Системы и способы вспомогательного уплотнения перфорации в скважинной обсадной колонне

Системы и способы вспомогательного уплотнения перфорации в скважинной обсадной колонне

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ССЫЛКА НА СВЯЗАННЫЕ ЗАЯВКИ

[1] Данная заявка испрашивает приоритет по временной заявке U.S. Provisional Application No. 61/656,337, выложена 6 июня 2012 г.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[2] Настоящее изобретение направлено в общем на создание систем и способов вспомогательного уплотнения перфораций, расположенных в скважинной обсадной колонне, и конкретнее систем и способов заканчивания скважины с использованием вспомогательного уплотнения.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[3] Скважину можно использовать для создания соединения текучей средой между подземным пластом, включающим в себя текучую среду коллектора, и площадкой на поверхности. Скважина может включать в себя ствол скважины, проходящий между площадкой на поверхности и подземным пластом, и ствол скважины может содержать или крепиться обсадной колонной, образующей канал обсадной колонны. Перед началом эксплуатации или извлечения текучей среды коллектора из подземного пласта через канал обсадной колонны на площадку на поверхности можно выполнять одну или несколько операций заканчивания скважины для приведения скважины в готовность к эксплуатации и/или улучшения или увеличения потенциального дебита скважины.

[4] В операциях заканчивания скважины часто используют перфорирующее устройство для выполнения перфораций в скважинной обсадной колонне. После выполнения перфораций текучую среду обработки для интенсификации притока, например, жидкость гидроразрыва и/или кислоту, можно подавать из канала обсадной колонны через перфорации в зону подземного пласта вблизи перфораций. Данная текучая среда обработки для интенсификации притока может менять характеристики зоны подземного пласта, увеличивая дебит скважины, пробуренной в коллектор.

[5] Часто, требуется изоляция текучей среды одной или нескольких выбранных перфораций, расположенных в скважинной обсадной колонне, от текучей среды остальных перфораций, которые могут располагаться в скважинной обсадной колонне, для обеспечения лучшего управления подачей текучей среды обработки на выбранный участок подземного пласта, расположенный вблизи одной или нескольких выбранных перфораций. Традиционно, данную изоляцию выполняют, спуская установочный инструмент в канал обсадной колонны для установки пробки на нужном месте в канале обсадной колонны со стороны устья скважины от перфораций, расположенных в канале обсадной колонны, такая пробка может гидравлически изолировать расположенный со стороны устья скважины участок канала обсадной колонны от перфораций, расположенных в канале обсадной колонны. После установки пробки, перфорирующее устройство можно спускать в канал обсадной колонны для создания одной или нескольких выбранных перфораций на месте со стороны устья скважины от пробки.

[6] Перфорирующее устройство затем убирается из канала обсадной колонны, и текучую среду обработки для интенсификации притока можно затем подавать в зону канала обсадной колонны со стороны устья скважины от одной или нескольких выбранных перфораций. Пробка направляет текучую среду обработки для интенсификации притока через одну или несколько выбранных перфораций на участок подземного пласта, расположенный вблизи перфораций. Процесс можно повторять любое подходящее число раз, создавая любое подходящее число перфораций и обрабатывая для интенсификации притока любое подходящее число участков подземного пласта.

[7] Хотя описанная выше процедура может являться эффективной в обработке для интенсификации притока множества участков подземного пласта, процесс спуска и/или установки различных блоков оборудования в канале обсадной колонны и последующего подъема блоков оборудования из канала обсадной колонны перед спуском и/или установкой следующего блока оборудования в канал обсадной колонны может увеличивать общую стоимость операции заканчивания скважины, а также требуемые затраты времени. Кроме того, после обработки для интенсификации притока требуемого числа зон подземного пласта канал обсадной колонны должен включать в себя множество пробок, которые должны удаляться из него перед началом эксплуатации коллектора текучей среды по всей длине скважины. Как следствие, удаление данных пробок дополнительно увеличивает время и стоимость операции заканчивания скважины.

