投入式裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于沉入具有套管的井中的投入式裝置，其中套管具有至少一個 套筒，每個套筒具有齒形結構和內表面。此外，本發明還涉及一種井下系統以及一種增產方 法。
【背景技術】
[0002] 在對井內的生產區域采取增產措施時，第一球被投入到井中并隨井筒流體一起流 動直到該第一球到達其無法通過的球座處，從而使該球就座在第一套筒的球座中。流體連 續泵送入井中則在該球上產生壓力，使得該套筒從閉合位置運動至打開位置。當該套筒打 開時，流體進入井周圍的地層中，并且可開始該增產作業。第二生產區域通過投入第二球來 增產，該第二球大于該第一球，該第二球在流體中流動直至該第二球到達比第一套筒更靠 近井口的另一套筒中的球座處。第二球就座在該第二套筒的球座中，該套筒被強制打開，并 且可開始該第二生產區域的增產作業。采用這樣的方式，可投入多個球來對該井的多個部 段采取增產措施。
[0003] 當這些生產區域的增產完成后，作業工具被浸入該井中以例如通過在球中鉆孔的 方式取回就座在最靠近地面的套筒中的球。該第一作業工具隨后再從井中取回，并且該作 業工具被第二次沉入井中來取回下一個球。繼續進行這樣的取回工序直至所有的球均已被 取回為止，且油的生產可通過再次打開所有的套筒來開始。
[0004] 采用這樣的球投入方法并不昂貴，但卻非常耗時，因為多個球不得不一個一個地 取回。此外，取回在球座中滾動的圓球可能非常困難，并且取回工序可能因此失敗。
【發明內容】
[0005] 本發明的一個目的是完全或部分地克服現有技術中的上述缺點和不足。更特別 地，一個目的是提供一種以比現有技術方案更快和更可靠的方式增產多個生產區域的改進 方法。
[0006] 從下面的描述中將變得顯而易見的上述目的以及眾多的其它目的、優點和特征由 根據本發明的方案來實現，即通過用于在井下生產含烴流體的井下系統來實現，該井下系 統包括：
[0007] -套管，其包括第一套管部件和第二套管部件，該第二套管部件具有套管厚度并 包括具有內表面的至少一個套筒，且該第二套管部件基本上是單通道的，其中該第二套管 部件的內徑的變化小于該套管厚度的兩倍；
[0008] -投入式裝置，用于浸入包括具有內表面的至少一個套筒的套管內，該投入式裝 置包括：
[0009] -具有寬度的本體；
[0010] -前端；和
[0011] _ 后端，
[0012] 其中，該本體還包括布置在該前端和后端之間的可膨脹密封元件，該密封元件能 在第一位置和第二位置之間運動，其中在該第一位置，允許流體經過該投入式裝置，在該第 二位置，該密封元件貼靠該套筒的內表面并將該井中的第一區域與井中的第二區域密封隔 開。
[0013] 通過將第一區域和第二區域密封隔開，酸可向下泵送入地層中，而不會經過該投 入式裝置而在該井中進一步下降。采用這種方式，所述酸不會被浪費，因為井的其余部分被 該密封元件密封隔開。
[0014] 該投入式裝置還包括可突伸出的鍵，用于接合套筒的齒形結構以在該密封元件貼 靠該套筒的內表面的情況下向下推動該投入式裝置時打開該套筒。
[0015] 在一個實施例中，該可突伸出的鍵可以是可從該本體徑向突伸出的。
[0016] 在另一實施例中，該投入式裝置還可包括用于探測該套筒的探測單元。
[0017] 此外，該探測單元可包括標簽識別機構，用于檢測布置成與該套筒相關聯的識別 標簽，如無線射頻識別標簽。
[0018] 此外，該探測單元可包括套管探測機構，如磁性套管探測機構，其在經過套筒或其 它套管部件時探測套管內的磁力變化。
[0019] 在一個實施例中，密封元件處于第一位置的本體的寬度可以小于套筒的內徑。
[0020] 并且，該本體可包括驅動機構，用于驅動該密封元件從第一位置運動到第二位置 或從第二位置運動到第一位置。
[0021] 此外，該驅動機構可以是泵。
[0022] 此外，該驅動機構可以是電動機。
[0023] 該投入式裝置還可包括用于驅動該泵的電動機。
[0024] 此外，該投入式裝置可包括用于為該驅動機構供能的電池。
[0025] 此外，該投入式裝置可包括渦輪機，用于在該投入式裝置沉到井下時為電池充電。
[0026] 此外，該投入式裝置可包括由渦輪機驅動的發電機。
