EA030902B1

EA030902B1 - Устройство для выбора ствола скважины

Info

Publication number: EA030902B1
Application number: EA201590531A
Authority: EA
Inventors: Бориса Ладжесик
Original assignee: Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк.
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2018-10-31
Also published as: BR112015009374B1; BR112015009374A2; AU2012393528A1; CA2886890A1; WO2014070142A1; MX2015004670A; MX359552B; US8695694B1; EP2914798B1; EA201590531A1; EP2914798A4; CA2886890C; US20140116784A1; AU2012393528B2; EP2914798A1

Abstract

Отклонительная система содержит два отклонителя, которые могут взаимодействовать для направления сборки с закругленным передним концом к заданному стволу в многоствольной скважине в зависимости от конфигурации сборки с закругленным передним концом без необходимости использования гравитационных сил или ориентирования устройства определенным образом. Отклонители могут взаимодействовать, будучи пространственно разнесены на определенное расстояние, что в зависимости от того, меньше или больше это расстояние продольной длины и диаметра переднего конца сборки с закругленным передним концом, позволяет отклонять сборку с закругленным передним концом к заданному стволу.

Description

Настоящее изобретение относится, в целом, к выбирающему устройству, размещаемому в стволе скважины и, в частности (хотя не обязательно исключительно), к мультиотклонительной системе для направления сборки с закругленным передним концом в выбранный ствол внутри скважины.

Уровень техники

В скважине, пересекающей углеводородсодержащий подземный пласт, могут быть установлены различные устройства. Некоторые устройства направляют сборки в ствол скважины. Например, скважина может иметь несколько стволов, включая основной ствол и один или несколько боковых стволов, отходящих от основного ствола. Отклонитель является устройством, которое может быть размещено в стволе скважины, например, в месте разветвления стволов, и выполнено с возможностью направлять подаваемую вглубь скважины сборку в основной или боковой ствол.

Выбор из основного и бокового стволов надлежащего ствола, в который следует направить сборку, может быть затруднительным. Часто для правильности выбора требуется, чтобы отклонитель и устройство были правильно ориентированы внутри скважины, а также требуется помощь известных гравитационных сил. Отклонение сборки или ее направление к нужному стволу может быть затруднительным даже при правильной ориентации и известных гравитационных силах. Кроме того, в значительно отклоненных скважинах гравитационные силы могут быть не известны или, иначе, не могут быть использованы при отклонении сборки.

Соответственно, необходимы системы и устройства, которые могут упростить доставку сборки в надлежащий ствол без необходимости использования гравитационных сил и не требуют обязательной точной ориентации сборки.

Сущность изобретения

Определенные аспекты настоящего изобретения относятся к отклонительной системе, содержащей два отклонителя, которые могут направлять сборку с закругленным передним концом в заданный ствол скважины на основании расстояния между двумя отклонителями и конфигурации сборки с закругленным передним концом.

Один аспект относится к отклонительной системе, содержащей первый отклонитель и второй отклонитель. Первый отклонитель содержит отверстие. Данное отверстие имеет первый канал и второй канал. При этом первый отклонитель предназначен для отклонения закругленного конца сборки с закругленным передним концом ко второму каналу вследствие того, что диаметр первого канала меньше ширины сборки с закругленным передним концом. Второй отклонитель пространственно отнесен от первого отклонителя и выполнен с возможностью принятия сборки с закругленным передним концом, отклоненной первым отклонителем, и с возможностью отклонения указанной сборки с закругленным передним концом к основному или к боковому стволу скважины. Второй отклонитель содержит первый отклоняющий канал и второй отклоняющий канал, диаметр которого меньше диаметра первого отклоняющего канала.

Другой аспект относится к скважине, содержащей сборку с закругленным передним концом и вышеуказанную отклонительную систему. При этом второй отклонитель пространственно отнесен от первого отклонителя на расстояние, которое меньше продольной длины переднего конца сборки с закругленным передним концом. Первый отклонитель может поддерживать передний конец после отклонения переднего конца первым отклонителем и может предотвращать перемещение переднего конца вбок внутри отклонительной системы к первому каналу.

