非冲击管件射孔系统和方法技术方案

一种非冲击管件射孔系统，包括：管件，所述管件具有壁，所述壁具有贯穿其的射孔；和塞，所述塞定位在所述射孔内，其构造成响应暴露于第一环境而溶解，从而产生能够溶解混凝土或者增加混凝土孔隙率的次生环境。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非冲击管件射孔系统和方法相关领域的交叉引用本申请要求在2012年1月18日提交的美国申请No.13/352969的权益，其全部内容在此以援引的方式并入本专利技术。
技术介绍
在将管件放置在结构内之后打开贯穿管件壁的射孔以允许流体经其流动这并不罕见。打开这种射孔的一种方法是通过点燃称作枪的冲击装置。由于枪的爆炸性质，因此不允许运输它们经过某些行政辖区。因此，本领域通常乐于接受在不需要枪的情况下打开管件中的射孔的替代方法。
技术实现思路
在此公开了一种非冲击管件射孔系统。所述系统包括：管件，所述管件具有壁，所述壁具有贯穿其的射孔；和塞，所述塞定位在所述射孔内，且构造成响应暴露于第一环境而溶解，从而产生能够溶解混凝土或者增加混凝土孔隙率的次生环境。在此还公开了一种打开管件系统中的穿孔的方法。所述方法包括：将管件定位在井眼内，所述管件具有可降解的塞，所述塞堵塞所述管件中的射孔；用混凝土浇注所述管件和所述井眼之间的环形空间；使得可降解塞暴露于使所述可降解塞溶解的第一环境；溶解所述可降解塞；使得所述射孔径向上的所述混凝土暴露于溶解所述混凝土或者增加所述混凝土孔隙率的次生环境；和通过所述射孔和在所述混凝土中溶解形成的开口或者孔通道使得所述管件内部与所述井眼流体连通。在此还公开了一种非冲击管件射孔系统。所述系统包括：管件，所述管件具有壁，所述壁具有贯穿其的射孔；塞，所述塞定位在所述射孔内，且构造成响应暴露于第一环境而溶解；和刚毛，所述刚毛在所述射孔附近沿着所述管件的径向定向，所述刚毛构造成能够被降解移除，以便贯穿包围所述管件的混凝土形成径向通道。附图说明不应以任何方式将以下描述视为限制。参照附图，相同的元件用相同的附图标记表示：图1示出了在此公开的处于堵塞状态中的非冲击管件射孔系统的局部侧剖视图；图2示出了图1的处于非堵塞且打开射孔状态中的非冲击管件射孔系统的局部侧剖视图；图3示出了在此公开的处于堵塞状态中的非冲击管件射孔系统的替代性实施例的局部侧剖视图；和图4示出了图3的非冲击管件射孔系统的在箭头4-4处获得的端部剖视图。具体实施方式参照附图以示例性而非限制的方式在此给出公开的设备和方法的一个或多个实施例的详细描述。参照图1，以附图标记10表示在此公开的非冲击管件射孔系统的实施例。系统10包括管件14，所述管件14具有壁18，所述壁18具有贯穿其的射孔22。塞26定位在射孔22内，从而防止流体流动通过所述射孔22。塞26由这样材料制成，所述材料如下文详细阐述的那样能够在选定的环境中溶解。在限定于管件14和在地层38中的井眼34之间的环形空间中、在管件14的径向上能够定位混凝土30，所述井眼34在这个实施例中限定井筒。当暴露于选定的环境时，至少在射孔22的径向区域42中的混凝土30可被溶解或者变得多孔或者其孔隙率增加。参照图2，在塞26溶解并且在射孔22的径向上定位的混凝土30溶解或者孔隙率增加之后，管件14的内部44通过射孔22和混凝土30中的开口或者孔通道50与井眼34的壁46流体连通。这种构造将允许例如通过泵送处理流体向下通过管件14的内部44、向外穿过射孔22和开口或者孔通道50进入地层38来处理地层38。这种处理包括压裂、泵送支撑剂和进行酸处理。另外，系统10能够允许从地层38开采生产诸如烃类的流体。塞26能够由可降解的材料制成，所述可降解的材料诸如高强度可控电解金属材料，所述高强度可控电解金属材料能够在盐水、酸或者水性流体中降解。例如，在美国专利申请公报No.2011/0135953(Xu等人)中描述了多种适当材料和制造它们的方法，所述专利申请公报的全部内容在此以援引的方式并入本专利技术。然而，本专利技术并不局限于这种材料，塞26能够由其它可降解或者可溶解材料制成。例如，塞26能够由碳酸钙或者包含当暴露于致使碳酸钙溶解的溶液中时足以致使塞26溶解的量的碳酸钙的材料制成。可选地，混凝土30还能够由当暴露于次生环境(secondenvironment)时能促使混凝土溶解的材料制成。这种材料能够包括在上述塞26中应用的材料，例如，如果混凝土30由极其容易降解的材料制成，则其可以仅在区域42中由极其容易降解的材料制成。此时，操作者能够进一步控制在暴露于特定环境时可溶解或者变得多孔或者其孔隙率增加的混凝土30的量，从而更好地控制保留混凝土30的哪一部分并且向井眼34的壁45提供结构支撑。不管是否全部混凝土30、没有混凝土30或者仅区域42的混凝土30由更易于降解的材料或者具有可调节的孔隙率的材料制成，混凝土30的溶解都能够进行。混凝土的溶解或孔隙率增加能够在至少部分地由溶解塞26产生的副产品产生的次生环境中发生。这种次生环境还能够包括用于形成能够溶解塞26的第一环境(firstenvironment)的流体。能够通过设置混凝土30暴露于溶解环境中的时间来完成针对溶解混凝土30的哪一部分或者使混凝土的哪一部分的孔隙率增加的附加控制。这至少通过两种不同的方式来完成。