Способ формирования набивок во множестве перфорационных каналов в обсадной колонне ствола скважины
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к способам интенсификации притока нефти и/или газа через множество перфорационных каналов в обсадной колонне ствола скважины, проходящей через один или несколько подземных пластов. Более конкретно, изобретение относится к способам формирования набивок из твердых частиц во множестве перфорационных каналов в обсадной колонне ствола скважины. Обеспечивает повышение эффективности способа. Сущность изобретения: способ содержит следующие этапы: а) формирование пробки из закупоривающего материала из твердых частиц в обсадной колонне в стволе скважины, причем пробка закрывает, по меньшей мере, один перфорационный канал в обсадной колонне; б) формирование набивки из первого набивочного материала из твердых частиц, по меньшей мере, в одном перфорационном канале, расположенном над пробкой в обсадной колонне; в) удаление, по меньшей мере, верхнего участка пробки, чтобы открыть, по меньшей мере, один перфорационный канал в обсадной колонне, который ранее был закрыт, по меньшей мере, верхним участком пробки; и (г) формирование набивки из второго набивочного материала из твердых частиц, по меньшей мере, в одном перфорационном канале, открытом в результате удаления, по меньшей мере, верхнего участка пробки, причем второй набивочный материал из твердых частиц может быть одинаковым с первым набивочным материалом из твердых частиц или отличным от него. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 10 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способам интенсификации притока нефти и/или газа через множество перфорационных каналов в обсадной колонне ствола скважины, проходящей через один или несколько подземных пластов. Более конкретно, изобретение относится к способам формирования набивок из твердых частиц во множестве перфорационных каналов в обсадной колонне ствола скважины.
Уровень техники
Для добычи углеводородов (например, сырой нефти и природного газа и т.д.), из земли может буриться ствол скважины, который проходит через один или несколько слоев, несущих углеводороды, или подземных коллекторов, также известных, как пластовые коллекторы. В этом документе термин «проперфорированный интервал» или «продуктивный интервал» означает секцию ствола скважины, которая была подготовлена для добычи посредством создания каналов между пластовым коллектором и стволом скважины. Во многих случаях перфорирование длинных секций коллекторов должно выполняться на нескольких интервалах с короткими секциями обсадной колонны между ними, где перфорирование не выполняется, для обеспечения установки изолирующих устройств, таких как пакеры, для последующей обработки, или восстановительных операций.
По существу, после того как ствол скважины пробурен на проектную глубину, могут выполняться операции заканчивания, то есть, сборка внутрискважинных труб и оборудования, требуемого для обеспечения добычи из нефтяной или газовой скважины. Операции заканчивания могут включать в себя спуск в скважину обсадной колонны, после чего обсадная колонна, если необходимо, может цементироваться в стволе скважины. Для добычи углеводорода из подземного пласта создается один или несколько перфорационных каналов, которые проходят через обсадную колонну и через цемент в продуктивный интервал.
В какой-то момент операции заканчивания могут выполняться операции обработки пласта для интенсификации притока, чтобы улучшить добычу из ствола скважины. Обработка пласта для интенсификации притока выполняется для восстановления или улучшения продуктивности скважины. Обработки пласта для интенсификации притока делятся на две основные группы, гидравлические разрывы пласта и кислотные обработки. Обработка гидравлического разрыва пласта выполняется при давлении выше давления разрыва пласта коллектора и создает высокопроводящий путь притока между коллектором и стволом скважины. Кислотные обработки выполняются при давлении ниже давления разрыва коллектора и, по существу, разработаны для восстановления природной проницаемости коллектора после повреждения призабойной зоны скважины. Следовательно, операции обработки пласта для интенсификации притока могут включать в себя гидроразрыв пласта, кислотную обработку, кислотную обработку с гидроразрывом пласта или другие подходящие операции обработки пласта для интенсификации притока.
После операции интенсификации притока скважина может передаваться в эксплуатацию. По существу, добываемые углеводороды текут из коллектора через перфорационные каналы продуктивных интервалов ствола скважины и через ствол скважины на поверхность.
