[发明专利]地下压裂方法

权利要求书

1.一种用于在井筒(12)中操作的系统，包括：

加压流体源(42)；

环形的心轴(44)，其具有与来自所述加压流体源(42)的加压流体(78)选择性连通的轴向孔(67)；

其特征在于，

喷嘴(70)，其设置于所述心轴(44)，所述喷嘴(70)与所述加压流体(78)连通，并且所述喷嘴(70)具有排放部，所述加压流体(78)在所述排放部处以流体射流(28)的形式离开所述喷嘴(70)，所述流体射流沿环绕所述心轴(44)的路径与所述井筒(12)的壁相交；并且

压裂系统(18)，其与所述心轴(44)联接，所述压裂系统(18)被选择性地定位在闭合构造和打开构造，在所述闭合构造中，所述加压流体(78)被保持在所述压裂系统(18)内，在所述打开构造中，所述加压流体(78)被从所述压裂系统(18)释放。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征还在于，喷嘴套筒(68)，其环绕所述心轴(44)，并且所述喷嘴套筒(68)能够选择性地围绕所述心轴(44)旋转，并且其中所述喷嘴(70)在所述喷嘴套筒(68)中沿径向取向，所述喷嘴(70)包括：

通道(74)，其取向成相对于所述套筒(68)的半径倾斜，以及

所述通道(74)的入口，所述入口与所述心轴(44)中的所述轴向孔(67)选择性地连通，使得当所述加压流体(78)处于所述轴向孔(67)中时，所述加压流体(78)流动通过倾斜取向的所述通道(74)以在所述套筒上产生旋转力，并且所述加压流体(78)的所述射流从所述喷嘴(70)排出并且沿所述环绕路径被引导。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述射流(28)在所述井筒(12)的所述壁中形成凹口(30)，所述凹口延伸进入环绕所述井筒(12)的地下地层(14)的距离超过围绕所述井筒(12)的环向应力区域(34)。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征还在于，环形的喷嘴阀构件(62)，其布置在所述心轴(44)内，所述喷嘴阀构件(62)能够从邻近端口(82)的位置选择性地滑动到远离所述端口(82)的位置，所述端口(82)形成为径向地穿过所述心轴(44)的侧壁，其中当所述喷嘴阀构件(62)邻近所述端口(82)时，所述喷嘴阀构件(62)阻断所述轴向孔(67)与所述喷嘴(70)之间的连通，并且当所述喷嘴阀构件(62)远离所述端口(82)时，所述轴向孔(67)与所述喷嘴(70)连通。

5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述加压流体(78)包括处于第一压力的第一加压流体以及当所述压裂系统(18)处于所述打开构造时的处于大于所述第一压力的第二压力的第二加压流体，所述第二加压流体与所述凹口(30)连通。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二压力处于被指定为使被所述凹口(30)切入的地下地层(14)压裂的值。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述压裂系统(18)包括：

环形的壳体(86)，其具有环绕所述壳体(86)的内表面的凹槽(128)，

开口环(126)，其布置在所述凹槽(128)中，以及

环形的锚固套筒(130)，其在所述壳体(86)中，所述锚固套筒(130)具有与所述加压流体源(42)选择性连通的径向表面(136)和从所述锚固套筒(130)的端部轴向延伸的唇部(132)，当所述压裂系统(18)处于所述闭合构造时，所述唇部(132)径向向内地与所述凹槽(128)间隔开并且将所述环(126)保持在所述凹槽(128)中。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，通过将处于指定压力的所述加压流体(78)与所述径向表面(136)连通以使所述锚固套筒(130)在所述壳体(86)内轴向移动并使所述唇部(132)远离所述环(126)轴向移动，所述压裂系统(18)被选择性地置于所述打开构造。