本發(fā)明涉及一種用于增加井中流體的產(chǎn)量的井下增產(chǎn)系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種借助根據(jù)本發(fā)明的井下增產(chǎn)系統(tǒng)來(lái)增加井中流體產(chǎn)量的井下增產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

對(duì)井實(shí)施完井作業(yè)并將井投入生產(chǎn)的最后工序之一是使環(huán)狀屏障的可膨脹的套筒膨脹以隔離出生產(chǎn)區(qū)域，然后壓裂在所述生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的地層以增加儲(chǔ)層接觸。通過(guò)打開(kāi)壓裂口并經(jīng)所述口噴出流體來(lái)執(zhí)行所述壓裂操作。然而，當(dāng)這樣做時(shí)，存在生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的壓力增加超過(guò)所述環(huán)狀屏障內(nèi)的壓力的風(fēng)險(xiǎn)，這在壓差過(guò)大的情況下可能導(dǎo)致環(huán)狀屏障塌縮。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是完全或部分地克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)和不足。更特別地，一個(gè)目的是提供一種在為井增產(chǎn)時(shí)降低環(huán)狀屏障塌縮的風(fēng)險(xiǎn)的改進(jìn)的井下增產(chǎn)系統(tǒng)。

從下面的描述中將變得顯而易見(jiàn)的上述目的以及眾多的其它目的、優(yōu)點(diǎn)和特征由根據(jù)本發(fā)明的方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，即通過(guò)用于增加井中流體產(chǎn)量的井下增產(chǎn)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該井下增產(chǎn)系統(tǒng)包括：

-布置在地層內(nèi)的井孔中并具有內(nèi)部和內(nèi)徑的井管結(jié)構(gòu)；

-用于隔離出生產(chǎn)區(qū)域的第一環(huán)狀屏障和第二環(huán)狀屏障，所述第一環(huán)狀屏障布置成最靠近所述井的頂部，每個(gè)環(huán)狀屏障包括：

-安裝為所述井管結(jié)構(gòu)的一部分的管狀金屬部件，所述管狀金屬部件具有外表面；

-可膨脹的套筒，圍繞所述管狀金屬部件并具有面向所述管狀金屬部件的內(nèi)表面和面向所述井孔的壁部的外表面，所述可膨脹的套筒的每個(gè)端部都與所述管狀金屬部件連接；

-在所述可膨脹的套筒的內(nèi)表面與所述管狀金屬部件之間的環(huán)形空間；以及

-設(shè)置在所述管狀金屬部件上以用于使流體進(jìn)入所述空間的孔，所述孔具有預(yù)定的孔尺寸；

-滑動(dòng)套筒，具有至少一個(gè)輪廓部并且布置在兩個(gè)環(huán)狀屏障之間且具有關(guān)閉位置和打開(kāi)位置，在打開(kāi)位置，所述井管結(jié)構(gòu)上的開(kāi)口提供所述井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)部與所述生產(chǎn)區(qū)域之間的流體連通，所述滑動(dòng)套筒的所述輪廓部就位于距離所述環(huán)形空間的孔的第一距離處，所述開(kāi)口具有預(yù)定的開(kāi)口尺寸；

-用于將所述滑動(dòng)套筒從所述關(guān)閉位置帶到所述打開(kāi)位置的井下工具，該井下工具包括：

-工具本體；以及

-可脹大裝置，該可脹大裝置適于在所述井管結(jié)構(gòu)中脹大以將所述井管結(jié)構(gòu)分隔成第一部分和第二部分；以及

-至少一個(gè)鍵，所述至少一個(gè)鍵與所述輪廓部接合，從而在所述可脹大裝置已脹大且所述井管結(jié)構(gòu)的第一部分已加壓時(shí)，所述工具向下游運(yùn)動(dòng)并且所述鍵被阻滯在所述輪廓部中，以迫使所述滑動(dòng)套筒從所述關(guān)閉位置運(yùn)動(dòng)到所述打開(kāi)位置，所述可脹大裝置布置在所述第二環(huán)狀屏障的孔的下游，從而當(dāng)所述可脹大裝置脹大時(shí)，所述第二環(huán)狀屏障的環(huán)形空間與所述井管結(jié)構(gòu)的第一部分流體連通，

