CN108603400A - 井下装置和井下系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种井下装置，用于通过流体而在井中向下移动以促进井的生产区域的增产，井包括具有第一开口的井管结构和对着第一开口布置的第一活动套筒，且井管结构具有内径，井下装置具有轴向延伸方向，并包括：包括具有与套筒中的凹槽匹配的轮廓的两个突伸元件的第一部分、和第二部分，第二部分包括：本体；能从本体突伸出以将第二部分锚固在井管结构中的两个锚固元件；以及构造成对着井管结构密封的密封元件，井下装置还包括：移位机构，所述移位机构包括能在活塞缸中移动的活塞，以使所述第一部分沿所述轴向延伸方向相对于锚固在所述井管结构中的所述第二部分移位来操纵所述套筒。本发明还涉及一种用于对井的井管结构周围的地层进行增产作业的井下系统。最后，本发明涉及一种用于借助根据本发明的井下系统对地层进行增产作业的增产方法。

Description

井下装置和井下系统

技术领域

本发明涉及一种井下装置，该井下装置用于通过流体在井中向下运动以助于井的生产区域的增产。本发明还涉及一种用于对井的井管结构周围的地层进行增产作业的井下系统。最后，本发明涉及一种用于借助根据本发明的井下系统对地层进行增产作业的增产方法。

背景技术

当对井中的生产区域进行增产作业时，第一球被下降到井中并随井筒流体流动直至其到达其无法通过的球座，导致该球坐落在第一套筒的球座中。向井中连续泵送流体导致在球上的压力，从而使套筒从关闭位置移动至打开位置。当套筒打开，流体进入井周围的地层中，并且可开始增产过程。通过下沉比第一球更大的第二球来对第二生产区域进行增产作业，该第二球在流体中流动直至其到达比第一套筒更靠近井的顶部的另一套筒中的球座。该第二球坐落在该第二套筒的球座中，该套筒被迫打开并且可以开始该第二生产区域的增产过程。这样，多个球可被下沉以对井的多个区段进行增产作业。

当生产区域的增产作业结束时，将操作工具浸入井中以例如通过在球中钻孔而将坐落在最靠近地面的套筒中的球取回。操作工具之后从井中被收回并且在第二次送入中被再次浸入井中以取回下一个球。取回过程连续进行直至所有的球均已被取回，并且可通过再次打开所有的套筒来开始油生产。

采用这种球沉降的过程便宜，但也非常浪费时间，因为球必须逐个地取回。此外，取回在球座上滚动的圆球可能非常困难，并且取回过程可能因此而失败。

发明内容

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改进的以比现有技术的方案更快速且更可靠的方式对多个生产区域进行增产作业的方法。

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，即通过一种井下装置来实现，该井下装置用于通过流体而在井中向下移动以促进井的生产区域的增产，该井包括具有第一开口的井管结构和对着该第一开口布置的第一活动套筒，该井管结构具有内径，该井下装置具有轴向延伸方向并包括：

-第一部分，该第一部分包括：

-具有与套筒中的凹槽匹配的轮廓的两个突伸元件；和

-第二部分，该第二部分包括：

-本体；

-能从该本体突伸出以将该第二部分锚固在井管结构中的两个锚固元件；以及

-构造成对着井管结构密封的密封元件，

其中，该井下装置还包括移位机构，所述移位机构包括能在活塞缸中移动的活塞，以使所述第一部分沿所述轴向延伸方向相对于锚固在所述井管结构中的所述第二部分移位来操纵所述套筒。

在一个实施例中，该移位机构可包括在活塞相对于活塞缸移动期间被压缩的弹簧。

在另一实施例中，该密封元件可以是杯状密封件。

此外，每个突伸元件可以是能在径向方向上移入和移出突伸缸的。

此外，突伸缸可与该活塞缸流体连接，以使得在活塞移动进入活塞缸中时，活塞缸中的流体迫使该突伸元件移出突伸缸。

该活塞可具有延伸到活塞缸中的第一活塞端部，该第一活塞端部具有端面面积，并且该第一部分可具有第一端部和连接至第二部分的第二端部，并且该第一端部可具有大于活塞的端面面积的表面积，从而该井管结构中的加压流体能向该活塞缸中进一步迫压该活塞。