Эти иллюстративные аспекты и признаки не имеют исключительного или ограничительного характера, а обеспечивают примеры, помогающие понять изобретательские идеи, раскрытые в настоящем изобретении. Другие аспекты, преимущества и признаки настоящего изобретения станут понятны после полного ознакомления с описанием изобретения.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 схематично проиллюстрирована скважинная система с отклонительной системой согласно одному из аспектов настоящего изобретения.

На фиг. 2А представлен в разрезе вид сбоку части скважинной системы с фиг. 1, включая отклонительную систему согласно одному из аспектов настоящего изобретения.

На фиг. 2В проиллюстрирован в разрезе вид снизу части скважинной системы с фиг. 1, включая отклонительную систему согласно одному из аспектов настоящего изобретения.

На фиг. 2С проиллюстрирован в разрезе вид сверху части скважинной системы фиг. 1, включая отклонительную систему согласно одному из аспектов настоящего изобретения.

На фиг. 3 проиллюстрирован в разрезе вид сбоку первого отклонителя отклонительной системы согласно одному из аспектов настоящего изобретения.

На фиг. 4 проиллюстрирован в разрезе вид сбоку второго отклонителя отклонительной системы согласно одному из аспектов настоящего изобретения.

На фиг. 5 проиллюстрирован вид сбоку первой конфигурации сборки с закругленным передним концом согласно одному из аспектов настоящего изобретения.

На фиг. 6 проиллюстрирован вид сбоку второй конфигурации сборки с закругленным передним

- 1 030902 концом согласно одному из аспектов настоящего изобретения.

На фиг. 7 проиллюстрирован в разрезе вид сбоку отклонительной системы, в которой принимают первую конфигурацию сборки с закругленным передним концом согласно одному из аспектов настоящего изобретения.

На фиг. 8 проиллюстрирован в разрезе вид сбоку отклонительной системы, в которой первую конфигурацию сборки с закругленным передним концом проводят через канал первого отклонителя согласно одному из аспектов настоящего изобретения.

На фиг. 9 проиллюстрирован в разрезе вид сбоку отклонительной системы, в которой первую конфигурацию сборки с закругленным передним концом располагают в канале второго отклонителя и поддерживают первым отклонителем согласно одному из аспектов настоящего изобретения.

На фиг. 10 проиллюстрирован в разрезе вид сбоку отклонительной системы, в которой вторую конфигурацию сборки с закругленным передним концом принимают согласно одному из аспектов настоящего изобретения.

На фиг. 11 проиллюстрирован в разрезе вид сбоку отклонительной системы, в которой передний конец второй конфигурации сборки с закругленным передним концом находится в канале первого отклонителя согласно одному из аспектов настоящего изобретения.

На фиг. 12 проиллюстрирован в разрезе вид сбоку отклонительной системы, в которой корпус второй конфигурации сборки с закругленным передним концом находится в канале первого отклонителя, а передний конец находится между первым отклонителем и вторым отклонителем согласно одному из аспектов настоящего изобретения.

На фиг. 13 проиллюстрирован в разрезе вид сбоку отклонительной системы, в которой для второй конфигурации сборки с закругленным передним концом обеспечена возможность перемещаться вбок согласно одному аспекту настоящего изобретения.

На фиг. 14А проиллюстрирован в разрезе вид сбоку отклонительной системы, в которой для второй конфигурации сборки с закругленным передним концом обеспечена возможность перемещаться вбок согласно одному из аспектов настоящего изобретения.

На фиг. 14В проиллюстрирован в разрезе вид сверху отклонительной системы, в которой для второй конфигурации сборки с закругленным передним концом обеспечена возможность перемещаться вбок согласно одному из аспектов настоящего изобретения.

На фиг. 15 проиллюстрирован в разрезе вид сбоку отклонительной системы, в которой передний конец находится во втором канале второго отклонителя, а корпус находится во втором канале первого отклонителя согласно одному из аспектов настоящего изобретения.

Раскрытие изобретения

Определенные аспекты и признаки относятся к отклонительной системе, содержащей два отклонителя, которые могут работать совместно для направления какой-либо сборки к намеченному стволу в скважине с множеством стволов в зависимости от конфигурации сборки, без необходимости использования гравитационных сил или ориентирования сборки определенным образом.