В результате операций интенсификации притока могут возникать проблемы там, где ствол скважины проходит множество продуктивных интервалов, вследствие разброса значений градиента давления гидроразрыва пласта. Наиболее истощенные из продуктивных интервалов обычно имеют самый низкий градиент давления гидроразрыва пласта среди множества продуктивных интервалов. Когда операция интенсификации притока одновременно проводится на всех продуктивных интервалах, текучая среда обработки пласта для интенсификации притока может предпочтительно входить в самые истощенные интервалы. Поэтому операция интенсификации притока часто не дает всех преимуществ от интенсификации притока в тех продуктивных интервалах, которые имеют сравнительно высокие градиенты давления гидроразрыва пласта.
Одним методом, обычно использующимся для преодоления проблем, с которыми сталкиваются во время обработки для интенсификации притока подземного пласта с многочисленными продуктивными интервалами, является использование пакеров и/или мостовых пробок для изолирования конкретного продуктивного интервала перед операциями обработки пласта для интенсификации притока. Это, однако, может быть проблематичным вследствие существования открытых перфорационных каналов в стволе скважины и возможности прихвата этих механических изолирующих устройств.
Другим способом, обычно использующимся для преодоления проблем, с которыми сталкиваются во время обработки для интенсификации притока подземного пласта с многочисленными продуктивными интервалами, является выполнение операций восстановительного цементирования перед операцией обработки пласта для интенсификации притока, для закупоривания открытых перфорационных каналов в стволе скважины. Это предотвращает нежелательное поступление интенсифицирующей приток текучей среды в самые истощенные интервалы ствола скважины. После того как ранее существовавшие перфорационные каналы истощенного продуктивного интервала закупориваются цементом, конкретный продуктивный интервал может позже быть вновь проперфорирован, изолирован и затем интенсифицирован. Хотя эти восстановительные операции цементирования могут закупоривать ранее существовавшие перфорационные каналы и, тем самым, сокращать поступление интенсифицирующей приток текучей среды в нежелательные участки пласта, восстановительные операции цементирования являются сложными и затратными по времени. При этом может потребоваться много восстановительных операций цементирования для гарантирования полного закупоривания всех ранее существовавших перфорационных каналов. Вдобавок восстановительные операции цементирования могут повредить области подземного пласта около ствола скважины и потребовать дополнительных восстановительных операций для устранения нежелательных повреждений от цементирования в области подземного пласта около ствола скважины перед тем как в скважине возобновится добыча.
В уровне техники требуются усовершенствованные способы набивки перфорационных каналов консолидирующимся расклинивающим агентом, который предоставит возможность отвода интенсифицирующих приток текучих сред к вновь проперфорированным интервалам во время интенсификации притока в стволах скважин с множеством проперфорированных интервалов.
Раскрытие изобретения
Изобретение относится к операциям интенсификации притока при обработке подземного пласта, более конкретно к способам интенсификации притока при обработке подземного пласта, содержащего множество продуктивных интервалов. Изобретение обеспечивает способ формирования набивок из твердых частиц во множестве перфорационных каналов в обсадной колонне ствола скважины, причем способ содержит следующие этапы: (а) формирование цементировочной пробки из закупоривающего материала из твердых частиц в обсадной колонне в стволе скважины, причем мост закрывает, по меньшей мере, один перфорационный канал в обсадной колонне; (б) формирование набивки из первого набивочного материала из твердых частиц, по меньшей мере, в одном перфорационном канале, расположенном над цементировочной пробкой в обсадной колонне; (в) удаление, по меньшей мере, верхнего участка цементировочной пробки, чтобы открыть, по меньшей мере, один перфорационный канал в обсадной колонне, который ранее был закрыт, по меньшей мере, верхним участком цементировочной пробки; и (г) формирование набивки из второго набивочного материала из твердых частиц, по меньшей мере, в одном перфорационном канале, открытом в результате удаления, по меньшей мере, верхнего участка цементировочной пробки, причем второй набивочный материал из твердых частиц может быть одинаковым с первым набивочным материалом из твердых частиц или отличным от него.