其中，所述井下增產(chǎn)系統(tǒng)還包括泵，該泵適于沿所述井管結(jié)構(gòu)向下提供加壓流體，以壓裂所述地層并使所述井增產(chǎn)，所述加壓流體與支撐劑一同被供應(yīng)且所述支撐劑比所述開(kāi)口小而比所述孔大，和

其中，所述井下增產(chǎn)系統(tǒng)還包括移位機(jī)構(gòu)，該移位機(jī)構(gòu)用于使所述支撐劑在井中向下移位，經(jīng)所述開(kāi)口穿出并流入裂縫。

所述支撐劑可由在所述流體中具有正浮力的材料制成。

此外，所述移位機(jī)構(gòu)可以是具有與所述井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑基本相等的元件外徑的元件。

所述移位機(jī)構(gòu)可以是流體，例如水。

并且，所述可膨脹的套筒可以是金屬套筒。

上述井下增產(chǎn)系統(tǒng)還可包括布置成比所述第一環(huán)狀屏障離所述頂部更近的第三環(huán)狀屏障和布置成比所述第二環(huán)狀屏障離所述頂部更遠(yuǎn)的第四環(huán)狀屏障，所述可脹大裝置在所述第二環(huán)狀屏障與所述第四環(huán)狀屏障之間脹大。

此外，所述工具可包括布置成彼此間隔一定距離的多個(gè)鍵。

此外，所述輪廓部可以是周向槽。

進(jìn)一步地，所述滑動(dòng)套筒可以是自閉合式套筒。

此外，所述滑動(dòng)套筒可包括用于閉合所述套筒的彈簧。

并且，可在所述環(huán)狀屏障中的至少一個(gè)環(huán)狀屏障的孔中設(shè)置閥。

所述閥可以是單向閥。

所述工具本體的直徑可以比所述井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑小，以限定出在所述工具與所述井管結(jié)構(gòu)之間的流體通道。

此外，所述工具可包括用于使所述可脹大裝置脹大的充氣泵。

此外，所述工具可包括用于驅(qū)動(dòng)所述充氣泵的馬達(dá)。

此外，所述可膨脹的套筒可具有布置在所述可膨脹的套筒的外表面上的壓裂裝置，用于在所述外表面擠壓所述井孔的壁部時(shí)壓裂所述地層。

并且，所述滑動(dòng)套筒和/或所述孔可包括識(shí)別標(biāo)記。

進(jìn)一步地，所述工具可包括用于檢測(cè)所述滑動(dòng)套筒和/或所述孔的檢測(cè)單元。

所述檢測(cè)單元可包括用于檢測(cè)所述滑動(dòng)套筒和/或所述孔的標(biāo)記識(shí)別機(jī)構(gòu)。

此外，所述滑動(dòng)套筒或環(huán)狀屏障可包括識(shí)別標(biāo)記。

此外，所述檢測(cè)單元可適于檢測(cè)所述滑動(dòng)套筒的輪廓部以及所述環(huán)狀屏障的孔，以檢測(cè)所述輪廓部與所述孔之間的第一距離。

此外，所述工具可包括激活機(jī)構(gòu)，所述激活機(jī)構(gòu)用于激活所述充氣泵的以使所述可脹大裝置脹大并且用于停止所述充氣泵以使所述可脹大裝置癟縮。

所述工具的鍵可布置在距離所述工具的可脹大裝置的第二距離處，所述第二距離等于或大于所述第一距離。

并且，所述第二距離可以是可調(diào)整的。

此外，所述工具本體可包括布置在所述鍵與所述可脹大裝置之間的伸縮式本體，所述伸縮式本體適于相對(duì)于檢測(cè)到的第一距離來(lái)調(diào)整所述第二距離。

