[发明专利]井下工具和可控制地崩解工具的方法

说明书

一种可控制地崩解井下制品的方法，包括将第一制品设置在井下环境中，所述第一制品是要崩解的所述井下制品；在设置所述第一制品之后将第二制品设置在所述井下环境中，所述第二制品携载装置、化学物质或包括前述至少一者的组合；以及用来自所述第二制品的所述装置、所述化学物质或包括前述至少一者的所述组合来崩解所述第一制品。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年3月1日提交的美国申请号15/446231的权益，该申请以引用方式全文并入本文。

背景技术

油和天然气井通常利用井筒部件或工具，这些井筒部件或工具由于其功能而仅需要具有远小于井的使用寿命的有限使用寿命。在部件或工具服务功能完成之后，必须将其移除或进行处置以便恢复流体路径的原始大小以供使用，包括烃生产、CO₂封存等。常规地通过将部件或工具铣削或钻出井筒来完成部件或工具的处置，这些一般是耗时且昂贵的操作。

近来，已经开发出自行崩解或无干预的井下工具。代替铣削或钻井操作，这些工具可以通过使用各种井筒流体溶解工程材料来移除。由于井下工具经常经受高压，因此通常需要具有高机械强度的可崩解材料以确保井下工具的完整性。另外，材料最初必须具有最少崩解，使得在工具服务期间维持工具的尺寸和压力完整性。理想地，材料在工具功能完成之后可以迅速地崩解，因为材料越早崩解，井就可以越块地投入生产。

自行崩解或无干预的井下工具的一个挑战在于，一旦井中的状况允许工程材料的腐蚀反应开始，崩解过程就可以开始。因此，崩解时段不可如用户期望的那样控制，而是由井状况和产品性质支配。对于某些应用，与崩解时段相关联的不确定性和工具尺寸在崩解期间的变化可以给井操作和规划带来困难。不受控制的崩解还可能会延迟井生产。因此，非常期望开发出在工具的服务期间具有最少崩解或没有崩解的井下工具，使得它们具有执行其预期功能所需的机械性质并且然后迅速地崩解。

发明内容

一种可控制地崩解井下制品的方法包括将第一制品设置在井下环境中，所述第一制品是要崩解的所述井下制品；在设置所述第一制品之后将第二制品设置在所述井下环境中，所述第二制品携载装置、化学物质或包括前述至少一者的组合；以及用来自所述第二制品的所述装置、所述化学物质或包括前述至少一者的所述组合来崩解所述第一制品。

一种可控制地崩解井下制品的方法包括将井下制品设置在井下环境中，所述井下制品包括：基体材料，所述基体材料包括Zn、Mg、Al、Mn、其合金或包括前述至少一者的组合；以及装置，所述装置附接到或嵌入在所述井下制品中，所述装置被配置成有助于所述井下制品的崩解；以及激活所述装置以崩解所述井下制品。

一种井下组件包括制品，所述制品包括：基体材料，所述基体材料包括Zn、Mg、Al、Mn、其合金或包括前述至少一者的组合；以及装置，所述装置附接到或嵌入在所述制品中，所述装置被配置成有助于所述制品的崩解。

附图说明

以下描述不应被视为以任何方式进行限制。参考附图，相似元件编号相似：

图1A至图1G示出了崩解井下制品的示例性方法，其中图1A示出设置在井筒中的第一制品；图1B示出执行压裂操作；图1C示出携载装置或化学物质的第二制品设置在井筒中；图1D示出从第二装置释放装置或化学物质；图1E示出第二制品生成信号以激活装置；图1F示出对化学物质施加压力以释放腐蚀性材料；并且图1G示出第一制品已经被移除。

图2A至图2C示出了崩解井下制品的另一个示例性方法，其中图2A示出第一制品和设置在第一制品附近的第二制品，第二制品携载有助于第一制品的崩解的装置；图2B示出第一装置通过第二制品上的装置被破坏成碎片；并且图2C示出第一制品被移除。

图3A至图3D示出了崩解井下制品的又一个示例性方法，其中图3A示出在其中嵌入有装置的第一制品设置在井筒中；图3B示出执行压裂操作；图3C示出具有发射器的第二制品设置在井筒中，发射器生成信号以激活第一制品中的装置；并且图3D示出在嵌入的装置被激活之后可崩解制品被移除。