此外，每个锚固元件可以是能在径向方向上移入和移出锚固缸的。

根据本发明的井下装置还可包括适于分别向锚固缸和/或突伸缸提供加压流体以使所述锚固元件和/或所述突伸元件突伸的泵。

在一个实施例中，所述移位机构可包括液压储存器。

在另一实施例中，所述第二部分可包括构造成由马达驱动的泵。

此外，所述井下装置可包括电源。

上述电源可包括电池或驱动用以驱动发电机的涡轮的推进器。

本发明的井下装置还可包括锚固致动缸，所述锚固缸与所述锚固致动缸流体连接，从而当启动活塞向所述锚固致动缸中移动时，所述锚固致动缸中的流体迫使所述锚固元件移出所述锚固缸。

在一个实施例中，可在所述锚固致动缸中布置第二弹簧。

在另一实施例中，所述启动活塞可通过来自所述井管结构或所述泵的加压流体而向所述锚固致动缸中移动。

在又一实施例中，所述第二部分可包括从所述本体径向突伸出的凸起。

所述凸起可构造成是能突伸的。

此外，所述井下装置可包括定位工具，该定位工具构造成确定所述井下装置沿所述井管结构的位置。

此外，所述井下装置可包括一个或多个对中器。

所述井下装置还可包括控制单元，所述控制单元构造成控制所述突伸元件和/或所述锚固元件的移动。

上述控制单元可包括计时器、传感器、测井工具、存储单元和/或阀。

在一个实施例中，所述传感器可以是温度传感器或压力传感器。

在另一实施例中，所述阀可以是顺序阀。

本发明的井下装置可具有前端部，所述前端部呈锥形或半球形。

所述井下装置还可包括与所述活塞缸或所述锚固致动缸流体连通的补偿器。

本发明还涉及一种用于对井的井管结构周围的地层进行增产作业的井下系统，所述井具有顶部，所述井下系统包括：

-井管结构，该井管结构包括：

-用于允许流体流入和/或流出所述井管结构的至少两个开口；

-至少第一活动套筒和第二活动套筒，每个活动套筒均在第一位置对着其中一个所述开口布置并且在第二位置露出所述开口，并且每个活动套筒均具有至少一个凹槽；

-构造成对所述井管结构进行加压的系统泵；以及

-上述的井下装置。

上述井下系统可包括构造成隔离出待被增产的区域的第一和第二环状屏障，每个环状屏障均包括：

-用于安装为所述井管结构的一部分的基础管状部件，所述基础管状部件包括穿孔；

-可膨胀套筒，围绕所述基础管状部件并具有面向所述基础管状部件的内表面和面向井孔的壁部的外表面；

-所述可膨胀套筒的每个端部均与所述基础管状部件连接；以及

-在所述可膨胀套筒的内表面与所述基础管状部件之间的环形空间。

在一个实施例中，所述密封元件可相比于所述活动套筒更远离井的顶部布置。

在另一实施例中，所述基础管状部件的所述穿孔可相比于所述密封元件更靠近所述井的顶部布置。

在又一实施例中，所述井管结构可具有在每个活动套筒下方定位以用于与所述凸起接合的突伸部。

所述井管结构还可具有构造成接收所述锚固元件的凹口。

此外，所述井管结构可具有一个或多个入流区段。

上述入流区段可具有生产开口。

此外，可在生产开口中布置生产阀。

此外，所述井下系统可包括第一和第二井下装置。

此外，所述第一井下装置可构造成打开多个套筒，并且第二井下装置可构造成再次关闭所述的多个套筒。

对着所述套筒的开口可包括爆破隔膜。

最后，本发明涉及一种用于借助根据本发明的井下系统对地层进行增产作业的增产方法，包括以下步骤：

-将上述井下装置浸在井管结构中；