上述井下增產(chǎn)系統(tǒng)還可包括激活傳感器，所述激活傳感器適于在井中狀態(tài)改變時(shí)致使所述可脹大裝置癟縮。

此外，所述工具還可包括用于檢測(cè)所述井和/或所述套筒的狀態(tài)的檢測(cè)傳感器。

進(jìn)一步地，所述工具可包括用于加載來(lái)自?xún)?chǔ)層傳感器的信息的通信單元。

并且，所述工具還可包括自推進(jìn)機(jī)構(gòu)，如渦輪機(jī)或推進(jìn)器。

所述井管結(jié)構(gòu)可包括多個(gè)滑動(dòng)套筒，每個(gè)滑動(dòng)套筒都具有識(shí)別標(biāo)記。

此外，所述環(huán)狀屏障中的至少一個(gè)環(huán)狀屏障可具有在所述可膨脹的套筒與所述管狀部件之間的至少一個(gè)中間套筒。

此外，所述可膨脹的套筒可包括開(kāi)口。

此外，所述工具可以是無(wú)線(xiàn)的并且可包括供電裝置。

此外，所述工具可通過(guò)電纜連接和供電。

本發(fā)明還涉及借助根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的井下增產(chǎn)系統(tǒng)來(lái)增加井中流體產(chǎn)量的井下增產(chǎn)方法，該方法包括以下步驟：

-檢測(cè)所述滑動(dòng)套筒；

-使所述工具的鍵突伸出；

-接合所述滑動(dòng)套筒的輪廓部；

-使所述可脹大裝置脹大；

-向所述井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加壓；

-使所述工具沿遠(yuǎn)離井的頂部的方向運(yùn)動(dòng)，以將所述套筒從關(guān)閉位置滑動(dòng)到打開(kāi)位置；

-使來(lái)自所述井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)部的加壓流體經(jīng)所述第二環(huán)狀屏障的孔穿入，以平衡所述生產(chǎn)區(qū)域與所述第二環(huán)狀屏障的環(huán)形空間之間的壓力；

-使所述流體經(jīng)所述開(kāi)口流出以壓裂所述地層；

-向所述加壓流體供應(yīng)比所述開(kāi)口小且比所述孔大的支撐劑；以及

-在平衡所述生產(chǎn)區(qū)域與所述第二環(huán)狀屏障的環(huán)形空間之間的壓力的同時(shí)且在阻止所述支撐劑進(jìn)入所述環(huán)狀屏障的孔的同時(shí)，使所述支撐劑經(jīng)所述開(kāi)口離開(kāi)而移入所述裂縫。

上述井下增產(chǎn)方法還可包括在達(dá)到預(yù)定的壓力或壓力順序時(shí)使所述可脹大裝置癟縮的步驟。

此外，上述井下增產(chǎn)方法可包括以下步驟：

-與所述輪廓部脫接以使所述滑動(dòng)套筒運(yùn)動(dòng)到所述關(guān)閉位置；

-使所述工具沿遠(yuǎn)離井的頂部的方向進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)；

-檢測(cè)第二個(gè)滑動(dòng)套筒；

-使所述工具的鍵突伸出；

-接合所述第二滑動(dòng)套筒的輪廓部；

-使所述可脹大裝置脹大；

-向所述井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加壓；

-使所述工具沿遠(yuǎn)離井的頂部的方向運(yùn)動(dòng)，以使所述第二滑動(dòng)套筒從關(guān)閉位置滑動(dòng)到打開(kāi)位置；以及

-使來(lái)自所述井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)部的加壓流體經(jīng)所述第四環(huán)狀屏障的孔穿入，以平衡所述生產(chǎn)區(qū)域與所述第四環(huán)狀屏障的環(huán)形空間之間的壓力。

附圖說(shuō)明

下面將參考后附的示意圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明及其許多優(yōu)點(diǎn)，所述示意圖出于示例目的僅示出了一些非限制性的實(shí)施例，其中：

