Способ и система для обработки подземной формации с использованием отклонения обрабатывающих текучих сред (варианты)

Способ и система для обработки подземной формации с использованием отклонения обрабатывающих текучих сред (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предшествующий уровень техники изобретения

Настоящее изобретение относится в основном к способу и системе для обработки подземной формации с использованием отклонения.

Способы обработки скважин часто используются для увеличения добычи углеводородов с помощью обрабатывающей текучей среды для воздействия на подземную формацию с целью увеличения потока нефти или газа из формации в скважину для извлечения на поверхность. Гидравлический разрыв и химическая стимуляция являются общими способами обработки, используемыми в скважине. Гидравлический разрыв включает в себя нагнетание текучих сред в подземную формацию под давлением, достаточным для формирования разрывов в формации, которые увеличивают поток из формации в скважину. Пои химической стимуляции объем потока увеличивается путем использования химикатов для изменения свойств формации, таких, как увеличение эффективной проницаемости путем растворения материалов или травления подземной формации. Скважина может быть необсаженной или обсаженной, при которой металлическая труба (обсадная колонна) размещается в пробуренной скважине и цементируется на месте. В необсаженной скважине может быть установлен хвостовик с щелевыми прорезями или сетчатый фильтр. В обсаженной скважине обсадная колонна (и цемент, если есть) обычно перфорируется в определенных местах для протекания углеводородной текучей среды в скважину или для протекания обрабатывающей текучей среды из скважины в формацию.

Для эффективного доступа к углеводороду желательно направлять обрабатывающую текучую среду в целевые интересующие зоны в подземной формации. Могут быть целевые интересующие зоны в различных подземных формациях или множество слоев в конкретной формации, которые предпочтительны для обработки. В таких ситуациях предпочтительно обрабатывать целевые зоны или множество слоев без неэффективной обработки зон или слоев, которые не представляют интереса. В основном обрабатывающие флюиды текут по пути наименьшего сопротивления. Например, в больших формациях, имеющих несколько зон, обрабатывающая текучая среда будет стремиться рассеиваться в частях формации, которые имеют наименьший градиент давления, или частях формации, которые требуют наименьшей силы для инициирования разрыва. Подобным образом в горизонтальных скважинах, и особенно в тех горизонтальных скважинах, которые имеют длинные ответвления, обрабатывающая текучая среда рассеивается в частях формации, требующих меньших сил для инициирования разрыва (часто около верхней точки боковой секции), и меньшее количество текучей среды поступает в другие части ответвления. Также требуется предотвратить стимулирование нетребующихся зон, таких как водоносные или неуглеводородоносные зоны. Таким образом, полезно использовать способы отклонения обрабатывающей текучей среды в целевые интересующие зоны или от не представляющих интереса зон.

Известны способы отклонения обрабатывающей текучей среды для облегчения обработки конкретного интервала или интервалов. Шариковые уплотнители являются механическими устройствами, которые часто используются для изоляции перфораций в некоторых зонах, отклоняя тем самым жидкости к другим перфорациям. Теоретически использование шариковых уплотнителей для изоляции перфораций позволяет обрабатывать зону за зоной в зависимости от давления прорыва или проницаемости. Но часто шариковые уплотнители преждевременно перекрывают одну или более открытых перфораций, приводя к одновременной обработке двух или более зон одновременно. Также, когда перфорированные зоны расположены близко друг к другу, шариковые уплотнители становятся неэффективными. В дополнение, шариковые уплотнители являются полезными только тогда, когда обсадная колонна зацементирована на месте. Без цемента между обсадной колонной и стенкой скважины обрабатывающая текучая среда может протекать через перфорацию без шарикового уплотнителя и попадать через кольцевое пространство позади обсадной колонны в любую формацию. Шариковые уплотнители имеют ограниченное использование в горизонтальных скважинах по причине эффектов давления формации, давления нагнетания и гравитации в горизонтальных секциях, а также из-за того, что, возможно, ответвления в горизонтальных скважинах могут быть не зацементированы на месте.

