專利名稱：地下水的生產(chǎn)、傳輸及注射方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將水注入儲(chǔ)集巖層中以便提高儲(chǔ)集層壓力并使其中包含的烴流體產(chǎn) 生移動(dòng)，由此促進(jìn)將烴流體開(kāi)采進(jìn)入相鄰的井內(nèi)。
背景技術(shù)：
對(duì)于那些熟知如何從地下巖層(formation)中開(kāi)采出油和其它烴的技術(shù)人員而 言，眾所周知的是在經(jīng)過(guò)了起初的開(kāi)采時(shí)期之后，通常希望提高烴流入井眼內(nèi)的流速，而 這是通過(guò)將水注入該儲(chǔ)集地層以便提高其壓力的方式實(shí)現(xiàn)的。井眼穿過(guò)位于含烴地層上方 相當(dāng)大的距離處的至少一個(gè)地下地層(stratum)的情況也是相當(dāng)普遍的，而所述至少一個(gè) 地下地層會(huì)產(chǎn)生進(jìn)入該井眼內(nèi)的水。這些含水地層可通過(guò)機(jī)械密封件或封隔器而被隔離， 或者通過(guò)水泥灌漿的方式被隔離，從而使得水不會(huì)進(jìn)入通常從井眼的底部被開(kāi)采出來(lái)的烴 物質(zhì)流內(nèi)。根據(jù)目前的注水實(shí)踐，在井眼中產(chǎn)生的或者由其它井點(diǎn)產(chǎn)生的水被泵送到地面上 并被供給至高壓泵的進(jìn)水口。根據(jù)可利用的水的體積/流速，水必須在被輸送至泵送設(shè)施 之前進(jìn)行蓄積。這些高壓泵的排放物隨后被輸送通過(guò)高壓管道，這種輸送通常是長(zhǎng)距離輸 送，輸送距離例如達(dá)到25至30公里，所述高壓管道的直徑尺寸處在24英寸至30英寸的范 圍內(nèi)。應(yīng)該理解對(duì)于為延伸達(dá)幾百甚至幾千平方公里的油田提供服務(wù)的注水系統(tǒng)而言，構(gòu) 建用于這種注水系統(tǒng)的上述基礎(chǔ)設(shè)施并使該基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行的資本成本和費(fèi)用都是相當(dāng)高 的。上文簡(jiǎn)要描述了現(xiàn)有技術(shù)中的提供加壓水以將其注入地下巖層內(nèi)從而促進(jìn)烴的開(kāi)采的 方法，從該簡(jiǎn)要描述中我們顯然意識(shí)到所希望的是一種不需要設(shè)置該基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)備和 方法。因此，本發(fā)明的目的是提供一種方法和設(shè)備，該方法和設(shè)備使得不需要為了輸送 加壓注射水而在地面處構(gòu)建大量的低壓和高壓管線系統(tǒng)和泵送站。本發(fā)明的另一目的是使水從其產(chǎn)生位置到將其注入儲(chǔ)集巖層內(nèi)的注射位置之間 所必須經(jīng)過(guò)的輸運(yùn)距離最小化且因此使相關(guān)的能量需求最小化。此外，本發(fā)明的目的還在于提供一種使用電潛泵(“ESP”)注射系統(tǒng)的設(shè)備和方 法，該電潛泵注射系統(tǒng)受到保護(hù)而使得由產(chǎn)生的巖層水所承載的砂粒和顆粒物質(zhì)不會(huì)對(duì)該 系統(tǒng)造成損害，且該系統(tǒng)將在完井的安裝和收回過(guò)程中所耗費(fèi)的裝配時(shí)間和成本降至最低 限度。本發(fā)明的另一目的是提供一種具有特定構(gòu)造的獨(dú)立設(shè)備和一種用于將水從上部 巖層區(qū)域輸送至下部巖層區(qū)域的新方法，該設(shè)備和方法使得可收回并更換該完井的多個(gè)部 分且還使得可接近注射區(qū)域以便實(shí)施測(cè)井操作和修井(well intervention)操作，而不必 從完井中去除排砂篩網(wǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