一种方式是仅仅使得混凝土30通过穿孔22暴露于次生环境。这种方法确保首先暴露出毗邻穿孔22的混凝土30，因而确保其在所有混凝土30中暴露时间最长。能够通过尺寸参数来完成对混凝土30降解所实施的进一步的控制。这种控制基于能够选择材料使其具有与时间成比例——可能成线性比例——的溶解深度速率的能力。在通过使得区域42中的管件14和井眼34之间的径向尺寸54小于毗邻的穿孔22之间的尺寸58的一半的方案中，开口或者孔通道50(因混凝土30溶解而形成)在它们延伸以打开毗邻的开口或者孔通道50之间的空间之前将首先从管件14延伸到壁46。这是理想的，因为这能够使得混凝土30中的一些在区域42中从结构上接合在壁46和管件14之间。另一个实施例能够应用如下的次生环境，所述次生环境构造成沿着不同方向以不同速率溶解混凝土30。例如，通过在径向上比在垂直于径向的方向上更加快速地溶解混凝土30，混凝土30将形成长度大于阔度的开口或者孔通道50。参照图3和图4，用附图标记110表示在此公开的非冲击管件射孔系统。系统110与系统10的不同之处在于区域42中的混凝土30制成为多孔。在区域42中，可降解的刚毛112定位成从管件14径向向外延伸。刚毛112可以附接到能够固定在管件14周围的带116，以便简单地将刚毛112附接到管件14。刚毛112具有挠性，以便允许刚毛112在穿过井眼34、与井眼34的壁46接触时弯曲而不发生断裂。刚毛112制成具有足够的弹性，以便在将混凝土120填充管件14和壁46之间的环形空间中之后使得其自身径向定向(如附图所示)。因为在这个实施例中，刚毛112能够由可降解材料制成，所以混凝土120不必由可降解材料制成。刚毛112可以由聚合物制成，例如，所述聚合物在低于会对构成非冲击管件射孔系统110的部件中的其余部件带来不利影响的温度下可降解或者可熔融。一旦可降解刚毛112降解并且基本上移除所述刚毛12之后，它们在混凝土120中留下曾经由刚毛占据的空间。这些空间提供了穿孔22和地层38之间的流体连通。尽管已经参照示例性实施例或者多个实施例描述了本专利技术，但是本领域中的技术人员应当理解的是，在不背离本专利技术的范围的前提下可以做出多种变形方案并且等效物可以替代本专利技术的元件。另外，可以在不背本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非冲击管件射孔系统，所述非冲击射孔系统包括：管件，所述管件具有壁，所述壁具有贯穿其的射孔；和塞，所述塞定位在所述射孔内，且构造成响应暴露于第一环境而溶解，从而产生能够溶解混凝土或者增加混凝土孔隙率的次生环境。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.18 US 13/352,9691.一种非冲击管件射孔系统，所述非冲击管件射孔系统包括：管件，所述管件具有壁，所述壁具有贯穿其的射孔；和塞，所述塞定位在所述射孔内，且能够响应于第一环境而反应产生次生环境，所述次生环境能够溶解混凝土或者增加混凝土孔隙率；刚毛，所述刚毛在所述射孔附近沿着所述管件的径向定向且从所述管件径向向外延伸，所述刚毛具有可降解移除的特性，以便贯穿包围所述管件的混凝土形成径向通道。2.根据权利要求1所述的非冲击管件射孔系统，其中，所述混凝土定位在所述管件和所述塞的径向外部。3.根据权利要求1所述的非冲击管件射孔系统，其中，所述塞防止混凝土暴露于所述次生环境，直到所述塞降解为止。4.根据权利要求1所述的非冲击管件射孔系统，其中，所述管件构造成定位在地层中的井眼内。5.根据权利要求4所述的非冲击管件射孔系统，其中，在所述塞降解并且所述混凝土降解使得所述混凝土的至少一部分的孔隙率增加之后，流体能够在所述地层和所述管件的内部之间流动。6.根据权利要求5所述的非冲击管件射孔系统，其中，能够通过所述射孔泵送流体，以便处理所述地层。7.根据权利要求5所述的非冲击管件射孔系统，其中，在开采烃类期间，流体能够从所述地层流动通过所述射孔进入到所述管件中。8.根据权利要求1所述的非冲击管件射孔系统，其中，由所述第一环境和溶解在其中的所述塞的副产品产生所述次生环境。9.根据权利要求1所述的非冲击管件射孔系统，其中，所述第一环境和所述次生环境中的至少一个包括盐水、酸和水性溶液中的至少一种。10.根据权利要求1所述的非冲击管件射孔系统，其中，所述塞和所述混凝土中的至少一种包括加速其溶解的材料。11.根据权利要求10所述的非冲击管件射孔系统，其中，所述材料包括高强度可控电解金属材料。12.根据权利要求10所述的非冲击管件射孔系统，其中，所述材料包括碳酸钙。13.根据权利要求1所述的非冲击管件射孔系统，其中，所述管件相对于井眼的尺寸使得所述管件能够定位在所述井眼内，从而所述井眼的壁和所述射孔之间的径向尺寸小于毗邻的射孔之间的最小尺寸的一半。14.根据权利要求1所述的非冲击管件射孔系统，其中，所述次生环境在径向上比在垂直于径向的方向上以更快的速率...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·M·理查德，O·A·马齐亚，
申请(专利权)人：贝克休斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US