灵活的完井

申请号 CN200780003323.4 申请日 2007-01-09 公开(公告)号 CN101375016B 公开(公告)日 2012-07-04
申请人 埃克森美孚上游研究公司; 发明人 B·A·戴尔; S·R·克林曼; C·S·叶; D·F·罗森鲍姆; M·埃斯曼; J·门德斯-圣地亚哥;
摘要 本 发明 的 发明名称 是灵活的完井。描述了完井的方法。井可以是 生产井 或 注入井 。在一个实施方式中,所述方法包括识别与井有关的技术问题;选择技术来解决每一技术问题;为每一选择的技术定义标准,以确定将所选择的技术在所述井中展开的时间,其中每一选择的技术保持休眠直至所述标准得到满足;和将所述技术整合成完井剖面,其被存储在内存中并用于所述技术在所述井中的部署。所述方法提供主动解决技术问题以减少井的修理和调停的能 力 。
权利要求

1.完井方法,包括:
识别与井有关的多个技术问题;
选择多种技术,其中所述多种技术中每一选择的技术解决所述多个技术问题中的至少一个;
为每一选择的技术定义一组标准,以确定在所述井中采用所选择技术的时间,其中每一选择的技术保持休眠直到该组标准被满足;和
将所述多种技术整合成完井剖面,用于在所述井中布置所述多种技术,其中所述完井剖面以主动方式解决所述技术问题,而无需作业者调停。
2.权利要求1所述的方法,包括从所述井生产油气。
3.权利要求1所述的方法,其中所述多个技术问题包括至少三个技术问题。
4.权利要求1所述的方法,包括为所述多个技术问题的每一个识别多种技术中的一个,以解决该相关的技术问题。
5.权利要求1所述的方法,包括配置所述多种技术,以在所述井的单个生产层段中作业。
6.权利要求5所述的方法,包括配置所述多种技术的至少一种,以当该组标准被满足时在所述单个生产层段中自动激活。
7.权利要求6所述的方法,其中用于所述多种技术的至少一种的该组标准是在所述井筒内存在
8.权利要求6所述的方法,其中用于所述多种技术的至少一种的该组标准是环空砂桥形成。
9.权利要求6所述的方法,其中用于所述多种技术的至少一种的该组标准是初级砂滤破裂。
10.权利要求6所述的方法,其中用于所述多种技术的至少一种的该组标准是在所述井中存在油气。
11.权利要求1所述的方法,包括:
通过监测器确定与所述井有关的值;和
将所述值与该组标准比较,以确定是否激活所述多种技术的一种或多种。
12.权利要求1所述的方法,包括配置所述多种技术的每一种,以当该组标准满足时自动部署。
13.权利要求1所述的方法,包括将所述多种技术组合在一起,以邻近所述井内的地层放置。
14.权利要求1所述的方法,其中所述井是生产井注入井之一。
15.权利要求1所述的方法,其中所述完井剖面被存储在基于处理器的设备的内存中。
16.完井方法,包括:
识别与井有关的至少三个技术问题;
识别至少三种技术,其中所述至少三种技术的每一种解决所述至少三个技术问题的至少一个;
为所述至少三种技术的每一种定义一组标准,以确定激活用于所述井的完井的具体技术的时间;
将所述至少三种技术整合成完井剖面,用于在所述井中部署所述至少三种技术的至少一种,其中所述至少三种技术的至少一种保持休眠直至对于该具体技术该组标准被满足;

利用所述至少三种技术的至少一种,以促进从所述井生产油气天然资源,其中所述完井剖面以主动方式解决所述技术问题,而无需作业者调停。
17.权利要求16所述的方法,其中所述完井剖面在从所述井生产油气天然资源之前建立。
18.权利要求16所述的方法,其中所述完井剖面被建立,用于先前已经从井生产油气天然资源的所述井。
19.权利要求16所述的方法,包括:
利用所述至少三种技术,对所述井进行完井;
确定与所述至少三种技术的第一技术有关的、来自所述井的值;
将所述值与该组标准比较,以确定是否激活所述第一技术;和
利用被激活的所述第一技术,从所述井生产油气天然资源。
