專(zhuān)利名稱(chēng)：對(duì)地下井結(jié)構(gòu)層進(jìn)行酸激勵(lì)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種方法和設(shè)備，用于處理地下井結(jié)構(gòu)層，從而激勵(lì)碳?xì)浠衔锏纳a(chǎn)，更特別地，涉及在井結(jié)構(gòu)層中使用泡沫轉(zhuǎn)移的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種技術(shù)用于處理地井下結(jié)構(gòu)層，從而激勵(lì)碳?xì)浠衔锏纳a(chǎn)。例如，經(jīng)常使用液壓裂縫酸化方法，根據(jù)該方法，用常規(guī)堵塞等將一部分將被激勵(lì)的結(jié)構(gòu)層分離，將含有凝膠、酸、沙漿等的激勵(lì)流體泵壓穿過(guò)鉆井進(jìn)入結(jié)構(gòu)層的分離部分中。加壓的激勵(lì)流體以一非常高的力推壓在結(jié)構(gòu)層上，從而在結(jié)構(gòu)層上建立和擴(kuò)展裂縫。
還使用了擠壓方法，包括以一高于結(jié)構(gòu)層壓力的壓力(但沒(méi)有斷裂方法中流體壓力那樣高)將含有酸的激勵(lì)流體引入結(jié)構(gòu)層中，使流體滲入結(jié)構(gòu)層的孔隙中，并與結(jié)構(gòu)層反應(yīng)而將孔隙放大。
在這些方法中，經(jīng)常使用泡沫分散，根據(jù)該方法形成泡沫并用于堵塞結(jié)構(gòu)層中的孔隙，從而促進(jìn)流體在結(jié)構(gòu)層上相對(duì)較大的面積上擴(kuò)展。為此，在地面設(shè)置了常規(guī)的發(fā)泡設(shè)備，產(chǎn)生泡沫，然后泵入井下。但泡沫具有大得多的摩擦系數(shù)，并降低了靜水效果，這兩點(diǎn)都嚴(yán)重地提高了用于處理鉆井的壓力。另外，使用常規(guī)工藝，在地面產(chǎn)生的泡沫通過(guò)與其它流體相同的管路輸送。因此，如果需要泡沫，在前面使用的全部液體都從鉆井中清除出來(lái)之前不能將泡沫引入結(jié)構(gòu)層中。進(jìn)入泡沫發(fā)生器中的氣體可以改變，但在全部前面輸送的泡沫清洗鉆井之前該改變不會(huì)發(fā)生。這當(dāng)然是非常耗時(shí)的。

發(fā)明內(nèi)容
我們現(xiàn)在提出一種改進(jìn)的方法和設(shè)備，用于激勵(lì)鉆井，從而減緩或克服上述問(wèn)題。
一方面，本發(fā)明提供一種激勵(lì)井下結(jié)構(gòu)層的方法，該方法包括將多個(gè)噴嘴與結(jié)構(gòu)層的壁成間隔關(guān)系定位，在噴嘴與結(jié)構(gòu)層之間形成一環(huán)形物，將一流體直接泵入環(huán)形物中，將一流體泵送通過(guò)這些噴嘴進(jìn)入環(huán)形物中，控制其中一個(gè)流體的壓力，使該流體加注該環(huán)形物而不流入結(jié)構(gòu)層中，控制另一液體的壓力，使它從環(huán)形物穿過(guò)進(jìn)入結(jié)構(gòu)層中，然后提高該一個(gè)流體的壓力，使其與另一流體混合，并在混合物流向結(jié)構(gòu)層之前產(chǎn)生泡沫，至少其中一個(gè)流體包括用于激勵(lì)結(jié)構(gòu)層的酸。
另一方面，本發(fā)明提供用于激勵(lì)井下結(jié)構(gòu)層的設(shè)備，該設(shè)備包括多個(gè)噴嘴，該多個(gè)噴嘴與結(jié)構(gòu)層的壁成間隔關(guān)系定位，從而在噴嘴與結(jié)構(gòu)層之間形成一環(huán)形物；一將液體直接泵入該環(huán)形物中的泵；一將流體泵送通過(guò)這些噴嘴進(jìn)入環(huán)形物中的泵；用于控制其中一個(gè)流體的壓力，使該流體加注該環(huán)形物而不流入結(jié)構(gòu)層中的裝置；用于控制另一液體的壓力，使其從環(huán)形物穿過(guò)進(jìn)入結(jié)構(gòu)層中的裝置；以及用于提高該一個(gè)流體的壓力，使其與另一流體混合，并在混合物流向結(jié)構(gòu)層之前產(chǎn)生泡沫的裝置；至少其中一個(gè)流體包括用于激勵(lì)結(jié)構(gòu)層的酸。