-对所述井管结构进行加压；

-沿所述井管结构移动所述井下装置；

-使所述井下装置的第一部分对着第一活动套筒定位；

-借助于突伸元件接合第一活动套筒的凹槽；

-将锚固元件锚固在井管结构中；

-使第一部分沿第一方向相对于第二部分移动，从而使所述第一活动套筒露出所述开口；

-通过使注入的流体离开开口来对所述地层进行增产作业；

-使所述第一部分沿与所述第一方向相反的第二方向相对于所述第二部分移动从而关闭所述开口；

-释放所述突伸元件和锚固元件；

-沿所述井管结构移动所述井下装置；

-使所述井下装置的第一部分对着第二活动套筒定位；以及

-借助于所述突伸元件接合所述第二活动套筒的凹槽。

上述的使所述第一部分相对于所述第二部分移动的步骤可通过加压流体沿所述第一方向朝所述第二部分挤压所述第一部分来执行。

在一个实施例中，所述第一部分可借助于被压缩的弹簧而移动远离所述第二部分。

在另一实施例中，所述第一部分相对于第二部分的移动可压缩弹簧。

附图说明

下面将参考后附的示意图更详细地描述本发明及其许多优点，所述示意图出于示例目的仅示出了一些非限制性的实施例，其中：

图1示出了在井中移动以对周围地层进行增产作业的井下系统的井下装置。

图2示出了具有已突伸的锚固元件的图1的井下装置。

图3示出了具有在打开套筒之前已突伸的突伸元件的图1的井下装置。

图4示出了其中套筒处于打开位置的图1的井下装置。

图5示出了其中套筒处于关闭位置的图1的井下装置。

图6示出了其中突伸元件被再次分离的图1的井下装置。

图7示出了当沿井进一步向下移动时的图1的井下装置。

图8示出了井下装置的另一实施例的局部剖视图。

图9示出了井下装置的又一实施例的局部剖视图。

图10-13示出了通过首先使突伸元件突伸并且其次通过使锚固元件突伸以接合井管结构的壁部而操作的井下装置。

图14示出了井下装置的另一实施例。

图15示出了井下装置的又一实施例。

图16示出了另一井下系统的局部剖视图。

图17示出了又一井下系统的局部剖视图。

图18示出了图15的井下装置的液压系统的液压图示。

所有的附图是高度示意性的，未必按比例绘制，并且它们仅示出了阐明本发明所必需的那些部件，省略或仅暗示了其它部件。

具体实施方式

图1示出了井下装置1，该井下装置能借助沿井向下流动从而迫压井下装置1沿井中的井管结构3下降的流体而在井2中向下移动。井下装置1用于通过经由井管结构3的第一开口4逐出流体来帮助井的生产区域101增产，该井管结构具有对着第一开口布置的第一套筒5。套筒5被打开以使增产流体从开口逐出并且被再次关闭以便在经另一开口逐出流体时再次加压该井管结构。

井下装置1包括第一部分7和第二部分11，该第一部分包括两个突伸元件8，所述突伸元件具有与套筒5中的凹槽10匹配的轮廓9，该第二部分包括本体12、两个锚固元件14和密封元件15，所述两个锚固元件能从本体突伸出以用于将第二部分锚固在井管结构中，所述密封元件构造成相对于井管结构3密封以对井管结构的位于密封元件上方的内部进行加压并因此经开口4逐出流体以压裂井管结构中的开口周围的地层。井下装置1还包括移位机构16，所述移位机构包括能在活塞缸18中移动的活塞17，以使所述第一部分7沿所述轴向延伸方向相对于锚固在所述井管结构3中的所述第二部分11移位来操纵所述套筒5。