圖1示出了用于刺激含烴流體從井中的生產(chǎn)的井下增產(chǎn)系統(tǒng)的局部截面圖；

圖2示出了另一井下增產(chǎn)系統(tǒng)的局部截面圖；

圖3示出了用于操作滑動(dòng)套筒的工具；

圖4示出了另一滑動(dòng)套筒的截面圖；

圖5示出了另一井下增產(chǎn)系統(tǒng)的局部截面圖；

圖6示出了用于操作滑動(dòng)套筒的另一工具；

圖7示出了圖2中的借助活塞元件移位支撐劑的井下增產(chǎn)系統(tǒng)的局部截面圖；

圖8示出了圖2中的借助流體移位支撐劑的井下增產(chǎn)系統(tǒng)的局部截面圖；以及

圖9示出了圖2中的包括具有基本上中性浮力的支撐劑的井下增產(chǎn)系統(tǒng)的局部截面圖。

所有的附圖是高度示意性的，未必按比例繪制，并且它們僅示出了闡明本發(fā)明所必需的那些部件，省略或僅暗示了其它部件。

具體實(shí)施方式

圖1示出了用于增加井2中的流體的產(chǎn)量的井下增產(chǎn)系統(tǒng)1。井下增產(chǎn)系統(tǒng)1包括井管結(jié)構(gòu)4以及用于隔離出生產(chǎn)區(qū)域101的第一環(huán)狀屏障6、6A和第二環(huán)狀屏障6、6B。第一環(huán)狀屏障6、6A布置成最靠近井2的頂部。每個(gè)環(huán)狀屏障6、6A、6B都包括安裝為井管結(jié)構(gòu)4的一部分的管狀金屬部件7和圍繞該管狀金屬部件的可膨脹的套筒9，該可膨脹的套筒具有面向該管狀金屬部件的內(nèi)表面10和面向井孔的壁部的外表面11。可膨脹的套筒9的每個(gè)端部12、13都與管狀金屬部件7連接，以在所述可膨脹的套筒的內(nèi)表面10與所述管狀金屬部件之間限定出環(huán)形空間14。所述環(huán)狀屏障還包括孔15，該孔設(shè)置在管狀金屬部件7上，用于使流體進(jìn)入環(huán)形空間14。

井下增產(chǎn)系統(tǒng)1包括泵16，該泵適于沿井管結(jié)構(gòu)4向下提供加壓流體以為井2增產(chǎn)，并且所述泵還可用于通過(guò)使加壓流體經(jīng)孔15進(jìn)入而使環(huán)狀屏障6、6A、6B的可膨脹的套筒9膨脹。井下增產(chǎn)系統(tǒng)1還包括具有至少一個(gè)輪廓部18的滑動(dòng)套筒17，滑動(dòng)套筒17布置在兩個(gè)環(huán)狀屏障6、6A、6B之間并且具有關(guān)閉位置和打開(kāi)位置。在所述打開(kāi)位置，滑動(dòng)套筒17允許井管結(jié)構(gòu)4的內(nèi)部與生產(chǎn)區(qū)域101之間經(jīng)由井管結(jié)構(gòu)4上的開(kāi)口19流體連通。滑動(dòng)套筒17的輪廓部18位于距離環(huán)形空間14的孔15的第一距離X_a處。