Изобретение также создает способ формирования набивок из твердых частиц во множестве перфорационных каналов в обсадной колонне ствола скважины, причем способ содержит следующие этапы: (а) формирование цементировочной пробки из закупоривающего материала из твердых частиц в обсадной колонне в стволе скважины, причем цементировочная пробка закрывает, по меньшей мере, один перфорационный канал в обсадной колонне, при этом, по меньшей мере, один перфорационный канал над верхним участком цементировочной пробки остается открытым; (б) формирование набивки из первого набивочного материала из твердых частиц, по меньшей мере, в одном перфорационном канале, расположенном над цементировочной пробкой в обсадной колонне; (в) удаление, по меньшей мере, верхнего участка цементировочной пробки, чтобы открыть, по меньшей мере, один перфорационный канал в обсадной колонне, который ранее был закрыт, по меньшей мере, верхним участком цементировочной пробки; (г) формирование набивки из второго набивочного материала из твердых частиц, по меньшей мере, в одном перфорационном канале, открытом в результате удаления, по меньшей мере, верхнего участка цементировочной пробки, причем второй набивочный материал из твердых частиц может быть одинаковым с первым набивочным материалом из твердых частиц или отличным от него; (д) перфорирование обсадной колонны для формирования, по меньшей мере, одного перфорационного канала в обсадной колонне; и е) интенсификация притока через, по меньшей мере, один перфорационный канал.
Изобретение также создает способ формирования набивок из твердых частиц во множестве перфорационных каналов в обсадной колонне ствола скважины, причем способ содержит следующие этапы: (а) формирование цементировочной пробки из закупоривающего материала из твердых частиц в обсадной колонне в стволе скважины, причем цементировочная пробка закрывает, по меньшей мере, один перфорационный канал в обсадной колонне, при этом, по меньшей мере, один перфорационный канал над верхним участком цементировочной пробки остается открытым; (б) формирование набивки из первого набивочного материала из твердых частиц, по меньшей мере, в одном перфорационном канале, расположенном над цементировочной пробкой в обсадной колонне; в) удаление, по меньшей мере, верхнего участка цементировочной пробки, чтобы открыть, по меньшей мере, один перфорационный канал в обсадной колонне, который ранее был закрыт, по меньшей мере, верхним участком цементировочной пробки; и (г) формирование набивки из второго набивочного материала из твердых частиц, по меньшей мере, в одном перфорационном канале, открытом в результате удаления, по меньшей мере, верхнего участка цементировочной пробки, причем второй набивочный материал из твердых частиц может быть одинаковым с первым набивочным материалом из твердых частиц или отличным от него; (д) перфорирование обсадной колонны для формирования, по меньшей мере, одного перфорационного канала в обсадной колонне посредством установки гидропескоструйного инструмента, примыкающего к обсадной колонне и выброса гидропескоструйной текучей среды гидропескоструйным инструментом на обсадную колонну; и (е) интенсификация притока через, по меньшей мере, один перфорационный канал посредством выброса гидропескоструйной текучей среды гидропескоструйным инструментом через, по меньшей мере, одно сопло гидропескоструйного инструмента в, по меньшей мере, один перфорационный канал.
Эти и другие аспекты изобретения должны стать ясными специалисту в области техники после прочтения нижеследующего подробного описания. Хотя изобретение может подвергаться различным модификациям и иметь альтернативные формы, специфические варианты осуществления его будут подробно описаны в виде примеров. Следует понимать, что они приведены не в качестве ограничения изобретения конкретными подробно описанными формами, а напротив, изобретение должно покрывать все модификации и альтернативные формы подпадающие под сущность и объем изобретения, выраженные в прилагаемой формуле изобретения.
Краткое описание чертежей
Более полное понимание настоящего раскрытия изобретения и его преимуществ может быть получено при рассмотрении следующего описания в соединении с прилагаемыми чертежами, на которых:
Фиг. 1 показывает вид сбоку в разрезе вертикального ствола скважины, который проходит через многочисленные продуктивные интервалы;
Фиг. 2 показывает вид сбоку в разрезе ствол скважины, в обсадной колонне которого сформирована цементировочная пробка из закупоривающего материала из твердых частиц, причем цементировочная пробка закрывает, по меньшей мере, один перфорационный канал в обсадной колонне;
Фиг. 3 показывает вид сбоку в разрезе ствол скважины, в котором сформирована набивка из первого материала набивки из твердых частиц в перфорационных каналах в обсадной колонне, расположенных над цементирующей пробкой;
Фиг. 4 показывает вид сбоку в разрезе перфорационного канала после помещения в него первого материала набивки из твердых частиц;
Фиг. 5 показывает вид сбоку в разрезе ствола скважины, в ствол которой спущена труба и в которой выполняется прокачка промывочной текучей среды для удаления верхнего участка цементирующей пробки из закупоривающего материала из твердых частиц для открывания, по меньшей мере, одного перфорационного канала, ранее закрытого, по меньшей мере, верхним участком цементирующей пробки;
Фиг. 6 показывает вид сбоку в разрезе ствола скважины, в котором сформирована набивка из второго материала набивки из твердых частиц, по меньшей мере, в одном перфорационном канале, открытом при удалении, по меньшей мере, верхнего участка цементирующей пробки;
Фиг. 7 показывает вид сбоку в разрезе ствола скважины, в котором во всех перфорационных каналах в обсадной колонне выполнена набивка материалом из твердых частиц посредством последовательного повторения этапов удаления, по меньшей мере, следующего верхнего участка цементирующей пробки и формирования набивки из следующего набивочного материала из твердых частиц;
Фиг. 8 показывает вид сбоку в разрезе ствола скважины с размещенным в нем гидропескоструйным инструментом после создания перфорационных каналов в обсадной колонне;
Фиг. 9 показывает вид сбоку в разрезе ствола скважины после создания гидроразрывов в интервале подземного пласта; и
Фиг. 10 показывает вид сбоку в разрезе ствола скважины с гидропескоструйным инструментом в положении для перфорирования интервала в стволе скважины.