在图1中，井下装置1沿井向下移动，其中已突伸的锚固元件14已准备好停驻到井管结构3中的构造成接收锚固元件14的凹口51中。井下装置1包括定位工具40，该定位工具构造成确定井下装置1沿井管结构3的位置。当定位工具40已检测到井下装置1正接近待被操纵的套筒时，锚固元件被突伸出并且沿井管结构滑动直至它们能够接合井管结构中的空腔，并且由于套筒5在其中移动的凹槽太小，锚固元件无法接合这样的凹槽并且进一步向下滑动直至它们到达锚固元件适配到其中的凹口51，如图2所示。

密封元件是杯状密封件20并且当流体压到井下装置1上时该密封元件沿具有内径ID的井管结构的轴向延伸方向6滑动，并且该杯状密封件帮助促进将井下装置沿井管结构向下压的压力。如图3所示，当坐落在凹口中时，突伸元件对着套筒就位，并且突伸元件8被突伸出，从而接合套筒中的凹槽，通过流体压到第一部分7上从而在套筒朝向第二部分11向下移动的同时向活塞缸18中迫压活塞17，如图4所示。现在，套筒不再覆盖开口并且井管结构中的加压流体经该开口4进入并进入地层中以压裂地层或以其他方式对地层进行增产作业以增加从地层生产含烃流体的产量。当增产过程结束时，由于加压流体不再压在第一部分7上并且第一部分之后能例如通过随活塞17向活塞缸18中的移动而被压缩的弹簧19(在图8中示出)或通过收集被压出活塞缸的流体的储存器28(在图10中示出)而移动远离第二部分11，所以套筒被关闭。套筒5因此被移动至其初始的关闭位置，在该关闭位置套筒覆盖开口4(如图5所示)，并且之后突伸元件8缩回(如图6所示)。一旦突伸元件8已被缩回，锚固元件14便也能与凹口分离，并且该井下装置继续前进，如图7所示。

如能在图8中看到的，第一部分7借助充当活塞17的轴杆52与第二部分连接。随着活塞17进一步向活塞缸18中移动，来自缸18的流体被迫流经活塞17中的流体通道53，并因此流经轴杆52，并进入每个突伸元件移动进入其中的突伸缸18a中，从而相对于井下装置1的轴向延伸方向6径向向外地迫压突伸元件。活塞17具有延伸进入活塞缸18中的第一活塞端部21，该第一活塞端部具有端面面积22。第一部分7具有第一端部23和第二端部24，并且第二端部24被连接至第二部分11。第一端部23具有大于活塞17的端面面积22的表面积25，从而井管结构中的加压流体向活塞缸18中进一步迫压活塞17。

在图9中，每个锚固元件均能借助于适于向锚固缸26提供加压流体的泵29而沿径向方向移入和移出锚固缸26以使锚固元件突伸。在锚固元件14被突伸出时，锚固弹簧55以使得弹簧55能使锚固元件再次缩回这样的方式被压缩。第二泵27布置在第一部分7中以向突伸缸18a提供加压流体以使突伸元件8突伸。泵27、29由马达30驱动，并且过滤器54对着泵27、29的入口布置。井下装置还包括包含电源31，该电源包括电池32和推进器33，当井下装置1沿井管结构向上和向下移动时，推进器驱动涡轮34，该涡轮驱动发电机35为电池供电。

井下装置还包括控制单元42，控制单元构造成控制突伸元件和/或锚固元件的移动。在图9中，锚固元件14在到达待被操纵的套筒之前被突伸。为了在井管结构中定位井下装置的位置，井下装置包括定位工具40，该定位工具与控制单元42通信，该控制单元之后启动待被突伸的锚固元件14。当锚固元件到达凹口时，锚固元件甚至进一步延伸，并且信号被发送至启动突伸元件8的突伸的控制单元。一旦突伸元件被突伸，阀47便打开并因此允许流体进入活塞缸18，并且因此，活塞17的移动通过使第一部分7移动远离第二部分11而操纵套筒向上运动以露出井管结构中的开口，并且从而活塞压缩弹簧19。当已经经由开口执行完增产过程时，井管结构中的压力释放并且弹簧19使活塞17缩回活塞缸18中并因此关闭套筒以使得套筒覆盖井管结构中的开口。活塞缸中的流体流入补偿器49中。控制单元还包括计时器43，该计时器例如在可由传感器测量的井管结构中的压力降低时、在活塞向活塞缸18中移动时或当突伸元件被缩回时启动。因此，阀可以是顺序阀，并且控制单元还可包括用于存储被执行操作的操作数据的存储单元46和用于测量和和记录井中的其它数据的测井工具。