В некоторых аспектах отклонительная система содержит два отклонителя, пространственно отнесенных друг от друга на определенное расстояние. Ближний к поверхности отклонитель может поддерживать передний конец сборки с закругленным передним концом, имеющий длину, которая больше этого расстояния, так что ближний к поверхности отклонитель может обусловить прием переднего конца выбранным каналом второго отклонителя. За счет приема переднего конца через выбранный канал, второй отклонитель может направить передний конец к намеченному стволу. Ближний к поверхности отклонитель позволяет перемещать передний конец, имеющий длину, которая меньше, чем указанное расстояние, таким образом, чтобы обеспечить возможность приема этого переднего конца другим каналом второго отклонителя, имеющим достаточно широкий диаметр, чтобы принять передний конец, и через который второй отклонитель может направлять передний конец к другому, намеченному стволу.

В некоторых аспектах два отклонителя являются отдельными устройствами системы. В других аспектах два отклонителя выполнены как единый элемент.

Скважина согласно некоторым аспектам может содержать множество разветвлений стволов, в каждом из которых находится отклонительная система, содержащая два или несколько отклонителей. Отклонители в каждом отклонительном устройстве могут отклонять сборку с закругленным передним концом к выбранному стволу из более чем одного ствола в соответствии с конфигурацией переднего конца сборки с закругленным передним концом. Скважина согласно другим аспектам имеет многопластовое заканчивание, содержащее множество стволов, но без разветвлений. Отклонительная система может быть использована для направления сборки с закругленным передним концом или другого компонента в надлежащий ствол.

Эти иллюстративные аспекты и примеры приведены для ознакомления читателя с основной идеей, обсуждаемой в настоящем документе, и не имеют ограничительного характера для объема идей изобретения. Нижеследующие разделы раскрывают различные дополнительные признаки и примеры со ссылкой на чертежи, на которых одинаковые номера позиций обозначают одинаковые элементы, а указанные направления используют для раскрытия иллюстративных аспектов, однако подобные иллюстративные

- 2 030902 аспекты не следует понимать как ограничивающие настоящее изобретение.

На фиг. 1 представлена скважинная система с отклонительной системой 102 согласно определенным аспектам настоящего изобретения. Скважинная система содержит исходный ствол 104 и два дополнительных ствола 106 и 108, отходящих от исходного ствола 104 в разветвлении 110. Исходный ствол 104 и дополнительные стволы 106 и 108 содержат обсадную колонну 112, которая может быть зацементирована в скважине. Внутри скважинной системы может проходить колонна насосно-компрессорных труб.

В составе колонны насосно-компрессорных труб в месте разветвления 110 или около него находится отклонительная система 102. Отклонительная система 102 содержит два отклонителя 116 и 118. Отклонитель 116 находится ближе к поверхности (не показана), чем отклонитель 118. Отклонители 116 и 118 могут взаимодействовать в зависимости от конфигурации поступательно продвигаемой вглубь скважины сборки с закругленным передним концом для отклонения сборки с закругленным передним концом к одному стволу, выбранному из дополнительных стволов 106 и 108.

На фиг. 1 изображена отклонительная система 102, расположенная, по существу, на вертикальном участке скважины, отчасти потому что отклонительные системы согласно некоторым аспектам не нуждаются в гравитационных силах для выбора нужного ствола, в который необходимо направить сборку с закругленным передним концом. Отклонительные системы согласно другим аспектам могут быть расположены, по существу, на горизонтальных участках скважин. В случае горизонтального расположения, при котором отклонительная система ориентирована правильно, сила тяжести может способствовать направлению сборки с закругленным передним концом в нижний ствол.

Кроме того, отклонительные системы согласно некоторым аспектам могут быть использованы с другими признаками скважинной системы, отличными от разветвлений, например, в многоколонных скважинах и скважинах с несколькими стволами.