上面的目的和其它優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)實(shí)踐本發(fā)明的方法和設(shè)備而獲得的，所述方法和設(shè)備在廣義上包括使水從被井眼穿過(guò)的產(chǎn)水地層進(jìn)入井筒(casing)內(nèi)；在所述井筒的一部 分中收集水；對(duì)水進(jìn)行加壓，這例如是使用被固定地定位在所述井筒內(nèi)部的可拆卸的泵實(shí) 現(xiàn)的，該泵位于使水進(jìn)入的位置處；將所述加壓泵輸出的物質(zhì)流引導(dǎo)至所述井筒的下部部 分；將所述加壓水排入無(wú)烴地層內(nèi)，優(yōu)選排入含水地層內(nèi)，以便產(chǎn)生水壓升高的區(qū)域，從而 由此促進(jìn)烴流入一個(gè)或多個(gè)井眼(wellbore)內(nèi)，從而將烴開(kāi)采到地面上。正如所屬領(lǐng)域技術(shù)人員易于理解地那樣所屬領(lǐng)域中的通常做法是將水注入位于 含油地層下方的地層內(nèi)。然而，巖層條件可能會(huì)允許將水注入這樣的地層內(nèi)，所述地層包括 阻擋層或其它允許加壓水從含油地層上方發(fā)揮作用的結(jié)構(gòu)條件。在對(duì)包含多個(gè)相鄰井眼的油田進(jìn)行加壓的過(guò)程中，用來(lái)引入注射的水以便促進(jìn)烴 流動(dòng)的井本身并未用于將烴流體開(kāi)采到地面上，這一點(diǎn)也是已公知的。而是，該受到促進(jìn)的 烴流被該油田中的一個(gè)或多個(gè)相鄰的開(kāi)采井接收，該烴流從所述開(kāi)采井被輸送至地面。在 一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明可用于將由注射的水促進(jìn)的烴流接收在同一井筒內(nèi)，所述注射的水 從該井筒中被排出。在該實(shí)施例中，所述井眼通過(guò)水泥或其它常規(guī)手段與含水地層隔開(kāi)，且 所述井筒在上部的使水進(jìn)入的部段與下部的排水部段之間形成了穿孔從而使得烴流可進(jìn) 入與其它兩個(gè)井筒部段隔開(kāi)的第三部段內(nèi)。在該實(shí)施例中，開(kāi)采出的烴通過(guò)開(kāi)采管道進(jìn)行 傳送，所述傳送或者是通過(guò)儲(chǔ)集層壓力的作用實(shí)現(xiàn)的或者是通過(guò)井下泵或其它常規(guī)手段實(shí) 現(xiàn)的。本發(fā)明披露了用于通過(guò)開(kāi)采工藝管柱來(lái)促進(jìn)從含烴地層中回收烴的方法和用途， 所述含烴地層位于地下儲(chǔ)集供應(yīng)巖層內(nèi)，所述開(kāi)采工藝管柱位于處在井眼中的井筒中，所 述方法包括以下步驟a.為所述井筒設(shè)置上部隔離組件和下部隔離組件以便限定出所述井筒的第一部 分；b.使水從處于所述儲(chǔ)集層中的第一含水地層進(jìn)入所述井筒的所述第一部分內(nèi)，所 述第一含水地層位于所述含烴地層上方；c.將加壓水從所述井筒的所述第一部分泵送通過(guò)立式安裝的電潛泵(“ESP”)，所 述立式安裝的電潛泵被附接到Y(jié)形工具的一條腿上；d.將所述加壓水排入被附接到所述Y形工具的第二條腿上的導(dǎo)管內(nèi)，所述導(dǎo)管穿 過(guò)了所述井筒的所述第一部分的所述下部隔離組件；e.將所述水從所述井筒的第二部分排入所述儲(chǔ)集層的圍繞著所述井筒的第二地 層內(nèi)，所述第二地層位于與所述儲(chǔ)集層中包含的烴鄰近的位置處，由此使得通過(guò)被排入所 述第二地層內(nèi)的所述水促進(jìn)了任何烴從位于所述第二含水地層上方的所述儲(chǔ)集層或者是 流入獨(dú)立的產(chǎn)烴井眼內(nèi)或者是流入位于同一井眼中的采油管道內(nèi)。