КОМПОНОВКА И СПОСОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРИТОКА ГИДРОРАЗРЫВОМ ПЛАСТА КОЛЛЕКТОРА В НЕСКОЛЬКИХ ЗОНАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АВТОНОМНЫХ БЛОКОВ В СИСТЕМАХ ТРУБ

1. Компоновка инструмента для выполнения работ в трубах в скважине, содержащая:
приводимый в действие инструмент;
устройство локации для определения местоположения приводимого в действие инструмента в трубном изделии на основе физической сигнатуры, создаваемой по длине системы труб; и
бортовой контроллер, выполненный с возможностью передачи сигнала приведения в действие на инструмент, в момент, когда устройство локации идентифицирует установку на выбранное место инструмента на основе физической сигнатуры и скорости инструмента, и определения времени передачи сигнала для приведения в действие инструмента;
при этом:
приводимый в действие инструмент, устройство локации и бортовой контроллер вместе имеют размеры и выполнены с возможностью развертывания в трубном изделии в качестве автономно приводимого в действие блока; и
приводимый в действие инструмент выполнен с возможностью автономного приведения в действие для выполнения работ в трубах по сигналу приведения в действие; и
система приводимого в действие инструмента является трескающейся так, что при разрушении превращается в достаточно мелкие куски, не создающие препятствий продолжающимся операциям; и
система приводимого в действие инструмента используется в непрерывной одновременной работе заканчивания и обработки пласта для интенсификации притока вдоль ствола скважины без перерыва с остановкой работы.
2. Компоновка инструмента по п. 1, в которой трубное изделие представляет собой (I) ствол скважины, сконструированный с возможностью добычи углеводородных текучих сред, или (II) трубопровод, содержащий текучие среды.
3. Компоновка инструмента по п. 1, в которой:
устройство локации является локатором муфт; и
сигнатура сформирована разносом муфт вдоль трубного изделия, при этом, муфты обнаруживаются локатором муфт, который является трескающимся.
4. Компоновка инструмента по п. 1, в которой:
трубное изделие является стволом скважины, сконструированной с возможностью добычи углеводородных текучих сред;
компоновка инструмента изготовлена из трескающегося материала; и
компоновка инструмента саморазрушается, реагируя на назначенное событие.
5. Компоновка инструмента по п. 4, в которой:
назначенное событие является (I) включением в работу приводимого в действие инструмента, (II) истечением выбранного периода времени или (III) их комбинацией.
6. Компоновка инструмента по п. 1, в которой
трубное изделие является стволом скважины, сконструированной с возможностью добычи углеводородных текучих сред;
компоновка инструмента является трескающейся компоновкой стреляющего перфоратора; и
приводимый в действие инструмент содержит стреляющий перфоратор с соответствующим зарядом.
7. Компоновка инструмента по п. 6, дополнительно содержащая трескающуюся ловильную шейку.
8. Компоновка инструмента по п. 6, в которой:
компоновка стреляющего перфоратора, по существу, изготовлена из трескающегося материала; и
компоновка стреляющего перфоратора саморазрушается после стрельбы перфоратора на выбранном уровне.
9. Компоновка инструмента по п. 8, дополнительно содержащая:
материалы отведения; и
трескающийся контейнер для содержания материалов отведения, причем, контейнер является частью автономного блока компоновки инструмента и выполнен с возможностью высвобождения материалов отведения по команде бортового контроллера близко по времени к выполнению стрельбы перфоратором и с прогнозированием времени стрельбы.
10. Компоновка инструмента по п. 1, в которой:
трубное изделие является трубопроводом, транспортирующим текучие среды; и
приводимый в действие инструмент является внутритрубным снарядом.
11. Компоновка инструмента по п. 1, дополнительно содержащая:
акселерометр, электрически связанный с бортовым контроллером для подтверждения, предваряющего установку на выбранное место компоновки инструмента.
12. Компоновка для интенсификации притока гидроразрывом пласта в скважине для добычи углеводородов, содержащая:
первую компоновку стреляющего перфоратора для перфорирования ствола скважины с прогнозированием прибытия в первую выбранную перспективную зону, причем, первая компоновка стреляющего перфоратора, по существу, изготовлена из трескающегося материал, и первая компоновка стреляющего перфоратора содержит:
стреляющий перфоратор с соответствующим зарядом для перфорирования ствола скважины в первой выбранной перспективной зоне, причем, стреляющий перфоратор выполнен с возможностью обуславливать саморазрушение первой компоновки стреляющего перфоратора после детонации своего соответствующего заряда;
систему безопасности для предотвращения преждевременной детонации соответствующего заряда стреляющего перфоратора;
при этом первая компоновка стреляющего перфоратора имеет размеры и выполнена с возможностью развертывания в стволе скважины в качестве автономного блока.
