RU2556560C2 - Pipe string system for selective regulation of fluid flows with variable speeds in wells forking from one common wellbore - Google Patents
Pipe string system for selective regulation of fluid flows with variable speeds in wells forking from one common wellbore Download PDFInfo
- Publication number
- RU2556560C2 RU2556560C2 RU2012145288/03A RU2012145288A RU2556560C2 RU 2556560 C2 RU2556560 C2 RU 2556560C2 RU 2012145288/03 A RU2012145288/03 A RU 2012145288/03A RU 2012145288 A RU2012145288 A RU 2012145288A RU 2556560 C2 RU2556560 C2 RU 2556560C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- passage
- fluid
- pipe
- underground
- concentric
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 350
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 title claims abstract description 9
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 199
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 137
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 107
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 107
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 101
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 101
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 77
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 63
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 63
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 82
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 50
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 31
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 29
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 26
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 25
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 15
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 3
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 97
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 23
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 58
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 40
- 238000011161 development Methods 0.000 description 33
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 33
- 230000006870 function Effects 0.000 description 32
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 32
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 25
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 21
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 18
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 18
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 16
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 16
- 206010017076 Fracture Diseases 0.000 description 15
- 208000010392 Bone Fractures Diseases 0.000 description 13
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 description 10
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 9
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical class O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 8
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 6
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 5
- -1 geothermal Substances 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 239000011275 tar sand Substances 0.000 description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 5
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 4
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 3
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 2
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 2
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 description 2
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 2
- 208000002565 Open Fractures Diseases 0.000 description 1
- 235000015076 Shorea robusta Nutrition 0.000 description 1
- 244000166071 Shorea robusta Species 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 1
- 238000012384 transportation and delivery Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
- E21B43/38—Arrangements for separating materials produced by the well in the well
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/10—Valve arrangements in drilling-fluid circulation systems
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/18—Pipes provided with plural fluid passages
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/12—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor using drilling pipes with plural fluid passages, e.g. closed circulation systems
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/02—Valve arrangements for boreholes or wells in well heads
- E21B34/025—Chokes or valves in wellheads and sub-sea wellheads for variably regulating fluid flow
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/14—Obtaining from a multiple-zone well
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Loading And Unloading Of Fuel Tanks Or Ships (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Настоящее изобретение относится, в общем, к системам, устройству и способам, применимым для избирательного выполнения операций в проходах, образованных в подземных пластах, для одной или нескольких скважин, работающих от одного основного ствола, для строительства и эксплуатации нагнетательных и/или эксплуатационных скважин, по существу, углеводородных или, по существу, водных.The present invention relates, in General, to systems, apparatus and methods applicable for selectively performing operations in passages formed in underground formations, for one or more wells operating from the same main trunk, for the construction and operation of injection and / or production wells, essentially hydrocarbon or essentially water.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
Углеводороды добывают из подземных зон и коллекторов, также содержащих воду и другие связанные с ними текучие среды. Во многих скважинах объем воды и других скважинных текучих сред может существенно превышать относительный объем углеводородов, получаемых из скважин, так что дебиты по углеводородам могут уменьшаться или ограничиваться объемом воды и других текучих сред, транспортируемых системами добычи скважинных текучих сред. Традиционно, отделение углеводородов от воды и других скважинных текучих сред при добыче углеводородов происходит на поверхности. В дополнение к системам разделения на поверхности используют внутрискважинные системы добычи текучих сред, включающие в себя центробежные сепараторы с электроприводом или проницаемые фильтрующие системы и/или гидравлические или механические сепараторы для отделения углеводородов, получаемых из других текучих сред в скважине. Вместе с тем, данные существующие скважинные системы требуют электропитания, движущихся компонентов, и/или периодической замены устройств или частей, так что данные существующие системы не работают эффективно во время всего срока эксплуатации скважины. Кроме того, данные традиционные системы не обеспечивают разделения и избирательного регулирования непрерывно проходящих потоков, включая в себя избирательное направление при нагнетании под давлением, по существу, углеводородов или, по существу, воды и/или потоков добычи, в одном основном стволе скважины.Hydrocarbons are mined from underground zones and reservoirs also containing water and other associated fluids. In many wells, the volume of water and other downhole fluids can significantly exceed the relative volume of hydrocarbons produced from the wells, so that hydrocarbon production rates can be reduced or limited by the volume of water and other fluids transported by downhole fluid production systems. Traditionally, the separation of hydrocarbons from water and other downhole fluids during hydrocarbon production occurs on the surface. In addition to surface separation systems, downhole fluid production systems are used, including electric centrifugal separators or permeable filter systems and / or hydraulic or mechanical separators to separate hydrocarbons from other fluids in the well. However, these existing downhole systems require power, moving components, and / or periodic replacement of devices or parts, so that these existing systems do not work efficiently during the entire life of the well. In addition, these traditional systems do not provide for the separation and selective control of continuously flowing streams, including the selective direction during injection under pressure, essentially of hydrocarbons or essentially water and / or production streams, in one main wellbore.
Варианты осуществления настоящего изобретения могут выборочно регулировать одновременно проходящие потоки текучей среды с изменяющимися скоростями, благодаря использованию элементов регулирования потока. Элементы регулирования потока могут выборочно устанавливаться между трубами множества концентрических трубных колонн или, альтернативно, устанавливаться через ближайшие к осевой линии проходы и соединяться с одним или несколькими приемными гнездами подземной системы трубных колонн с использованием, по меньшей мере, одного распределительного переводника с радиальными проходами сообщения текучей средой между концентрическими проходами и одной или несколькими проходящими вниз трубами. Система трубных колонн может применяться для нагнетания текучей среды в, и/или извлечения текучей среды из одной или нескольких скважин, расположенных вертикально и/или горизонтально в зонах подземных пластов, проходящих через один основной ствол и оборудование устья скважины, таким образом минимизируют требуемое пространство, перемещения буровой установки и/или наземные сооружения.Embodiments of the present invention can selectively control simultaneously passing fluid flows at varying speeds through the use of flow control elements. Flow control elements may be selectively installed between pipes of a plurality of concentric pipe columns or, alternatively, installed through passages closest to the center line and connected to one or more receiving sockets of the underground pipe column system using at least one distribution sub with radial fluid communication passages medium between concentric passages and one or more pipes passing down. The pipe string system can be used to pump fluid into, and / or to extract fluid from one or more wells located vertically and / or horizontally in areas of subterranean formations passing through one main wellbore and wellhead equipment, thereby minimizing the required space, drilling rig movements and / or ground facilities.
В вариантах осуществления настоящего изобретения можно использовать элементы регулирования потока для выборочного извлечения и/или нагнетания, по существу, углеводорода или, по существу, текучих смесей на водной основе, содержащих газы, жидкости и/или твердые частицы, например, для утилизации бурового шлама или удаления насыщенного рассола, через переводник системы трубных колонн, размещенный между двумя или больше подземными пластами на нижнем конце одной или нескольких скважин, которые могут содержаться в одном основном стволе скважины. Текучие смеси можно с выборочным регулированием получать и нагнетать по одному основному стволу скважины, например, нагнетать воду, получая пар, генерируемый в глубокой геотермальной подземной зоне, или нагнетая его в коллектор битуминозного песка или холодный арктический коллектор для нагрева и получения и вязких углеводородов. Текучие смеси можно выборочно нагнетать в или извлекать из одного основного ствола скважин для утилизации жидких отходов или загрязненной нефтью воды без переработки на поверхности, или вытеснения углеводородов из коллектора с помощью заводнения или заводнения напрямую из более глубокого источника подземной воды с более высоким давлением. Альтернативно, текучие смеси можно выборочно нагнетать в или извлекать из одного основного ствола скважины для подачи в геотермальный источник тепла из другой подземной скважины, под пересечением скважин с производством пара или конденсации воды повторного использования во время производства пара. Кроме того, текучие смеси можно выборочно нагнетать в или извлекать из одного основного ствола скважины для выборочного извлечения гравитационно разделенных, хранящихся под землей, текучих сред с двух различных глубин соляной каверны, для растворения соли водой на нижнем конце каверны при использовании верхнего конца для операций хранения, или для разделения углеводородных потоков, добываемых из песчаного коллектора при разработке растворением каверны сточной водой в залежи соли, образующей кровлю.In embodiments of the present invention, flow control elements can be used to selectively recover and / or inject essentially hydrocarbon or essentially water-based fluid mixtures containing gases, liquids and / or solids, for example, to dispose of drill cuttings or removal of saturated brine through a pipe string system sub placed between two or more subterranean formations at the lower end of one or more wells that may be contained in one main wellbore other. Fluid mixtures can be obtained and injected selectively along one main wellbore, for example, water is injected, receiving steam generated in a deep geothermal underground zone, or pumping it into tar sand collector or cold Arctic collector for heating and production of viscous hydrocarbons. Fluid mixtures can be selectively injected into or removed from one main wellbore to recover liquid waste or oil contaminated water without surface treatment, or to displace hydrocarbons from the reservoir by flooding or flooding directly from a deeper underground water source with higher pressure. Alternatively, fluid mixtures can be selectively injected into or removed from one main wellbore to supply heat to a geothermal source from another subterranean well, at the intersection of the wells to produce steam or to condense reuse water during steam production. In addition, fluid mixtures can be selectively injected into or removed from one main wellbore to selectively extract gravitationally separated underground stored fluids from two different depths of the salt cavity, to dissolve the salt with water at the lower end of the cavity using the upper end for storage operations , or to separate hydrocarbon streams produced from a sand reservoir during development by dissolving a cavity with wastewater in a salt deposit forming the roof.
Варианты осуществления настоящего изобретения могут дополнительно включать в себя системы, устройство и способы, применимые для эксплуатации скважин множества разных типов для подачи, по существу, углеводорода и/или, по существу, воды нагнетания или добычи. Примеры добываемых или нагнетаемых продуктов включают в себя подземные жидкие углеводороды, газообразные углеводороды, подземный пар, подземные насыщенные солью текучие среды, текучие смеси бурового шлама и текучие среды, применяемые в строительстве или обработке скважин для интенсификации притока, такие как смеси с проппантом для гидроразрыва, из или в вертикально или поперечно разделенные входные или выходные дроссельные отверстия труб. Трубы, с входными или выходными дроссельными отверстиями для использования в операциях направления нагнетания и добычи, могут проходить в подземных зонах от одного основного ствола, установленного под одним блоком оборудования устья скважины. Системы и способы для операций подачи, по существу, углеводородов и/или по существу, воды нагнетания или добычи можно использовать во время, например, строительства скважины или каверны подземного хранения, и/или во время добычи из коллектора, подземной каверны, и/или разрабатываемой растворением соли зоны. Применение в скважинах различных типов и в различных вариантах использования обеспечивает нужную рентабельность для стандартизации систем, способов и устройств, которые можно выполнять в различных конфигурациях, например, для развертывания широкого серийного производства.Embodiments of the present invention may further include systems, apparatus, and methods applicable to operating wells of many different types to supply substantially hydrocarbon and / or substantially injection or production water. Examples of produced or injected products include underground liquid hydrocarbons, gaseous hydrocarbons, underground steam, underground salt-saturated fluids, fluids for drill cuttings and fluids used in the construction or treatment of wells to stimulate flow, such as fracturing proppant mixtures, from or to vertically or transversely divided inlet or outlet throttle openings of pipes. Pipes with inlet or outlet throttles for use in injection and production direction operations can pass in underground areas from one main trunk installed under one unit of wellhead equipment. Systems and methods for delivering essentially hydrocarbons and / or essentially injection water or production can be used during, for example, construction of a well or underground storage cavity, and / or during production from a reservoir, underground cavity, and / or developed by dissolving a salt zone. The use in wells of various types and in various applications provides the necessary profitability for standardizing systems, methods and devices that can be performed in various configurations, for example, for deploying a wide batch production.
В дополнительном аспекте варианты осуществления настоящего изобретения могут создавать системы, способы и устройства для контроля текучих смесей, содержащих твердые частицы. Примеры таких текучих смесей могут включать в себя жидкости с проппантом для гидроразрыва при добыче сланцевого газа, гидроразрыва коллекторов низкой проницаемости, или установки гравийных фильтров в неконсолидированных коллекторах. Обычные технологии с применением серийного оборудования для размещения твердых частиц используют подход с двумя потоками, что не эффективно решает проблему геологических свойств непроницаемых сланцев, поскольку используются устройства, разработанные для песчаных коллекторов с возможностью удаления твердых частиц из ствола скважин после выпадения проппанта. Вместе с тем, варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают размещение и удаление лишних твердых частиц в вертикально и/или в плане разделенных подземных зонах, из одной или нескольких скважин от одного основного ствола для увеличения производительности менее продуктивных, по существу, непроницаемых, сланцевых коллекторов или плотных песчаных или неконсолидированных коллекторов с помощью улучшенного размещения и извлечения текучих смесей, содержащих твердые частицы.In an additional aspect, embodiments of the present invention can provide systems, methods and devices for controlling fluid mixtures containing solid particles. Examples of such fluid mixtures may include proppant fluids for fracturing in shale gas production, fracturing reservoirs of low permeability, or installing gravel packs in unconsolidated reservoirs. Conventional technologies using serial equipment for placement of solid particles use a two-stream approach, which does not effectively solve the problem of the geological properties of impermeable shales, since devices developed for sand reservoirs with the ability to remove solid particles from the wellbore after proppant loss are used. However, embodiments of the present invention provide for the placement and removal of excess solid particles in a vertically and / or in plan divided underground zones, from one or more wells from one main wellbore to increase the productivity of less productive, essentially impermeable, shale reservoirs or dense sand or unconsolidated reservoirs through improved placement and recovery of fluid mixtures containing solid particles.
Варианты осуществления настоящего изобретения могут дополнительно использовать вращаемые текучей средой устройства, устанавливаемые на тросе, такие как бурящие, режущие и перекачивающие устройства. Данные устройства являются применимыми для установки регулирования потока в скважине, во время строительства, геотехнических мероприятий, эксплуатации и/или консервации скважин различных типов, с использованием спускаемых на тросе скважинных компоновок, которые можно выборочно устанавливать, подвешивать и/или извлекать в системах трубных колонн, на тросе с использованием тросового подъемника.Embodiments of the present invention may additionally use fluid-rotated devices mounted on a cable, such as drilling, cutting, and pumping devices. These devices are applicable for installation of flow control in a well, during construction, geotechnical measures, operation and / or conservation of various types of wells, using downhole assemblies run on a cable that can be selectively installed, suspended and / or removed in pipe string systems, on a cable using a cable lift.
Варианты осуществления настоящего изобретения могут создавать гидравлический насос, элемент регулирования потока, который может применяться в углеводородных, водных скважинах и/или скважинах подземного хранения с электрическим или гидравлическим двигателем. Двигатель может приводиться в действие потоком нагнетаемой воды или расширением потока текучей среды повышенной скорости, таким как расширение потока газа или текучей среды из более глубокого, с более высоким давлением пласта, что может применяться для перекачки низкоскоростного потока текучей среды, дополнительно с направлением его под давлением из скважины или в скважину.Embodiments of the present invention can provide a hydraulic pump, a flow control element that can be used in hydrocarbon, water, and / or underground storage wells with an electric or hydraulic motor. The engine may be driven by a stream of injected water or an expansion of a higher velocity fluid stream, such as an expansion of a gas or fluid stream from a deeper, higher formation pressure, which can be used to pump a low velocity fluid stream, further with directing it under pressure from the well or into the well.
Элементы регулирования потока могут выборочно управлять одним или несколькими распределительными переводниками, создавая изменения скорости потока текучей среды, что может применяться для выборочного эмулирования скоростной подъемной колонны, струйного насоса и/или устройства труб Вентури во время добычи, нагнетания и/или внутрискважинной переработки.Flow control elements can selectively control one or more distribution sub, creating changes in the fluid flow rate, which can be used to selectively emulate a high-speed lifting column, jet pump and / or venturi device during production, injection and / or downhole processing.
Варианты осуществления настоящего изобретения могут также давать средство выборочного разделения потока текучей смеси на множество, по существу, газообразных, жидких и/или водных потоков с изменяющимися скоростями и соответствующие потоки извлечения или нагнетания. Конфигурацию разделения потоков можно выборочно менять с помощью тросового инструмента с использованием тросового подъемника или другой буровой установки, которую можно применять во время или в течение жизненного цикла одной или нескольких, по существу, углеводородных и/или, по существу, водных скважин, работающей через один основной ствол и оборудование устья скважины. Элементы системы трубных колонн, можно использовать для управления потоком, проходящим через проходы и пространства между трубными колоннами в одной или нескольких подземных зонах, благодаря использованию, например, пространства в проходах через подземные пласты и/или стенках каверны для подземной переработки добычи и/или нагнетания перед или после прохода через оборудование устья скважины, для уменьшения требуемых сооружений переработки на поверхности.Embodiments of the present invention may also provide a means for selectively separating a fluid mixture stream into a plurality of substantially gaseous, liquid and / or water flows at varying speeds and corresponding recovery or injection flows. The configuration of the separation of flows can be selectively changed using a cable tool using a cable hoist or other drilling rig, which can be used during or during the life cycle of one or more essentially hydrocarbon and / or essentially water wells operating through one main wellbore and equipment. Elements of a system of pipe columns can be used to control the flow passing through the passages and the spaces between the pipe columns in one or more underground zones, due to, for example, using the space in the passages through underground layers and / or walls of the cavity for underground processing of production and / or injection before or after passing through the wellhead equipment, to reduce the required surface treatment facilities.
Варианты осуществления настоящего изобретения также применяются во время подземного разделения на первый, по существу, газообразный поток текучей среды и второй, по существу, жидкий поток добываемой текучей среды, для выборочного управления газлифтом второго потока текучей среды. Данное подземное разделение и выборочное управление можно выполнять с помощью регулирования нагнетания, по меньшей мере, части первого потока во второй поток, перед выходом каждого из потоков из оборудования устья скважины или фонтанной арматуры на верхнем конце одного основного ствола для выборочной оптимизации процесса извлечения и полученного результате потока.Embodiments of the present invention are also used during underground separation into a first substantially gaseous fluid stream and a second substantially liquid produced fluid stream to selectively control a gas lift of the second fluid stream. This underground separation and selective control can be performed by controlling the injection of at least a portion of the first stream into the second stream, before each of the streams leaves the wellhead equipment or fountain fittings at the upper end of one main trunk to selectively optimize the extraction process and the result flow.
Варианты осуществления настоящего изобретения могут дополнительно давать средство теплового воздействия на потоки с помощью выборочного регулирования потока смежного прохода или отделенной в плане скважины, который может проходить вниз от пересечения скважин, например, для предотвращения теплообмена между проходящими потоками текучей среды во время разработки растворением, или теплообмена для нагрева продуктивного пласта битуминозного песка или холодного арктического пласта, благодаря использованию смежного прохода через один основной ствол и/или пересечение скважин для нагнетания пара в вертикально и/или в плане отделенные точки под пересечением скважин. Кроме того, выборочное управление потоками обеспечивает теплоизоляцию потока, например, благодаря использованию сточной воды, полученной из горячих текучих сред, например при отделении углеводорода или конденсации пара в процессе генерирования электроэнергии, которая может нагнетаться через проход одного основного ствола аксиально вниз для теплоизоляции продукта, извлекаемого аксиально вверх, от охлаждающего воздействия пластов и/или океана. Другой пример включает в себя использование нагнетания более холодной сточной воды через элемент концентрического прохода теплоизоляции оборудования от высокотемпературной добычи, создаваемой глубоким углеводородным или геотермальным источником. Другие примеры включают в себя теплоизоляцию элементов регулирования потока, таких как башмак последней обсадной колонны с цементированием соляной каверны хранилища газа во время одновременного извлечения газа из подземного хранилища и операций разработки растворением.Embodiments of the present invention may additionally provide a means of heat influencing the flows by selectively controlling the adjacent passage or separated in plan plan wells, which may extend downward from the intersection of the wells, for example, to prevent heat transfer between the passing fluid flows during dissolution or heat transfer for heating the productive layer of tar sand or a cold Arctic layer, through the use of an adjacent passage through one novnoy trunk and / or intersection wells for injecting steam into a vertically and / or in terms of a point separated at the intersection of wells. In addition, selective flow control provides thermal insulation of the flow, for example, through the use of wastewater obtained from hot fluids, for example, by separating hydrocarbon or condensing steam in the process of generating electricity, which can be pumped axially downward through the passage of one main barrel to insulate the product extracted axially upward from the cooling effect of the strata and / or ocean. Another example involves the use of injecting colder wastewater through an element of a concentric passage of thermal insulation of equipment from high-temperature production created by a deep hydrocarbon or geothermal source. Other examples include thermal insulation of flow control elements such as the shoe of the last casing string with cementing the salt cavern of the gas storage during simultaneous extraction of gas from the underground storage and dissolution operations.
Существует экономическая потребность создания систем, способов и устройств, применимых для минимизации количества оборудования и пространства, необходимого для строительства и эксплуатации разнообразных скважин, располагающихся в местах с высокими требованиями по защите окружающей среды и на удаленных территориях, включающих в себя, например, городские зоны, джунгли, арктические или морские зоны.There is an economic need to create systems, methods and devices applicable to minimize the amount of equipment and space required for the construction and operation of a variety of wells located in places with high environmental protection requirements and in remote areas, including, for example, urban areas, jungle, arctic or marine areas.
Существует потребность создания мер экономии масштаба, требуемого для разработки совместимых систем, способов и устройств, применимых для скважин множества разных типов, включающих в себя, например, углеводородные, геотермальные, водные добывающие, подземной утилизации отходов, подземного хранения и скважины разработки растворением, при этом, широкое применение в скважинах множества разных типов дает экономически-эффективную стандартизацию и серийные поставки.There is a need to create economies of scale required to develop compatible systems, methods and devices applicable to many different types of wells, including, for example, hydrocarbon, geothermal, water production, underground waste disposal, underground storage and dissolution development wells, while The widespread use in wells of many different types gives cost-effective standardization and serial deliveries.
Масштаб и экономические требования недавно открытых углеводородных запасов сланцевого газа в непроницаемых пластах, во всем мире, и или запасов в неконсолидированных коллекторах, низкой рентабельности требуют создания систем и способов улучшения управления текучими средами, несущими твердые частицы для выделения песка из раствора в неконсолидированных пластах или инициирования и развития трещин коллекторах, где вынос твердых частиц и/или длина трещины ограничены, для увеличения относительной проницаемости, например, коллекторов сланцевого газа или, например, улучшения заполнения гравийных фильтров в неконсолидированных коллекторах за пределы возможного в настоящее время и/или рентабельности, получаемой с использованием обычной технологии, которая, в общем, разработана для проницаемых или богатых коллекторов.The scale and economic requirements of recently discovered hydrocarbon reserves of shale gas in impermeable reservoirs around the world, and of reserves in unconsolidated reservoirs, of low profitability, require the creation of systems and methods for improving the management of fluids carrying solid particles to separate sand from a solution in unconsolidated formations or initiate and the development of cracks in collectors, where the removal of solid particles and / or crack lengths are limited, in order to increase the relative permeability of, for example, collectors gloss or gas, for example, improve the gravel pack in unconsolidated reservoirs for the limits of the possible in the present and / or profitability obtained using conventional techniques which are generally designed for rich or permeable reservoirs.
Существует потребность создания систем и способов уменьшения отходов в виде побочных продуктов открытой добычи битуминозных песков и уменьшения воздействия наземных сооружений на зоны с вечной мерзлотой над арктическими коллекторами, при этом, тепло и/или давление от геотермальных и/или более глубоких скважин, служащих их источниками, может направляться через пересечение проходов скважин для нагрева и извлечения вязких углеводородов без промежуточной подготовки на поверхности текучих сред источника тепла.There is a need to create systems and methods for reducing waste in the form of by-products of open mining of tar sands and reducing the impact of ground structures on permafrost zones over Arctic reservoirs, while the heat and / or pressure from geothermal and / or deeper wells that serve as their sources , can be directed through the intersection of the aisles of wells for heating and extraction of viscous hydrocarbons without intermediate preparation of a heat source on the surface of the fluids.
Существует потребность создания улучшенных систем, устройств и способов, применимых для лучшего переноса твердых частиц в колонне заканчивания для размещения проппанта трещин или гравийных фильтров в коллекторах сланцевого газа или неконсолидированных коллекторах, соответственно, со связанной с этим необходимостью подачи газов, жидкостей и/или твердых частиц для более эффективной добычи во время удаления выпадения твердых частиц или поступления песка.There is a need to create improved systems, devices and methods applicable for better transfer of particulate matter in a completion column to place proppant cracks or gravel packs in shale gas reservoirs or unconsolidated reservoirs, respectively, associated with the need to supply gases, liquids and / or solid particles for more efficient extraction during removal of particulate matter or sand.
Существует потребность создания систем и способов эксплуатации одной или нескольких скважин с использованием уменьшенной номенклатуры наземного оборудования и меньших затрат труда для работ на проволочном канате или тросе в течение жизненного цикла скважин до консервации, при этом, выборочное регулирование потоков текучей среды из множества скважин, проходящих вниз от одного основного ствола, улучшает рентабельность в целом добычи, нагнетания и/или конечной консервации, для скважин множества различных типов для улучшения рентабельности подземных разработок с низкой рентабельностью, таких как сланцевого газа, битуминозных песков, переслаивающихся морских запасов, сооружений морских подземных хранилищ и/или различных других разработок, требующих технологических улучшений для развития.There is a need to create systems and methods for operating one or more wells using a reduced nomenclature of ground equipment and lower labor costs for working on a wire rope or cable during the life cycle of wells before conservation, while selectively controlling fluid flows from multiple wells going down from one main wellbore, improves the overall profitability of production, injection and / or final preservation, for wells of many different types to improve profitability spans of underground mining with low profitability, such as shale gas, tar sands, interbedded marine reserves, structures of marine underground storage facilities and / or various other developments requiring technological improvements for development.
Существует необходимость создания систем и способов, применимых для добычи из одного основного ствола с одновременным нагнетанием воды через один основной ствол во множество скважин, например: утилизации жидких отходов и/или для выполнения заводнения для поддержания давления, уменьшения оседания или вытеснения в коллекторе. Кроме того, существует потребность создания систем и способов, применимых для добычи из одного основного ствола с одновременным нагнетанием воды через один основной ствол во множество скважин для подачи расходной воды в подземных коллекторах генерирования пара, для подачи тепла в коллекторы вязких углеводородов, и/или для хранения и извлечения хранящихся материалов из каверн с использованием хранящегося продукта, как буфера выщелачивания во время разработки растворением некоторых каверн.There is a need to create systems and methods that are applicable for production from one main well while pumping water through one main well into many wells, for example: liquid waste and / or to perform water flooding to maintain pressure, reduce subsidence or displacement in the reservoir. In addition, there is a need to create systems and methods that are applicable for production from one main well while pumping water through one main well into multiple wells for supplying consumable water to underground steam generating manifolds, for supplying heat to viscous hydrocarbon reservoirs, and / or storing and retrieving stored materials from caverns using the stored product as a leach buffer during development by dissolving some caverns.
Существует также необходимость создания систем и способов, применимых для использования энергии, от например, водонагнетания, расширения подземной текучей среды, электрических и/или подземного давления источников для привода насосов, установленных между трубами или выборочно установленных через проходы труб в приемные гнезда, при этом, такие подземные погружные насосы являются применимыми с системой трубных колонн для операций одновременного нагнетания и/или добычи. Данные операции нагнетания и/или добычи могут применяться для содействия, например: размещению подаваемой воды с использованием расширения пара или конденсации пара повторного использования в геотермальной скважине; использованию нагнетания жидких отходов для привода погружных насосов, поднимающих добываемые текучие среды; использованию расширения газа в процессе добычи или процессе подземного разделения для привода турбины, используемой для перекачки жидкостей из скважины; расширению газа из каверн подземных хранилищ для привода турбины перекачки воды в находящееся под избыточным давлением пространство хранения для поддержания давления в каверне и/или разработки растворением (с последующим нагнетанием сжатого газа, реверсирующего насос для содействия перекачке рассола их пространства подземного хранилища); или использованию глубокого водного источника для привода турбины или винтового двигателя и/или насоса для добычи в истощенном углеводородном коллекторе, после чего более высокое давление с большей глубины естественно нагнетается в более слабый пласт мелкого заложения для утилизации.There is also a need to create systems and methods applicable for the use of energy, for example, water injection, expansion of underground fluid, electrical and / or underground pressure sources for driving pumps installed between pipes or selectively installed through pipe passages in receiving sockets, such submersible submersible pumps are applicable with a pipe string system for simultaneous injection and / or production operations. These injection and / or production operations can be used to facilitate, for example: the placement of feed water using steam expansion or condensation of reuse steam in a geothermal well; the use of liquid waste injection to drive submersible pumps that raise produced fluids; using gas expansion in a production process or an underground separation process to drive a turbine used to pump fluids from a well; expanding the gas from the caverns of the underground storage facilities to drive the pumping water turbine into the overpressure storage space to maintain pressure in the cavity and / or developing by dissolution (followed by injection of compressed gas reversing the pump to facilitate the pumping of the brine of their underground storage space); or using a deep water source to drive a turbine or screw engine and / or pump for production in a depleted hydrocarbon reservoir, after which a higher pressure from a greater depth is naturally pumped into a weaker shallow formation for disposal.