所屬領(lǐng)域技術(shù)人員易于理解的是該方法可適用于這樣的巖層中，其中井眼穿過(guò) 一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)水地層，所述一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)水地層位于所述巖層中的將要實(shí)施注水以便促進(jìn) 烴流動(dòng)的位置上方。在那些存在油/水界面的巖層中，用于實(shí)施注射的高壓水源必須處在 與存在所述油/水界面的地層隔開(kāi)的地層中。在常規(guī)的完井中，ESP在該完井管柱的底部運(yùn)行，且因此必須在首先拉出該完井的 情況下才能接近該ESP的下方。在所屬領(lǐng)域中已公知的是提供一種使得可接近位于ESP 下方的井眼的ESP旁通系統(tǒng)。這是通過(guò)將ESP附接到Y(jié)形工具或Y形部件(Y-block)的一側(cè)上而實(shí)現(xiàn)的。該布置使得有可能經(jīng)由ESP(pass the ESP)實(shí)施測(cè)井操作、設(shè)置橋塞、對(duì)管 道進(jìn)行穿孔，且使得可能鋪設(shè)線路和盤管，而不必拉出該完井。在所屬領(lǐng)域中，用于對(duì)所述 ESP/Y形工具組件的泵側(cè)進(jìn)行隔離以便允許通過(guò)旁通管道實(shí)現(xiàn)向上的流動(dòng)的各種裝置和方 法也是已公知的。在所屬領(lǐng)域中，使ESP與開(kāi)采工藝管柱完全隔開(kāi)的做法也是已公知的，在 化學(xué)注射、酸化和其它操作過(guò)程中，或者在井是自由流動(dòng)式井且不需要ESP的情況下，這種 使ESP與開(kāi)采工藝管柱完全隔開(kāi)的做法是希望實(shí)現(xiàn)的。然而，所屬領(lǐng)域中并未披露ESP與 其它設(shè)備的任何組合，所述組合用于將在所述巖層的上部部分處進(jìn)入井眼內(nèi)的產(chǎn)生的水泵 送進(jìn)入注射區(qū)域內(nèi)，所述注射區(qū)域位于所述巖層的下部部分中。本發(fā)明所使用的設(shè)備包括電潛泵，所述電潛泵被安裝以使其排放裝置具有沿垂直 方向向上的取向。ESP的輸出端被附接到Y(jié)形工具或其它功能相當(dāng)?shù)腨形配件上，所述Y形 工具或其它功能相當(dāng)?shù)腨形配件被安裝在井筒中。ESP和Y形工具形成的組件被定位在井 筒中且通過(guò)適當(dāng)?shù)拿芊饧?或封隔器被隔離以便限定出所述井筒的第一部分，從而通過(guò) 所述ESP的進(jìn)水口接收由第一區(qū)域產(chǎn)生的水，該第一區(qū)域是所述巖層中的產(chǎn)水或者含水的 地層。正如本文所使用地那樣，術(shù)語(yǔ)Y形工具旨在包括商業(yè)上可得的裝置，這包括由油 田設(shè)備供應(yīng)商出售的裝置以及在結(jié)構(gòu)上和/或功能上與Y形工具等效的定制裝置。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，砂篩或過(guò)濾器被永久地安裝在該第一部分中，以便將通過(guò) 該泵以及相關(guān)聯(lián)的配件和管道的固體量降至最低限度，在所述第一部分中所述井筒形成了 穿孔。所述砂篩或過(guò)濾器組件是獨(dú)立的且與ESP和Y形工具組件是分開(kāi)的，從而使得如果 為了進(jìn)行檢修或?yàn)榱耸沟每稍谏喜繀^(qū)域處將其它工具插置通過(guò)該井筒而必須去除其它部 件的情況下，過(guò)濾器組件仍可被留在適當(dāng)位置處。過(guò)濾器組件在穿孔上方和下方設(shè)有密封件且其中心軸向部分是打開(kāi)的以便接收 與井筒軸線對(duì)齊的一根或多根導(dǎo)管。所述Y形工具的上端被帽蓋覆蓋或以其它方式被密封，從而使得沿向上方向排出 ESP的加壓水被向下引導(dǎo)，以便排入所述井筒的所述第二部分內(nèi)。如上面所述，Y形工具組 件通過(guò)適當(dāng)?shù)拿芊饧?或封隔器被隔離，從而在該組件的排放端下游保持一定壓力。因此，本發(fā)明的設(shè)備廣義上包括將排砂篩網(wǎng)安裝在位于所述巖層的上部部分中的 產(chǎn)水區(qū)域上，且包括安裝Y形工具，所述ESP借助于泵接頭(pump sub)被連接至所述ESP。 