此外，井下增產(chǎn)系統(tǒng)1包括用于將滑動(dòng)套筒17從關(guān)閉位置帶到打開(kāi)位置的井下工具20。井下工具20包括工具本體21以及可脹大裝置22，該可脹大裝置適于在井管結(jié)構(gòu)4的內(nèi)部脹大以將井管結(jié)構(gòu)4的內(nèi)部5分隔成第一部分5A和第二部分5B。井下工具20還包括與滑動(dòng)套筒17上的輪廓部18接合的至少一個(gè)鍵23，從而當(dāng)可脹大裝置22已脹大且井管結(jié)構(gòu)4的第一部分已加壓時(shí)，井下工具向下游運(yùn)動(dòng)并且井下工具的鍵23被阻滯在所述輪廓部中，從而迫使滑動(dòng)套筒17從所述關(guān)閉位置運(yùn)動(dòng)到所述打開(kāi)位置?？擅洿笱b置22布置在第二環(huán)狀屏障6、6B的孔15的下游，從而當(dāng)可脹大裝置22脹大時(shí)所述第二環(huán)狀屏障的環(huán)形空間14與井管結(jié)構(gòu)4的第一部分5A流體連通。通過(guò)這種方式，經(jīng)由井管結(jié)構(gòu)4上的開(kāi)口19噴出的加壓流體也能夠從所述井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)部5流動(dòng)經(jīng)過(guò)第二環(huán)狀屏障6、6B的孔15并流入環(huán)形空間14內(nèi)，以平衡生產(chǎn)區(qū)域101與第二環(huán)狀屏障6、6B的環(huán)形空間之間的壓力。當(dāng)壓裂所述地層以獲得更多儲(chǔ)層接觸時(shí)，加壓流體經(jīng)由井管結(jié)構(gòu)4上的這樣的開(kāi)口19噴出。然而，在可脹大裝置22不是布置在孔15的下游并因此不是位于比該孔距離井2的頂部更遠(yuǎn)的位置處的情況下，在生產(chǎn)區(qū)域101中的這樣的壓力增加可能會(huì)削弱第二環(huán)狀屏障6、6B的隔離性能。

為了為井2增產(chǎn)，檢測(cè)經(jīng)其發(fā)生壓裂的滑動(dòng)套筒17并且然后使工具20的鍵23突伸出以與滑動(dòng)套筒17的輪廓部18接合。此后不久或同時(shí)，使可脹大裝置22膨脹，然后向井管結(jié)構(gòu)4的內(nèi)部5加壓，從而井管結(jié)構(gòu)內(nèi)的加壓流體向可脹大裝置22上施加壓力，以使井下工具20沿遠(yuǎn)離井2的頂部的方向運(yùn)動(dòng)，從而使套筒17從關(guān)閉位置滑動(dòng)到打開(kāi)位置并使來(lái)自井管結(jié)構(gòu)4的內(nèi)部5的加壓流體經(jīng)由第二環(huán)狀屏障6、6B的孔15流入，從而使生產(chǎn)區(qū)域101和第二環(huán)狀屏障的環(huán)形空間14之間的壓力平衡。隨后，當(dāng)達(dá)到預(yù)定壓力或壓力順序時(shí)，可脹大裝置22癟縮。

滑動(dòng)套筒17的輪廓部18具有與鍵23的輪廓匹配的周向槽，從而所述鍵能夠被牢固地抓持在滑動(dòng)套筒上。如圖1所示，工具20具有小于井管結(jié)構(gòu)4的內(nèi)徑D_i的工具本體21的直徑D_t，從而在井下工具20和井管結(jié)構(gòu)之間限定出流體通道?？膳蛎浀奶淄?是金屬套筒并且可通過(guò)使加壓流體經(jīng)環(huán)狀屏障6的孔15流入而發(fā)生膨脹。

當(dāng)滑動(dòng)套筒17被移動(dòng)到不能覆蓋井管結(jié)構(gòu)4的開(kāi)口19時(shí)，包含支撐劑25的加壓流體沿井管結(jié)構(gòu)向下泵送以壓裂地層并使所述井增產(chǎn)，如圖2所示。加壓流體與支撐劑25一同被供應(yīng)，所述支撐劑小于開(kāi)口19但大于孔15，從而防止了支撐劑25進(jìn)入環(huán)狀屏障6中的環(huán)形空間14。

此外，支撐劑25由在流體中具有正浮力的材料制成，并且因此支撐劑25停留在井的頂部，從而當(dāng)?shù)貙颖粔毫褧r(shí)只有加壓流體經(jīng)開(kāi)口19噴射，如圖2所示。隨后，在井中布置移位機(jī)構(gòu)，以用于使支撐劑25在井中向下移位并且穿過(guò)開(kāi)口19而進(jìn)入裂縫，如圖2所示。由于孔15小于支撐劑25，支撐劑不能流入環(huán)狀屏障6而僅能經(jīng)井管結(jié)構(gòu)4上的開(kāi)口19流出而進(jìn)入裂縫以在后續(xù)生產(chǎn)中保持裂縫打開(kāi)。通過(guò)具有正浮力，支撐劑25不會(huì)聚集在井下工具20的區(qū)域中，支撐劑25聚集在井下工具20的區(qū)域中將會(huì)妨礙該工具的功能，即，使工具不能密封或甚者不能在壓裂過(guò)程結(jié)束時(shí)癟縮。

