[发明专利]用于驱动井下套筒及其他装置的方法和设备

说明书

一种井下平衡组件(100)允许选择性地和远程地打开至少一个井下孔口(21)或通道，以允许从压力包含系统(例如，管状管道或其他压力包含系统)内侧到所述包含系统外侧的压力和/或流体的连通，或反之亦然。将产生磁场的控制装置插入井中并传送到井下平衡组件。当控制装置经过平衡组件时，触发电子计数器。当达到预定计数器数目时，滑动套筒被移动从而暴露在平衡组件内外延伸的孔口和/或通道。控制装置与任何其他部件之间不需要物理接触或机械干预来驱动平衡组件。

分案申请

本申请为申请号201680083538.0、申请日2016年09月02日、题为“用于驱动井下套筒及其他装置的方法和设备”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种具有流动孔口的组件，这些孔口能够选择性被非机械干预驱动或打开以允许在第一区域和第二区域之间的流体和压力的连通。更具体地说，本发明涉及一种井下套筒组件，可有利地包括在管柱或其他工具组件中，该井下套筒组件具有孔口，这些孔口能够选择性地打开以允许流体压力连通以及流体经过所述孔口。

背景技术

在对具有内侧和外侧的系统中的流体流动和/或流体压力进行控制时，有利地，可以选择性打开所述系统以允许所述系统内侧和外侧之间的流体流动和压力取得平衡。虽然还可以应用在其他地方，但对于应用这种选择性的开口能特别有利的一种情景是与油井和/或天然气井有关的，更具体地说，应用于油井和/或天然气井的增产、完井和生产。

水平井和/或非垂直定向井已经是常见的，特别是随着用于在页岩层和/或其他低渗透储层中对此类井进行钻探、完井和增产的技术的改进。然而，即使随着钻井技术的进步，也存在着某些限制使得无法对此类水平井和/或延伸井的完井和增产进行优化。值得注意的是，尽管目前的钻井技术增加了非垂直或水平井段的可钻探长度，但这种钻井技术的速度通常已经超过了从这种延伸的井段增产和生产石油和天然气的能力。

限制或约束该延伸井的采收率的一个重要因素是增产阶段或增产点的数目，增产阶段或增产点可以有效地布置以便对这类井的各个部分进行处理和增产。如果没有一种可行的方法来充分地对一口延伸井的整个长度进行增产，那么这种更深(或更长)的井的全部潜力就不可能实现。换句话说，如果不能沿着这种延伸井的整个长度进行充分增产的话，则通常无法实现这种井的全部效益。

目前利用几种方法在井筒管状物上形成开口，以便平衡所述管状物内侧和外侧之间的压力并允许流体在所述管状物的内侧和外侧之间流动。在大多数情况下，所述开口是设计用于允许：(1)增产(例如水力压裂)材料从井筒管状物的内侧流向该管状物外表面周围的储层，以及(或)(2)产生从周围储层进入该井筒管状物的流体。

在井筒管状物中制造这种开口的一种现有方法是使用射孔枪，通过钢缆或油管将射孔枪降低到井内所期望的位置。这种射孔枪通常采用定向炸药，且是远程触发对这种管状物的墙壁进行穿孔。不幸的是，进行这种操作对井筒内的深度/长度有实际的限制，例如，用于将所述射孔枪输送到井中的钢缆或油管上的摩擦限制。

另一种在井筒管状物的内侧和外侧之间建立连通的传统方法是使用装有专用切割装置的连续或多节型油管。将该装置下降至井中所期望位置，并将砂浆或其他研磨流体泵送至连续或多节型油管的底部；该研磨流体离开该装置，并利用该流体的研磨效应在周围的井筒管中侵蚀开口。然而，这种方法也受到这种连续或其他同心油管可以在井内输送的实际长度的限制，主要是由于在这种连续/多节型油管和所述周围的井筒管状物之间产生的壁面摩擦力。

通常用于在井筒管状物中形成这种井下开口的另一种方法包括在井下的期望位置(例如，在生产套筒柱上或作为生产套筒柱上的一部分)安装至少一个具有孔口的滑动套筒和/或其他类似装置。在需要时，可以通过机械操作这些装置来选择性打开该套筒，通常使用一些通过连续油管或钢缆输送到井中的工具，从而使这些孔口暴露。然而，这种滑动套筒或其他类似装置的使用也受到很大的操作限制。与上述油管射孔操作一样，摩擦力也限制了可用于对这种井下滑动套筒进行移位或驱动的钢缆或油管的长度。