封閉的短節(jié)或者插塞被安裝在Y形工具的頂部以便防止加壓水流到地面上。注射管的管柱 被連接至所述Y形工具的下端并穿過(guò)適當(dāng)?shù)姆飧羝髅芊饧?，所述封隔器密封件將所述產(chǎn)水 區(qū)域與下部注射區(qū)域隔離開(kāi)來(lái)。該注射區(qū)域同樣通過(guò)封隔器與產(chǎn)烴區(qū)域隔離開(kāi)來(lái)，在優(yōu)選 實(shí)施例中，所述產(chǎn)烴區(qū)域位于注射區(qū)域上方。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例中，安裝了在ESP上方運(yùn)行的止回閥，以便防止在ESP被 關(guān)閉時(shí)出現(xiàn)回流。通過(guò)ESP的回流潛在可能會(huì)造成損傷，這是因?yàn)樵摶亓鲿?huì)導(dǎo)致ESP產(chǎn)生 反向旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例包括將封隔器安裝在Y形工具上方以便將ESP的振動(dòng)降至 最低程度，所述ESP被懸掛在Y形工具的一個(gè)分支上。本發(fā)明的方法和設(shè)備具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，這包括由于不需要設(shè)置地面設(shè)施來(lái)處理注射 水且不需要構(gòu)建水管網(wǎng)絡(luò)而因此節(jié)省了成本。由于本發(fā)明的系統(tǒng)使得避免了在地面處設(shè)置 高壓水管、閥和泵，因此還增強(qiáng)了安全性。
當(dāng)需要注射水以提高烴產(chǎn)量時(shí)，本發(fā)明的設(shè)備相對(duì)易于延伸至井。本發(fā)明的組件 的設(shè)計(jì)和構(gòu)造使用的是常規(guī)且易于獲得的部件且相比而言，重新進(jìn)行設(shè)計(jì)和構(gòu)造較為容 易。采用本發(fā)明還減輕了井筒暴露于滯水中的情況且將因此減輕腐蝕問(wèn)題并降低相關(guān)的維 護(hù)成本。來(lái)自烴儲(chǔ)集層的平衡是通過(guò)根據(jù)所屬領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的技術(shù)來(lái)分布注水 井的方式實(shí)現(xiàn)的。


下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的方法和設(shè)備進(jìn)行更詳細(xì)地描述，在所述附圖中，類似 或相似的元件由相同的附圖標(biāo)記表示，且其中圖1是被井眼穿透的地面的一部分的示意性垂直剖視圖，所述井眼包含用于實(shí)踐 本發(fā)明的方法的設(shè)備；和圖2是裝配有本發(fā)明的ESP和Y形工具的組件的井筒的側(cè)視圖，圖中示出了該井 筒的部分剖面。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1，圖中示意性地示出了立式井眼1，該立式井眼從地面2延伸通過(guò)多個(gè)地 層，所述多個(gè)地層包括第一產(chǎn)水區(qū)域1、被標(biāo)記為區(qū)域2的下部注射地層，且該立式井眼隨 后進(jìn)入被大體上標(biāo)記為區(qū)域3的儲(chǔ)集巖層內(nèi)。區(qū)域3的上部邊界層是水_油界面70。井眼1上襯有井筒管柱10，所述井筒管柱包括多條管道，所述多條管道聯(lián)接在一 起以便形成管柱。井筒管柱10可由具有相同直徑的多條管道形成，或者可由直徑隨深度減 小的多條管道形成，正如下文將要結(jié)合圖2進(jìn)一步討論地那樣。產(chǎn)生烴的管道管柱6從區(qū)域3中的井眼的底部向上延伸并穿過(guò)井蓋4。開(kāi)采工藝 管柱6可設(shè)有一個(gè)或多個(gè)泵7以便將開(kāi)采的烴提升到地面上。