Изменения в давлениях закачивания могут быть использованы для определения размещения шариковых уплотнителей в перфорации, что, по существу, предполагает, что правильное количество шариковых уплотнителей были размещены для изоляции всех нужных перфораций, и шарики размещены в правильных местах для отклонения обрабатывающих текучих сред в желаемые зоны. Другие механические устройства, известные для использования при отклонении, включают в себя мостовые пробки, пакеры, скваженные клапаны, скользящие муфты, и комбинации дефлектора/пробки, и размещение частиц. Совместное использование таких механических устройств для отклонения обрабатывающей текучей среды требует много времени и является дорогостоящим, что может сделать их в рабочем отношении неудовлетворительными, особенно в ситуации, где присутствует много целевых интересующих зон. Известно использование химически составленных флюидных систем для способов отклонения, включающих в себя вязкие текучие среды, гели, пены и другие текучие среды. Многие из известных химически составленных отклоняющих агентов являются постоянными (необратимыми) и некоторые из них могут повреждать формацию. В дополнение, некоторые химические способы могут разрушать физическую структуру и прочность для эффективного отклонения текучих сред, закачиваемых при высоком давлении, или они могут оказать нежелательное воздействие на свойства формации. Термин «отклоняющий агент» здесь подразумевает механические устройства, химические флюидные системы, их комбинации и способы для использования для блокирования потока в или из конкретной зоны или заданный набор перфораций.

При работе предпочтительно, чтобы обрабатывающая жидкость попадала в подземную формацию только в целевых интересующих зонах. Более предпочтительно, чтобы обрабатывающая жидкость попадала в подземную формацию поэтапно. Но известные недостатки существующих способов отклонения обрабатывающих жидкостей не обеспечивают степень уверенности или определенности в том, где размещается отклоняющий агент, выполняются ли отдельные этапы обработки, обрабатываются ли целевые интересующие зоны, а также каков порядок обработки целевых интересующих зон. Требуется надежный способ для избирательной и эффективной обработки целевых интересующих зон в подземной формации с использованием отклоняющего агента и контроль во время обработки.

Сущность изобретения

Согласно изобретению создан способ обработки скважины, содержащий следующие этапы:

а) обеспечение гидравлического сообщения между скважиной и, по меньшей мере, одной целевой зоной для обработки в подземной формации, пересеченной скважиной;

б) размещение в скважине насосно-компрессорной трубы;

в) введение в скважину обрабатывающего состава;

г) осуществление контакта целевой зоны в подземной формации и обрабатывающего состава;

д) введение отклоняющего агента через насосно-компрессорную трубу в интервал в скважине;

повторение этапов с в) по г) для более чем одной целевой зоны,

при этом осуществляют контроль микросейсмических колебаний при обработке, по которым определяют размеры обрабатываемой зоны или распространение обработки за пределы обрабатываемой зоны, на основании чего изменяют режимы введения обрабатывающего состава или его свойств или закачивают отклоняющий агент.

Скважина может быть обсаженной и дополнительно содержит этап перфорации обсадной колонны.

Обрабатывающий состав может содержать стимулирующую текучую среду.

Этап введения обрабатывающего состава содержит закачивание состава под давлением.

По меньшей мере, часть скважины может содержать в основном горизонтальную секцию.

Отклоняющий агент может содержать волокно или разлагающийся материал.

После осуществления контакта целевой подземной формации с обрабатывающим составом можно вводить отклоняющий агент в формацию.

Часть скважины может быть наклонной или горизонтальной.

Способ может дополнительно содержать повторение этапа д) или повторение этапов а) и б) перед повторением этапов с в) по г).

Отклоняющий агент можно размещать в насосно-компрессорной трубе между этапами введения отклоняющего агента в интервал.