20.权利要求16所述的方法,包括配置所述多种技术的每一种,以当该组标准被满足时自动激活。
21.权利要求16所述的方法,其中第一技术问题包括见水,第二技术问题包括砾石充填,以及第三技术问题包括初级筛管破裂。
22.权利要求16所述的方法,其中第一技术问题包括见水,而第二技术问题包括流动能下降。
23.权利要求16所述的方法,其中第一技术问题包括初级筛管破裂,第二技术问题包括砾石充填,以及第三技术问题包括层位封隔。
24.权利要求16所述的方法,其中第一技术问题包括层位封隔,而第二技术问题包括见水。
25.权利要求16所述的方法,其中第一技术问题包括见水,而第二技术问题包括流动控制。
26.权利要求16所述的方法,其中所述井是生产井或注入井之一。
27.权利要求16所述的方法,其中所述完井剖面被存储在基于处理器的设备的内存中。
28.生产油气的方法,包括:
识别与井有关的多个技术问题;
确定一种或多种技术来解决所述多个技术问题的每一个;
建立包括所述技术的完井剖面,以解决所述多个技术问题;和
基于所述完井剖面,从所述井生产油气,
其中所述完井剖面以主动方式解决所述技术问题,而无需作业者调停。
29.权利要求28所述的方法,其中所述技术的至少一种保持休眠直至具体事件发生。
30.权利要求28所述的方法,包括确定标准以激活所述技术的每一个。
31.权利要求28所述的方法,包括将所述技术邻近所述井内的地层布置。
32.权利要求28所述的方法,其中在具体的技术问题存在于井中之前所述完井剖面被用于主动将技术部署入所述井中。
33.权利要求28所述的方法,包括配置所述技术,以在所述井的多个生产层段中作业。
34.权利要求28所述的方法,包括将所述完井剖面存储在基于处 理器的设备的内存中。

说明书全文

灵活的完井

相关申请的交叉引用

[0001] 本申请要求于2006年2月10日提交的美国临时申请60/772,067的权益。背景
[0002] 本部分意图向读者介绍本领域的各个方面,这可能与下面描述的和/或要求保护的本发明的示例性实施方式有关。该讨论被认为有助于为读者提供便于更好理解本发明的具体方面的信息。因此,应当理解,这些陈述将按此阅读,而不必被理解为对现有技术的承认。
[0003] 油气的生产,例如油和气,已进行了许多年。为从地下岩层或地下盆地生产这些油气,一口或多口井可分布在地下岩层之上,以进入地下岩层。在井中,通常在完井阶段期间被安装在井中的工具和设备被用来从井中生产油气。在该阶段,所述工具和设备被积极用于控制油气从地下岩层到地面的流动。因此,通过利用这些工具和设备,公司从地下岩层中的储备生产油气。此外,利用上面示出的完井阶段中的工具和设备,将、工作液或其它材料注入井中也是期望的。
[0004] 随着对油气的需求持续增长,在开发地下岩层中面临着另外的挑战。例如,为从一些地下岩层生产油气,长层段完井和/或多底分支井技术(multilateral technology)可用于采用单口井进入多个地下岩层。长层段完井的应用可降低开发成本并证实进入某些地下岩层。具体而言,长层段完井可证实进入位于遥控区或深水环境中的地下岩层。
[0005] 然而,应用长的、多层段完井的井通常遇到许多技术问题,其可限制或停止从地下岩层生产油气。也就是说,这些井的延长的深度增加了在一段时间内操作井时遇到多个技术问题的可能性。这些技术问题可能降低产率、给地下/地面设备造成机械损伤、或结束井的生产。
[0006] 如果数据是可得的,则这些具体的技术问题可在设计和规划阶段得到补偿。利用该方法,每一技术问题通常被单独解决。遗憾的是,设计完井的人员可能需要精确的数据来解决在井的寿命期间可能遇到的技术问题。数据的缺乏和/或数据准确性的不确定性排除了可靠的预测,通常导致限制生产或要求重复的调停或修理以维持一定水平的生产的完井设计。也就是说,通常的完井对于在其操作期间遇到的问题可能不起作用,这导致依靠这样的井策略:该策略利用补救性调停或修理来解决所述井的问题。
