本發(fā)明要求2015年8月31日提交的美國實用專利申請No.14/840473的優(yōu)先權(quán)，其中，美國實用專利申請No.14/840473是于2013年8月28日提交的美國非臨時專利申請No.14/012089的部分繼續(xù)申請并要求其優(yōu)先權(quán)，美國非臨時專利申請No.14/012089為2013年3月7日提交的美國非臨時專利申請No.13/788068的部分繼續(xù)申請并要求其優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于在將加壓流體注入地質(zhì)層中時提供延時的設(shè)備及方法。更具體地說，一種通過流體壓力來激活的趾閥裝置，在預(yù)設(shè)的時間間隔之后打開端口以允許流體從井套管流入地質(zhì)層。現(xiàn)有技術(shù)和發(fā)明背景
背景技術(shù)：
：在水平井筒或在一些垂直井筒的套管柱的底部或趾部安裝感壓打開設(shè)備已經(jīng)成為慣例。這些設(shè)備構(gòu)成并作為套管柱的不可或缺的部分運行。在對套管澆注水泥并且使之凝固后，所施加的表面壓力與流體靜壓力結(jié)合并且使感壓閥打開。流體靜壓力與施加的壓力的結(jié)合通常用于克服若干剪切銷或克服精密破裂盤。一旦實現(xiàn)與井筒[即，套管外面的區(qū)域]的聯(lián)通，則能夠?qū)M行水壓壓裂，或者能夠?qū)㈤y用作注射口以向下泵送額外的繩索射孔槍、塞或諸如井牽引器之類的其他傳輸工具。與澆注水泥并套管的井建立聯(lián)通的其他已知方法包括油管傳輸射孔或者撓性油管傳輸射孔。這些都是實現(xiàn)注射點的一般方法，但都需要更多的時間和費用。本發(fā)明提供一種在流體注射通過套管時提供延時的改進的設(shè)備及方法。當(dāng)前的即時打開型延時工具以不受控的方式運行，其中活塞以不受控的方式撞擊。因此，需要一種以受控的方式即時打開的延時工具。當(dāng)前的延時工具無法打開多個井下工具。例如，當(dāng)存在需要向地層打開的兩個工具時，一個工具可以由于破裂盤的致動壓力的變化而向地質(zhì)層打開，然而由于第一工具已經(jīng)連接到地層，使得泵壓無法到達第二工具以致動。因此，需要在短時間內(nèi)打開多個工具而無需分別部署每個工具。由于工具以不受控的方式打開，所以現(xiàn)有技術(shù)的工具也不提供可重復(fù)的和可復(fù)制的延時。因此，需要一種用于以受控的方式打開到地層的連接的可靠、可重復(fù)和可復(fù)制的延時工具。題為“Slidingsleevevalveandmethodforassembly(滑動套筒閥及用于裝配的方法)”的美國6763892號專利公開如下內(nèi)容：“公開了一種滑動套筒閥及用于裝配的方法。所述閥包括從頂段、中段和底段組裝的分段的主體。中段具有流孔口。封閉套筒共軸地安裝在組裝的主體中。該封閉套筒具有旨在當(dāng)閥打開時與中段的流孔口聯(lián)通的流孔口。封閉套筒由密封裝置密封在主體內(nèi)以阻止不期望的流體流過閥。該密封裝置包括以合作組合作用的第一、第二和第三密封件。該密封件包括位于閥的主體內(nèi)部的O型-環(huán)和V型疊加式密封件?；瑒犹淄查y具有流體壓力均衡裝置，以允許在閥完全打開或完全閉合之前對通過閥的流體壓力的均衡以便減少密封件上磨損。該均衡裝置包括滑動套筒中的多個壓力均衡端口，其旨在用于當(dāng)閥打開時在與滑動套筒孔口聯(lián)通之前先與主體孔口聯(lián)通，并且當(dāng)閥閉合時在與滑動套筒孔口聯(lián)通之后再與主體孔口聯(lián)通?！鼻笆鲩y的現(xiàn)有技術(shù)的組裝和制造包括用合適的密封件將若干個獨立部件螺紋連接在一起。管狀主體的部件可以包括耦接在一起并整合到井筒套管中的頂段、中段和底段、端部耦接件以及耦接適配器。然而，由于連接件的數(shù)量的原因，閥無法經(jīng)受得住典型井筒套管的扭矩規(guī)范。此外，更多數(shù)量的分段和連接件增加了通過閥泄露的傾向性并因此導(dǎo)致閥不可靠。因此，需要一體式芯軸或管狀主體以在閥螺紋旋入井筒套管時經(jīng)受得住井筒套管的扭轉(zhuǎn)和扭矩規(guī)范。需要由一體式芯軸制成的閥以提供更大的可靠性并且降低泄露的傾向性?，F(xiàn)有技術(shù)的缺陷如上細述的現(xiàn)有技術(shù)存在如下缺陷：現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不提供具有簡單的構(gòu)造和比較便宜的延時元件的經(jīng)濟的延時工具。現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不提供在高壓下打開以連接到地質(zhì)層的可靠的延時工具?，F(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不提供打開具有抵抗來自井筒碎片和流體的堵塞的反作用破裂盤的延時工具。現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不提供以分階段方式打開多個延時工具?，F(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不提供對操作者而言看上去是立即打開的短延時受控工具。現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不提供具有較大內(nèi)徑的延時工具?，F(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不提供在0.5秒至3分鐘的范圍內(nèi)受控的短延時工具。現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不提供在60分鐘至兩周的范圍內(nèi)受控的長延時工具?，F(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不提供用大型蓄壓器控制的長延時工具?，F(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不提供用非常高粘度的流體控制的長延時工具?，F(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不提供用堵塞劑控制的長延時工具。現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不提供用串聯(lián)或并聯(lián)連接的疊加延遲劑控制的長延時工具?，F(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不提供雙致動控制的延時閥?，F(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不提供單致動控制的延時閥。現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不提供由單個芯軸制造的雙致動控制的延時閥?，F(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不提供由單個芯軸制造的單致動控制的延時閥。現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不提供通過受控延時閥進行壓裂?，F(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不提供用趾閥檢測潮濕管托(wetshoe)?，F(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不提供用多個注射裝置從井中移除碎片。現(xiàn)有技術(shù)不提供由單個芯軸制造受控延時裝置，其中，該芯軸能夠承載井筒套管的所有拉伸、壓縮和扭轉(zhuǎn)負荷?，F(xiàn)有技術(shù)不提供為了較大的可靠性和減少泄露的傾向性由一體式芯軸制造的閥。雖然現(xiàn)有技術(shù)的一些可能教導(dǎo)了針對這些問題的幾個的一些解決方案，但是現(xiàn)有技術(shù)仍未解決用于建立注入地層的受控延時裝置的核心問題。發(fā)明目的因此，本發(fā)明的目的(尤其)在于規(guī)避現(xiàn)有技術(shù)的缺陷并影響以下目的：提供具有簡單的構(gòu)造和比較便宜的延時元件的經(jīng)濟的延時工具。提供在高壓下打開以連接到地質(zhì)層的可靠的延時工具。提供打開具有抵抗來自井筒碎片和流體的堵塞的反作用破裂盤的延時工具。提供以分階段方式打開多個延時工具。提供對操作者而言看上去是立即打開的短延時受控工具。提供具有較大內(nèi)徑的延時工具。提供在0.5秒至3分鐘的范圍內(nèi)受控的短延時工具。提供在60分鐘至兩周的范圍內(nèi)受控的長延時工具。提供用大型蓄壓器控制的長延時工具。提供用非常高粘度的流體控制的長延時工具。提供用堵塞劑控制的長延時工具。提供用串聯(lián)或并聯(lián)連接的疊加延遲劑控制的長延時工具。提供雙致動控制的延時閥。提供單致動控制的延時閥。提供由單個芯軸制造的雙致動控制的延時閥。提供由單個芯軸制造的單致動控制的延時閥。提供通過受控延時閥進行壓裂。提供用趾閥檢測潮濕管托。提供用多個注射裝置從井中移除碎片。提供由單個芯軸制造受控延時裝置，其中，該芯軸能夠承載井筒套管的所有拉伸、壓縮和扭轉(zhuǎn)負載。提供為了更大的可靠性和減少泄露的傾向性由一體式芯軸制造的閥。然而，這些目標(biāo)不應(yīng)理解為限制本發(fā)明的教導(dǎo)，這些目標(biāo)基本上是通過在以下部分討論的所公開的本發(fā)明而部分地或全部地實現(xiàn)的。本領(lǐng)域技術(shù)人員無疑能夠選擇如所公開的本發(fā)明的方案以影響上述目標(biāo)的任意組合。技術(shù)實現(xiàn)要素：系統(tǒng)概述本發(fā)明在不同實施例中以以下方式論述上述目標(biāo)的一個或更多個。本發(fā)明包括集成在井筒套管中用于將加壓流體注入地層的設(shè)備。該設(shè)備包括具有開口的外殼、活塞、疊加延遲限制器。致動裝置和具有液壓流體的高壓腔體。疊加延遲限制器配置為與高壓腔體壓力連接，并且憑借該疊加延遲限制器，通過液壓流體從高壓腔體流通進入低壓腔體來限制活塞的行進速率?；谕ㄟ^致動設(shè)備的致動，活塞行進一段致動時間，在致動時間段過去后，活塞行程允許打開開口以便加壓流體在端口打開時間間隔流過開口。方法概述本發(fā)明系統(tǒng)可用于受控延時方法的環(huán)境中，其中所述系統(tǒng)如前述通過具有以下步驟的方法來控制：(1)在井筒中安裝井筒套管連同所述裝置；(2)將流體注入井筒套管中以使壓力增加至最大值；(3)當(dāng)最大壓力超過致動裝置的額定壓力時，致動所述致動裝置；(4)允許活塞在致動時間段內(nèi)行進；(5)使得活塞行進以在端口打開時間間隔期間打開所述開口以便加壓流體流入地層。