Согласно изобретению создан способ обработки более чем одной целевой интересующей зоны в подземной формации, содержащий следующие этапы:

а) закачка обрабатывающего состава для контакта, по меньшей мере, одной целевой зоны с обрабатывающим составом;

б) контроль закачки обрабатывающего состава и измерение параметра, характерного для обработки;

в) закачка отклоняющего агента в желаемый интервал для отклонения в скважине;

г) контроль закачки отклоняющего агента и измерение параметра, характерного для отклонения;

д) закачка обрабатывающего состава для контакта с, по меньшей мере, одной другой целевой интересующей зоной;

е) модификация, по меньшей мере, одного из этапов а) и в) на основании, по меньшей мере, одного из измеренных параметров,

при этом осуществляют контроль микросейсмических колебаний при обработке, по которым определяют размеры обрабатываемой зоны или распространение обработки за пределы обрабатываемой зоны, на основании чего изменяют режимы введения обрабатывающего состава или его свойств или закачивают отклоняющий агент.

По меньшей мере, часть скважины может содержать в основном наклонную или горизонтальную секцию.

По меньшей мере, один интервал для отклонения и целевая зона могут быть расположены в основном в горизонтальной секции.

Способ может дополнительно содержать повторение этапов с а) по г).

Способ может дополнительно содержать этап нагнетания обрабатывающего состава в кольцевое пространство между насосно-компрессорной трубой и скважиной.

Отклоняющий агент может содержать волокно или разлагающийся материал.

Согласно изобретению создан способ обработки скважины, содержащий следующие этапы:

а) размещение насосно-компрессорной трубы в скважине, при этом сообщение устанавливается с помощью одной или нескольких перфораций, струйных каналов, скользящей муфты или открытием клапана, и обеспечение гидравлического сообщения между скважиной и, по меньшей мере, одной целевой зоной для обработки в подземной формации, пересеченной скважиной;

б) введение обрабатывающего состава в скважину для контакта углеводородонесущей подземной формации с обрабатывающим составом;

в) введение отклоняющего агента через насосно-компрессорную трубу в желаемый интервал скважины;

г) измерение скважинного параметра во время выполнения, по меньшей мере, одного из этапов б) или в),

при этом осуществляют контроль микросейсмических колебаний при обработке, по которым определяют размеры обрабатываемой зоны или распространение обработки за пределы обрабатываемой зоны, на основании чего изменяют режимы введения обрабатывающего состава или его свойств или закачивают отклоняющий агент.

Обрабатывающий состав может содержать жидкость для разрыва формации, и измеренный скважинный параметр является характерным для гидравлического разрыва в подземной формации.

Способ может дополнительно содержать этап выполнения, по меньшей мере, измерения в соседней скважине или контроля скважины.

Этап измерения скважинного параметра может содержать изменение микросейсмической активности.

Способ может дополнительно содержать этап определения геометрии гидравлического разрыва на основании, по меньшей мере, частичного измерения микросейсмической активности.

Измеренные скважинные параметры могут быть характерными для отклонения.

Способ может дополнительно содержать модификацию, по меньшей мере, одного из этапов введения отклоняющего агента и введения обрабатывающего состава на основании измеренного скважинного параметра.

Согласно изобретению создан способ обработки скважины, содержащий следующие этапы:

а) измерение скважинного параметра для установления базового значения;

б) введение отклоняющего агента через насосно-компрессорную трубу в желаемый интервал в скважине;

в) введение обрабатывающего состава в скважину для контакта целевой зоны в подземной формации с обрабатывающим составом;

г) измерение скважинного параметра во время выполнения, по меньшей мере, одного из этапов б) и в),

при этом осуществляют контроль микросейсмических колебаний при обработке, по которым определяют размеры обрабатываемой зоны или распространение обработки за пределы обрабатываемой зоны, на основании чего изменяют режимы введения обрабатывающего состава или его свойств или закачивают отклоняющий агент.

Способ может дополнительно содержать перед выполнением этапа б) этап обеспечения сообщения между скважиной и, по меньшей мере, одной целевой зоной для обработки в подземной формации, пересекаемой скважиной, этап измерения скважинного параметра непрерывно на протяжении введения отклоняющего агента и введения обрабатывающего состава, этап изменения базового значения измеренного скважинного параметра на значение скважинного параметра, измеренного на этапе г) или этап модификации способа обработки на основании измерения скважинного параметра на этапе г).