[0007] 一些涉及设计完井结构的技术已经被公开。例如,美国专利申请2002/0177955公开了用于进行井设计和“一般水平”设计诸如井深度、度、位置、分出等的方法和装置。该专利还公开了流入控制设备和的使用,以在诸如气窜这类事件发生时发生允许操作员调停。然而,该专利没有公开通过在需要之前保持休眠而主动解决井筒问题的技术的应用,且没有教导选择和应用各种井筒技术来解决在完井中可能和确实出现的多种技术问题。
[0008] 因此,对于可通过同时处理多个技术问题同时降低潜在的调停和修理而增强井的操作的方法或机构存在需求。此外,通过最初在完井时安装技术,所述方法或机构可以是主动的而不是被动的,使在井的操作期间对技术问题能自动或即时反应。发明概述
[0009] 在一个实施方式中,公开了完井的方法。所述方法包括识别与井有关的技术问题。然后,针对每一个识别出的技术问题,选择技术来解决这些技术问题的至少一个。此外,对于每一选择的技术,定义一组标准,来确定在所述井中采用所选择的技术的时间,因为每个选择的技术可保持休眠直至该组标准得到满足。最后,所述技术被整合成完井剖面(well completion profile),并用于在所述井中布置所述技术,以生产油气。这些技术问题的一些包括:井筒中存在水、砂桥的形成、初级滤砂的破裂、以及在所述井中存在油气。所述井可以是生产井或注入井。
[0010] 在第二实施方式中,公开了完井的方法。所述方法包括识别与井有关的至少三个技术问题;识别至少三种技术,其中每一技术解决所述技术问题的至少一个;为每一技术定义标准,以确定在所述井中采用具体技术的时间;以及将所述技术整合成完井剖面,用于在所述井中布置所述技术,其中所述技术的至少一个保持休眠直至所述标准对于该具体技术得到满足。所述井可以是生产井或注入井。
[0011] 在第三实施方式中,公开了生产油气的方法。所述方法包括识别与井有关的技术问题;确定一个或多个技术来解决每个技术问题;建立完井剖面,其包括解决多个技术问题的所述技术;以及基于所述完井剖面从所述井生产油气。所述完井剖面可以存储在基于处理器的设备的内存中。附图简述
[0012] 在阅读了下面的详细描述并参考附图后,本技术的前述优势和其它优势可变得明显,其中:
[0013] 图1是根据本技术的某些方面的示例性井;
[0014] 图2是根据本技术的方面的灵活完井剖面的示例性流程图
[0015] 图3是根据本技术的方面建立图2的灵活完井剖面的示例性流程图;
[0016] 图4是基于根据本技术的某些方面的灵活完井剖面进行完井的示例性实施方式;
[0017] 图5是基于根据本技术的某些方面的灵活完井剖面进行完井的可选示例性实施方式;详细描述
[0018] 在下面的详细描述中,本发明的具体实施方式将连同其优选实施方式被描述。然而,就下列的描述特定于本技术的具体实施方式或具体用途的程度而言,这预期仅仅是阐述性的并仅仅提供对示例性实施方式的简明描述。因此,本发明不限于下面描述的具体实施方式,而相反地,本发明包括落入所附权利要求真正范围内的所有选择、修改和等价物。
[0019] 本技术的一些实施方式涉及用于增加油气完井以促进井作业的方法和机构。井作业可包括油气生产、注入作业、和其它本领域普通技术人员已知的行为。在本技术的一些方面下,完井结构的设计作为完井剖面被管理,该完井剖面说明了在井的寿命期间生产环境中的潜在技术问题。也就是说,完井剖面被用于增强生产、注入或其它行为,其通过设计完井来说明预期影响这些行为的各种技术问题而进行。因此,工具可被部署入井中,并保持休眠直至具体事件激活所述工具。所述工具基于英尺每英尺(foot-per-foot)提供管理所述井的灵活机构。作为该主动方法的结果,调停和修理可以被减少,以增强井的作业。