附圖描述為使本發(fā)明得到更全面的理解，對(duì)附圖進(jìn)行參照，其中

圖1是位于垂直鉆井中的根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的斷裂系統(tǒng)的剖視圖。
圖2是圖1和2中設(shè)備兩部件的分解立面圖。
圖3是圖2中部件的剖視圖。
圖4是位于具有水平偏移的一鉆井中的根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的斷裂設(shè)備的剖視圖。
圖5是與圖1相似的視圖，但示出位于一垂直鉆井中的根據(jù)本發(fā)明斷裂系統(tǒng)的一可替換實(shí)施例。
圖6與圖5非常類(lèi)似，但示出位于具有水平偏移的一鉆井中的圖5中實(shí)施例的斷裂系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1，示出安裝在一地下垂直延伸的鉆井10中的根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的激勵(lì)系統(tǒng)，鉆井10穿透產(chǎn)生碳?xì)浠衔锏牡叵陆Y(jié)構(gòu)層12。一套管14從地面(未圖示)延伸到鉆井10中并終止于該結(jié)構(gòu)層上方。該激勵(lì)系統(tǒng)包括一工作管柱16，該工作管柱16為管道或盤(pán)繞管形式，并從地面延伸穿過(guò)套管14。如從圖1中看到的，工作管柱16可定位在剛好高于套管14的下端，或者可以延伸超過(guò)套管14的端部或在其下面。工作管柱16的一端以將要描述的方式與管狀噴射接頭20的一端聯(lián)接。該噴射接頭具有穿過(guò)其壁加工的多個(gè)通孔22，形成下面將詳細(xì)描述的排放射流。
一閥接頭26同樣以將描述的方式與噴射接頭20的另一端聯(lián)接。工作管柱16位于地面的端部用于接收下面將詳細(xì)描述的激勵(lì)流體，如氮?dú)饣蚨趸肌?br> 閥接頭26通常關(guān)閉，使激勵(lì)流體流從噴射接頭20排出。閥接頭26是可選擇的，一般要求例如在擋住、設(shè)備失效等過(guò)程中允許緊急反向循環(huán)過(guò)程。在鉆井10的內(nèi)表面與工作管柱16和接頭20和26的外表面之間形成一環(huán)形物28。由于將描述的原因，從地面將幾種不同類(lèi)型的流體泵入環(huán)形物28中。
噴射接頭20和閥接頭26的各軸基本上在鉆井10中垂直延伸。當(dāng)將氣體泵壓穿過(guò)工作管柱16時(shí)，其進(jìn)入噴射接頭20內(nèi)部，并通過(guò)孔22排放到鉆井10中，打在結(jié)構(gòu)層12上。
圖2和3中示出噴射接頭20和球閥接頭26的細(xì)節(jié)。該噴射接頭20由一管狀殼體30形成，該接頭20包括一延伸穿過(guò)殼體長(zhǎng)度的縱向流道32?？?2在一個(gè)平面中延伸穿過(guò)套管的壁，并可垂直于圖2中所示套管的軸線延伸，和/或如圖3所示與套管軸線成一銳角延伸，和/或與該軸線(未圖示)對(duì)準(zhǔn)。這樣，來(lái)自工作管柱16的激勵(lì)流體進(jìn)入殼體30，穿過(guò)通道32，并從孔22排出，激勵(lì)流體排放模式是繞殼體30延伸的盤(pán)的形式。
如果氣體引入工作管柱16中，并在將描述的條件下以一相對(duì)較高的壓力通過(guò)孔22排出，則實(shí)現(xiàn)了噴射效果。這產(chǎn)生了相對(duì)較高的排放壓差，將環(huán)形物28中的激勵(lì)流體加速到一相對(duì)較高的速度。從而在噴射氣體與環(huán)形物28中的流體之間發(fā)生相對(duì)較高的剪切。由于將解釋的原因，該高剪切在現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生了高質(zhì)量泡沫。