[8] Недавно разработаны операции заканчивания скважины с возможностью уменьшения числа пробок, требуемых для заканчивания, обеспечивающие перфорирование и выборочную обработку для интенсификации притока множества зон подземного пласта без удаления перфорационных устройств из канала обсадной колонны, и/или с применением других способов для временной изоляции текучей среды или уменьшения расхода текучей среды, проходящей через по меньшей мере часть из множеств перфораций. Например, отводящие материалы, такие как, уплотнительные шарики, применяют для временного уменьшения расхода текучей среды, проходящей через одну или несколько выбранных перфораций. Данные отводящие материалы можно вводить в канал обсадной колонны с площадки на поверхности, когда перфорирующее устройство находится в канале обсадной колонны, данные материалы могут проходить в канале обсадной колонны с текучей средой обработки для интенсификации притока. В идеале текучая среда обработки для интенсификации притока должна направлять отводящие материалы в одну или несколько выбранных перфораций и обеспечивать контакт и уплотнение между ними.

[9] Хотя такая система может являться эффективной для уменьшения расхода текучей среды, проходящей через перфорации, уплотнение между отводящим материалом и перфорациями часто является несовершенным и/или может деградировать со временем. В дополнение, расстояние между площадкой на поверхности и одной или несколькими выбранными перфорациями может иметь порядок тысяч, или даже десятков тысяч футов (1 фут = 305 мм). Таким образом, время, требуемое для подачи насосом отводящего материала с площадки на поверхности в одну или несколько выбранных перфораций, может являться значительным, или по меньшей мере его трудно прогнозировать с достаточной точностью. Кроме того, отводящий материал может рассеиваться по длине канала обсадной колонны, затрудняя подачу отводящего материала на одну или несколько выбранных проектных или требуемых перфораций, достижение нужной концентрации, и/или увеличивая возможность несрабатывания отводящего материала для эффективного уплотнения участка одной или нескольких выбранных перфораций. В дополнение, насосное оборудование и/или оборудование заканчивания может ограничивать типы и/или размеры частиц отводящего материала, который можно подавать в канал обсадной колонны.

[10] Например, в обычном случае отводящий материал должен проходить с площадки на поверхности или с места вблизи площадки и мимо перфорирующего устройства к забою в канале обсадной колонны для достижения одной или нескольких выбранных перфораций. Кроме того, отводящие материалы должны вводиться в канал обсадной колонны, находящейся под давлением, и отводящий материал обычно должен проходить значительное расстояние в канале обсадной колонны перед достижением одной или нескольких выбранных перфораций. Кроме того, в способах, где используется отводящий материал, часто возможно образование и уплотнение ограниченного числа перфораций до момента, когда расход утечки через перфорации становится значительным в сравнении расходом текучей среды обработки, проходящей в канал обсадной колонны, при этом уменьшается интенсивность подачи текучей среды обработки в проектную зону подземного пласта. Для уменьшения и/или прекращения данной утечки пакеры или пробки могут вновь использоваться для изоляции текучей среды соответствующих участков канала обсадной колонны, и данные пакеры или пробки также должны удаляться из канала обсадной колонны перед вводом в эксплуатацию всей скважины. Таким образом, существует необходимость создания улучшенных систем и способов вспомогательного уплотнения перфораций в обсадной колонне ствола скважины.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[11] Системы и способы вспомогательного уплотнения перфорации, располагающейся в скважинной обсадной колонне и связанной с основным закупоривающим материалом. Скважинная обсадная колонна образует канал обсадной колонны и располагается в стволе скважины, проходящем между площадкой на поверхности и подземным пластом. Системы и способы включают в себя уплотнительное устройство, удерживающее заряд уплотнительного материала. Заряд уплотнительного материала включает в себя вспомогательный закупоривающий материал и может спускаться в канале обсадной колонны в точку на пороговом расстоянии от перфорации. Системы и способы дополнительно, включают в себя селективный выпуск удерживаемого заряда уплотнительного материала из уплотнительного устройства, например, выпускающим механизмом, подающим заряд уплотнительного материала на перфорацию для дополнения основного закупоривающего материала и/или для уменьшения расхода текучей среды, проходящей из канала обсадной колонны через перфорацию.