Дополнительно, существует необходимость создания подземных скоростных подъемных колонн с изменяемой конфигурацией, и подземных систем разделения и/или газлифтных систем, способов и устройств, применимых для выборочного регулирования подземной переработки перед проходом через оборудование устья скважины или выходом из фонтанной арматуры. Данные системы и способы могут обеспечивать выборочное регулирование, благодаря использованию элементов регулирования потока системы трубных колонн, например, для эксплуатации подводных или малорентабельных разработок, где переработка на поверхности может являться непрактичной и где в элементах системы трубных колонн возможно изменение конфигурации в течение жизненного цикла скважины, без необходимости удаления эксплуатационной колонны, таким образом, потенциально продлевается жизненный цикл одной или нескольких скважин под одним основным стволом.Additionally, there is a need to create underground high-speed lifting columns with a variable configuration, and underground separation systems and / or gas lift systems, methods and devices applicable for selective regulation of underground processing before passing through wellhead equipment or exiting from fountain valves. These systems and methods can provide selective control, due to the use of flow control elements of the pipe string system, for example, for the operation of underwater or unprofitable developments, where surface processing may be impractical and where configuration of the pipe string system elements is possible during the well life cycle, without the need to remove the production string, thus, the life cycle of one or more wells is potentially extended under one m main trunk.
Наконец, существует также необходимость создания систем и способов, применимых для теплового воздействия на скважины, например: изоляции потоков с помощью разделения стволов скважин и потоков ниже пересечения скважин. Тепловые воздействия данных систем и способов могут включать в себя сохранение тепла нагнетаемых текучих сред во время растворения соли для улучшения уровня насыщения солью удаляемого рассола, уменьшение конденсации во время производства пара с использованием теплоизолирующей теплой сточной воды потока нагнетания, как подачи питания геотермального коллектора для уменьшения времени повторного использования воды, или теплоизоляции потоков добычи углеводородов с использованием тепла нагнетенной сточной воды для увеличения сохранения тепла и гарантий прохода потока в холодной среде океана и арктической окружающей среде.Finally, there is also the need to create systems and methods that are applicable for thermal effects on wells, for example: isolating flows by separating wellbores and flows below the intersection of wells. The thermal effects of these systems and methods may include maintaining the heat of the injected fluids during salt dissolution to improve the salt saturation level of the brine to be removed, reducing condensation during steam production using heat insulating warm wastewater, an injection stream, such as supplying a geothermal reservoir to reduce time reuse of water, or thermal insulation of hydrocarbon production streams using the heat of injected waste water to increase stored I heat flow passage and guarantees in the cold environment of the ocean and the Arctic environment.
Различные варианты осуществления настоящего изобретения решают проблемы данных требований.Various embodiments of the present invention solve the problems of these requirements.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится, в общем, к системам, устройствам и способам, применимым для выборочного выполнения операций в проходах, образованных в подземных пластах одной или нескольких скважин, работающих от одного основного ствола, для управляемого строительства и эксплуатации нагнетательных и/или добывающих скважин, по существу, углеводородных или, по существу, водных. Как пример, нагнетательные или добывающие скважины могут включать в себя углеводородные, геотермальные, добычи воды, утилизации отходов, скважины подземных хранилищ и/или разработки растворением. Системы, способы и устройства могут адаптироваться к созданию вариантов осуществления, которые можно реализовать и придавать им конфигурацию в любой комбинации или ориентации для образования системы трубных колонн, применимых для выборочного регулирования одновременно проходящих потоков текучей среды с изменяющимися скоростями. Выборочное управление потоками текучей среды может применяться для подачи подземных текучих смесей, включающих в себя жидкости, газы и/или твердые частицы, в проходы и в один или несколько вертикально и/или в плане разделенных подземных зон одной или нескольких, по существу, углеводородных и/или по существу, водных скважин, которые могут проходить вниз от одного основного ствола и оборудования устья скважины.The present invention relates, in General, to systems, devices and methods applicable for the selective performance of operations in the passages formed in underground formations of one or more wells operating from one main trunk, for the controlled construction and operation of injection and / or production wells, according to essentially hydrocarbon or essentially water. As an example, injection or production wells may include hydrocarbon, geothermal, water production, waste disposal, underground storage wells and / or dissolution wells. Systems, methods, and devices can adapt to create embodiments that can be implemented and configured in any combination or orientation to form a pipe string system suitable for selectively controlling simultaneously flowing fluid flows at varying speeds. Selective control of fluid flows can be used to feed underground fluid mixtures, including liquids, gases and / or solids, into passages and into one or more vertically and / or in terms of divided underground zones of one or more essentially hydrocarbon and / or essentially water wells that may extend downward from one main wellbore and wellhead equipment.
Соответственно, варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя комплект адаптируемых систем, способов и устройств, применимых для образования любой конфигурации одной или нескольких, по существу, углеводородных и/или, по существу, водных подземных скважин, которые могут быть выполнены работающими для добычи, нагнетания и/или подземного хранения через один основной ствол и которые используют элементы регулирования потока, установленные во множестве проходов, для выборочного регулирования одновременной подачи потоков текучей смеси с изменяющимися скоростями, между оборудованием устья скважины и вертикально и/или в плане разделенными подземными зонами.Accordingly, embodiments of the present invention may include a set of adaptable systems, methods and devices, applicable for the formation of any configuration of one or more essentially hydrocarbon and / or essentially water underground wells that can be made working for production, injection and / or underground storage through one main barrel and which use flow control elements installed in multiple passages to selectively control the simultaneous flow of sweat Cove fluid mixture with varying speeds between the wellhead equipment and vertically and / or in terms of separated subterranean zones.
Адаптируемые системы, способы и устройства могут включать в себя элементы с управлением давлением трубными компоновками (49 Фиг.100-105) с управлением давлением, которые могут применяться для установки других элементов в подземных пластах, включающих в себя, например, соединительную камеру (43 Фиг.97) которая может применяться с селектором (47 Фиг.90) канала и отводящие поток элементы колонны. Трубные компоновки (49 Фиг.100-105) с управлением давлением с инструментами (58) прохода шлама, функционирующие, как распределительные переводники с радиальными проходами, выборочно регулирующие одновременно проходящие потоки текучей среды, могут являться аналогичными системам трубных колонн до удаления внутренних компонентов.Adaptable systems, methods and devices may include pressure-controlled elements of pipe assemblies (49 Fig. 100-105) with pressure control, which can be used to install other elements in underground formations, including, for example, a connecting chamber (43 Fig. .97) which can be used with a channel selector (47 of Fig. 90) and flow diverting column elements. Pipe assemblies (49 Fig. 100-105) with pressure control with tools (58) for the passage of sludge, functioning as distribution sub with radial passages, selectively controlling simultaneously passing fluid flows, can be similar to pipe column systems until internal components are removed.
Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения дают набор способов и устройств, применимых для образования системы (49, 70 и/или 76 Фиг.1-2, 6-7, 22-35, 42-45, 48-49, 68, 50-52, 58, 61-66, 67, 82-87, 100-116 и 119-123) трубных колонн для подачи текучей смеси (38 Фиг.1) жидкости, газов, и/или твердых частиц в одной или нескольких подземных скважинах, проходящих аксиально вниз от одного основного ствола (6) и оборудования устья (7 Фиг.1) скважины, с использованием одновременно проходящих потоков (31-37 Фиг.1-2) текучей среды с изменяющимися скоростями между одной или несколькими вертикально и/или в плане разделенными подземными зонами и оборудованием (7) устья скважины. Варианты осуществления могут дополнительно включать в себя создание множества концентрических трубных колонн (2, 2А, 2В, 2С, 50, 51, 71, 78), которые могут быть установлены между оборудованием устья скважины на верхнем конце подземной скважины, и, по меньшей мере, одного распределительного переводника (23 Фиг.6-35, 42-44, 48-49, 54-56, 58, 61-66, 67, 68-74, 82-87, 106-109, 112, 102, 104, 106-109, 117 и 119-123) и вариантов осуществления, по меньшей мере, с одним радиальным проходом (75 Фиг.9) элемента для регулирования потока текучей среды, по меньшей мере, из одного концентрического прохода (24, 24А, 24В, 25, 53, 54, 55), образованного множеством концентрических трубных колонн, в другой концентрический проход, по меньшей мере, одной трубной колонны (2, 2А, 2В, 2С, 39, 50, 51), и проходящего аксиально вниз из одного или нескольких распределительных переводников (23), по меньшей мере, в одну близкую зону, по меньшей мере, одного прохода через подземные пласты (52 Фиг.1), для образования, по меньшей мере, части подземной скважины.Preferred embodiments of the present invention provide a set of methods and devices applicable for the formation of the system (49, 70 and / or 76 Figure 1-2, 6-7, 22-35, 42-45, 48-49, 68, 50-52 , 58, 61-66, 67, 82-87, 100-116 and 119-123) pipe columns for supplying a fluid mixture (38 Figure 1) of liquid, gases, and / or solid particles in one or more underground wells passing axially down from one main shaft (6) and wellhead equipment (7 of FIG. 1) of a well, using simultaneously passing fluid flows (31-37 of FIGS. 1-2) with varying speeds between one or several kimi vertically and / or in terms of divided zones and underground equipment (7) wellhead. Embodiments may further include the creation of a plurality of concentric pipe columns (2, 2A, 2B, 2C, 50, 51, 71, 78) that may be installed between wellhead equipment at the upper end of the subterranean well, and at least one distribution sub (23 Figs. 6-35, 42-44, 48-49, 54-56, 58, 61-66, 67, 68-74, 82-87, 106-109, 112, 102, 104, 106 -109, 117 and 119-123) and embodiments with at least one radial passage (75 of FIG. 9) of an element for regulating a fluid flow from at least one concentric passage (24, 24A, 24B, 25, 53, 54, 55) formed by a plurality of concentric pipe columns into another concentric passage of at least one pipe column (2, 2A, 2B, 2C, 39, 50, 51) and extending axially downward from one or more distribution sub (23) into at least one close zone of at least one passage through the subterranean formations (52 of FIG. 1) to form at least a portion of the subterranean well.
Система трубных колонн может выборочно регулировать множество одновременно проходящих потоков (31-38) текучей среды, между оборудованием устья скважины и, по меньшей мере, одной близкой зоной прохода через подземные пласты с использованием элементов (61) регулирования потока, соединенных между трубами колонн или установленных через ближайший к осевой линии проход (25) или соединительное устройство (26) ближайшего к осевой линии прохода распределительного переводника (23). Элементы (61) регулирования потока могут соединяться между трубами колонн или соединяться, по меньшей мере, с одним приемным гнездом (45, 45A, 45B) системы трубных колонн или переводника (23, 58) регулируя разделенные одновременно проходящие потоки текучей среды изменяющейся скорости с одинаковыми или противоположными направлениями потоков, которые могут сообщаться через проходы для подачи текучей смеси (38) жидкостей, газов и/или твердых частиц в или из, по меньшей мере, одной приближенной зоны одного или нескольких проходов через подземные пласты (52), в или из других близких зон, в или из одного основного ствола (6) и оборудования (7) устья скважины, или их комбинаций.The pipe string system can selectively control a plurality of simultaneously passing fluid flows (31-38) between the wellhead equipment and at least one close passage zone through the subterranean formations using flow control elements (61) connected between the pipe pipes or installed through the passage (25) nearest to the center line or a connecting device (26) of the distribution sub (23) closest to the center line of the passage. The flow control elements (61) can be connected between the pipes of the columns or connected to at least one receiving socket (45, 45A, 45B) of the pipe column system or sub (23, 58) by adjusting the separated, simultaneously passing fluid flows of varying speed with the same or opposite flow directions, which can communicate through passages for supplying a fluid mixture (38) of liquids, gases and / or solids to or from at least one approximate zone of one or more passages through an underground formation (52), to or from other related areas, or in one main barrel (6) and the equipment (7) the wellhead, or combinations thereof.
Система трубных колонн, содержащая комплект элементов или элемент в другой системе трубных колонн, может получать конфигурацию с использованием любой комбинации компонента или элементов (61) регулирования потока, и применяться для управления ориентацией потока в позицию (31) и/или из позиции (34) подземной скважины. С использованием элементов (21, 23, 43, 43A, 47, 47A, 49, 51A, 58, 69, 70, 76, 7, 10, 16, 22, 25A, 63, 64, 66, 74, 77, 84, 85, 91, 96, 97, 108-112, 115, 116, 123) регулирования потока, раздельные одновременные потоки с изменяющимися скоростями можно выборочно регулировать и можно применять для подачи текучей смеси (38), такой как углеводороды, вода, жидкие отходы, цемент, проппанты, соли или другие газы, жидкости или твердые частицы используемые для образования или эксплуатации, по существу, углеводородных и/или, по существу, водных скважин через оборудование устья скважины или фонтанную арматуру, соединенную с оборудованием устья скважины во время добычи или нагнетания. Любая аксиальная ориентация (31, 34) или противоположная ориентация (32, 33, 35, 37) прохода для множества потоков (31, 34, 38) и/или скоростей потока может применяться в системах, способах и устройстве настоящего изобретения.A pipe column system containing a set of elements or an element in another pipe column system can be configured using any combination of a flow control component or components (61) and used to control the orientation of the flow to position (31) and / or from position (34) underground well. Using elements (21, 23, 43, 43A, 47, 47A, 49, 51A, 58, 69, 70, 76, 7, 10, 16, 22, 25A, 63, 64, 66, 74, 77, 84, 85, 91, 96, 97, 108-112, 115, 116, 123) flow control, separate simultaneous flows with varying speeds can be selectively controlled and can be used to supply a fluid mixture (38), such as hydrocarbons, water, liquid waste, cement, proppants, salts or other gases, liquids or solid particles used to form or operate essentially hydrocarbon and / or essentially water wells through wellhead equipment or fountain fittings, with Wellhead connected to the equipment during production or injection. Any axial orientation (31, 34) or opposite passage orientation (32, 33, 35, 37) for multiple streams (31, 34, 38) and / or flow rates may be used in the systems, methods, and apparatus of the present invention.
Варианты осуществления являются комбинируемыми с обычными элементами (61) регулирования потока, которые могут включать в себя, например: оборудование (7) устья скважины, фонтанную арматуру (10, 10A), башмак (16) обсадной колонны, переводник (21) соединительной камеры, сдвоенный пакер (22), распределительный переводник (23), пробку (25A), соединительную камеру (43), манифольд (43А) соединительной камеры, селектор (47, 47A) канала, инструмент (58) прохода шлама, активируемый давлением клапан (63), наземную задвижку (64), блок (66) уплотнений, двигатель и насос (69) текучей среды, подземную задвижку (74), штуцер (77), клапан (84) одностороннего прохода, трубу Вентури или струйный насос (85), соединительные устройства (96) и уплотнения (97).Embodiments are combinable with conventional flow control elements (61), which may include, for example: wellhead equipment (7), flow fitting (10, 10A), casing shoe (16), connecting chamber sub (21), twin packer (22), distribution sub (23), plug (25A), connecting chamber (43), manifold (43A) of the connecting chamber, channel selector (47, 47A), sludge passage tool (58), pressure-activated valve (63 ), ground valve (64), block (66) of seals, engine and pump (69) fluid with food, underground valve (74), a nozzle (77), the valve (84) single passage, the venturi or jet pump (85), the connecting device (96) and seals (97).
Системы трубных колонн являются применимыми для соединения двух или более вертикально и/или в плане разделенных близких зон, в подземных пластах с использованием одной скважины или множества скважин (51A), расположенных ниже одного основного ствола и оборудования (7) устья скважины.Pipe string systems are useful for connecting two or more vertically and / or in terms of separated close zones in subterranean formations using a single well or multiple wells (51A) located below one main wellbore and wellhead equipment (7).
В различных предпочтительных вариантах осуществления системы (49, 70, 76) трубных колонн текучая смесь (38) является, по существу, углеводородной текучей средой или, по существу, водной текучей средой. Например, смеси, являющиеся, по существу, водой, могут включать в себя: смесь проппанта и воды, используемую для обработки пласта гидроразрывом, воду и цемент, используемые в конструкции скважины, водяной пар, получаемый из геотермальной скважины, воду и отходы, нагнетаемые в утилизационную скважину, и/или соленый раствор воды и соли процесса разработки растворением каверны. Примеры смесей, являющихся, по существу, углеводородами, включают в себя: добываемые углеводородную жидкость и газы и/или смесь двух гравитационно разделенных углеводородных жидкостей в каверне хранения с доступом через скважину (например, 70P и 70M Фиг.1).In various preferred embodiments of the tubular string system (49, 70, 76), the fluid mixture (38) is a substantially hydrocarbon fluid or a substantially aqueous fluid. For example, mixtures, which are essentially water, may include: a proppant-water mixture used for fracturing, water and cement used in the construction of a well, water vapor from a geothermal well, water and waste pumped into utilization well, and / or saline solution of water and salt of the development process by dissolving the cavity. Examples of mixtures, which are essentially hydrocarbons, include: produced hydrocarbon liquid and gases and / or a mixture of two gravitationally separated hydrocarbon liquids in a storage cavity with access through a well (for example, 70P and 70M of FIG. 1).
Любая комбинация из жидкости, газа и/или твердых частиц может проходить в потоках текучей среды которыми могут управлять элементы регулирования потока, такие как, наземная фонтанная арматура (10, 10A), соединенная с верхним концом оборудования (7) устья скважины с другими элементами (61) регулирования потока. Другие элементы регулирования потока могут включать в себя гидравлический двигатель и насос (69) текучей среды, соединяющиеся с приемным гнездом (45) в системе (49, 70, 76) трубных колонн, для выборочного создания сообщения текучих смесей с ближайшими к осевой линии проходами (25, 26, 53) и/или кольцевыми или концентрическими проходами (24, 24A, 24B, 54, 55), которые образованы множеством трубных колонн (2, 2A, 2B, 2С, 39, 50, 51, 71, 78), и проход через подземные пласты (52), выше и ниже распределительного переводника (23), по меньшей мере, с одним радиальным проходом (75).Any combination of liquid, gas, and / or solid particles can pass through fluid streams that can be controlled by flow control elements, such as ground-based fountain fittings (10, 10A) connected to the upper end of the wellhead equipment (7) with other elements ( 61) flow control. Other flow control elements may include a hydraulic motor and a fluid pump (69) connected to a receptacle (45) in the pipe string system (49, 70, 76) to selectively communicate fluid mixtures with passages closest to the center line ( 25, 26, 53) and / or annular or concentric passages (24, 24A, 24B, 54, 55), which are formed by a plurality of pipe columns (2, 2A, 2B, 2C, 39, 50, 51, 71, 78), and passage through underground formations (52), above and below the distribution sub (23), with at least one radial passage (75).
Варианты осуществления распределительного переводника (23) могут включать в себя устройства смешивания потока. Примеры устройств смешивания потока могут включать в себя трубу (85) Вентури или струйный насос, шиберную заслонку (125) боковых отверстий или газлифтный клапан, переводник (21) соединительной камеры, манифольд (43А) соединительной камеры, пересечение (51А) скважин, устройство (58) прохода шлама, и/или варианты осуществления распределительного переводника (23A-23Z), по меньшей мере, с одним радиальным проходом (75), которые можно использовать с трубными колоннами (2, 2А, 2В, 2С, 39, 50, 51, 71, 78) для создания сообщения текучей средой между проходами, и которые можно комбинировать с дополнительными устройствами, для соединения или сообщения с проходом через подземные пласты (52), другими распределительными переводниками, соединительными камерами (43), и/или одним или несколькими пересечениями скважин (51А) для образования проходов (24, 24А, 24В, 25, 26, 53, 54, 55, 75) сообщения текучей средой системы (49, 70, 76) трубных колонн, которая может применяться с элементами (61) регулирования потока для выборочного регулирования и/или раздельных одновременно проходящих потоков текучей смеси изменяющейся скорости.Embodiments of a distribution sub (23) may include flow mixing devices. Examples of flow mixing devices may include a venturi pipe (85) or a jet pump, a side gate valve (125) or a gas lift valve, a connection chamber sub (21), a connection chamber manifold (43A), a well intersection (51A), a device ( 58) sludge passage, and / or embodiments of a distribution sub (23A-23Z) with at least one radial passage (75) that can be used with pipe columns (2, 2A, 2B, 2C, 39, 50, 51 , 71, 78) to create a fluid communication between the passages, and which can be combine with additional devices for connecting or communicating with passage through underground formations (52), other distribution sub, connecting chambers (43), and / or one or more well intersections (51A) to form passages (24, 24A, 24V, 25 , 26, 53, 54, 55, 75) fluid communication of the pipe string system (49, 70, 76), which can be used with flow control elements (61) to selectively control and / or separate simultaneously passing fluid mixture flows of varying speed.
Различные предпочтительные системы (70 Фиг.1-2, 6-7, 22-29, 31-35, 42-45, 48-49, 100-105 и 119-123) трубных колонн вариантов (70М и 70Р Фиг.1, 70N Фиг.2, 70A Фиг.6-7, 70G Фиг.31-35, 70J Фиг.22-25, 70K Фиг.26-29, 70В Фиг.42, 70L Фиг.43, 70С Фиг.44-45, 70D Фиг.48-49, 70Е Фиг.68 и 70F Фиг.100-105, 70G Фиг.119-120, 70Н Фиг.121-122) осуществления являются применимыми в вариантах реализации доступа к вертикально и/или в плане разделенным подземным зонам из одного вертикального или наклонно-направленного прохода через подземные пласты (52).Various preferred systems (70 FIGS. 1-2, 6-7, 22-29, 31-35, 42-45, 48-49, 100-105 and 119-123) of the pipe string options (70M and 70P of FIG. 1, 70N Fig.2, 70A Fig.6-7, 70G Fig.31-35, 70J Fig.22-25, 70K Fig.26-29, 70B Fig.42, 70L Fig.43, 70C Fig.44-45, 70D Figs. 48-49, 70E Figs. 68 and 70F Figs. 100-105, 70G Figs. 119-120, 70H Figs. 121-122) implementations are applicable in embodiments of access to vertically and / or in plan divided underground zones from one vertical or directional passage through underground formations (52).
Один или несколько предпочтительных систем (70) трубных колонн и/или элементов трубных колонн являются комбинируемыми ниже оборудования устья скважины, одного основного ствола и/или пересечения скважин (51А). Другие предпочтительные системы (76 Фиг.50-52, 58, 61-66, 67, 82-87, 106-116 и 123) трубных колонн вариантов (76А Фиг.50, 76В Фиг.51, 76С Фиг.52, 76K Фиг.58, 76J Фиг.61-65, 76D Фиг.66, 76Е Фиг.67, 76F Фиг.82, 76Н Фиг.83-87 и 76G Фиг.106-116, 76L Фиг.123) осуществления являются применимыми для доступа к подземным зонам увеличенного вертикального и/или в плане разделения относительно одного прохода через подземные пласты (52), или для выборочного создания сообщения текучей средой между двумя или более вертикально и/или в плане разделенными приближенными зонами (1T, 1U, 1V, 1W и 1Y Фиг.123) в проходе через подземные пласты (52) или в подземных пластах (106 Фиг.51-53).One or more preferred systems (70) of pipe columns and / or pipe string elements are combined below the wellhead equipment, one main wellbore and / or well intersection (51A). Other preferred systems (76 Figs. 50-52, 58, 61-66, 67, 82-87, 106-116 and 123) of the tubing string options (76A Fig. 50, 76B Fig. 51, 76C Fig. 52, 76K Fig. .58, 76J Figs. 61-65, 76D Figs. 66, 76E Figs. 67, 76F Figs. 82, 76H Figs. 83-87 and 76G Figs. 106-116, 76L Fig. 123) the implementation is applicable to access underground zones of increased vertical and / or in terms of separation relative to one passage through underground formations (52), or for selectively creating fluid communication between two or more vertically and / or in plan separated by approximate zones (1T, 1U, 1V, 1W and 1Y 123) in the passage through the underground suspended strata (52) or in underground strata (106 Fig.51-53).
Например, системы (49 Фиг.100-105, 70М Фиг.1, 70А Фиг.6-7, 70G Фиг.31-35, 70J Фиг.22-25, 70K Фиг.26-29, 70В Фиг.42-43, 70С Фиг.44-45, 70D Фиг.48-49, 70Е Фиг.68 и 70F Фиг.100-105, 70G Фиг.119-120, 70Н Фиг.121-122 и 76 Фиг.50-52, 58, 61-66, 67, 82-87, 106-116 и 123) трубных колонн являются комбинируемыми с переводниками (23) и/или другими вариантами осуществления системы трубных колонн для образования, например, других систем (70Е Фиг.68, 76D Фиг.66, 76Е Фиг.67, 76G Фиг.106-116 и 76L Фиг.123) трубных колонн.For example, systems (49 Fig. 100-105, 70M Fig. 1, 70A Fig. 6-7, 70G Fig. 31-35, 70J Fig. 22-25, 70K Fig. 26-29, 70B Fig. 42-43 70C Fig. 44-45, 70D Fig. 48-49, 70E Fig. 68 and 70F Fig. 100-105, 70G Fig. 119-120, 70H Fig. 121-122 and 76 Fig. 50-52, 58, 61-66, 67, 82-87, 106-116 and 123) pipe columns are combinable with sub (23) and / or other embodiments of a pipe column system for forming, for example, other systems (70E FIG. 68, 76D of FIG. 66, 76E of FIG. 67, 76G of FIGS. 106-116 and 76L of FIG. 123) of pipe columns.
Различные предпочтительные варианты осуществления распределительных переводников (23А Фиг.6-7 и 44-45, 23В Фиг.8-9, 23С Фиг.10-13 и 22-29, 23Y Фиг.14-16 и 22-29, 23D Фиг.17-19, 75 и 82, 23Е Фиг.30-35, 23F Фиг.42-44 и 67, 23G Фиг.48-49, 23Н Фиг.48-49, 23J Фиг.54-56, 23K Фиг.58, 23L Фиг.61-65, 23М Фиг.67 и 68, 23N Фиг.71-72, 23Р Фиг.69-70, 23Q Фиг.73-74, 23R Фиг.82, 106-109, 112, 23Т Фиг.83-87, 57 и 23U Фиг.102 и 104, 23W Фиг.48-49, 23Х Фиг.61-65 и 23Z Фиг.117, 119-123), инструментов (58) прохода шлама, переводников (21 Фиг.117, 119-123) соединительной камеры, и дополнительные устройства могут создавать сообщение между проходами, которые содержат распределительные переводники, любые элементы регулирования потока, и/или элементы трубных колонн, которые можно комбинировать для создания сообщения текучей средой между проходами (24, 24А, 24 В, 25, 26, 53, 54, 55, 75) системы трубных колонн.Various preferred embodiments of the distribution sub (23A of FIGS. 6-7 and 44-45, 23B of FIGS. 8-9, 23C of FIGS. 10-13 and 22-29, 23Y of FIGS. 14-16 and 22-29, 23D of FIG. 17-19, 75 and 82, 23E Figs. 30-35, 23F Figs. 42-44 and 67, 23G Figs. 48-49, 23H Figs. 48-49, 23J Figs. 54-56, 23K Figs. 58, 23L Fig. 61-65, 23M Fig. 67 and 68, 23N Fig. 71-72, 23P Fig. 69-70, 23Q Fig. 73-74, 23R Fig. 82, 106-109, 112, 23T Fig. 83 -87, 57 and 23U Fig. 102 and 104, 23W Fig. 48-49, 23X Fig. 61-65 and 23Z Fig. 117, 119-123), sludge passage tools (58), adapters (21 Fig. 117, 119-123) of the connecting chamber, and additional devices can create a message between the passages that contain the distribution translations ki, any flow regulation elements and / or elements of pipe strings that can be combined to create a fluid communication between the passages (24, 24A, 24, 25, 26, 53, 54, 55, 75) of the system of pipe strings.