所述方法和其他優(yōu)選示例性實施例方法的集合、連同本文描述的多個優(yōu)選示例性實施例系統(tǒng)由本發(fā)明的整體范圍預(yù)知。附圖說明為了更完全地理解本發(fā)明提供的優(yōu)點，應(yīng)連同附圖一起參考以下詳細說明，附圖中示出：圖1a是本發(fā)明實施例的裝置的平面圖。圖1b是本發(fā)明實施例的裝置的橫截面的平面圖。圖2是圖1a和圖1b中顯示的裝置的分解截面視圖，其中端口閉合。圖3是圖1a和圖1b中顯示的裝置的分解截面視圖，其中端口打開。圖4是本發(fā)明實施例的裝置的平面圖。圖5是圖4中顯示的本發(fā)明實施例的裝置的一部分的分解截面視圖AE。圖6是圖4中顯示的部分的分解截面視圖AC。圖7是圖4中顯示的本發(fā)明實施例的裝置的一部分的分解截面視圖AD。圖8是本發(fā)明實施例的裝置的操作的測試結(jié)果的圖示。圖9a和圖9b示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，具有串聯(lián)設(shè)置在限制器中的疊加的延時元件的示例性受控延時裝置。圖9c和圖9d示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，具有串聯(lián)和并聯(lián)組合地設(shè)置在限制器中的疊加的延時元件的受控延時裝置。圖10a圖10b、圖10c是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，示出閉合時間、致動時間、端口打開時間的受控延時裝置的示例性截面圖。圖11a是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，用受控的趾閥裝置進行套管壓力測試的示例圖，其中示出了延時的致動時間和端口打開時間。圖11b是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，用受控的趾閥裝置進行套管壓力測試的示例圖，其中示出了即時的致動時間和端口打開時間。圖12a示出破裂盤的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)橫截面。圖12b示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，在受控延時裝置中使用的反作用破裂盤的示例性系統(tǒng)橫截面。圖13示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，趾閥中產(chǎn)生噴射動作的圓形殼體開口和圓形芯軸端口的示例性系統(tǒng)截面圖。圖14示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，趾閥中產(chǎn)生噴射動作的橢圓形殼體開口和橢圓形芯軸端口的示例性系統(tǒng)截面圖。圖15a示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，趾閥中產(chǎn)生噴射動作的橢圓形殼體開口和圓形芯軸端口的示例性系統(tǒng)截面圖。圖15b示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，趾閥中產(chǎn)生噴射動作的圓形殼體開口和橢圓形芯軸端口的示例性系統(tǒng)截面圖。圖16為示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，使用延時趾閥裝置的受控延時方法的示例性流程圖。圖16a為示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，使用延時趾閥裝置的、具有受控延時的套管完整性測試方法的示例性流程圖。圖17a示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，包括雙受控趾閥的示例性雙致動受控延時裝置。圖17b示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，包括雙受控趾閥的雙致動受控延時裝置的示例性橫截面。圖18示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，雙致動受控延時裝置的示例性立體圖。圖19示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，整合在井筒套管中的示例性雙致動受控延時裝置。圖20為示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，使用雙延時趾閥裝置的受控延時方法的示例圖。圖21a、21b、21c示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的單致動受控延時裝置的示例性橫截面。圖22示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的單致動受控延時裝置的示例性立體圖。圖23為示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，使用單致動雙延時趾閥裝置的受控延時方法的示例性流程圖。圖24為示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，通過延時趾閥裝置進行的壓裂和射孔方法的示例性流程圖。圖25示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，具有球座的趾閥裝置的示例性橫截面。圖26示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，具有球座的趾閥裝置的示例性立體圖。圖27為示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，使用延時趾閥裝置和限制塞元件檢測潮濕管托的示例性流程圖。圖28a、28b、28c為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，示出第一注射點、碎片收集和第二注射點的示例性雙注射裝置。圖29為示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，使用受控雙注射裝置清除碎片的示例性流程圖。圖30為示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，使用受控雙延時裝置清除碎片的示例性流程圖。圖31為示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，使用受控延時裝置和射孔槍清除碎片的示例性流程圖。圖32為示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，使用受控延時裝置清除碎片的示例性流程圖，所述受控延時裝置包括第一工具、第二工具和第三工具。圖33為示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，具有一體式芯軸的示例性滑動套筒裝置。圖34為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，示出具有一體式芯軸的滑動套筒裝置的組裝的示例性流程圖。具體實施方式雖然本
發(fā)明內(nèi)容允許有以許多不同形式的實施例，但是附圖中示出的和本申請中將詳細說明的本發(fā)明的優(yōu)選實施例應(yīng)理解的是：本公開內(nèi)容應(yīng)視為本發(fā)明的原則的范例，并且不旨在將本發(fā)明的寬泛的方面限制于所示實施例的范疇。本申請的大量創(chuàng)造性教導(dǎo)將具體參照當(dāng)前優(yōu)選實施例來描述，其中這些創(chuàng)造性教導(dǎo)有利地適用于建立到烴地層的注射的特定問題。然而，應(yīng)理解，該實施例僅是在此的創(chuàng)造性教導(dǎo)的許多有益應(yīng)用的一個示例?？傊旧暾埖恼f明書中所做的陳述不一定限制所聲明的多個發(fā)明的任意一個。此外，部分陳述可以應(yīng)用于部分創(chuàng)造性特征卻不可以應(yīng)用于其他特征。本發(fā)明是改進的“趾閥”裝置和方法以允許以延時的方式將流體注射通過石油或天然氣的井筒套管壁分段(以及套管水泥)的端口進入地質(zhì)層。從廣義的方面看，所述裝置提供延時注入加壓流體通過井筒套管中的開口到達地質(zhì)層，所述裝置包括：具有開口的殼體，其能夠通過該裝置殼體的壁中的端口聯(lián)通到地層；可移動的單個活塞或者多個活塞，其能夠移動到一位置以提供對端口的覆蓋和密封，并且能夠移動到使端口暴露的位置；用于將活塞移動至使端口暴露的最終位置的器件；和用于激活活塞的運動的器件。本發(fā)明體現(xiàn)了完井領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會領(lǐng)會的對傳統(tǒng)壓力響應(yīng)設(shè)備的改進。當(dāng)前設(shè)備的最大局限在于：允許流體從套管流入地層(通過設(shè)備壁中的開口或端口)的該設(shè)備的套筒或動力活塞在達到致動壓力后立即打開。這限制了在壓力下的測試時間，并且在很多情況下，妨礙操作者達到期望的套管測試壓力。本發(fā)明通過提供液壓延時以提供充足的時間來在所需壓力下測試套管，并且提供在允許與井筒和地質(zhì)層的流體聯(lián)通之前的持續(xù)時間來克服該局限。這通過將體積受限的流體緩慢地釋放通過液壓計量腔室來實現(xiàn)，所述液壓計量腔室允許覆蓋開口的活塞移動至使開口暴露的位置。由于聯(lián)邦和州監(jiān)管機構(gòu)對套管測試壓力的持續(xù)時間或停延時間的強制性要求，該特征將變得更佳有利。通過對流體類型和流體體積的操作，通過改變液壓液體限流器的流速，并通過將壓力閥適當(dāng)?shù)夭贾煤驮O(shè)置在限流器的一側(cè)或兩側(cè)，能夠使計量時間增加或調(diào)整至特定的測試要求。本發(fā)明的第二個優(yōu)勢在于：兩個或更多個閥能夠作為同一套管安裝的一部分來安裝(運行)。通過在打開兩個或更多個閥的任何一個之前允許所有閥開始進行計量來使得能夠?qū)崿F(xiàn)運行兩個或更多個閥的可選配置。在單個套管柱中運行兩個或更多個閥的特征和選擇增加了在沒有任何井干預(yù)的情況下就能夠使井的第一分段受到刺激壓裂的可能性。由于第一個閥打開之后就無法再進一步施加或增加致動壓力，所以其他已知的設(shè)備不允許多于單個閥在同一個井中操作。