在殼體30兩端形成兩個(gè)管狀管接頭34和36，并最好與殼體整體成形。管接頭34和36直徑小于殼體30并且是外螺紋，工作管柱16(圖1)的對(duì)應(yīng)端部是內(nèi)螺紋，從而借助于管接頭34將工作管柱緊固到殼體30上。
閥接頭26由一管狀殼體40制成，該殼體40包括一從殼體一端伸出的第一縱向流道42和一從流道42向殼體另一端延伸的第二縱向流道44。流道42的直徑大于流道44，從而在流道之間形成一臺(tái)肩，一球46在流道42中延伸并通常座靠在該臺(tái)肩上。
一外螺紋管接頭48從殼體40一端伸出，用于聯(lián)接激勵(lì)過(guò)程中使用的其它部件(未圖示)，如傳感器，記錄器，定中心器等。殼體40中一端為內(nèi)螺紋，用于接收噴射接頭20的外螺紋管接頭36，從而將閥接頭26的殼體40聯(lián)接到噴射接頭的殼體30上。
可以理解，其它常規(guī)部件，如對(duì)中裝置，BOPS，脫模機(jī)，管路閥，固定器，密封件等，可以連接到圖1中的系統(tǒng)上。由于這些部件是常規(guī)的，不構(gòu)成本發(fā)明的任何部分，為清楚起見(jiàn)，圖1中作了省略。
操作中，球46落入工作管柱16中，穿過(guò)流道42，并座靠在流道42與44之間的臺(tái)肩上。將一氣體，如氮?dú)饣蚨趸枷蛳卤脡旱焦ぷ鞴苤?6中，從而在接頭20和26中建立起流體壓力。氣體的泵壓持續(xù)進(jìn)行，直到其停止時(shí)系統(tǒng)完全注滿(mǎn)。
然后在結(jié)構(gòu)層孔隙的壓力與裂縫壓力之間的壓力下將一預(yù)沖洗的流體向下泵入環(huán)形物28中。該預(yù)沖洗流體從鉆井10中去除碳酸巖和/或掃除有害礦物質(zhì)，否則當(dāng)在后面步驟中接觸氫氟酸時(shí)，這些有害礦物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生沉淀物。預(yù)沖洗流體可以是非酸性、酸性或二者都有。
然后在孔隙壓力與裂縫壓力之間的水庫(kù)12處的壓力下將激勵(lì)流體向下泵入環(huán)形物28中。激勵(lì)流體可以是用于擠壓或矩陣酸化的常規(guī)酸，加上本領(lǐng)域公知的各種填加劑。典型的流體包括礦物或有機(jī)酸，如鹽酸，氫氟酸，甲酸，乙酸，或它們的混合物。激勵(lì)流體與結(jié)構(gòu)層以常規(guī)方式反應(yīng)，產(chǎn)生斷裂和擠壓。
然后將一后沖洗流體向下泵入環(huán)形物28中，將氫氟酸掃出鉆井。由于將描述的原因，該后沖洗流體一般為非酸性，并可包含發(fā)泡劑。注意，如上所述，在上述過(guò)程中，一些氣體可能靠近或在其端部存在于工作管柱16中，一些氣體可能由于系統(tǒng)加注而已經(jīng)泄漏到環(huán)形物28中。該氣體有一定濃度或壓力，以防止上述流體上升到工作管柱16中，但并沒(méi)有高到當(dāng)在噴射接頭20中的孔22處與流體混合時(shí)足以產(chǎn)生粘性泡沫。
在對(duì)后沖洗流體進(jìn)行一預(yù)定泵壓后，起動(dòng)一分散步驟，確保流體在結(jié)構(gòu)層上相對(duì)較大的面積上擴(kuò)展。為此，如上所述，氣體進(jìn)入工作管柱16和穿過(guò)孔22的泵壓速度以一高于系統(tǒng)初始加注的速度開(kāi)始。采取下列步驟之一來(lái)確保當(dāng)從孔22排出的氣體在環(huán)形物28中與后沖洗流體混合時(shí)在環(huán)形物28中噴射接頭20處或其下方產(chǎn)生泡沫1)氣體穿越孔22的壓差高到足以產(chǎn)生相似的泡沫；2)將一發(fā)泡劑加入流體中；和/或3)氣體至液體比率高到足以產(chǎn)生粘性泡沫。
將這樣形成的泡沫導(dǎo)向結(jié)構(gòu)層，并迫使進(jìn)入其孔隙中，產(chǎn)生一隔膜，使將描述的下一步驟或循環(huán)中的流體重新導(dǎo)向到結(jié)構(gòu)層中未處理的部分。
在該分散過(guò)程中，在表面對(duì)水庫(kù)表面12處的壓力上升和下降進(jìn)行監(jiān)測(cè)?？稍诒砻鎸?duì)液體或氣體速度進(jìn)行改變，以改變井下泡沫對(duì)于液體損失效果和臺(tái)尺寸(stage sizes)的粘性。
