投入式装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于沉入具有套管的井中的投入式装置，其中套管具有至少一个 套筒，每个套筒具有齿形结构和内表面。此外，本发明还涉及一种井下系统以及一种增产方 法。
【背景技术】
[0002] 在对井内的生产区域采取增产措施时，第一球被投入到井中并随井筒流体一起流 动直到该第一球到达其无法通过的球座处，从而使该球就座在第一套筒的球座中。流体连 续泵送入井中则在该球上产生压力，使得该套筒从闭合位置运动至打开位置。当该套筒打 开时，流体进入井周围的地层中，并且可开始该增产作业。第二生产区域通过投入第二球来 增产，该第二球大于该第一球，该第二球在流体中流动直至该第二球到达比第一套筒更靠 近井口的另一套筒中的球座处。第二球就座在该第二套筒的球座中，该套筒被强制打开，并 且可开始该第二生产区域的增产作业。采用这样的方式，可投入多个球来对该井的多个部 段采取增产措施。
[0003] 当这些生产区域的增产完成后，作业工具被浸入该井中以例如通过在球中钻孔的 方式取回就座在最靠近地面的套筒中的球。该第一作业工具随后再从井中取回，并且该作 业工具被第二次沉入井中来取回下一个球。继续进行这样的取回工序直至所有的球均已被 取回为止，且油的生产可通过再次打开所有的套筒来开始。
[0004] 采用这样的球投入方法并不昂贵，但却非常耗时，因为多个球不得不一个一个地 取回。此外，取回在球座中滚动的圆球可能非常困难，并且取回工序可能因此失败。
【发明内容】
[0005] 本发明的一个目的是完全或部分地克服现有技术中的上述缺点和不足。更特别 地，一个目的是提供一种以比现有技术方案更快和更可靠的方式增产多个生产区域的改进 方法。
[0006] 从下面的描述中将变得显而易见的上述目的以及众多的其它目的、优点和特征由 根据本发明的方案来实现，即通过用于在井下生产含烃流体的井下系统来实现，该井下系 统包括：
[0007] -套管，其包括第一套管部件和第二套管部件，该第二套管部件具有套管厚度并 包括具有内表面的至少一个套筒，且该第二套管部件基本上是单通道的，其中该第二套管 部件的内径的变化小于该套管厚度的两倍；
[0008] -投入式装置，用于浸入包括具有内表面的至少一个套筒的套管内，该投入式装 置包括：
[0009] -具有宽度的本体；
[0010] -前端；和
[0011] _ 后端，
[0012] 其中，该本体还包括布置在该前端和后端之间的可膨胀密封元件，该密封元件能 在第一位置和第二位置之间运动，其中在该第一位置，允许流体经过该投入式装置，在该第 二位置，该密封元件贴靠该套筒的内表面并将该井中的第一区域与井中的第二区域密封隔 开。
[0013] 通过将第一区域和第二区域密封隔开，酸可向下泵送入地层中，而不会经过该投 入式装置而在该井中进一步下降。采用这种方式，所述酸不会被浪费，因为井的其余部分被 该密封元件密封隔开。
[0014] 该投入式装置还包括可突伸出的键，用于接合套筒的齿形结构以在该密封元件贴 靠该套筒的内表面的情况下向下推动该投入式装置时打开该套筒。
[0015] 在一个实施例中，该可突伸出的键可以是可从该本体径向突伸出的。
[0016] 在另一实施例中，该投入式装置还可包括用于探测该套筒的探测单元。
[0017] 此外，该探测单元可包括标签识别机构，用于检测布置成与该套筒相关联的识别 标签，如无线射频识别标签。
[0018] 此外，该探测单元可包括套管探测机构，如磁性套管探测机构，其在经过套筒或其 它套管部件时探测套管内的磁力变化。
[0019] 在一个实施例中，密封元件处于第一位置的本体的宽度可以小于套筒的内径。
[0020] 并且，该本体可包括驱动机构，用于驱动该密封元件从第一位置运动到第二位置 或从第二位置运动到第一位置。
[0021] 此外，该驱动机构可以是泵。
[0022] 此外，该驱动机构可以是电动机。
[0023] 该投入式装置还可包括用于驱动该泵的电动机。
[0024] 此外，该投入式装置可包括用于为该驱动机构供能的电池。
[0025] 此外，该投入式装置可包括涡轮机，用于在该投入式装置沉到井下时为电池充电。
[0026] 此外，该投入式装置可包括由涡轮机驱动的发电机。