如能从图14和15中看到的，井下装置可包括用于使锚固元件突伸的锚固致动缸36，而不是包括泵和相关马达。锚固缸26与锚固致动缸36流体连接，从而锚固致动缸36中的具有储存器压力Pc的流体在启动活塞37向锚固致动缸36中移动时迫压锚固元件移出锚固缸。第二弹簧38布置在锚固致动缸36中以与锚固缸26中的第三弹簧59b一起使锚固元件14缩回。启动活塞37通过具有来自井管结构的具有井压力Pa的加压流体而在锚固致动缸中移动，但它也可通过泵而被移动。

在图14和15中，井下装置1还包括从第二部分11的本体12径向突伸出的凸起39，以使得井下装置1停靠在井管结构中的突伸部56上而不是使锚固元件突伸。在图14中，凸起构造成是可突伸的。井下装置1还包括一个或多个对中器41，用于使井下装置1在井管结构中居中。井下装置1具有呈锥形或半球形的前端部48。

在图15中，当井下装置已经停靠在突伸部56上时，井管结构中的压力Pa增大并且第一部分7朝向第二部分11移动，并且活塞17向活塞缸18中移动，从而挤压突伸缸18a中的流体以使突伸元件8突伸并与套筒接合。随着活塞进一步向活塞缸中移动，套筒向下移动，从而露出开口4。同时，启动活塞37被井管结构中的压力向下迫压，并且井筒流体进入通道74中并压到启动活塞37上，从而迫使锚固致动缸36中的流体进入锚固缸26中并进入锚固元件8中以突伸并接合井管结构。在增产作业期间，压力高到足以将活塞维持在其位于活塞缸中的缩回位置。当增产过程结束时，压力降低并且活塞缸18中的弹簧19迫使活塞17突伸，并且套筒5向上移动至其关闭位置并且突伸元件8缩回。顺序阀73换位，从而关闭至突伸缸18a的流体连通。之后在井管结构中制造压力脉冲，从而迫使锚固启动活塞37向上和向下移动，并且连接至活塞37的活塞销75沿J形槽69或其它锯齿形槽移动并且以这种方式，活塞销75使颈环72转动并使凸起39脱离与突伸部56的接合，并且井下装置继续向待被操纵的下一个套筒移动。

图18公开了图15所示的井下装置1的液压系统的图示，其中，储存器28具有受到井压力Pa影响的储存器压力Pc。弹簧19具有作用在活塞17的一侧上的弹簧压力Pb并且井压力作用在活塞17的另一侧上。

在另一实施例中，在井管结构中制造的压力脉冲能迫使第一部分7相对于第二部分11向上和向下移动并且以与J形槽69或锯齿形槽相同的方式迫使第二部分11转动并迫使凸起39脱离与突伸部56的接合以便井下装置能够继续向待被操纵的下一个套筒移动。