Различные предпочтительные варианты осуществления распределительного переводника (23K Фиг.58, 23L Фиг.61-65, 23F Фиг.66, 23М Фиг.67 и 68, 23R Фиг.82, и 23Т Фиг.83-87) образованы адаптированием соединительных камер (21, 43), по меньшей мере, с одним радиальным проходом (75) для сообщения текучей средой в проходах, которые могут образовываться между трубными колоннами (2, 2А, 2В, 2С, 39, 50, 51, 71, 78) и проходом через подземные пласты (52). Селектор (47, 47А) канала может поджиматься потоком текучей среды и/или использоваться для выборочного создания сообщения текучей средой и/или с элементами регулирования потока через ближайшие к осевой линии проходы (25, 26, 53) подземной системы (49, 70, 76) трубных колонн, между одной или несколькими подземными зонами, оборудованием (7) устья скважины, и/или фонтанной арматурой (10, 10A).Various preferred embodiments of the distribution sub (23K of Fig. 58, 23L of Fig. 61-65, 23F of Fig. 66, 23M of Fig. 67 and 68, 23R of Fig. 82, and 23T of Fig. 83-87) are formed by adapting the connection chambers (21 , 43) with at least one radial passage (75) for fluid communication in the passages that can be formed between the pipe columns (2, 2A, 2B, 2C, 39, 50, 51, 71, 78) and the passage through underground strata (52). The channel selector (47, 47A) can be pressed by the fluid stream and / or used to selectively create a message by the fluid and / or with flow control elements through the passages (25, 26, 53) of the underground system (49, 70, 76) closest to the center line ) pipe columns, between one or more underground zones, equipment (7) of the wellhead, and / or fountain fittings (10, 10A).
Трубные компоновки (например, 49 Фиг.100-105) с управлением давлением могут применяться в качестве системы трубных колонн варианта (70F Фиг.100-105) осуществления для последующей установки других элементов системы трубных колонн. Трубная компоновка (49) с управлением давлением, ближайшая к осевой линии концентрическая трубная колонна (50) и концентрическая трубная колонна (51), расположенная выше устройства (58) прохода шлама, функционирующего в качестве распределительного переводника (23U) и сообщающиеся текучей средой через проходящие радиально проходы (75) с трубными колоннами (39), проходящими вниз, можно использовать для образования пересечения скважин, дополнительно используемого другими системами (70, 76) трубных колонн, соединенными с ближайшими к осевой линии трубами (39) и концентрическими трубными колоннами (2A) после удаления распределительного переводника (23U) установки с радиальным проходом (75) для соединения труб другой системы трубных колонн, проходящих вниз от оборудовании (7) устья скважины и/или фонтанной арматуры (10, 10A).Pipe assemblies (for example, 49 Fig. 100-105) with pressure control can be used as a system of pipe columns option (70F Fig. 100-105) for the subsequent installation of other elements of the system of pipe columns. A pressure-controlled pipe assembly (49), a concentric pipe string (50) closest to the centerline, and a concentric pipe string (51) located above the slurry passage device (58) that functions as a distribution sub (23U) and communicates with the fluid through radially passages (75) with pipe columns (39) extending downward can be used to form a well intersection, additionally used by other pipe string systems (70, 76) connected to the pipe closest to the center line and (39) and concentric pipe columns (2A) after removing the distribution sub (23U) of the installation with a radial passage (75) for connecting pipes of another system of pipe columns extending downstream from the equipment (7) of the wellhead and / or fountain fittings (10, 10A).
В других предпочтительных вариантах осуществления системы (70L Фиг.43, 70C Фиг.44, 49 и 70F Фиг.100-105, 70G Фиг.119-120, 70H Фиг.121-122 и 76L Фиг.123) трубных колонн, применимых для конструкции скважины, текучие смеси (38), например аэрированного цемента, текучих сред промывки коллектора, жидкости гидроразрыва с проппантом, или пресной воды для растворения соли, являются размещаемыми с помощью трубной компоновки (49) с управлением давлением с одним или несколькими устройствами (58) прохода шлама, функционирующими, как распределительные переводники (23), оставленные на месте. Кроме того, ближайшая к осевой линии концентрическая трубная колонна (50) и другие трубные колонны (39, 51) соединяются с адаптированным переводником 21 Фиг.43-44, 117-123) соединительной камеры, который управляет отдельными одновременно проходящими потоками с изменяющимися скоростями с помощью селектора (47, 47A)канала. Различные трубные компоновки (49) с управлением давлением с одним или несколькими устройствами (58) прохода шлама, функционирующими в качестве распределительных переводников (23), являются комбинируемыми с различными другими устройствами и могут становиться элементами системы трубных колонн при соединении с оборудованием (7) устья скважины и/или фонтанной арматурой (10, 10A) и окончания фазы образования скважины.In other preferred embodiments of the system (70L Fig. 43, 70C Fig. 44, 49 and 70F Fig. 100-105, 70G Fig. 119-120, 70H Fig. 121-122 and 76L Fig. 123) pipe columns applicable to well designs, fluid mixtures (38), such as aerated cement, reservoir flushing fluids, proppant fracturing fluid, or fresh water for dissolving salt, are accommodated using a pipe assembly (49) with pressure control with one or more devices (58) sludge passage, functioning as distribution sub (23), left on ste. In addition, the concentric pipe string (50) closest to the centerline and other pipe columns (39, 51) are connected to the adapted connecting sub of FIG. 43-44, 117-123) of the connecting chamber, which controls separate simultaneously passing flows with varying speeds with using the channel selector (47, 47A). Various pipe arrangements (49) with pressure control with one or more sludge passage devices (58) that function as distribution sub (23) are combined with various other devices and can become elements of a pipe string system when connected to the mouth equipment (7) wells and / or gushing (10, 10A) and the end of the well formation phase.
Любая текучая смесь (38) из жидкости, газа и/или твердых частиц, которую можно транспортировать в одновременно проходящих потоках текучей среды в подземных трубах с различными скоростями, может применяться в проходах системы трубных колонн. Например, подземные текучие смеси (38), добываемые текучие среды, и нагнетаемые текучие смеси (38) отходов, могут проходить через верхний конец оборудования (7) устья скважины и проходить через систему (70, 76) трубных колонн в одинаковом или разном, направлении. Такие направления могут включать в себя поток (34) аксиально вверх для добычи и поток (31) аксиально вниз для переработки или утилизации с нагнетанием через концентрические проходы (24, 24A, 25, 26) и/или через позиции (32, 33, 35, 37) радиального прохода (75) с изменяющимися скоростями. Элементы регулирования потока могут управлять потоком через ближайший к осевой линии проход (25), соединительное устройство (26) ближайшего к осевой линии прохода, и/или, по меньшей мере, один концентрический проход (24, 24A, 24B) для подачи текучей смеси (38) из, или в, близкую зону одной или нескольких подземных скважин, через один основной ствол (6).Any fluid mixture (38) of liquid, gas and / or solid particles that can be transported in simultaneously passing fluid flows in underground pipes with different speeds can be used in the passages of the pipe string system. For example, underground fluids (38), produced fluids, and injected waste fluids (38) may pass through the upper end of the wellhead equipment (7) and pass through the tubing string system (70, 76) in the same or different direction . Such directions may include a stream (34) axially up for production and a stream (31) axially down for processing or disposal with injection through concentric passages (24, 24A, 25, 26) and / or through positions (32, 33, 35 , 37) radial passage (75) with varying speeds. The flow control elements can control the flow through the passage closest to the center line (25), the connecting device (26) of the passage closest to the center line, and / or at least one concentric passage (24, 24A, 24B) for supplying a fluid mixture ( 38) from, or to, a close zone of one or more underground wells, through one main trunk (6).
Распределительные переводники (23, 58) могут иметь, по меньшей мере, один радиальный проход (75) для отведения, по меньшей мере, части потока текучей среды напрямую, позиция (32), или не напрямую, позиция, (35) через другой проход интегрального или соединенного потока, в ближайший к осевой линии проход (25, 26, 53). Альтернативно, распределительные переводники могут иметь, по меньшей мере, один радиальный проход (75) для отведения, по меньшей мере, части потока текучей среды напрямую, позиция (33), или не напрямую, позиция (37), через другой интегральный или соединенный проход, по меньшей мере, один концентрический проход (24, 24A, 24B, 54, 55), с блокированием всего потока, или обеспечивая продолжение прохода части потока аксиально вверх, позиция (34) и/или вниз, позиция (31), в зависимости от использования и подаваемой текучей смеси, например одновременного нагнетания для заводнения и добычи воды из заводненного коллектора.Distribution sub (23, 58) may have at least one radial passage (75) to divert at least a portion of the fluid stream directly, position (32), or not directly, position, (35) through another passage integral or connected flow, in the passage closest to the center line (25, 26, 53). Alternatively, the distribution sub can have at least one radial passage (75) to divert at least a portion of the fluid stream directly, position (33), or not directly, position (37), through another integral or connected passage at least one concentric passage (24, 24A, 24B, 54, 55), with blocking the entire flow, or ensuring continued passage of part of the flow axially up, position (34) and / or down, position (31), depending from use and the supplied fluid mixture, for example simultaneous injection A flooding and water production from waterflood reservoir.
Потоки текучей среды, проходящие к позициям (32, 35) ближайшего к осевой линии прохода (25, 26, 53) могут брать начало напрямую, позиция (32) из другого первого прохода (24, 24A, 24B, 25, 26, 53, 54, 55) или не напрямую, позиция (35) из первого прохода через вторичный интегральный проход. Вторичный интегральный проход может содержать, например, распределительный переводник (23Y Фиг.14-16 и 22-29), который содержит разделенный концентрический проход, или распределительный переводник (23Z Фиг.117 и 118-123), который содержит радиальный проход (75) трубы (39) выходного канала через концентрический проход (24) переводника (21) соединительной камеры, или камерой слияния соединительной камеры и или рядом распределительных переводников (23), которые направлены к проходу (24, 24A, 24B, 25, 26, 53, 54) слияния и/или первому кольцевому проходу (55), расположенному между системой (49, 70, 76) трубных колонн и проходом через подземные пласты (52), при этом, поток проходит через, по меньшей мере, один радиальный проход (75) распределительного переводника (21, 23, 58).The fluid flows passing to the positions (32, 35) of the passage closest to the center line (25, 26, 53) can start directly, position (32) from another first passage (24, 24A, 24B, 25, 26, 53, 54, 55) or not directly, position (35) from the first pass through the secondary integral pass. The secondary integral passage may comprise, for example, a distribution sub (23Y of FIGS. 14-16 and 22-29) that contains a divided concentric passage or a distribution sub (23Z of FIGS. 117 and 118-123) that contains a radial passage (75) pipes (39) of the output channel through the concentric passage (24) of the adapter (21) of the connecting chamber, or by the fusion chamber of the connecting chamber and or a number of distribution adapters (23), which are directed to the passage (24, 24A, 24B, 25, 26, 53, 54) the merger and / or the first annular passage (55) located at control system (49, 70, 76) of pipe strings, and pass through the subterranean strata (52), wherein the flow passes through at least one radial passage (75) of the distribution sub (21, 23, 58).
Потоки текучей среды, проходящие к позициям (33, 37), к концентрическому проходу (24, 24A, 24B, 54) или первому кольцевому проходу (55), могут брать начало напрямую, позиция (33) из первого прохода (24, 24A, 24B, 25, 26, 53, 54, 55), или не напрямую, позиция (37) из первого прохода через другой вторичный интегральный проход или смешанный проход (24, 24A, 24B, 25, 26, 53, 54, 55).Fluid flows passing to positions (33, 37), to a concentric passage (24, 24A, 24B, 54) or to the first annular passage (55) can originate directly, position (33) from the first passage (24, 24A, 24B, 25, 26, 53, 54, 55), or not directly, position (37) from the first pass through another secondary integral pass or mixed pass (24, 24A, 24B, 25, 26, 53, 54, 55).
Скорости непрерывных блокированных и/или отведенных потоков текучей среды можно выборочно регулировать с помощью элементов (61) регулирования потока, которые можно устанавливать между трубами систем (2, 2A, 2B, 50, 51) трубных колонн, или, по меньшей мере, в одно приемное гнездо (45, 45A) например задвижки (74). Элементы регулирования потока можно устанавливать в приемное гнездо, например, с помощью: установки сдвоенных пакеров (22) в распределительный переводник (23) для образования скоростных подъемных колонн или для блокирования радиального прохода; установки газлифтных клапанов (23G Фиг.49-50) в переводники или боковых газлифтных оправках для образования газлифтных колонн; установки фонтанной арматуры (10, 10A) и/или клапана (84) одностороннего действия или активируемых давлением клапанов (32W Фиг.49-50) на оборудовании (7) устья скважины или в переводниках для управления колоннами с увеличенным эффективным диаметром прохода, применимым для разделения жидкостей и газов; башмаков (16) обсадной колонны для блокирования первого кольцевого прохода (55) от нагнетания (31) шлама отходов в трещину (18) пластов; и/или гидравлических двигателей (69 Фиг.26-38 и 42-45) или электродвигателей (69 Фиг.39, 42 и 44) и насосов (69),которые можно устанавливать через ближайший к осевой линии проход системы трубных колонн.The speeds of the continuous blocked and / or diverted fluid flows can be selectively controlled using flow control elements (61) that can be installed between the pipes of the pipe system (2, 2A, 2B, 50, 51), or at least one receiving socket (45, 45A) e.g. gate valves (74). Flow control elements can be installed in the receiving socket, for example, by: installing twin packers (22) in the distribution sub (23) to form high-speed lifting columns or to block the radial passage; the installation of gas lift valves (23G Fig. 49-50) in the sub or side gas lift mandrels for the formation of gas lift columns; installation of fountain valves (10, 10A) and / or valves (84) single-acting or pressure-activated valves (32W Fig. 49-50) on equipment (7) of the wellhead or in the sub for controlling columns with increased effective diameter of passage, applicable for separation of liquids and gases; shoes (16) of casing for blocking the first annular passage (55) from forcing (31) the waste sludge into the fracture (18) of the formations; and / or hydraulic motors (69 Figs. 26-38 and 42-45) or electric motors (69 Figs. 39, 42 and 44) and pumps (69), which can be installed through the passage of the pipe string system closest to the center line.
Различные предпочтительные варианты осуществления систем (70 Фиг.31-35 и 42-45) трубных колонн могут применяться с электродвигателями или гидравлическими двигателями и насосами (69 Фиг.26-29, 31-37, 38-39 и 44-45) вариантов (69A Фиг.26-29, 69B Фиг.31-37, 69C Фиг.38 и 69D Фиг.39) осуществления для соединения с одним или несколькими приемными гнездами (45, 45A), или между трубами системы (49, 70, 76) трубных колонн, с использованием электроэнергии и/или энергии потока с более высокой скоростью или давлением для перекачки другого потока с более низкой скоростью или давлением. Например, текучая среда из первого потока (31, 32, 33, 34, 35, 36, 36A, 37) может применяться для привода гидравлического турбомотора и/или винтового гидравлического двигателя для вращения вала и, таким образом, привода соответствующего турбонасоса и/или винтового насоса для подачи второго потока.Various preferred embodiments of the systems (70 Figs. 31-35 and 42-45) of the tubing strings can be used with electric motors or hydraulic motors and pumps (69 Figs. 26-29, 31-37, 38-39 and 44-45) of the variants ( 69A Fig. 26-29, 69B Fig. 31-37, 69C Fig. 38 and 69D Fig. 39) for connection with one or more receiving sockets (45, 45A), or between pipes of the system (49, 70, 76) pipe columns using electricity and / or energy from a stream at a higher speed or pressure to pump another stream at a lower speed or pressure. For example, fluid from the first stream (31, 32, 33, 34, 35, 36, 36A, 37) can be used to drive a hydraulic turbo motor and / or a screw hydraulic motor to rotate the shaft and, thus, drive the corresponding turbopump and / or a screw pump for supplying a second stream.
Различные предпочтительные варианты осуществления системы (70 Фиг.22-35, 42 и 44, 76 Фиг.50-52, 76 Фиг.123) трубных колонн могут применяться, по существу, с водной текучей смесью, которая нагнетаться аксиально вниз, позиция (31), при этом, другая текучая среда перемещается аксиально вверх, позиция (34); примеры включают в себя эксплуатацию во время: утилизации сточной воды, заводнений, подачи воды для подземного генерирования пара, обработки для развития трещины, вытеснения рассола из подземного хранилища и/или нагнетания воды для растворения во время разработки растворением.Various preferred embodiments of the system (70 Fig. 22-35, 42 and 44, 76 Fig. 50-52, 76 Fig. 123) of the pipe columns can be used essentially with an aqueous fluid mixture, which is pumped axially downward, position (31 ), while the other fluid moves axially upward, position (34); examples include operation during: disposal of wastewater, waterflooding, water supply for underground steam generation, treatment for crack development, displacement of brine from the underground storage and / or injection of water for dissolution during development by dissolution.
В других предпочтительных вариантах осуществления система (70 Фиг.22-35, 42-43 и 48-49, 76 Фиг.123) трубных колонн может применяться, по существу, жидкими потоками текучей среды, сообщающимися аксиально вверх и/или вниз через проход, при этом, по существу, газовый поток текучей среды сообщается аксиально вверх через другие проходы. Примеры использования включают в себя: газлифт с подземным разделением газа и жидкости или без него или одновременное геотермальное производство пара с нагнетанием воды и/или повторным использованием воды от конденсации пара во время эксплуатации.In other preferred embodiments, the implementation of the system (70 FIGS. 22-35, 42-43 and 48-49, 76 of FIG. 123) of the tubing strings can be applied with essentially liquid fluid streams communicating axially up and / or down through the passage, in this case, essentially, the gas flow of the fluid is communicated axially upward through the other passages. Examples of use include: gas lift with underground separation of gas and liquid or without it, or the simultaneous geothermal production of steam with water injection and / or reuse of water from steam condensation during operation.
Различные предпочтительные варианты (70B Фиг.42, 70D Фиг.48-49)осуществления можно применяться с электрическими, активируемыми давлением, пульсацией давления или акустически активируемыми подземными элементами регулирования потока (63, 84, 85), при этом, фонтанная арматура применяется для выборочного управления на поверхности добычей, позиция (34), или нагнетанием, позиция (31), с пропуском электрических или акустических сигналов через корпус или кольцевые проходы для дистанционного управления элементами регулирования потока и/или для дистанционного активирования чувствительных к давлению устройств пульсациями давления, соответствующими открытию и закрытию задвижек фонтанной арматуры, для выборочного управления по меньшей мере, одним проходом.Various preferred options (70B Fig. 42, 70D Fig. 48-49) can be applied with electric, pressure-activated, pressure pulsation or acoustically activated underground flow control elements (63, 84, 85), while fountain fittings are used for selective control on the surface of the production, position (34), or injection, position (31), with the passage of electrical or acoustic signals through the housing or ring passages for remote control of flow control elements and / or for remotely activation of pressure-sensitive devices by pressure pulsations corresponding to the opening and closing of valves of the fountain valves for selective control of at least one passage.
Другие предпочтительные варианты осуществления включают в себя систему (70 Фиг.6-7, 22-35, 44-45 и 48-49) трубных колонн, которая может применяться, например, для разделения или соединения потоков и эффективного уменьшения диаметра потока для образования скоростной подъемной колонны выбранной длины, которая может применяться для увеличения скорости и соответствующего давления в устройстве трубы Вентури, например, для увеличения добычи в углеводородной скважин с использованием точки насыщения текучей смеси или для работы трубы (85) Вентури или струйного насоса, как элемента регулирования потока.Other preferred embodiments include a system (70 of Figs. 6-7, 22-35, 44-45 and 48-49) of pipe columns, which can be used, for example, to separate or join streams and effectively reduce the diameter of the stream to form a high-speed a lifting column of a selected length, which can be used to increase the speed and the corresponding pressure in the venturi device, for example, to increase production in hydrocarbon wells using a saturation point of a fluid mixture or for the operation of a venturi pipe (85) or ynogo pump as flow control element.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления система (70B Фиг.42-43 и 70D Фиг.48-49) трубных колонн может применяться, например, в подземной переработке текучей среды для уменьшения давления, действующего по меньшей мере, в одном потоке с помощью элемента (61) регулирования потока, или фонтанной арматуры (10, 10A), для образования потока с более высокой скоростью. Например, по существу, газообразная текучая смесь, содержащая поток с более высокой скоростью, может отделяться от, по существу, жидкой текучей смеси, содержащей поток с более низкой скоростью, для создания разделения жидкостей, газов, или их комбинаций в углеводородных или геотермальных скважинах.In yet another preferred embodiment, the system (70B Fig. 42-43 and 70D Fig. 48-49) of pipe columns can be used, for example, in underground processing of the fluid to reduce the pressure acting in at least one stream using the element ( 61) flow control, or gushing (10, 10A), for the formation of flow at a higher speed. For example, a substantially gaseous fluid mixture containing a higher velocity stream can be separated from a substantially liquid fluid mixture containing a lower velocity stream to create separation of liquids, gases, or combinations thereof in hydrocarbon or geothermal wells.
В связанных вариантах осуществления система (70B Фиг.42-43 и 70D Фиг.48-49) трубных колонн, например, может образовывать газлифтные устройства, для углеводородных текучих смесей мультифазного потока от подземной переработки, который затем образует, по существу, газообразный поток с более высокой скоростью и, по существу, жидкий поток с более низкой скоростью. Часть, по существу, газообразного потока с более высокой скоростью может нагнетаться в, по существу, жидкий поток с более низкой скоростью, через один или несколько газлифтных клапанов, являющихся элементами регулирования потока, соединенных в одном или нескольких приемных гнездах (45, 45A) на выборочно регулируемых глубинах и давлениях для дополнительной подачи текучей смеси потока с более низкой скоростью подземных текучих сред из подземного коллектора, что в ином случае возможно с неуправляемым мультифазным потоком.In related embodiments, the system (70B of Figs. 42-43 and 70D of Figs. 48-49) of pipe columns, for example, can form gas-lift devices for hydrocarbon fluid mixtures of a multiphase stream from underground processing, which then forms a substantially gaseous stream with higher speed and essentially liquid flow at a lower speed. A portion of the substantially gaseous stream at a higher rate may be injected into the substantially liquid stream at a lower rate through one or more gas lift valves, which are flow control elements connected to one or more receptacles (45, 45A) on selectively adjustable depths and pressures for additional supply of a fluid mixture of a stream with a lower rate of underground fluids from the underground reservoir, which is otherwise possible with an uncontrolled multiphase flow.
В других вариантах осуществления, сточная вода от переработки углеводорода или пара, может нагнетаться аксиально вниз, позиция (31) через фонтанную арматуру (10A) и в подземные пласты через трещины, при этом, энергия нагнетания сточной воды используется, например, для работы вариантов осуществления предпочтительно приводимого в действие текучей средой двигателя и насоса (69 Фиг.26-29, 31-37 и 44-45). Альтернативно, поток текучей среды углеводородного газа или пара может, например, передаваться аксиально вверх с более высокой скоростью в системе (70, 76) трубных колонн, из пространства коллектора или каверны хранения газа, при этом, энергию текучей среды с более высокой скоростью расширения газа можно использовать для работы приводимого в действие текучей средой двигателя и насоса (69 Фиг.26-29, 31-37 и 44-45) для содействия нагнетанию текучих сред или содействия извлечению, по существу, жидких текучих смесей, потоков с более низкой скоростью.In other embodiments, the effluent from the hydrocarbon or steam processing can be pumped axially downward, position (31) through the fountain fittings (10A) and into the subterranean formations through cracks, while the wastewater injection energy is used, for example, to operate the embodiments preferably a fluid-driven motor and pump (69 Figs. 26-29, 31-37 and 44-45). Alternatively, the fluid stream of a hydrocarbon gas or steam may, for example, be transmitted axially upward at a higher speed in a system of pipe columns (70, 76), from the space of a manifold or gas storage cavity, wherein the energy of a fluid with a higher gas expansion rate can be used to operate a fluid-driven motor and pump (69 Figs. 26-29, 31-37 and 44-45) to aid in pumping fluids or to assist in recovering substantially liquid fluid mixtures at lower speeds.
Другие предпочтительные варианты осуществления системы трубных колонн (70C Фиг.44, 76L Фиг.123) являются применимыми, например, для размещения проппанта во время развития трещины и для промывки для удаления проппанта после выпадения при развитии трещины с использованием переводников (21) соединительной камеры и селекторов (47) канала.Other preferred embodiments of the pipe string system (70C Fig. 44, 76L Fig. 123) are applicable, for example, to accommodate proppant during fracture development and to flush to remove proppant after precipitation during fracture development using the connecting chamber sub (21) and channel selectors (47).
В других вариантах осуществления, системы (76L Фиг.123) трубных колонн могут применяться, например, для соединения множества разделенных в плане и/или вертикально близких подземных зон, перед или после прохода через один основной ствол и оборудование устья скважины, например, для создания множества скважины, проходящих от одного основного ствола для увеличения числа обработки гидроразрывом с использованием проппанта, например, залежи сланцевого газа.In other embodiments, implementation, systems (76L of FIG. 123) of pipe columns can be used, for example, to connect a plurality of horizontally and / or vertically close subterranean zones, before or after passing through one main shaft and wellhead equipment, for example, to create a plurality of wells extending from one main wellbore to increase the number of fracturing treatments using proppant, for example, shale gas deposits.
В вариантах осуществления настоящего изобретения можно использовать любую комбинацию трубных колонн (2, 2A, 2B, 39, 50, 51), которые могут проходить вниз через один основной ствол (6) от оборудования (7) устья скважины, с первой трубой (71) основного ствола, содержащей внутреннюю трубную колонну (2, 39, 50) с ближайшим к осевой линии проходом (25, 53), и, по меньшей мере, основной ствол второй трубой (78), содержащей по меньшей мере, другую трубную колонну (2A, 2B, 2C, 39, 51). Другую трубную колонну (2A, 2B, 2C, 39, 51) может окружать первый кольцевой проход (55) с одним или несколькими промежуточными кольцевыми проходами или концентрическими трубными проходами (24, 24A, 24B, 54), расположенными между ближайшим к осевой линии проходом (25, 53) и первым кольцевым проходом (55) в проходе через подземные пласты (52). Концентрические трубы, образующие концентрические проходы, или другие трубы с проходами могут соединяться распределительным переводником (23), по меньшей мере, с одним радиально проходящим или радиальным проходом (75), и соединительным устройством (26) ближайшего к осевой линии прохода. Соединительное устройство (26) ближайшего к осевой линии прохода может создавать сообщение между верхними проходами (24, 24A, 24B, 25, 53, 54) и нижними проходами (24, 24A, 24B, 25, 53, 54), образованными по меньшей мере, одной трубной колонной (2, 2A, 2B, 39, 50, 51) проходящей аксиально вниз от распределительного переводника (23) и образованными от: соединительной камеры (43), манифольда (43А) соединительной камеры, пересечения скважин (51A), устройства (58) прохода шлама, и/или комбинации распределительных переводников (23 и 23A-23Z), комбинируемых с элементом (61) регулирования потока (элементами), которые могут применяться в комбинации для подачи текучей смеси (38) в подземную скважину с использованием одновременно проходящих потоков (31, 32, 33, 34, 35, 36, 36A, 37) текучей среды с различными скоростями, и/или от оборудования (7) устья скважины.In the embodiments of the present invention, any combination of pipe columns (2, 2A, 2B, 39, 50, 51) can be used that can extend downward through one main shaft (6) from wellhead equipment (7), with a first pipe (71) a main trunk containing an inner pipe string (2, 39, 50) with a passage closest to the centerline (25, 53), and at least a second pipe (78) containing at least another pipe string (2A) , 2B, 2C, 39, 51). The other pipe string (2A, 2B, 2C, 39, 51) may be surrounded by a first annular passage (55) with one or more intermediate annular passages or concentric pipe passages (24, 24A, 24B, 54) located between the passage closest to the center line (25, 53) and the first annular passage (55) in the passage through the underground strata (52). Concentric pipes forming concentric passages or other pipes with passages can be connected by a distribution sub (23) to at least one radially extending or radial passage (75) and a connecting device (26) closest to the center line of the passage. The connecting device (26) closest to the center line of the passage can create a message between the upper passages (24, 24A, 24B, 25, 53, 54) and the lower passages (24, 24A, 24B, 25, 53, 54) formed by at least , one pipe string (2, 2A, 2B, 39, 50, 51) extending axially downward from the distribution sub (23) and formed from: the connecting chamber (43), the manifold (43A) of the connecting chamber, the intersection of wells (51A), the device (58) sludge passage, and / or a combination of distribution sub (23 and 23A-23Z) combined with the flow control element (61) and (elements), which can be used in combination for supplying a fluid mixture (38) to an underground well using simultaneously passing flows (31, 32, 33, 34, 35, 36, 36A, 37) of a fluid with different speeds, and / or from equipment (7) of the wellhead.