[12] В некоторых вариантах осуществления выпуск включает в себя выпуск заряда уплотнительного материала в ответ на запуск и/или событие. В некоторых вариантах осуществления заряд уплотнительного материала содержится или иначе удерживается в отсеке уплотнительного устройства и/или образует по меньшей мере часть уплотнительного устройства. В некоторых вариантах осуществления заряд уплотнительного материала включает в себя не только вспомогательный закупоривающий материал, но также основной закупоривающий материал и/или дополняющий материал. В некоторых вариантах осуществления вспомогательный закупоривающий материал не подходит для подачи с площадки на поверхности и/или подается с концентрацией, практически неосуществимой при подаче с площадки на поверхности. В некоторых вариантах осуществления выпуск включает в себя разрушение по меньшей мере части уплотнительного устройства для генерирования и/или выпуска заряда уплотнительного материала.

[13] В некоторых вариантах осуществления уплотнительное устройство образует часть компоновки заканчивания, которая дополнительно, включает в себя перфорирующее устройство, выполненное с возможностью создания перфорации. В некоторых вариантах осуществления системы и способы можно применять для создания множества перфораций в скважинной обсадной колонне и/или для уплотнения множества перфораций, например, для обеспечения выборочной обработки для интенсификации притока множества участков, или зон подземного пласта, которые связаны с и/или расположены вблизи множества перфораций. В некоторых вариантах осуществления системы и способы можно использовать для перехода от заканчивания и/или операций обработки для интенсификации притока к добыче текучих сред коллектора из скважины, которая включает в себя ствол скважины. В некоторых вариантах осуществления переход может включать в себя переход без удаления пробки из канала обсадной колонны.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[14] На Фиг. 1 схематично показан иллюстративный неэксклюзивный пример скважины, которую можно применять с системами и способами настоящего изобретения и/или которая их может включать в себя.

[15] На Фиг. 2 схематично показан иллюстративный неэксклюзивный пример зоны скважинной обсадной колонны, которая включает в себя множество перфораций, при этом каждая из множества перфораций связана с соответствующим основным уплотнительным материалом.

[16] На Фиг. 3 схематично показаны зоны скважинной обсадной колонны Фиг. 2 по линии 3-3 Фиг. 2.

[17] На Фиг. 4 схематично показаны иллюстративные неэксклюзивные примеры уплотнительного устройства и/или подающей конструкции настоящего изобретения.

[18] На Фиг. 5 схематично показаны другие иллюстративные неэксклюзивные примеры уплотнительного устройства и/или подающей конструкции настоящего изобретения.

[19] На Фиг. 6 схематично показаны другие иллюстративные неэксклюзивные примеры уплотнительного устройства и/или подающей конструкции настоящего изобретения.

[20] На Фиг. 7 схематично показаны другие иллюстративные неэксклюзивные примеры уплотнительного устройства и/или подающей конструкции настоящего изобретения.

[21] На Фиг. 8 схематично показаны другие иллюстративные неэксклюзивные примеры уплотнительного устройства и/или подающей конструкции настоящего изобретения.

[22] На Фиг. 9 показан менее схематичный иллюстративный неэксклюзивный пример другого уплотнительного устройства настоящего изобретения.

[23] На Фиг. 10 схематично показаны иллюстративные неэксклюзивные примеры компоновки заканчивания, которая включает в себя уплотнительное устройство настоящего изобретения.

[24] На Фиг. 11 схематично показаны другие иллюстративные неэксклюзивные примеры компоновки заканчивания, которая включает в себя уплотнительное устройство настоящего изобретения.

[25] На Фиг. 12 показана схема последовательности операций способов подачи вспомогательного закупоривающего материала на перфорацию в канале обсадной колонны настоящего изобретения.

[26] На Фиг. 13 показана схема последовательности операций способов заканчивания углеводородной скважины настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ И НАИЛУЧШИЙ РЕЖИМ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[27] На Фиг. 1 схематично показаны иллюстративные неэксклюзивные примеры скважины 20 которую можно применять с системами и способами настоящего изобретения и/или которая их может включать в себя. Скважина 20, которая также может называться в данном документе углеводородной скважиной 20, включает в себя ствол 30 скважины который проходит между площадкой 40 на поверхности и подземным пластом 54, и которая может располагаться в подземной зоне 50. Скважина 20 дополнительно, включает в себя скважинную обсадную колонну 60, которая расположена в, проходит в, и/или создает крепление по меньшей мере участка ствола скважины 20 и образует канал 70 обсадной колонны. Скважина 20, и/или ствол 30 скважины, дополнительно может включать в себя вертикальный участок 24 и/или горизонтальный участок 28.