13. Компоновка по п. 12, дополнительно содержащая ловильную шейку, причем ловильная шейка также изготовлена из трескающегося материала.
14. Компоновка по п. 12, в которой:
физическая сигнатура образуется объектами, расположенными вдоль ствола скважины; и
бортовой контроллер выполнен с возможностью передачи сигнала приведения в действие на соответствующий заряд для выполнения стрельбы перфоратора, когда первый локатор местоположения предваряет и идентифицирует в нужное место первой компоновки стреляющего перфоратора на основе интерпретации физической сигнатуры.
15. Компоновка по п. 12, в которой первый локатор местоположения является локатором муфт обсадной колонны; и объекты, расположенные вдоль ствола скважины, являются муфтами, при этом, муфты обнаруживаются локатором муфт.
16. Компоновка по п. 12, дополнительно содержащая:
вторую компоновку стреляющего перфоратора для перфорирования ствола скважины во второй выбранной перспективной зоне, причем, вторая компоновка стреляющего перфоратора также, по существу, изготовлена из трескающегося материала, и вторая компоновка стреляющего перфоратора содержит:
стреляющий перфоратор с соответствующим зарядом для перфорирования ствола скважины во второй выбранной перспективной зоне, причем, стреляющий перфоратор выполнен с возможностью обуславливать саморазрушение второй компоновки стреляющего перфоратора после детонации своего соответствующего заряда;
второй локатор местоположения для обнаружения присутствия объектов, расположенных вдоль ствола скважины и генерирования сигналов глубины, реагируя на обнаружение;
бортовой контроллер для обработки сигналов глубины и для активирования стреляющего перфоратора во второй выбранной перспективной зоне; и
система безопасности для предотвращения преждевременной детонации соответствующего заряда стреляющего перфоратора;
при этом вторая компоновка стреляющего перфоратора имеет размеры и выполнена с возможностью развертывания в стволе скважины в качестве автономного блока, но отдельно от автономного блока, образующего первую компоновку стреляющего перфоратора, и развертывания в непрерывном технологическом процессе без прерывания продолжающихся работ;
и трескающийся контейнер для развертывания концентрированных материалов для отклонения, предваряющего перфорирование второй зоны.
17. Компоновка по п. 16, в которой первая и вторая компоновки стреляющего перфоратора развертываются во время работы насоса, без остановки или задержки.
18. Компоновка по п. 17, в которой каждая из компоновок стреляющего перфоратора первой и второй позиции, по существу, изготовлена из керамического материала.
19. Компоновка по п. 12, в которой система безопасности содержит минимум два барьера от преждевременного выполнения стрельбы перфоратора, соответствующие барьеры содержат:
(I) датчик положения по вертикали;
(II) датчик давления;
(III) датчик скорости; и
(IV) часовой механизм для подсчета времени от момента перевода в рабочее состояние.
20. Способ перфорирования ствола скважины в нескольких перспективных зонах, по существу, при непрерывной работе с использованием компоновки по любому из пп. 1-19, содержащий:
создание первой автономной компоновки стреляющего перфоратора, по существу, изготовленной из трескающегося материала, причем, первой компоновки стреляющего перфоратора, выполненной с возможностью обнаружения и прогнозирования первой выбранной перспективной зоны вдоль ствола скважины;
развертывание первой компоновки стреляющего перфоратора в стволе скважины;
после обнаружения достижения первой компоновкой стреляющего перфоратора первой выбранной перспективной зоны, выполнение стрельбы вдоль первой перспективной зоны для получения перфорационных отверстий;
создание второй компоновки стреляющего перфоратора, по существу, изготовленной из трескающегося материала, причем, второй компоновки стреляющего перфоратора, выполненной с возможностью обнаружения второй выбранной перспективной зоны вдоль ствола скважины;
развертывание второй компоновки стреляющего перфоратора в стволе скважины;
после обнаружения достижения второй компоновкой стреляющего перфоратора второй выбранной перспективной зоны, выполнение стрельбы вдоль второй перспективной зоны для получения перфорационных отверстий.
21. Способ по п. 20, в котором:
первая компоновка стреляющего перфоратора и вторая компоновка стреляющего перфоратора каждая содержит:
стреляющий перфоратор с соответствующим зарядом для перфорирования ствола скважины;
локатор местоположения для обнаружения присутствия объектов, расположенных вдоль ствола скважины и генерирования сигналов глубины, реагируя на обнаружение;
бортовой контроллер для обработки сигналов глубины, расчета скорости компоновки инструмента и для активирования стреляющего перфоратора в прогнозируемой выбранной перспективной зоне; и
систему безопасности для предотвращения преждевременной детонации соответствующего заряда стреляющего перфоратора,
при этом, каждая из первой и второй компоновок стреляющего перфоратора имеет размеры и выполнена с возможностью развертывания в стволе скважины в качестве отдельного автономного блока в непрерывной работе или технологическом процессе.