Варианты осуществления системы (49, 70, 76) трубных колонн могут включать в себя комбинацию устройств, взятых из группы элементов регулирования потока и выполненных для выборочного регулирования одного или нескольких потоков текучей среды с изменяющимися скоростями. Функции систем трубных колонн различных вариантов осуществления могут включать в себя выборочное управление одним или несколькими потоками текучей среды с изменяющимися скоростями для разработки или получения текучих смесей жидкостей, газов и/или твердых частиц, которые могут нагнетаться в позиции(31, 36), или удаляться из позиций (34, 36A), одного из следующего: одна или нескольких зон вблизи подземного прохода (52) содержащие ствол (17) скважины в пластах и/или снабженные хвостовиками стволы (3, 14, 15, 19), пространство хранения стенах (1A) в подземной каверны, поровые пространства подземного пласта или коллектора, пространства трещин подземного пласта или коллектора или пространства прохода и/или переработки в системах трубных колонн или кольцевые пространства. Поток текучих смесей (38) через радиальный проход (75) распределительного переводника (23), между концентрическими трубными колоннами (2, 2A, 2B, 2C, 50, 51) и, по меньшей мере, одной трубной колонной (2, 2A, 2B, 2C, 39, 50, 51), может регулироваться, по меньшей мере, одним элементом (61) регулирования потока, установленным между трубами колонн. Альтернативно, элемент (61) регулирования потока можно устанавливать через ближайшие к осевой линии проходы (25, 26, 53) сообщающиеся напрямую в позицию (32) ближайших к осевой линии проходов из другого прохода (24, 24A, 24B, 25, 26, 53, 54, 55), или не напрямую, позиция (35) из первого концентрического прохода через другой вторичный концентрический проход. В другой альтернативе элементы (61) регулирования потока можно устанавливать через ближайшие к осевой линии проходы (25, 26, 53) сообщающиеся напрямую в позицию (33) концентрического прохода (24, 24A, 54, 55) из первого прохода, или не напрямую, позиция (37) из вторичного прохода через первый проход. Концентрические проходы могут быть образованы в и между концентрическими трубными колоннами (2, 2A, 2B, 2C, 39, 50, 51) и/или между системой трубных колонн и проходом через подземные пласты (52). Сообщение текучей средой может регулироваться устройством колонны, распределительного переводника (23) и элементами (61) регулирования потока, которые могут быть выполнены из комплекта различных элементов для различных конфигураций одной или нескольких, по существу, углеводородных или, по существу, водных скважин, образованных от одного основного ствола (6) и одного оборудования (7) устья скважины или фонтанной арматуры (10, 10A), соединенной с оборудованием устья скважины.Embodiments of the pipe string system (49, 70, 76) may include a combination of devices taken from a group of flow control elements and configured to selectively control one or more fluid flows at varying speeds. The functions of pipe string systems of various embodiments may include selectively controlling one or more fluid flows at varying speeds to develop or produce fluid mixtures of liquids, gases, and / or solids that can be pumped into positions (31, 36), or removed from positions (34, 36A), one of the following: one or more zones near the underground passage (52) containing wells (17) in the formation and / or shafts equipped with shanks (3, 14, 15, 19), the storage space of the walls ( 1A) in the underground cavities, pore spaces of an underground formation or reservoir, fracture spaces of an underground formation or reservoir, or passage and / or processing spaces in pipe string systems or annular spaces. The flow of fluid mixtures (38) through the radial passage (75) of the distribution sub (23), between concentric pipe columns (2, 2A, 2B, 2C, 50, 51) and at least one pipe column (2, 2A, 2B , 2C, 39, 50, 51), can be controlled by at least one flow control element (61) installed between the pipes of the columns. Alternatively, the flow control element (61) can be installed through the passages (25, 26, 53) closest to the center line that communicate directly to the position (32) of the passages closest to the center line (24, 24A, 24B, 25, 26, 53 , 54, 55), or not directly, position (35) from the first concentric passage through another secondary concentric passage. In another alternative, the flow control elements (61) can be installed through the passages (25, 26, 53) closest to the centerline and communicating directly to the concentric passage (24, 24A, 54, 55) position (33) from the first pass, or not directly, position (37) from the secondary passage through the first passage. Concentric passages can be formed in and between concentric pipe columns (2, 2A, 2B, 2C, 39, 50, 51) and / or between the pipe column system and the passage through underground formations (52). The fluid communication can be controlled by the device of the column, distribution sub (23) and flow control elements (61), which can be made from a set of different elements for different configurations of one or more essentially hydrocarbon or essentially water wells formed from one main wellbore (6) and one equipment (7) of the wellhead or gushing (10, 10A) connected to the wellhead equipment.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны ниже только в качестве примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано следующее.Preferred embodiments of the invention are described below by way of example only, with reference to the accompanying drawings, in which the following is shown.
На Фиг.1, 2 и 3 показаны обычные скважины хранения углеводородов/воды, в разработки растворением/подземные и тросовый подъемник, соответственно, с устройством измененной конфигурации, образующие вариант осуществления настоящего изобретения, показанный внизу Фиг.1.Figures 1, 2 and 3 show conventional hydrocarbon / water storage wells, under development by dissolution / underground and a cable lift, respectively, with a modified configuration device, forming the embodiment of the present invention shown below in Figure 1.
На Фиг.4, 5 и 5A для известной техники показаны графики зависимости давления углеводородов, расхода, точки насыщения и давления на месте контакта с пластом от функций массового расхода, соответственно.Figures 4, 5 and 5A for prior art show graphs of the dependence of hydrocarbon pressure, flow rate, saturation point and pressure at the point of contact with the formation on mass flow functions, respectively.
На Фиг.6-7 показан вариант осуществления системы трубных колонн выполненной с возможностью выборочного изменения длины внутренней скоростной подъемной колонны.FIGS. 6-7 show an embodiment of a pipe string system configured to selectively change the length of the internal high-speed lifting string.
На Фиг.8-19 и 20-21, показаны различные варианты осуществления распределительного переводника и адаптированной соединительной камеры, применимой с распределительными переводниками, соответственно.On Fig-19 and 20-21, shows various embodiments of the distribution sub and the adapted connecting chamber, applicable with distribution sub, respectively.
На Фиг.22-25 показаны распределительные переводники Фиг.10-13 или 14-16 с блокирующим элементом регулирования потока, установленным во внутреннем приемном гнезде.On Fig-25 shows the distribution sub Fig 10-13 or 14-16 with a blocking element of the flow control installed in the internal receiving socket.
На Фиг.26-29 показан вариант осуществления элемента регулирования потока с гидравлическим двигателем и насосом, соединенными в распределительном переводнике Фиг.10-16.On Fig.26-29 shows an embodiment of a flow control element with a hydraulic motor and a pump connected in a distribution sub Fig.10-16.
На Фиг.30-35 показан элемент регулирования потока с гидравлическим двигателем и насосом Фиг.36-37, размещенный в варианте осуществления распределительного переводника.On Fig-35 shows a flow control element with a hydraulic motor and a pump Fig.36-37, placed in the embodiment of the distribution sub.
На Фиг.36-37 показан вариант осуществления элемента регулирования потока с гидравлическим двигателем и насосом.Figures 36-37 show an embodiment of a flow control element with a hydraulic motor and a pump.
На Фиг.38-39 показаны альтернативные варианты устройства двигателя и насоса, применимые в варианте осуществления элемента регулирования потока с гидравлическим двигателем и насосом.FIGS. 38-39 show alternative engine and pump arrangements applicable in an embodiment of a flow control member with a hydraulic motor and a pump.
На Фиг.40, 41 и 46-47 показаны обычная скважина утилизации отходов, устройства отделения углеводородов и газлифтные устройства, соответственно.40, 41, and 46-47 show a conventional waste disposal well, hydrocarbon separation devices, and gas lift devices, respectively.
На Фиг.42-45 и 48-52 показаны различные варианты осуществления в комплекте системы колонн.Figures 42-45 and 48-52 show various embodiments of the complete column system.
На Фиг.53 показано подводное оборудование устья скважины и устройство соединительной камеры, применимые с системой колонн Фиг.58.On Fig shows the underwater equipment of the wellhead and the device connecting chamber, applicable with the system of columns Fig.
На Фиг.54-56 показаны варианты осуществления распределительного переводника с радиальными проходами, применимые для преобразования соединительной камеры Фиг.57 в систему колонн Фиг.58.Figures 54-56 show embodiments of a radial-pass distribution sub that are applicable for converting the connection chamber of Figure 57 to the column system of Figure 58.
На Фиг.57-58 показан вариант осуществления соединительной камеры и системы трубных колонн, соответственно, образованный адаптированием соединительной камеры Фиг.57 к распределительному переводнику Фиг.54-56.Figures 57-58 show an embodiment of a connecting chamber and a system of pipe columns, respectively, formed by adapting the connecting chamber of Fig. 57 to the distribution sub of Figs. 54-56.
На Фиг.59-60 и Фиг.61-65, показан вариант осуществления соединительной камеры и системы трубных колонн, адаптированный от соединительной камеры, соответственно, и применимый для одновременного нагнетания и добычи.On Fig-60 and Fig.61-65, shows an embodiment of the connecting chamber and the system of pipe columns, adapted from the connecting chamber, respectively, and applicable for simultaneous injection and production.
На Фиг.66, 67 и 68 показаны различные варианты осуществления задвижки регулирования потока и устройства переводника, используемые в различных системах трубных колонн, применимые также в других комплектах системы трубных колонн.Figures 66, 67 and 68 show various embodiments of a flow control valve and a sub device used in various pipe string systems, also applicable to other pipe pipe system kits.
На Фиг.69-75 показаны различные варианты осуществления распределительного переводника, применимые с адаптированными соединительными камерами для систем трубных колонн.Figures 69-75 show various embodiments of a distribution sub applicable with adapted connecting chambers for pipe string systems.
На Фиг.76-80 показана адаптированная соединительная камера, применимая с распределительным переводником Фиг.73-75.76-80 shows an adapted connecting chamber applicable to the distribution sub of Figs. 73-75.
На Фиг.81 показана труба, применимая между распределительным переводником Фиг.73-75 и адаптированной соединительной камерой Фиг.76-80.On Fig shows the pipe, applicable between the distribution sub Fig-75 and the adapted connecting chamber Fig-76.
На Фиг.82 показан вариант осуществления системы трубных колонн, образованный комбинированием частей, показанных на Фиг.73-81, применимый для образования варианта осуществления Фиг.106-116.On Fig shows an embodiment of a system of pipe columns formed by combining the parts shown in Figs. 73-81, applicable to form an embodiment of Figs. 106-116.
На Фиг.83-87 показан вариант осуществления системы трубных колонн, распределительного переводника соединительной камеры, адаптированной для образования проходов нижнего фрикционного потока с блокирующим и отводящим элементом регулирования потока, соединенным в соответствующем приемном гнезде.On Fig-87 shows an embodiment of a system of pipe columns, a distribution sub of the connecting chamber, adapted to form passages of the lower friction flow with a blocking and diverting flow control element connected to the corresponding receiving socket.
На Фиг.88-89 и Фиг.90 показаны соединительная камера и селекторы канала, соответственно, применимые в вариантах осуществления настоящего изобретения.FIGS. 88-89 and FIG. 90 show a connection chamber and channel selectors, respectively, applicable in embodiments of the present invention.
На Фиг.91, Фиг.92, Фиг.93, Фиг.93A и Фиг.94, показаны известные, задвижка, пакер, пробка, сдвоенный пакер и ниппельные элементы регулирования потока, соответственно.In FIG.
На Фиг.95-96, показан селектор канала, применимый с вариантами осуществления адаптированной соединительной камеры настоящего изобретения.95-96, a channel selector is shown applicable with embodiments of the adapted connecting chamber of the present invention.
На Фиг.97-99 и 100-105 показан вариант осуществления адаптированной соединительной камеры и системы трубных колонн, соответственно образованные из компоновки трубной колонны с управлением давлением.On Fig-99 and 100-105 shows an embodiment of an adapted connecting chamber and a system of pipe columns, respectively formed from the layout of the pipe column with pressure control.
На Фиг.106-116, показан вариант осуществления пересечения системы трубных колонн скважин для множества скважин, из одного основного ствола.106-116, an embodiment of intersecting a pipe string system of wells for multiple wells from one main trunk is shown.
На Фиг.117, 118 и 119-122 показаны варианты осуществления распределительного переводника соединительной камеры, селектора канала и различных систем трубных колонн, соответственно, применимых для создания доступа к различным концентрическим проходам из центрального прохода.FIGS. 117, 118, and 119-122 show embodiments of a distribution sub of a connecting chamber, a channel selector, and various pipe pipe systems, respectively, useful for providing access to various concentric passages from a central passage.
На Фиг.123 показана схема варианта осуществления системы трубных колонн с множеством скважин, проходящих от пересечения скважин, выполненных в конфигурации с возможностью управления потоками в углеводородных, водных скважинах и/или скважинах подземного хранения одновременно с выполнением различных скважинных функций строительства, эксплуатации и/или переработки.123 is a diagram of an embodiment of a pipe string system with a plurality of wells extending from a well intersection configured to control flows in hydrocarbon, water, and / or underground storage wells while performing various downhole construction, operation, and / or processing.
Варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже со ссылкой на указанные Фигуры.Embodiments of the present invention are described below with reference to these Figures.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS
При детальном рассмотрении выбранных вариантов осуществления настоящего изобретения следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено конкретными вариантами осуществления, описанными в данном документе, и что настоящее изобретение можно практически осуществлять или реализовать различными способами.In a detailed discussion of selected embodiments of the present invention, it should be understood that the present invention is not limited to the specific embodiments described herein, and that the present invention can be practiced or implemented in various ways.
На Фиг.1-5 показаны различные конфигурации обычных скважин и систематизированы гидродинамические функции, по существу, для углеводородов и/или по существу, для текучих смесей на водной основе, которые могут нагнетаться в коллектор или добываться из него. Текучие смеси также можно нагнетать в подземное хранилище или пространства, получившиеся после растворения и вымывания соли или добываться из них с использованием обычных однопотоковых систем в дополнение к одновременно проходящим потокам текучей среды и различным конфигурациям скважин.Figure 1-5 shows various configurations of conventional wells and systematic hydrodynamic functions, essentially for hydrocarbons and / or essentially for water-based fluid mixtures that can be injected into or extracted from the reservoir. Fluid mixtures can also be injected into an underground storage or spaces obtained after dissolving and washing out the salt or extracted from them using conventional single-stream systems in addition to simultaneously passing fluid flows and various well configurations.
Несмотря на использование обычного устройства между углеводородными, водными скважинами и скважинами подземного хранения, весьма ограниченное практическое применение находит использование одновременной подачи текучих сред во время разработки растворением и/или эксплуатации каверны подземного хранилища.Despite the use of a conventional device between hydrocarbon, water, and underground storage wells, the use of the simultaneous supply of fluids during dissolution and / or operation of an underground storage cavity finds very limited practical use.
Увеличение спроса и уменьшение экономической отдачи и величины обычных объектов открытий увеличивает необходимость создания новых технологий, применимых для увеличения объема извлечения углеводородов, как из обычных, так и из нетрадиционных коллекторов, например коллекторов битуминозного песка и сланцевого газа. Инновации в использовании раздельно и одновременно проходящих потоков текучей среды с изменяющейся скоростью, для улучшения продуктивности, утилизации отходов и/или эксплуатации подземных хранилищ становятся более экономически обоснованными для добычи углеводородов, что увеличивает применимость разработки серийных элементов конструкций скважины, элементов добычи, нагнетания и переработки, как совместимых комплектов, аналогично строительным блокам, комбинируемым в различных устройствах, конфигурациях и/или с различной ориентацией для существенного улучшения эксплуатации таких скважин, как нефтяные и газовые, водные, например, геотермальные, скважины утилизации отходов, разработки растворением, и хранения.An increase in demand and a decrease in the economic return and the magnitude of conventional discovery facilities increases the need to create new technologies that are applicable to increase hydrocarbon recovery from both conventional and unconventional reservoirs, such as tar sand and shale gas reservoirs. Innovations in the use of separately and simultaneously passing fluid flows at a variable speed to improve productivity, waste management and / or operation of underground storage facilities become more economically feasible for hydrocarbon production, which increases the applicability of the development of serial elements of well structures, production, injection and processing elements, as compatible kits, similar to building blocks combined in various devices, configurations and / or with different orientations to substantially improve the operation of such wells, as oil and gas, water, such as geothermal, waste wells, dissolving development and storage.
Кроме того, крупномасштабные углеводородные коллекторы битуминозного песка и сланцевого газа в настоящее время считаются нетрадиционными источниками, вследствие трудностей разработки таких запасов с использованием сегодняшних технологий. Вместе с тем, варианты осуществления настоящего изобретения дают технологии для увеличения производительности теплопередачи и развития трещин ниже одного основного ствола, уменьшения вязкости или увеличения фазовой проницаемости нетрадиционных коллекторов битуминозного песка и сланцевого газа, что дает дополнительные основания для разработки технологии с использованием серийного оборудования одновременного прохождения потоков для перевода таких запасов в категорию обычных запасов.In addition, large-scale hydrocarbon reservoirs of tar sand and shale gas are currently considered unconventional sources, due to the difficulties of developing such reserves using current technologies. At the same time, embodiments of the present invention provide technologies for increasing heat transfer performance and developing cracks below one main trunk, reducing viscosity or increasing phase permeability of unconventional tar sand and shale gas reservoirs, which provides additional reasons for developing technology using serial equipment for simultaneous flow passage to transfer such stocks to ordinary stocks.
На Фиг.1 и 2 показаны схемы продольного сечения обычной подземной скважины, которую можно применять для хранения углеводородов/воды и разработки растворением, соответственно. На фигурах показаны обычные устройства регулирования потока в дополнение к присутствующим элементам регулирования потока комплекта системы трубных колонн, содержащие оборудование (7) устья скважины и фонтанную арматуру (10) с наземными задвижками (64), соединенными с обсадными колоннами (3, 14, 15), проходящими через ствол в пласты (17), и вместе содержащими проход через подземные пласты (52). Система трубных колонн варианта (70M Фиг.1) осуществления может быть образована адаптированием обычной скважины, показанной в верхней части Фиг.1, и показана в нижней части Фиг.1 в виде технологической схемы. Системы трубных колонн вариантов (70P Фиг.1 и 70N Фиг.2) осуществления могут быть образованы адаптированием обычных скважин Фиг.1 и Фиг.2 с добавлением элемента (21 Фиг.117-122) регулирования потока. Аналогичное Фиг.1 заканчивание (2, 40, 61, 10) обычно используют после удаления конфигурации Фиг.2 разработки (1) растворением для подземного хранения в стенах соляной каверны (1A).Figures 1 and 2 show longitudinal sectional diagrams of a conventional underground well that can be used for storage of hydrocarbons / water and development by dissolution, respectively. The figures show conventional flow control devices in addition to the flow control elements of a tubing string system kit containing equipment (7) wellheads and gushing (10) with ground valves (64) connected to casing strings (3, 14, 15) passing through the trunk into the strata (17), and together containing a passage through the underground strata (52). The pipe string system of the embodiment (70M of FIG. 1) may be formed by adapting the conventional well shown in the upper part of FIG. 1 and shown in the lower part of FIG. 1 in the form of a flow chart. The pipe string systems of the embodiments (70P of FIG. 1 and 70N of FIG. 2) may be formed by adapting the conventional wells of FIG. 1 and FIG. 2 with the addition of a flow control element (21 of FIG. 117-122). Similar completion of Figure 1 (2, 40, 61, 10) is usually used after removing the configuration of Figure 2 of development (1) by dissolving for underground storage in the walls of the salt cavern (1A).
В случае если состояние техники для вариантов применения, включающих в себя устройства, так как шиберы (123) боковых отверстий, струйные насосы (85), муфты гидроразрыва и газлифтные клапаны, может образовывать одновременно проходящие потоки текучей среды, варианты применения такой техники в скважинах различных типов являются ограниченными; и препятствуют стандартизации комплекта устройства и способов, применимых для создания вариантов применения серийного оборудования, желательных для строителей и операторов скважин.If the state of the art for applications that include devices, since side-gate shafts (123), jet pumps (85), hydraulic fracturing couplings and gas lift valves, can form simultaneously passing fluid flows, applications of this technique in different wells types are limited; and impede the standardization of a set of devices and methods applicable to create options for the use of serial equipment, desirable for builders and operators of wells.
Варианты осуществления настоящего изобретения можно комбинировать с обычными устройствами. Например, фонтанная арматура (10A Фиг.2), струйный насос (85) и концентрическая труба (2A или 3), подходящие для одновременного прохождения текучих смесей (38) и осуществления циркуляции воды с помощью насоса (116), являются применимыми для образования варианта (70M) осуществления Фиг.1 или варианта (70N) осуществления Фиг.2, вместе с добавлением варианта осуществления распределительного переводника (21) соединительной камеры в скважину.Embodiments of the present invention can be combined with conventional devices. For example, fountain fittings (10A of FIG. 2), a jet pump (85) and a concentric pipe (2A or 3), suitable for the simultaneous passage of fluid mixtures (38) and the circulation of water using a pump (116), are applicable for the formation of options (70M) of the implementation of FIG. 1 or of the embodiment (70N) of FIG. 2, together with the addition of an embodiment of a distribution sub (21) of the connecting chamber to the well.
В общем, для углеводородных, водных скважин и скважин хранения, показанных на Фиг.1 и 2, возникают потоки приблизительно одинаковой скорости, использующие колонны с одним каналом и/или оборудованием заканчивания приблизительно одинакового внутреннего диаметра, способствующие общим скоростям потока, проходящего через ближайший к осевой линии проход (25) колонны (2) насосно-компрессорных труб, регулируемый подземной задвижкой (74) в случае риска проявлений подземного давления, как показано на Фиг.1.In general, for hydrocarbon, water, and storage wells shown in FIGS. 1 and 2, flows of approximately the same speed occur using columns with one channel and / or completion equipment of approximately the same internal diameter, contributing to the overall flow rates passing through the closest to the center line of the passage (25) of the tubing string (2), regulated by an underground valve (74) in case of risk of underground pressure manifestations, as shown in FIG.
На Фиг.1, показана подземная задвижка (74) и пакер (40), элементы (61) регулирования потока, регулирующие смежные концентрические проходы (24, 54) с шибером (123) боковых отверстий или струйным насосом (85), регулирующим сообщение между проходами (24, 54) и башмаками (16) обсадной колонны. Мониторинг изолированных кольцевых пространств можно осуществлять измерительными приборами (13) кольцевых пространств, подтверждающими герметичность скважины, замерами в текучей смеси (38), входящей в или выходящей из насосно-компрессорной трубы на нижнем конце скважины и выходящей, позиция (34) или нагнетаемой, позиция (31) в фонтанную арматуру (10) на верхнем конце скважины. Концентрические проходы (54), в общем, не разработаны для непрерывного потока добываемых или нагнетаемых текучих сред, за исключением особых случаев, таких как использование шибера (123) боковых отверстий для смены текучих сред кольцевого пространства, подачи воды струйного насоса (85), или в случаях, описанных ниже и показанных на Фиг.40-41 и 46-47.Figure 1 shows an underground valve (74) and a packer (40), flow control elements (61) regulating adjacent concentric passages (24, 54) with a gate (123) of the side openings or a jet pump (85) regulating the communication between passages (24, 54) and shoes (16) of the casing string. Monitoring of isolated annular spaces can be carried out with measuring instruments (13) of annular spaces, confirming the tightness of the well, measurements in a fluid mixture (38) entering or leaving the tubing at the lower end of the well and exiting, position (34) or pumped, position (31) to gushing (10) at the upper end of the well. Concentric passages (54) are generally not designed for a continuous flow of produced or injected fluids, except in special cases, such as using a gate (123) side openings to change annular fluids, supply water to a jet pump (85), or in the cases described below and shown in Fig.40-41 and 46-47.
В обычном с применением струйного насоса изменении конфигурации скважины Фиг.1, используют кольцевое пространство между насосно-компрессорной трубой (2) и последней обсадной колонной (3) с цементированием для подачи воды для трубы (85) Вентури (именуется струйным насосом), установленной в насосно-компрессорной трубе. Когда используют обычный струйный насос, практическая ценность такого подхода может быть ограничена, поскольку вода, объединенная с потоком получаемой текучей смеси, (38) должна затем удаляться. Вместе с тем, показанные варианты (70M, 70P) осуществления дают отдельные скорости потока в отдельных вариантах применения потока, таких как в скоростной подъемной колонне выборочно регулируемой длины, и/или образуют множество отдельных потоков, например в вариантах применения струйного насоса и внутрискважинной переработки.In a conventional well configuration using the jet pump of FIG. 1, use is made of the annular space between the tubing (2) and the last casing (3) with cementing to supply water for the venturi pipe (85) (referred to as the jet pump) installed in tubing. When using a conventional jet pump, the practical value of this approach can be limited, since the water combined with the flow of the resulting fluid mixture (38) must then be removed. At the same time, the illustrated embodiments (70M, 70P) give separate flow rates in individual flow applications, such as in a selectively adjustable length high-speed lifting column, and / or form many separate flows, for example, in jet pump and downhole processing applications.
Варианты осуществления настоящего изобретения включают в себя, варианты применения струйного насоса, образующего раздельные одновременно проходящие потоки текучей среды с изменяющейся скоростью для стимулирования добычи. Например, вариант (70M) осуществления системы трубных колонн, показанный в нижней части Фиг.1, выполнен с использованием последней обсадной колонны (3) с цементированием и фонтанной арматуры (10) Фиг.1, или фонтанной арматуры (10A) Фиг.2 и соответствующего оборудования (7) устья скважины, для включения в состав концентрической трубной колонны (2A) между насосно-компрессорной трубой (2) и последней обсадной колонны (3) с цементированием. При этом образуется путь циркуляции между концентрической трубной колонной (2A) или последней обсадной колонной (3) с цементированием и внутренней колонной (2), для образования закрытой системы с перекачкой насосом (116) с потоком высокой скорости и непрерывной циркуляцией, соединенным через трубу (85) Вентури, с насосно-компрессорной трубой (2). Часть добычи отбирается из насосно-компрессорной трубы (2) для создания вакуумного эффекта трубы Вентури для уменьшения гидростатического давления в первом потоке добываемой текучей смеси для дополнительного стимулирования ее добычи (34), при этом, второй поток воды, полученный с помощью насоса (116), подается в емкость системы циркуляции и сепарируется в ней. В циркуляционной емкости часть второго потока смеси добываемой текучей среды разделяется на поток (119) жидкости, которая отбирается между водным контактом (117) и контактом (118) жидкости. Кроме того, газовый поток (120) можно отбирать на верхнем конце циркуляционной емкости. Текучую среду циркуляции можно повторно использовать или заменять, жидкость циркуляции обычно является обработанной водой, другими смесями жидкостей, газов и/или твердых частиц при необходимости.Embodiments of the present invention include, for example, the use of a jet pump forming separate, simultaneously passing fluid flows at a varying rate to stimulate production. For example, an embodiment (70M) of a pipe string system shown in the lower part of FIG. 1 is made using the last casing string (3) with cementing and fountain fittings (10) of FIG. 1, or fountain fittings (10A) of FIG. 2 and the corresponding equipment (7) of the wellhead, for inclusion in the composition of the concentric tubing string (2A) between the tubing (2) and the last casing string (3) with cementing. In this case, a circulation path is formed between the concentric pipe string (2A) or the last casing string (3) with cementing and the internal string (2), to form a closed system with a pump (116) with a high-speed flow and continuous circulation connected through the pipe ( 85) Venturi, with tubing (2). Part of the production is taken from the tubing (2) to create a vacuum effect of the venturi to reduce the hydrostatic pressure in the first stream of the produced fluid mixture to further stimulate its production (34), while the second water stream obtained using the pump (116) , is fed into the tank of the circulation system and separated in it. In the circulation tank, part of the second mixture fluid stream is separated into a liquid stream (119), which is drawn between the water contact (117) and the liquid contact (118). In addition, the gas stream (120) can be sampled at the upper end of the circulation tank. The circulation fluid can be reused or replaced, the circulation fluid is usually treated with water, other mixtures of liquids, gases and / or solids if necessary.
Традиционно, струйные насосы, в общем, используют в вариантах применения в коллекторах с заводнением или вытеснением водой с высокими показателями обводненности, при этом, сооружения подачи воды ограничивают их применение. Вместе с тем, варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя вакуумирования углеводородной части добычи с помощью устройств, таких как труба Вентури, так что последующее сепарирование текучих сред в циркуляционной емкости должно быть, в общем, небольшим, также как влияние ограничений от сооружений подачи воды.Traditionally, jet pumps, in general, are used in applications in collectors with water flooding or water displacement with high water cut rates, while water supply facilities limit their use. However, embodiments of the present invention may include evacuating the hydrocarbon portion of the production using devices such as a venturi, so that the subsequent separation of the fluids in the circulation tank should be generally small, as well as the effect of restrictions from the water supply facilities .