Согласно изобретению создан способ обработки скважины, содержащий следующие этапы:

а) обеспечение гидравлического сообщения между скважиной и, по меньшей мере, одной целевой зоной для обработки в подземной формации, пересекаемой скважиной.

б) размещение в скважине насосно-компрессорной трубы;

в) введение в скважину обрабатывающего состава;

г) осуществление контакта целевой зоны в подземной формации и обрабатывающего состава;

д) введение отклоняющего агента через кольцевое пространство, образованное между скважиной и насосно-компрессорной трубой, в интервал в скважине;

повторение этапов с в) по д) для более чем одной целевой зоны,

при этом осуществляют контроль микросейсмических колебаний при обработке, по которым определяют размеры обрабатываемой зоны или распространение обработки за пределы обрабатываемой зоны, на основании чего изменяют режимы введения обрабатывающего состава или его свойств или закачивают отклоняющий агент.

Согласно изобретению создана скважинная система, содержащая насосно-компрессорную трубу, источник обрабатывающего состава для введения обрабатывающего состава в скважину для контакта углеводородоносной подземной формации с обрабатывающим составом, и источник отклоняющего агента для введения отклоняющего агента через насосно-компрессорную трубу в интервал в скважине, при этом система имеет возможность контроля микросейсмических колебаний при обработке по определению размеров обрабатываемой зоны или распространению обработки за пределы обрабатываемой зоны для изменения режимов введения обрабатывающего состава или его свойств или закачки отклоняющего агента.

Источник отклоняющего агента может вводить отклоняющий агент через насосно-компрессорную трубу для дополнительных интервалов скважины.

Отклоняющий агент может изолировать область скважины, в которой обрабатывающий состав контактировал с формацией.

Система может дополнительно содержать подсистему контроля, расположенную в скважине для контроля, по меньшей мере, одного параметра, связанного с введением обрабатывающего состава, при этом источник обрабатывающего состава может управляться на основе упомянутого, по меньшей мере, одного параметра.

Система может дополнительно содержать подсистему контроля, расположенную в скважине для контроля, по меньшей мере, одного параметра, связанного с введением отклоняющего агента, при этом источник отклоняющего агента управляется на основе упомянутого, по меньшей мере, одного параметра.

Согласно изобретению создан способ обработки скважины, содержащий следующие этапы:

введение текучей среды, содержащей агент для управления потерей текучей среды в интервале скважины;

последующее после введения текучей среды и в присутствии текучей среды струйное введение суспензии в интервале формации для прохождения околоскважинного повреждения формации,

при этом осуществляют контроль микросейсмических колебаний при обработке, по которым определяют размеры обрабатываемой зоны или распространение обработки за пределы обрабатываемой зоны, на основании чего изменяют режимы введения текучей среды или ее свойств или вводят суспензию.

Текучая среда может содержать загуститель, который может содержать, по меньшей мере, один из полимера и вязкоупругого поверхностно-активного вещества, при этом вязкоупругие поверхностно-активные вещества могут быть разлагающимися.

Текучая среда может содержать, по меньшей мере, один из твердого материала и волоконного материала.

Суспензия может содержать твердые частицы, включающие, по меньшей мере, песок или расклинивающий наполнитель, или может содержать кислоту.

Интервал может быть необсаженным интервалом.

Способ может дополнительно содержать этап завершения интервала с помощью щелевой облицовки.

Интервал может содержать одну из следующих формаций: карбонатная формация и песчаниковая формация, сланцевая формация или угольная формация.

Согласно изобретению скважинная система, содержащая гидромониторный наконечник, размещенный в скважине, первый источник для подачи текучей среды, содержащей агент для управления потерей текучей среды в интервале скважины, и второй источник для последующей после введения текучей среды и в присутствии текучей среды подачи суспензии для обеспечения создания гидромониторным наконечником струи для прохождения околоскважинных повреждений в формации, при этом система имеет возможность контроля микросейсмических колебаний при обработке по определению размеров обрабатываемой зоны или распространению обработки за пределы обрабатываемой зоны для изменения режимов введения текучей среды или ее свойств или подачи суспензии.