22. Способ по п. 21, в котором первая компоновка стреляющего перфоратора и вторая компоновка стреляющего перфоратора каждая развертывается в стволе скважины с помощью подачи насосом и/или во время работы насоса.
23. Способ по п. 22, в котором первая компоновка стреляющего перфоратора и вторая компоновка стреляющего перфоратора каждая дополнительно содержит:
ловильную шейку, изготовленную из трескающегося материала.
24. Способ по п. 22, дополнительно содержащий:
высвобождение материалов отведения из второй компоновки стреляющего перфоратора в момент времени, близкий к выполнению стрельбы перфоратором второй компоновки стреляющего перфоратора; и
создание временной герметизации материалами отведения перфорационных отверстий, созданных первой компоновкой стреляющего перфоратора.
25. Способ по п. 24, в котором вторая компоновка стреляющего перфоратора дополнительно содержит:
множество не трескающихся материалов отведения, не ограниченных уплотнительными шариками перфорационных отверстий; и
трескающийся контейнер временного содержания уплотнительных шариков перфорационных отверстий, причем, материалы отведения и уплотнительные шарики перфорационных отверстий высвобожаются по команде бортового контроллера перед выполнением стрельбы перфоратором второй компоновки стреляющего перфоратора.
26. Способ по п. 21, в котором:
физическую сигнатуру образуют объекты, расположенные вдоль ствола скважины; и
бортовой контроллер первой компоновки стреляющего перфоратора выполнен с возможностью передачи сигнала приведения в действие на соответствующий заряд для выполнения стрельбы перфоратором, когда локатор местоположения прогнозирует и идентифицирует установку первой компоновки стреляющего перфоратора на нужное место, соответствующее первой выбранной перспективной зоне, на основе физической сигнатуры; и
бортовой контроллер второй компоновки стреляющего перфоратора, выполнен с возможностью передачи сигнала приведения в действие на соответствующий заряд для выполнения стрельбы перфоратором, когда локатор местоположения идентифицирует установку второй компоновки стреляющего перфоратора на нужное место, соответствующее второй выбранной перспективной зоне, на основе физической сигнатуры.
27. Способ по п. 26, в котором:
каждый из первого и второго локаторов местоположения является локатором муфт обсадной колонны; и
объекты, расположенные вдоль ствола скважины, являются муфтами, при этом, муфты обнаруживаются локатором муфт.
28. Компоновка инструмента для выполнения операции в трубах в скважине, содержащая:
приводимый в действие инструмент, выполненный с возможностью спуска в ствол скважины с помощью скважинного трактора;
контроллер, содержащий:
устройство локации для определения местоположения приводимого в действие инструмента в стволе скважин на основе физической сигнатуры, созданной вдоль ствола скважины; и
бортовой процессор, (I) выполненный с возможностью передачи сигнала приведения в действие на инструмент, когда устройство локации идентифицирует установку инструмента на выбранное место на основе физической сигнатуры, причем, приводимый в действие инструмент выполнен с возможностью приведения в действие для выполнения операции в трубах по сигналу приведения в действие, и (II) имеющий таймер для саморазрушения компоновки инструмента через заданный период времени после установки компоновки инструмента в трубном изделии.
29. Компоновка инструмента по п. 28, в которой трубное изделие является стволом скважины, сконструированной с возможностью добычи углеводородных текучих сред из подземного пласта или нагнетания текучих сред в подземный пласт.
30. Компоновка инструмента по п. 28, в которой:
трубное изделие является трубопроводом, транспортирующим текучие среды; и
приводимый в действие инструмент является внутритрубным снарядом.
31. Способ выполнения заканчивания ствола скважины, с использованием компоновки по любому из пп. 1-19 или 28-30, содержащий:
спуск компоновки инструмента в ствол скважины на рабочей линии, причем, компоновка инструмента изготовлена из трескающегося материала, и компоновка инструмента содержит:
приводимый в действие инструмент,
установочный инструмент,
устройство подрыва, и
бортовой процессор с таймером для саморазрушения компоновки инструмента с использованием устройства подрыва через заданный период времени после приведения инструмента в действие в стволе скважины; и
удаление рабочей линии после установки компоновки инструмента в стволе скважины.
32. Способ по п. 31, в котором:
ствол скважины сконструирован с возможностью добычи углеводородных текучих сред из подземного пласта или нагнетания текучих сред в подземный пласт; и
рабочая линия является (I) проволочной линией, (II) тросом, или (III) электрокабельной линией.