Осуществление изобретения
Способ согласно изобретению обеспечивает набивку в перфорированных интенсифицирующих приток интервалах консолидирующимся расклинивающим агентом, который должен сопротивляться гидроразрыву пласта и позволять отклонение интенсифицирующей текучей среды на вновь отперфорированные интервалы. Набивка расклинивающего агента в существующие перфорационные каналы перед восстановительной интенсификацией притока может выполняться различными способами.
Заявка на патент США № 11/004/004441, зарегистрированная 3 декабря 2004 года на имя изобретателей Лойд Е. Ист, Трэвис У. Кавендер и Дэвид Дж. Аттуэй, которая включается в состав этого документа полностью в виде ссылки, описывает способ набивки перфорационных каналов подъемом трубы на первый интервал от забоя вверх и затем выполнение прокачки материала из твердых частиц и текучей среды-носителя для получения набивки из твердых частиц (то есть выполняя одновременную набивку всех открытых перфорационных каналов).
Способ согласно изобретению обеспечивает усовершенствованный способ серийной набивки перфорационных каналов посредством спуска трубы сверху на забой и выполнения затем прокачки материала из твердых частиц и текучей среды-носителя для получения набивки из твердых частиц (то есть набивку каждого уровня открытых перфорационных каналов отдельно). С помощью изолирования индивидуальных уровней набивки во время операции набивки, чтобы выполнять серийную набивку перфорационных каналов в обсадной колонне, изобретение преимущественно набивает все перфорационные каналы полностью, тем самым, предотвращая протечки в ствол скважины.
Способ согласно изобретению обеспечивает формирование набивок в множестве перфорационных каналов в обсадной колонне ствола скважины, способ содержит следующие этапы: (а) формирование цементирующей пробки из закупоривающего материала из твердых частиц в обсадной колонне в стволе скважины, причем цементирующая пробка закрывает, по меньшей мере, один перфорационный канал в обсадной колонне; (б) формирование набивки из первого набивочного материала из твердых частиц, по меньшей мере, в одном перфорационном канале, расположенном над цементирующей пробкой в обсадной колонне; (в) удаление, по меньшей мере, верхнего участка цементирующей пробки, чтобы открыть, по меньшей мере, один перфорационный канал в обсадной колонне, который ранее был закрыт, по меньшей мере, верхним участком цементирующей пробки; и (г) формирование набивки из второго набивочного материала из твердых частиц, по меньшей мере, в одном перфорационном канале, открытом в результате удаления, по меньшей мере, верхнего участка цементирующей пробки, причем второй набивочный материал из твердых частиц может быть одинаковым с первым набивочным материалом из твердых частиц или отличным от него.
Изобретение относится к способам интенсификации притока нефти и/или газа через множество перфорационных каналов в обсадной колонне ствола скважины, проходящей через один или несколько подземных пластов. Более конкретно, изобретение относится к формированию набивок из материала из твердых частиц в множестве перфорационных каналов в обсадной колонне ствола скважины.
