[发明专利]使用可破坏阻抗装置的延迟致动系统和方法

说明书

技术领域

本公开涉及用于获取油气的压裂系统和方法。

技术背景

这些年来，天然气和石油的需求显著增长，使生产效率低的石油和天然气储层经济上可行，水力压裂在全球范围内的能源生产中扮演着重要角色。几十年来，不同的技术已被用来改善从石油和天然气中生产资源的方法。使长水平井眼具有多个裂缝是一种用于提高井中油气开采的常用工艺。该工艺开始于井已被钻好且完备件已安装在井眼之后。多阶段水力压裂方法涉及将大量加压的水或凝胶、支撑剂和/或其它化学品泵入井眼，以在沿着井眼的储层中产生多个离散裂缝。

目前正在使用的一种先进方法是在一次泵送操作中同时进行多达30个裂缝的支撑剂压裂。该方法涉及用于阻止裂缝关闭的支撑剂的使用。然而，这种做法通常会导致裂缝之间支撑剂的不均匀分布，这将降低压裂系统的效率。其结果是，这种做法也可能导致裂缝蔓延至远离目标储层的区域。因此，这样的方法可能是低效而不安全的。

此外，支撑压裂通常包括多个步骤且需要多个工具，才能成功地进行。这种做法将造成裂缝间支撑剂的不均匀分布，且高度依赖于在各压裂阶段之间设置塞或使用尺寸加大的压裂球。在这些方法中，每个裂缝被穿孔或是泵入后可设置塞，或者压裂球可从表面落入以连续打开沿着井分布的压裂阀。对于每一阶段，不同直径的球落入对应于特定压裂阀的阀座的井中。在油井的一点处，由于井眼直径减小，该球将不能通过。一旦球在位，压裂即可进行。压裂后，塞必须被钻出且球必须被回收。每个压裂阶段中，在设置塞时，过多的时间和精力被消耗在各阶段之间离开孔和钻出塞上。此外，陆上钻机通常按天数来付租金，任何的延迟都可能使成本增加许多。另外，在球方法中，在由于小的球直径因为大压力损失而难以压裂，使得流动区域受限制之前，仅可能约有12个不同压裂阶段。

因此，本领域急需一种改进的用于压裂油气井的系统和方法。

发明内容

本发明公开了一种使用可破坏阻抗装置延迟致动的系统和方法。在一实施例中，延迟致动系统可包括基管和围绕所述基管的滑动套筒，所述基管包括孔的第一部分，所述滑动套筒包括所述孔的第二部分。所述滑动套筒可定位至第一位置，其中所述孔的所述第一部分至少部分位于在所述孔的所述第二部分上；所述滑动套筒可定位至第二位置，所述第二位置距离所述第一位置一定距离。此外，该延迟致动系统可包括偏置装置以及可破坏的阻抗装置，所述偏置装置将所述滑动套筒偏向所述第二位置，所述可破坏的阻抗装置至少部分在所述孔之内，所述可破坏的阻抗装置阻止所述滑动套筒离开所述第一位置。

此外，本发明还公开了一种延迟致动的方法。该方法可包括：将基管连接在管柱中，所述基管包括孔的第一部分；使用偏置装置向滑动套筒施加力，所述力用于将所述滑动套筒从第一位置致动至第二位置，所述滑动套筒包括孔的第二部分，所述滑动套筒可定位至所述第一位置，其中所述孔的所述第一部分至少部分停留在所述孔的所述第二部分上方，且所述滑动套筒可定位至第二位置，所述第二位置距离所述第一位置一定距离，以及使用可破坏的阻抗装置阻止所述滑动套筒离开所述第一位置。

简要附图说明

图1A示出了基管的侧视图。

图1B示出了基管的正视图。

图1C示出了基管的剖面图。

图2A示出了滑动套筒。

图2B示出了滑动套筒的正视图。

图2C示出了滑动套筒的剖面图。

图2D示出了滑动套筒剖面图，该滑动套筒还包括固定套筒和致动器。

图3A示出了外环的外周图。

图3B示出了外环的正视图。

图4A示出了阀壳。

图4B示出了阀壳的压裂口。

图4C示出了阀壳的生产槽。

图5示出了压裂状态下的压裂阀。

图6示出了在阻抗装置是诸如系带的张力装置的实施方式中，阻抗装置抵抗致动器的一个示例。

图7示出了在阻抗装置是诸如杆的压缩装置的实施方式中，阻抗装置抵抗致动器的一个示例。

图8示出了生产状态下的压裂阀。

具体实施方式