繼續(xù)參見(jiàn)示意1，井眼1穿過(guò)包括含水地層的區(qū)域1。為了防止水向下流動(dòng)而 穿過(guò)由井眼壁和井筒10形成的環(huán)形體，使用水泥塞11或其它機(jī)械隔障器件填充位于產(chǎn)水 地層下方的環(huán)形區(qū)域。井筒10設(shè)有多個(gè)穿孔12以使水進(jìn)入?yún)^(qū)域1中的該井筒內(nèi)部。井筒10的該部分 還裝配有包括砂篩18的過(guò)濾器組件，以便防止顆粒物質(zhì)進(jìn)入井筒的該部分內(nèi)或者將這種 進(jìn)入降至最低限度。井筒還裝配有組件20，所述組件包括電潛泵22和Y形工具24，且該井筒在該第一 部分中通過(guò)密封件和/或封隔器被隔離，從而使得泵22能夠?qū)⑺a(chǎn)生的水抽出通過(guò)其進(jìn)水 口并使加壓物質(zhì)流垂直地通過(guò)排放口而進(jìn)入Y形工具24的一條腿內(nèi)并通過(guò)由附圖標(biāo)記51 示意性地表示的導(dǎo)管從而在附圖標(biāo)記25所示的位置處排出。在附圖標(biāo)記25所示的位置處 被排出的加壓水流填充在井筒10的處在下游的第二部分中，在該第二部分處，該加壓水流 與圍繞開(kāi)采管6的封隔器32相遇。同樣地，在該位置處，介于井筒10的外部與井眼1之間 的環(huán)形空間被水泥15填充，或者以其它方式被密封以便防止水向井下流動(dòng)。加壓物質(zhì)流被 注射通過(guò)穿孔14而進(jìn)入位于油/水界面70上方的儲(chǔ)集巖層的區(qū)域2內(nèi)。當(dāng)注射水的壓力 在區(qū)域2中積聚時(shí)，所產(chǎn)生的效果是使界面70下降，同時(shí)為區(qū)域3中的烴提供了附加的壓力，由此導(dǎo)致烴移向位于井眼1的下端處的壓力相對(duì)較低的區(qū)域。移動(dòng)的烴通過(guò)多個(gè)穿孔 16進(jìn)入井筒10的下端，所述下端優(yōu)選裝配有內(nèi)部篩網(wǎng)18以便將隨著開(kāi)采的烴進(jìn)入的固體 顆粒物質(zhì)的量降至最低限度。其它設(shè)備構(gòu)型包括使導(dǎo)管51延伸通過(guò)位于井下的另一封隔器11 (未示出)，該封 隔器用于限定出井筒的設(shè)有穿孔14的第二部分。正如圖2更加詳細(xì)地示出地那樣，穿孔14 可位于含烴地層下方而位于含水地層中以便促進(jìn)烴的流動(dòng)?，F(xiàn)在參見(jiàn)圖2的放大垂直視圖，正如該實(shí)施例所示，設(shè)備被安裝在井筒的第一部 段IOa和第二部段IOb中，其中下部井筒具有更小的直徑。正如所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解 地本發(fā)明還可以這樣的方式被實(shí)踐，即，將組件安裝在具有均勻直徑的井筒中，如圖1示 意性地示出地那樣。設(shè)置不同的管道直徑會(huì)對(duì)各種密封件的選型和尺寸、體積流速以及注 射壓力的計(jì)算造成影響，所有這些都是所屬領(lǐng)域技術(shù)人員已經(jīng)掌握的技術(shù)，所述密封件大 體上由附圖標(biāo)記28示出。上面描述了主要的元件，包括被附接到Y(jié)形工具24上并形成了組件20的一部分 的ESP 22以及相關(guān)的配件和導(dǎo)管。電纜26從地面延伸至ESP 22。通過(guò)位于上部井筒部段IOa中的穿孔12進(jìn)入的水會(huì)通過(guò)過(guò)濾器組件18并且被保 持在由ESP封隔器60和封隔器29以及處在密封件井眼接收器56內(nèi)部的密封件所形成的 室中。如箭頭所示，加壓水從ESP 22的上端被排出并沿下向流動(dòng)的方向進(jìn)入Y形工具24 內(nèi)。用于構(gòu)成圖2所示的組件的各種其它配件和管道包括位于密封件井眼接收器56中的 隔離密封組件處的坐放短節(jié)(landing nipple) 50和剪切接頭。