Внутрискважинная система интенсификации - заявка 2017100019 на патент на изобретение в РФ

1. Внутрискважинная система (1) интенсификации для интенсификации добычи текучей среды из скважины (2) с устьем (3), содержащая:
- скважинную трубчатую конструкцию (4), расположенную в стволе скважины в пласте (24) и имеющую внутреннюю часть (5) и внутренний диаметр (Di),
- первый затрубный барьер (6, 6А) и второй затрубный барьер (6, 6В) для изоляции продуктивной зоны (101), причем первый затрубный барьер расположен наиболее близко к устью скважины, при этом каждый затрубный барьер содержит:
- трубчатую металлическую часть (7) для установки в качестве части скважинной трубчатой конструкции, при этом трубчатая металлическая часть имеет наружную поверхность (8),
- разжимную муфту (9), окружающую трубчатую металлическую часть и имеющую внутреннюю поверхность (10), обращенную к трубчатой металлической части, а также наружную поверхность (11), обращенную к стенке ствола скважины, причем каждый конец (12, 13) разжимной муфты соединен с трубчатой металлической частью,
- затрубное пространство (14) между внутренней поверхностью разжимной муфты и трубчатой металлической частью, и
- прорезь (15), выполненную в трубчатой металлической части с возможностью впускать текучую среду в упомянутое пространство, причем прорезь имеет заданный размер прорези,
- скользящую муфту (17), имеющую по меньшей мере один профиль (18) и расположенную между двумя затрубными барьерами, а также имеющую закрытое положение и открытое положение, в котором отверстие (19) в скважинной трубчатой конструкции обеспечивает сообщение по текучей среде между внутренней частью скважинной трубчатой конструкции и продуктивной зоной, при этом профиль скользящей муфты расположен на первом расстоянии (Хa) от прорези затрубного пространства, и упомянутое отверстие имеет заданный размер отверстия,
- внутрискважинный инструмент (20) для перевода скользящей муфты из закрытого положения в открытое положение, содержащий:
- корпус (21) инструмента, и
- надувное устройство (22), выполненное с возможностью надуваться в скважинной трубчатой конструкции для разделения скважинной трубчатой конструкции на первую часть (5А) и вторую часть (5В), и
- по меньшей мере один ключ (23), выполненный с возможностью зацепления профиля так, что когда надувное устройство надуто и первая часть скважинной трубчатой конструкции находится под избыточным давлением, обеспечивается то, что упомянутый инструмент перемещается вниз по потоку, и ключ вовлекает в движение профиль, что принудительно обеспечивает переход скользящей муфты из закрытого положения в открытое положение, при этом надувное устройство расположено ниже по потоку от прорези второго затрубного барьера так, что затрубное пространство второго затрубного барьера сообщается по текучей среде с первой частью скважинной трубчатой конструкции, когда надувное устройство надуто,
причем внутрискважинная система интенсификации дополнительно содержит насос (16), выполненный с возможностью подачи текучей среды под избыточным давлением вниз скважинной трубчатой конструкции для разрыва пласта и интенсификации скважины, причем текучая среда под избыточным давлением подается с проппантами (25), причем проппанты имеют размер меньше размера отверстия, но больше размера прорези, и
внутрискважинная система интенсификации дополнительно содержит вытесняющее средство (26, 26а, 26b) для вытеснения проппантов вниз по скважине через отверстие и в разрыв.
2. Система по п. 1, в которой проппанты выполнены из материала, имеющего положительную плавучесть в текучей среде.
3. Система по п. 1 или 2, в которой вытесняющее средство представляет собой элемент (26а), имеющий наружный диаметр, который, по существу, равен внутреннему диаметру скважинной трубчатой конструкции.
4. Система по любому из пп. 1-3, дополнительно содержащая третий затрубный барьер (6С), расположенный к устью ближе, чем первый затрубный барьер, и четвертый затрубный барьер (6D), расположенный от устья дальше,
чем второй затрубный барьер, при этом надувание надувного устройства осуществляется между вторым затрубным барьером и четвертым затрубным барьером.
5. Система по любому из пп. 1-4, в которой скользящая муфта представляет собой самозакрывающуюся муфту.
6. Система по п. 5, в которой скользящая муфта содержит пружину для закрытия муфты.
7. Система по любому из пп. 1-6, в которой в прорези по меньшей мере одного из затрубных барьеров расположен клапан.
8. Система по любому из пп. 1-7, в которой диаметр основной части инструмента меньше внутреннего диаметра скважинной трубчатой конструкции, что обеспечивает образование канала для текучей среды между упомянутым инструментом и скважинной трубчатой конструкцией.
9. Система по любому из пп. 1-8, в которой упомянутый инструмент содержит надувающий насос для надувания надувного устройства.
10. Система по п. 9, в которой упомянутый инструмент содержит двигатель для приведения в действие надувающего насоса.
11. Система по любому из пп. 1-10, в которой скользящая муфта и/или прорезь содержит идентификационную метку (54).
12. Система по любому из п.п. 1-11, в которой упомянутый инструмент содержит модуль (37) обнаружения для обнаружения скользящей муфты и/или прорези.
13. Система по п. 12, в которой модуль обнаружения содержит средство (38) обнаружения метки для обнаружения скользящей муфты и/или прорези.
14. Система по любому из пп. 1-13, в которой по меньшей мере один из затрубных барьеров содержит между разжимной муфтой и трубчатой частью по меньшей мере одну промежуточную муфту (55).
15. Способ внутрискважинной интенсификации для интенсификации добычи текучей среды из скважины посредством внутрискважинной системы интенсификации по любому из п.п. 1-14, включающий в себя этапы, на которых:
- обнаруживают скользящую муфту;
- выдвигают ключи инструмента;
- зацепляют профиль скользящей муфты;
- надувают надувное устройство;
- создают избыточное давление во внутренней части скважинной трубчатой конструкции;
- перемещают упомянутый инструмент в направлении от устья скважины, обеспечивая скольжение муфты из закрытого положения в открытое положение;
- впускают находящуюся под давлением текучую среду из внутренней части скважинной трубчатой конструкции через прорезь второго затрубного барьера для выравнивания давления между продуктивной зоной и затрубным пространством второго затрубного барьера;
- выпускают текучую среду через упомянутое отверстие для разрыва пласта;
- подают в находящуюся под избыточным давлением текучую среду проппанты, имеющие размер, который меньше размера упомянутого отверстия, но больше размера прорези;
- вытесняют проппанты из упомянутого отверстия к разрыву, при этом выравнивают давление между продуктивной зоной и затрубным пространством второго затрубного барьера, и при этом предотвращают поступление проппантов в прорезь затрубного барьера.
Наверх