Первый источник может содержать загуститель.

Суспензия может содержать кислоту или твердые частицы, включающие, по меньшей мере, песок или расклинивающий наполнитель.

Преимущества и другие признаки изобретения станут понятны из следующих чертежей, описания и формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Фиг.1, 5 и 6 являются схематическими видами скважин в соответствии с вариантами осуществления изобретения.

Фиг.2, 3, 4А и 4В являются блок-схемами способов для обработки более чем одной целевой интересующей зоной в соответствии с другими вариантами осуществления изобретения.

Фиг.7 является блок-схемой комбинированного способа стимуляции и струйного перфорирования в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Подробное описание

Настоящее изобретение будет описано в связи с его различными вариантами осуществления. Следующее описание является специфическим для конкретного варианта осуществления, оно предназначено только для иллюстрации и не должно ограничивать объем изобретения. Наоборот, оно предназначено для включения всех альтернатив, модификаций и эквивалентов, которые включены в сущность и объем изобретения, как это определено приложенной формулой изобретения.

На фиг.1 показан вариант осуществления скважины 10 в соответствии с изобретением, включающей в себя систему, которая позволяет обрабатывать более чем одну целевую интересующую зону с использованием введения отклоняющего агента для направления обрабатывающей текучей среды в целевую интересующую зону. В общем, скважина 10 включает в себя ствол 12 скважины, который пересекает одну или несколько подземных формаций и образует, в общем, несколько целевых интересующих зон, таких как, например, зоны 40. Ствол 12 скважины может быть обсажен обсадной колонной 14, несмотря на то, что раскрытые здесь системы и способы могут быть использованы с необсаженными скважинами в соответствии с другими вариантами осуществления изобретения.

Как изображено на фиг.1, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, насосно-компрессорная труба 20 опускается вниз с поверхности скважины 10 в ствол 12 скважины. На своем нижнем конце насосно-компрессорная труба 20 имеет компоновку 30 низа бурильной колонны. В других вариантах осуществления изобретения насосно-компрессорная труба 20 может быть заменена другой колонной, такой как, в виде не ограничивающего примера, составная трубчатая колонна или любая структура, хорошо известная специалисту в данной области техники, которая выполнена с возможностью или служащая в виде подходящего средства для перемещения текучих сред между поверхностью и одной или несколькими обрабатываемыми зонами в скважине.

Фиг.1 изображает состояние скважины 10, в которой установлено гидравлическое сообщение между стволом 12 скважины и зоной 40 посредством перфораций 42, выполненных в обсадной колонне 14, и проходящих в окружающую формацию для того, чтобы обойти любое близкое повреждение формации вблизи ствола скважины. Следует отметить, что перфорация зоны 40 может быть выполнена, например, с помощью гидромониторных наконечников, также как с помощью других известных перфорирующих устройств, таких как трубчатые или канатные кумулятивные перфораторы, скользящие муфты, или краны, например.

Для вариантов осуществления изобретения, в которых используется гидромониторное перфорирование, скважина 10 может включать в себя источник 65 режущей текучей среды (резервуары режущей жидкости, управляющие клапаны и так далее), который расположен на поверхности скважины. Источник режущей текучей среды, в определенное время, поставляет абразивную режущую текучую среду или суспензию в центральный канал насосно-компрессорной трубы 20, так что она направляется радиально с помощью гидромониторных наконечников (содержащихся в компоновке 30 насосно-компрессорной трубы 20) для проникновения в обсадную колонну 14 (если скважина 10 является обсаженной) и любые окружающие формации.

Для введения обрабатывающей текучей среды в скважину 10 скважина 10 может включать в себя источник 60 обрабатывающей текучей среды (источник, который содержит резервуар обрабатывающей текучей среды, насос, управляющие клапаны и так далее), который расположен на поверхности скважины 10 и, обычно, соединен с кольцевым пространством 16 скважины 10.