Компоновка устройства Фиг.1 может также применяться для скважин подземного хранения, при этом, башмак (16) последней обсадной колонны (3) с цементированием может являться элементом регулирования потока для продуктов, хранящихся в стенах (1A) каверны. Вариант (70P) осуществления системы трубных колонн может быть выполнен добавлением переводника (21) соединительной камеры и соответствующей трубы (2, 2A), что может быть применимо для выборочного доступа и прохода раздельных, одновременных потоков текучей среды из гравитационно разделенных продуктов, таких как необработанная нефть и сжиженный природный газ (СПГ), плавающий над нефтью и рассолом в стенах соляной каверны (1A). Раздельные и одновременные потоки можно использовать для выборочного вытеснения гравитационно разделенных продуктов в каверне с помощью избирательной установки селектора канала в выбранном переводнике (21) с соединительной камеры совпадающего по глубине с выбранным отделенным гравитацией продуктом.The arrangement of the device of Figure 1 can also be used for underground storage wells, while the shoe (16) of the last casing string (3) with cementing can be an element of flow control for products stored in the walls (1A) of the cavity. An embodiment (70P) of the implementation of the pipe string system can be accomplished by adding an adapter (21) of the connecting chamber and the corresponding pipe (2, 2A), which can be used for selective access and passage of separate, simultaneous fluid flows from gravitationally separated products, such as untreated oil and liquefied natural gas (LNG) floating above oil and brine in the walls of the salt cavern (1A). Separate and simultaneous flows can be used to selectively displace gravitationally separated products in a cavity by using a selective installation of a channel selector in a selected sub (21) from a connecting chamber of the same depth as the selected product separated by gravity.
Как показано на Фиг.2, обычные конфигурации разработки растворением не могут выполнять функцию подземного манифольда по выборочному регулированию одновременно проходящих потоков текучей среды, поскольку ближайшая к осевой линии колонна (2) выщелачивания свободно подвешена в наружной колонне (2A) выщелачивания без радиального прохода переводника или возможности выборочного направления и/или перенаправления потоков. Одновременно проходящие потоки для показанной обычной конфигурации состоят из потоков нагнетания (31) воды и извлечения (34) рассола, при этом, нагнетание (31) или извлечение (34) может проходить через проход (25) ближайшей к осевой линии колонны (2) с противоположными ориентациями потока в концентрическом проходе (24), или наоборот. Буфер выщелачивания или покрытие из углеводородов или инертных газов, таких как азот или дизельное топливо, в общем, сообщается через первый кольцевой проход (55) для контроля растворения соли в направлении аксиально вверх.As shown in FIG. 2, conventional dissolution development configurations cannot perform the function of an underground manifold to selectively control simultaneously flowing fluid flows, since the leaching column (2) closest to the centerline is freely suspended in the outer leach column (2A) without radial passage of the sub or Possibilities of selective direction and / or redirection of flows. Simultaneously passing flows for the shown conventional configuration consist of flows of injection (31) of water and extraction (34) of brine, while injection (31) or extraction (34) can pass through the passage (25) of the column (2) closest to the center line opposite flow orientations in the concentric passage (24), or vice versa. The leach buffer or coating of hydrocarbons or inert gases, such as nitrogen or diesel fuel, is generally communicated through the first annular passage (55) to control the dissolution of the salt in an axially upward direction.
В обычных вариантах применения одновременно проходящие потоки в пространстве подземной каверны, разрабатываемой раствором с использованием процесса растворения соли, ограничиваются нагнетанием (31) инертной к соли буферной текучей среды и воды с добычей (34) насыщенного солью рассола из и в ближайший к осевой линии проход (25) и концентрический проход (24, 54). Проход потока в ближайший к осевой линии проход (25) из концентрического прохода (24), и наоборот, невозможен без прохода вначале через первый кольцевой проход (55).In typical applications, simultaneously passing streams in the space of an underground cavity developed by the solution using the salt dissolution process are limited to injecting (31) a buffer fluid inert to salt and water with extraction (34) of brine from the salt and from the passage closest to the center line ( 25) and a concentric passage (24, 54). The passage of the flow into the passage (25) closest to the center line from the concentric passage (24), and vice versa, is impossible without first passing through the first annular passage (55).
Состояние техники не обеспечивает сообщения между концентрическими проходами (24, 25) без входа вначале в первый кольцевой проход, и только глубину ближайшей к осевой линии колонны (2) можно регулировать с помощью буровой установки большой грузоподъемности, требуемой для снятия и перестановки обеих трубных колонн (2, 2A) для изменения глубины выхода воды и входа рассола. Наоборот, вариант (70N) осуществления системы трубных колонн с одним или несколькими распределительными переводниками (например, 21 Фиг.117-122), может являться применимым для выборочного регулирования одновременно проходящих потоков текучей среды между ближайшим к осевой линии и концентрическими проходами, с помощью установки сдвоенных пакеров и пробок для изоляции и отведения текучей среды через один или несколько радиальных проходов без резки или удаления трубных колонн с помощью буровой установки большой грузоподъемности.The state of the art does not provide communication between concentric passages (24, 25) without first entering the first annular passage, and only the depth of the column closest to the center line (2) can be adjusted using a heavy-duty drilling rig required to remove and rearrange both pipe columns ( 2, 2A) to change the depth of the water outlet and the inlet of the brine. On the contrary, the embodiment (70N) of the implementation of a system of pipe columns with one or more distribution sub (for example, 21 Fig. 117-122) may be applicable for selectively controlling simultaneously passing fluid flows between the closest to the center line and concentric passages, using the installation twin packers and plugs for isolating and diverting fluid through one or more radial passages without cutting or removing pipe columns using a heavy-duty drilling rig.
После разработки растворением скважины оборудование (2, 40, 74 и 10 Фиг.1) заканчивания может быть установлено для образования скважины подземного хранения через последнюю обсадную колонну (3) с цементированием, после удаления устройства сдвоенных колонн (2 и 2A), использованного для увеличения пространства в стенах каверны (пунктирные линии 1A Фиг.1 и 2) с использованием процесса растворения соли. Данный процесс растворения соли включает в себя использование фонтанной арматуры (10A) выщелачивания для нагнетания (31) воды для получения (34), по существу, водного раствора соли, содержащего жидкую воду и твердую соль, растворенную в текучей смеси (38), для увеличения пространства в стенах (1A) каверны, образованной в отложениях (5) соли, располагающихся в подземных зонах. Вариант (70N) осуществления системы трубных колонн со свободно подвешенными трубными колоннами (2, 2A), соединенными с переводниками (21) соединительной камеры может применяться для исключения необходимости удаления наружной колонны выщелачивания для регулирования операций разработки растворением. Фонтанная арматура (10A) с соответствующим оборудованием (7) устья скважины, которое может нести концентрические трубные колонны (2, 2A), вместе с распределительным переводником (21) соединительной камеры, может применяться для доступа к продуктам с различной относительной плотностью, хранящимся в каверне, и естественно разделенным гравитацией, где система (70P Фиг.1) трубных колонн с эксплуатационным пакером (40 Фиг.1) и подземной задвижкой (74 Фиг.1) заменяет обычную конфигурацию или систему (70N) трубных колонн разработки растворением.After development by dissolution of the well, completion equipment (2, 40, 74, and 10 of Figure 1) can be installed to form an underground storage well through the last casing (3) with cementing, after removing the twin strings (2 and 2A) used to enlarge spaces in the walls of the cavity (dashed
На Фиг.3 показан обычный тросовый подъемник (4A), который можно применять для выборочной установки элементов регулирования потока для изменения конфигурации устройства системы трубных колонн, или физического изменения конфигурации системы трубных колонн с использованием роторных тросовых инструментов. Роторные тросовые инструменты можно спускать, например, через фонтанную арматуру (10) и оборудование (7) устья скважины для установки в ближайшем к осевой линии проходе или соединительном устройстве ближайшего к осевой линии прохода системы трубных колонн. Кроме того, на Фиг.3 показаны закрывающиеся наземные задвижки (64), соединяющиеся с противовыбросовым превентором (9), и лубрикатор (8), который можно отделять для установки элементов регулирования потока в лубрикатор. Затем, задвижки можно открывать, когда проволока или трос (11), проходящий через находящуюся под давлением сальниковую коробку или головку тавотонагнетателя на верхнем конце лубрикатора обеспечивает герметизацию при спуске или подъеме (12) устройств регулирования потока лебедкой для установки в проходах через подземные пласты (52 Фиг.1-2).Figure 3 shows a conventional cable lift (4A) that can be used to selectively install flow control elements to change the configuration of a pipe string system, or physically change the configuration of a pipe string system using rotary cable tools. Rotary cable instruments can be lowered, for example, through fountain fittings (10) and wellhead equipment (7) for installation in the passage closest to the center line or connecting device of the pipe string system closest to the center line. In addition, FIG. 3 shows a closing ground shutter (64) connected to a blowout preventer (9) and a lubricator (8) that can be detached to install flow control elements in the lubricator. Then, the gate valves can be opened when the wire or cable (11) passing through the pressurized stuffing box or the head of the grease gun at the upper end of the lubricator provides sealing when lowering or lifting (12) the winch flow control devices for installation in passages through underground formations (52 Figure 1-2).
Буровая установка (4) любого вида, представляющая собой, например, установку с гибкой насосно-компрессорной трубой или буровую установку, использующую непрерывные или составные обсадные трубы, является применимой для спуска элементов регулирования потока в систему трубных колонн. Во время строительства скважины, когда, например, трубная компоновка (49 Фиг.100-105) труб с управлением давлением функционирует, как система трубных колонн, устанавливаемая с проходом через противовыбросовый превентор буровой установки, это можно использовать для управления первым кольцевым проходом (55 Фиг.1-2) до соединения системы трубных колонн с оборудованием (7) устья скважины, для управления кольцевыми проходами (24, 24A Фиг.1-2), с помощью елки наземной задвижки (64), устанавливаемой позже для управления внутренними проходами и соединением с тросовой буровой установкой (4A). Смесь текучей среды, именуемая буровым раствором, может проходить через райзер буровой установки к устьевой воронке, куда циркулирующий буровой раствор возвращается после прохода через колонну и противовыбросовый превентор буровой установки. Отводное устройство буровой установки может выполнять, аналогично сальниковой коробке, функцию контроля текучей среды, если буровой раствор не может уравновешивать подземное давление. Аналогично тросовому подъемнику (4A), буровую установку (4) можно применять для установки системы трубных колонн или устройства регулирования потока с использованием буровой лебедки для подъема (12) троса (11), проходящего через кронблок вышки, для установки в проход, находящийся в подземных пластах (52). Систему трубных колонн можно использовать для выборочного управления текучей смесью бурового раствора, цемента и жидкостей гидроразрыва с проппантом и твердыми частицами или другими рабочими текучими смесями, которые одновременно проходят через ближайший к осевой линии проход и концентрический проход.A drilling rig (4) of any kind, which is, for example, a rig with a flexible tubing or a rig using continuous or composite casing, is suitable for lowering flow control elements into a pipe string system. During well construction, when, for example, a pipe arrangement (49 Fig. 100-105) of pressure-controlled pipes functions as a pipe string system installed with a passage through a blowout preventer of a drilling rig, this can be used to control the first annular passage (55 Fig. .1-2) before connecting the pipe string system to the equipment (7) of the wellhead, for controlling annular passages (24, 24A of Figs. 1-2), using a ground gate tree (64), which is installed later for controlling internal passages and connection with t VAVO rig (4A). A fluid mixture called a drilling fluid may pass through the riser of the drilling rig to the wellhead funnel where the circulating drilling fluid returns after passing through the drill string and blowout preventer of the drilling rig. A drilling rig outlet can perform, similarly to a stuffing box, a fluid control function if the drilling fluid cannot balance the underground pressure. Similar to a cable lift (4A), a drilling rig (4) can be used to install a pipe string system or a flow control device using a drawworks to lift (12) a cable (11) passing through the tower block to be installed in a passage located in underground strata (52). The pipe string system can be used to selectively control a fluid mixture of drilling fluid, cement and fracturing fluids with proppant and solid particles or other working fluid mixtures that simultaneously pass through the passage and the concentric passage closest to the center line.
Варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают, по меньшей мере, один прямой переводник, проходящий через радиальный проход между ближайшим к осевой линии проходом (25) и одним из концентрических проходов (24, 24A, 54), с первым проходом через смежный концентрический проход (24, 24A, 54) или первый кольцевой проход (55) или без него, при этом, элемент регулирования потока выборочно воздействует на сообщение текучей средой через радиальный проход с использованием, например, фонтанной арматуры (10A) или манифольда стояка для воздействия на скорость текучей среды и соответствующее давление в одном или нескольких проходах (24, 25). Данное выборочное управление скоростями и соответствующими давлениями в проходах можно использовать, например, для строительства скважин и/или создания интенсификации добычи аналогично скоростной подъемной колонне или подземной обработке, для отделения углеводородного газа так, что такой газ можно использовать для газлифта в одном или нескольких остающихся проходов, по существу, жидкого потока на выбранных глубинах и с выбранными давлениями, таким образом, дополнительно увеличивая добычу.Embodiments of the present invention provide at least one straight sub passing through a radial passage between the passage closest to the center line (25) and one of the concentric passages (24, 24A, 54), with a first passage through an adjacent concentric passage (24, 24A, 54) or the first annular passage (55) or without it, while the flow control element selectively affects the fluid communication through the radial passage using, for example, fountain fittings (10A) or a riser manifold to act on fluid velocity and corresponding pressure in one or more passes (24, 25). This selective control of the speeds and corresponding pressures in the passages can be used, for example, to build wells and / or to stimulate production similar to a high-speed lifting column or underground treatment, to separate hydrocarbon gas so that such gas can be used for gas lift in one or more remaining passages essentially a fluid stream at selected depths and at selected pressures, thereby further increasing production.
На Фиг.4 показан график примера соотношений в известной скоростной подъемной колонне, дающий зависимость давления в потоке на забое от притока в графике методической функции для потока углеводородов. Забойное давление увеличивается вверх по вертикальной оси графика, и приток увеличивается вправо по горизонтальной оси графика. В течение жизненного цикла углеводородного коллектора функция (F1, F2, F3) давления, то есть, зависимости притока от забойного давления в потоке уменьшается от F1 до F3 с падением давления в коллекторе. Диаметр эксплуатационной колонны (2 Фиг.1) влияет на скорость и соответствующее фрикционное сопротивление и давление, определяя, где минимальный приток (P1, P4) без содействия имеет место, что можно сравнить с критическим притоком (P2, P3), соответствующим точке насыщения газа в углеводородной текучей смеси, описанным функциями F4 и F5.Figure 4 shows a graph of an example of relationships in a known high-speed lifting column, giving the dependence of the pressure in the flow at the bottom of the inflow in the graph of the methodological function for the flow of hydrocarbons. Downhole pressure increases upward along the vertical axis of the graph, and inflow increases to the right along the horizontal axis of the graph. During the life cycle of the hydrocarbon reservoir, the pressure function (F1, F2, F3), that is, the dependence of the inflow on the bottomhole pressure in the flow, decreases from F1 to F3 with a decrease in pressure in the reservoir. The diameter of the production string (2 of FIG. 1) affects the speed and the corresponding frictional resistance and pressure, determining where the minimum inflow (P1, P4) without assistance takes place, which can be compared with the critical inflow (P2, P3) corresponding to the gas saturation point in a hydrocarbon fluid mixture described by functions F4 and F5.
Вначале конструирования скважины, экономически обоснованное решение по установке колонны (F5) большего диаметра и скоростной подъемной колонны (F4) меньшего диаметра должно быть принято с помощью сравнения начального притока (FR1) и конечного притока (FR3) колонны большего диаметра с более низким начальным притоком (F2) и более высоким притоком (F4) скоростной подъемной колонны, относительно снижения давления в коллекторе в результате истощения пласта и естественного притока.At the beginning of well construction, a cost-effective decision to install a larger diameter string (F5) and a smaller diameter high-speed lifting string (F4) should be made by comparing the initial inflow (FR1) and the final inflow (FR3) of the larger diameter string with a lower initial inflow ( F2) and a higher inflow (F4) of the high-speed lifting column, relative to a decrease in reservoir pressure as a result of reservoir depletion and natural inflow.
Поскольку экономика замены эксплуатационной колонны (F5) большего диаметра эксплуатационной колонной (F4) меньшего диаметра для истощенных коллекторов часто неблагоприятна, более низкие потоки колонны (FR3) большего диаметра могут являться приемлемыми по сравнению более высокими потенциальными потоками (FR4) скоростной подъемной колонны.Since the economics of replacing a larger diameter production string (F5) with a smaller diameter production string (F4) for depleted reservoirs is often unfavorable, lower larger column flows (FR3) may be acceptable compared to higher potential flows (FR4) of a high-speed lifting string.
Системы трубных колонн, применимые в объеме настоящего изобретения, могут давать средство следовать притокам от FR1 до FR2 с колонной большого диаметра, после которых следует геотехническое мероприятие на тросовом подъемнике (4A Фиг.3) для выборочной установки элементов регулирования потока для корректировки рабочего диаметра эксплуатационной колонны при притоке FR5 с помощью отведения всей добычи или ее части через один или несколько распределительных переводников. Через повторяющееся геотехническое мероприятие на тросовом подъемнике, можно следовать функции скоростной подъемной колонны между F5 и F4 для добычи углеводородов с более высоким дебитом без необходимости удаления эксплуатационной колонны.Pipe string systems applicable within the scope of the present invention can provide a means to follow tributaries FR1 to FR2 with a large diameter column, followed by a geotechnical activity on a cable lift (4A of FIG. 3) to selectively install flow control elements to adjust the working diameter of the production string with the influx of FR5 by diverting all or part of the production through one or more distribution sub. Through a repeated geotechnical activity on a cable lift, the function of a high-speed lifting string between F5 and F4 can be followed to produce hydrocarbons with higher flow rates without having to remove the production string.
На Фиг.5 показан пример функционального графика, разъясняющего зависимость давления углеводородной жидкости, газовой фазы от температуры. График показывает давление, увеличивающееся вверх по вертикальной оси и температуру, увеличивающуюся вправо по горизонтальной оси. График Фиг.5 включает в себя кривую 1 функции (F6) точек насыщения жидкой текучей смеси и кривую 2 функции (F7) точек насыщения газообразной текучей смеси (F7), пересекающие вертикальную линию постоянной температуры в точке C. Кривая 1 функции (F6) точек насыщения показывает, что за пределами области кривой точек насыщения над критической точкой существует полностью жидкая текучая смесь, и ниже критической точки за пределами области кривой точек насыщения, существует полностью газообразная текучая смесь. Вместе с тем, в кривой точек насыщения существует текучая смесь из жидкости и газа. Функции F8, F9 и F10 показывают текучие смеси с 25 процентами, 50 процентами и 75 процентами жидкости соответственно.Figure 5 shows an example of a functional graph explaining the dependence of the pressure of a hydrocarbon liquid, a gas phase on temperature. The graph shows the pressure increasing upward along the vertical axis and the temperature increasing rightward along the horizontal axis. The graph of FIG. 5 includes curve 1 of the function (F6) of the saturation points of the liquid fluid mixture and
Во время эксплуатации, при уменьшении давления, действующего на коллектор от A1 до A2, с помощью открытия задвижки (64 Фиг.1) фонтанной арматуры (10 Фиг.1) на поверхности полностью жидкая подземная углеводородная текучая смесь переходит в текучую смесь жидкости и газа в точке A2. Если возможно поддержание температуры во время добычи через более холодный подземный пласт над коллектором, процент жидкости должен уменьшаться до 75% в точке B функции F10.During operation, when reducing the pressure acting on the collector from A1 to A2, by opening the gate valve (64 Fig. 1) of the fountain armature (10 of Fig. 1) on the surface, a completely liquid underground hydrocarbon fluid mixture passes into a fluid mixture of liquid and gas into point A2. If it is possible to maintain the temperature during production through a colder underground reservoir above the reservoir, the percentage of fluid should be reduced to 75% at point B of function F10.
Когда углеводороды пропускают через сепаратор на поверхности, текучая смесь может разделяться, например, на 75% жидкости в точке S2 давления и температуры. Если падение температуры в результате эксплуатации, можно минимизировать к точке S1 более высокого давления, используя процесс подземного разделения с использованием тепла в подземных пластах, можно достичь более высокого притока для той же текучей смеси с 75% жидкости. На кривой 2 функции точек насыщения для текучей смеси, в которой больше газа, увеличение давления от S4 до S3 является более заметным, таким образом, результатом являются относительно более высокие притоки, когда подземное сепарирование текучей среды используют для поддержания температуры.When hydrocarbons are passed through a surface separator, the fluid mixture can be separated, for example, into 75% of the liquid at pressure and temperature point S2. If the temperature drop due to operation can be minimized to a higher pressure point S1 using the underground separation process using heat in the subterranean formations, a higher inflow for the same fluid mixture with 75% liquid can be achieved. On
Как описано, поскольку полученный приток является не только функцией давления и температуры, но также истощения коллектора и диаметра эксплуатационной колонны, возможности для вариантов осуществления по более адресному управлению скоростями подачи, давлениями и температурами в системе трубных колонн реализуются для лучшего управления притоками в течение жизненного цикла скважин, и включают в себя лучшее регулирование тепловых факторов, влияющих на обеспечение бесперебойной подачи при выполнении подземной переработки текучей среды.As described, since the resulting inflow is not only a function of pressure and temperature, but also the depletion of the reservoir and the diameter of the production string, options for more targeted control of feed rates, pressures and temperatures in the pipe string system are implemented to better control the inflows during the life cycle wells, and include the best regulation of thermal factors affecting the provision of uninterrupted supply when performing underground processing of the fluid.
Кроме того, систему трубных колонн, применимую для создания подземного разделения, можно также применять для регулирования одновременно проходящих потоков текучей среды с помощью газлифта, по существу, жидкого потока с выборочно управляемым и, по существу, газообразным потоком, с использованием газлифтных клапанов между двумя потоками для дополнительного содействия добыче с использованием подземной переработки.In addition, the pipe string system applicable to create underground separation can also be used to control simultaneously flowing fluid streams using a gas lift, an essentially liquid stream with a selectively controlled and essentially gaseous stream, using gas lift valves between the two streams to further facilitate mining using underground processing.
На Фиг.5A на примере известной техники показан график функции зависимости давления на месте контакта с углеводородным пластом от массового притока. На фигуре показано увеличение давления вверх по вертикальной оси и увеличение массового потока вправо на горизонтальной оси. Функция F11 представляет собой функцию точек насыщения, функция F12, проходящая от точки P5, представляет уменьшение давления, оказываемого на поверхность контакта в коллекторе при открытии фонтанной арматуры и подачи с потоком, измеренным массой проходящей смеси.On figa example of the prior art shows a graph of the function of the dependence of pressure at the point of contact with the hydrocarbon reservoir from mass influx. The figure shows the increase in pressure up the vertical axis and the increase in mass flow to the right on the horizontal axis. Function F11 is a function of saturation points, function F12, passing from point P5, represents a decrease in pressure exerted on the contact surface in the manifold when opening the fountain fittings and feeding with the flow measured by the mass of the passing mixture.
Функция F13 подачи представляет теоретический пример возможности стабильной подачи углеводорода при давлении и притоке точки P6, которая становится нестабильной при давлении и притоке точки P7. После этого, на фигуре показано, что стабильной подачи невозможно достичь до достижения давления и притока точки P8.The feed function F13 provides a theoretical example of the possibility of a stable supply of hydrocarbon at pressure and inflow of point P6, which becomes unstable at pressure and inflow of point P7. After that, the figure shows that stable supply cannot be achieved until the pressure and inflow of point P8 are reached.
Как часто оказывается на практике, давление, производимое на место контакта с коллектором при открытии скважины, является критичным для стабильного потока добычи и одни притоки могут работать лучше, чем другие. Следовательно, практическая возможность выборочного изменения конфигурации потока в эксплуатационной колонне при добыче углеводородов в течение жизненного цикла скважины имеет ценность, поскольку скорости потока, давления и температуры изменяются с истощением коллектора.As is often the case in practice, the pressure exerted at the site of contact with the reservoir at the opening of the well is critical for a stable flow of production and some inflows may work better than others. Therefore, the practical feasibility of selectively changing the flow configuration in the production string during hydrocarbon production during the life cycle of a well is valuable because flow rates, pressures, and temperatures change with reservoir depletion.
Известные способы добычи, в общем, сфокусированы на комбинациях устройств для одного потока и относительно статичных конфигурациях для подземного разделения, игнорируя динамический характер подземного потока текучей смеси с изменяющимися скоростями, давлениями и температурами в течение жизненного цикла скважины, поскольку соображения безопасности и/или экономические факторы, в общем, исключают изменения в эксплуатационной колонне после ее установки.Known production methods generally focus on device combinations for a single stream and relatively static configurations for subterranean separation, ignoring the dynamic nature of the subterranean fluid stream with varying velocities, pressures and temperatures over the life of the well, as safety and / or economic factors generally exclude changes in the production casing after installation.
Благодаря использованию набора комбинируемых компонентов состава, систему трубных колонн вариантов осуществления настоящего изобретения можно применять для выборочного управления потоками в течение жизненного цикла скважины с элементами регулирования потока, установленными между трубами концентрических колонн и/или через ближайший к осевой линии проход, с учетом теоретических функций добычи или нагнетания для, по существу, водных или, по существу, углеводородных скважин, таких как описанные выше и показанные на Фиг.4 и 5. Дополнительно, варианты осуществления, включающие в себя системы трубных колонн, применимые с устройствами регулирования потока, установленные между трубами концентрических колонн и/или через ближайший к осевой линии проход, создают специалистам в данной области техники возможность доступа через ближайший к осевой линии проход для установки и/или удаления дополнительных элементов регулирования потока, с помощью которых можно выборочно управлять реальной нелинейной функцией добычи, такой как описанная выше и показанная на Фиг.5A, в течение жизненного цикла скважины, без воздействий на безопасность или экономику, связанных с заменой эксплуатационной колонны.Through the use of a combination kit of compositional components, the pipe string system of embodiments of the present invention can be used to selectively control flow during the life cycle of a well with flow control elements installed between concentric pipe pipes and / or through the passage closest to the center line, taking into account theoretical production functions or injection for essentially water or essentially hydrocarbon wells, such as those described above and shown in FIGS. 4 and 5. o, embodiments comprising pipe column systems applicable to flow control devices installed between concentric column pipes and / or through an aisle closest to the center line, allow those skilled in the art to access through an aisle closest to the center line and / or removing additional flow control elements that can selectively control a real nonlinear production function, such as that described above and shown in FIG. 5A, for life well cycle, without safety or economic impacts associated with replacement of production casing.
На Фиг.6-7, 8-16, 17-20, 21 и 22-37 показаны система трубных колон и переводники, применимые для изменения эффективного диаметра и, таким образом, скорости для данного потока по длине системы трубных колонн.Figures 6-7, 8-16, 17-20, 21, and 22-37 show a system of pipe columns and adapters, applicable to change the effective diameter and, thus, the speed for a given stream along the length of the system of pipe columns.
Элементы системы трубных колонн, например, с переводниками (23) концентрической трубы Фиг.8-16 соединяются последовательно или параллельно над другими распределительными переводниками (23) Фиг.17-20 или под ними. Данное соединение можно использовать отдельно или в комбинации, например, с адаптированное соединительной камерой (43) Фиг.21, при этом, различные элементы (61) регулирования потока Фиг.22-37 могут соединяться с одним или несколькими приемными гнездами (45), и могут дополнительно объединяться с другими элементами комплекта системы трубных колонн в любой комбинации или устройстве со стыкующимися проходами для выборочного управления множеством одновременно проходящих потоков текучих смесей, по существу, углеводородных и/или, по существу, водных.Elements of a system of tubular columns, for example, with the sub (23) of the concentric pipe of Figs. 8-16 are connected in series or in parallel above or below other distribution sub (23) of the Figs. This connection can be used alone or in combination, for example, with an adapted connecting chamber (43) of FIG. 21, while various flow control elements (61) of FIGS. 22-37 can be connected to one or more receiving sockets (45), and can additionally be combined with other elements of the kit of a system of pipe columns in any combination or device with interlocking passages for selectively controlling a plurality of simultaneously passing flows of fluid mixtures, essentially hydrocarbon and / or essentially water.