在图14中，井下系统具有控制单元42，其操纵第一电磁阀77、第二电磁阀78和第三电磁阀79并因此操纵井下装置1。在井下装置停靠在突伸部56上之前，第一电磁阀77关闭。当井下装置已停靠在突伸部56上时，第一和第二电磁阀打开并且井管结构中的压力增加。之后，第一部分7朝向第二部分11移动并使活塞向活塞缸中移动从而挤压突伸缸18a中的流体以使突伸元件8突伸并接合套筒并且从而压缩突伸弹簧59。随着活塞进一步向活塞缸中移动，套筒向下移动，从而露出开口4。同时，启动活塞37被井管结构中的压力向下迫压，并且井筒流体进入通道74中并压到启动活塞37上，从而迫使锚固致动缸36中的流体进入锚固缸26中并进入锚固元件8中以突伸并接合井管结构。之后，在增产作业期间，第一电磁阀77关闭并且突伸元件被释放。当增产过程已结束且在一定量的脉冲之后，第一电磁阀再次打开并且井管结构中的压力增加，并且突伸元件被突伸且活塞缸18中的弹簧19迫使活塞17突伸，并且套筒5向上移动至其关闭位置且突伸元件8缩回。在井管结构中的一定量的压力脉冲之后，第三电磁阀打开并且井管结构中的压力向下迫压启动活塞37，并且致动缸18中的流体经第三电磁阀流入释放通道81中并进入凸起腔室82，从而迫使凸起缩回并释放井下装置1。凸起在它们的已突伸位置中是弹簧加载的。突伸部56之后可被磨掉，如果必要的话。此外，第一部分7可具有用于在增产操作完成之后或在井下装置被卡住的情况下取回井下装置的打捞颈。

在图14中，井下装置还被操作成使得突伸元件以与上述相同的方式接合套筒并在增产作业期间将套筒保持在其打开位置。

在图17中，第一井下系统1、1A和第二井下装置1、1B被用于一次操纵位于两个环状屏障60之间的第一生产区域101中的四个套筒5。首先，第一井下装置1、1A被下沉，并当移动通过这些套筒时，第一生产区域101中的全部四个套筒5均被打开，从而露出爆破隔膜83布置在其中的开口4。之后，在达到一定的压力水平后，爆破隔膜83爆破并且开始增产过程。随后，第二井下装置1、1B跟着通过每个已打开的套筒5，并且在第一井下装置1、1A开始打开第二生产区域102中的套筒5之前关闭每个套筒。第二井下装置1、1B具有旁通通道84，用于爆破所述隔膜的加压流体和/或增产流体能经过该旁通通道。一旦第二井下装置1、1B需要向下移动以关闭套筒，旁通通道84便被关闭，例如通过拉动连接至第二井下装置1、1B的钢丝绳或借助计时器来关闭。随后，还是通过拉动钢丝绳(如果有的话)或通过使用计时器来再次打开旁通通道84。

在图10-13中，井下装置以与图1-8不同的方式被操作。在图10-13中，井下装置在接近待被操纵的套筒5时将突伸元件8突伸。突伸元件8是借助于由马达30驱动的泵27而被突伸出的，这也在图9中示出。突伸元件8在其已突伸位置上沿井管结构滑动直至突伸元件8到达套筒5中的凹槽10，并且之后，它们进一步突伸至与凹槽接合，如在图11中所示。一旦检测到与套筒的接合，锚固元件便也借助于泵29被突伸。锚固元件在已突伸时紧贴井管结构的内表面，并且它们借助二者之间的摩擦固定住第二部分11。因此，在本实施例中，井管结构无需具有用于实现功能的用于井下装置的凹口。在锚固元件14突伸之后，井管结构中的压力P(在图12中示出)启动移位机构16并且活塞17向活塞缸18中移动，从而将套筒5从关闭位置迫压到打开位置，以露出开口4，如图13所示，并且因此可开始增产操作。当增产操作已结束，将第一部分7移动远离第二部分11，从而关闭套筒，并且突伸元件和锚固元件缩回并且井下装置沿井管结构进一步向下移动。