當(dāng)所需的分散完成后，在另一循環(huán)中重復(fù)上述步驟，由分散形成的泡沫產(chǎn)生的上述隔膜使流體特別是激勵(lì)流體能夠在結(jié)構(gòu)層上相對(duì)較大的面積上擴(kuò)展。因此，根據(jù)前述，泡沫是根據(jù)要求在現(xiàn)場(chǎng)基本上瞬時(shí)發(fā)生的。
加速的氣流可如下計(jì)算假定Q是質(zhì)量，Vg是在一定壓力下氣體的體積流速(該例子中，為清楚起見(jiàn)，忽略了壓力效果和氣體膨脹效果；它可用普通工程知識(shí)包括在未來(lái)的公式中)，V1是液體速度；Vg1是Q1時(shí)的氣體速度，Vg2是Q2時(shí)的氣體速度；dV等于(Vg2-Vg1)，那么，已知Vg2＝(Q*V1)/(1-Q)，最終的氣體流速可以由Q2計(jì)算即Vg2＝(Q2*V1)/(1-Q2)。為了產(chǎn)生井下臺(tái)階變化并相對(duì)較快地輸送體積，該體積是VADD＝dV*VPIPE/Vg2；其中VPIPE是導(dǎo)管運(yùn)載氣體的總體積。除Vg2之外，VADD必須盡可能快地輸送。
在上述操作之后，如果需要從鉆井10，工作管柱16及接頭20和26中清除異物，如碎石，管道涂料等，則將工作管柱16中激勵(lì)流體的壓力降低，將清洗流體，如水，以一相對(duì)較高的壓力引入環(huán)形物28中。在到達(dá)鉆井10中低于接頭20和26的一個(gè)深度后，該高壓清洗流體與上述激勵(lì)流體方向相反地流動(dòng)并進(jìn)入閥接頭26的流道44的排放端。清洗流體的壓力迫使球閥46脫離與接頭26的流道42和44之間的臺(tái)肩的配合。球閥46和清洗流體通過(guò)通道42、噴射接頭20以及工作管柱46到達(dá)地面。清洗流體的這種循環(huán)將工作管柱16、接頭20和26以及鉆井10中的異物清洗出來(lái)。
圖4示出一激勵(lì)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括圖1-3中系統(tǒng)的一些部件，并給出相同的參考數(shù)字。圖4中的系統(tǒng)安裝在一地下鉆井50中，該地下鉆井50具有一從地面開(kāi)始延伸的基本垂直部分50a，和一從部分50a延伸到一產(chǎn)生碳?xì)浠衔锏牡叵陆Y(jié)構(gòu)層52中的基本水平部分50b。如前述實(shí)施例中那樣，套管14從地面延伸到鉆井50a中。
圖4中的激勵(lì)系統(tǒng)包括一工作管柱56，該工作管柱56為管道或盤(pán)繞管的形式，從地面穿過(guò)殼體14和鉆井部分50a延伸進(jìn)入鉆井部分50b中。如前述實(shí)施例中那樣，在地面(未圖示)將氣體如氮?dú)庖牍ぷ鞴苤?6的一端；同時(shí)將上述的激勵(lì)流體泵入鉆井50的環(huán)形物中。管狀噴射接頭20的一端以上面所述的方式與工作管柱56的另一端聯(lián)接，用于以上面所述的方式將激勵(lì)流體接收和排放到鉆井部分50b以及結(jié)構(gòu)層52中。閥接頭26與噴射接頭20的另一端聯(lián)接，并以如上所述的方式控制激勵(lì)流體流過(guò)噴射接頭。噴射接頭20和閥接頭26的各軸基本上在鉆井部分50b中水平延伸，因而當(dāng)氣體被泵壓通過(guò)工作管柱56時(shí)，它進(jìn)入噴射接頭20內(nèi)部，并沿基本上徑向或角度方向穿過(guò)鉆井部分50b排放在結(jié)構(gòu)層52上，用鉆井50中的氣體產(chǎn)生泡沫。鉆井的水平或偏斜部分是完全的裸眼，本實(shí)施例的操作與圖1中的相同?？梢岳斫?，盡管圖4中所示的鉆井部分50b基本上水平延伸，上述實(shí)施例同樣可用于與水平成一角度延伸的鉆井。
對(duì)于鉆井在其中垂直地、水平地或成角度地延伸相對(duì)較長(zhǎng)距離的結(jié)構(gòu)層，噴射接頭20、閥接頭26和工作管柱56可以初始地設(shè)置在鉆井的下端部分(即離地面最遠(yuǎn)的部分)。上述的酸打點(diǎn)和擠壓過(guò)程可以在整個(gè)水平鉆井部分中重復(fù)多次，如每隔100到200英尺進(jìn)行一次。