Скважина 10 может также иметь источник 62 отклоняющей жидкости, который расположен на поверхности скважины 10. Во время этапа отклонения (обсужденного ниже), отклоняющая текучая среда, или агент, проходит вниз через центральный канал насосно-компрессорной трубы 20 и выходит из колонны 20 на ее нижнем конце в область скважины 10, подлежащую изоляции для дальнейшей обработки. Источник 62 отклоняющей текучей среды представляет собой, например, резервуар отклоняющей жидкости, насос и подходящие управляющие клапаны для целей доставки отклоняющей текучей среды в центральный канал насосно-компрессорной трубы 20.

Скважина 10 может также включать в себя наземную систему 64 мониторинга обработки, которая соединена со скважинной системой контроля обработки для контроля одного или более параметров скважины, касающихся проведения отклоняющего агента или проведения обрабатывающей жидкости вниз так, что доставка обрабатывающей жидкости/отклоняющего агента может регулироваться на основании проконтролированных параметров, как описано ниже.

Со ссылкой на фиг.2 в сочетании с фиг.1, в соответствии с вариантами осуществления изобретения, ниже описан способ 100 для обработки целевых зон 40. Согласно способу 100, насосно-компрессорная труба размещается в скважине на стадии 104. Далее, способ 100 включает в себя повторяющийся цикл для обработки зон 40, по одной за раз. Это может быть применимо там, например, где зона может включать в себя один или несколько кластеров перфораций. Этот цикл включает в себя обработку на стадии 108 следующей зоны 40. Если определено на стадии 112, что скважина 10 содержит другую зону 40 для обработки, то способ 100 включает в себя введение отклоняющего агента через насосно-компрессорную трубу в интервал скважины для облегчения этой обработки на стадии 106.

Более конкретно, в соответствии с некоторыми варианты осуществления изобретения, целевые интервалы 40 могут быть обработаны следующим образом. Во-первых, в соответствии с вариантами осуществления изобретения, устанавливается гидравлическое сообщение между стволом скважины и целевыми зонами 40 для обработки. Подразумевается, что целевая зона для обработки в подземной формации широко интерпретируется как любая зона, такая как проницаемый слой в многослойной формации, зона в мощной формации, которая отличается характеристиками давления или градиента давления более чем стратиграфическими или геологическими характеристиками или зона, которая отличается типом или относительным содержанием текучей среды (например, нефти, газа, воды) в ее поровых пространствах.

Несмотря на то, что на фиг.1 изображена вертикальная скважина, раскрытые здесь способы могут быть эффективно применены для обработки скважинных конфигураций, включающих в себя, но не ограниченных ими, вертикальные скважины, полностью обсаженные скважины, горизонтальные скважины, не обсаженные скважины, скважины, включающие в себя множество ответвлений, и скважины, которые имеют большую часть из этих признаков. Скважина может иметь вертикальные, наклонные или горизонтальные части или их комбинацию. Обсадная колонна может быть вцементирована в скважину, при этом способ цементирования обычно включает в себя нагнетание цемента в кольцевое пространство между обсадной колонной и пробуренной стенкой скважины. Однако следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления изобретения обсадная колонна 14 может не быть зацементированной, как для случая, в котором обсадная колонна облицовывает ответвляющуюся скважину. Таким образом, понятно, что обсадная колонна 14 может быть облицовкой, широко понимаемой здесь как любая форма обсаживания, которая не выходит на поверхность сверху скважины или даже на определенном интервале вдоль горизонтальной скважины.

Целевые интересующие зоны 40 для обработки могут иметь различные градиенты напряжения, которые могут препятствовать эффективной обработке зон 40 без использования отклоняющего агента.

Целевые зоны 40 могут быть обозначены любым количеством способов, которые могут быть оценены специалистом в данной области техники, таких как каротаж в обсаженной и необсаженной скважине. Как упоминалось ранее, целевые зоны 40 могут быть перфорированы с использованием обычных перфорирующих устройств в целях установления гидравлического сообщения между стволом 12 скважины и окружающей формацией(ями).

