RU2018108174A - Устройство, системы и способы многоступенчатой стимуляции - Google Patents

Claims (69)

1. Узел для установки в колонне заканчивания, содержащий:

трубчатый корпус, имеющий проходящий через него канал и расположенные в нем стимуляционные отверстия для передачи текучей среды из канала в наружное пространство корпуса;

нижнюю золотниковую втулку, выполненную с возможностью осевого перемещения в корпусе для блокирования стимуляционных отверстий в исходном закрытом положении и имеющую первое открепляемое седло, выполненное на ней и выполненное с возможностью взаимодействия с размещенным в нем объектом и смещения нижней золотниковой втулки в положение, в котором открыты стимуляционные отверстия; и

верхнюю золотниковую втулку, выполненную с возможностью осевого перемещения в корпусе, расположенную выше по стволу скважины относительно нижней золотниковой втулки и имеющую второе седло, выполненное на ней и выполненное с возможностью взаимодействия с более крупным на величину приращения объектом по сравнению с объектом для первого седла и смещения верхней золотниковой втулки вниз по стволу скважины в положение, в котором блокированы стимуляционные отверстия в закрытом положении;

причем первое седло в нижней золотниковой втулке также выполнено с возможностью, после смещения нижней золотниковой втулки, открытия стимуляционных отверстий, отсоединения объекта от первого седла для ввода во взаимодействие во второе седло верхней золотниковой втулки подобного узла, расположенного ниже по стволу скважины, для закрытия расположенных там стимуляционных отверстий;

- множество отверстий, выполненных в верхней золотниковой втулке, расположенной ниже по стволу скважины относительно второго седла, и

- узел фильтра, установленный в верхней части корпуса и имеющий:

трубчатый корпус фильтра, установленный вокруг корпуса и имеющий множество расположенных в нем отверстий для добычи, и

трубчатый фильтр, установленный вокруг корпуса фильтра и покрывающий множество отверстий для добычи в первом положении, причем

узел фильтра выполнен таким образом, что перед смещением верхней золотниковой втулки в закрытое положение отверстия для добычи в верхней золотниковой втулке не выровнены с отверстиями для добычи в корпусе фильтра с блокированием потока текучей среды через них; а

после смещения верхней золотниковой втулки в закрытое положение отверстия для добычи в верхней золотниковой втулке и корпусе фильтра выровнены для обеспечения протекания текучей среды из продуктивного пласта через них и фильтр в канал.

2. Узел по п. 1, в котором первое седло является гибким седлом, выполненным с возможностью приема и удерживания объекта в первом положении в корпусе и для обеспечения прохождения через него объекта при смещении седла во второе положение в корпусе, расположенное вдоль оси ниже по стволу скважины относительно первого положения.

3. Узел по п. 1, в котором второе седло является твердым седлом для удерживания в нем объекта.

4. Узел по п. 1, в котором второе седло является гибким седлом, выполненным с возможностью удерживания в нем объекта до момента смещения по меньшей мере верхней золотниковой втулки в закрытое положение.

5. Узел по п. 2, в котором гибкое седло содержит:

множество штифтов, ограниченных первым диаметром, для формирования гибкого седла, и в котором

канал содержит часть большего диаметра, так что при смещении нижней золотниковой втулки для открытия отверстий штифты, расположенные в части большего диаметра, радиально раздвигаются до второго диаметра для высвобождения из нее объекта.

6. Узел по п. 1, в котором по меньшей мере верхняя золотниковая втулка имеет выполненный в ней профиль для взаимодействия посредством смещающего инструмента для смещения верхней золотниковой втулки вверх по стволу скважины из закрытого положения в открытое положение.