該設(shè)備中其余的配件包括 搭扣閂鎖組件58以便將密封底部和密封件井眼延伸裝置59密封在內(nèi)部并且鎖入封隔器64 內(nèi)。附加的密封件包括被定位在篩網(wǎng)過(guò)濾器18上方的直徑較大的可收回的密封件62以及 下部的可收回的密封件井眼封隔器64。在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，附加的封隔器被安裝在Y形工具上方以便起到支承 ESP并減輕任何振動(dòng)效應(yīng)的作用，且還用于對(duì)位于封隔器上方的環(huán)形空間進(jìn)行隔離，以使其 免遭含水地層的流體所可能帶來(lái)的腐蝕效應(yīng)。該設(shè)備的這種構(gòu)型的重要優(yōu)點(diǎn)在于使ESP在其直立位置處運(yùn)行，而不是在從底 部進(jìn)行排放的倒置位置處運(yùn)行。這種取向的選擇是重要的，原因在于在倒置位置處的運(yùn)行 過(guò)程中施加在ESP上的應(yīng)力將會(huì)影響其有效的運(yùn)行壽命。正如本發(fā)明中所構(gòu)造地那樣，ESP 在其正常的直立運(yùn)行模式下運(yùn)行且由此避免了可能出現(xiàn)的應(yīng)力故障。位于開(kāi)采用穿孔上方 的該位置使得任何固體都會(huì)沉到ESP下方，由此降低了 ESP在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中被卡在井眼 中的風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明的設(shè)備還具有這樣的優(yōu)點(diǎn)當(dāng)安裝完組件之后需要進(jìn)行測(cè)井或修井時(shí)，可 在不去除完井部件的情況下就接近注射區(qū)域。進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)包括能夠收回ESP和相關(guān)聯(lián)的 管道以便對(duì)泵進(jìn)行修補(bǔ)/維護(hù)，而不必去除過(guò)濾器組件18的篩網(wǎng)和已經(jīng)安裝的任何完井附 件的能力。組件20可包括注射管柱以便減輕加壓物質(zhì)流中的摩擦損耗，所述注射管柱包括 多種尺寸的較短的旁通管道59。封隔器64被設(shè)置以便對(duì)產(chǎn)水區(qū)域Zl和注射區(qū)域Z2進(jìn)行 隔離，而位于Y形工具單元24上方的另一封隔器60的作用在于將流的振動(dòng)對(duì)ESP產(chǎn)生的 影響降至最低限度。封隔器32使區(qū)域Z3的含烴儲(chǔ)集層與注射區(qū)域Z2隔離開(kāi)來(lái)。
權(quán)利要求
一種將水注入含烴的地質(zhì)儲(chǔ)集巖層內(nèi)以便促進(jìn)烴流入被定位在所述儲(chǔ)集層中的井眼中的一個(gè)或多個(gè)井筒內(nèi)的方法，所述方法包括a.為所述井筒設(shè)置上部隔離組件和下部隔離組件以便限定出所述井筒的第一部分；b.使水從處于所述儲(chǔ)集層中的第一含水地層進(jìn)入所述井筒的所述第一部分內(nèi)；c.將加壓的水從所述井筒的所述第一部分泵送通過(guò)立式安裝的電潛泵，所述立式安裝的電潛泵被附接到Y(jié)形工具的一條腿上；d.將所述加壓的水從所述Y形工具的第二條腿排入注射導(dǎo)管內(nèi)，所述導(dǎo)管穿過(guò)了所述井筒的所述第一部分的所述下部隔離組件；e.將所述加壓的水從所述注射導(dǎo)管排入所述井筒的由第二隔離組件限定出的下部第二部分內(nèi)；以及f.