На фиг. 2А-С изображены продольные разрезы отклонительной системы 102 согласно одному аспекту. Отклонительная система 102 содержит отклонитель 116 и отклонитель 118. Отклонитель 118 пространственно отнесен от отклонителя 116, как показано на фиг. 2А, на первое расстояние 202, отмеряемое от центра второго отклонителя 118, и на второе расстояние 204, отмеряемое от конца второго отклонителя 118. В неограничивающем примере первое расстояние 202 составляет четыре дюйма или более, например, двадцать шесть дюймов. В неограничивающем примере второе расстояние 204 составляет два или более дюймов, например, пятнадцать с половиной дюймов.

Первый отклонитель 116 содержит два канала 206 и 208. Второй отклонитель 118 также содержит два канала 210 и 212. Два канала 210 и 212 отделены друг от друга и могут направлять сборки, такие как сборки с закругленным передним концом, в дополнительные стволы 106 и 108. В других аспектах второй отклонитель содержит два не разделенных канала. Вместо этого второй отклонитель содержит отверстие между двумя каналами, имеющее такой размер, чтобы предотвратить перемещение сборки с закругленным передним концом между двумя каналами.

На фиг. 2В проиллюстрирована в разрезе отклонительная система, показывающая канал 208 первого отклонителя 116 и канал 212 второго отклонителя 118. На фиг. 2С проиллюстрирована в разрезе отклонительная система, показывающая канал 206 первого отклонителя 116 и канал 210 второго отклонителя 118.

На фиг. 3 проиллюстрирован поперечный разрез первого отклонителя 116. На фиг. 3 показано отверстие 302, содержащее каналы 206 и 208. Отверстие 302 позволяет сборке с закругленным передним концом перемещаться между каналами 206 и 208. Канал 206 имеет диаметр, который меньше диаметра канала 208. В неограничивающем примере диаметр канала 206 может составлять три дюйма, тогда как диаметр канала 208 может составлять четыре дюйма.

Фиг. 4 - это поперечный разрез второго отклонителя 118, показывающий каналы 210 и 212. Канал 212 имеет диаметр, который меньше диаметра канала 210. Диаметр канала 212 в неограничивающем примере может составлять три с половиной дюйма, а диаметр канала 210 в неограничивающем примере составляет четыре дюйма.

Хотя показаны и изображены диаметры каналов 206, 208, 210 и 212, каналы согласно другим аспектам могут не иметь диаметров, а вместо этого могут иметь длину поперечного сечения с относительными размерами в соответствии с диаметрами фиг. 3-4.

Отклонительные системы согласно различным вариантам осуществления настоящего изобретения могут отклонять другие сборки, продвигаемые вглубь скважины к выбранному стволу, в зависимости от конфигурации других сборок. На фиг. 5-6 изображены примеры сборок, такие как сборки с закругленным передним концом.

На фиг. 5 проиллюстрирован вид сбоку сборки 502 с закругленным передним концом, содержащей корпус 504 и передний конец 506, отходящий от корпуса 504. Передний конец может быть закругленной частью конца сборки, помогающей направлять сборку вглубь скважины. Передний конец 506 имеет продольную длину 508, измеряемую от края переднего конца 506, присоединенного к корпусу 504, до направляющего края или около направляющего края переднего конца 506. Корпус 504 имеет меньшую ширину, чем ширина переднего конца 506. В других аспектах корпус 504 не имеет ширину меньшую,

- 3 030902 чем ширина переднего конца 506. Независимо от этого корпус 504 может иметь такие размеры, чтобы корпус 504 мог быть принят каналом 212.

На фиг. 6 проиллюстрирован вид сбоку сборки 602 с закругленным передним концом, содержащей корпус 604 и передний конец 606, отходящий от корпуса 604. Передний конец 606 имеет продольную длину 608 меньшую, чем продольная длина 508 сборки 502 с закругленным передним концом, изображенной на фиг. 5. Корпус 604 имеет меньшую ширину, чем ширина переднего конца 606.

На остальных чертежах представлены примеры отклонительной системы 102, отклоняющей сборки с закругленным передним концом, показанные на фиг. 5-6.

На фиг. 7-9 показана отклонительная система 102, отклоняющая сборку 502 с закругленным передним концом. На фиг. 7 сборка 502 с закругленным передним концом изображена касающейся поверхности первого отклонителя 116. Ширина переднего конца 506 больше диаметра канала 206, так что сборка 502 с закругленным передним концом направляется в канал 208, который имеет диаметр, превышающий ширину переднего конца 506. Передний конец 506 принимают через канал 208, как показано на фиг. 8, при этом ширина переднего конца 506 меньше диаметра канала 208.