7. Система многоступенчатого заканчивания для скважины, содержащая:

колонну заканчивания, имеющую по меньшей мере первую расположенную ниже по стволу скважины ступень и вторую ступень, расположенную выше по стволу скважины относительно первой ступени; и

первый и второй золотниковые узлы на каждой из первой, расположенной ниже по стволу скважины ступени и второй, расположенной выше по стволу скважины ступени, причем каждый узел имеет:

трубчатый корпус;

стимуляционные отверстия в корпусе, соединенные по текучей среде с каналом колонны заканчивания и кольцевым пространством, образованным между колонной заканчивания и стволом скважины;

нижнюю золотниковую втулку, выполненную с возможностью осевого смещения в корпусе, приведения ее в действие первым объектом, прокачиваемым вниз по колонне заканчивания, для открытия отверстий в корпусе и для отсоединения от него объекта; и

верхнюю золотниковую втулку, расположенную выше по стволу скважины относительно нижней золотниковой втулки, выполненную с возможностью осевого смещения в корпусе, приведения ее в действие вторым объектом, более крупным на величину приращения, прокачиваемым вниз по колонне заканчивания для закрытия отверстий в корпусе,

причем нижняя золотниковая втулка каждого золотникового узла также содержит выполненное на ней первое седло с возможностью отсоединения и выполненное с возможностью взаимодействия с первым объектом в нем и смещения нижней золотниковой втулки в положение, в котором открыты стимуляционные отверстия в корпусе, с дальнейшим отсоединением от нее первого объекта; а

верхняя золотниковая втулка каждого золотникового узла также содержит выполненное на ней второе седло, выполненное с возможностью взаимодействия со вторым объектом, который крупнее первого объекта, и смещения верхней золотниковой втулки вниз по стволу скважины в положение, в котором блокированы стимуляционные отверстия в корпусе, и

причем второе седло на верхней золотниковой втулке расположенной ниже по стволу скважины ступени выполнено с размером, подходящим для приема и взаимодействия с объектом того же размера, что и отсоединяемое седло на нижней золотниковой втулке расположенной выше по стволу скважины ступени,

верхняя золотниковая втулка расположенной ниже по стволу скважины ступени выполнена с возможностью закрытия стимуляционных отверстий в расположенной ниже по столу скважины ступени при попадании первого объекта во второе седло верхней золотниковой втулки расположенной ниже по стволу скважины ступени после отсоединения первого объекта от нижней золотниковой втулки расположенной выше по стволу скважины ступени.

8. Система многоступенчатого заканчивания по п. 7, также содержащая:

переводник носка, расположенный рядом с дальним концом колонны заканчивания, который имеет

трубчатый корпус, имеющий проходящий через него канал;

отверстия носка, выполненные в корпусе для обеспечения пути потока из канала в кольцевое пространство при открытии для закачивания через них текучей среды из канала колонны заканчивания;

золотниковую втулку носка, удерживаемую в исходном положении выше по стволу скважины относительно отверстий носка; и

седло, выполненное на золотниковой втулке носка с возможностью взаимодействия с первым объектом после его отсоединения от расположенной ниже по стволу скважины ступени для смещения золотниковой втулки носка в закрытое положение, блокирующее отверстия носка.

9. Система многоступенчатого заканчивания по п. 8, в которой обеспечено открытие отверстий носка давлением приведения в действие.

10. Система многоступенчатого заканчивания по п. 7, в которой каждая из расположенных выше по стволу скважины или ниже по стволу скважины ступеней также содержит:

множество отверстий для добычи, выполненных в верхней золотниковой втулке, расположенной ниже по стволу скважины относительно второго седла, и

узел фильтра, установленный в верхней части корпуса, имеющий

трубчатый корпус фильтра, установленный вокруг корпуса и имеющий множество расположенных в нем отверстий для добычи, и

трубчатый фильтр, установленный вокруг корпуса фильтра и покрывающий множество отверстий для добычи, причем

узел фильтра выполнен таким образом, что перед смещением верхней золотниковой втулки в закрытое положение отверстия для добычи в верхней золотниковой втулке не выровнены с отверстиями для добычи в корпусе фильтра, с тем чтобы блокировать поток текучей среды через них; и

узел фильтра выполнен таким образом, что после смещения верхней золотниковой втулки в закрытое положение отверстия для добычи в верхней золотниковой втулке выровнены с отверстиями для добычи в корпусе фильтра, с тем чтобы обеспечить протекание текучей среды из продуктивного пласта через фильтр в канал.