[28] При использовании в данном документе выражение "скважинная обсадная колонна" может относиться к любой подходящей конструкции, которая может располагаться, может проходить и/или может устанавливаться в стволе 30 скважины для создания и/или образования канала 70 обсадной колонны. В качестве иллюстративных неэксклюзивных примеров скважинная обсадная колонна 60 также может называться в данном документе обсадной колонной 60 и/или хвостовиком 60. В объеме настоящего изобретения скважинная обсадная колонна может цементироваться или иначе крепиться в стволе скважины. Альтернативно, также в объеме настоящего изобретения скважинная обсадная колонна может не цементироваться в стволе скважины и/или скважинная обсадная колонна может называться в данном документе незацементированной скважинной обсадной колонной, незацементированной обсадной колонной, и/или незацементированным хвостовиком.

[29] После создания ствола 30 скважины и установки скважинной обсадной колонны 60 в нем может требоваться выполнение одной или нескольких перфораций 64 в скважинной обсадной колонне. Как указано на Фиг. 1, позиция 80, данные перфорации можно использовать во время операций обработки для интенсификации притока, например, для подачи текучей среды 84, например, текучей среды обработки из канала 70 обсадной колонны в участок подземного пласта 54, расположенный вблизи перфораций 64. В качестве иллюстративных, неэксклюзивных примеров текучая среда обработки для интенсификации притока может включать в себя кислоту и/или проппант, и обычно перекачивается через перфорации в подземный пласт при относительно высоких расходах и/или давлениях. Кроме того, или альтернативно, и как указано на Фиг. 1, позиция 90, данные перфорации можно использовать во время операций эксплуатации, например, для подачи текучей среды 94, например, текучей среды коллектора, из подземного пласта 54, в канал 70 обсадной колонны и затем на площадку 40 на поверхности.

[30] Во время операций обработки для интенсификации притока, и как рассмотрено более подробно в данном документе, может требоваться создание подачи текучей среды 84 из канала 70 обсадной колонны через выбранную, проектную и/или требуемую перфорацию 64 и/или множество выбранных перфораций 64, при ограничении, закрытии и/или блокировании подачи текучей среды через остальные перфорации, которые могут находиться в скважинной обсадной колонне 60. Таким образом, и как указано на Фиг. 1, позиция 74, один или несколько основных закупоривающих материалов 76 могут ограничивать подачу текучей среды обработки через одну или несколько выбранных перфораций 64.

[31] Основные закупоривающие материалы 76 можно разрабатывать, выполнять, выбирать и/или подбирать по размеру с возможностью образования временного уплотнения в соответствующих перфорациях 64 скважинной обсадной колонны 60. В качестве иллюстративного, неэксклюзивного примера и, как показано схематично на Фиг. 1, основные закупоривающие материалы 76 могут включать в себя уплотнительные шарики 78, которые могут по меньшей мере частично блокировать или уплотнять перфорации 64, оставаясь в канале 70 обсадной колонны. Таким образом, поддержание положительного избыточного давления в канале 70 обсадной колонны относительно подземного пласта 54 (например, поддержание давления в канале обсадной колонны, превышающего давление в подземном пласте) может создавать силу давления для поддержания уплотняющего взаимодействия между основными закупоривающими материалами 76 и перфорациями 64, ограничивающего и в идеале предотвращающего поступление текучей среды из канала обсадной колонны через перфорации. Вместе с тем, потеря и/или снятие положительного избыточного давления в канале 70 обсадной колонны относительно подземного пласта 54 (или уменьшение положительного избыточного давления в канале обсадной колонны ниже порогового положительного избыточного давления) может обеспечивать удаление основных закупоривающих материалов 76 из перфораций 64 (или по меньшей мере снятие уплотняющего взаимодействия с ними).