如圖7所示，移位機(jī)構(gòu)是元件26a如活塞元件，該元件具有與井管結(jié)構(gòu)4的內(nèi)徑基本相等的元件外徑。元件26a通過(guò)從地面或井口或井頂部的防噴器遞送的加壓流體朝滑動(dòng)套筒17向下壓，流體壓在元件上以使該元件像活塞一樣運(yùn)動(dòng)。

在圖8中，移位機(jī)構(gòu)是流體26b，所述流體與壓裂流體密度不同且形成壓在支撐劑25上的流體前緣，借此迫使支撐劑流向開(kāi)口并流出而進(jìn)入剛剛形成的裂縫。

在圖9中，支撐劑25具有基本中性的或略微正的浮力，以允許支撐劑容易隨壓裂流體流動(dòng)并進(jìn)入裂縫，而不會(huì)在井管結(jié)構(gòu)4的內(nèi)部集聚在井下工具20的頂部，在不阻止壓裂流體經(jīng)開(kāi)口19通過(guò)的情況下，支撐劑在井管結(jié)構(gòu)4的內(nèi)部集聚在井下工具20的頂部將會(huì)降低壓裂流體的效果。此外，支撐劑25將不會(huì)在井下工具20周?chē)鄱璧K其功能。

如圖1所示，可在環(huán)狀屏障6的孔15中布置閥28，并且該閥可以是單向閥，從而流體被允許進(jìn)入環(huán)形空間14而不能流出所述空間。當(dāng)在孔15中具有閥28時(shí)，可膨脹的套筒9可借助這樣的化合物而膨脹，即所述化合物被置于環(huán)形空間14中并且在經(jīng)受放熱氣體時(shí)膨脹，進(jìn)而使套筒9膨脹。

在圖2中，井下增產(chǎn)系統(tǒng)1還包括布置成比第一環(huán)狀屏障6、6A離井口更近的第三環(huán)狀屏障6、6C和布置成比第二環(huán)狀屏障離井口更遠(yuǎn)的第四環(huán)狀屏障6D，并且可脹大裝置22在第二環(huán)狀屏障6、6B與第四環(huán)狀屏障6、6D之間脹大。通過(guò)在所述生產(chǎn)區(qū)域的兩側(cè)中任一側(cè)上均布置兩個(gè)環(huán)狀屏障，提供了雙重屏障，從而如果一個(gè)環(huán)狀屏障故障，則另一個(gè)仍會(huì)提供密封。

在圖3中，井下工具20包括用于使可脹大裝置22脹大的充氣泵29。工具20還包括用于驅(qū)動(dòng)充氣泵29的馬達(dá)31。圖3中的井下工具是無(wú)線(xiàn)的并且由供應(yīng)裝置58如可充電電池供電。工具20的鍵23布置在距離工具20的可脹大裝置22的第二距離X_t處，并且如圖3所示，第二距離X_t比第一距離大。在另一個(gè)實(shí)施例中，第二距離X_t也可與第一距離相等。所述鍵是形成活塞部件32的可突伸的鍵23，該活塞部件可在腔室33中滑動(dòng)并且通過(guò)經(jīng)通道34來(lái)自泵29的液壓流體突伸出，從而壓縮彈簧43，這確保了當(dāng)所述鍵不再被需要時(shí)或者是如果電力被切斷時(shí)這些鍵會(huì)返回到它們的縮回位置。鍵23具有與滑動(dòng)套筒上的輪廓部相匹配的輪廓部42，所述泵還經(jīng)由通道35使可脹大裝置22脹大。當(dāng)癟縮時(shí)，流體經(jīng)由其它通道36離開(kāi)可脹大裝置22。