11. Система многоступенчатого заканчивания по п. 7, в которой первое седло является гибким седлом, выполненным с возможностью приема и удерживания объекта в первом положении в корпусе и для обеспечения прохождения через него объекта при смещении седла во второе положение в корпусе, расположенное вдоль оси ниже по стволу скважины относительно первого положения.

12. Система многоступенчатого заканчивания по п. 7, в которой второе седло является твердым седлом для удерживания в нем объекта.

13. Система многоступенчатого заканчивания по п. 7, в которой второе седло является гибким седлом, выполненным с возможностью удерживания в нем объекта до момента смещения по меньшей мере верхней золотниковой втулки в закрытое положение.

14. Система многоступенчатого заканчивания по п. 11, в которой гибкое седло содержит:

множество штифтов, ограниченных первым диаметром, для формирования гибкого седла, и в котором

канал содержит часть большего диаметра, так что при смещении нижней золотниковой втулки для открытия отверстий штифты, расположенные в части большего диаметра, радиально раздвигаются до второго диаметра для высвобождения из нее объекта.

15. Система многоступенчатого заканчивания по п. 7, в которой по меньшей мере верхняя золотниковая втулка имеет выполненный в ней профиль для взаимодействия посредством смещающего инструмента для смещения верхней золотниковой втулки вверх по стволу скважины из закрытого положения в открытое положение.

16. Система многоступенчатого заканчивания по п. 7, также содержащая один или более переводников с песочным фильтром, установленных в колонне заканчивания выше, ниже или и выше, и ниже каждого из золотниковых узлов.

17. Система многоступенчатого заканчивания по п. 16, в которой переводник с песочным фильтром содержит:

трубчатый корпус, имеющий проходящий через него канал;

множество внутренних прорезей в трубчатом корпусе;

фильтр, установленный вблизи наружной поверхности корпуса и покрывающий внутренние прорези; и

разрушаемую бурением золотниковую втулку, имеющую проходящие радиально внутрь части, выполненные с возможностью блокирования потока текучей среды внутрь канала и наружу из него,

причем по меньшей мере проходящие радиально внутрь части разрушаемой бурением золотниковой втулки выполнены с возможностью удаления для открытия внутренних прорезей и формирования отверстий для добычи для поступления текучих сред из продуктивного пласта через фильтр и отверстия для добычи в канал.

18. Способ стимуляции множества ступеней в скважине с расположенной в ней колонной заканчивания, имеющей канал и множество проходящих через нее стимуляционных отверстий по меньшей мере в расположенной выше по стволу скважины ступени и ступени, расположенной ниже по стволу скважины относительно этой ступени, включающий:

открытие отверстий рядом с дальним концом колонны заканчивания;

прокачивание объекта через канал к расположенной ниже по стволу скважины ступени и смещение расположенной в ней нижней золотниковой втулки для перемещения вниз по стволу скважины и открытия расположенных в том месте стимуляционных отверстий;

отсоединение объекта от нижней золотниковой втулки;

продолжение прокачивания объекта через канал;

прокачивание текучей среды для стимуляции через открытые стимуляционные отверстия в расположенной ниже по стволу скважины ступени,

прокачивание объекта, более крупного на величину приращения, через канал к расположенной ниже по стволу скважины ступени и смещение расположенной в ней верхней золотниковой втулки для перемещения в положение ниже по стволу скважины и закрытие расположенных в том месте стимуляционных отверстий;

прокачивание текучей среды для стимуляции через открытые стимуляционные отверстия в расположенной выше по стволу скважины ступени;

повтор шагов для последующих ступеней, подлежащих стимуляции, причем для каждой следующей ступени размер объекта постепенно возрастает на величину приращения; и по завершении операции по стимуляции

прокачивание последнего объекта, более крупного на величину приращения, для приведения в действие верхней золотниковой втулки в последней ступени для закрытия расположенных в том месте стимуляционных отверстий.

19. Способ по п. 18, также включающий после закрытия стимуляционных отверстий в последней ступени:

повторное открытие стимуляционных отверстий для добычи через них текучих сред из продуктивного пласта.