Хотя способы изобретения эффективны для широкого ряда случаев практического применения, они могут быть особенно эффективны для интенсификации притока в метановых скважинах каменноугольных пластов, высокопроницаемых коллекторах, страдающих от уплотнения призабойной зоны, или для любой скважины, содержащей множество интервалов перфорирования, в которых требуется интенсификация притока. Среди других случаев практического применения, способы изобретения предусматривают закрытие перфорационных каналов в некоторых продуктивных интервалах ствола скважины, для того, чтобы необходимые интервалы подземного пласта были обработаны для интенсификации притока.
Ствол скважины может быть основным стволом или боковым стволом, отходящим от основного. Хотя изобретение описывается в отношении ствола с вертикальной ориентацией, способы согласно изобретению могут успешно практически применяться в секции ствола скважины любой ориентации, независимо от того, является ли она, по существу вертикальной, горизонтальной или другой ориентации.
Фиг. 1 показывает вид сбоку в разрезе вертикального ствола 100 скважины, который проходит через многочисленные продуктивные интервалы 106, 108, 110, 112 согласно варианту осуществления изобретения.
Ствол скважины имеет общее обозначение 100. Хотя ствол 100 скважины показан как вертикальный, способы согласно изобретению могут выполняться в горизонтальных, наклонных или иначе ориентированных участках ствола скважины. Соответственно, термин «верхний», как он используется в этом документе во фразах «верхняя часть цементирующей пробки», «соседний верхний участок», «самый верхний» и подобные ему, означают направленные к «устью» ствола скважины, включая в себя практическое применение, где ствол скважины горизонтальный. Как используются в этом документе, термины «первый», «второй», «третий», «следующий» являются произвольно заданными и просто предназначаются для различия двух или нескольких частей, которые являются сходными или соответствующими по конструкции и/или функциям. Следует понимать, что слова «первый» и «последний» не служат иной цели и не являются частью названия или описания следующих терминов. Более того, следует понимать, что простое применение слова «первая», не требует, чтобы была какая-то аналогичная или соответствующая «вторая» часть, либо часть того же элемента или часть другого элемента. Аналогично, простое использование слова «вторая» не требует, чтобы была какая-то аналогичная или соответствующая «третья» или «следующая» часть, либо часть того же элемента или часть другого элемента и т.п. Дополнительно ствол 100 скважины может включать в себя множество боковых стволов, когда ствол 100 скважины может быть основным стволом, имеющим один или несколько боковых стволов, отходящих от него, или ствол 100 скважины может быть боковым стволом, отходящим от основного ствола.
Ствол 100 скважины проходит через подземный пласт 102 и имеет установленную внутри обсадную колонну. Обсадная колонна может цементироваться или не цементироваться в стволе 100 скважины цементной оболочкой (не показана). Хотя Фиг. 1 показывает ствол 100 скважины как обсаженный ствол, участок ствола 100 скважины может оставаться необсаженным.
В общем, подземный пласт 102 содержит многочисленные продуктивные интервалы, включающие в себя самый верхний или первый продуктивный интервал 106, второй продуктивный интервал 108, третий продуктивный интервал 110, четвертый продуктивный интервал 112. Интервалы обсадной колонны 104, примыкающие к продуктивным интервалам 106, 108, 110, 112, проперфорированы множеством перфорационных каналов 142, 144, 146, 148 таких, как перфорационные каналы 142 первого продуктивного интервала 106, в котором множество перфорационных каналов проходит через обсадную колонну 104 и через цементную оболочку (если имеется) в продуктивные интервалы 106, 108, 110, 112. Интервалами обсадной колонны 104, примыкающими к продуктивным интервалам 106, 108, 110, 112, являются первый интервал 107 обсадной колонны, второй интервал 109 обсадной колонны, третий интервал 111 обсадной колонны и четвертый интервал 113 обсадной колонны соответственно.
Фиг. 2 показывает вид в разрезе вертикального ствола 100 скважины в обсадной колонне 104 ствола 100 скважины сформирована пробка 136, причем пробка 136 закрывает, по меньшей мере, один перфорационный канал в обсадной колонне 104, такой как перфорационные каналы 144 второго продуктивного интервала 108. Пробка 136, хотя обычно формируется из песка, не обязательно должна содержать песок. Пробка 136 может выполняться из любого закупоривающего материала из твердых частиц с размерами с возможностью закупоривания ствола 100 скважины, в то время как в открытых перфорационных каналах над пробкой 136 выполняется набивка набивочным материалом из твердых частиц. Например, закупоривающий материал из твердых частиц для пробки 136 может содержать песок или ракушечник.