圖5中的實(shí)施例與圖1中相似，使用與后一實(shí)施例中相同的部件，這些部件給出與圖5中實(shí)施例相同的參考數(shù)字。在圖5的實(shí)施例中，設(shè)有一套管60，該套管60從地面(未圖示)延伸到形成于結(jié)構(gòu)層12中的鉆井10中。該套管60在鉆井中工作管柱16及接頭20和26延伸部分的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。因此套管60以及接頭20和26的軸線基本上垂直延伸。套管60必須用常規(guī)裝置預(yù)穿孔或穿孔；或者可以用噴射接頭20與沙子一起水力噴射?？蛇x擇地，在套管60內(nèi)部可安裝金屬絲網(wǎng)篩并以本領(lǐng)域公知的方式用石子壓緊。然后起動(dòng)結(jié)合圖1-3中的實(shí)施例描述的操作，及激勵(lì)流體與發(fā)泡氣體的混合物以一相對(duì)較高的速度排放通過(guò)孔22，通過(guò)套管60中的上述孔，打擊套管60，從而產(chǎn)生泡沫并以如上所述的方式對(duì)其進(jìn)行擠壓。除此之外，圖5中實(shí)施例的操作與圖1-4中相同。
圖6中的實(shí)施例與圖4中的相似，使用許多與后一實(shí)施例中相同的部件，這些部件給出相同的參考數(shù)字。在圖6的實(shí)施例中，設(shè)有一套管62，該套管62從地面(未圖示)伸入形成于結(jié)構(gòu)層52中的鉆井50中。套管62在鉆井中工作管柱56和接頭20、22所在的部分的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。因此，套管62具有分別在鉆井部分50a和50b中延伸的一基本垂直部分62a和一基本水平部分60b。接頭20和26位于套管部分62b中，它們的各軸基本上水平延伸。套管部分62b必須用常規(guī)裝置預(yù)穿孔或穿孔；或者可以用噴射接頭20與沙子一起水力噴射?？蛇x擇地，在套管部分62b內(nèi)部可安裝金屬絲網(wǎng)篩并以本領(lǐng)域公知的方式用石子壓緊。然后起動(dòng)結(jié)合圖1-3中的實(shí)施例描述的操作，激勵(lì)流體與發(fā)泡氣體的混合物以一相對(duì)較高的速度排放通過(guò)孔22，通過(guò)套管62中的上述孔，打在結(jié)構(gòu)層12上，從而以如上所述的方式對(duì)其進(jìn)行斷裂和擠壓。除此之外，圖6中實(shí)施例的操作與圖1-4中相同。
可以理解，可在不脫離本發(fā)明范圍的前提下在前述實(shí)施例中作各種變化。例如，盡管上述技術(shù)中結(jié)合矩陣酸化沙石水庫(kù)而描述的，但可以理解，并不排除用氫氟酸進(jìn)行矩陣沙石酸化，并可將與碳化水庫(kù)匹配的其它類(lèi)型的酸用在碳化矩陣酸化中。同樣，環(huán)形物28中可使用多種其它流體，包括清洗激勵(lì)流體，化學(xué)控制粘土穩(wěn)定性的液體，以及普通低成本流體。此外，可在氣體泵入環(huán)形物28中時(shí)將流體注射通過(guò)工作管柱16。另外還可以確定，活性流體如酸的分配可以在井中的不同位置進(jìn)行。為此，噴射接頭20的位置可以在圖1中所示套管14下方很遠(yuǎn)處。另外，上述預(yù)沖洗和后沖洗流體可以是酸性或非酸性的。
同樣，由于許多原因，如降低成本和提高靜水壓力，可在進(jìn)入套管14之前將氣體與一些液體預(yù)先混合。此外在本發(fā)明的范圍內(nèi)可對(duì)激勵(lì)流體的構(gòu)造進(jìn)行改變。另外，鉆井的特殊定向可以從完全垂直轉(zhuǎn)換到完全水平。此外，接頭20中的孔22可用單獨(dú)安裝的由稀有材料如硬質(zhì)合金混合物制成的噴嘴代替，用于提高耐久性。