井下工具20還包括用于檢測(cè)滑動(dòng)套筒的檢測(cè)單元37。檢測(cè)單元37包括用于檢測(cè)滑動(dòng)套筒的標(biāo)記識(shí)別機(jī)構(gòu)38。工具20還包括激活機(jī)構(gòu)39，該激活機(jī)構(gòu)39用于激活可脹大裝置22以便脹大并且在例如壓裂操作結(jié)束時(shí)癟縮。激活工具39包括激活傳感器40，該激活傳感器適于在井中狀態(tài)改變時(shí)如在達(dá)到預(yù)定壓力時(shí)，導(dǎo)致可脹大裝置22癟縮。

井下工具20還包括用于檢測(cè)井和/或滑動(dòng)套筒的狀態(tài)的檢測(cè)傳感器27，從而在所述狀態(tài)與預(yù)期狀態(tài)差別過(guò)大時(shí)終止所述操作。如果需要，所述工具還包括用于加載來(lái)自?xún)?chǔ)層傳感器的信息的通信單元47。

為了能夠再次自向上推進(jìn)，井下工具20包括自推進(jìn)機(jī)構(gòu)48如渦輪機(jī)或推進(jìn)器。從而，當(dāng)下降時(shí)，為工具中的電池充電，以備在工具再次浮現(xiàn)在井的頂部時(shí)使用。所述工具還包括打撈頸49，以易于從井中回收該工具。

在圖4中，滑動(dòng)套筒17是自閉合套筒，其包括用于閉合該套筒的彈簧51。當(dāng)井下工具將滑動(dòng)套筒17從閉合位置移向打開(kāi)位置時(shí)，在氣缸殼體52中的彈簧通過(guò)活塞53被壓縮?；瑒?dòng)套筒17還包括識(shí)別標(biāo)記54，從而使一個(gè)滑動(dòng)套筒相對(duì)于另一個(gè)滑動(dòng)套筒是可識(shí)別的。因此，井管結(jié)構(gòu)4可包括多個(gè)滑動(dòng)套筒17，每個(gè)滑動(dòng)套筒都具有識(shí)別標(biāo)記54。

環(huán)狀屏障6中的一些可具有在可膨脹的套筒9與管狀金屬部件7之間的至少一個(gè)中間套筒55，如圖5所示。當(dāng)具有中間套筒55時(shí)，可膨脹的套筒9包括用于平衡儲(chǔ)層與環(huán)狀屏障6的內(nèi)部之間的壓力的開(kāi)口，其中，中間套筒密封在儲(chǔ)層與井管結(jié)構(gòu)4的內(nèi)部5之間。

在圖5中，為流體加壓以例如用于壓裂的泵被浸入井管結(jié)構(gòu)4中并通過(guò)電纜56供電，從而僅一部分的井管結(jié)構(gòu)被加壓。井下工具20可以如圖1-3所示是無(wú)線(xiàn)的，或者如圖5所示是通過(guò)電纜56供電的。

在圖6中，井下工具20包括檢測(cè)單元37，用于檢測(cè)滑動(dòng)套筒和所述孔以確定第一距離X_a(如圖1所示)。因此，檢測(cè)單元37包括用于檢測(cè)滑動(dòng)套筒的輪廓部和環(huán)狀屏障的孔并因此用于檢測(cè)輪廓部與所述孔之間的第一距離X_a的標(biāo)記識(shí)別機(jī)構(gòu)38。工具20的鍵23布置在距離井下工具的可脹大裝置22的第二距離X_t處，并且所述第二距離是可調(diào)整的，因?yàn)楣ぞ弑倔w包括布置在鍵23和可脹大裝置22之間的長(zhǎng)度可調(diào)整區(qū)段61。可調(diào)整區(qū)段61適于相對(duì)于檢測(cè)到的第一距離來(lái)調(diào)整第二距離，并且在圖6中，該長(zhǎng)度可調(diào)整區(qū)段是伸縮式區(qū)段。如果在進(jìn)入井之前就已知滑動(dòng)套筒的輪廓部與所述孔之間的第一距離，則所述工具的長(zhǎng)度無(wú)需是可調(diào)整的并且可省掉該長(zhǎng)度可調(diào)整區(qū)段61。但是，如果在進(jìn)入井之前不知道滑動(dòng)套筒17的輪廓部與所述孔之間的第一距離，或者如果第一距離看似與完井圖中出現(xiàn)的距離不同，則調(diào)整該工具長(zhǎng)度和因此該第二距離以適配于各自滑動(dòng)套筒。