图16示出用于对井下装置在其中使用的井2的井管结构3周围的地层进行增产作业的井下系统100。井具有顶部102a、和布置在顶部以对井管结构进行加压的系统泵103。井下系统100包括具有用于允许流体流入和/或流出井管结构的至少两个开口4的井管结构3以及第一活动套筒5、5a和第二活动套筒5、5b。每个活动套筒均对着一个开口布置，并且当处于第一位置时，套筒覆盖开口4，并且在第二位置时，套筒露出开口4。系统泵103构造成对井管结构进行加压。井下系统100还包括环状屏障60，优选第一和第二环状屏障两者，环状屏障构造成隔离出待被增产的区域104。每个屏障包括用于安装为井管结构3的一部分的基础管状部件61，该基础管状部件61包括穿孔62，并且环状屏障还包括围绕该基础管状部件的可膨胀套筒63。可膨胀套筒63具有面向基础管状部件61的内表面64和面向井孔70的壁部68的外表面65。可膨胀套筒的每个端部66均与基础管状部件连接，从而在可膨胀套筒的内表面与基础管状部件之间限定出环形空间67。当井下装置对着第二套筒5b定位时，基础管状部件的穿孔62与井下装置1的密封元件相比更靠近井的顶部布置。环状屏障还包括膨胀和抗塌缩单元93。

如能看到的，第一活动套筒对着井管结构3的入流区段中的生产开口74a布置。生产开口74a可具有生产阀。

用于借助井下系统对地层进行增产作业的增产方法，包括将井下装置浸在井管结构中并对井管结构进行加压的步骤。此外，井下装置沿井管结构移动并使井下装置的第一部分对着第一活动套筒定位。之后，发生借助突伸元件的第一活动套筒的凹槽的接合，并且锚固元件被锚固在井管结构中。并且，第一部分沿第一方向相对于第二部分移动，并且从而第一活动套筒露出开口，并且地层通过注入流体离开开口而被增产并使第一部分沿与第一方向相反的第二方向相对于第二部分移动，从而关闭开口。之后，突伸元件和锚固元件释放并且井下装置沿井管结构移动并对着第二活动套筒定位井下装置的第一部分。随后，井下装置借助于突伸元件而接合第二活动套筒的凹槽。

第一部分相对于第二部分的移动也能通过沿第一方向朝向第二部分挤压第一部分的加压流体来启动，并且其中，第一部分通过利用被压缩的弹簧而远离第二部分地移动。第一部分相对于第二部分的移动压缩弹簧。

流体或井筒流体是指存在于油井或气井井下的任何类型的流体，如天然气、石油、油基泥浆、原油、水等。气体是指存在于井、完井、或裸井中的任何类型的气体组分，并且油是指任何类型的油组分，例如原油，含油流体等。气体、油和水流体可因此均分别包括除气体、油和/或水之外的其它元素或物质。

套管、生产套管或井管结构是指井下使用的与油或天然气生产有关的任何类型的管、管道、管结构、衬管、管柱等。

在该工具不是完全浸没入套管中或井下装置被卡住的情况下，井下牵引器可用来从井中取回井下装置。井下牵引器可具有带轮子的可突伸的臂部，其中，轮子接触套管的内表面，用于在套管内推进该牵引器和该工具前进。井下牵引器是能够在井下推动或拉动工具的任何类型的驱动工具，例如Well

尽管上面已经结合本发明的优选实施例对本发明进行了描述，但在不背离如下面的权利要求所限定的本发明的情况下可想到的若干变型对本领域技术人员来说是显而易见的。

Claims (15)

1.一种井下装置(1)，用于通过流体而在井(2)中向下移动以促进所述井的生产区域(101)的增产，所述井包括具有第一开口(4)的井管结构(3)和对着所述第一开口布置的第一活动套筒(5)，所述井管结构具有内径(ID)，所述井下装置具有轴向延伸方向(6)并包括：

-第一部分(7)，所述第一部分包括：

-具有与所述套筒中的凹槽(10)匹配的轮廓(9)的两个突伸元件(8)；和

-第二部分(11)，所述第二部分包括：

-本体(12)；

-能从所述本体突伸出以将所述第二部分锚固在所述井管结构中的两个锚固元件(14)；和

-构造成对着所述井管结构密封的密封元件(15)，

其中，所述井下装置还包括移位机构(16)，所述移位机构包括能在活塞缸(18)中移动的活塞(17)，以使所述第一部分沿所述轴向延伸方向相对于锚固在所述井管结构中的所述第二部分移位来操纵所述套筒。