將所述水從所述井筒的所述第二部分注入所述儲(chǔ)集層的圍繞著所述井眼的第二地層內(nèi)，所述第二地層位于與所述儲(chǔ)集巖層中包含的烴鄰近的位置處，由此使得通過(guò)被排入所述第二地層內(nèi)的所述水促進(jìn)了任何烴從所述儲(chǔ)集層流入位于所述井眼中的所述井筒內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法包括使進(jìn)入的水通過(guò)過(guò)濾器組件到達(dá)井筒的 所述第一部分從而從進(jìn)入所述泵的水中去除顆粒物質(zhì)的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述水由電潛泵(ESP)泵送，所述電潛泵在流體連 通的情況下被操作性地連接至位于所述井筒的所述第一部分中的Y形工具，且使水在位于 所述過(guò)濾器組件的排水口上方的位置處到達(dá)所述電潛泵的進(jìn)水口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法包括將加壓水流從所述泵排放出來(lái)并將其排 放通過(guò)所述Y形工具以便輸送至所述井筒的所述第二部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法進(jìn)一步包括通過(guò)第二密封件井眼封隔器使所 述井筒的第二部分和所述泵的排放口與井筒的所述第一部分隔離開(kāi)來(lái)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中可收回的密封件井眼封隔器被安裝以使所述第二 井筒部分與所述第一井筒部分隔離開(kāi)來(lái)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述井筒的所述第一部分的直徑大于所述井筒的 所述第二部分的直徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一地層通過(guò)液壓方式與所述第二地層隔離 開(kāi)來(lái)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一儲(chǔ)集地層和所述第二儲(chǔ)集地層位于含烴 地層上方。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中烴進(jìn)入所述井筒的與所述第一部分和所述第二 部分隔離開(kāi)來(lái)的第三部分內(nèi)且通過(guò)位于所述井筒的所述第三部分中的開(kāi)采工藝管柱開(kāi)口 而被收集并輸送至地面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，所述方法進(jìn)一步包括安裝穿過(guò)位于所述井筒的所述 第一部分中的所述上部隔離組件和所述下部隔離組件的開(kāi)采工藝管柱。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中被排出的水在預(yù)定壓力下被輸送至所述井筒的 所述第二部分。
13.一種促進(jìn)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)井眼從含烴的地下儲(chǔ)集巖層中回收烴的方法，所述方法包括a.由位于所述儲(chǔ)集層的所述含烴地層上方的第一區(qū)域產(chǎn)生水并使該水進(jìn)入位于所述 井眼中的井筒的被隔離的第一部分內(nèi)；b.將水從所述第一部分泵送通過(guò)與Y形工具和注射導(dǎo)管存在流體連通的電潛泵，所述 注射導(dǎo)管被安裝在所述井筒的所述第一部分中；c.將加壓的水從所述注射導(dǎo)管排入所述井筒的被隔離的第二部分中；并且d.將所述加壓的水從所述井筒的所述第二部分注入位于所述第二區(qū)域處的儲(chǔ)集巖層 內(nèi)，所述第二區(qū)域位于第三區(qū)域下方，所述第三區(qū)域?yàn)楹瑹N地層，由此被注入所述第二區(qū)域內(nèi)的水的壓力促進(jìn)了烴從所述第三區(qū)域流入所述一個(gè)或多 個(gè)井眼內(nèi)從而實(shí)現(xiàn)回收。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，所述方法進(jìn)一步包括使由所述第一區(qū)域產(chǎn)生的水與所述井筒的位于所述第一區(qū)域上方的部分隔離開(kāi)來(lái)且 與所述第二區(qū)域隔離開(kāi)來(lái)；并且使所述井筒的與所述第二區(qū)域鄰近的部分與所述井筒的與所述第三區(qū)域鄰近的部分 隔離開(kāi)來(lái)。