Например, перфорации могут быть образованы во всех целевых интересующих зонах 40 для обработки за один проход с использованием перфоратора, который опускается в ствол 12 скважины на кабеле. В случае необсаженной скважины с естественными разрывами, может не потребоваться дополнительного действия или операции для установления гидравлического сообщения между стволом 12 скважины и целевыми интересующими зонами 40.

В некоторых вариантах осуществления изобретения, гидравлическое сообщение может быть установлено с использованием заранее перфорированной обсадной колонны и скользящей муфты для открытия каналов между стволом скважины и обсадной колонной, выполнения щели или щелей в обсадной колонне или любым другим подобным известным способом для обеспечения каналов между стволом 12 скважины и целевыми зонами 40 для обработки. Альтернативные способы, такие как лазерная перфорация или химическое растворение, предполагаются и находятся в объеме прилагаемой формулы изобретения. Следует понимать, что преимущества раскрытых способов и составов могут быть реализованы с обработкой, проведены при давлении ниже, равном или большем давления разрыва формации.

Как показано на фиг.1, после установления гидравлического сообщения насосно-компрессорная труба 20 размещается в стволе 12 скважины на необходимой глубине с использованием техник, которые могут быть оценены специалистами в данной области техники. В некоторых вариантах осуществления изобретения действия по установлению гидравлического сообщения и размещению насосно-компрессорной трубы 20 в стволе 12 скважины могут быть совмещены с размещением перфорирующего устройства, такого как гидромониторная насадка (часть компоновки низа бурильной колонны, через которую абразивная режущая текучая среда или суспензия закачивается в скважину через центральный канал в насосно-компрессорной трубе. Следует отметить, что гидромониторная насадка может быть использована для прорезывания окружающей обсадной колонны 14 и формирования перфораций в окружающей формации(ях).

После размещения насосно-компрессорной трубы в скважине 10 устройство или система для измерения или контроля, по меньшей мере, одного параметра, характерного для обработки, может быть размещена в стволе 12 скважины. При этом наземная система 64 контроля обработки подсоединена к размещенному устройству или системе для целей контролирования обработки, а также возможности размещения отклоняющего агента в скважине 10. Например, при использовании для обработки гидравлического разрыва может быть размещена система контроля гидравлического разрыва, которая способна определять и контролировать микросейсмические колебания в подземной формации, являющимися следствием гидравлического разрыва.

Примеры известных систем и способов для контроля гидравлического разрыва ветвящихся скважин раскрыты в патенте США №5771170, который полностью включен в данное описание посредством ссылки. В качестве альтернативы в соответствии с другими вариантами осуществления изобретения устройство или система измерения или контроля, по меньшей мере, одного параметра, характерного для обработки, может быть размещена в стволе 12 скважины. Система и способ для контроля гидравлического разрыва с использованием наклономера в обрабатываемой скважине раскрыты, например, в патенте США №7028772, который полностью включен в данное описание путем ссылки.

В некоторых вариантах осуществления изобретения, наземная система 64 контроля обработки может быть подсоединена к устройству контроля, которое размещено внутри насосно-компрессорной трубы 20. Например, как изображено на фиг.1, оптоволоконный датчик 50 может быть размещен внутри насосно-компрессорной трубы 20, как описано в заявке на патент США №11/111,230, опубликованной как заявка на патент США №2005/0236161, которая полностью включена в данное описание путем ссылки.

Другие устройства измерения и контроля, подходящие для использования в скважине 10, включают в себя, например, устройства, используемые для определения скважинных параметров, такие как измерители забойного давления или измерители забойной температуры. Другой пример систем и способов, известных для контроля, по меньшей мере, одного параметра, характерного для обработки (такого, как температура или давление) раскрыт в патенте США №7055604, который полностью включен в данное описание путем ссылки. Примеры измерения, которые могут быть проконтролированы, включают в себя натяжение или сжатие, действующие на скважинное устройство (такое, как насосно-компрессорная труба), как индикатор трения потока текучих сред. Измерения могут также включать в себя скважинные измерения интенсивности или скорости потока текучих сред.