Сборке 502 с закругленным передним концом обеспечивают возможность продвижения ко второму отклонителю 118 и направляют в канал 212 второго отклонителя 118 посредством первого отклонителя 116. Например, так как диаметр канала 206 первого отклонителя 116 меньше ширины переднего конца 506, и так как расстояние 202 меньше продольной длины переднего конца 506, предотвращается перемещение переднего конца 506 вбок и в канал 210 второго отклонителя 118, вместо этого его принимает канал 212, пока часть переднего конца 506 находится в канале 208 первого отклонителя 116, как показано на фиг. 9. Канал 212 имеет диаметр, превышающий ширину переднего конца 506, и может направлять передний конец 506 к стволу 106, который может быть стволом, в который должна быть введена сборка 502 с закругленным передним концом.

На фиг. 10-15 показана отклонительная система 102, отклоняющая сборку 602 с закругленным передним концом. На фиг. 10 показана сборка 602 с закругленным передним концом, касающаяся поверхности отклонителя отклонительной системы 102. Так как ширина переднего конца 606 больше канала 206, отклонительная система 102 направляет передний конец 606 в канал 208, через который принимают передний конец 606, как показано на фиг. 11.

Передний конец 606 может перемещаться через канал 208 ко второму отклонителю 118. Так как продольная длина переднего конца 606 меньше расстояния 204, то передний конец 606 не поддерживается первым отклонителем 116 или в нем, когда передний конец 606 касается второго отклонителя 118, как показано на фиг. 12. Так как диаметр канала 212 во втором отклонителе 118 меньше ширины переднего конца 606, второй отклонитель 118 направляет сборку 602 с закругленным передним концом в канал 210. Диаметр канала 206 меньше ширины корпуса 604 и может позволить корпусу 604 перемещаться вбок внутри первого отклонителя 116 из канала 208 в канал 206, как показано на фиг. 13, где показан вид концевой части отклонительной системы 102. На фиг. 14А проиллюстрирован вид сбоку в разрезе, а на фиг. 14В проиллюстрирован вид сверху в разрезе отклонительной системы 102, в котором для корпуса 604 сборки 602 с закругленным передним концом обеспечена возможность перемещения из канала 208 в канал 206, так как передний конец 606 направляется к каналу 210 второго отклонителя 118. Передний конец 606 может быть принят каналом 210 и направлен к стволу 108 - заданному стволу для сборки 602 с закругленным передним концом, как показано на фиг. 15, так как диаметр канала 210 больше ширины переднего конца 606.

Предшествующее раскрытие аспектов настоящего изобретения, включая проиллюстрированные аспекты, было представлено исключительно с иллюстративной и раскрывающей целью и не имеет исключительного или ограничительного характера в отношении конкретных раскрытых форм. Различные модификации, адаптации и реализации настоящего изобретения, входящие в объем настоящего изобретения, будут очевидны специалисту в данной области техники. Например, отклонительные системы согласно различным аспектам могут отклонять устройства, отличные от сборки с закругленным передним концом, имеющие подходящую геометрию для осуществления желаемого отклонения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Отклонительная система для отклонения сборки с закругленным передним концом, содержащая первый отклонитель, содержащий отверстие, имеющее первый канал и второй канал, при этом первый отклонитель предназначен для отклонения закругленного конца сборки с закругленным передним концом ко второму каналу вследствие того, что диаметр первого канала меньше ширины сборки с закругленным передним концом; и второй отклонитель, пространственно отнесенный от первого отклонителя и выполненный с возможностью принятия сборки с закругленным передним концом, отклоненной первым отклонителем, и отклонения сборки с закругленным передним концом к одному по меньшей мере из двух стволов скважины, при этом второй отклонитель содержит первый отклоняющий канал и второй отклоняющий канал, причем второй отклоняющий канал имеет диаметр, который меньше диаметра первого отклоняющего