第三個明顯優(yōu)勢在于：在閥的操作中，端口被緩慢打開使得當(dāng)端口被打開(被暴露)時，流體在高壓射流下被注入套管外面的水泥(其由于端口初始小開口而導(dǎo)致)，從而建立到地層的更好的連接。當(dāng)端口被暴露時，流體首先以高效精確切割射流噴射，并當(dāng)端口打開時，其放大以產(chǎn)生之后被放大的引導(dǎo)孔效應(yīng)。參照附圖，圖1A示出包括直接插入套管柱中的內(nèi)芯軸29的受控延時工具，并示出本發(fā)明的裝置的實施例的總體外觀圖。開槽的端口28圍繞著套管，流體將通過開槽的端口28輸送到地質(zhì)層中。圖1B示出圖1A的裝置的截面圖。芯軸的完整一體式設(shè)計承載裝置所遭遇的所有拉伸、壓縮和扭轉(zhuǎn)載荷。整個趾閥裝置由管道輸入套管柱作為柱的整體的一部分，并且布置在期望地層射孔和流體注入地層的位置。該裝置可以在不改變其功能的情況下安裝在任意方向。圖2(圖1B的一部分)示出本發(fā)明的實施例的裝置的細節(jié)。壓力激活打開設(shè)備23(優(yōu)選為反作用盤而非傳統(tǒng)的破裂盤)可以用于啟動活塞。由于在進行水泥澆注期間，破裂盤位于套管柱中，所以具有不容易堵塞并且不需要額外的清理工作的反作用破裂盤是非常有利的。閥芯軸被加工成容納對活塞5的致動進行最終控制的打開設(shè)備23(例如破裂盤)。打開的活塞5通過彈性體密封件(圖2中的16、18和20與圖6中的45、47和49)密封，以覆蓋裝置中的內(nèi)端口和外端口25-27和28。圖2和圖3中示出的開口25-27(以及未示出的第四端口)是打開的端口。在一個實施例中，端口25-27(以及其他內(nèi)部端口)將具有用于限制流速的機構(gòu)，諸如擋板(圖7中的50)，例如具有包括限制端口或者螺紋的和彎曲的通道的擋板50。這會阻止井筒流體通過破裂盤(圖2中的23和圖7中的52)迅速涌入活塞腔室32。在圖5中，芯軸殼體54相似于圖2中的芯軸殼體5，并且52為對應(yīng)于圖2中的23的破裂盤。芯軸殼體51與芯軸殼體6相同。在一個實施例中，活塞5具有雙直徑(46和48)(圖6示出該活塞5)，其中，在一端的一部分46具有比另一端的48較小的直徑。這種階梯式直徑活塞設(shè)計將降低當(dāng)活塞經(jīng)受套管壓力時為抵消活塞上的壓力所需的內(nèi)部壓力。這種壓力降低會使特定限流器所提供總延時增加。對特定限流器的流動的阻力受到部件上的壓差的影響。通過減小部件上的壓差，能夠巧妙且可預(yù)見地操控流速。該設(shè)計在不向裝置添加較大的流體腔的情況下提供了增加的延時和壓力測試間隔。該雙直徑活塞允許降低流體腔中的壓力。這具有諸多優(yōu)勢，尤其是由于給定的限流器或計量設(shè)備上的壓差將減小的事實而會使延時增加。在平衡的活塞面積的情況下，流體腔室中的壓力將位于或接近井筒壓力。在活塞的較低端46較小而接近流體腔室的一端48的活塞面積較大的情況下，力將與流體腔室中較低的壓力相平衡。用這種方式，會易于將流體腔室壓力減小25％或更多。圖1A、圖1B和圖2中所示的一系列外部分段4、6和8螺紋連接以形成裝置的流體腔和壓力腔。串聯(lián)件3不僅耦接外部分段4和活塞5，還容納液壓限流器22。朝向活塞5的左側(cè)的區(qū)域32為流體腔，而朝向串聯(lián)件3的左側(cè)的區(qū)域為當(dāng)流體橫穿液壓限流器時容納流體容積的低壓腔。兩個腔室都被上蓋8覆蓋。破裂盤23或52為使閥打開操作啟動的激活設(shè)備。當(dāng)準備就緒進行操作時(即打開活塞)，套管壓力增加至測試壓力條件。該增加的壓力使破裂盤23或52壓裂，并且流體在套管壓力下(施加的流體靜壓力或任意組合)進入直接在其下方的以及鄰近活塞5的腔室(這在圖2中示為活塞5的右端以及朝向閥14的左側(cè))。流體的進入導(dǎo)致活塞5開始移動(至圖的左側(cè))。該流體運動允許活塞更接近打開位置而不可逆轉(zhuǎn)地移動。在實際的實驗室和現(xiàn)場測試中，大約4.5英寸的活塞運動開始暴露內(nèi)部開口25至27和外部開口28。這些開口最初是閉合的并通過活塞5與套管流體密封。隨著活塞移向開口和最終位置，槽28被暴露，從而允許流體通過槽28流過開口25、26和27。因此，活塞的受限運動允許從破裂盤23壓裂直至槽被暴露以使流體通過的時間延時。該運動繼續(xù)，直至活塞移動至端口完全打開的位置?；钊?圍繞設(shè)備29的內(nèi)壁。隨著流體壓力增加通過端口14，其將活塞5移入流體腔室32中。流體腔室的液壓流體限制活塞的運動。存在液壓流體限流器22，其允許流體從腔室32流至較低壓力的腔室34。該流體限流器控制從腔室32至腔室34的流體的流速，從而當(dāng)活塞移至全開位置時控制活塞的運動速度。在裝置芯軸中的槽28是用于流體從套管流至地層的通道。圖3示出當(dāng)處于“打開”(移入腔室32)時活塞5的位置。初始時，該運動使流體腔室中的壓力增加至密切反應(yīng)流體靜壓力的附加量的、施加在閥上的套管壓力。通過對流體類型，流體容積，低壓腔室的初始充裝壓力和液壓限流器的可變流速的經(jīng)驗操作，可以對延時進行可觀的預(yù)定控制。延時能夠按照需要設(shè)置，但基本會在5到60分鐘。如果能夠經(jīng)受得住存在于井筒中的壓力和溫度條件的話，任何液壓流體都會是合適的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠容易地選擇例如Skydrol500B-4TM的合適的流體。在另一個實施例中增加了對從活塞腔室32流至低壓活塞腔室34的流體的流速的控制，以便于更精確地調(diào)節(jié)活塞移動以打開端口的速度。如圖5(容納允許流體從活塞腔室32向低壓腔室34流動的限流器的工具分段的分段放大圖)所示，存在放置在流量計量分段22的下游的背壓閥或釋壓閥42以保持流體腔室中的預(yù)定壓力。這通過減小存在于流體腔室34與活塞腔室32中的井筒壓力之間的壓差來提高工具可靠性?？梢曰陬A(yù)期的流體靜壓力選擇該背壓閥或釋壓閥42。背壓閥還可以串聯(lián)布置以增加圈閉壓力。另一個背壓閥或釋壓閥44可以放置在流體計量分段22的下游以保證當(dāng)部署在水平井筒中或當(dāng)反轉(zhuǎn)用于延長的時間期間時，在傳輸期間僅最小流體容積從流量計量分段22移動至低壓腔室34。通過選擇這些背壓閥的合適的壓力設(shè)置，流體控制閥的“撞擊”(通過加壓流體的突然撞擊而有力地打開)減小。在操作時，本發(fā)明的裝置會在允許流體注入所需地層的位置通過管道輸入套管柱。該裝置可以以任意方向嵌入柱。本發(fā)明的優(yōu)勢在于，本發(fā)明的兩個或更多個閥可以用在柱中。如所說明的，這些閥將打開以允許在地層中的多個位置的流體注射。本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠領(lǐng)會，可以如何以不同的延時使用并程控本發(fā)明的兩個或更多個閥，以根據(jù)需要在井操作的不同階段期間打開(例如，一個或更多個閥為5分鐘的延時，而一個或更多個閥為20分鐘的延時)。例如，該裝置可以配置為使得操作員可以在5分鐘的延時后打開一個或更多個閥(啟動滑蓋)，在打開閥的位置壓裂所述區(qū)域，然后針對一個或更多個閥并繼續(xù)壓裂所述區(qū)域。通常，該裝置會由具有與井筒套管相似特性的鋼來構(gòu)建。原型設(shè)備具有約60英尺長的一般尺寸，其具有6.5英寸的標(biāo)稱外徑和3.75英寸的標(biāo)稱內(nèi)徑。根據(jù)設(shè)備確定用于其中的井和操作酌情而定的其他尺寸意在包括于本發(fā)明中，并可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地確定。圖8示出裝置原型的測試結(jié)果。如所示，5分鐘測試示出當(dāng)活塞運動以暴露設(shè)備中的開口時的5分鐘的恒壓。在前述說明書中參照本發(fā)明的具體實施例對本發(fā)明加以說明。然而，顯然，在不脫離如前所述的權(quán)利要求中提出的本發(fā)明的廣闊思想和范圍的情況下，能夠?qū)Ρ景l(fā)明做大量的修改和改變。因此本說明書視為圖示性而非限制性的。因此本發(fā)明的范圍應(yīng)僅由所附權(quán)利要求來限制。具有疊加延時限流器的受控延時裝置的優(yōu)選實施例(0900-0940)本發(fā)明更詳細地大體示出于圖9a(0910)中，其中，具有疊加延時限流器的受控延時裝置集成有井筒套管并通過其輸送。疊加延時限流器(0920)的展開圖進一步示出于圖9b中。該裝置可以包括致動時從高壓腔室向低壓腔室移動的活塞。該疊加延時限流器(0902)與高壓腔室(0903)聯(lián)通，其可以包括串聯(lián)、并聯(lián)或組合連接的多個疊加的延時元件。延時元件可以是常規(guī)的液壓限流器，例如ViscoJetTM。疊加延時限流器允許流體從高壓腔室(0903)流至低壓腔室(0901)。該限流器控制從高壓腔室(0903)至低壓腔室(0901)的流速，從而當(dāng)活塞(0904)移至全開位置時控制活塞(0904)的運動速度?？梢远ㄖ蒲訒r元件的數(shù)量以實現(xiàn)用于活塞從閉合位置行進以打開裝置的殼體中的開口所需的延時。根據(jù)另一個優(yōu)選示例性實施例，延時元件如圖9c所示(0930)以并聯(lián)方式連接。具有并聯(lián)延時元件(0902、0912)的疊加延時限流器的展開圖(0940)進一步示出于圖9d中。根據(jù)又一個優(yōu)選示例性實施例，延時元件以串聯(lián)和并聯(lián)組合連接。根據(jù)一個優(yōu)選示例性實施例，延時大于60分鐘并小于2周?？梢酝ㄟ^操控在延時元件中的流體類型、流體容積、低壓腔室的初始充裝壓力和液壓限流器的可變流速來控制延時。根據(jù)又一個示例性實施例，液壓流體在表面是固態(tài)的，其當(dāng)隨著井筒套管中作為趾閥起效而改變物相為液態(tài)。能夠經(jīng)受得住存在于井筒中的壓力和溫度條件的任何液壓流體都會是合適的。液壓流體的粘度可以從3厘沲到10000厘沲。根據(jù)又一個示例性實施例，限流器中的延時可以通過增加堵塞劑而增加。可以設(shè)計堵塞劑的尺寸和形狀以產(chǎn)生更長或更短的延時。例如，較大顆粒尺寸堵塞劑相比于較小尺寸堵塞劑可以拖延活塞的行進速度。根據(jù)又一個示例性實施例，延時元件可以設(shè)計為可以滑入或滑出限流器的盒。該盒可以具有與限流器兼容的形狀因數(shù)。根據(jù)又一個示例性實施例，可以對該盒進行定位并定制以實現(xiàn)所需的延時。優(yōu)選的示例性ID/OD受控延時比率表1.0示出在示例性的受控延時裝置中的內(nèi)徑(ID)與外徑(OD)的示例性比率。