На Фиг.6 и 7 показано продольное сечение и технологическая схема, соответственно, варианта (70A) осуществления системы (70) трубных колонн, применимой в качестве скоростной подъемной колонны выборочно изменяемой длины. На Фигуре показана внутренняя концентрическая трубная колонна (2) и наружная концентрическая трубная колонна (2A), соединенные с оборудованием (7) устья скважины и фонтанной арматурой (10). Ряд распределительных переводников (23, 23A, 23B Фиг.8-9, 23C Фиг.10, и 23Y Фиг.14) применяется для уменьшения эффективного диаметра с образованием скоростной подъемной колонны, как описано выше и показано на Фиг.4, с помощью отведения, по меньшей мере, части проходящего потока текучей смеси, которая проходит в позиции (32, 35) ближайшего к осевой линии прохода (25) или в позиции (33, 37) смежного концентрического прохода (24), для воздействия фрикционного эквивалента скоростного диаметра по длине потока с помощью выборочной установки элементов регулирования потока. Самый верхний распределительный переводник (23A) может исключать использование концентрического прохода (24), обеспечивая регулирование дебита задвижкой (74). На Фиг.7 показана задвижка (74), такая как предохранительная задвижка, работающая с линией (79) управления и фонтанной арматурой (10), для создания выборочного управления давлениями в скважине для регулируемой добычи из скважины.Figures 6 and 7 show a longitudinal section and a flow chart, respectively, of an embodiment (70A) of an implementation of a pipe string system (70) applicable as a selectively variable length lifting column. The Figure shows an inner concentric pipe string (2) and an external concentric pipe string (2A) connected to equipment (7) of the wellhead and fountain fittings (10). A number of distribution sub (23, 23A, 23B of Figs. 8-9, 23C of Fig. 10, and 23Y of Fig. 14) is used to reduce the effective diameter to form a high-speed lifting column, as described above and shown in Fig. 4, using a lead at least part of the flowing fluid flow, which passes at the position (32, 35) of the passageway (25) closest to the centerline or at the position (33, 37) of the adjacent concentric passage (24), for the friction equivalent of the velocity diameter to the length of the stream using a selective installation of control elements sweat ok. The uppermost distribution sub (23A) can eliminate the use of a concentric passage (24), providing flow rate control with a valve (74). Fig. 7 shows a valve (74), such as a safety valve, operating with a control line (79) and gushing (10), to create selective control of pressure in the well for controlled production from the well.
Распределительный переводник (23A) скоростной подъемной колонны может быть образован распределительным переводником Фиг.8-9, в котором участок концентрического кольцевого прохода (24) постоянно блокирован для отведения текучей смеси всего потока (38) в ближайший к осевой линии проход (25). Альтернативно, эквивалентный распределительный переводник (23А) может быть образован с помощью перекрывания только дроссельных отверстий (59 Фиг.13) ниже приемного гнезда (45 Фиг.13) в распределительном переводнике (23C Фиг.13).The distribution sub (23A) of the high-speed lifting column can be formed by the distribution sub of Figs. Alternatively, an equivalent distribution sub (23A) can be formed by blocking only the throttle holes (59 of FIG. 13) below the receptacle (45 of FIG. 13) in the distribution sub (23C of FIG. 13).
На Фиг.8 показан вид в плане с линией A-A, соответствующей показанному на Фиг.9 сечению варианта (23B) осуществления распределительного переводника (23), в котором весь поток ближайшего к осевой линии прохода (25) может отводиться через радиальный проход (75 Фиг.9) в концентрический проход (24), если блокирующее устройство установлено в приемное гнездо (45 Фиг.9). Вместе с тем, только часть потока концентрического прохода (24) может соединяться с ближайшим к осевой линии проходом, поскольку созданы сквозные проходы. Данные сквозные проходы постоянно блокированы в распределительном переводнике (23A) Фиг.6-7.Fig. 8 is a plan view with line AA corresponding to the section of embodiment (23B) of the distribution sub (23) shown in Fig. 9, in which the entire flow of the passage (25) closest to the center line can be diverted through the radial passage (75 Fig. .9) in the concentric passage (24), if the blocking device is installed in the receiving socket (45 of Fig. 9). At the same time, only a part of the flow of the concentric passage (24) can be connected with the passage closest to the center line, since through passages are created. These through passages are permanently blocked in the distribution sub (23A) of FIGS. 6-7.
Элемент (23B) распределительного переводника данной конфигурации является применимым, в потенциально перевернутой ориентации, относительно показанной на Фиг.9, на нижнем конце пространства элемента разделения углеводородной текучей среды для обеспечения перемещения более тяжелых текучих сред в проход с уменьшенным фрикционным сопротивлением и увеличенным эффективным диаметром, при этом более легкие и более газообразные потоки текучей среды легче сжимаются и перемещаются через проход с более высоким трением, при этом, образуется два отдельных потока одновременно проходящей текучей смеси с различными скоростями.The distribution sub of the distribution element of this configuration is applicable, in a potentially inverted orientation relative to that shown in FIG. 9, at the lower end of the space of the hydrocarbon fluid separation element to allow the movement of heavier fluids into the passage with reduced frictional resistance and increased effective diameter, while lighter and more gaseous fluid flows are more easily compressed and move through the passage with higher friction, while two fittings for simultaneously passing the flow of the mixture fluid at different velocities.
На Фиг.9 в продольном сечении по линии A-A показан распределительный переводник (23B) Фиг.8. На фигуре показаны участки концентрического прохода (24), блокированные стенкой (75A, показано на Фиг.8 и 9) радиального прохода (75), сообщения текучей средой между ближайшим к осевой линии проходом (25) и концентрическим проходом (24), то есть между ближайшей к осевой линии колонной (2) и смежной концентрической трубной колонной (2A) с концами (90) соединяющимися с другими трубами системы трубных колонн. Переводник может быть сориентирован, как показано, или повернут, при этом радиальный проход наклоняется вниз и внутрь вместо наклона вверх и внутрь.Fig. 9 shows a distribution sub (23B) of Fig. 8 in longitudinal section along line A-A. The figure shows portions of a concentric passage (24) blocked by the wall (75A, shown in FIGS. 8 and 9) of the radial passage (75), fluid communication between the passage (25) closest to the center line and the concentric passage (24), i.e. between the column (2) closest to the center line and the adjacent concentric pipe column (2A) with ends (90) connected to other pipes of the pipe column system. The sub can be oriented, as shown, or rotated, while the radial passage tilts down and in instead of tilting up and in.
Текучие смеси могут нагнетаться (31) или добываться (34) через любой проход (24, 25) в зависимости от присоединенного элемента регулирования потока. Если, например, сдвоенный пакер (22 Фиг.93A) соединен с приемным гнездом (45) для блокирования дроссельных отверстий (59) радиального прохода (75), однонаправленные или аксиально противоположные ориентации потока между потоками прохода могут применяться для эксплуатации скважины. Если штуцер управляет дроссельными отверстиями (59) радиального прохода (75) для соединения только части потока (32, 33) через любой из проходов (24, 25), то другие различные устройства подачи, включающие в себя, например, устройства разделения и/или газлифта, можно выборочно осуществлять благодаря установке множества распределительных переводников (23B) с последующей выборочной установкой сдвоенных пакеров и штуцеров для образования конфигурации потока текучей смеси.Fluid mixtures can be injected (31) or produced (34) through any passage (24, 25) depending on the connected flow control element. If, for example, a twin packer (22 of Fig. 93A) is connected to a receiving receptacle (45) to block the throttle holes (59) of the radial passage (75), unidirectional or axially opposite flow orientations between the passage flows can be used for well operation. If the nozzle controls the throttle holes (59) of the radial passage (75) to connect only part of the flow (32, 33) through any of the passages (24, 25), then various other feeding devices, including, for example, separation devices and / or gas lift can be selectively performed by installing multiple distribution sub (23B) followed by selectively installing twin packers and fittings to form a fluid flow pattern.
Распределительный переводник (23B) является аналогичным распределительному переводнику (23) с дроссельным отверстием на нижнем конце переводника (21) соединительной камеры Фиг.117 и 119-122, при этом, стенка (75A) радиального прохода лучше подходит для более высоких эрозионных скоростей.The distribution sub (23B) is similar to the distribution sub (23) with a throttle hole at the lower end of the sub (21) of the connecting chamber of Figs. 117 and 119-122, while the radial passage wall (75A) is better suited for higher erosion speeds.
На Фиг.10 и 12 показаны виды в плане с линиями B-B и C-C соответствующих сечений, показанных на Фиг.11 и 13, соответственно, варианта (23C) осуществления распределительного переводника (23). На Фигурах показана линия (B-B) сечения, проходящего через концентрический проход (24) и другая линия (C-C) сечения, проходящая через стенку (75A) радиального прохода (75), расположенную между внутренней концентрической обсадной трубой (2) и наружной концентрической обсадной трубой (2A).10 and 12 are plan views with lines B-B and C-C of respective sections shown in FIGS. 11 and 13, respectively, of an embodiment (23C) of a distribution sub (23). The Figures show a section line (BB) passing through a concentric passage (24) and another section line (CC) passing through a wall (75A) of a radial passage (75) located between the inner concentric casing pipe (2) and the outer concentric casing pipe (2A).
На Фиг.11 и 13, показаны продольные сечения по линиям B-B и C-C Фиг.10 и 12, соответственно, распределительного переводника (23C). На фигурах показан вариант осуществления, где два потока могут разделяться, перекрещиваться или соединяться в зависимости от элемента регулирования потока, соединенного с приемным гнездом (45). Нагнетание (31) или извлечение (34) текучей смеси может проходить либо через ближайший к осевой линии проход (25) или через смежный концентрический проход (24) между трубами (2, 2A) с концами (90), соединяющимися с другими трубами системы трубных колонн, при этом, потоки выше и/или ниже приемного гнезда (45) могут перекрещиваться, проходя через радиальный проход (75). Различные варианты организации потока с использованием различных элементов регулирования потока, соединенных в данном распределительном переводнике (23C), показаны на Фиг.22-29.11 and 13, longitudinal sections are shown along lines B-B and C-C of FIGS. 10 and 12, respectively, of a distribution sub (23C). The figures show an embodiment where two streams can be separated, crossed or connected depending on the flow control element connected to the receiving socket (45). The injection (31) or extraction (34) of the fluid mixture can pass either through the passage closest to the center line (25) or through an adjacent concentric passage (24) between the pipes (2, 2A) with the ends (90) connecting to the other pipes of the pipe system columns, while the flows above and / or below the receiving socket (45) can cross, passing through a radial passage (75). Various flow management options using various flow control elements connected in a given distribution sub (23C) are shown in FIGS. 22-29.
Являющееся примером устройство соединенного элемента регулирования потока включает в себя использование сдвоенного пакера для блокирования дроссельных отверстий (59) выше или ниже приемного гнезда (45) для блокирования концентрического прохода (24) ниже или выше приемного гнезда (45), соответственно, при этом, противоположный концентрический проход (24) соединяется с ближайшим к осевой линии проходом (25). Другие примеры устройств соединенных элементов регулирования потока включают в себя блокирование дроссельных отверстий (59), как выше, так и ниже приемного гнезда (45), со сдвоенным пакером для блокирования концентрического прохода (24), при этом, обеспечивается проход потока в ближайшем к осевой линии проходе (25) через канал сдвоенного пакера, или с помощью установки блокирующего элемента регулирования потока, соединенного с приемным гнездом (45) в ближайшем к осевой линии проходе, для перекрещивания потоков между ближайшим к осевой линии проходом (25) и концентрическим проходом (24), как описано ниже и показано на Фиг.22-25.An exemplary device of the connected flow control element includes the use of a dual packer to block throttle openings (59) above or below the receptacle (45) to block a concentric passage (24) below or above the receptacle (45), respectively, wherein the opposite the concentric passage (24) is connected to the passage (25) closest to the center line. Other examples of devices for connected flow control elements include blocking throttle openings (59), both above and below the receptacle (45), with a dual packer to block the concentric passage (24), while ensuring flow passage in the closest to the axial the passage line (25) through the channel of the twin packer, or by installing a blocking element for regulating the flow connected to the receiving socket (45) in the passage closest to the center line to cross the flows between the closest to the center line Odom (25) and a concentric passage (24) as described below and shown in Fig.22-25.
Распределительный переводник (23C), Фиг.10-13, дополняет переводник (21) соединительной камеры, Фиг.117 и 119-122, создавая возможность для блокирования всего потока или отведения части потока, который может сообщаться через концентрический проход (24). Переводник (21 Фиг.117 и 119-122) соединительной камеры может только выполнять отведение в концентрический проход. Последовательное соединение данных двух распределительных переводников (21 и 23C) дает возможность выборочного блокирования, как ближайшего к осевой линии прохода (25), так и концентрического прохода (24) или отведения одного к другому.The distribution sub (23C), Figs. 10-13, complements the sub (21) of the connecting chamber, Figs. 117 and 119-122, making it possible to block the entire flow or divert part of the flow that can communicate through a concentric passage (24). The sub (21 of Figs. 117 and 119-122) of the connecting chamber can only discharge into a concentric passage. The serial connection of the data of two distribution substs (21 and 23C) allows selective blocking of the closest passage to the center line (25) and the concentric passage (24) or one to the other.
Распределительный переводник (23C) Фиг.10-13 также дополняет распределительный переводник (23Y) Фиг.14-16, соединенный аксиально выше или аксиально ниже показанного распределительного переводника (23C), создавая возможность для блокирования всего потока или отведения части потока, сообщающегося через концентрический проход (24) с ближайшим к осевой линии проходом (25). Распределительный переводник (23Y Фиг.14-16) может применяться для блокирования всего потока или отведения части потока, сообщающегося через концентрический проход (24) с другим концентрическим проходом (24A) и/или ближайшим к осевой линии проходом (25). Последовательное соединение данных двух распределительных переводников (23C и 23Y) с дополнительным трубной колонной (2B), установленной около позиции 23C, дает возможность выборочного блокирования или отведения множества концентрических проходов (24, 24A Фиг.14).Distribution Sub (23C) of Figs. 10-13 also complements the Distribution Sub (23Y) of Figs. 14-16, connected axially above or axially below the shown distribution sub (23C), making it possible to block the entire flow or divert part of the flow communicating via concentric passage (24) with the passage (25) closest to the center line. The distribution sub (23Y of FIGS. 14-16) can be used to block the entire flow or divert part of the flow communicating through a concentric passage (24) with another concentric passage (24A) and / or the passage closest to the center line (25). The serial connection of the data of two distribution sub (23C and 23Y) with an additional pipe string (2B) installed near
На Фиг.14 и 15 в изометрии с увеличением, с линией D выделения детали и в линии D выделения детали, соответственно, с показом пунктирными линиями показаны невидимых поверхностей на Фиг.15, показаны распределительный переводника (23) или вариант (23Y) осуществления с устройством (58) прохода шлама, который может соответствовать Фиг.16. В вариантах осуществления на фигурах показан переводник, аналогичный показанному на Фиг.11-13, пунктирной линией представлена дополнительная концентрическая труба (2B или 51) или проход через подземные пласты (52), с дополнительным проходом (24A) концентрической трубы, если дополнительная труба (2B или 51) присутствует, или с первым кольцевым проходом (55) если дополнительной трубы (2B, 51), представленной пунктирными линиями, нет.On Fig and 15 in an isometric view with magnification, with the part highlighting line D and the part highlighting line D, respectively, with dashed lines showing invisible surfaces in Fig. 15, a distribution sub (23) or an embodiment (23Y) of a sludge passage device (58), which may correspond to FIG. In embodiments, the figures show an adapter similar to that shown in FIGS. 11-13, the dashed line represents an additional concentric pipe (2B or 51) or a passage through underground formations (52), with an additional passage (24A) of the concentric pipe, if the additional pipe ( 2B or 51) is present, or with the first annular passage (55) if there is no additional pipe (2B, 51) represented by dashed lines.
Дроссельные отверстия (59) радиального прохода (75) могут располагаться в ближайшем к осевой линии проходе (25, 53), образованном внутренней трубной колонной (2, 50). Элементы могут располагаться аналогично распределительному переводнику (23C) Фиг.10-13, за исключением того, что дополнительная стенка (82) может устанавливаться в пределах каждой второй стенки (75A) радиального прохода (75), с соответствующим дроссельным отверстием (59A) концентрической трубы (2A). Каждый второй радиальный проход может создавать сообщение текучей средой между концентрическим проходом (24, 54) или дополнительным концентрическим проходом (24A, 55) и ближайшим к осевой линии проходом (25, 53). Устройство радиальных проходов (75) между проходами (24, 24A, 25, 53, 54, 55) и ближайшим к осевой линии проходом (25, 53) является аналогичным распределительным переводникам (21) соединительной камеры Фиг.117 и 119-122 или устройству (58) прохода шлама, в том, что радиальный проход (75) проходит через смежный концентрический проход (24, 54) для соединения ближайшего к осевой линии прохода (25, 53) напрямую с не смежным концентрическим проходом (24A, 55).The throttle openings (59) of the radial passage (75) can be located in the passage (25, 53) closest to the center line formed by the inner pipe string (2, 50). The elements can be positioned similarly to the distribution sub (23C) of FIGS. 10-13, except that an additional wall (82) can be installed within every second wall (75A) of the radial passage (75), with a corresponding throttle hole (59A) of the concentric pipe (2A). Each second radial passage can create a fluid communication between the concentric passage (24, 54) or an additional concentric passage (24A, 55) and the passage closest to the center line (25, 53). The device of radial passages (75) between the passages (24, 24A, 25, 53, 54, 55) and the passage closest to the axial line (25, 53) is similar to the distribution distributors (21) of the connecting chamber of Figs. 117 and 119-122 or the device (58) the passage of the sludge, in that the radial passage (75) passes through an adjacent concentric passage (24, 54) to connect the passage closest to the centerline (25, 53) directly to a non-adjacent concentric passage (24A, 55).
На Фиг.16 показан изометрический вид, соответствующий распределительному переводнику (23Y) Фиг.11-15. На Фигуре показано устройство без наружных концентрических колонн (2A, 2B Фиг.15) для демонстрации устройства радиальных проходов, где каждый второй проход создает сообщение между ближайшим к осевой линии проходом (25, 53) и смежным проходом (24, 54 Фиг.14-15). Оставшиеся радиальные проходы (75) могут отводиться дополнительной стенкой (82) в дроссельное отверстие (59A Фиг.14-15) в смежной наружной стенке (2A Фиг.14-15), для образования прямого прохода между ближайшим к осевой линии проходом (25, 53) и первым кольцевым проходом (55 Фиг.14-15) или дополнительным концентрическим проходом (24A, 54 Фиг.14-15) с наружной стенкой приемного гнезда (45) выступающей в концентрический проход (24, 54 Фиг.14-15), но не блокирующей его.On Fig shows an isometric view corresponding to the distribution sub (23Y) 11-15. The Figure shows a device without external concentric columns (2A, 2B of Fig. 15) for demonstrating a radial passage device, where every second passage creates a message between the passage (25, 53) closest to the center line and the adjacent passage (24, 54 of Fig. 14- fifteen). The remaining radial passages (75) can be diverted by an additional wall (82) into the throttle hole (59A Fig. 14-15) in the adjacent outer wall (2A Fig. 14-15), to form a direct passage between the passage closest to the axial line (25, 53) and the first annular passage (55 Fig. 14-15) or an additional concentric passage (24A, 54 Fig. 14-15) with the outer wall of the receiving socket (45) protruding into the concentric passage (24, 54 Fig. 14-15) but not blocking it.
На Фиг.17, 18 и 19: показаны план, вид сбоку и изометрический вид, соответственно, связанные с Фиг.75, пунктирные линии показывают невидимые поверхности варианта (23D) осуществления распределительного переводника (23). Распределительный переводник может применяться с адаптированной соединительной камерой Фиг.20 и 21. На фигурах показаны соединительные устройства (26) ближайшего к осевой линии прохода, соединяющиеся между, например, трубами (39 Фиг.20-21) выходных каналов и трубами, продолжающими ближайший к осевой линии проход (25 Фиг.20-21) каждой трубы выхода канала. Фигуры включают в себя два радиальных прохода (75), между левым соединительным устройством (26) ближайшего к осевой линии прохода, которые могут создавать сообщение текучей средой с двумя дроссельными отверстиями (59) распределительным переводником (23D), соединяющимися с дроссельными отверстиями (59B Фиг.20) концентрического прохода (24 Фиг.20), расположенными между внутренней концентрической обсадной трубой (2 Фиг.20) и наружной концентрической обсадной трубой (2A Фиг.20). Пример аналогичного устройства показан на Фиг.82.On Fig, 18 and 19: shows a plan, side view and isometric view, respectively, associated with Fig, dashed lines show the invisible surface of the option (23D) implementation of the distribution sub (23). The distribution sub can be used with the adapted connecting chamber of Figs. 20 and 21. The figures show the connecting devices (26) of the passage closest to the center line connecting between, for example, the pipes (39 of Figs. 20-21) of the output channels and the pipes extending closest to the center line passage (25 Fig.20-21) of each channel exit pipe. The figures include two radial passages (75), between the left connecting device (26) of the passage closest to the center line, which can create fluid communication with two throttle openings (59) of the distribution sub (23D) connecting to the throttle openings (59B of FIG. .20) a concentric passage (24 of FIG. 20) located between the inner concentric casing (2 of FIG. 20) and the outer concentric casing (2A of FIG. 20). An example of a similar device is shown in Fig. 82.
Сдвоенные пакеры можно устанавливать поперек одного или обоих радиальных проходов (75) для предотвращения радиального потока. Альтернативно, пробку можно устанавливать в соединительное устройство (26) левого ближайшего к осевой линии прохода для подачи потока в радиальный проход. Дроссельные отверстия (59) могут соединяться одним концентрическим проходом (24 или 24A Фиг.15 и 20) или с разными концентрическими проходами (24 и 24A Фиг.15 и 20) для обеспечения одновременного прохода потока в позиции (32, 35) ближайшего к осевой линии прохода (26 и 25 Фиг.19-21) или в позиции (33, 37) концентрического прохода (24, 24A Фиг.15 и 20) для нагнетания или добычи либо через ближайшие к осевой линии проходы или через концентрические проходы.Twin packers can be installed across one or both radial passages (75) to prevent radial flow. Alternatively, the plug can be installed in the connecting device (26) of the left passage closest to the center line to supply flow to the radial passage. The throttle openings (59) can be connected with one concentric passage (24 or 24A of Fig. 15 and 20) or with different concentric passages (24 and 24A of Fig. 15 and 20) to ensure simultaneous passage of the flow at the position (32, 35) closest to the axial passage lines (26 and 25 of Figs. 19-21) or at the position (33, 37) of the concentric passage (24, 24A of Figs. 15 and 20) for injection or production either through passages closest to the center line or through concentric passages.
На Фиг.20 и 21 показаны план и изометрические виды адаптированной соединительной камеры (43), применимой для образования распределительного переводника (23) при объединении, например, с распределительным переводником (23D) Фиг.17-19. На Фигурах показана внутренняя концентрическая трубная колонна (2) в наружной концентрической колонне (2А), образующая стенку (41) камеры и дополнительную одну трубу (78) основного канала с дроссельными отверстиями (59B) в дне (42) соединительной камеры, для сообщения текучей средой концентрического прохода (24). Другие концентрические трубы (2B показано пунктирной линией) и другие дроссельные отверстия (59C) можно добавлять для создания сообщения текучей средой с одним или несколькими дроссельными отверстиями (например, 59 Фиг.17-19) или концентрической трубной колонной (например, 2, 2A и 2B Фиг.14 и 15) распределительного переводника (23).On Fig and 21 shows a plan and isometric views of the adapted connecting chamber (43), applicable for the formation of a distribution sub (23) when combined, for example, with a distribution sub (23D) Fig.17-19. The Figures show the inner concentric pipe column (2) in the outer concentric column (2A), forming a wall (41) of the chamber and an additional one pipe (78) of the main channel with throttle openings (59B) in the bottom (42) of the connecting chamber, for communication fluid concentric passage medium (24). Other concentric pipes (2B shown by a dashed line) and other throttling openings (59C) can be added to create fluid communication with one or more throttling openings (e.g. 59 Fig. 17-19) or a concentric pipe string (e.g. 2, 2A and 2B FIGS. 14 and 15) of a distribution sub (23).
На Фиг.22 и 24 показаны планы с линиями B-B и C-C сечений Фиг.23 и 25, соответственно, варианта (70J) осуществления системы (70) трубных колонн. На Фигурах показана системы (70) трубных колонн варианта (70J) осуществления с распределительным переводником (23C Фиг.10-13 или 23Y Фиг.14-16) и элементом (61) регулирования потока, показана, как пример, блокирующая пробка (25A), установленная в приемное гнездо (45 Фиг.23 и 25). На Фигурах показана внутренняя концентрическая трубная колонна (2 Фиг.23 и 25) и наружная концентрическая трубная колонна (2A Фиг.23 и 25), образующие концентрический проход (24), из которого может выполняться отведение стенками (75A) радиального прохода в дроссельные отверстия в ближайший к осевой линии проход(25 Фиг.23 и 25).On Fig and 24 shows plans with lines B-B and C-C of
На Фиг.23 и 25 показаны продольные сечения по линиям B-B и C-C Фиг.22 и 24, соответственно. На фигурах показана система (70J) трубных колонн с блокированием или пробкой (25A), элементом (61) регулирования потока, соединенным с приемным гнездом (45) с помощью соединительных устройств (89) шпинделей, установленных в распределительный переводник (23C) Фиг.22 и 24. Концы (90) системы (70J) трубных колонн соединяются с другими элементами системы трубных колонн. Пробку (25A) можно устанавливать через ближайший к осевой линии проход (25) с помощью тросового подъемника (4A Фиг.3) на тросе (11 Фиг.3) и соединять с соединительным устройством (68) для спуска (12 Фиг.3) в проход через подземные пласты (52 Фиг.1 и 2) или подъема из них. После установки или удаления пробки (25A), тросовое соединение с соединительным устройством (68) можно отсоединять.23 and 25 show longitudinal sections along lines B-B and C-C of FIGS. 22 and 24, respectively. The figures show a system (70J) of pipe columns with blocking or plug (25A), a flow control element (61) connected to a receiving socket (45) using spindle connecting devices (89) installed in a distribution sub (23C) of FIG. 22 and 24. The ends (90) of the pipe string system (70J) are connected to other elements of the pipe string system. The plug (25A) can be installed through the passage (25) closest to the center line using a cable hoist (4A of FIG. 3) on the cable (11 of FIG. 3) and connected to a connecting device (68) for lowering (12 of FIG. 3) into passage through underground formations (52 Figures 1 and 2) or ascent from them. After installing or removing the plug (25A), the cable connection to the connecting device (68) can be disconnected.
Ближайший к осевой линии проход (25) внутренней концентрической трубной колонны (2) можно блокировать пробкой (25A), обеспечивая перевод нагнетания (31) или добычи (34) из ближайшего к осевой линии прохода (25) в позицию (33), концентрического прохода (24) или из смежного концентрического прохода в позицию (32) ближайшего к осевой линии прохода через радиальные проходы (75).The closest passageway (25) closest to the center line of the inner concentric pipe string (2) can be blocked by a plug (25A), allowing the transfer of injection (31) or production (34) from the closest concentric passage to position (25) closest to the centerline of the passage (25). (24) or from an adjacent concentric passage to position (32) of the passage closest to the center line through radial passages (75).
Перекрещивание потоков между ближайшим к осевой линии проходом и концентрическим проходом можно применять, например, для образования предпочтительного варианта (23F) осуществления задвижки распределительного переводника Фиг.42 и 44-45. В данном варианте осуществления подземную задвижку (74 Фиг.42 и 44-45) можно устанавливать на одном из концов распределительного переводника (23C) с пробкой (25A), установленной для обеспечения выборочного регулирования каждого потока подземными задвижками, с созданием, при этом, доступа через ближайший к осевой линии проход (25), когда пробка удалена. Подземной задвижкой можно управлять независимо, в вариантах применения, если требуется отдельное выборочное управление, или управлять ими вместе, если, например, подземная задвижка является подземной предохранительной задвижкой с гарантированным закрытием в аварийной ситуации.Crossing of flows between the passage closest to the center line and the concentric passage can be used, for example, to form the preferred embodiment (23F) of the shutter of the distribution sub of Figs. 42 and 44-45. In this embodiment, the underground valve (74 Figs. 42 and 44-45) can be installed at one end of the distribution sub (23C) with a plug (25A) installed to allow selective control of each flow by the underground valves, while creating access through the passage (25) closest to the center line when the plug is removed. The underground valve can be controlled independently, in applications, if a separate selective control is required, or managed together if, for example, the underground valve is an underground safety valve with guaranteed closure in an emergency.
