專利名稱：使地下井孔互連的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種使第一井孔與第二井孔連接的方法，所述井孔形 成在地層中并且彼此隔開一定距離延伸。
背景技術：
在從遠程位置(比如海上位置)的地下儲層生產油或氣的作業(yè)中， 通常的做法是將碳氫化合物流體從一個或多個井生產到位于井場的生 產平臺。該生產平臺可固定地安裝在海床上，比如自升式平臺或重力 基座平臺，或者生產平臺可漂浮在海面上，比如浮式生產儲存卸載船
(FPSO)。通常， 一個或多個井從平臺正下方鉆至儲層，并且碳氫化合 物流體通過在海床和平臺之間延伸的立管從井中產出。大多數(shù)海上油 氣田還包括一個或多個衛(wèi)星井，其與平臺隔開一定距離并且通過海床 上的管線系接至平臺。
海上平臺，尤其是深水中的海上平臺，占開采海上碳氫化合物儲 層的成本的相當大的部分。在一些情況下，安裝海上平臺甚至可能限 制儲層的經(jīng)濟開采。鑒于此，已經(jīng)提出了一種使用較小的海底生產系 統(tǒng)來代替固定平臺或浮式平臺，用于從海上油氣田中生產油或氣。這 種海底系統(tǒng)被設置成從一個或多個井中接收碳氫化合物流體， 一開始 就將產出流分離成氣體流和液體流，并且將分離的流泵送至岸上生產 設施。替代地，可使生產出的流體以多相流的形式通過單一管線從海 底系統(tǒng)輸送至岸上設施，無需在一開始就將氣體與液體分離開。
盡管常規(guī)技術可用于開采一些遠程的碳氫化合物流體儲層，但是 多種多樣的應用需要以經(jīng)濟的方式生產出碳氫化合物流體的改進系統(tǒng) 和方法。例如，利用常規(guī)技術從位于北極海上水域下方的儲層中生產 出碳氫化合物流體即使不是不可能，也證明是很困難的。例如，通常，北極的條件限制了海上設施的全年連續(xù)作業(yè)，這是因為海洋在一年的 大部分時間內是凍結的。由于這個原因，人們認為常規(guī)的海上鉆井和/ 或生產平臺不足以在北極條件下進行全年連續(xù)作業(yè)。而且，管線暴露 于浮冰的沖刷和/或與不穩(wěn)定的永久凍結帶相關的危險可能也是限制 因素。
美國專利申請2004/0079530A1 7〉開了 一種使地下井孔互連的方 法，其中第一井孔延伸至海上碳氫化合物儲層，并且其中第二井孔從 一自第一井孔的表面位置水平地相隔一定距離的表面位置開始鉆進， 以使得其下部的、大致水平的部分與第一井孔相交，從而在第一和第 二井孔之間提供流體連通。
使地下井孔互連的已知方法的一個問題在于很難鉆出第二井孔以 使其與第一井孔相交。而且，這兩個井孔在相交點處可能不對齊，從 而使得在相交位置安裝襯管變得很困難或者不可能。而且，兩個井孔 可能必須以不希望的過大的相對于彼此的傾角鉆出以形成相交。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于使形成在地層中的第一
和第二井孔互連的改進方法，該方法克服了現(xiàn)有技術的問題。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種使第一井孔與第二井孔連接的方法，所
述井孔形成在地層中并相互隔開一定距離延伸，該方法包括
-將一定體積的可硬化流體材料插入地層中的在第一和第二井孔
之間延伸的空間，并且使該可硬化流體材料硬化，以在第一和第二井 孔之間形成硬化材料體；以及
-在所述硬化材料體中產生至少一條流體通道，每條流體通道在 笫一井孔和第二井孔之間提供流體連通。
使用本發(fā)明的方法，不再需要精確地鉆出井孔以實現(xiàn)一個井孔與 另一井孔相交。而且，在形成連接的位置處沒有井孔方向的突然變化， 以使得襯管(或套管)可更容易地安裝在所述位置。而且，由于硬化 材料體的相對硬度，在通過形成在其中的流體通道連續(xù)生產碳氫化合物流體的過程中，該連接位置處的腐蝕危險降低。
適宜的是，所述空間在第一井孔和第二井孔之間提供流體連通。 例如，所述空間可包括地層的多個孔隙。
在一個優(yōu)選實施例中，本發(fā)明的方法包括在地層中產生空腔，所 述空腔形成所述空間的至少一部分。
為了減小空腔的尺寸，適宜的是，該空腔在第一井孔的選定位置 和第二井孔的選定位置之間延伸，其中井孔的相互距離從第一井孔的 選定位置到第二井孔的選定位置是最小的。