[32] Хотя основные закупоривающие материалы 76 могут являться эффективными для уменьшении поступления текучей среды из канала 70 обсадной колонны через перфорации 64, уплотнение между основными закупоривающими материалами 76 и перфорациями 64 может являться и часто является несовершенным. Указанное проиллюстрировано Фиг. 2 и 3, на которых схематично показан иллюстративный, неэксклюзивный пример скважинной обсадной колонны 60, которая включает в себя множество перфораций 64. Как показано, каждая из множества перфораций связана с соответствующим основным закупоривающим материалом 76. На Фиг. 2 показана скважинная обсадная колонна 60, перфорации 64 и основные закупоривающие материалы 76 на виде изнутри канала обсадной колонны, а на Фиг. 3 показано сечение ствола 30 скважины, канала 70 обсадной колонны, скважинной обсадной колонны 60, перфораций 64, и основных закупоривающих материалов 76 по линии 3-3 Фиг. 2.

[33] Как указано на Фиг. 2 и 3, позиция 66, перфорации 64 могут включать в себя и/или образовывать правильную, требуемую, проектную, расчетную и/или круглую форму, отверстие и/или проем в скважинной обсадной колонне 60. Когда перфорации 64 включают в себя правильную форму, основной закупоривающий материал 76 можно разработать, подобрать по размеру и/или выполнить с возможностью создания эффективного уплотнение с ними, ограничивающего, препятствующего, блокирующего и/или останавливающего поступление текучей среды из канала 70 обсадной колонны, через перфорации 64 и в подземный пласт 54.

[34] Кроме того или альтернативно, и как указано на Фиг. 2 и 3, позиция 68, перфорации 64 также могут включать в себя и/или образовывать неправильную, непрогнозируемую, деформированную, каплевидную, овальную и/или не круглую форму. Данная неправильная форма может возникать, когда перфорация образуется, например, вследствие соответствующей ориентации и/или положения стреляющего перфоратора, заряда перфоратора и/или другого перфорирующего устройства, применяемого для выполнения перфорации. Кроме того, или альтернативно, перфорация может удлиняться, "принимать каплевидную форму" и/или иначе изменять форму со временем, например под действием потока абразивной текучей среды обработки и/или проппанта, проходящего через нее и придающего ей неправильную форму.

[35] Когда перфорации 64 включают в себя неправильную форму, основной закупоривающий материал 76 может образовывать неэффективное или частичное уплотнение с ними. При этом, и как указано на Фиг. 3, позиция 86, часть текучей среды может просачиваться мимо или обходить основной закупоривающий материал 76, например, через путь 72 протечки. Когда такое происходит, возможны проблемы для эффективной обработки для интенсификации притока пласта через другие перфорации, поддержания требуемого положительного избыточного давления в канале обсадной колонны, и/или удержания других уплотнений между другими основными уплотнительными материалами и их соответствующими перфорациями. Таким образом, системы и способы настоящего изобретения могут выполняться с возможностью подачи вспомогательного закупоривающего материала 180 в путь 72 протечки, при этом блокируя, преграждая, дросселируя и/или уменьшая путь протечки и/или его размер, и уменьшая расход текучей среды 86, проходящей через путь протечки.

[36] Возвращаясь к Фиг. 1, уплотнительное устройство 100 настоящего изобретения может располагаться, по меньшей мере временно, в канале 70 обсадной колонны и может поддерживать механическую и/или электрическую связь с площадкой 40 на поверхности с помощью рабочей линии 32. На Фиг. 1 уплотнительное устройство 100 показано расположенным в горизонтальном участке 28 скважины 20 и в пределах порогового расстояния 110 от одной или нескольких перфораций 64. Вместе с тем, в объеме настоящего изобретения уплотнительное устройство 100 может располагаться в любом подходящем участке скважины 20, в том числе в вертикальном участке 24. Кроме того или альтернативно, также в объеме настоящего изобретения пороговое расстояние 110 может включать в себя любое подходящее расстояние, здесь иллюстративные, неэксклюзивные примеры включают в себя пороговые расстояния меньше 500 метров (м), меньше 400 м, меньше 300 м, меньше 200 м, меньше 100 м, меньше 75 м, меньше 50 м, меньше 40 м, меньше 30 м, меньше 20 м, меньше 15 м, меньше 10 м, меньше 5 м, или меньше 1 м.