Альтернативно, переводник потоков с элементом (61) регулирования потока представляющим собой, например, штуцер или управляемый давлением клапан или клапан одностороннего действия, установленный в приемное гнездо (45) вместо пробки (25A), может создавать пространство в проходах для изменения скорости потоков и соответствующих давлений на различных подземных глубинах. Температуру пласта можно учитывать при выборочном изменении конфигурации пространства подземной переработки, например, для отделения текучих сред и/или газлифта по существу, жидкого потока, обеспечивая вход части переведенного газового потока под элемент регулирования потока, по существу, в жидкий переведенный поток, без необходимости использования обычных боковых газлифтных оправок и газлифтных клапанов, доступ к которым на практике, является часто более трудным, чем к клапану, установленному в приемное гнездо с профилем ниппеля, поперек элемента ближайшего к осевой линии прохода.Alternatively, a flow sub with a flow control element (61) which is, for example, a fitting or a pressure-controlled valve or a single-acting valve installed in the inlet socket (45) instead of the plug (25A), can create a space in the passages for changing the flow rate and the corresponding pressure at various underground depths. The temperature of the formation can be taken into account when selectively changing the configuration of the underground processing space, for example, to separate fluids and / or a gas lift of a substantially liquid stream, allowing a portion of the transferred gas stream to enter substantially the liquid transferred stream under the flow control element, without the need for conventional side gas lift mandrels and gas lift valves, access to which in practice is often more difficult than to a valve installed in a receptacle with a nipple profile, pop A cross of the element closest to the center line of the passage.
Альтернативно, если система (70J) трубных колонн, адаптированная с переводником (23Y) Фиг.14-16 используется вместо распределительного переводника (23C), показанного на Фиг.22-25, поток можно выборочно направлять в позицию (35) ближайшего к осевой линии прохода (25) из не смежного концентрического прохода (24A или 55 Фиг.14 и 16), или выборочно направлять в позицию (37) не смежного концентрического прохода (24A или 55 Фиг.14 и 16) через ближайший к осевой линии проход (25).Alternatively, if the pipe string system (70J) adapted with the sub (23Y) of FIGS. 14-16 is used instead of the distribution sub (23C) shown in FIGS. 22-25, the flow can be selectively directed to the position (35) closest to the centerline a passage (25) from a non-adjacent concentric passage (24A or 55 of Figs. 14 and 16), or selectively direct to position (37) of a non-adjacent concentric passage (24A or 55 of Figs. 14 and 16) through a passage (25) closest to the center line )
На Фиг.26-39 показаны устройства для выполнения роторных операций, применимые с другими роторными тросовыми устройствами и способами в трубах системы (70 и 76 Фиг.50) трубных колонн в течение жизненного цикла подземной скважины. Фигуры включают в себя соединяющуюся с тросом (11 Фиг.3), устройство (61) регулирования потока в виде скважинной компоновки (69) двигателя и/или насоса, с возможностью установки, подвески и извлечения на тросе, подъемника (4A Фиг.3). Фигуры дополнительно включают в себя электродвигатель (111) или гидравлический двигатель, использующий, например турбины, крыльчатки или роторы и статоры, с впусками и выпусками (59) текучей среды, связанными с радиальным проходом (75), расположенным в распределительном переводнике (23), для направления первого потока текучей смеси для воздействия на гидравлический двигатель, который может работать благодаря перепаду давления или текучих сред скоростному напору расширяющихся или сжатых газов для перекачки второго потока текучей смеси.26-39 show devices for performing rotary operations applicable to other rotor cable devices and methods in the pipes of the pipe system (70 and 76 of Fig. 50) during the life cycle of an underground well. The figures include a connecting to the cable (11 Figure 3), a device (61) for regulating the flow in the form of a borehole assembly (69) of the engine and / or pump, with the possibility of installation, suspension and removal on the cable, a lift (4A of Figure 3) . The figures further include an electric motor (111) or a hydraulic motor using, for example, turbines, impellers or rotors and stators, with fluid inlets and outlets (59) associated with a radial passage (75) located in the distribution sub (23), for directing the first flow of a fluid mixture to act on a hydraulic motor that can operate due to a pressure or fluid differential to the flow rate of expanding or compressed gases to pump a second flow of a fluid mixture.
Поскольку энергия в любой системе сохраняется, не создается и не исчезает, использование системы трубных колонн для выборочной установки устройства регулирования потока в отдельные потоки изменяющейся скорости, возможно для обеспечения технического персонала средством контроля распределения энергии от первого, потока текучей смеси до второго потока одновременного прохождения, для лучшего распределения энергии в системе при эксплуатации.Since the energy in any system is saved, not created and does not disappear, the use of a pipe column system for selectively installing a flow control device in separate flows of varying speed is possible to provide technical personnel with a means to control the distribution of energy from the first, flowing fluid mixture to the second simultaneous flow, for better distribution of energy in the system during operation.
На Фиг.26 и 28 показаны планы с линиями B-B и C-C сечений Фиг.27 и 29, соответственно, и показан вариант (70K) осуществления системы (70) трубных колонн с распределительным переводником (23C Фиг.10-13, 23Y Фиг.14-16) и концентрическими трубными колоннами (2, 2A) вокруг варианта (69 A) осуществления элемента (61 Фиг.27 и 29) регулирования потока с гидравлическим двигателем и насосом (69 Фиг.27 и 29) текучей среды. На фигурах показано устройство, применимое для перекачки текучей среды через проход с использованием скоростного напора и давления проходящих текучих сред или расширения газа первого потока для перекачивания второго потока.FIGS. 26 and 28 show plans with BB and CC lines of sections of FIGS. 27 and 29, respectively, and an embodiment (70K) of an implementation of a system (70) of pipe columns with a distribution sub (23C of FIGS. 10-13, 23Y of FIG. 14 -16) and concentric pipe columns (2, 2A) around the embodiment (69 A) of the fluid control element (61 of Figs. 27 and 29) with a hydraulic motor and pump (69 of Figs. 27 and 29). The figures show a device suitable for pumping a fluid through a passage using a pressure head and the pressure of the passing fluids or expanding the gas of the first stream to pump the second stream.
На Фиг.27 и 29 показаны продольные сечения по линиям B-B и C-C Фиг.26 и 28, соответственно. На фигурах показано устройство системы (70K) трубных колонн с элементом (61) регулирования потока с двигателем и насосом (69A) текучей среды, соединенным с приемным гнездом (45) соединением (89) с переводником (23C или 23Y). На Фигуре показана внутренняя концентрическая трубная колонна (2) и наружная концентрическая трубная колонна (2A), образующие концентрический проход (24) и ближайший к осевой линии проход (25), применимые для установки и эксплуатации элемента (61) регулирования потока с использованием соединения (68) и тросового подъемника (4A Фиг.3). Концы (90) системы трубных колонн могут соединяться с другими элементами системы (70) трубных колонн для подачи потока первой одновременно подаваемой текучей смеси, которую можно использовать для работы гидравлического двигателя для перекачки второй, одновременно подаваемой текучей смеси изменяющейся скорости.FIGS. 27 and 29 show longitudinal sections along lines B-B and C-C of FIGS. 26 and 28, respectively. The figures show the arrangement of a pipe string system (70K) with a flow control element (61) with an engine and a fluid pump (69A) connected to a receptacle (45) by a connection (89) to a sub (23C or 23Y). The Figure shows the inner concentric pipe string (2) and the outer concentric pipe string (2A) forming a concentric passage (24) and the passage closest to the center line (25), applicable for installing and operating the flow control element (61) using the connection ( 68) and a cable lift (4A of FIG. 3). The ends (90) of the pipe string system can be connected to other elements of the pipe string system (70) to supply a flow of a first simultaneously supplied fluid mixture, which can be used to operate a hydraulic motor to pump a second, simultaneously supplied fluid mixture of varying speed.
Внутренние компоненты гидравлического двигателя и насоса (69) текучей среды являются аналогичными показанным на Фиг.36-37, где вал соединяет два вращаемых текучей средой устройства (112), например, турбину или крыльчатку, которые могут быть выполнены с возможностью приведения в действие текучей средой и перекачки текучей среды двух отдельных одновременно проходящих потоков текучих смесей. Например, текучая среда, нагнетаемая позицией (31) в позиции (32 и 35) ближайшего к осевой линии прохода (25), через радиальный проход (75) из концентрического прохода (24 и 24A Фиг.14-15, соответственно) ниже переводника (23C, 23 Y), может приводить в действие вращающуюся турбину (112), соединенную валом с другой турбиной (112), которая может применяться для перекачки добываемой позиции(34) текучей среды в позицию (32 и 35) ближайшего к осевой линии прохода (25) через радиальный проход (75) из концентрического прохода (24 и 24A Фиг.14-15, соответственно) выше переводника (23C, 23Y). В качестве альтернативного примера, текучая среда, получаемая позицией (34) через проходы благодаря естественному расширению и/или подземному давлению хранящегося сжатого газа или насыщенной газом текучей среды, в позиции (33, 37) концентрического прохода (24A, 24), проходящих через радиальный проход (75) из ближайшего к осевой линии прохода (25) ниже переводника (23C, 23 Y), может приводить во вращение турбину (112). Вращающаяся турбина (112) может вращать вал, соединенный с другой турбиной (112) и может применяться для перекачки, например, по существу, жидкой полученной позиции (34) текучей среды в результате подземного разделения или, например, по существу, водной текучей смеси, нагнетаемой позицией (31) в ближайшую зону прохода через подземный пласт. По существу, водную текучую среду можно использовать для разработки растворением или утилизации между ближайшим к осевой линии проходом (25) и концентрическим проходом (24, 24A) через радиальный проход (75).The internal components of the hydraulic motor and fluid pump (69) are similar to those shown in Figs. 36-37, where the shaft connects two fluid-rotated devices (112), for example, a turbine or an impeller, which can be adapted to be actuated by a fluid and pumping the fluid of two separate simultaneously passing streams of fluid mixtures. For example, a fluid injected by position (31) at position (32 and 35) of the passageway (25) closest to the center line, through the radial passage (75) from the concentric passageway (24 and 24A of Figures 14-15, respectively) below the sub ( 23C, 23 Y), can drive a rotating turbine (112) connected by a shaft to another turbine (112), which can be used to transfer the produced fluid position (34) to the position (32 and 35) of the passage closest to the center line ( 25) through the radial passage (75) from the concentric passage (24 and 24A of Figs. 14-15, respectively) above the sub (23C, 23Y). As an alternative example, the fluid obtained at (34) through the passages due to the natural expansion and / or underground pressure of the stored compressed gas or gas-saturated fluid, at (33, 37) of the concentric passage (24A, 24) passing through the radial the passage (75) from the passage (25) closest to the center line below the sub (23C, 23 Y) can rotate the turbine (112). A rotary turbine (112) can rotate a shaft connected to another turbine (112) and can be used to pump, for example, a substantially liquid obtained fluid position (34) as a result of underground separation or, for example, a substantially aqueous fluid mixture, injection position (31) into the nearest passage through the underground formation. Essentially, an aqueous fluid can be used for dissolution or disposal development between the passage (25) closest to the centerline and the concentric passage (24, 24A) through the radial passage (75).
На Фиг.30 показан вид в плане с линией F-F сечения Фиг.31 и линией G выделения детали, соответственно, Фиг.35. На фигуре показан вариант (70G) осуществления системы трубных колонн с вариантом (69B) осуществления элемента (61 Фиг.35) регулирования потока с двигателем и насосом (69 Фиг.31) текучей среды, установленными в варианте (23E Фиг.31) осуществления распределительного переводника (23).On Fig shows a plan view with a line F-F of the cross section of Fig.31 and the line G of the selection of parts, respectively, Fig.35. The figure shows a variant (70G) of the implementation of a system of pipe columns with a variant (69B) of the implementation of the element (61 Fig.35) flow control with an engine and pump (69 Fig.31) fluid installed in the variant (23E Fig.31) implementation of the distribution sub (23).
На Фиг.31 и 34 показаны продольное сечение и изометрический вид, соответственно, по линии F-F Фиг.30. Линии H и I выделения деталей на Фиг.31 относятся к деталям на Фиг.32 и 33, соответственно, и линия разрыва на Фиг.31 соответствует разрыву на Фиг.34. На Фиг.34 показано продольное сечение участка концентрических труб, удаленных из системы (70G) трубных колонн, потенциально проходящей к соединению с оборудованием устья скважины и/или фонтанной арматурой на верхних концах (90), как показано на Фиг.31. На Фиг.31 и 34 показан двигатель и насос (69B) текучей среды, устанавливаемый с помощью тросового соединительного устройства (68) и соединенный в приемном гнезде (45 Фиг.32) переводника (23E) соединительным устройством (89 Фиг.32). Нижние концы (90) внутренней концентрической трубной колонны (2) и наружной концентрической трубной колонны (2A) показаны соединяющимися с другими трубами в проходе через подземные пласты (52 Фиг.42 и 44) для вертикального разделения подземных близких зон. Данное разделение подземных зон может быть выполнено с использованием, например, переводника (21 Фиг.117 и 119-122) соединительной камеры и/или поперечно разделенных зон с использованием, например, доступа распределительного переводника (23T Фиг.83-87) соединительной камеры через трубы (39 Фиг.83-87) выходного канала. Данное разделение можно использовать, когда по различным причинам необходимо поддерживать одновременную подачу потоков текучей среды в одном проходе, выше и ниже распределительного переводника (23E).On Fig and 34 shows a longitudinal section and isometric view, respectively, along the line F-F Fig.30. The detail lines H and I in FIG. 31 relate to the parts in FIGS. 32 and 33, respectively, and the break line in FIG. 31 corresponds to the break in FIG. 34. On Fig shows a longitudinal section of a section of concentric pipes removed from the system (70G) of pipe columns, potentially passing to the connection with the equipment of the wellhead and / or gushing at the upper ends (90), as shown in Fig. 31. FIGS. 31 and 34 show an engine and a fluid pump (69B) mounted with a cable connection device (68) and connected to a receptacle (45 of FIG. 32) of a sub (23E) by a connection device (89 of FIG. 32). The lower ends (90) of the inner concentric pipe string (2) and the outer concentric pipe string (2A) are shown connected to other pipes in the passage through the subterranean formations (52 of FIGS. 42 and 44) for the vertical separation of subterranean close zones. This separation of the underground zones can be performed using, for example, an adapter (21 of FIG. 117 and 119-122) of the connecting chamber and / or transversely divided zones using, for example, access of a distribution adapter (23T of FIG. 83-87) of the connecting chamber through pipe (39 Fig. 83-87) of the output channel. This separation can be used when, for various reasons, it is necessary to maintain a simultaneous supply of fluid flows in one passage, above and below the distribution sub (23E).
В варианте (23E) осуществления распределительного переводника текучие среды смеси жидкостей, газов и/или твердых частиц могут нагнетаться, позиция (31) или добываться, позиция (34) через проходы (24, 25), при этом, создается сообщение текучей средой через радиальные проходы(75) и дроссельные отверстия (59), из прохода (24, 25) для приведения в действие любого вращающегося устройства (112), и возврата потока в нисходящий ближайший к осевой линии и концентрический проход. Вращающиеся устройства (112) показаны, например, как гидравлический двигатель и насос (69B) текучей среды.In the embodiment (23E) of the implementation of the distribution sub, the fluids of the mixture of liquids, gases and / or solid particles can be injected, position (31) or produced, position (34) through the passages (24, 25), thereby creating a fluid communication through radial passages (75) and throttle openings (59), from the passage (24, 25) to actuate any rotating device (112), and return the flow to the descending closest to the center line and concentric passage. Rotary devices (112) are shown, for example, as a hydraulic motor and a fluid pump (69B).
На Фиг.32 показан с увеличением участок соединения (45 и 89) приемного гнезда двигателя и насоса (69B) текучей среды, в пределах линии H детали Фиг.31. На фигуре показан проход нагнетания, позиция (31) и извлечения, позиция (34) через радиальный проход (75). Элементы (61) регулирования потока с уплотнением (66)созданы для удержания давления одного потока текучей смеси от соединения с другим.FIG. 32 shows, with increasing magnification, the portion of the connection (45 and 89) of the engine receiving receptacle and the fluid pump (69B), within line H of the part of FIG. 31. The figure shows the discharge passage, position (31) and extraction, position (34) through the radial passage (75). The flow control elements (61) with a seal (66) are designed to hold the pressure of one flow of a fluid mixture from being connected to another.
На Фиг.33 показан с увеличением вид распределительного переводника (23E). На фигуре показан ближайший к осевой линии проход, блокирующий вращающийся, участок элемента соединения вала двигателя и насоса (69B) текучей среды в линии I выделения детали Фиг.31. Фигура включает в себя роторное соединительное устройство (72), соединенное в приемном гнезде (45A), то есть блокирующее (25A) ближайший к осевой линии проход (25), с которым соединен вал (113 Фиг.37) турбины (112), при этом, нагнетаемая смесь (31) или извлекаемая смесь (34) текучей среды, проходящая в ближайшем к осевой линии проходе, действует на турбину (112) и вращает ее, или перекачивается турбиной, если смесь текучей среды, проходящая через соответствующую турбину на другом конце вала осуществляет привод компоновки. Элементы (66 Фиг.32) уплотнения регулируют поток, в ближайшем к осевой линии проходе, текучей смеси, проходящей позиции (31, 34), выше и ниже пробки (25A) и входящей в дроссельные отверстия (59) для прохождения в радиальные проходы (75) справа и слева для воздействия на турбины (112 Фиг.31) на противоположных концах вала, в ближайшем к осевой линии проходе (25).33 is an enlarged view of a distribution sub (23E). The figure shows the closest to the axial line passage blocking the rotating section of the connection element of the motor shaft and the pump (69B) of the fluid in the line I of the selection of details of Fig.31. The figure includes a rotary connecting device (72) connected in the receiving socket (45A), i.e. blocking (25A) the passage closest to the center line (25), to which the shaft (113) of the turbine (112) is connected, at In this case, the injected mixture (31) or the extracted fluid mixture (34) passing in the passage closest to the center line acts on the turbine (112) and rotates it, or is pumped by the turbine if the fluid mixture passing through the corresponding turbine at the other end the shaft drives the layout. The sealing elements (66 of FIG. 32) control the flow, in the passage closest to the center line, of the fluid mixture passing through the positions (31, 34), above and below the plug (25A) and entering the throttle openings (59) for passage into radial passages ( 75) to the right and left to act on the turbines (112 of Fig. 31) at opposite ends of the shaft, in the passage (25) closest to the center line.
Другая систем (70G Фиг.30) трубных колонн соединяются с концами (90), при этом, множество концентрических труб (2, 2A) или одна труба (2) могут применяться с проходом концентрической трубы или первым кольцевым проходом, соответственно, ниже распределительного переводника (23E).The other systems (70G of Fig. 30) of pipe columns are connected to the ends (90), however, a plurality of concentric pipes (2, 2A) or one pipe (2) can be used with a concentric pipe passage or a first annular passage, respectively, below the distribution sub (23E).
На Фиг.35 показан вид с увеличением участка устройства (69B) двигателя и насоса текучей среды системы (70G) трубных колонн в линии G выделения детали Фиг.30. Пунктирные линии, показывающие невидимые поверхности, показывают внутреннюю концентрическую колонну (2) и наружную концентрическую колонну (2A), между которыми чередующиеся верхние и нижние дроссельные отверстия (59) распределительного переводника (23E) элемента (61) регулирования потока, ведущие в радиальные проходы (75), создают подачу нагнетания (31) и/или получения (34) через распределительный переводник (23E). Поток через распределительный переводник можно использовать для работы элемента (61) регулирования потока, показанного на фигуре, например, являющегося гидравлическим двигателем и насосом (69B) текучей среды, приводимым в действие одновременно проходящими потоками текучей среды с различными скоростями и/или соответствующими давлениями.FIG. 35 is an enlarged view of a portion of the engine device (69B) and the fluid pump of the pipe string system (70G) in the part selection line G of FIG. 30. The dashed lines showing the invisible surfaces show the inner concentric column (2) and the outer concentric column (2A), between which the alternating upper and lower throttling holes (59) of the distribution sub (23E) of the flow control element (61) leading to the radial passages ( 75), create a feed of injection (31) and / or receipt (34) through the distribution sub (23E). The flow through the distribution sub can be used to operate the flow control element (61) shown in the figure, for example, which is a hydraulic motor and a fluid pump (69B) driven by simultaneously passing fluid flows at different speeds and / or corresponding pressures.
На Фиг.36 и 37 показаны план и продольное сечение с линией сечения J-J и сечение по линии J-J, соответственно устройства (61) регулирования потока. Устройство регулирования потока, содержащее вариант (69B) осуществления двигателя и насоса (69) текучей среды, показано, как вращающееся под действием текучей среды устройство (112), соединенное валом с устройством (112), которое можно применять для перекачки текучей среды, для примера в виде гидравлической турбины, выполненной для работы в качестве ведущего и ведомого устройства на концах вала (113) в кожухе (114) при прохождении текучей среды. Фигуры включают в себя соединительные устройства (89), соединяющиеся с соответствующими приемными гнездами (45 Фиг.32), для закрепления устройства (61) регулирования потока. Кроме того, блокирующее устройство (25A) и/или герметизирующее устройство (66) могут применяться для управления текучей средой, проходящей в ближайшем к осевой линии проходе и концентрическом проходе и в радиальных проходах и между ними.Figures 36 and 37 show a plan and a longitudinal section with a section line J-J and a section along line J-J, respectively, of a flow control device (61). A flow control device comprising an embodiment (69B) of an engine and a fluid pump (69) is shown as a fluid rotating device (112) connected by a shaft to a device (112) that can be used to pump fluid, for example in the form of a hydraulic turbine, designed to operate as a master and slave device at the ends of the shaft (113) in the casing (114) with the passage of fluid. The figures include connecting devices (89) connected to respective receiving sockets (45 of FIG. 32) for securing the flow control device (61). In addition, the blocking device (25A) and / or the sealing device (66) can be used to control the fluid passing in the passage closest to the center line and the concentric passage and in and between the radial passages.
Любая форма компонентов соединения или компонентов, приводимых в действие текучей средой, например роторное соединительное устройство (72) с уплотнениями (66) или подшипники, поверхности качения, скользящие компоненты соединения или механические элементы, такие как планетарные зубчатые устройства для работы верхней и нижней турбины или крыльчатки с отличающимися скоростями вращения, применимые в подземной среде для работы гидравлического двигателя или насоса, могут применяться в настоящем изобретении. Устройство может выборочно устанавливаться в приемное гнездо (45 Фиг.32, 45A Фиг.33) системы трубных колонн с использованием тросового соединительного устройства (68) и тросового подъемника (4A Фиг.3) или трубного соединительного устройства и буровой установки с гибкой насосно-компрессорной трубой или обычной буровой установки. Альтернативно, устройство может выборочно устанавливаться между трубами колонны обсадных труб с помощью таких устройств, как буровая лебедка, во время обычной установки. Другие альтернативы рабочего компонента, например, можно образовывать, когда создается сообщение текучей средой ближайшего к осевой линии прохода через вал с различными другими потоками, которые могут сообщаться через различные другие концентрические проходы и/или первые кольцевые проходы, применимые для работы гидравлического двигателя и насоса.Any form of coupling components or components driven by a fluid, for example a rotary coupling device (72) with seals (66) or bearings, rolling surfaces, sliding coupling components or mechanical elements such as planetary gears for operating the upper and lower turbines or impellers with different rotational speeds applicable in an underground environment for operating a hydraulic motor or pump can be used in the present invention. The device can be selectively installed in the receiving socket (45 of Fig. 32, 45A of Fig. 33) of the pipe string system using a cable connection device (68) and a cable lift (4A of Fig. 3) or a pipe connection device and a drilling rig with a flexible tubing pipe or conventional rig. Alternatively, the device may be selectively mounted between casing strings using devices such as a drawworks during normal installation. Other alternatives to the working component, for example, can be formed when fluid communication is made with the closest axial passage through the shaft to various other flows that can communicate through various other concentric passages and / or first annular passages suitable for operating the hydraulic motor and pump.
На Фиг.38 и 39 показаны продольные сечения устройств альтернативного двигателя и насоса (69) для отличающихся вариантов (69C, 69D) осуществления, соответственно. На фигурах показаны: устройство (69C) ротора (109) и статора (108), которое может работать при нагнетании (31) или добыче (34), и является применимым для вращения насоса текучей среды, содержащего, например, турбонасос или винтовой насос с ротором (109) и статором (108), как показано на Фиг.38. На Фиг.39 показано устройство (69D) с электродвигателем (111), которое может применяться с электрическим кабелем (110A) и фиксированными или с уплотнением (66) соединениями (110) подключения без прекращения работы, для приведения в действие любого насоса скважинной текучей среды для добычи (34) или нагнетания текучей среды, если ориентация перевернута. Текучую среду в каждое из устройств можно подавать с помощью распределительного переводника через радиальный проход системы трубных колонн.FIGS. 38 and 39 show longitudinal sections of alternative engine and pump devices (69) for differing embodiments (69C, 69D), respectively. The figures show: a device (69C) of a rotor (109) and a stator (108), which can operate during injection (31) or production (34), and is applicable for rotation of a fluid pump containing, for example, a turbopump or a screw pump with a rotor (109) and a stator (108), as shown in Fig. 38. On Fig shows a device (69D) with an electric motor (111), which can be used with an electric cable (110A) and fixed or with a seal (66) connection (110) connections without interruption, to actuate any pump downhole fluid for production (34) or for pumping fluid if the orientation is upside down. The fluid in each of the devices can be supplied using a distribution sub through the radial passage of the pipe string system.
Как показано на Фиг.6-39 и описано ниже и показано на Фиг.69-75 и 83-87, предпочтительные варианты осуществления распределительного переводника (23) настоящего изобретения создают системы и способы, комбинируемые в любую конфигурацию или ориентацию для выборочного управления отдельно проходящими потоками текучей среды нагнетания (31) и/или добычи (34) текучих смесей (38) из жидкостей, газов и/или твердых частиц. Данное выборочное управление можно получать при изменяющихся скоростях и соответствующих давлениях, выборочно создавая сообщение через радиальные проходы (75) и дроссельные отверстия (59), либо напрямую (32) или не напрямую (35) в ближайший к осевой линии проход (25, 26) другого концентрического прохода (24, 24A, 24B, 25, 26, 54, 55), и/или напрямую, позиция (33) или не напрямую, позиция (37) в концентрический проход (24, 24A, 24B, 55) из ближайших к осевой линии проходов (25, 26) или других концентрических проходов (24, 24A, 24B, 55) с выборочно установленными элементами (61 Фиг.1-123) регулирования потока и/или вариантами (69A, 69B, 69C, 69D) осуществления элемента регулирования потока. Элементы регулирования потока могут соединяться между трубами внутренней концентрической трубной колонны (2) и/или наружной концентрической трубной колонны (2A), или спускаться, устанавливаться и/или извлекаться через ближайшие к осевой линии проходы (25, 26) и соединяться с приемным гнездом (45, 45A). Варианты осуществления объединенной системы (70, 76) трубных колонн могут применяться для эксплуатации одной или нескольких по существу, углеводородных и/или, по существу, водных скважин из одного основного ствола и оборудования устья скважины.As shown in FIGS. 6-39 and described below and shown in FIGS. 69-75 and 83-87, preferred embodiments of the distribution sub (23) of the present invention provide systems and methods that can be combined in any configuration or orientation to selectively control separately passing fluids for injection (31) and / or production (34) of fluid mixtures (38) from liquids, gases and / or solid particles. This selective control can be obtained at varying speeds and corresponding pressures, selectively creating a message through radial passages (75) and throttle openings (59), either directly (32) or not directly (35) to the passage closest to the center line (25, 26) another concentric passage (24, 24A, 24B, 25, 26, 54, 55), and / or directly, position (33) or not directly, position (37) to the concentric passage (24, 24A, 24B, 55) from the nearest to the center line of the passages (25, 26) or other concentric passages (24, 24A, 24B, 55) with selectively installed elements (61 Fig.1-123) ulirovaniya flow and / or embodiments (69A, 69B, 69C, 69D) of the flow control element. The flow control elements can be connected between the pipes of the inner concentric pipe string (2) and / or the outer concentric pipe string (2A), or can be lowered, installed and / or removed through the passages closest to the center line (25, 26) and connected to the receiving socket ( 45, 45A). Embodiments of an integrated tubing string system (70, 76) may be used to operate one or more substantially hydrocarbon and / or substantially water wells from one main wellbore and wellhead equipment.
На Фиг.40 и 41 показаны схемы продольного сечения известной техники подземной эксплуатации и утилизации сточной воды в варианте применения одновременных потоков и способа разделения углеводородных текучих сред на поверхности, соответственно, что вместе со скважинами, описанными выше и показанными на Фиг.1-2 и Фиг.46-47 отображает возможности совершенствования, комбинирования и/или замены предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения.On Fig and 41 shows a longitudinal section diagram of a known technique for underground operation and disposal of wastewater in the application of simultaneous flows and a method for separating hydrocarbon fluids on the surface, respectively, which together with the wells described above and shown in Fig.1-2 and Figures 46-47 depict possibilities for improving, combining, and / or replacing with preferred embodiments of the present invention.