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，ID/OD的比率為0.4到0.99。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，其中孔口的內(nèi)徑幾乎等于井筒套管的內(nèi)徑的全孔型式使得在生產(chǎn)期間大體上有更多的流體流動。表2.0示出對應(yīng)于表1.0的名稱列的內(nèi)套管ID和外套管ID。例如，名稱41/2指表2.0中的4.5的套管OD。表1.0名稱外徑(in)內(nèi)徑(in)41/25.653.3455.653.3451/26.883.7541/2全孔xx51/2全孔7.384.6表2.0根據(jù)一個優(yōu)選的示例性實施例，工具內(nèi)徑與套管內(nèi)徑的比率為0.4到1.1。示出端口閉合時間、致動時間段和端口打開時間間隔的受控趾閥裝置的優(yōu)選的示例性分段(1000-1030)端口閉合時間(1010)如圖10a(1010)中大體示出的，當(dāng)準備就緒進行操作時，套管壓力增加至測試壓力條件。當(dāng)活塞(1001)覆蓋受控時間延時裝置的殼體中的開口(1002)時，活塞保持在其位置?；钊?1001)保持在該位置直至致動事件發(fā)生。壓力上升事件至致動事件剛要開始之前的活塞保持在靜止位置的時間可以作為端口閉合時間。端口致動時間段(1020)如圖10b(1020)所圖示的，當(dāng)準備就緒進行操作時，套管壓力增加至測試壓力條件，所述測試壓力條件基本是設(shè)計井筒套管用于操作的最大壓力。當(dāng)套管壓力增加至超過壓力致動裝置的致動壓力時，增加的壓力使例如破裂盤的壓力致動裝置壓裂，并且流體在套管壓力下進入直接在活塞(1001)下方并緊鄰高壓腔室中的活塞(1001)的腔室。該流體運動允許活塞更接近打開位置而不可逆轉(zhuǎn)地移動?；钊葡蜓b置的殼體中的開口。在致動事件后至暴露端口之前的活塞行進時間可以認為是致動時間段。因此，活塞(1001)受限運動允許從壓力致動裝置壓裂直至開口(“槽”)(1002)被暴露以使流體通過的時間延時。該運動繼續(xù)，直至活塞移動至端口幾乎打開至完全打開的位置。流體腔室中的液壓流體限制活塞的運動。例如ViscoJetTM的疊加延時限流器或者限流元件可以控制流體從高壓腔室向低壓腔室的流速，從而當(dāng)活塞移至全開位置時控制活塞的速度。端口打開時間間隔(1030)如圖10c(1030)所示，當(dāng)活塞(1001)移向全開和最終位置時，殼體中的開口(1002)被暴露以允許流體流動通過芯軸中的端口。該運動繼續(xù)，直至活塞移動至開口完全被暴露的位置?；钊麖膭倓偙┞堕_口(1002)之前的位置(1001)行進至完全暴露開口(1002)的位置的時間可以認為是端口打開時間間隔。利用受控延時趾閥裝置進行套管壓力測試的優(yōu)選示例圖(1100-1190)圖11a(1140)示出利用受控的延時趾閥裝置的示例性壓力測試。該圖示出以X軸上的時間所測繪出的Y軸上的套管中的壓力。套管中的壓力從初始壓力(1101)增加至最大測試壓力(1102)的80％。壓力致動裝置、例如反作用破裂盤可以在時間(1107)處在測試壓力(1103)的80-90％時壓裂。之后活塞可以致動并開始隨著壓力進一步增加至最大套管壓力(1104)而移動。致動時間段可以限定為當(dāng)活塞致動時活塞行進至活塞開始暴露殼體開口所用的時間。例如，如圖11a(1140)所示，活塞從時間(1107)至?xí)r間(1108)的行進時間為致動時間(1105)。當(dāng)活塞開始暴露殼體的開口時，隨著活塞以受控的方式緩慢移動，芯軸中的端口與開口對齊。端口打開時間間隔可以限定為活塞開始打開開口至完全打開開口所用的時間。例如，如圖11a(1140)所示，活塞從時間(1108)至?xí)r間(1109)的行進時間為端口打開時間(1106)。在端口打開時間期間，隨著連接至地層的完成，套管中的壓力可以降至烴地層壓力。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，活塞以受控的方式緩慢地移過殼體開口導(dǎo)致使承壓流體連接至地層的噴射動作。端口打開時間和致動時間可以通過各種因數(shù)來控制，其包括高壓腔室和液壓限流器的尺寸、液壓限流器的長度、液壓限流器的設(shè)計和堵塞劑。封堵劑的直徑可以從1微米到50微米。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，端口打開的時間間隔可以為1秒到1小時。根據(jù)更優(yōu)選的示例性實施例，端口打開的時間間隔可以為0.5秒到20分鐘。根據(jù)另一個優(yōu)選的示例性實施例，端口打開的時間間隔幾乎為0秒。與圖11a(1140)中的圖類似，圖11b(1160)中概括示出了即時打開的圖，其中活塞以受控的方式即時地與地層建立連接。與圖11a(1140)中的端口致動時間段(1105)相比，端口致動時間段(1115)相對較短并且受控。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，端口致動時間段為0.5秒到小于5分鐘。根據(jù)更優(yōu)選的示例性實施例，端口致動時間段幾乎為0秒或即時。根據(jù)另一個優(yōu)選的示例性實施例，端口致動時間段為60分到小于2周?？梢酝ㄟ^例如更短的液壓限流器的長度、更低的液壓限流器流體速度和更短的高壓腔室等因素來控制延時或致動時間段。對于控制來自表面的流體壓力的操作員來說，會出現(xiàn)因為壓力響應(yīng)對于檢測而言過快從而發(fā)生到地層的即時連接的情況。在這種情況下，相比于其中撞擊活塞以使到地層的端口打開的現(xiàn)有技術(shù)方法，以受控的方式連接至地層是即時發(fā)生的。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，設(shè)備以受控的方式建立至地層的連接。優(yōu)選示例性反作用破裂盤(1200-1220)如圖12a(1210)所大體上示出的，現(xiàn)有技術(shù)的破裂盤易于被水泥或其他碎片(1201)堵塞。破裂盤(1210)的堵塞可能使破裂盤壓裂的致動壓力波動且可能阻止裝置的致動。因此，需要一種無堵塞的起到規(guī)定作用破裂盤。如圖12b(1220)所大體上示出的，在受控延時裝置中可以使用反作用破裂盤作為壓力致動裝置。該反作用破裂盤(1202)具有在水泥澆注和其他井筒操作期間不堵塞的獨特優(yōu)勢。該優(yōu)勢導(dǎo)致當(dāng)與常規(guī)的易于堵塞的向前輸送作用破裂盤比較時該破裂盤起到規(guī)定作用。具有芯軸端口和殼體開口形狀的優(yōu)選示例性受控延時裝置(1300-1500)圖13(1300)、14(1400)、15a(1510)和15b(1520)大體示出加壓流體從井筒套管至烴地層的噴射動作。隨著活塞緩慢移過趾閥的殼體的開口，暴露殼體開口，芯軸中的端口與開口對齊以產(chǎn)生加壓流體穿過開口的導(dǎo)向孔射流效應(yīng)。導(dǎo)向孔射流的形狀取決于活塞中的端口形狀和殼體中的開口形狀。閥可以在最大壓力下打開，并且當(dāng)活塞緩慢移動時初始受限流動面積隨著時間增加至最大設(shè)計流動面積。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，可以從包括圓形、橢圓形和正方形的組中選擇芯軸中端口的形狀。根據(jù)另一個優(yōu)選的示例性實施例，可以從包括圓形、橢圓形和正方形的組中選擇套管中開口的形狀。圖13(1300)示出當(dāng)活塞暴露殼體(1301)中的開口時可以由殼體中的圓形形狀的開口(1303)和芯軸(1302)中的圓形形狀的端口(1304)形成的噴嘴。類似地，圖14(1400)示出當(dāng)活塞暴露殼體(1401)中的開口時，可以由殼體中的橢圓形形狀的開口(1403)和芯軸(1402)中的橢圓形形狀的端口(1404)形成的噴嘴。類似地，圖15a(1510)示出當(dāng)活塞暴露殼體(1501)中的開口時，可以由殼體中的橢圓形形狀的開口(1503)和芯軸(1502)中的圓形形狀的端口(1504)形成的噴嘴。另外，圖15b(1520)示出當(dāng)活塞暴露殼體(1511)中的開口時，可以由殼體中的圓形形狀的開口(1513)和芯軸(1512)中的橢圓形形狀的端口(1514)形成的噴嘴。恒定寬度的槽或可變寬度的槽，例如液滴槽也可以用作殼體中的開口或者芯軸中的端口。當(dāng)活塞行進時，任意恒定寬度的形狀可以用作殼體中的開口或者芯軸中的端口。類似地，當(dāng)活塞移過開口和端口時，可能變寬或變窄的例如淚滴的形狀可以用作殼體中的開口或者芯軸中的端口。內(nèi)芯軸的流動面積可以設(shè)計用于有限的入口應(yīng)用使得流動以足夠高的流速轉(zhuǎn)移至多個注射位置。受控延時裝置的優(yōu)選示例性流程圖(1600)如大體上在流程圖16(1600)中所見的，使用受控延時裝置的優(yōu)選的示例性受控延時方法可以依據(jù)以下步驟大體描述：(1)在井筒中安裝井筒套管連同趾閥裝置(1601)；(2)注射流體以使井壓力增加至最大壓力的80％至100％(1602)；(3)當(dāng)流體的壓力超過致動裝置的額定壓力時，致動所述致動裝置(1603)；(4)允許趾閥中的活塞在致動時間段行進(1604)：和(5)使得活塞行進以在端口打開時間間隔期間打開開口，以便加壓的流體流入地質(zhì)層(1605)。受控延時裝置的優(yōu)選示例性流程圖(1610)如大體上在流程圖16a(1610)所見，使用受控延時裝置的優(yōu)選示例性受控延時方法可以依據(jù)以下步驟大體描述：(1)在井筒中安裝井筒套管連同所述裝置(1611)；(2)注射流體以使井壓力增加至最大壓力的80％到100％(1612)；(3)測試套管的完整性(1613)；(4)增加加壓的流體的壓力以便使壓力超過致動裝置的額定壓力(1614)；(5)將加壓的流體的壓力增加至所述最大套管壓力的約100％以允許活塞在所述致動時間段行進(1615)；(6)在所述致動時間段內(nèi)測試套管完整性(1616)；和(7)使得活塞行進以在端口打開時間間隔期間打開所述開口以便加壓的流體流入地質(zhì)層(1617)。優(yōu)選示例性雙致動受控延時裝置(1700-1900)如圖17a(1710)和17b(1720)所基本圖示的，雙致動受控延時裝置包括用于在井筒套管中使用的雙受控趾閥(1701、1702)。雙趾閥(1701、1702)的每個相似于前述圖1A和圖1B中的趾閥裝置。趾閥(第一延時工具)(1701)可以包括當(dāng)通過第一壓力致動裝置(1703)致動時活動的第一活塞(1704)、殼體中的第一開口(1705)和芯軸中的第一端口(1707)。