33. Способ работы с автономно приводимым в действие инструментом в трубном изделии, с использованием компоновки по любому из пп.1-19 или 28-30, содержащий:
создание автономно приводимой в действие компоновки инструмента, содержащей:
приводимый в действие инструмент;
устройство локации для определения местоположения приводимого в действие инструмента в трубном изделии на основе физической сигнатуры, определяемой устройством локации вдоль трубного изделия; и
контроллер, выполненный с возможностью передачи сигнала приведения в действие на приводимый в действие инструмент с реакцией на физическую сигнатуру и с прогнозированием момента, когда устройство локации определяет установку на место для приведения в действие инструмента;
развертывание приводимой в действие компоновки инструмента в трубном изделии, как автономно приводимого в действие блока; и
автономное включение в работу приводимого в действие инструмента после приема инструментом сигнала приведения в действие с контроллера для выполнения операции в трубах.
34. Способ по п. 33, дополнительно содержащий разрушение трескающейся компоновки инструмента с помощью автономно передаваемого сигнала или другого автономно передаваемого сигнала.
35. Способ автономного выполнения подземной операции в стволе скважины с использованием компоновки по любому из пп.1-19 или 28-30, содержащий:
создание автономно приводимой в действие компоновки инструмента, содержащей:
приводимый в действие инструмент, содержащий, по меньшей мере, одно из следующего: трескающийся и разрушаемый бурением компонент;
устройство локации для определения местоположения приводимой в действие компоновки инструмента в стволе скважины на основе физической сигнатуры, определенной устройством локации вдоль ствола скважины; и
контроллер, выполненный с возможностью передачи сигнала приведения в действие на приводимую в действие компоновку инструмента с реакцией на физическую сигнатуру в момент, когда устройство локации определяет установку на место для приведения в действие инструмента;
развертывание приводимой в действие компоновки инструмента в стволе скважины как автономно приводимого в действие блока; и
автономное включение в работу приводимого в действие инструмента по принятому инструментом с контроллера сигналу приведения в действие для выполнения операции в стволе скважины.
36. Способ по п. 35, в котором приводимый в действие инструмент включает в себя стреляющий перфоратор, и способ дополнительно содержит автономное перфорирование первой группы перфорационных отверстий в стволе скважины; и
открытие первой группы перфорационных отверстий для проведения текучей среды ствола скважины из ствола скважины через первую группу перфорационных отверстий.
37. Способ по п. 35, в котором приводимый в действие инструмент включает в себя автономно приводимую в действие пробку, механически соединенную с автономно приводимым в действие стреляющим перфоратором, и способ дополнительно содержит развертывание компоновки инструмента в стволе скважины и автономное приведение в действие стреляющего перфоратора по сигналу приведения в действие для создания группы перфорационных отверстий ближе к устью от пробки.
38. Способ по п. 37, дополнительно содержащий этап автономного приведения в действие стреляющего перфоратора до установки пробки.
39. Способ по п. 37, в котором способ развертывания стреляющего перфоратора включает в себя развертывание нескольких стреляющих перфораторов, и способ дополнительно содержит автономное приведение в действие каждого перфоратора для создания нескольких групп перфорационных отверстий в стволе скважины.
40. Способ по п. 36, в котором приводимый в действие инструмент включает в себя еще один стреляющий перфоратор, и способ дополнительно содержит развертывание еще одного стреляющего перфоратора, соединенного с пробкой и автономное выполнение стрельбы еще одним стреляющим перфоратором по сигналу приведения в действие.
41. Способ по п. 40, в котором способ развертывания еще одного стреляющего перфоратора включает в себя развертывание нескольких стреляющих перфораторов, и способ дополнительно содержит автономное и выборочное приведение в действие каждого перфоратора для создания нескольких групп перфорационных отверстий в стволе скважины.
42. Способ по п. 35, дополнительно содержащий разрушение, по меньшей мере, трескающегося участка компоновки инструмента по автономно передаваемому сигналу или другому автономно передаваемому сигналу.
43. Способ по п. 35, в котором компоновка инструмента содержит, по меньшей мере, два стреляющих перфоратора, каждый, по меньшей мере, из двух стреляющих перфораторов независимо развертываемый в стволе скважины и каждый, по меньшей мере, из двух стреляющих перфораторов независимо автономно приводимый в действие в ответ на прием каждым, по меньшей мере, из двух стреляющих перфораторов соответствующего независимого сигнала приведения в действие, что обуславливает независимое автономное приведение в действие соответствующего каждого, по меньшей мере, из двух стреляющих перфораторов.
44. Способ по п. 35 с созданием манжет или гребней на компоновке инструмента для улучшения развертывания компоновки инструмента в стволе скважины.
45. Способ по п. 35, в котором приводимый в действие инструмент содержит трескающийся материал, и способ содержит автономное разрушение, по меньшей мере, участка трескающегося материала с реагированием на назначенное событие.