[0020] 本技术可利用不同类型的完井,例如裸眼完井或下套管完井,以进入地层。在下套管完井的情况下,生产套管柱邻近地层放置。然后,生产套管柱被射孔,以提供从地层至生产套管柱的流体流动路程。生产套管柱支撑井筒壁并控制流体经由具体射孔的的流动。可选地,在裸眼完井的情况下,无生产套管柱邻近地层放置。结果,裸眼完井可能遇到更多的技术问题,因为它不提供与下套管完井相同水平的流体流入控制和井筒支撑。因此,为阐明本技术的各个方面,出于示例性目的,采用裸眼完井,如下在图1中所讨论。
[0021] 现在转向附图,并首先参考图1,根据本技术的某些方面的示例性井100被阐述。在示例性井100中,井筒102钻进地面104,到达地层106。可以理解,地层106可包括各种岩层,其可以包括或可以不包括油气或流体带,这些被统称为地带。在本例子中,地层106包括第一地带108、第二地带110、第三地带112、第四地带114和第五地带116。
[0022] 各种套管柱可被安装入井筒102中,以提供进入地层106的途径。例如,地面套管柱120可以从地面104安装至地面104之下的具体位置。在地面套管柱120内,中间或生产套管柱122可用于为井筒102的壁提供支撑。生产套管柱122可向下延伸至地层106附近的深度。地面套管柱120和生产套管柱122可在井筒102内被接合入固定位置,以提供进一步的支撑。
[0023] 在本技术的一些实施方式中,设备和工具可从地面104被连接至地层106附近的位置。例如,井100可包括在地面104处位于井筒102上的采油树124。采油树124可通过生产油管或工作管柱128和控制电缆130被连接至各种工具126a-126d。生产油管128可延伸经过工具126或可连接至具体工具126。该连接性可基于在井筒102中采用的工具126的具体构造。类似地,控制电缆130可被连接至一个或多个工具126,以提供控制信号和传感数据,以监测追踪井筒102内状况的设备(未示出)。
[0024] 其它设备也可用于管理井筒102内的不同地带。例如,封隔器,诸如封隔器136,可用于隔离井筒环空与井筒102内的其它地带。以相似的方式,安全阀132也可用于阻断流体从具体点至地面104的流动。具体而言,安全阀132可用于防止流体到达地面104的异常流动。也就是说,安全阀132可控制生产油管128内的流体流动,同时受传感器(未示出)或控制电缆130控制。
[0025] 因为裸眼完井一般具有更高的生产速度,并具有较低的钻井和完井成本,所以这些类型的完井被频繁用于开发地下岩层。然而,裸眼完井不被设计来同时管理井在其寿命期间可能面对的多个技术问题。通常地,裸眼完井的技术问题在它们发生时通过补救措施加以解决,例如修理或调停,且不被主动评价来确定可能同时遇到的潜在技术问题的技术解决方案。
[0026] 裸眼完井的问题由于利用长层段完井进入地层而被进一步复杂化。如上所述,这些完井通常遇到多个技术问题,原因在于完井的长度和复杂性。与短的单地带/单层段完井不同,长层段完井可以以单口井进入多个油气带,例如井100。由于其长度或复杂的地况,长层段完井可能遇到限制生产速率和/或在井的寿命期间导致多次调停/修理的多个技术问题。在长层段完井中存在的技术问题可包括出砂、早期见水、早期见气、横向流动和/或其它类似问题。结果,井的生产率可能降低,对地下/地面设备造成机械损伤,和/或井的生产损失。
[0027] 例如,井100可在其作业期间产生砂。该出砂可导致地下设备损坏、井筒102的填充或坍塌。结果,可在重新开始从地层106进行生产之前进行补救措施例如修理或调停,以清除井。当井处于边远位置例如深水环境或偏僻位置时,这个问题被进一步复杂化,这也增加了补救措施的成本。