15.一種促進(jìn)從地下儲(chǔ)集巖層中開(kāi)采出烴的方法，這種促進(jìn)是通過(guò)將水注入位于含烴 儲(chǔ)集層下方的巖層內(nèi)并且將水泵送進(jìn)入第二地層內(nèi)以便提高所述烴上的壓力從而由此導(dǎo) 致所述烴流向穿過(guò)所述儲(chǔ)集層的井眼的方式實(shí)現(xiàn)的，所述注水是通過(guò)從第一地層中抽吸水 而實(shí)現(xiàn)的，所述第一地層位于所述含烴地層上方且遠(yuǎn)離所述含烴地層的位置處且所述第一 地層是富含水的地層，所述第二地層與所述含烴儲(chǔ)集巖層是分開(kāi)且鄰近的，該方法所具有 的改進(jìn)特征在于a.安裝具有被附接到Y(jié)形工具上的排放出口的電潛泵和被定位在井筒的第一隔離部 分中的注射導(dǎo)管，所述第一隔離部分與所述儲(chǔ)集層的所述第一產(chǎn)水地層流體連通；b.使水從所述第一地層進(jìn)入所述井筒的所述第一部分內(nèi)；c.沿與所述井筒的縱向軸線對(duì)齊的方向?qū)⒓訅旱乃畯乃鲭姖摫弥苯颖盟屯ㄟ^(guò)所述 Y形工具導(dǎo)管而到達(dá)所述井筒的第二下部隔離部分，所述第二下部隔離部分與所述第二地 層流體連通；并且d.將所述加壓的水注入所述第二地層內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述泵送出現(xiàn)在所述第一地層的水平處。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，所述方法包括對(duì)進(jìn)入所述井筒的所述第一部分內(nèi)的 水進(jìn)行過(guò)濾。
18.用于輸送加壓水流以便將其注入含烴儲(chǔ)集巖層內(nèi)從而促進(jìn)烴流入井眼內(nèi)以便將烴 開(kāi)采到地面上的設(shè)備，其中所述注射水作為地下水而從被所述井眼穿過(guò)的上部的地下地層 流出，所述設(shè)備包括a.電潛泵(ESP)和與所述電潛泵流體連通的Y形工具，所述電潛泵被定位在位于所述 井眼中的井筒的第一部分中以便垂直地排出加壓地下水流，由此來(lái)自所述電潛泵的所述加 壓水流沿井下方向從所述Y形工具被排入所述井筒的位于所述第一井筒部分下方的第二 部分內(nèi)以便將所述水注入所述儲(chǔ)集層內(nèi)；b.隔離器件，所述隔離器件限定出所述井筒的所述第一部分且用于接收被連接至所述
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于使位于通過(guò)液壓方式而與含烴儲(chǔ)集巖層分開(kāi)的地層中的地下水供應(yīng)源產(chǎn)生轉(zhuǎn)向，以便將水注入與油/水界面鄰近的儲(chǔ)集層內(nèi)從而提高流動(dòng)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)井眼的烴的流速和產(chǎn)率，而無(wú)需將注射水泵送到地面上的方法和設(shè)備。電潛泵(ESP)和Y形工具的組件被定位在所述井眼中而位于所述地下水供應(yīng)裝置的水平處，且水被向下泵送通過(guò)井筒以便注入例如位于所述含烴儲(chǔ)集巖層下方的巖層內(nèi)。適當(dāng)?shù)拿芊饧?、封隔器和水泥塞被設(shè)置以使所述高壓注射水與被吸入所述井筒的所述第一上部部分內(nèi)的地下水隔離開(kāi)來(lái)。
文檔編號(hào)E21B43/38GK101903617SQ200880004866
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2008年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月13日
發(fā)明者A·M·埃爾梅特瓦利, A·S·阿爾-穆海什, A·S·阿爾-賈里 申請(qǐng)人:沙特阿拉伯石油公司