RU2013119169A

RU2013119169A - Способ и устройство для ориентирования в многоствольных скважинах

Info

Publication number: RU2013119169A
Application number: RU2013119169/03A
Authority: RU
Inventors: Генри Е. РОДЖЕРС; Давид Д. СЗАРКА; Роберт ПИПКИН
Original assignee: Халлибертон Энерджи Сервисез Инк.
Priority date: 2010-10-13
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2014-11-20
Also published as: BR112013009041A2; WO2012049449A1; CA2814569C; RU2558828C2; MX337851B; US8474530B2; CA2814569A1; AU2011315320B2; US20120090856A1; MX2013004134A; EP2627862A1; EP2627862B1; AU2011315320A1

Abstract

1. Устройство для ориентирования приспособления в наклонном стволе скважины, содержащее ориентирующий переводник, соединенный с наружным корпусом с возможностью разъединения и имеющий предварительно заданную ориентацию относительно приспособления, причем требуемая ориентация приспособления в скважине определяется по изменению давления флюида на предварительно определенную величину при известном расходе потока, протекающего через ориентирующий переводник.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ориентирующий переводник содержит втулку, вращаемую вместе с наружным корпусом; и ориентирующий механизм, соединенный с втулкой и вращаемый совместно с ней.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что ориентирующий механизм содержит наружную гильзу, соединенную с втулкой и вращаемую совместно с ней; и внутреннюю гильзу, вращаемую месте с наружной гильзой, причем ориентация внутренней гильзы относительно приспособления постоянна, а изменение давления происходит при повороте внутренней гильзы до некоторого положения, соответствующего заданной ориентации в скважине.4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что ориентирующий механизм содержит поршень, перемещаемый в осевом направлении относительно внутренней гильзы, причем в первом положении поршня задана первая траектория движения потока, соответствующая нежелательному положению приспособления, а во втором положении поршня задана вторая траектория движения потока, которая характеризуется большим сопротивлением потоку и соответствует требуемому положению и желательной ориентации приспособления, что сопровождается увеличением давления.5. Устройство

Claims

1. Устройство для ориентирования приспособления в наклонном стволе скважины, содержащее ориентирующий переводник, соединенный с наружным корпусом с возможностью разъединения и имеющий предварительно заданную ориентацию относительно приспособления, причем требуемая ориентация приспособления в скважине определяется по изменению давления флюида на предварительно определенную величину при известном расходе потока, протекающего через ориентирующий переводник.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ориентирующий переводник содержит втулку, вращаемую вместе с наружным корпусом; и ориентирующий механизм, соединенный с втулкой и вращаемый совместно с ней.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что ориентирующий механизм содержит наружную гильзу, соединенную с втулкой и вращаемую совместно с ней; и внутреннюю гильзу, вращаемую месте с наружной гильзой, причем ориентация внутренней гильзы относительно приспособления постоянна, а изменение давления происходит при повороте внутренней гильзы до некоторого положения, соответствующего заданной ориентации в скважине.

4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что ориентирующий механизм содержит поршень, перемещаемый в осевом направлении относительно внутренней гильзы, причем в первом положении поршня задана первая траектория движения потока, соответствующая нежелательному положению приспособления, а во втором положении поршня задана вторая траектория движения потока, которая характеризуется большим сопротивлением потоку и соответствует требуемому положению и желательной ориентации приспособления, что сопровождается увеличением давления.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что содержит свободно перемещающийся шарик, расположенный в канавке, выполненной в наружной поверхности поршня, причем во внутренней гильзе имеется приемник для свободно перемещающегося шарика, а приспособление занимает положение, соответствующее требуемой ориентации в скважине, когда положение приемника выровнено по местоположению свободно перемещающегося шарика.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что поршень перемещается из первого положения во второе при постоянном расходе потока, когда положение приемника выровнено по местоположению свободно перемещающегося шарика.