雖然上面詳細(xì)描述了本發(fā)明的一些示例性實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易明白，在不實(shí)質(zhì)上脫離本發(fā)明的新穎的教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)的前提下，可進(jìn)行多種其它修改。因此，所有這些修改都包括在由下面限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)。在如下發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)，裝置加功能的條款用于覆蓋此處描述的實(shí)現(xiàn)所述功能的結(jié)構(gòu)，不僅包括結(jié)構(gòu)等同物，而且包括等同結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種激勵(lì)井下結(jié)構(gòu)層的方法，該方法包括將多個(gè)噴嘴與結(jié)構(gòu)層的壁成間隔關(guān)系定位以便在噴嘴與結(jié)構(gòu)層之間形成一環(huán)形物，將一流體直接泵入環(huán)形物中，將一流體泵送通過(guò)這些噴嘴并進(jìn)入環(huán)形物中，控制其中一個(gè)流體的壓力，使該流體加注該環(huán)形物而不流入結(jié)構(gòu)層中，控制另一液體的壓力以便使其從環(huán)形物穿過(guò)進(jìn)入結(jié)構(gòu)層中，然后提高該一個(gè)流體的壓力，以使其與另一流體混合，并在混合物流向結(jié)構(gòu)層之前產(chǎn)生泡沫，至少其中一個(gè)流體包括用于激勵(lì)結(jié)構(gòu)層的酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該一個(gè)流體是氣體或者含該酸的流體；另一流體分別是含該酸的流體或氣體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，提高壓力的步驟使氣體或含酸流體產(chǎn)生一相對(duì)較高的排放壓差，在環(huán)形物中分別將含酸流體或氣體加速到一相對(duì)較高的速度，在流體與氣體之間產(chǎn)生一相對(duì)較高的剪切，從而形成泡沫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，還包括將一預(yù)沖洗流體引入環(huán)形物中，及將一后沖洗流體引入環(huán)形物中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在提高壓力的步驟之前引入預(yù)沖洗流體，而后沖洗流體是在預(yù)沖洗流體之后提高壓力步驟之前引入。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，酸與形成通道的結(jié)構(gòu)層壁反應(yīng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括改變?cè)撘粋€(gè)流體的壓力，從而終止或提高泡沫的形成。
8.一種用于激勵(lì)井下結(jié)構(gòu)層的設(shè)備，該設(shè)備包括多個(gè)噴嘴，該多個(gè)噴嘴與結(jié)構(gòu)層的壁成間隔關(guān)系定位，從而在噴嘴與結(jié)構(gòu)層之間形成一環(huán)形物；一將液體直接泵入該環(huán)形物中的泵；一將流體泵送通過(guò)這些噴嘴而進(jìn)入環(huán)形物中的泵；用于控制其中一個(gè)流體的壓力從而使該流體加注該環(huán)形物而不流入結(jié)構(gòu)層中的裝置；用于控制另一液體的壓力從而使其從環(huán)形物穿過(guò)進(jìn)入結(jié)構(gòu)層中的裝置；以及用于提高該一個(gè)流體的壓力，使其與另一流體混合并在混合物流向結(jié)構(gòu)層之前產(chǎn)生泡沫的裝置；至少其中一個(gè)流體包括用于激勵(lì)結(jié)構(gòu)層的酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，該一個(gè)流體是氣體，或者含該酸的流體；或者該一個(gè)流體是含該酸的流體而另一液體是氣體；其中提高壓力是使該氣體或含酸流體產(chǎn)生一相對(duì)較高的排放壓差，該壓力在環(huán)形物中分別將含酸流體或氣體加速到一相對(duì)較高的速度，在該氣體與流體之間產(chǎn)生一相對(duì)較高的剪切，從而形成泡沫