類似地，趾閥(第二延時工具)(1702)可以包括當(dāng)通過第二壓力致動裝置(1713)致動時活動的第二活塞(1714)、殼體中的第二開口(1715)和芯軸中的第二端口(1717)。第一延時工具(1701)可以在第一位置集成到井筒套管中并且第二延時工具(1702)可以在第二位置集成到井筒套管中?？梢酝ㄟ^在套管放入井筒之前的裸眼井測井(open-holelog)、可以包括停留在區(qū)域中的所感興趣的三維地質(zhì)層的地震數(shù)據(jù)、以及泥漿錄井來確定第一位置和第二位置。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，雙致動受控延時裝置還可以包括在第三位置集成在井筒套管中的第三延時工具。第三工具可以包括具有第三開口的第三殼體、第三活塞和第三致動設(shè)備。應(yīng)注意，前述延時工具的數(shù)量不可以理解為限制。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以使用可以集成在井筒套管中的三個或更多個延時工具以在不同時間實現(xiàn)交錯的延時開口。包括泵送工具、注射流體或堵塞的其他操作可以在延時工具打開的任意時間來執(zhí)行。趾閥(1701、1702)中每個活塞(1704、1714)的行進速度彼此獨立控制。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，雙致動受控延時裝置可以由承載設(shè)備所承受的所有拉伸、壓縮和扭轉(zhuǎn)載荷的一體式芯軸的設(shè)計來制造。整個雙致動受控延時裝置可以作為柱的整體部分通過管道輸入套管柱，并且布置在需要地層射孔和流體注入地層的位置。該雙致動受控延時裝置可以在不改變其功能的情況下安裝在任意方向?，F(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不在單個系統(tǒng)中提供兩個或更多個趾閥是由于這樣的事實：至地層的第一連接釋放了井筒套管中的所有壓力，因此使得潛在的第二個趾閥失效。這是由致動裝置內(nèi)在的致動壓力的公差導(dǎo)致的。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，各個趾閥的延時是獨立控制的，使得能夠創(chuàng)建至地層的多個連接點。多個連接點對地層的影響可以導(dǎo)致提高的連接效率和增大的至地層的流動面積。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，流動面積可以增加50％至多于1000％。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，各個趾閥的延時是相等的。根據(jù)另一個優(yōu)選的示例性實施例，各個趾閥的延時是不相等的。根據(jù)又一個優(yōu)選的示例性實施例，第一致動時間段和第二致動時間段的比率為0.01到100。根據(jù)進一步的優(yōu)選示例性實施例，第一端口打開時間間隔和第二端口打開時間間隔的比率為0.01到100。根據(jù)又一個優(yōu)選的示例性實施例，一個閥為連接至地層提供防故障機制。第一致動設(shè)備(1713)和第二致動設(shè)備(1703)的額定壓力的差值可以在500PSI之內(nèi)。由于例如破裂盤的致動裝置的額定壓力標(biāo)定在+-500PSI，所以這是特別重要的。為了說明額定壓力中的偏差，具有+-500PSI的額定壓力偏差的兩個延時工具可以用于使致動壓力中的不確定性最小化。如果一個閥未能打開或起作用，另外的閥可以充當(dāng)替代或防故障裝置以提供至地層的連接。圖18(1800)示出受控雙延時受控設(shè)備的立體圖。該受控雙延時受控設(shè)備可以集成在井筒套管(1901)中，如圖19(1900)所示。具有集成的雙控制設(shè)備的套管可以用水泥來澆注(1902)。該設(shè)備可以包括兩個單獨的受控延時裝置、第一延時工具(1903)和第二延時工具(1904)。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，受控雙延時受控設(shè)備可以集成在套管的趾端。根據(jù)另一個優(yōu)選的示例性實施例，受控雙延時受控設(shè)備可以集成在套管的愈合端。利用雙致動趾閥的受控延時的優(yōu)選示例性流程圖(2000)如大體上在流程圖20(2000)中所見，使用圖17a(1710)中的前述雙致動受控設(shè)備的優(yōu)選示例性受控延時方法可以根據(jù)以下步驟大體描述：(1)在井筒中安裝井筒套管連同雙致動受控裝置(2001)；(2)注射流體以使井壓力增加至最大壓力的80％到100％(2002)；(3)當(dāng)最大壓力超過第一致動設(shè)備的額定壓力時，致動第一致動設(shè)備，并且當(dāng)最大壓力超過第二致動設(shè)備的額定壓力時，致動第二致動設(shè)備(2003)；(4)允許第一活塞在第一致動時間段內(nèi)行進并允許第二活塞在第二致動時間段內(nèi)行進(2004)；和(5)使得第一活塞能夠行進以在第一端口打開時間間隔期間打開第一開口，并使得第二活塞能夠行進以在第二端口打開時間間隔期間打開第二開口，以便加壓流體流入地層(2005)。優(yōu)選的示例性單致動受控雙延時裝置(2100-2200)如圖21a(2110)、21b(2120)和21c(2130)所大體示出的，單致動受控雙延時裝置包括具有活塞(2103、2113)的雙延時閥、芯軸(2105)、開口(2101、2111)和用于在井筒套管中使用的端口(2102、2112)。該單致動受控雙延時裝置可以包括第一活塞(2103)和當(dāng)通過壓力致動裝置(2104)致動時沿相反方向運動的第二活塞。第一延時閥可以在第一位置集成到井筒套管中，并且第二延時閥可以在第二位置集成到井筒套管中。可以通過在套管放入井筒之前的裸眼井測井、可以包括停留在區(qū)域中的所感興趣的三維地質(zhì)層的地震數(shù)據(jù)、以及泥漿錄井來確定第一位置和第二位置。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，單致動受控延時裝置還可以包括在第三位置集成在井筒套管中的第三延時工具。第三工具可以包括具有第三開口的第三殼體、第三活塞和致動裝置。應(yīng)注意，前述延時工具的數(shù)量不可以理解為限制。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以使用可以集成在井筒套管中的三個或更多個延時工具以在不同時間實現(xiàn)交錯的延時開口。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，可以通過單一的致動裝置致動兩個或更多個延時閥。設(shè)備中活塞(2103、2113)的每個的行進速度可以彼此獨立控制。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，單致動受控延時裝置可以由承載設(shè)備所承受的所有拉伸、壓縮和扭轉(zhuǎn)載荷的一體式芯軸的設(shè)計來制造。整個單致動受控延時裝置可以作為柱的整體部分通過管道輸入套管柱，并且布置在需要地層射孔和流體注入地層的位置。該單致動受控延時裝置可以在不改變其功能的情況下安裝在任意方向?，F(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不在單個系統(tǒng)中提供兩個或更多個趾閥是由于這樣的事實：至地層的第一連接釋放了井筒套管中的所有壓力，因此使得潛在的第二個趾閥失效。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，各個趾閥的延時是獨立控制的，使得能夠創(chuàng)建至地層的多個連接點。多個連接點對地層的影響可以導(dǎo)致提高的連接效率和增大的至地層的流動面積。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，流動面積可以增加50％至多于1000％。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，各個趾閥的延時是相等的。根據(jù)另一個優(yōu)選的示例性實施例，各個趾閥的延時是不相等的。根據(jù)又一個優(yōu)選的示例性實施例，一個閥為連接至地層提供防故障機制。如果一個閥未能打開或起作用，另外的閥可以充當(dāng)替代或防故障裝置以提供至地層的連接。圖22(2200)示出受控單致動雙延時受控設(shè)備的立體圖。該受控單致動雙延時受控設(shè)備可以集成在井筒套管中。該單致動可以包括兩個單獨的受控延時裝置、第一延時工具和第二延時工具。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，受控雙延時受控設(shè)備可以集成在套管的趾端。根據(jù)另一個優(yōu)選的示例性實施例，受控雙延時受控設(shè)備可以集成在套管的愈合端。利用單致動趾閥的受控延時的優(yōu)選示例性流程圖(2300)如大體上在流程圖23(2300)中所見，使用單致動受控雙延時裝置的優(yōu)選示例性受控延時方法可以依據(jù)以下步驟大體描述：(1)在井筒中安裝井筒套管連同雙趾閥裝置(2301)；(2)注射流體以使井壓力增加至最大壓力的80％到100％(2302)；(3)當(dāng)最大壓力超過致動裝置的額定壓力時，對致動設(shè)備進行致動(2303)；(4)允許第一活塞在第一致動時間段內(nèi)行進并允許第二活塞在第二致動時間段內(nèi)行進(2304)；和(5)使得第一活塞能夠行進以在第一端口打開時間間隔期間打開第一開口，并使得第二活塞能夠行進以在第二端口打開時間間隔期間打開第二開口，以便加壓流體流入地層(2305)。通過受控的延時趾閥進行射孔和壓裂的優(yōu)選示例性流程圖(2400)如在流程圖24(2400)中大體所見，使用受控的延時裝置的優(yōu)選示例性壓裂方法可以依據(jù)以下步驟大體描述：(1)將井筒套管連同所述設(shè)備一起安裝在井筒中(2401)；延時裝置可以配備座表面以便節(jié)流塞元件可以坐落于該座表面(2)將井筒壓力泵壓至最大壓力(2402)；(3)當(dāng)最大壓力超過致動裝置的額定壓力時，激活致動裝置(2403)；(4)在最大壓力下，在致動時間段執(zhí)行套管完整性測試(2404)；(5)使得活塞能夠行進以打開套管以便建立至地層的連接(2405)；(6)通過延時裝置泵送壓裂流體(2406)；可以先于或在泵送壓裂流體期間利用HCL進行酸刺激以便創(chuàng)建至地層的改進的連接，并且進一步的壓裂操作在創(chuàng)建壓裂中更加有效。(7)將射孔槍泵入井筒套管(2407)；和可以與壓裂塞一起泵送射孔槍，以便壓裂塞隔離下一分段。