[0027] 并且，該投入式裝置可包括計時器，該計時器適于在預定時間間隔后促使該密封 元件從第二位置移動回該第一位置。
[0028] 在一個實施例中，該計時器可在密封元件已經從第一位置移動到第二位置時被啟 動。
[0029] 在另一實施例中，該投入式裝置還可包括觸發式傳感器，其適于在井內條件發生 變化時促使/致動該密封元件從第二位置移動回第一位置。
[0030] 此外，該傳感器可包括壓力傳感器，該壓力傳感器適于在井內壓力發生變化時促 使該密封元件從第二位置移動回第一位置。
[0031] 并且，該壓力傳感器可在壓力下降到達某一壓力時，例如當酸增產已經完成時，促 使該密封元件運動。
[0032] 在酸增產過程中，井內的壓力按照某一特性曲線變化，該特性曲線例如開始于初 始區域壓力，并隨后達到更高的增產壓力，然后降到較低的壓力。這樣壓力特性曲線由在該 投入式裝置中的壓力傳感器探測出。在大多數酸增產作業中，壓力增加，隨后降低并再次下 降到與初始區域壓力基本相等的較低壓力。
[0033] 該投入式裝置還可包括流量計，該流量計適于在井內流量發生變化時，促使該密 封元件從第二位置返回第一位置。
[0034] 進一步地，該投入式裝置可包括布置在所述后端的連接機構。
[0035] 據此，該投入式裝置適于將其自身與第二投入式裝置連接。當該第一投入式裝置 使其密封元件失效并沿井進一步下降時，降落至第一投入式裝置的第二投入式裝置與該第 一投入式裝置在井底相連接。
[0036] 此外，該投入式裝置可包括位于所述前端的連接機構，該連接機構適于將該投入 式裝置與第二投入式裝置相連接。
[0037] 在一個實施例中，該投入式裝置可以是自主操作的。
[0038] 自激發是指該投入式裝置在沒有電纜、連續油管、鉆桿的情況下操作。
[0039] 在另一實施例中，電纜可被連接至該投入式裝置。
[0040] 此外，該密封元件可以是可膨脹的。
[0041] 此外，該密封元件可以是彈性體的、可壓縮元件。
[0042] 該投入式裝置還可包括探測傳感器，用于探測該井和/或該套筒的狀況。
[0043] 此外，該探測傳感器可以是壓力傳感器、溫度傳感器和/或掃描傳感器。
[0044] 采用該傳感器能夠使得該投入式裝置探測到該套筒是否已經被打開到足以用于 酸或壓裂流體來執行令人滿意的增產作業，并且因此計算出增產效率。該傳感器可隨后確 認在投入式裝置使密封元件失效并沿井進一步下降之前該套筒是否被再次關閉。該傳感器 也可在操作過程中檢測井內的壓力以及由膨脹的或脹大的密封元件產生的密封處的壓差。 此外，該傳感器可測出井中的溫度以探測在增產作業之中或之后是否有水或氣體進入。如 果在增產作業之后進入井內的流體中的氣體含量增加，則溫度下降。如果在增產作業之后 進入井內的流體中的水含量增加，則溫度升高。
[0045] 在一個實施例中，投入式裝置還可包括通信單元，用于從儲層傳感器載入信息。
[0046] 此外，該投入式裝置還可包括自推進機構，如渦輪機或推進器。
[0047] 本發明還涉及一種井下系統，該井下系統包括具有多個套筒的井和如上所述的投 入式裝置，其中，每個套筒具有識別標簽，如RFID標簽。
[0048] 此外，該井可包括套管和儲層傳感器，且該投入式裝置可包括通信單元，用于從該 儲層傳感器載入信息。
[0049] 此外，該井可被分成多個生產區域并且包括適于打開的多個生產套筒以經該生產 套筒開始開采流體。
[0050] 在一個實施例中，該生產套筒可包括濾網，用于過濾經該生產套筒進入的流體。
[0051] 上述的井下系統還可包括圍繞該套管的環狀屏障，且該井下系統可以是可膨脹的 以將該井分成多個生產區域。
[0052] 此外，本發明涉及一種增產方法，包括以下步驟：
[0053] -將如上所述的投入式裝置沉入井中以增產第一生產區域；
[0054] -探測井中的套筒；
[0055] -促使該密封元件從第一位置移動至第二位置，其中在該第一位置，允許流體經過 該投入式裝置，在該第二位置，該密封元件貼靠該套筒的內表面并將該井中的第一區域與 井中的第二區域密封隔開；
[0056] -對填充有流體的井加壓，從而推動該投入式裝置以使該套筒從閉合位置移動至 打開位置；
[0057] -使流體經該打開的套筒流出并進入位于井周圍的地層中；
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