2.根据权利要求1所述的井下装置，其中，所述移位机构还包括在所述活塞相对于所述活塞缸移动期间被压缩的弹簧(19)。

3.根据权利要求1或2所述的井下装置，其中，所述密封元件是杯状密封件(20)。

4.根据权利要求1所述的井下装置，其中，每个突伸元件均能在径向方向上移入和移出突伸缸(18a)。

5.根据权利要求4所述的井下装置，其中，所述突伸缸与所述活塞缸流体连接，以使得在所述活塞移动进入所述活塞缸中时，所述活塞缸中的流体迫使所述突伸元件移出所述突伸缸。

6.根据权利要求4所述的井下装置，其中，所述活塞具有延伸到所述活塞缸中的第一活塞端部(21)，所述第一活塞端部具有端面面积(22)，所述第一部分具有第一端部(23)和连接至所述第二部分的第二端部(24)，所述第一端部具有表面积(25)，所述表面积大于所述活塞的端面面积，从而所述井管结构中的加压流体能向所述活塞缸中进一步迫压所述活塞。

7.根据权利要求4所述的井下装置，其中，每个锚固元件均能在径向方向上移入和移出锚固缸(26)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的井下装置，还包括适于分别向所述锚固缸和/或所述突伸缸提供加压流体以使所述锚固元件和/或所述突伸元件突伸的泵(27)。

9.根据权利要求7所述的井下装置，还包括锚固致动缸(36)，所述锚固缸与所述锚固致动缸流体连接，从而当启动活塞(37)向所述锚固致动缸中移动时，所述锚固致动缸中的流体迫使所述锚固元件移出所述锚固缸。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的井下装置，其中，所述第二部分还包括从所述本体径向突伸出的凸起(39)。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的井下装置，还包括定位工具(40)，所述定位工具构造成确定所述井下装置沿所述井管结构的位置。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的井下装置，还包括控制单元(42)，所述控制单元构造成控制所述突伸元件和/或所述锚固元件的移动。

13.一种用于对井(2)的井管结构(3)周围的地层进行增产作业的井下系统(100)，所述井具有顶部(102a)，所述井下系统包括：

-井管结构(3)，所述井管结构包括：

-用于允许流体流入和/或流出所述井管结构的至少两个开口(4)；

-至少第一活动套筒(5、5a)和第二活动套筒(5、5b)，每个活动套筒均在第一位置对着一个所述开口布置并且在第二位置露出所述开口，每个活动套筒均具有至少一个凹槽(10)；

-构造成对所述井管结构进行加压的系统泵(103)；以及

-根据前述权利要求中任一项所述的井下装置(1)。

14.一种用于借助根据权利要求13所述的井下系统(100)对地层进行增产作业的增产方法，包括以下步骤：

-将根据权利要求1-12中任一项所述的井下装置(1)浸在所述井管结构(3)中；

-对所述井管结构进行加压；

-沿所述井管结构移动所述井下装置；

-使所述井下装置的第一部分(7)对着第一活动套筒(5)定位；

-借助于突伸元件(8)接合所述第一活动套筒的凹槽(10)；

-将锚固元件(14)锚固在所述井管结构中；

-使所述第一部分沿第一方向相对于所述第二部分(11)移动，从而使所述第一活动套筒露出所述开口(4)；

-通过自所述开口向外注入流体来对所述地层进行增产作业；

-使所述第一部分沿与所述第一方向相反的第二方向相对于所述第二部分移动，从而关闭所述开口；

-释放所述突伸元件和锚固元件；

-沿所述井管结构移动所述井下装置；

-使所述井下装置的第一部分对着所述第二活动套筒定位；以及

-借助于所述突伸元件接合所述第二活动套筒的凹槽。

15.根据权利要求14所述的增产方法，其中，使所述第一部分相对于所述第二部分移动的步骤通过加压流体沿所述第一方向朝所述第二部分挤压所述第一部分来执行。