可以將限流塞元件布置坐落于設(shè)備的座表面。(8)通過射孔槍進行射孔(2408)。受控的延時注射閥中的優(yōu)選示例性裝置球座(2500-2600)在現(xiàn)今的水平井筒中使用的封隔塞設(shè)計最初開發(fā)用于垂直的井筒中。由于延伸的套管長度和僅在封隔塞一側(cè)集中的摩擦，水平井筒對于設(shè)備來說展示了更具挑戰(zhàn)的軌跡。因此，封隔塞的彈性鰭能夠在一側(cè)磨損并導(dǎo)致不能在常規(guī)管托的尺寸下適當(dāng)?shù)孛芊?。這導(dǎo)致了稱為“潮濕管托”的現(xiàn)象。在水泥澆注的井筒套管中具有潮濕管托的垮臺包括可能的滲漏通道、缺少隔離、和缺乏套管的壓力完善性。因此，當(dāng)壓力套管完整性測試失敗時，失敗的原因或者是潮濕管托或者是套管中的裂縫。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，具有球座的延時注射閥或趾閥使得當(dāng)球或者節(jié)流塞元件落入球座中的井筒套管座時能夠檢測潮濕管托并且密封趾端以修復(fù)潮濕管托。另一方面，如果坐落于延時注射閥中的球仍然導(dǎo)致套管完整性測試失敗，那么失敗的原因就不是由于潮濕管托，這還表明失敗的原因與套管完整性有關(guān)。在一些情況下，套管完整性失敗可以是由于較差的連接或者由于套管中的孔。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，延時注射閥是液壓控制延時閥。例如，延時注射閥可以是如圖1A所圖示的液壓控制延時閥。額外的座可以位于閥的下方，提供測試趾、閥和井的工具。根據(jù)另一個優(yōu)選的示例性實施例，延時注射閥是液壓控制的雙致動延時閥。例如，延時注射閥可以是如圖17a所示的液壓控制的雙致動延時閥。根據(jù)又一個優(yōu)選的示例性實施例，延時注射閥是液壓控制的單致動延時閥。例如，延時注射閥可以是如圖21a所示的液壓控制的單致動延時閥。圖25(2500)大體示出坐落于受控延時裝置(2501)的座表面(2502)的節(jié)流塞元件(2503)。受控的延時裝置(2501)可以安裝在井筒套管的趾端。節(jié)流塞元件(2503)可以是能夠投放以落至閥(2501)中的座的球。坐落的節(jié)流塞元件(2503)可以沿趾方向經(jīng)過節(jié)流塞元件(2503)的任意裂縫，從而使得能夠檢測井筒套管中的潮濕管托。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，具有球座的趾閥用于將潮濕管托故障與套管完整性故障隔離。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，坐落于受控延時裝置中的節(jié)流塞元件可以用于創(chuàng)建射孔和壓裂操作的第一階段。圖26(2600)大體描述了坐落于受控延時裝置的座表面的節(jié)流塞元件的立體圖。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，節(jié)流塞元件在井筒流體中是可降解的。根據(jù)另一個優(yōu)選的示例性實施例，節(jié)流塞元件在井筒流體中是不可降解的。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，節(jié)流塞元件具有可以從包括球形、飛鏢形、橢圓形或柱形的組中選擇的形狀。使用受控延時趾閥的潮濕管托檢測的優(yōu)選示例性流程圖(2700)如大體上在流程圖27(2700)所見，通過具有球座的受控延時裝置的優(yōu)選示例性潮濕管托檢測方法可以依據(jù)以下步驟大體描述：(1)在井筒中安裝井筒套管連同所述裝置(2701)；(2)在最大壓力的80％到100％執(zhí)行套管完整性測試(2702)；套管完整性測試可以在最大壓力的80％或100％執(zhí)行。可以將流體注入以使井壓力增加至最大壓力的80％到100％(3)檢查套管完整性測試是否通過，如果通過繼續(xù)步驟(9)(2703)；(4)將節(jié)流塞元件部署在井筒套管之內(nèi)(2704)；(5)在裝置的相符的座表面中安置節(jié)流塞元件(2705)；(6)在最大壓力執(zhí)行套管完整性測試(2706)；套管完整性測試可以在最大壓力的80％或100％執(zhí)行。(7)檢查套管完整性測試是否通過，如果通過繼續(xù)步驟(9)(2707)；(8)修補泄露源(2708)；和(9)執(zhí)行注射、射孔或壓裂操作(2709)。優(yōu)選示例性的井筒套管中的碎片移除系統(tǒng)(2800)在壓裂處理應(yīng)用中，井能夠包括能夠堵塞或者限制射孔或套管輸送完成閥的功能的殘留水泥或其他“碎片”。該堵塞可以在以低速率向下泵送下井儀器串的初始注射期間出現(xiàn)，或在壓裂刺激處理期間當(dāng)泵送速率增加時出現(xiàn)，或者在增加的泵送速率之后的某時刻出現(xiàn)。圖28a(2810)、圖28b(2820)、圖28c(2830)示出具有延時機構(gòu)的雙注射系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以用在具有多注射點的階段式或連續(xù)延時的類型中。如圖28a所示，第一工具(2801)和第二工具(2802)可以用井筒套管輸送或者部署在井筒套管(2805)中。井筒套管可以內(nèi)襯水泥(2803)或開孔。例如，注射點1是如圖28b(2820)所示的開口，并且流速增加，從而攜帶碎片優(yōu)先堵塞注射點1。之后如圖28c(2830)所示，注射點2打開，從而允許至井筒的通暢流動。交錯的連續(xù)延時工具(用于與已經(jīng)打開的連接一起使用或者獨自成套使用)使得來自水泥澆注、射孔或其他源的碎片優(yōu)先地、無論是從第二工具的上孔還是下孔而引向首先連接到貯存器的工具，從而貯存器打開使得第二工具由于到貯存器的改進連接而免受碎片的影響。在第一工具(2801)中的第一注射點與第二工具(2802)中的第二注射點之間的間隔中，流體可以泵入井筒套管以將碎片(2804)移至第一注射點。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，第二注射點可以在第一注射點堵塞后打開。例如，如果第一工具是具有5分鐘延時的受控延時閥而第二工具是具有30分鐘延時的受控延時閥，第一工具在致動后5分鐘打開，在第二工具打開前可以將流體泵送25分鐘以收集第一工具中的碎片。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，雙注射裝置可以由承載設(shè)備所承受的所有拉伸、壓縮和扭轉(zhuǎn)載荷的一體式芯軸的設(shè)計來制造。整個雙注射裝置可以作為柱的整體的一部分通過管道輸入套管柱，并且布置在需要地層射孔和流體注入地層的位置。該雙注射裝置可以在不改變其功能的情況下安裝在任意方向。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，第一工具和第二工具是受控延時工具。根據(jù)另一個優(yōu)選的示例性實施例，第一工具是受控延時工具而第二工具是射孔槍。根據(jù)又一個優(yōu)選的示例性實施例，第一工具是可以通過球致動的閥而第二工具是受控延時工具。根據(jù)進一步優(yōu)選的示例性實施例，第一工具和第二工具是可以通過球致動的閥。應(yīng)注意，受控延時工具、射孔槍、通過球致動的閥的任意組合可以用作第一工具和第二工具以建立第一注射點和第二注射點。在水泥澆注襯管的應(yīng)用中，慣例是以20％-40％的水泥體積表面置換水泥以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)襯圈(用于壓力完整性的穿過襯管頂部的良好的固井作業(yè))。當(dāng)送入工具從襯管懸掛系統(tǒng)分離時，表面置換的水泥回落到襯管頂部中,留下水泥縱梁或其他碎片。然后，這些縱梁和碎片下沉至井的踵部，隨后當(dāng)打開趾閥時，會將其從踵部泵送至趾部。已知的這些縱梁和碎片堵塞或鎖死趾閥。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，在交錯型式中可以使用兩個或更多個注射點以便在創(chuàng)建至地層的無阻擋連接之前收集碎片。這對于將襯管懸掛在套管的內(nèi)表面的襯管懸掛工作而言尤其重要。如果套管沒有充分清潔，襯管可能無法抓緊內(nèi)表面。使用受控雙注射裝置的碎片移除的優(yōu)選示例性流程圖(2900)如大體上在流程圖29(2900)中所見，使用受控雙注射裝置的碎片移除方法包括可以根據(jù)以下步驟大體描述的第一工具和第二工具：(1)在井筒中安裝井筒套管連同受控雙注射裝置(2901)；(2)注射流體以使壓力增加至最大壓力的80％到100％(2902)；(3)打開第一工具中的第一注射點(2903)；(4)收集第一工具中的碎片(2904)；(5)打開第二工具中的第二注射點(2905)；和(6)通過第二注射點執(zhí)行井下作業(yè)(2906)。使用受控雙延時裝置的碎片移除的優(yōu)選示例性流程圖(3000)如大體上在流程圖30(3000)中所見，使用包括第一延時工具和第二延時工具的受控雙注射裝置的優(yōu)選示例性碎片移除方法可以根據(jù)以下步驟大體描述：(1)在井筒中安裝井筒套管連同受控雙延時裝置(3001)；(2)注射流體以使井筒壓力增加至最大壓力的80％到100％(3002)；(3)允許第一延時工具中的第一活塞在第一致動時間段內(nèi)行進，并允許第二延時工具中的第二活塞在第二致動時間段內(nèi)行進(3003)；(4)在經(jīng)過第一致動時段后，打開第一延時工具中的第一注射點(3004)；(5)收集第一工具中的碎片(3005)；(6)在經(jīng)過第二致動時段后，打開第二延時工具中的第二注射點(3006)；和(7)通過第二注射點執(zhí)行井下作業(yè)(3007)。使用受控延時裝置和射孔槍的碎片移除的優(yōu)選示例性流程圖(3100)如大體上在流程圖31(3100)中所見使用包括第一延時工具和射孔槍的受控設(shè)備的優(yōu)選示例性碎片移除方法包括可以根據(jù)以下步驟大體描述：(1)在井筒中安裝井筒套管連同所述受控裝置(3101)；(2)注射流體以使壓力增加至最大壓力的80％到100％(3102)；(3)允許延時工具中的活塞在致動時間段內(nèi)行進(3103)：(4)在經(jīng)過第一致動時段后，打開延時工具中的第一注射點(3104)；(5)收集第一工具中的碎片(3105)；(6)在經(jīng)過第二致動時段后，打開第二工具中的第二注射點(3106)；和(7)通過第二注射點執(zhí)行井下作業(yè)(3107)。