[0028] 此外,补救措施仅可提供所述技术问题的部分解决方案。例如,除了出砂外,井可能经历井中的见水。见水可导致另一补救措施来堵塞出水的层段或地带。该补救措施可包括在井筒102中于砂滤内部设置桥塞。然而,该桥塞可能只是使来自问题地带的水慢下来,因为如果环空尚未倒塌的话,井筒环空仍与出水地带连通。如果该问题地带无法得到控制或被切断,则井的产率受到影响,因为地面上的设备可能受到其可处理的水、气或砂的量的限制。在这种情况下,过量的砂可能损坏设备,而过量水可使得井不经济,因为产油可能不得不被降低。如此,裸眼完井中的出砂和见水可导致两次或更多次调停来解决该问题或者甚至可导致井的废弃。
[0029] 作为控制一部分井筒102内的技术问题的另一个方法,流量控制阀和层位封隔设备可用于控制来自具体地带的不需要的流体的流动。这些设备通过切断或限制来自合适地带的水或气来提供水或气的大规模或“宏观规模”的控制。也就是说,流量控制阀和层位封隔设备阻断完整的地带,以防止来自该地带的水或气的流动或者限制来自该地带的水或气的流动。结果,来自所述地层的这些具体地带的油或气可能丧失或者产率可能受到严重限制。
[0030] 为解决这些不同的问题,本技术提供了主动使完井剖面适于解决多个技术问题而无需作业者调停的机构,如在图2中更详细讨论。图2是根据本技术的方面的完井过程的示例性流程图。在该流程图中——其一般通过参考数字200被提及,对于井例如图1的井100,多个技术问题可被识别出。然后,对于所述井,可发展完井剖面,以便以主动方式解决所述技术问题。具体而言,完井剖面可用于在所述井内部署各种技术,以便以有效的方式操作井。
[0031] 该流程图开始于框202。在框204,识别被预测或预期将存在的技术问题。技术问题的识别可基于从井筒102提供的样品井心、建模工具、与其它井类似的经历、或这些技术的组合。识别出的技术问题可包括砾石充填、可靠的筛管下入、见水或见气(水突破或气窜)、筛管可靠性、流动能降低、流量控制、层位封隔、和/或调停。利用所识别的技术问题,可建立完井剖面,如框206所示。
[0032] 完井剖面可包括选择一种或多种技术来解决每个技术问题。应当注意,一种或多种技术可用来解决技术问题。“技术问题”是本质上具体的问题,但包括在井的寿命期间关于它们的时限、位置和大小的不确定性。技术问题一般可通过特定的装置、系统或工艺——称为“技术”——加以解决。解决技术问题的技术的例子在下面示于表1中。表1.技术问题和技术从表1的可用技术可见,一种或多种技术可被选择作为完井剖面的一部分,其在图3中进一步讨论。还应当注意到,这些技术可被并入灵活的完井剖面,用于生产、注入、其它作业、或它们的一些组合。基于所选择的技术,所述技术的各种组合基于具体情况可被整合在一起,以设计增强产率的完井剖面,同时降低调停/修理的潜在可能性。
[0033] 在框208和210,完井剖面的各种技术解决方案可被部署,以从所述井生产油气。在框208,所选择的代表技术方案的技术可被部署到井筒的具体位置。然后,至少一些所选择的技术可被用于从井生产油气,如框210所示。因此,该工艺在框212处结束。
[0034] 有利地,本技术提供了解决多个技术问题而无需作业者调停的主动机构。在本技术中,完井的设计被配置,以主动使完井剖面适应生产环境的改变,例如地质/储层不确定性,诸如早期见水或见气。也就是说,完井剖面可被发展来整合各种技术,以解决在完井的安装、完井的设计以及通过完井生产的过程中的技术问题。通过控制来自地层106的油气生产以及完井剖面,对于所述井,调停和修理可被降低或消除。然而,应当注意,本技术与本领域普通技术人员已知的标准调停技术是完全相容的,所述标准调停技术例如水下调停组件(SIM),其一些实施方式公开在美国专利6,488,093中。
[0035] 此外,如表1所示,所选择的技术可以是活动的或者可以保持休眠直至某些标准得到满足,以激活所述技术。换言之,合并所述技术的工具可被部署入井筒102中或部署在井筒102附近,以提供解决在井的寿命期间预期或预测出现的具体技术问题的选择技术。这些技术的一些可以是活动的技术,其行使它们被设计来行使的具体功能。作为活动的技术的例子,流入控制设备是活动的技术,因为它控制流体的流动,而不管其设置或结构如何。同样,安全阀是活动的技术,其在多种结构中起作用并当其被安装时行使其具体的功能。