Пробка 136 предпочтительно формируется с помощью спуска трубы 128 в ствол 100 скважины и нагнетания закупоривающего материала из твердых частиц из трубы 128 в ствол 100 скважины. Труба 128 показана размещенной в стволе 100 скважины. Труба 128 может быть гибкой насосно-компрессорной трубой, скважинной трубной колонной из звеньев или любой другой подходящей трубой для подачи текучих сред во время подземных работ. Кольцевое пространство 120 задается как пространство между обсадной колонной 104 и трубой 128. Установка пробки 136 не должна быть точной, поскольку труба 100 может спускаться до верха пробки 136, чтобы задавать расположение пробки 136 и подтверждать, что только перфорационные каналы 142 самого верхнего продуктивного интервала 106 являются открытыми.
Предпочтительно этап формирования пробки 136 дополнительно содержит оставление, по меньшей мере, одного перфорационного канала над верхней частью пробки 136. Как показано на Фиг. 2, перфорационные каналы 142 первого продуктивного интервала 106 оставлены открытыми над вторым продуктивным интервалом 108. Альтернативно, верхний участок пробки 136 может быть удален спуском трубы 128 в ствол 100 скважины и прокачкой промывочной текучей среды через трубу 128 для удаления верхнего участка пробки 136.
Специалистам в области техники должно быть понятно, что верхним участком пробки 136 может быть самый верхний продуктивный интервал 106, который подлежит набивке набивочным материалом из твердых частиц или, альтернативно, пробка может содержать только участок верхнего продуктивного интервала 106. Например, верхний участок пробки 136 может включать в себя только часть перфорационных каналов 142 первого продуктивного интервала 106, так, что только некоторые из перфорационных каналов остаются открытыми пробкой 136. Также верхний участок пробки 136 может быть больше одного продуктивного интервала, так, что закупоривающий материал из твердых частиц двух или больше продуктивных интервалов удаляется и они набиваются набивочным материалом из твердых частиц за один раз.
Фиг.3 показывает вид сбоку в разрезе ствола скважины, в которой сформирована пачка 124 из первого набивочного материала из твердых частиц в перфорационных каналах 142 в первом продуктивном интервале 106 обсадной колонны 104, расположенного над пробкой 136. Для формирования набивки 124 из первого набивочного материала из твердых частиц в перфорационных каналах 142 в обсадной колонне 104, первая текучая среда-носитель с первым набивочным материалом из твердых частиц вводится или закачивается в ствол 100 скважины при таких условиях, чтобы сформировать пачку 124 из первого набивочного материала из твердых частиц, по меньшей мере, в одном перфорационном канале 142 в обсадной колонне 104, расположенном над пробкой 136.
Как показано на Фиг. 3, согласно варианту осуществления способов согласно изобретению текучая среда-носитель с первым набивочным материалом из твердых частиц может вводиться в ствол 100 скважины с помощью закачивания текучей среды-носителя вниз по трубе 128. В другом варианте осуществления настоящего изобретения текучая среда-носитель с первым набивочным материалом из твердых частиц может вводиться в ствол 100 скважины с помощью закачивания текучей среды-носителя вниз по кольцевому пространству 120. Текучая среда-носитель и набивочный материал из твердых частиц описываются ниже. Преимуществом способа является то, что в нем не требуется трубы 128, которая вводит первый набивочный материал из твердых частиц и первую текучую среду-носитель, чтобы поместить их примыкающими к целевым перфорационным каналам, которые подлежат набивке во время процесса уплотнения. Таким образом, новый способ устраняет необходимость иметь трубу 128 под всеми перфорационными каналами 142, 144, 146, 148 обсадной колонны 104 во время процесса набивки, тем самым устраняя возможность прихвата трубы 128 в стволе 100 скважины набивочным материалом из твердых частиц. Текучая среда-носитель и набивочный материал из твердых частиц могут закачиваться вниз по кольцевому пространству 120 и задавливаться в открытые перфорационные каналы 142 самого верхнего продуктивного интервала 106, пока не будет получено значительное давление набивки.