[37] Как показано на Фиг. 1, уплотнительное устройство 100 может образовывать участок компоновки 98 заканчивания, выполненный с возможностью проведения одной или нескольких операций заканчивания в скважине 20. Как рассмотрено более подробно в данном документе со ссылкой на Фиг. 10-11, компоновка 98 заканчивания дополнительно может включать в себя перфорирующее устройство 190, выполненное с возможностью создания перфораций 64 в скважинной обсадной колонне 60.

[38] Уплотнительное устройство 100 может включать в себя заряд уплотнительного материала 170, который включает в себя по меньшей мере вспомогательный закупоривающий материал 180. Уплотнительное устройство также может включать в себя подающую конструкцию 150, которая может удерживать заряд уплотнительного материала 170 в уплотнительном устройстве 100 во время спуска уплотнительного устройства с площадки 40 на поверхности в точку на пороговом расстоянии 110 от перфораций 64. При использовании в данном документе термин "удерживать" означает, что подающая конструкция 150 включает в себя, размещает, содержит, заключает в себе и/или ограждает заряд уплотнительного материала 170 любым подходящим способом, так что заряд уплотнительного материала можно спускать с уплотнительным устройством 100, вдоль канала 70 обсадной колонны в точку на пороговом расстоянии 110 от перфораций 64. В качестве иллюстративного, неэксклюзивного примера, заряд уплотнительного материала, или по меньшей мере его часть, можно удерживать так, что концентрация заряда уплотнительного материала остается по меньшей мере по существу неизменной, когда уплотнительное устройство спускается вдоль канала обсадной колонны. В качестве другого иллюстративного, неэксклюзивного примера, заряд уплотнительного материала, или по меньшей мере его часть, можно удерживать так, что заряд уплотнительного материала перемещается с уплотнительным устройством, когда уплотнительное устройство спускается вдоль канала обсадной колонны. В качестве другого иллюстративного, неэксклюзивного примера, заряд уплотнительного материала или по меньшей мере его часть можно удерживать изолированной от текучей среды 38 (в уплотнительном устройстве) которая может находиться в канале 70 обсадной колонны, когда уплотнительное устройство спускается вдоль канала обсадной колонны. В качестве другого иллюстративного, неэксклюзивного примера заряд уплотнительного материала или по меньшей мере его часть можно удерживать так, что заряд уплотнительного материала не рассеивается вдоль длины канала 70 обсадной колонны, когда уплотнительное устройство спускается вдоль канала обсадной колонны.

[39] Уплотнительное устройство 100 дополнительно может включать в себя выпускающий механизм 140, который может селективно выпускать заряд уплотнительного материала из уплотнительного устройства в канал обсадной колонны для дополнения уплотнения между скважинной обсадной колонной 60 и основным закупоривающим материалом 76, например, для уменьшения расхода утечки, или расхода потока 86 текучей среды, проходящего из канала 70 обсадной колонны через перфорации 64 и/или через путь 72 протечки в них (как показано на Фиг. 3). Иллюстративные, неэксклюзивные примеры уплотнительного устройства 100 и/или подающих конструкций 150 настоящего изобретения рассмотрены более подробно в данном документе со ссылкой на Фиг. 4-8, и в объеме настоящего изобретения любое из данных показанных уплотнительного устройств 100 и/или подающих конструкций 150 можно включать в состав и/или выполнить как часть уплотнительного устройства 100 Фиг. 1 и/или любого другого уплотнительного устройства 100, которое раскрыто в данном документе.

[40] Заряд уплотнительного материала 170 включает в себя вспомогательный закупоривающий материал 180 и может выполняться из любого подходящего конструкционного материала и/или может образовывать любую подходящую форму и/или размер. В качестве иллюстративного, неэксклюзивного примера, заряд уплотнительного материала 170 может включать в себя основной закупоривающий материал 76, например, уплотнительные шарики 78 в дополнение к вспомогательному закупоривающему материалу 180. В качестве другого иллюстративного, неэксклюзивного примера, заряд уплотнительного материала 170 может включать в себя один или несколько дополняющих материалов 174.