在地層中產生空腔的一種示例性方式是在地層中產生至少一條流 動通路，每條流動通路在第一井孔和第二井孔之間提供流體連通。例 如，這種流動通路可通過使用聚能射孔彈對地層射孔而產生。為增大 流動通路的直徑大小，適宜的是，促使流體流經(jīng)流動通路，以侵蝕流 動通路周圍的地層，從而形成空腔。
優(yōu)選地，每條流體通道通過對硬化材料射孔來形成。
在本發(fā)明方法的一個有利的實施例中，第一井孔延伸至含有碳氫 化合物流體的地層的儲層區(qū)中。適宜的是，第一井孔大致平行于儲層 區(qū)的邊界延伸。
為了防止儲層流體在兩個井孔的連接位置處發(fā)生不希望的過高的
降落(drawdown )，優(yōu)選的是，第一井孔設置有從硬化材料體外部延 伸到硬化材料體內部的襯管。
可硬化材料可例如選自水泥和樹脂(比如酚基熱固塑性樹脂)。


下文將參照附圖并且通過舉例的方式更詳細地描述本發(fā)明，附圖
中
圖1示意性示出了一個利用本發(fā)明的方法互連的兩個井孔的實施
例；
圖2示意性示出了圖l所示實施例的細節(jié)；
圖3示意性示出了在本發(fā)明方法的初始階段中的沿圖2中3-3
6線的剖視圖4示意性示出了在本發(fā)明方法的隨后階段中的沿圖2中3-3 線的剖視圖5示意性示出了在本發(fā)明方法的進一步階段中的沿圖2中3-3 線的剖視圖6示意性示出了在本發(fā)明方法的最后階段中的沿圖2中3-3 線的剖視圖；以及
圖7示意性示出了沿圖6中7-7線的剖視圖。
具體實施例方式
參照圖1，示出了形成在地層3中的第一井孔1和第二井孔2，該 地層3包括含有碳氬化合物流體的儲層區(qū)4。第一井孔1從地面處的 鉆井裝置6延伸至地層3中，以使得第一井孔l的下部部分8傾斜地 延伸至儲層區(qū)4中。第二井孔2從地面處的碳氫化合物流體生產設施 9延伸至地層3，其中第二井孔的下部部分10大致水平地或偏斜地延 伸至儲層區(qū)4中。第一井孔1和第二井孔2各自的下部部分8和10 彼此不直接相交，而是彼此隔開一定距離延伸，其中最短距離大約是 一米或數(shù)米。第一井孔1和第二井孔2彼此交叉的區(qū)域由附圖標記"A，， 表示。
區(qū)域"A，，在圖2和3中更詳細地示出，其中圖3是沿圖2中3-3 線的剖視圖。第一井孔l設置有延伸到井孔l的底部附近的套管12， 第二井孔2設置有在下部井孔部分10中延伸的襯管14。襯管14具有 多個入口 (或穿孔)16，以容許碳氫化合物流體從儲層區(qū)4流入襯管 14。然而，襯管14的靠近第一井孔1延伸的部分18密實地形成，也 就是，該襯管的部分18不設置有入口 (如圖2所示)。此外，套管12 的最靠近第二井孔2的部分設置有多個初次穿孔20。該初次穿孔20 進一步延伸穿過套管12和襯管14周圍的地層，以在井孔1和井孔2 之間提供流體連通。
圖4示出了在空腔22已形成在地層中之后的區(qū)域"A"?？涨?2包圍襯管14的一部分并且在形成初次穿孔20的位置處延伸至套管 12。
圖5是沿圖2中3-3線的剖視圖，示出了空腔22已填充有水泥 體24或其它基本不滲透材料之后的區(qū)域"A"。
圖6和7示出了在一系列二次穿孔26已形成在套管12中之后的 區(qū)域"A"，這一系列二次穿孔26進一步延伸穿過水泥體24和村管14， 以在井孔1和井孔2之間提供流體連通。
在正常作業(yè)中，鉆出第一井孔1，使得其下部部分8以較短距離 與第二井孔的下部部分10交叉，該較短距離例如是0.2至2米之間的 距離。然后將射孔槍(未示出)下放至第一井孔1并對其進行操作， 以形成延伸穿過套管12、地層3和襯管14的初次穿孔20，從而在第 一井孔1和第二井孔2之間提供流體連通(如圖2和3所示)。
在隨后的步驟中，將液體流(比如鹽水或鉆井液)從地面泵送到 第一井孔1中。該液體流流入下部井孔部分8，并且從這里經(jīng)由初次 穿孔20流入第二井孔2的下部部分10。然后該液體流通過地面生產 設施9從第二井孔2排出。該液體流高速流經(jīng)初次穿孔20，從而侵蝕 穿孔20周圍的巖石材料。事實上，通過連續(xù)泵送液體流，初次穿孔 20周圍的所有巖石材料被侵蝕掉，結果是，空腔22形成在地層3中 (如圖4所示)。
在下一階段，將水泥泵送到第一井孔1的下部部分8中，并且從 這里經(jīng)過套管12的初次穿孔20進入空腔22。通過使水泥硬化，硬化 水泥體24形成在空腔22中(如圖5所示)。
然后將射孔槍(未示出)下放至第一井孔1并對其進行操作，以 形成延伸穿過套管12、硬化水泥體24和襯管14的二次穿孔26,從而 在第一井孔1和第二井孔2之間提供流體連通(如圖6所示)。