[0036] 然而,所述工具的一些可以是休眠的,因为所述工具包括保持不活动或休眠直至一定标准得以满足的技术,如上所述。例如,重复滤砂是保持休眠的技术,因为重复的砂滤不主动过滤来自井筒内流体的砂。仅仅当初级砂滤破裂或损坏并且重复砂滤被用于过滤来自地层流体的砂时,技术变成活动的。类似地,对于更替路程技术,分路管直到这样的桥塞形成时才被利用,该桥塞迫使流体流动经过分路管,以进入该桥塞下的环形空间,该空间未被砂或砾石填充。如此,所述分路管保持休眠,直到压力增加迫使流体流经该分路管。灵活的完井剖面的建立在图3中进一步解释。
[0037] 图3是根据本技术的某些方面建立灵活的完井剖面的示例性流程图。在该流程图中——其一般通过参考数字300被提及,对于井例如图1的井100,多个技术问题可被识别出。然后,对于在完井设计阶段的每一个具体技术问题,可以开发技术,该技术可以是工具或工艺。分析所选择的技术,以确定整合的技术是否可以被组合来增加井的生产。
[0038] 该流程图在框302开始。在框304-310,第一技术问题可通过所选择的技术得到解决。在框304,第一技术问题以类似于图2的框204的方式被识别。在框306,一种或多种技术可被识别,以解决技术问题。应当注意,一个或多个技术可被利用来解决所述技术问题,如上在表1中所讨论。通过可利用的技术,一种或多种技术可被选择来解决第一技术问题,如框308所示。技术的选择可以基于对所述技术问题的总体了解。例如,见水可被预期,但具体时间和位置未知。因此,灵活的完井剖面可利用该总体了解来以主动方式解决问题而无需作业者调停。利用该第一技术或选择的技术,标准可被建立,以激活所选择的技术,如框310所示。该技术的激活可以基于来自传感器的输入、来自监测设备的信号、对于井筒中某些条件的自动应答、或它们的任何组合。
[0039] 如框312-316所示,另一技术问题可被分析,其类似于上文框304-310的讨论。在框312,另一技术问题可被识别。然后,在框314中,一种或多种技术可被识别来解决技术问题。在框316,另一技术被选择来解决所述技术问题。
[0040] 在框318,比较先前选择的技术与针对其它技术问题的目前选择的技术,以确定所述技术是否兼容。先前选择的技术可以是第一技术、在该过程中先前选择的其它技术、或者在井筒内安装的其它技术。也就是说,一些技术可不被设计来彼此相互作用。作为裸眼砾石填充完井中的具体例子,用于层位封隔的传统封隔器的使用可能与外部分路筛管不相称,原因在于其复杂的几何形状。因此,可对所述技术进行更改,以确保兼容和可靠的设计。如果所述技术是不兼容的,则在框316中选择另一技术。然而,如果所述技术是兼容的,则在框320中建立激活所选择的技术的标准,这类似于框310的讨论。
[0041] 一旦另一技术已被选择用于其它技术问题,则确定其它技术问题是否有待解决,如框322所示。如果另一技术问题有待解决,则另一技术问题在框312中被识别。然而,如果无其它技术问题有待解决,则灵活的完井剖面可被保存,如框324所示。灵活的完井剖面的保存可包括在基于处理器的系统例如计算机系统数据库的内存中存储所述完井剖面。因此,该工艺在框326处结束。
[0042] 基于在灵活的完井剖面中所选择的技术,各种技术组合可被整合在一起,以解决任何数量的完井技术问题。这些选择的技术可根据具体情况被整合,以设计增强产率的完井,同时降低作业者进行调停或修理的潜在性。也就是说,在井寿命期间,所述灵活的完井作为完井剖面而非单个事件或问题来控制油气的生产。因此,由于所述完井剖面的灵活性,可被一起应用的结构的潜在数量受到可利用技术的限制。