使用受控雙注射裝置的碎片移除的優(yōu)選示例性流程圖(3200)如大體上在流程圖32(3200)中所見，使用包括第一工具、第二工具和第三工具的分階段延時系統(tǒng)的優(yōu)選示例性碎片移除方法可以根據(jù)以下步驟大體描述：(1)在井筒中安裝井筒套管(3201)；(2)將流體注入井筒套管中以使壓力增加至最大壓力(3202)；(3)打開第一工具中的第一注射點(3203)；(4)在預(yù)定時間內(nèi)，在第一工具的第一注射點收集存在于井筒套管中的碎片(3204)；(5)打開第二工具中的第二注射點和第三工具中的第三注射點(3205)；和(6)通過第二注射點和第三注射點執(zhí)行井下作業(yè)(3206)。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，在預(yù)定時間期間第一工具被碎片堵塞。根據(jù)另一個優(yōu)選的示例性實施例，第二工具和第三工具是受控延時閥。根據(jù)又一個優(yōu)選的示例性實施例，第二工具和第三工具由加壓流體的壓力致動。根據(jù)另一個優(yōu)選的示例性實施例，第一工具和第二工具由第一致動設(shè)備致動而第三工具由第二致動設(shè)備致動。根據(jù)更優(yōu)選的示例性實施例，第一工具和第二工具由壓力致動而第三工具由球致動。在第一工具從井筒套管中收集碎片后球部署在井筒套管內(nèi)。根據(jù)更優(yōu)選的示例性實施例，系統(tǒng)還可以包括第四受控延時工具，其配置為通過與第一注射點一起的第四注射點收集碎片。由一體式芯軸制造的優(yōu)選示例性滑動套筒裝置如圖33所大體圖示的，滑動套筒閥可以通過將壓力致動盤(23)、例如破裂盤或者反作用破裂盤壓裂安裝在一體式芯軸(29)上來制造?；钊?5)可以安裝在芯軸(29)上以覆蓋芯軸(29)中的開口(25)。活塞(5)可以從第一螺紋端(41)向第二螺紋端(51)安裝并液壓鎖定在適當(dāng)位置。第一外殼(6)可以從第一螺紋端(41)滑過活塞(5)并停止在第一肩部(40)上。第一外殼(6)可以從第一螺紋端(41)滑過或滑移過活塞(5)并停止在第一肩部(50)上。具有液壓流體的高壓腔室(32)可以從第一螺紋端(41)安裝并停止在鄰近所述活塞(5)處。節(jié)流組件(44)可以從第一螺紋端(41)安裝并停止在鄰近高壓腔室(32)處。第二外殼(4)可以滑過或者滑移過鄰近節(jié)流組件(44)的芯軸。端蓋(43)附接至芯軸(29)并創(chuàng)建鄰近節(jié)流組建(44)的低壓腔室(34)。井筒套管(60)可以用螺紋(62)螺紋連接至芯軸(29)。應(yīng)注意，雖然在圖33中示出具有螺紋(62)的一個螺紋端(41)，但是第二螺紋在芯軸的第二螺紋端(51)上制造以定制用于插入井筒套管的那種螺紋。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，螺紋可以設(shè)計為套管扭矩規(guī)格。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，用于在井筒套管中使用的滑動套筒閥包括具有第一螺紋端和第二螺紋端的芯軸?；瑒犹淄查y可以用所述井筒套管來輸送?；瑒犹淄查y可以安裝在所述井筒套管的趾端。芯軸可以是管狀環(huán)形單件元件。芯軸可以由從包括鋼、鑄鐵、陶瓷或復(fù)合材料的組中選出的材料制成。該一件集成件使得當(dāng)?shù)谝宦菁y端和第二螺紋端螺紋連接至井筒套管的端部時，芯軸能夠承載井筒套管的10,000ft-lbs至30,000ft-lbs的所有扭矩載荷。第一螺紋端和第二螺紋端可以設(shè)計為承載井筒套管(60)規(guī)格。根據(jù)其他優(yōu)選的示例性實施例，第一螺紋端和第二螺紋端配備有配置符合井筒套管扭矩規(guī)格的螺紋。根據(jù)又一個優(yōu)選的示例性實施例，滑動套筒閥僅從一端與部件裝配。例如，破裂盤(23)、活塞(5)、第一外殼(6)、高壓腔室(32)、節(jié)流組件(44)、第二外殼(4)和端蓋(43)全都從第一螺紋端(41)向第二螺紋端(51)的方向滑動/滑移或者安裝。根據(jù)另一個優(yōu)選的示例性實施例，多個部件從芯軸的任一端縱向地安裝。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，多個部件安裝在芯軸的外表面上。例如，破裂盤(23)、活塞(5)、第一外殼(6)、高壓腔室(32)、節(jié)流組件(44)、第二外殼(4)和端蓋(43)全都在芯軸(29)的外表面滑動/滑移或者安裝。根據(jù)另一個優(yōu)選的示例性實施例，多個部件安裝在芯軸的內(nèi)表面上。根據(jù)又一個優(yōu)選的示例性實施例，多個部件安裝在芯軸的內(nèi)表面和芯軸的外表面。根據(jù)優(yōu)選的示例性實施例，所述滑動套筒閥是受控液壓延時閥。根據(jù)另一個優(yōu)選的示例性實施例，受控液壓延時閥包括每個由雙致動裝置致動的雙延時閥。根據(jù)另一個優(yōu)選的示例性實施例，受控的液壓延時閥包括兩個都由單個致動設(shè)備致動的雙延時閥。裝配具有一體式芯軸的滑動套筒閥的優(yōu)選示例性流程圖(3300)如大體上在流程圖34(3300)中所見，具有一體式芯軸的滑動套筒閥的組裝的優(yōu)選示例性方法依據(jù)以下步驟描述：(1)將壓力致動盤安裝在所述芯軸上(3301)；(2)將活塞安裝在所述芯軸上，以從所述第一螺紋端向所述第二螺紋端覆蓋所述芯軸中的多個開口，并將其液壓鎖定就位(3302)；(3)從所述第一螺紋端在所述活塞之上滑動第一外殼，并使其停止在第一肩部(3303)；(4)從所述第一螺紋端安裝具有流體的高壓腔室并使其停止在鄰近所述活塞處(3304)。(5)從所述第一端安裝節(jié)流組件并使其停止在鄰近所述高壓腔室處(3305)；(6)在鄰近所述節(jié)流組件處，在所述芯軸上滑動第二外殼(3306)；(7)在所述芯軸中安裝端蓋并創(chuàng)建鄰近所述節(jié)流組件的低壓腔室(3307)；和(8)將所述井筒套管螺紋連接至具有所述芯軸的所述滑動套筒閥(3308)。系統(tǒng)綜述本發(fā)明系統(tǒng)預(yù)期了延時閥的基本主題中的各種各樣的變型，但是能夠概括為一種集成在井筒套管中的用于將加壓流體注入地層的受控延時裝置，所述設(shè)備包括：具有開口的殼體、活塞、延時限流器、致動裝置和具有液壓流體的高壓腔室；所述延時限流器配置為與高壓腔室壓力聯(lián)通；活塞的行進速度由通過延時限流器的一段從高壓腔室進入低壓腔室的液壓流體來限制；其中基于通過致動設(shè)備的致動，活塞行進致動時間段，在致動時間段過去后，活塞的行進允許開口打開以便加壓流體在端口打開的時間間隔流過開口。該一般性系統(tǒng)綜述可以通過本文描述的不同元件來擴展以產(chǎn)生符合該總的設(shè)計說明的大量的發(fā)明實施例。方法綜述本發(fā)明方法預(yù)期了實施方式的基本主題中的各種各樣的變型，但是能夠概括為一種受控延時方法，其中所述方法在集成在井筒套管中用于將加壓流體注入地層的受控延時裝置上執(zhí)行，所述設(shè)備包括：具有開口的殼體、活塞、延時限流器、致動裝置和具有液壓流體的高壓腔室；所述延時限流器配置為與高壓腔室壓力聯(lián)通；活塞的行進速度由通過延時限流器的一段從高壓腔室進入低壓腔室的液壓流體來限制。其中基于通過致動設(shè)備的致動，活塞行進致動時間段，在致動時間段過去后，活塞的行進允許開口打開以便加壓流體在端口打開時間間隔流過開口。其中所述方法包括步驟：(1)在井筒中安裝井筒套管連同所述裝置；(2)將加壓流體注入井筒套管中；(3)當(dāng)最大壓力大于致動裝置的額定壓力時，致動所述致動裝置；(4)允許活塞在致動時間段內(nèi)行進；和(5)使得活塞行進以在端口打開時間間隔期間打開所述開口以便加壓流體流入地層。該一般性方法綜述可以通過本文描述的不同元件來擴展以產(chǎn)生符合該總的涉及說明的大量的發(fā)明實施例。套管完整性測試方法綜述本發(fā)明方法預(yù)期了實施方式的基本主題中的各種各樣的變型，但是能夠概括為一種受控延時方法，其中所述方法在集成在井筒套管中用于將加壓流體注入地層的受控延時裝置上執(zhí)行，所述設(shè)備包括：具有開口的殼體、活塞、延時限流器、致動裝置和具有液壓流體的高壓腔室；所述延時限流器配置為與高壓腔室壓力聯(lián)通；活塞的行進速度由通過延時限流器的一段從高壓腔室進入低壓腔室的液壓流體來限制。其中基于通過致動設(shè)備的致動，活塞行進致動時間段，在致動時間段過去后，活塞的行進允許開口打開以便加壓流體在端口打開時間間隔流過開口。其中所述方法包括步驟：(1)在井筒中安裝井筒套管連同所述裝置；(2)將流體注入以到達到最大套管壓力的約80％；(3)測試套管完整性；(4)增加加壓流體的壓力以便壓力超過致動設(shè)備的額定壓力；(5)將加壓流體的壓力增加至最大套管壓力的約100％以允許活塞在致動時間段內(nèi)行進；(6)在致動時間段內(nèi)測試套管完整性；和(7)使得活塞行進以在端口打開時間間隔期間打開所述開口以便所述加壓流體流入地層。該一般性方法綜述可以通過本文描述的不同元件來擴展以產(chǎn)生符合該總的涉及說明的大量的發(fā)明實施例。系統(tǒng)/方法變型本發(fā)明預(yù)期了油氣開采的基本主題中的大量變型。前面展示的示例不代表可能的應(yīng)用的整個范圍。它們意味著引用幾乎無限可能的幾個?；鞠到y(tǒng)和方法可以用各種所附實施例來擴展，其包括但不限于：實施例，其中延時限流器是包括連接為串聯(lián)鏈的多個延時元件的盒狀物。實施例，其中延時限流器是包括以串聯(lián)鏈和并聯(lián)鏈連接的多個延時元件的盒狀物。實施例，其中液壓流體具有從3至10000厘沲的粘度。實施例，其中液壓流體還具有配置為進一步減緩活塞行進速率的堵塞劑。實施例，其中液壓流體配置為從固態(tài)改變物相為液態(tài)。實施例，其中致動時間段從大于60分鐘到小于2周。實施例，空氣中致動時間段為近乎0秒使得開口即時打開。實施例，其中致動時間段從大于0.5秒到小于60分鐘。實施例，其中致動時間段從2分鐘到3分鐘。實施例，其中端口打開時間間隔從0.5秒到20分鐘。實施例，其中端口打開時間間隔為近乎0秒。實施例，其中設(shè)備與內(nèi)徑和外徑關(guān)聯(lián)，內(nèi)徑對外徑的比率為0.4到0.9。實施例，其中設(shè)備與內(nèi)部工具直徑關(guān)聯(lián)并且井筒套管與內(nèi)套管直徑比率關(guān)聯(lián)，內(nèi)部工具直徑對外部套管直徑的比率為0.4到1.1。實施例，其中致動裝置具有基本等于井筒套管的壓力的額定壓力。實施例，其中，致動裝置為反作用破裂盤。實施例，其中致動裝置為破裂盤。實施例，其中芯軸還包括端口；所述端口配置為在端口打開時間間隔與套管中的開口對齊。實施例，其中殼體中開口的形狀從包括圓形、橢圓、三角形和矩形的組中選擇。