初次穿孔20的組和二次穿孔26的組可由相同的射孔槍射出，但 優(yōu)選的是，根據(jù)要穿透的巖石的硬度(對于初次穿孔20來說)和要穿 透的水泥的硬度(對于二次穿孔26來說)使用不同的射孔槍。
替代地，可使用合適的研磨劑噴射工具，通過對巖石地層和/或水泥體噴射含有研磨劑顆粒的流體流來形成初次穿孔和/或二次穿孔。
以這種方式，實現(xiàn)了從儲層區(qū)4中生產出的碳氫化合物流體可經(jīng) 由二次穿孔26從第二井孔2流向第一井孔1，反之亦然。例如，如果 第二井孔2在海下延伸，而第一井孔l延伸到岸上的地面位置，生產 出的碳氫化合物流體則可經(jīng)由二次穿孔26從第二井孔2的下部部分 10流入第一井孔1的下部部分，并且從這里流向岸上的地面位置。而 且，這兩個井孔都可以形成在海床下面。
應當注意到的是，由于襯管中沒有入口，碳氫化合物流體僅可在 離水泥體24 —定距離處流入襯管14。因此實現(xiàn)了防止來自儲層區(qū)4 的碳氫化合物流體在靠近水泥體24的區(qū)域中的不希望的過高的降落。
替代將水泥泵送到空腔中的是，可將可硬化的樹脂泵送到空腔中。 通過使樹脂硬化，硬化樹脂體形成在空腔中，其后，二次穿孔形成在 硬化樹脂體中。
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權利要求
1.一種使第一井孔與第二井孔連接的方法，所述井孔形成在地層中并且相互隔開一定距離延伸，該方法包括-將一定體積的可硬化流體材料插入地層中的在第一和第二井孔之間延伸的空間，并且使所述可硬化流體材料硬化，以在第一和第二井孔之間形成硬化材料體；以及-在所述硬化材料體中產生至少一條流體通道，每條流體通道在第一井孔和第二井孔之間提供流體連通。
2. 如權利要求l所述的方法，其中所述空間在第一井孔和第二井 孔之間提供流體連通。
3. 如權利要求1或2所述的方法，其中所述空間包括地層的多個 孔隙。
4. 如權利要求1-3中任一項所述的方法，還包括在地層中產生 空腔，所述空腔形成所述空間的至少一部分。
5. 如權利要求4所述的方法，其中空腔在第一井孔的選定位置和 第二井孔的選定位置之間延伸，并且井孔的相互距離從第一井孔的選 定位置到第二井孔的選定位置是最小的。
6. 如權利要求4或5所述的方法，其中在地層中產生所述空腔的 步驟包括在地層中產生至少一條流動通路，每條流動通路在第一井孔 和第二井孔之間提供流體連通。
7. 如權利要求6所述的方法，其中產生所述至少一條流動通路的 步驟包括使用聚能射孔彈對地層射孔。
8. 如權利要求6或7所述的方法，還包括促使流體流經(jīng)每條流動 通路流動，以侵蝕流動通路周圍的地層，從而形成空腔。
9. 如權利要求1-8中任一項所述的方法，其中所述可硬化的材 料選自水泥和樹脂。
10. 如權利要求1-9中任一項所述的方法，其中產生所述至少一 條流體通道的步驟包括對硬化材料體射孔。
11. 如權利要求1-10中任一項所述的方法，其中第一井孔延伸至含有碳氫化合物流體的地層的儲層區(qū)。
12. 如權利要求11所述的方法，其中儲層區(qū)具有邊界，并且第一 井孔大致平行于所述邊界延伸。
13. 如權利要求ll或12所述的方法，其中第二井孔延伸至地面。
14. 如權利要求1-13中任一項所述的方法，還包括將襯管設置 在第一井孔中，該襯管從硬化材料體的外部延伸到硬化材料體的內部。
15. —種包括形成在地層中的第一和第二井孔的井孔系統(tǒng)，所述 井孔利用如權利要求1 - 14中任一項所述的方法彼此連接。
16. 基本如參照附圖在上文所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種使第一井孔(1)與第二井孔(2)連接的方法，所述井孔形成在地層(3)中并且相互隔開一定距離延伸。該方法包括將一定體積的可硬化流體材料(24)插入地層中的在第一和第二井孔之間延伸的空間(22)，并且使可硬化流體材料硬化，以在第一和第二井孔之間形成硬化材料體。在所述硬化材料體中產生至少一條流體通道(26)，每條流體通道在第一井孔和第二井孔之間提供流體連通。
文檔編號E21B43/17GK101641496SQ200880009832
公開日2010年2月3日 申請日期2008年3月27日 優(yōu)先權日2007年3月28日
發(fā)明者B·貝斯特, H·拉克呂, P·布勞恩斯 申請人:國際殼牌研究有限公司