當(dāng)通過(guò)一個(gè)滑動(dòng)套筒進(jìn)行的增產(chǎn)操作已結(jié)束時(shí)，使井下工具與所述輪廓部脫接，從而使滑動(dòng)套筒運(yùn)動(dòng)至所述關(guān)閉位置，并且所述工具沿遠(yuǎn)離井的頂部的方向進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)。然后，檢測(cè)第二滑動(dòng)套筒，工具的鍵23突伸出以與第二滑動(dòng)套筒的輪廓部接合，并且所述可脹大裝置被脹大。然后，向井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)部加壓，使所述工具沿遠(yuǎn)離井的頂部的方向運(yùn)動(dòng)并將所述第二滑動(dòng)套筒從關(guān)閉位置滑動(dòng)到打開(kāi)位置并且使來(lái)自井管結(jié)構(gòu)的內(nèi)部的加壓流體經(jīng)由相鄰的環(huán)狀屏障例如第四環(huán)狀屏障的孔進(jìn)入，以平衡生產(chǎn)區(qū)域與第四環(huán)狀屏障的環(huán)形空間之間的壓力。

所述支撐劑可包含玻璃氣泡、空心玻璃微珠、微球和/或這樣的其它類(lèi)似材料，即所述其它類(lèi)似材料具有在通常保持住在壓裂流體中的浮力的同時(shí)足以起到支撐劑的作用的結(jié)構(gòu)。所述支撐劑可包含復(fù)合材料，如復(fù)合泡沫塑料、多孔材料如氣凝膠、樹(shù)脂涂層氣凝膠、樹(shù)脂涂層輕石、陶瓷泡沫或其它類(lèi)型的泡沫材料；晶體材料，如鋯石或其它類(lèi)似的晶體材料；或其組合。如在本文中所用，“多孔材料”可包括具有流體可穿過(guò)的筒狀和/或管狀結(jié)構(gòu)(例如具有軸向孔)的顆粒。所述多孔材料可以是可滲透儲(chǔ)層流體的，如允許流體流入并經(jīng)過(guò)支撐劑的過(guò)濾材料，同時(shí)所述材料的結(jié)構(gòu)使支撐劑能夠保持裂縫以免裂縫減小。所述支撐劑還可包括例如呈最外層形式的減摩添加劑以利于支撐劑的輸送。

流體或井筒流體是指存在于油井或氣井井下的任何類(lèi)型的流體，如天然氣、石油、油基泥漿、原油、水等。氣體是指存在于井、完井、或裸井中的任何類(lèi)型的氣體組分，并且油是指任何類(lèi)型的油組分，例如原油，含油流體等。氣體、油和水流體可因此均分別包括除氣體、油和/或水之外的其它元素或物質(zhì)。

井管結(jié)構(gòu)、套管或生產(chǎn)套管是指井下使用的與石油或天然氣生產(chǎn)有關(guān)的任何類(lèi)型的管、管道、管結(jié)構(gòu)、襯管、管柱等。

在該工具不是完全浸沒(méi)入套管中的情況下，井下?tīng)恳骺捎脕?lái)推動(dòng)所述工具完全進(jìn)入井中的位置。井下?tīng)恳骺删哂袔л喿拥目赏簧斓谋鄄?，其中，輪子接觸套管的內(nèi)表面，用于在套管內(nèi)推進(jìn)該牽引器和該工具前進(jìn)。井下?tīng)恳魇悄軌蛟诰峦苿?dòng)或拉動(dòng)工具的任何類(lèi)型的驅(qū)動(dòng)工具，例如Well

盡管上面已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但在不背離如下面的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的情況下可想到的若干變型對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。