- 4 030902 канала.
2. Отклонительная система по п.1, в которой второй отклонитель пространственно отнесен от первого отклонителя на расстояние, которое меньше продольной длины переднего конца сборки с закругленным передним концом, выполненного с возможностью принятия вторым отклоняющим каналом.
3. Отклонительная система по п.2, в которой указанное расстояние превышает продольную длину переднего конца второй сборки с закругленным передним концом, который выполнен с возможностью принятия первым отклоняющим каналом и лишен возможности принятия его вторым отклоняющим каналом.
4. Отклонительная система по п.2, в которой указанное расстояние превышает продольную длину переднего конца второй сборки с закругленным передним концом, причем первый отклонитель выполнен с возможностью обеспечения перемещения второй сборки с закругленным передним концом вбок внутри отклонительной системы после отклонения переднего конца второй сборки с закругленным передним концом вторым отклонителем.
5. Отклонительная система по п.3, в которой первый отклонитель выполнен так, чтобы обеспечивать для корпуса второй сборки с закругленным передним концом возможность перемещения между первым каналом и вторым каналом после отклонения переднего конца второй сборки с закругленным передним концом вторым отклонителем.
6. Отклонительная система по п.5, в которой диаметр корпуса переднего конца второй сборки с закругленным передним концом меньше, чем диаметр первого канала.
7. Отклонительная система по п.3, в которой диаметр первого канала и диаметр второго отклоняющего канала меньше диаметра переднего конца второй сборки с закругленным передним концом.
8. Отклонительная система по п.7, в которой диаметр переднего конца второй сборки с закругленным передним концом меньше диаметра первого отклоняющего канала.
9. Отклонительная система по п.2, в которой первый отклонитель выполнен с возможностью поддержания переднего конца сборки с закругленным передним концом, когда передний конец сборки с закругленным передним концом принят вторым отклоняющим каналом, и предотвращения принятия переднего конца сборки с закругленным передним концом первым отклоняющим каналом.
10. Отклонительная система по п.2, в которой первый отклонитель выполнен с возможностью поддерживать сборку с закругленным передним концом, предотвращая ее перемещение вбок, когда передний конец сборки с закругленным передним концом принят вторым отклонителем.
11. Отклонительная система по п.1, в которой сборка с закругленным передним концом содержит передний конец сборки с закругленным передним концом и корпус, соединенный с передним концом сборки с закругленным передним концом, причем диаметр корпуса меньше диаметра второго отклоняющего канала.
12. Отклонительная система по п.1, в которой диаметр переднего конца сборки с закругленным передним концом меньше диаметра второго отклоняющего канала.
13. Скважина, содержащая сборку с закругленным передним концом, содержащую передний конец; и отклонительную систему по п. 1;

при этом второй отклонитель пространственно отнесен от первого отклонителя на расстояние, которое меньше продольной длины переднего конца сборки с закругленным передним концом, причем первый отклонитель выполнен с возможностью поддержания переднего конца после отклонения первым отклонителем и с возможностью предотвращения перемещения переднего конца вбок внутри скважины к первому каналу.
14. Скважина по п.13, в которой для корпуса сборки с закругленным передним концом обеспечена возможность перемещения вбок между первым отклоняющим каналом и вторым отклоняющим каналом.
15. Скважина по п.14, в которой диаметр первого отклоняющего канала меньше ширины переднего конца сборки с закругленным передним концом.
16. Скважина по п.13, в которой указанное расстояние превышает продольную длину переднего конца второй сборки с закругленным передним концом, выполненного с возможностью принятия первым каналом и лишенного возможности принятия вторым каналом, поскольку второй канал меньше, чем ширина переднего конца второй сборки с закругленным передним концом.
17. Скважина по п.13, в которой второй отклонитель выполнен с возможностью отклонения сборки с закругленным передним концом в один из множества стволов скважины, выбранный на основании продольной длины переднего конца сборки с закругленным передним концом, которая длиннее, чем расстояние, на которое второй отклонитель пространственно отнесен от первого отклонителя.

- 5 030902

Фиг. 1

Фиг. 2A

W2 \ 116

Фиг. 2B

102

Фиг. 2C

- 6 030902

Фиг. 5

Фиг. 6

Фиг. 7

Фиг. 8

Фиг. 11

Фиг. 12

- 7 030902

Фиг. 13

804