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，還包括將預(yù)沖洗流體泵入環(huán)形物中的裝置，及將后沖洗流體泵入環(huán)形物中的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包括用于降低該一個(gè)流體的壓力從而終止泡沫的形成的裝置。
12.一種激勵(lì)井下結(jié)構(gòu)層的方法，該方法包括將多個(gè)噴嘴與結(jié)構(gòu)層的壁成間隔關(guān)系定位，從而在噴嘴與結(jié)構(gòu)層之間形成一環(huán)形物，將一激勵(lì)流體直接泵壓通過(guò)該環(huán)形物，將一氣體泵送通過(guò)這些噴嘴進(jìn)入環(huán)形物中，使該激勵(lì)流體與該氣體混合，在混合物流向結(jié)構(gòu)層之前產(chǎn)生泡沫，從而被迫進(jìn)入其孔隙中。
13.一種激勵(lì)井下結(jié)構(gòu)層的方法，該方法包括將多個(gè)噴嘴與結(jié)構(gòu)層的壁成間隔關(guān)系定位，從而在噴嘴與結(jié)構(gòu)層之間形成一環(huán)形物，將一氣體泵送通過(guò)環(huán)形物，將一激勵(lì)流體泵壓通過(guò)噴嘴進(jìn)入該環(huán)形物中，使該激勵(lì)流體與該氣體混合，在混合物流向結(jié)構(gòu)層之前產(chǎn)生泡沫，從而被迫進(jìn)入其孔隙中。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，對(duì)不同的酸性或非酸性流體實(shí)施組合，以有效地處理該結(jié)構(gòu)層。
15.根據(jù)權(quán)利要求12、13或14所述的方法，其特征在于，激勵(lì)流體與結(jié)構(gòu)層反應(yīng)，從而在結(jié)構(gòu)層壁中形成通道。
16.根據(jù)權(quán)利要求12、13、14或15所述的方法，其特征在于，根據(jù)指令在井下形成泡沫，用于將隨后處理的流體分散到鉆井中的其它位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求12至16中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，泡沫質(zhì)量在地面根據(jù)指令進(jìn)行控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及對(duì)地下井結(jié)構(gòu)層進(jìn)行酸激勵(lì)的方法和設(shè)備。其中將地下井結(jié)構(gòu)層進(jìn)行酸化從而通過(guò)下列步驟激勵(lì)碳?xì)浠衔锏纳a(chǎn)，將多個(gè)噴嘴與結(jié)構(gòu)層的壁成間隔關(guān)系定位，在噴嘴與結(jié)構(gòu)層之間形成一環(huán)形物，將一流體直接泵入環(huán)形物中，將一流體泵送通過(guò)這些噴嘴進(jìn)入環(huán)形物中，控制其中一個(gè)流體的壓力，使該流體加注該環(huán)形物而不流入結(jié)構(gòu)層中，控制另一液體的壓力，使它從環(huán)形物穿過(guò)進(jìn)入結(jié)構(gòu)層中，然后提高該一個(gè)流體的壓力，使其與另一流體混合，并在混合物流向結(jié)構(gòu)層之前產(chǎn)生泡沫，至少其中一個(gè)流體包括用于激勵(lì)結(jié)構(gòu)層的酸。
文檔編號(hào)E21B43/26GK1425847SQ02143249
公開(kāi)日2003年6月25日 申請(qǐng)日期2002年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月28日
發(fā)明者理查德·L·米德奧, 吉姆·B·蘇亞阿馬查 申請(qǐng)人:哈利伯頓能源服務(wù)公司