После размещения в скважине 10 системы или устройства для измерения или контроля, по меньшей мере, одного параметра, характерного для обработки, и возможного размещения отклоняющего агента начинается обработка целевой интересующей зоны 40. В частности, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, обработка зоны 40 начинается с закачки обрабатывающей текучей среды (с помощью источника 60) в кольцевое пространство 16 между насосно-компрессорной трубой 20 и обсадной колонной 14 (в случае обсаженной скважины) или между насосно-компрессорной трубой 20 и стенкой скважины (в случае не обсаженной скважины). В качестве альтернативы, обрабатывающая текучая среда может быть закачана в ствол скважины через насосно-компрессорную трубу. Обработка целевой зоны 40 путем закачки обрабатывающей текучей среды рассматривается здесь как стадия обработки.

Обрабатывающая текучая среда может быть любой подходящей обрабатывающей текучей средой, известной в данной области техники, включающей в себя, но не ограниченной ими, стимулирующие текучие среды, воду, обработанную воду, текучие среды на водной основе, азот, углекислый газ, любая кислота (такая, как соляная, плавиковая, уксусная кислотные системы, и так далее), дизельное топливо, или текучие среды на основе масла, гелированные масляные или водные системы, растворители, поверхностно-активные системы, и транспортируемые текучими средами твердые частицы для размещения, например, около или в целевой зоне. Обрабатывающая текучая среда может включать в себя компоненты, такие как ингибиторы отложений в добавление к или отдельно от стимулирующей текучей среды. В некоторых вариантах осуществления изобретения, обрабатывающая текучая среда может включать в себя расклинивающий наполнитель, такой как песок, для размещения в гидравлических разрывах в целевой зоне путем закачивания обрабатывающей текучей среды при достаточно высоких давлениях для образования разрывов. Оборудование (емкости, насосы, смесители и так далее) и прочие подробности для выполнения стадий обработки известны в данной области техники и для простоты не описаны.

Модель обработки, подходящая для стимуляции породы и/или давления разрыва, может быть выполнена для моделирования спланированной обработки скважины в соединении с раскрытым способом. Такие модели хорошо известны в данной области техники, при этом многие из них пригодны для предсказания забойных давлений обработки. Данные, сгенерированные из такой модели, могут быть сравнены с забойным давлением обработки во время описанной выше фазы обработки скважины раскрытого способа.

Во время обработки осуществляется мониторинг, по меньшей мере, одного параметра скважины, который является характерным для обработки. Примеры способов контролирования параметра, характерного для стимуляции, раскрыты в заявке на патент США №11/135,314, опубликованной как заявка на патент США №2005/0263281, которая полностью включена в данное описание путем ссылки. Контроль микросейсмических колебаний, созданных гидравлическим разрывом и другими типами обработки, может осуществляться, например, с помощью контроля гидравлического разрыва.

Операция обработки может быть модифицирована на основании проконтролированных параметров в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Например, может осуществляться мониторинг такого параметра, как микросейсмическая активность, во время гидравлического разрыва для определения или подтверждения расположения и геометрических характеристик (например, азимута, высоты, длины и ассиметричности) разрывов в целевой интересующей зоне в подземной формации, и на основании указанного параметра может быть модифицирован график закачивания. В некоторых вариантах осуществления, микросейсмическая активность может быть использована для определения пространства разрыва в разрываемой зоне и соотнесена со смоделированным объемом стимулированного пространства разрыва в разрываемой зоне. Этот смоделированный объем может быть сравнен с объемом обрабатывающей текучей среды, закачанной в целевую интересующую зону, и сравнение может быть повторено на протяжении всего времени, пока происходит обработка. Если смоделированный объем пустого пространства прекращает расти со скоростью, аналогичной входному объему обрабатывающей текуч