[41] Вспомогательный закупоривающий материал 180 может включать в себя любую подходящую структуру. В качестве иллюстративных неэксклюзивных примеров вспомогательный закупоривающий материал может включать в себя ткань из материала, тканый мат из материала, пряди из материала, произвольно собранные волокна, множество небольших сфер, множество небольших сфер множества диаметров, множество частиц, множество частиц с множеством характеристических размеров, гранулированный материала, зернистый материал, и/или порошкообразный материал.

[42] Аналогично, вспомогательный закупоривающий материал 180 может включать в себя любой подходящий размер и/или характеристический размер, например, характеристический диаметр, эквивалентный диаметр, характеристическую толщину и/или характеристическую длину. В качестве иллюстративного, неэксклюзивного примера характеристический размер вспомогательного закупоривающего материала может быть меньше характеристического размера основного закупоривающего материала 76 и/или меньше характеристического размера перфорации 64. Данное может включать в себя вспомогательные закупоривающие материалы с характеристическим размером меньше 50%, меньше 40%, меньше 30%, меньше 20%, меньше 10%, меньше 5%, меньше 2,5% или меньше 1% характеристического размера основного закупоривающего материала и/или характеристического размера перфорации.

[43] При использовании в данном документе выражение "характеристический размер" можно отнести к любому подходящему измерению любой подходящей характеристики или образца, размеру вспомогательного закупоривающего материала, основного закупоривающего материала и/или перфорации (или любого другого компонента скважины 20 и/или уплотнительного устройства 100). В качестве иллюстративного, неэксклюзивного примера, характеристический размер может включать в себя среднее значение, например, среднюю, медианную и/или номинальную, толщину, диаметр и/или длину вспомогательного закупоривающего материала. В объеме настоящего изобретения, когда вспомогательный закупоривающий материал включает в себя правильную геометрическую форму, характеристический размер может включать в себя фактическое измерение геометрической формы. Кроме того, или альтернативно и когда вспомогательный закупоривающий материал не включает в себя правильную геометрическую форму, характеристический размер может включать в себя идеализированное и/или типическое измерение формы вспомогательного закупоривающего материала.

[44] В качестве иллюстративного, неэксклюзивного примера, когда вспомогательный закупоривающий материал включает в себя множество тел вспомогательного закупоривающего материала с круглой формой сечения, характеристический размер может включать в себя диаметр множества тел вспомогательного закупоривающего материала и/или средний диаметр множества тел вспомогательного закупоривающего материала. В качестве другого иллюстративного, неэксклюзивного примера, когда вспомогательный закупоривающий материал включает в себя множеств тел вспомогательного закупоривающего материала с неправильной формой сечения, характеристический размер может включать в себя диаметр сферы, которая имеет объем равный среднему объему множества тел вспомогательного закупоривающего материала. В качестве другого иллюстративного, неэксклюзивного примера и вне зависимости от устройства множества тел вспомогательного закупоривающего материала, характеристический размер может включать в себя среднюю максимальную длину (которую можно измерить в любом подходящем направлении) множества тел вспомогательного закупоривающего материала.

[45] Таким образом, и как показано на Фиг. 3, вспомогательный закупоривающий материал 180 можно выполнить и/или придать ему размер с возможностью уплотнения перфорации, частично блокированной или уже частично блокированной основным закупоривающим материалом 76. Вспомогательный закупоривающий материал 180 при этом может выполняться с возможностью образовывать временное уплотнение между скважинной обсадной колонной и основным закупоривающим материалом. Таким образом, и как рассмотрено более подробно в данном документе со ссылкой на основной закупоривающий материал 76, вспомогательный закупоривающий материал может выполняться с возможностью удаления из перфорации 64 в ответ на уменьшение, потерю, и/или снятие положительного избыточного давления в канале 70 обсадной колонны. Кроме того, или альтернативно, вспомогательный закупоривающий материал 180 может выполняться с возможностью (временного и/или реверсивного) уплотнения пути 72 протечки, который имеет характеристический размер меньше характеристического размера перфорации 64, которая образует участок пути протечки.