[0043] 作为一般性的例子,基于在完井中有待解决的技术问题,若干种技术可被组合。这些不同的结构在下面表2中示出,用于完井。表2.“完井剖面”例子如表2所示,灵活的井概念可包括有待解决的各种技术问题。基于所述技术问题,各种技术——其通过表1的技术参考数字加以提及,被选择来作为完井剖面的一部分被包括在内。
因此,这些示例性的结构结合所述技术,以便以有效的方式控制从所述井生产油气。
[0044] 作为具体的例子,在设计阶段,防砂、页岩稳定性、筛管腐蚀、由于滤饼导致的流动能力下降以及见水可以是对于所述井识别出的技术问题。基于这些技术问题,相关技术可包括可更替路程、完井充填工艺、重复滤砂、滤饼去除工艺、膨胀性聚合物和膨胀性封隔器。在这些选择的技术中,可更替路程、重复滤砂设备、膨胀性聚合物和膨胀性封隔器是休眠技术,而完井充填工艺和滤饼去除工艺是在所述井中采用的活动的技术。
[0045] 有利地,灵活的完井剖面不需要对技术问题的精确了解,例如关于所述技术问题的位置和具体细节。实际上,当一定的标准被满足时,灵活完井的适应性特性利用所选择的技术。也就是说,所选择的技术保持休眠,直到事件满足对于所选择的技术建立的标准。结果,补救行为,例如修理和调停,对于该具体井可被减少或消除。
[0046] 此外,本技术提供用于在地带的具体部分中而不是在整个地带中控制井的灵活机构。例如,本技术可阻断地带产水或气的部分,而保留在该地带的其余部分内产油的能力。该功能可通过采用基于在井筒102中正被检测或存在的一定标准自动激活的技术例如膨胀性聚合物而被提供。以这种方式,该地带的储备可得到回收,同时防止或降低水或气的产生。基于完井剖面的完井的示例性实施方式在图4和5中更详细地讨论。
[0047] 图4是根据本技术的某些方面的示例性完井实施方式。在该实施方式400中,各种技术例如可更替路程、膨胀性聚合物、流入控制设备和重复滤砂,被用于解决与地带108-116有关的三个潜在技术问题。如上所述,这些技术的一些可保持休眠直到在井作业期间某些事件激活所述技术。
[0048] 在图4中,来自地层106的流体可从地带108-116经过工具404和406流入完井层段中的生产油管128。如在图1中所讨论,生产封隔器136可密封在生产套管柱122和来自完井层段的生产油管128之间形成的环空。对于这个例子,地带108、112和116是包含油气的岩层,并可被称为产油气带。此外,地带110和114是不包含油气的岩层,且这些层可形成阻挡层或缓冲区。如此,在产油气带108、112和116中的油气可经过工具404和406流入生产油管128。
[0049] 可更替路程技术作为工具402a、402b和402c——其可被统称为工具402——的一部分被部署在井筒102内。如上在表1中所示,可更替路程技术包括邻近砂滤的外部或内部分路管,为砂浆提供重复路程,以绕过环空桥塞。工具402的每一个包括具有不同喷嘴的分路管410,例如喷嘴412a、412b和412c。在砾石充填期间,当流体例如砾石浆流经筛管404a-404b和井筒102的壁之间的环空时,工具402可保持休眠,工具402可通过在该环空中形成迫使砾石浆经过分路管410和喷嘴412a、412b和412c的砂桥而被激活。如此,工具
402可包括在完井中布置但直到砂桥在井筒102内形成时才被利用的休眠技术。
[0050] 可被部署入井筒102内的另一技术可以是重复滤砂技术。重复滤砂技术解决砂滤可靠性问题,且可在工具404a和404b——其可被统称为工具404——内作为重复筛管部署。再次,如上在表1中所述,工具404提供重复砂滤,以改善可能由于腐蚀而损坏的滤砂筛管的可靠性和寿命。工具404的每一个都包括邻近井筒102的壁的第一砂滤414和沿着从第一砂滤414到生产油管128的流动路程418的第二砂滤416。利用该技术,第一砂滤414是活动的,因为它防止了砂砾流入生产油管128,但第二砂滤416是休眠的,因为它不是主动从进入井筒102的流体过滤砂砾。然而,当故障例如第一砂滤414刺破或破裂发生时,第二砂滤416可自动变成活动的。因此,工具404可以是一种布置在完井内但在具体的事件例如第一砂滤414破裂发生时才被利用的休眠技术。