[0027] 并且，该投入式装置可包括计时器，该计时器适于在预定时间间隔后促使该密封 元件从第二位置移动回该第一位置。
[0028] 在一个实施例中，该计时器可在密封元件已经从第一位置移动到第二位置时被启 动。
[0029] 在另一实施例中，该投入式装置还可包括触发式传感器，其适于在井内条件发生 变化时促使/致动该密封元件从第二位置移动回第一位置。
[0030] 此外，该传感器可包括压力传感器，该压力传感器适于在井内压力发生变化时促 使该密封元件从第二位置移动回第一位置。
[0031] 并且，该压力传感器可在压力下降到达某一压力时，例如当酸增产已经完成时，促 使该密封元件运动。
[0032] 在酸增产过程中，井内的压力按照某一特性曲线变化，该特性曲线例如开始于初 始区域压力，并随后达到更高的增产压力，然后降到较低的压力。这样压力特性曲线由在该 投入式装置中的压力传感器探测出。在大多数酸增产作业中，压力增加，随后降低并再次下 降到与初始区域压力基本相等的较低压力。
[0033] 该投入式装置还可包括流量计，该流量计适于在井内流量发生变化时，促使该密 封元件从第二位置返回第一位置。
[0034] 进一步地，该投入式装置可包括布置在所述后端的连接机构。
[0035] 据此，该投入式装置适于将其自身与第二投入式装置连接。当该第一投入式装置 使其密封元件失效并沿井进一步下降时，降落至第一投入式装置的第二投入式装置与该第 一投入式装置在井底相连接。
[0036] 此外，该投入式装置可包括位于所述前端的连接机构，该连接机构适于将该投入 式装置与第二投入式装置相连接。
[0037] 在一个实施例中，该投入式装置可以是自主操作的。
[0038] 自激发是指该投入式装置在没有电缆、连续油管、钻杆的情况下操作。
[0039] 在另一实施例中，电缆可被连接至该投入式装置。
[0040] 此外，该密封元件可以是可膨胀的。
[0041] 此外，该密封元件可以是弹性体的、可压缩元件。
[0042] 该投入式装置还可包括探测传感器，用于探测该井和/或该套筒的状况。
[0043] 此外，该探测传感器可以是压力传感器、温度传感器和/或扫描传感器。
[0044] 采用该传感器能够使得该投入式装置探测到该套筒是否已经被打开到足以用于 酸或压裂流体来执行令人满意的增产作业，并且因此计算出增产效率。该传感器可随后确 认在投入式装置使密封元件失效并沿井进一步下降之前该套筒是否被再次关闭。该传感器 也可在操作过程中检测井内的压力以及由膨胀的或胀大的密封元件产生的密封处的压差。 此外，该传感器可测出井中的温度以探测在增产作业之中或之后是否有水或气体进入。如 果在增产作业之后进入井内的流体中的气体含量增加，则温度下降。如果在增产作业之后 进入井内的流体中的水含量增加，则温度升高。
[0045] 在一个实施例中，投入式装置还可包括通信单元，用于从储层传感器载入信息。
[0046] 此外，该投入式装置还可包括自推进机构，如涡轮机或推进器。
[0047] 本发明还涉及一种井下系统，该井下系统包括具有多个套筒的井和如上所述的投 入式装置，其中，每个套筒具有识别标签，如RFID标签。
[0048] 此外，该井可包括套管和储层传感器，且该投入式装置可包括通信单元，用于从该 储层传感器载入信息。
[0049] 此外，该井可被分成多个生产区域并且包括适于打开的多个生产套筒以经该生产 套筒开始开采流体。
[0050] 在一个实施例中，该生产套筒可包括滤网，用于过滤经该生产套筒进入的流体。
[0051] 上述的井下系统还可包括围绕该套管的环状屏障，且该井下系统可以是可膨胀的 以将该井分成多个生产区域。
[0052] 此外，本发明涉及一种增产方法，包括以下步骤：
[0053] -将如上所述的投入式装置沉入井中以增产第一生产区域；
[0054] -探测井中的套筒；
[0055] -促使该密封元件从第一位置移动至第二位置，其中在该第一位置，允许流体经过 该投入式装置，在该第二位置，该密封元件贴靠该套筒的内表面并将该井中的第一区域与 井中的第二区域密封隔开；
[0056] -对填充有流体的井加压，从而推动该投入式装置以使该套筒从闭合位置移动至 打开位置；
[0057] -使流体经该打开的套筒流出并进入位于井周围的地层中；
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