[46] Возвращаясь к Фиг. 1-3, вспомогательный закупоривающий материал 180 также может включать в себя любые подходящие конструкционные материалы. В качестве иллюстративных, неэксклюзивных примеров вспомогательный закупоривающий материал можно выполнять из любого подходящего полимерного материала, металлического материала, композитного материала, природного материала, гранулированного материала, порошкообразного материала, биоразлагаемого материала, керамического материала, ломкого материала, магнитного материала, ферромагнитного материала, ломкого магнитного материала, ломкого ферромагнитного материала, парамагнитного материала, расширяющегося материала, материала, выполненного с возможностью расширения после выпуска из уплотнительного устройства и/или из его подающей конструкции, материала, расширяющегося под воздействием текучей среды 38, материала, расширяющегося при абсорбции текучей среды 38, сжатого материала, расширяющегося после удаления силы сжатия (например силы сжатия, приложенной перед выпуском вспомогательного закупоривающего материала из уплотнительного устройства и которая прекращает действовать после выпуска вспомогательного закупоривающего материала из уплотнительного устройства), сжатого материала, заключенного в материал капсулы, растворимый в текучей среде 38 и расширяющегося после растворения материала капсулы в текучей среде 38, губки, сжатой губки, стальной шерсти, стекловолокна, стекловолоконной изоляции, дерева и/или любых их комбинаций.

[47] Вспомогательный закупоривающий материал 180 может не включать в себя материалы, выполненные с возможностью образования постоянного уплотнения в скважине 20, например незатвердевший бетон, и/или материалы, которые могут функционировать в качестве основного закупоривающего материала, например уплотнительные шарики 78. Кроме того или альтернативно, и поскольку уплотнительное устройство 100 выполнено с возможностью выпуска заряда уплотнительного материала 170, включающего в себя вспомогательный закупоривающий материал 180, в канал 70 обсадной колонны и в пределах порогового расстояния 110 от перфораций 64, заряд уплотнительного материала 170 и/или вспомогательный закупоривающий материал 180 может включать в себя один или несколько материалов, которые не могут подаваться в трубу 70 обсадной колонны через насос 34, выполненный с возможностью подачи текучей среды 38 в трубу 70 обсадной колонны. Указанное может включать в себя материалы, которые могут абразивно воздействовать на насос 34, могут повреждать насос 34 и/или могут засорять насос 34, если подаются в трубу 70 обсадной колонны через него. Указанное может также включать в себя материалы с высокой вязкостью и/или высоким содержанием твердой фазы, которые могут с трудом проходить через насос 34.

[48] Таким образом, вспомогательный закупоривающий материал 180 может выполняться с возможностью удержания между скважинной обсадной колонной 60 и основным закупоривающим материалом 76, когда давление в канале 70 обсадной колонны больше (или больше по меньшей мере на величину порогового положительного избыточного давления) давления в подземном пласте 54. Аналогично, вспомогательный закупоривающий материал 180 может выполняться с возможностью высвобождения из промежутка между скважинной обсадной колонной 60 и основным закупоривающим материалом 76, когда давление в канале 70 обсадной колонны меньше давления в подземном пласте 54, когда давление в канале 70 обсадной колонны меньше давления в подземном пласте 54 на величину, превышающую пороговое значение отрицательного давления, и/или когда давление в канале 70 обсадной колонны больше давления в подземном пласте 54 но не больше по меньшей мере на величину порогового положительного избыточного давления.

[49] Вспомогательный закупоривающий материал 180 может препятствовать протечке и/или изолировать протечку, или путь 72 протечки, между скважинной обсадной колонной 60 и основным закупоривающим материалом 76 любым подходящим способом. В качестве иллюстративного, неэксклюзивного примера, вспомогательный закупоривающий материал может включать в себя множество тел вспомогательного закупоривающего материала, которые могут выполняться с возможностью соединяться, накапливаться и/или укрупняться между основным закупоривающим материалом и скважинной обсадной колонной. Данное множество тел вспомогательного закупоривающего материала можно подбирать по размеру с возможностью объединения вблизи основного закупоривающего материала 76, скважинной обсадной колонны 60 и/или пути 72 протечки для уменьшения расхода потока 86 протечки текучей с