[0051] 在该实施方式中利用的最终技术是在工具406中伴随流入控制设备的膨胀性聚合物。在该工具406中,膨胀性聚合物技术解决见水问题,而流入控制设备可被调节,以控制流体流经工具406进入生产油管128。该工具406具有套筒428,其具有与不同口422、424和426配合以控制来自地带116的流体流动的孔。基于套管428相对于口422、424和
426的位置,不同结构或设置可控制流体进入工具406的量。例如,在开放式结构中,套管
428可允许流体流经口422。在阻流式或限制式结构中,套管428可允许流体流经口424。
在闭式结构中,套管428可阻止流体流至生产油管128。基于由与井筒有关的检测器或传感器测定的值和预定的或设置的值之间的比较,套管428可被调节至各个口422、424和426。
除了流入控制设备的套管428和口422、424和426之外,聚合物可邻近所述口422、424和
426布置,以与水接触时膨胀。该聚合物可被用来给工具406提供水切断功能。如此,工具
406利用保持休眠直至在井筒102中检测到水的技术。
[0052] 图5是根据本技术的某些方面的可选的示例性完井实施方式。在该实施方式500中,图4的技术被再次用于完井的工具402、404和406,除膨胀性聚合物之外。除了这些技TM术之外,膨胀性封隔器技术,例如,Easywell的SWELLPACKER ,可用于解决层位封隔的其它技术问题。应当注意,地带108-116,工具402、404和406,生产套管柱122,生产油管128和生产封隔器136可类似于上述的讨论起作用。因此,如果产油气带108、112和116是含有油气的岩层且缓冲区110和114是不含有油气的岩层,则在地带108、112和116中的油气可类似于上述的讨论进行作业。
[0053] 作为额外的技术,膨胀性封隔器技术可作为第一膨胀性封隔器502和第二膨胀性封隔器504而部署在井筒102中。膨胀性封隔器502和504与工具402、404和406一起被用于将完井层段分割成不同的生产井段,其可对应于地带108、112和116。如上在表1中所述,膨胀性封隔器502和504与油气接触时发生膨胀,并为裸眼完井提供环空隔离。在该例子中,膨胀性封隔器502连同生产封隔器136一起隔离地带108中的流体,以迫使该流体沿着流体流动路程418而行。膨胀性封隔器502和504隔离地带112中的流体,以迫使该流体沿着流体流动路程506而行。最后,膨胀性封隔器504迫使地带116中的流体沿着流体流动路程420而行。因为膨胀性封隔器502和504直到油气接触膨胀性封隔器502和504才膨胀,所以它们可被认为是在完井内布置而直到油气存在时才被利用的休眠技术。
[0054] 还应当注意,完井剖面可以被开发来解决在本技术下面临下套管完井时的技术问题。例如,完井剖面可包括与其它技术一起来解决与井相关的技术问题的砾石充填。完井剖面的建立可以以类似于上面关于裸眼完井讨论的方式进行。应当理解,在下套管井中技术的选择、整合和部署可不同于这些技术在裸眼完井中的应用。无论如何,所述完井剖面可用于主动解决技术问题,以减少井的修理和调停。
[0055] 尽管本发明的技术可具有各种修改和可选的形式,但是上面讨论的示例性实施方式以举例方式示出。然而,应当再次理解,本发明不意图受限于本文公开的具体实施方式。实际上,本发明的技术将覆盖落入所附权利要求所定义的发明精神和范围内的所有修改、等价物和替代物。
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