7. Устройство для ориентирования приспособления в обсадной колонне, спущенной в скважину, содержащее наружный корпус, соединяемый с обсадной колонной; оболочку, закрепленную в наружном корпусе с возможностью разъединения; отпускающую муфту, прикрепленную к оболочке с возможностью разъединения; поршень, перемещаемый в оболочке между первым и вторым положениями, причем в первом положении задана первая траектория движения потока через оболочку, а во втором положении задана вторая, ограниченная траектория движения потока через оболочку, при этом требуемая ориентация приспособления в скважине определяется по увеличению давления флюида при постоянном расходе потока, протекающего через оболочку, при нахождении поршня во втором положении.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что содержит упор, предотвращающий перемещение поршня из первого положения во второе до тех пор, пока приспособление не примет положение, соответствующее его требуемой ориентации в скважине.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что содержит свободно перемещающийся шарик, расположенный в канавке, выполненной на наружной поверхности поршня, причем свободно перемещающийся шарик находится в самой нижней части оболочки, когда обсадная колонна находится в наклонной скважине; и гильзу, расположенную в оболочке, с упором на верхнем конце гильзы, причем гильза имеет приемник для свободно перемещающегося шарика.

10. Устройство по одному из пп.7-9, отличающееся тем, что поршень имеет сквозной осевой проточный канал и множество проточных отверстий в его стенке, причем осевой проточный канал и проточные отверстия находятся на участке как первой, так и второй траекторий движения потока.

11. Устройство по п.7, отличающееся тем, что содержит втулку, прикрепленную к наружному корпусу с возможностью разъединения; и наружную гильзу, соединенную с нижним концом втулки, причем к втулке с возможностью разъединения прикреплена отпускающая муфта, наружная гильза и поршень содержат часть ориентирующего механизма, который имеет ориентирующую гильзу, прикрепленную к наружной гильзе, причем ориентирующая гильза предотвращает перемещение поршня во второе положения до тех пор, пока в результате поворота обсадной колонны приспособление не примет положение, соответствующее требуемой ориентации.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что содержит свободно перемещающийся шарик, расположенный в канавке, проходящей по окружному периметру поршня, причем ориентирующий механизм имеет приемник для свободно перемещающегося шарика, попадающего в него при повороте приспособления в положение, соответствующее требуемой ориентации.

13. Устройство по п.11 или 12, отличающееся тем, что центр приемника расположен на угловом расстоянии 180° от центральной линии приспособления.

14. Способ ориентирования приспособления в колонне труб в наклонной скважине, включающий следующие этапы:

позиционирование ориентирующего механизма в заданном положении относительно приспособления;

установка ориентирующего механизма в колонне труб в заданном положении;

спуск колонны труб в наклонную скважину на требуемую глубину;

подача флюида через ориентирующий механизм с заданным расходом потока;

измерение давления потока в ориентирующем механизме;

поворот колонны труб в скважине до тех пор, пока в результате регистрации изменения давления не будет указано на известное положение устройства, соответствующее его требуемой ориентации в наклонной скважине, причем приспособление занимает требуемое положение в том случае, когда ориентирующий механизм принимает положение, соответствующее известной ориентации; и

отсоединение ориентирующего механизма от колонны труб после достижения приспособлением положения, соответствующего его требуемой ориентации.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что включает прерывание потока флюида перед поворотом колонны труб в скважине; возобновление потока флюида после поворота колонны труб; измерение давления; и повторение цикла «прерывание потока - поворот колонны труб - возобновление потока» до тех пор, пока по результатам измерения давления ориентирующий механизм не достигнет положения, соответствующего известной ориентации.

16. Способ по п.14, отличающийся тем, что результатами измерения давления являются показания первого значения давления, соответствующего нежелательной ориентации приспособления, и показания второго - повышенного - значения давления, соответствующего требуемой ориентации приспособления в скважине.

17. Способ по одному из пп.14-16, отличающийся тем, что колонна труб представляет собой обсадную колонну, при этом способ включает этап заливки цемента в обсадную колонну и кольцевое пространство между обсадной колонной и стенками ствола скважины после отсоединения ориентирующего механизма.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что этап отсоединения включает перемещение пробки и повышение давления в обсадной колонне для отсоединения ориентирующего механизма от обсадной колонны.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что ориентирующий механизм соединен с наружным корпусом с возможностью разъединения, причем при соединении наружного корпуса с обсадной колонной наружный корпус становится ее составной частью.