Набивочному материалу из твердых частиц в текучей среде-носителе должен иметь возможность набиваться во множество перфорационных каналов 142, 144, 146, 148, тем самым формируя набивки 124 из набивочного материала из твердых частиц в каждом из множества перфорационных каналов 142, 144, 146, 148. Любой подходящий способ может использоваться для введения текучей среды-носителя в ствол 100 скважины для формирования набивок 124 из набивочного материала из твердых частиц.
По существу текучая среда-носитель может вводиться в ствол 100 скважины так, чтобы давление на забое было достаточным для продавливания текучей среды-носителя в продуктивные интервалы 106, 108, 110, 112, но ниже соответствующего градиента давления разрыва, пока множество перфорационных каналов 142, 144, 146, 148 не будут успешно набиты набивочным материалом из твердых частиц. Давление закачивания на поверхности может регулироваться, чтобы определять момент, когда набивки 124 из твердых частиц сформировались в каждом из множества перфорационных каналов 142, 144, 146, 148. Например, когда давление закачивания текучей среды-носителя на поверхности повышается выше давления, необходимого для того, чтобы забойное давление превзошло градиенты разрыва для продуктивных интервалов 106, 108, 110, 112 без гидроразрыва этих интервалов, уплотняющие набивки 124 из твердых частиц должны уже сформироваться в каждом из множества перфорационных каналов 142, 144, 146, 148.
В некоторых вариантах осуществления изобретения в кольцевом пространстве 120 необходимо поддерживать противодавление, такое, чтобы текучая среда-носитель входила во множество перфорационных каналов 142, 144, 146, 148 и продавливалась в матрицу подземного пласта 102, чтобы текучая среда-носитель распределялась по множеству перфорационных каналов 142, 144, 146, 148 и чтобы текучая среда-носитель поддерживала достаточную скорость суспензии расклинивающего агента без превышения давления гидроразрыва. В одном варианте осуществления изобретения противодавление прикладывается в кольцевом пространстве 120 посредством ограничения возврата текучей среды-носителя вверх по кольцевому пространству 120 с использованием штуцерного механизма на поверхности (не показан). Когда несущая текучая среда-носитель входит во множество перфорационных каналов 142, 144, 146, 148 и продавливается в матрицу подземного пласта 102, набивочный материал из твердых частиц в текучей среде-носителе должен перекрывать множество перфорационных каналов 142, 144, 146, 148 и, таким образом, набиваться во множестве перфорационных каналов 142, 144, 146, 148, формируя в них набивки 124 из твердых частиц. Специалисты обычного уровня техники должны легко установить другие подходящие способы для продавливания текучей среды-носителя в матрицу подземного пласта 102.
На Фиг.4 показан вид сбоку в разрезе перфорационного канала 142, после того как первый набивочный материала из твердых частиц помещен в него для формирования набивки 124 из твердых частиц.
Когда набивка 124 из твердых частиц достигает достаточной прочности на сжатие, по меньшей мере, верхний участок пробки 136 удаляется, чтобы открыть, по меньшей мере, один перфорационный канал в обсадной колонне, который был закрыта ранее, по меньшей мере, верхним участком пробки 136. На Фиг.5, по меньшей мере, один перфорационный канал, который открывается с удалением верхнего участка пробки 136, является перфорационными каналами 144 второго продуктивного интервала 108. Таким образом, верхний участок пробки, то есть второго продуктивного интервала 108 иллюстрации, удаляется, чтобы открыть перфорационные каналы 144 второго продуктивного интервала 108.
Фиг.5 показывает трубу 128, спущенную в ствол 100 скважины и промывочную текучую среду, которая прокачивается для удаления верхнего участка пробки 136, чтобы открыть, по меньшей мере, один перфорационный канал в обсадной колонне 104, который был ранее закрыт, по меньшей мере, верхним участком пробки 136, здесь это второй продуктивный интервал 108 пробки 136. В то время как труба выполняет прокачку или спускается на нижний или второй продуктивный интервал 108, излишний набивочный материал из твердых частиц удаляется или выносится прокачкой из ствола 100 скважины.