實施例，其中芯軸中端口的形狀從包括圓形、橢圓、三角形或矩形的組中選擇。實施例，其中當(dāng)加壓流體隨著芯軸中的端口緩慢行進過殼體中的開口從而注入地層時產(chǎn)生加壓流體的噴射。實施例，其中噴嘴的形狀由端口的形狀和開口的形狀確定。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解：基于以上的發(fā)明說明書中教導(dǎo)的元件的組合，其他實施例是可能的。受控雙延時系統(tǒng)綜述本發(fā)明系統(tǒng)預(yù)期了延時閥的基本主題中的各種各樣的變型，但是能夠概括為一種用于將加壓流體通過井筒套管在多個位置注入地層的受控雙延時系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：在第一位置集成在井筒套管中的第一延時工具；所述第一延時工具包括具有第一開口的第一殼體、第一活塞和第一致動設(shè)備；在第二位置集成在井筒套管中的第二延時工具；所述第二延時工具包括具有第二開口的第二殼體、第二活塞和第二致動設(shè)備；其中基于通過第一致動設(shè)備的致動，第一活塞行進第一致動時間段，在第一致動時間段過去后，第一活塞的行進允許第一開口打開以便加壓流體在第一端口打開時間間隔流過第一開口；和基于通過第二致動設(shè)備的致動，第二活塞行進第二致動時間段，在第二致動時間段過去后，第二活塞的行進允許第二開口打開以便加壓流體在第二端口打開時間間隔流過第二開口。受控雙延時方法綜述本發(fā)明方法預(yù)期了實施方式的基本主題中的各種各樣的變型，但是能夠概括為一種用于在多個位置將加壓流體受控地注入地層的受控雙延時方法，所述方法與受控雙延時系統(tǒng)共同操作，所述受控雙延時系統(tǒng)包括：在第一位置集成在井筒套管中的第一延時工具；在第二位置集成在井筒套管中的第二延時工具；第一延時工具包括具有第一開口的第一殼體、第一活塞和第一致動設(shè)備；第二延時工具包括具有第二開口的第二殼體、第二活塞和第二致動設(shè)備；其中受控的雙延時方法包括以下步驟：(1)在井筒中安裝井筒套管連同所述雙延時系統(tǒng)；(2)以約最大壓力注射加壓流體；(3)當(dāng)最大壓力超過第一致動設(shè)備的額定壓力時，致動第一致動設(shè)備，并且當(dāng)最大壓力超過第二致動設(shè)備的額定壓力時，致動第二致動設(shè)備；(4)允許第一活塞在第一致動時間段內(nèi)行進，并允許第二活塞在第二致動時間段內(nèi)行進；(5)使第一活塞能夠行進以在第一端口打開時間間隔期間打開第一開口，并使第二活塞能夠行進以在第二端口打開時間間隔期間打開第二開口，以便加壓流體流入地層。該一般方法綜述可以通過本文描述的不同元件來擴展以產(chǎn)生符合該總的涉及說明的大量的發(fā)明實施例。單致動受控延時系統(tǒng)綜述本發(fā)明系統(tǒng)預(yù)期了延時閥的基本主題中的各種各樣的變型，但是能夠概括為一種用于將加壓流體通過井筒套管注入地層的、集成進井筒套管中的單致動受控延時系統(tǒng)，其中雙趾閥包括：具有第一開口和第二開口的殼體、第一活塞、第二活塞和致動裝置；其中基于通過致動裝置的致動，第一活塞在第一致動時間段內(nèi)行進，在第一致動時間段過去后，第一活塞的行進允許第一開口打開以便加壓流體在第一端口打開時間間隔期間流過第一開口；基于通過致動裝置的致動，第二活塞在第二致動時間段內(nèi)行進，在第二致動時間段過去后，第二活塞的行進允許第二開口打開以便加壓流體在第二端口打開時間間隔期間流過第二開口；和基于通過致動裝置的致動，第一活塞和第二活塞沿相反的方向行進。單致動受控延時方法綜述本發(fā)明方法預(yù)期了實施方式的基本主題中的各種各樣的變型，但是能夠概括為一種用于將加壓流體在多個位置受控地注入地層的集成在井筒套管中的單致動受控延時方法，所述方法與用于將加壓流體通過套管注入地層的集成在井筒套管中的受控單致動延時趾閥一起操作，所述單致動延時趾閥包括：具有第一開口和第二開口的殼體、第一活塞、第二活塞和致動裝置；其中單致動延時方法包括以下步驟：(1)在井筒中安裝井筒套管連同單致動雙趾閥；(2)以約最大壓力注射加壓流體；(3)當(dāng)最大壓力超過致動裝置的額定壓力時，激活所述致動設(shè)備；(4)允許第一活塞在第一致動時間段內(nèi)行進，并允許第二活塞在第二致動時間段內(nèi)行進；(5)使第一活塞能夠行進以在第一端口打開時間間隔期間打開第一開口，并使第二活塞能夠行進以在第二端口打開時間間隔期間打開第二開口，以便加壓流體流入地層。該一般方法綜述可以通過本文描述的不同元件來擴展以產(chǎn)生符合該總的涉及說明的大量的發(fā)明實施例。潮濕管托檢測系統(tǒng)綜述本發(fā)明方法預(yù)期了延時閥的基本主題中的各種各樣的變型，但是能夠概括為一種集成在井筒套管中的設(shè)備，其中具有構(gòu)建在閥中的座表面的延時注射閥；座表面配置為容納節(jié)流塞元件；從而當(dāng)在套管完整性測試期間檢測到井筒套管中的滲漏時，將節(jié)流塞元件投落以坐落于相符的座表面以判斷滲漏是否是出于潮濕管托的原因。潮濕管托檢測方法綜述本發(fā)明方法預(yù)期了實施例的基本主題中的各種各樣的變型，但是能夠概括為一種用于檢測井筒套管中的潮濕管托的方法，該方法與集成在井筒套管中的趾端的設(shè)備一同操作；所述設(shè)備為具有構(gòu)建在閥中的座表面的延時注射閥；座表面配置為容納節(jié)流塞元件；從而當(dāng)在套管完整性測試期間檢測到井筒套管中的滲漏時，將節(jié)流塞元件投落以坐落于相符的座表面以判斷滲漏是否是出于潮濕管托的原因。其中所述方法包括步驟：(1)在井筒中安裝井筒套管連同所述裝置；(2)在最大壓力執(zhí)行套管完整性測試；(3)檢查套管完整性測試是否通過，如果通過繼續(xù)步驟(9)；(4)將節(jié)流塞元件部署在井筒套管中；(5)在所述裝置的相符的座表面中布置就坐節(jié)流塞元件；(6)在最大壓力執(zhí)行套管完整性測試；(7)檢查套管完整性測試是否通過，如果通過繼續(xù)步驟(9)；(8)修補滲漏的源；和(9)進行射孔和壓裂操作。該一般方法綜述可以通過本文描述的不同元件來擴展以產(chǎn)生符合該總的符合總體設(shè)計描述的大量的發(fā)明實施例。壓裂方法綜述本發(fā)明方法預(yù)期了實施例的基本主題中的各種各樣的變型，但是能夠概括為一種通過受控延時裝置將壓裂流體泵送進地層的壓裂方法，受控延時裝置包括：具有開口的殼體、活塞、限流器、致動裝置和具有液壓流體的高壓腔室；所述疊加延時限流器配置為與高壓腔室壓力聯(lián)通；活塞的行進速度由通過疊加延時限流器的一段從高壓腔室進入低壓腔室的液壓流體來限制；其中所述壓裂方法包括步驟：(1)在井筒中安裝井筒套管連同延時裝置；(2)將井筒壓力泵至最大壓力；(3)當(dāng)最大壓力超過致動裝置的額定壓力時激活所述致動裝置；(4)在最大壓力，在致動時間段內(nèi)執(zhí)行套管完整性測試；(5)使活塞行進以打開開口以便建立至地層的聯(lián)結(jié)；和(6)通過延時裝置泵送壓裂流體。該一般方法綜述可以通過本文描述的不同元件來擴展以產(chǎn)生符合該總的涉及說明的大量的發(fā)明實施例。階段式延時系統(tǒng)綜述本發(fā)明方法預(yù)期了實施例的基本主題中的各種各樣的變型，但是能夠概括為一種移除井筒套管中的碎片的階段式延時系統(tǒng)，該階段式延時系統(tǒng)包括第一工具和第二工具；第一工具使用井筒套管進行輸送；其中，當(dāng)加壓流體在最大壓力下注入井筒套管時，第一工具中的第一注射點打開；第一注射點以預(yù)定時間收集來自井筒套管的碎片；并且第二工具中的第二注射點在預(yù)定時間之后打開；第二注射點配置為使得第一工具中的碎片收集之后留下沒有碎片的第二注射點從而能夠進行井下作業(yè)。階段式注射方法綜述本發(fā)明方法預(yù)期了實施例的基本主題中的各種各樣的變型，但是能夠概括為一種用于移除井筒套管中的碎片的階段式注射方法，所述方法與階段式延時系統(tǒng)共同操作，所述階段式延時系統(tǒng)包括第一工具和第二工具；其中所述階段式注射方法包括步驟：(1)在井筒中安裝井筒套管；(2)將加壓流體以最大壓力注入井筒套管中；(3)打開第一工具中的第一注射點；(4)在預(yù)定時間內(nèi)，在第一工具的第一注射點收集存在于井筒套管中的碎片；(5)打開第二工具中的第二注射點；和(6)通過第二注射點執(zhí)行井下作業(yè)。該一般方法綜述可以通過本文描述的不同元件來擴展以產(chǎn)生符合該總的涉及說明的大量的發(fā)明實施例?；瑒犹淄查y系統(tǒng)綜述本發(fā)明方法預(yù)期了延時閥的基本主題中的各種各樣的變型，但是能夠概括為一種用于在包括具有第一螺紋端和第二螺紋端的芯軸的井筒套管中使用的滑動套筒閥；芯軸由一個整體件制造使得當(dāng)芯軸螺紋連接至井筒套管的端部時，芯軸承載井筒套管的額定扭矩?；瑒犹淄查y方法綜述本發(fā)明方法預(yù)期了實施例的基本主題中的各種各樣的變型，但是能夠概括為一種制造在井筒套管中使用的滑動套筒閥的方法；所述滑動套筒閥包括具有第一螺紋端和第二螺紋端的芯軸；芯軸由一個整體件制造使得當(dāng)芯軸螺紋連接至井筒套管的端部時，芯軸承載井筒套管的額定扭矩。其中所述方法包括步驟：(1)將壓力致動盤安裝在芯軸上；(2)將活塞安裝在芯軸上以從第一螺紋端向第二螺紋端覆蓋芯軸中的多個開口并液壓鎖定就位；(3)從第一螺紋端在活塞上滑動第一殼體并在第一肩部停止；(4)從第一螺紋端安裝具有流體的高壓腔室并在鄰近所述活塞處停止；(5)從所述第一端安裝節(jié)流組件并在鄰近所述高壓腔室處停止；(6)在鄰近節(jié)流組件處，在芯軸上滑動第二殼體；(7)在芯軸中安裝端蓋并創(chuàng)建鄰近所述節(jié)流組件的低壓腔室；和(8)將井筒套管螺紋連接至具有芯軸的滑動套筒閥；該一般方法綜述可以通過本文描述的不同元件來擴展以產(chǎn)生符合該總的設(shè)計說明的大量的發(fā)明實施例。結(jié)論公開了一種用于在將加壓流體注入地質(zhì)層中時提供延時的設(shè)備及方法。一方面，本發(fā)明為趾閥，其通過在預(yù)定的時間間隔之后使端口打開以允許流體從井筒套管流入地層的流體壓力來致動。受控延時使得能夠在流體流過端口之前進行套管完整性測試。該延時還允許在同一個井筒套管中使用多個閥并提供集中的噴射動作以更好地滲透混凝土套管襯套。雖然已經(jīng)在附圖中圖示并在前面詳細的說明書中描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是應(yīng)理解的是，本發(fā)明不限于所公開的實施例，而在不脫離提出并由權(quán)利要求所限定的發(fā)明精神的情況下能夠有許多重新布置、修改和替換。當(dāng)前第1頁1 2 3