Фиг.6 показывает вид сбоку в разрезе ствола 100 скважины, в которой набивка из второго набивочного материала из твердых частиц формируется, по меньшей мере, в одном перфорационном канале 144, открытом удалением, по меньшей мере, верхней части пробки 136. Таким образом, перфорационные каналы 144 в обсадной колонне 104, примыкающие к нижнему продуктивному интервалу, здесь ко второму продуктивному интервалу 108, являются открытыми, и набивка из первого набивочного материала из твердых частиц формируется в перфорационных каналах 144 в обсадной колонне примыкающей к нижнему продуктивному интервалу 108 введением второй текучей среды-носителя, содержащей вторые твердые частицы, в ствол 100 скважины. Второй набивочный материал из твердых частиц может быть одинаковым или отличным от первого набивочного материала из твердых частиц, хотя предпочтителен одинаковый. Например, первый материал набивки из твердых частиц может вводиться в набивки снова с первой текучей средой-носителем.
Этап формирования набивки из второго набивочного материала из твердых частиц может содержать введение второй текучей среды-носителя со вторым набивочным материалом из твердых частиц в ствол скважины при условиях для формирования набивки из второго набивочного материала из твердых частиц, по меньшей мере, в одном перфорационном канале, открытом удалением, по меньшей мере, верхнего участка пробки. Текучая среда-носитель и набивочный материал из твердых частиц могут прокачиваться вниз в кольцевом пространстве и продавливаться в открытые перфорационные каналы верхнего продуктивного интервала, пока не будет получено достаточное давление набивки.
В одном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, верхний участок пробки 136 удаляется, чтобы открыть, по меньшей мере, один перфорационный канал в стволе скважины, который ранее была закрыт, по меньшей мере, следующим верхним участком пробки 136. Следующий верхний участок пробки 136 может задаваться, как убирание части или всего следующего продуктивного интервала. На Фиг.6 следующим продуктивным интервалом, который будет удаляться, является третий продуктивный интервал 110 для открытия перфорационных каналов 146 третьего продуктивного интервала 110.
Затем выполняется этап формирования набивки из следующего набивочного материала из твердых частиц, по меньшей мере, в одном перфорационном канале 146, открытом удалением следующего верхнего участка пробки 136. Следующий набивочный материал из твердых частиц может быть одинаковым или отличным от первого набивочного материала из твердых частиц, или одинаковым или отличным от второго набивочного материала из твердых частиц. Этап формирования набивки из следующего набивочного материала из твердых частиц содержит введение следующей текучей среды-носителя со следующим набивочным материалом из твердых частиц в ствол 100 скважины при условиях для формирования набивки из следующего набивочного материала из твердых частиц, по меньшей мере, в одном перфорационном канале 146, открытом удалением следующего верхнего участка пробки 136.
Фиг.7 показывает вид сбоку в разрезе ствола 100 скважины, в которой все перфорационные каналы 142, 144, 146, 148 в обсадной колонне 104 набиваются материалом из твердых частиц на последовательно повторяющихся этапах удаления, по меньшей мере, следующего верхнего участка пробки и формирования набивки из следующего материала набивки из твердых частиц. Таким образом, по меньшей мере, верхний участок песка может удаляться, для открытия некоторых из перфорационных каналов 142, 144, 146, 148 в обсадной колонне 104, и формирование набивок из следующего набивочного материала из твердых частиц в перфорационных каналах 142, 144, 146, 148, для каждого нижнего продуктивного интервала 106, 108, 110 или 112 повторяется, пока все перфорационные каналы 142, 144, 146, 148 не будут набиты следующим материалом набивки из твердых частиц.
После того как набивки набиты набивочным материалом из твердых частиц, скважина может быть закрыта, чтобы предоставить возможность материалу набивки из твердых частиц в перфорационных каналах 142, 144, 146 и 148 консолидироваться и набрать прочность на сжатие.
В некоторых вариантах осуществления изобретения, когда множество набивок 124 из твердых частиц сформированы во множестве перфорационных каналов 142, 144, 146 и 148, с набивками 124 из твердых частиц может войти в контакт текучая среда-носитель, которая содержит заполняющий материал из твердых частиц. По существу, заполняющий материал из твердых частиц имеет меньший размер частиц, чем у первого, второго и следующих материалов набивки из твердых частиц, чтобы заполняющий материал из твердых частиц мог закупорить, по меньшей мере, участок порового пространства между твердыми частицами первого, второго и следующих материалов набивок 124 из твердых частиц.
В одном варианте осуществления изобретения текучая среда-носитель заполняющего материала из твердых частиц может вводиться в ствол 100 скважины в качестве текучей среды опорной подкладки для интенсификации притока, выполняемой в первом продуктивном интервале 106. Текучая среда-носитель и заполняющий материал из