На Фиг.40 показана фонтанная арматура (10), соединенная с оборудованием (7) устья скважины с задвижкой (81) кольцевого пространства, регулирующей нагнетание (31) через кольцевой проход, между промежуточной обсадной колонной (15) и последней обсадной колонной (3) с цементированием в трещину (18) ниже башмака (16) обсадной колонны, который предотвращает проход потока вверх в кольцевом пространстве снаружи промежуточной обсадной колонны. На фигурах показано, что давление может распространяться (28) до точки (30) распространения трещины, обеспечивая утилизацию текучих сред отходов в подземный пласт. Трещины (18) могут получать возможность закрытия при остановке нагнетания (31). Твердые частицы отходов могут действовать в качестве проппанта, аналогично с одноступенчатой обработкой гидроразрывом для интенсификации притока сланцевого газа на нижнем конце эксплуатационной колонны (2) насосно-компрессорных труб, где проппант (в общем, подобранные по крупности частицы песка) нагнетается для удержания трещин открытыми. Данное открытие трещин может поддерживать, например, сообщение текучей средой по всем трещинам (18) для добычи (34) газа из относительно непроницаемых сланцевых пластов, в ином случае неспособных давать значительную добычу. Приток (34) добычи, регулируемый подземной задвижкой (74), может проходить одновременно с нагнетанием (31) отходов в верхнюю трещину (18). Альтернативно, нагнетание (31) в выделенную обычную скважину утилизации отходов можно проводить через фонтанную арматуру (10) с регулированием наземной задвижкой (64) и насосно-компрессорной трубой (2) до точки (30) распространения нижней трещины (18), по существу, для водонагнетательных скважин.Fig. 40 shows fountain fittings (10) connected to equipment (7) of the wellhead with a valve (81) of the annular space controlling injection (31) through the annular passage between the intermediate casing (15) and the last casing (3) with cementing into a fracture (18) below the casing shoe (16), which prevents upward flow in the annular space outside the intermediate casing. The figures show that the pressure can propagate (28) to the point (30) of the propagation of the fracture, ensuring the disposal of waste fluids into the underground reservoir. Cracks (18) may be able to close when injection is stopped (31). Solid waste particles can act as proppant, similarly to a single-stage fracturing treatment to intensify shale gas inflow at the lower end of production tubing string (2), where proppant (in general, finely sized sand particles) is injected to keep cracks open. This opening of the cracks can support, for example, fluid flow through all the cracks (18) to produce (34) gas from relatively impermeable shale formations, otherwise incapable of producing significant production. The inflow (34) of production, regulated by an underground valve (74), can pass simultaneously with the injection (31) of waste into the upper crack (18). Alternatively, injection (31) into a dedicated conventional waste disposal well can be carried out through fountain valves (10) controlled by a ground valve (64) and a tubing (2) to the point (30) of the propagation of the lower crack (18), essentially for water injection wells.
На Фиг.41 показан находящийся над уровнем (121) земной поверхности углеводородный сепаратор (115), принимающий жидкую смесь (38) из жидкостей, газов и/или твердых частиц, полученную (34) из колонны (2) насосно-компрессорных труб, регулируемой подземной задвижкой (74), управляемой по линии (79) управления. Пространство уменьшенного давления в сепараторе (115) обеспечивает перекачку насосом (116) более тяжелого по относительной плотности, по существу, водного потока текучей среды на переработку для утилизации. Более легкий по относительной плотности, по существу, жидкий углеводород показан плавающим, позиция (117) на воде, проходящим в промежуточном, по существу, жидкой текучей среды потоком (119) углеводородов, с ранее сжатыми, по существу, более легкими по относительной плотности газами, расширяющимися и выходящими над уровнем (118) текучей среды, для получения в самом верхнем, по существу, газообразном потоке (120) текучей среды.On Fig shows a hydrocarbon separator (115) located above the level (121) of the earth's surface, receiving a liquid mixture (38) from liquids, gases and / or solid particles obtained (34) from a tubing string (2), adjustable underground valve (74), controlled by line (79) control. The reduced pressure space in the separator (115) allows the pump (116) to pump a heavier relative density of the substantially aqueous fluid stream for processing for disposal. A lighter relative density, essentially liquid hydrocarbon is shown floating, position (117) on water, passing in an intermediate substantially liquid fluid stream (119) of hydrocarbons, with previously compressed substantially lighter relative density gases expanding and extending above the fluid level (118) to obtain a fluid in the uppermost substantially gaseous stream (120).
На Фиг.1-2, 6-7, 42-45, 48-52, 66-68 показаны схемы продольного сечения систем (70, 76) трубных колонн, при этом устройства системы (70) трубных колонн одной скважины являются применимыми, индивидуально или в комбинации, ниже пересечения скважин (51A Фиг.51). Комбинированные системы трубных колонн можно использовать для образования системы (76) трубных колонн множества скважин, которые можно применять для подземной переработки и/или создания множества потоков текучей среды, при этом, комбинируемые элементы являются применимыми для замены одной или нескольких обычных скважин и/или дополнения или замены обычных устройств переработки, например, таких, как описанные выше и ниже, и показанные на Фиг.1-2, 40-41 и 46-47.Figure 1-2, 6-7, 42-45, 48-52, 66-68 shows a diagram of a longitudinal section of systems (70, 76) of pipe columns, while the device system (70) of pipe columns of one well are individually applicable or in combination, below the intersection of the wells (51A of FIG. 51). Combined tubing string systems can be used to form a tubing string system (76) of multiple wells that can be used for underground processing and / or creating multiple fluid flows, while the combined elements are useful for replacing one or more conventional wells and / or completions or replacement of conventional processing devices, for example, such as those described above and below, and shown in FIGS. 1-2, 40-41 and 46-47.
Для образования серийного комплекта системы трубных колонн, применимого, по существу, к углеводородным и/или, по существу, к водным скважинам и системам переработки, элементы, содержащие, например, обычные элементы (61) регулирования потока, которые могут быть пригодны к работе с другим комплектом, могут применяться для стимулирования, измерения и/или выборочного регулирования жидких смесей из жидкости, газа и/или твердых частиц, для одной или нескольких, по существу, углеводородных скважин, по существу, водных скважин или их комбинаций, таких как комбинированные скважины разработки растворением и хранения. Примеры таких элементов регулирования потока включают в себя: наземные насосы (116), наземные задвижки (64, 81), фонтанную арматуру (10, 10A) и оборудование (7) устья скважины, которые могут соединяться с верхним концом системы (70, 76) трубных колонн, и которые являются применимыми для управления одним потоком (31, 34) текучей смеси с множеством скоростей и/или множеством потоков (31, 34) текучей смеси с изменяющимися скоростями потока. Кроме того, подземные задвижки (63, 74, 84) можно использовать для регулирования потока жидких смесей в проходах (24, 24A, 25, 26, 55). Дополнительные элементы регулирования потока включают в себя скважинные измерительные приборы, переключатели скорости, механизмы активирования давления, устройства передачи акустических сигналов или пульсациями текучей сигналов в текучей среде, линии (79) управления и/или другие средства выборочного измерения, активирования и/или управления, включающие в себя устройства с проходом в одном направлении, наземные или подземные штуцеры (77), трубу (85) Вентури, струйные насосы (85), пробки (25A), башмаки (16) обсадной колонны, пакеры (40), технологическое оборудование гидроразрыва и/или, двигатели и насосы (69) с электрическим или гидравлическим приводом.In order to form a serial set of a pipe string system applicable essentially to hydrocarbon and / or substantially water wells and processing systems, elements containing, for example, conventional flow control elements (61) that may be suitable for working with with another kit, can be used to stimulate, measure and / or selectively control liquid mixtures of liquid, gas and / or solid particles, for one or more essentially hydrocarbon wells, essentially water wells, or combinations thereof, x well as combined by dissolving development and storage. Examples of such flow control elements include: ground pumps (116), ground valves (64, 81), gushing (10, 10A) and wellhead equipment (7) that can connect to the upper end of the system (70, 76) pipe columns, and which are applicable for controlling a single stream (31, 34) of a fluid mixture with multiple speeds and / or multiple flows (31, 34) of a fluid mixture with variable flow rates. In addition, underground valves (63, 74, 84) can be used to control the flow of liquid mixtures in the passages (24, 24A, 25, 26, 55). Additional flow control elements include downhole measuring instruments, speed switches, pressure activating mechanisms, acoustic or pulsating fluid signal transmitting devices, control lines (79) and / or other means of selective measurement, activation and / or control, including devices with a passage in one direction, ground or underground fittings (77), Venturi pipe (85), jet pumps (85), plugs (25A), casing shoes (16), packers (40), technological th fracturing equipment and / or motors and pumps (69) with electric or hydraulic drive.
На Фиг.42 и 43 показаны схемы продольного сечения и управления технологическим процессом, соответственно, вариантов (70B, 70L,) осуществления системы (70) трубных колонн с подземным сепарированием потоков, элементом (61) регулирования потока с двигателем и насосом (69) текучей среды, которые можно использовать для перекачки разделенных жидкостей. На фигуре показан элемент (61) регулирования потока варианта (23F) осуществления распределительного переводника с устройством подземной задвижки. Фигуры включают в себя жидкую смесь (38), получаемую, позиция (34) через проходы, разделенную на множество потоков одновременной подачи текучей смеси, регулируемых индивидуально с помощью множества задвижек (74). Например, подземная предохранительная задвижка (74) гарантированного срабатывания при аварии Фиг.91, управляемая по линии управления (79), соединенной последовательно или независимо с каждой задвижкой и, при этом, например, устройство может быть образовано соединением задвижек с верхним и нижним концами (90) распределительного переводника (23C или 23Y) Фиг.22-25.On Fig and 43 shows a diagram of a longitudinal section and process control, respectively, options (70B, 70L,) for the implementation of a system (70) of pipe columns with underground separation of flows, element (61) flow control with an engine and a pump (69) fluid media that can be used to pump separated liquids. The figure shows the element (61) flow control option (23F) implementation of a distribution sub with an underground valve device. The figures include a liquid mixture (38) obtained at position (34) through passages divided into a plurality of simultaneous supply flows of a fluid mixture individually controlled by a plurality of valves (74). For example, the underground safety valve (74) of guaranteed operation in the event of an accident Fig. 91, controlled by a control line (79) connected in series or independently with each valve, and, for example, the device can be formed by connecting the valves with the upper and lower ends ( 90) distribution sub (23C or 23Y) Fig.22-25.
Обратный клапан (84), установленный на нижнем конце скважины, регулирует поток в одну сторону текучей смеси (38) в трубную колонну (2, 2A) на нижнем конце системы (70B, 70L) трубных колонн, который может быть получен, на позиции (34) в различные устройства пространств прохода, образованных концентрической трубной колонной (2, 2A, 2B Фиг.14-16, 20 и 43, 2C Фиг.43, 54 и 58), первым кольцевым проходом (55 Фиг.1) и/или стенами (1A Фиг.1) соляной каверны. Поверхность (118) раздела между жидкостями и/или водная поверхность (117 Фиг.43) раздела могут получаться в результате приложения давления, или сброса давления в пространстве прохода элементом (61) регулирования потока, таким как фонтанная арматура (10A), и, по существу, газообразный естественно расширяющийся поток (120) можно извлекать, на позиции (34) через обсадную трубу (2, 2A) для стимулирования подачи, по существу, жидкого потока (119). Альтернативно, подачу, по существу, жидкого потока (119) можно производить с помощью следующего: естественным подземным давлением, двигателем и насосом (69) текучей среды, насосом (116) на поверхности, электрическим погружным насосом и/или другими элементами регулирования потока через проход трубной колонны (2, 2A, 2B) или концентрический проход, который может образовываться между трубными колоннами и/или проход через подземные пласты.A check valve (84) installed at the lower end of the well controls the flow of one-way fluid mixture (38) into the pipe string (2, 2A) at the lower end of the pipe string system (70B, 70L), which can be obtained at ( 34) into various devices of passage spaces formed by a concentric pipe string (2, 2A, 2B of Figs. 14-16, 20 and 43, 2C of Figs. 43, 54 and 58), a first annular passage (55 of Fig. 1) and / or the walls (1A of FIG. 1) of the salt cavity. The interface between the liquids and / or the water surface (117 of Fig. 43) of the interface can be obtained by applying pressure or depressurizing the passage space by a flow control element (61), such as a fountain armature (10A), and, essentially, the gaseous naturally expanding stream (120) can be recovered at position (34) through the casing (2, 2A) to stimulate the flow of the substantially liquid stream (119). Alternatively, a substantially fluid flow (119) can be supplied using the following: natural ground pressure, a motor and a fluid pump (69), a surface pump (116), an electric submersible pump and / or other flow control elements through the passage pipe columns (2, 2A, 2B) or a concentric passage that may form between pipe columns and / or passage through underground formations.
Показанные систему (70L) трубных колонн одной скважины, или множества аналогичных скважин, ответвляющихся, например, от трубной системы (70F Фиг.100-105), можно устанавливать с компоновкой (49) управления давлением с концентрическими внутренней трубной колонной (50) и наружной трубной колонной (51), и переводной инструмент (58) прохода потока шлама может применяться, например, для создания труб с диаметром больше, в общем, практически применяемого при строительстве скважин для подземного разделения. После соединения с оборудованием устья скважины и/или фонтанной арматурой, устройством управления давлением становится система (70, 76) трубных колонн с концентрическими трубными колоннами (2, 2A, 2B, 2C) и распределительными переводниками (21, 23) для выполнения функций нагнетания или добычи, применимая для придания конфигурации одной или нескольким скважинам для разделения потоков (70L) текучей смеси в вариантах применения для индивидуальных скважин или соединений скважин (51A Фиг.50-52), аналогичная системе (76L) трубных колонн по Фиг.123.The illustrated system (70L) of pipe columns of a single well, or a plurality of similar wells branching, for example, from a pipe system (70F Fig. 100-105), can be installed with a pressure control arrangement (49) with concentric inner pipe string (50) and external pipe string (51), and a transfer tool (58) for the passage of sludge flow can be used, for example, to create pipes with a diameter larger than, in general, practically used in the construction of wells for underground separation. After connecting the wellhead and / or gushing to the equipment, the pressure control system becomes a system (70, 76) of pipe columns with concentric pipe columns (2, 2A, 2B, 2C) and distribution adapters (21, 23) to perform injection functions or production, applicable to configure one or more wells for separating (70L) flow of fluid mixture in applications for individual wells or well connections (51A Fig. 50-52), similar to the pipe string system (76L) of Fig. 123.
Системы (70L, 76L) трубных колонн Фиг.43 и 123, соответственно, являются применимыми для разделения текучей смеси на множество потоков одновременной подачи текучей смеси из одной скважины, из одной или нескольких вертикально и/или поперечно разделенных подземных зон или из каверн, где большие подходящие отложения солей являются применимыми для разработки растворением пространства разделения, которое может применяться для скважин или транспортного трубопровода. Более крупные пространства разделения можно образовывать с помощью трубных колонн с управлением давлением настоящего изобретателя или можно образовывать различными другими способами, такими как использование подземного разделения для разработки растворением стен (1A) каверны с помощью полученной воды или, как описано в способах настоящего изобретателя, или с использованием неограниченных имеющихся водных источников, таких как океан. В случаях, где получают сточную воду или такая вода имеется, настоящее изобретение может применяться для выполнения одновременной добычи, разработки растворением, подземного хранения и/или разделения множества потоков текучей смеси, входящих в или выходящих из подземного пространства или зоны, доступ к которой создан системой трубных колонн.The pipe string systems (70L, 76L) of FIGS. 43 and 123, respectively, are suitable for separating a fluid mixture into multiple streams of simultaneous supply of a fluid mixture from one well, from one or more vertically and / or transversely divided subterranean zones, or from caverns, where large suitable salt deposits are suitable for development by dissolving a separation space that can be used for wells or a transport pipeline. Larger separation spaces can be formed using the pressure-controlled tube columns of the present invention, or can be formed in various other ways, such as using underground separation to dissolve the walls (1A) of the cavity using the produced water or, as described in the methods of the present invention, or using unlimited available water sources such as the ocean. In cases where wastewater is obtained or such water is available, the present invention can be used to perform simultaneous extraction, dissolution, underground storage and / or separation of multiple flows of a fluid mixture entering or leaving an underground space or zone accessed by the system pipe columns.
На Фиг.44 и 45 показаны схемы продольного сечения и управления технологическим процессом, соответственно, варианта (70C) осуществления подземной системы (70) трубных колонн, с выбираемыми внутренними распределительными переводниками (23) скоростной подъемной колонны, переводниками (21) соединительной камеры для распространения трещины и элементами (61) регулирования потока с двигателем и насосом (69) текучей среды. На фигурах показаны внутренняя концентрическая трубная колонна (2) и наружная концентрическая трубная колонна (2A), проходящие вниз от оборудования (7) устья скважины и фонтанной арматуры (10A). Во время строительства скважины распределительный переводник (21) соединительной камеры можно применять для подачи(28A) проппанта для удержания открытыми трещин (18A), например, в скважинах добычи сланцевого газа или утилизации отходов, через перфорированный хвостовик (19) с цементированием (20) в стволе (17) пласта и соединенный через верхний пакер хвостовика с последней обсадной колонной (3) с цементированием, в которой система (70C) трубных колон соединяется с пакером (40). Позже, в течение жизненного цикла скважины распределительные переводники (23A) можно применять для изменения конфигурации и образования скоростной подъемной колонны для ускорения темпа добычи и предотвращения обводнения, снижающего, например соответствующую добычу углеводородов.On Fig and 45 shows a diagram of a longitudinal section and process control, respectively, of a variant (70C) of an underground system (70) of pipe columns, with selectable internal distribution sub (23) of the high-speed lifting column, sub (21) of the connecting chamber for distribution cracks and flow control elements (61) with an engine and a fluid pump (69). The figures show an inner concentric pipe string (2) and an external concentric pipe string (2A) extending downward from the wellhead equipment (7) and gushing (10A). During well construction, a distribution sub (21) of the connecting chamber can be used to feed (28A) proppant to hold open fractures (18A), for example, in shale gas production or waste disposal wells, through a perforated liner (19) with cementing (20) in the wellbore (17) of the formation and connected through the upper liner packer to the last casing (3) with cementing, in which the tubing string system (70C) is connected to the packer (40). Later, during the well’s life cycle, distribution sub (23A) can be used to reconfigure and form a high-speed lifting string to accelerate production and prevent waterlogging, which reduces, for example, corresponding hydrocarbon production.
Устройство также можно применять для создания доступа к первому кольцевому проходу (55) через систему (70C Фиг.44-45) трубных колонн, например, для обеспечения нагнетания для утилизации отходов, при этом, распределительный переводник (23), смежный с трещиной (18) в пласте на небольшой глубине может быть выполнен из различных устройств распределительных переводников, например устройства (21) соединительной камеры и распределительного переводника (23C и 23Y Фиг.22-25). Пробка (25A Фиг.22-25) может применяться для перевода сообщения текучей средой проходов (24, 25) с переводником (21)соединительной камеры, применимого для доступа к первому кольцевому проходу (55) из внутреннего прохода (25), при этом, добыча из распределительного переводника (23A) скоростной подъемной колонны проходит через концентрический проход (24) и аксиально вверх, а сточная вода ниже водной поверхности (117) раздела, при разделении добычи(115) на поверхности, может перекачиваться насосом (116) и нагнетаться (31) через фонтанную арматуру (10A) и распределительный переводник (21) соединительной камеры аксиально вниз для приведения в действие гидравлического двигателя и насоса (69), подающих добычу аксиально вверх.The device can also be used to create access to the first annular passage (55) through the system (70C Fig. 44-45) of pipe columns, for example, to provide injection for waste disposal, while the distribution sub (23) adjacent to the crack (18 ) in the formation at a shallow depth can be made of various devices of distribution sub, for example, device (21) of the connecting chamber and distribution sub (23C and 23Y Fig.22-25). The plug (25A Fig.22-25) can be used to translate the fluid communication passages (24, 25) with the sub (21) of the connecting chamber, applicable to access the first annular passage (55) from the inner passage (25), while production from the distribution sub (23A) of the high-speed lifting column passes through a concentric passage (24) and axially upwards, and the waste water below the separation water surface (117), when the production is separated (115) on the surface, can be pumped (116) and pumped ( 31) through the gushing (10A) and distribute ny sub (21) connecting the chamber axially downwardly to actuate the hydraulic motor and the pump (69) feeding prey axially upwards.
Для систем (70B, 70L, 70C) трубных колонн Фиг.43-45 описываются различные возможные устройства для подземного разделения и последующей утилизации отходов. Например, по существу, жидкий поток (119) можно дополнительно перерабатывать и перекачивать насосом (116) для утилизации в кольцевое пространство, показанное пунктирной линией на Фиг.42. Затем поток (119) можно перекачивать через клапан (81) кольцевого пространства в кольцевом пространстве между промежуточной обсадной колонной (15) и последней обсадной колонной (3) с цементированием, что можно регулировать с помощью башмака (16) обсадной колонны для противодействия проходу текучей среды в наружное кольцевое пространство, и нагнетать, на позиции (31) через фонтанную арматуру (10A), как показано на Фиг.44. Сточную воду можно утилизировать, создавая сообщение (28) давления с точкой (30) распространения гидроразрыва в подземном пласте. Как показано на фигурах, извлеченные подземные текучие среды под давлением, такие как сжатый газ, добываемое вещество под высоким давлением или жидкая смесь (31 Фиг.44) нагнетаемых отходов, могут применяться для приведения в действие гидравлических двигателей и насосов (69) текучей среды.For the pipe string systems (70B, 70L, 70C) of FIGS. 43-45, various possible devices for underground separation and subsequent waste disposal are described. For example, essentially the liquid stream (119) can be further processed and pumped by a pump (116) for disposal into the annular space shown by the dashed line in FIG. 42. Then, the flow (119) can be pumped through the valve (81) of the annular space in the annular space between the intermediate casing (15) and the last casing (3) with cementing, which can be adjusted using the shoe (16) of the casing to prevent the passage of fluid into the outer annular space, and pump, at position (31) through the fountain armature (10A), as shown in Fig. 44. Wastewater can be disposed of by creating a pressure message (28) with the fracture distribution point (30) in the subterranean formation. As shown in the figures, extracted underground pressurized fluids, such as compressed gas, a high pressure produced substance or a liquid mixture (31 of Fig. 44) of injected waste, can be used to drive hydraulic motors and fluid pumps (69).
Устройство системы (70L) трубных колонн Фиг.43 может применяться с переводником (21) соединительной камеры для выборочного сообщения с подземной поверхностью (118) раздела углеводородов, отделенной от подземной поверхности (117) раздела воды. Один или несколько погружных насосов (69), например, с электроприводом, приводом расширением сжатого газа в процессе разделения, или нагнетаемыми текучими среды (31 Фиг.44), можно применять для содействия выборочному удалению жидкого углеводорода или воды из слоев между различными поверхностями раздела. Если двигатели и насосы являются нежелательными, поток газа можно просто перекрыть для обеспечения роста давления в скважине для осуществления перетока текучих сред через один или несколько элементов прохода.The device of the system (70L) of pipe columns Fig. 43 can be used with an adapter (21) of the connecting chamber for selective communication with the underground surface (118) of the separation of hydrocarbons separated from the underground surface (117) of the separation of water. One or more submersible pumps (69), for example, with an electric drive, driven by expansion of compressed gas during the separation process, or injected fluids (31 of Fig. 44), can be used to facilitate selective removal of liquid hydrocarbon or water from the layers between different interfaces. If motors and pumps are undesirable, the gas flow can simply be shut off to allow for pressure increase in the well to allow fluid to flow through one or more passage elements.
Система (70C) трубных колонн Фиг.44 и 45 может применяться с распределительным переводником (21) соединительной камеры для выборочного создания сообщения текучей средой развития трещины и подачи проппанта во время строительства скважины. После чего, распределительный переводник соединительной камеры можно использовать для выборочной добычи из нужных подземных зон или ограничения водопритока с помощью, например, расширения газа из залежи сланцевого газа, применимого для привода гидравлических двигателей и насосов (69) текучей среды для нагнетания жидких отходов в показанный менее глубокий пласт. На Фиг.44 показан распределительный переводник (23F) с клапаном, который может быть адаптирован для использования соединительной камеры и дополнительным распределительным переводником (23) для выборочного регулирования потоков жидких смесей в системе трубных колонн.The pipe string system (70C) of FIGS. 44 and 45 can be used with a distributor sub (21) of the connecting chamber to selectively create a fluid communication fracture and proppant during construction of the well. After that, the distribution sub of the connecting chamber can be used to selectively extract from the desired underground zones or to restrict water inflow by, for example, expanding gas from a shale gas reservoir suitable for driving hydraulic motors and fluid pumps (69) to pump liquid waste into the less shown deep layer. On Fig shows a distribution sub (23F) with a valve that can be adapted to use the connecting chamber and an additional distribution sub (23) for selectively controlling the flow of liquid mixtures in the pipe string system.
На Фиг.46 и 47 показаны схемы продольного сечения и управления технологическим процессом, соответственно, известного газлифтного устройства. На фигурах показано оборудование (7) устья скважины, из которого жидкую смесь (38) можно получать, на позиции (34) через насосно-компрессорную трубу (2) и фонтанную арматуру (10), при этом, по существу, поток (119) жидкой текучей среды может подниматься через ближайший к осевой линии концентрический проход (25) с использованием, по существу, потока (120) газообразной текучей среды. Подъем происходит благодаря нагнетанию потока газа с поверхности через задвижку (81) кольцевого пространства в концентрический проход (24), образованный между насосно-компрессорной трубой (2) и обсадной колонной (3) с цементированием (20) в стволе (17)скважины в пластах. Нагнетание идет через проход через подземные пласты (52) к газлифтному клапану (84), устанавливаемому в ближайшем к осевой линии проходе (25) для создания текучей смеси жидкости и газа, таким образом, увеличивается скорость потока текучей среды и уменьшается давление на месте контакта с пластом, производимое на эксплуатируемый пласт для увеличения добычи (34) выше уровня, возможного с использованием нормальных давлений эксплуатации. Подземная предохранительная задвижка (74) с гарантией срабатывания при аварии может управляться по линии (79) управления, фонтанной арматурой (10), газлифтными клапанами (84) одностороннего действия и клапаном (81) кольцевого пространства для применения для выборочного поддержания подземных давлений в скважине и для интенсификации ее добычи (34) при условии переработки на поверхности и/или наличия газа для подъема при эксплуатации.On Fig and 47 shows a diagram of a longitudinal section and process control, respectively, of a known gas-lifting device. The figures show the equipment (7) of the wellhead, from which the liquid mixture (38) can be obtained, at position (34) through the tubing (2) and fountain fittings (10), while essentially a stream (119) liquid fluid may rise through a concentric passage (25) closest to the center line using a substantially gaseous fluid stream (120). The rise occurs due to the injection of gas flow from the surface through the valve (81) of the annular space into the concentric passage (24) formed between the tubing (2) and the casing (3) with cementing (20) in the well bore (17) in the strata . The injection goes through a passage through underground formations (52) to a gas lift valve (84) installed in the passage (25) closest to the center line to create a fluid mixture of liquid and gas, thus increasing the flow rate of the fluid and decreasing the pressure at the point of contact with reservoir produced on the reservoir in order to increase production (34) above the level possible using normal operating pressures. An underground safety valve (74) with a guarantee of emergency response can be controlled via a control line (79), fountain valves (10), single-acting gas lift valves (84) and an annular space valve (81) for use to selectively maintain underground pressures in the well and to intensify its production (34), subject to processing on the surface and / or the presence of gas for lifting during operation.
Обычные газлифтные устройства широко распространены, но требуют подачи с поверхности подходящего для нагнетания газа что, вместе с соответствующими сооружениями на поверхности, создает значительные экономические и логистические трудности для удаленной разработки и/или при повышенных экологических требованиях. Для многих разработок углеводородов, настоящее изобретение является применимым для выборочного регулирования и повторного нагнетания подземного сепарированного газа на площадках, подходящих для извлечения, при этом, подачи с поверхности нагнетаемого газа и соответствующих сооружений на поверхности не требуется.Conventional gas-lift devices are widespread, but require the supply of gas suitable for injection from the surface, which, together with the corresponding structures on the surface, creates significant economic and logistical difficulties for remote development and / or with increased environmental requirements. For many hydrocarbon developments, the present invention is applicable for selectively controlling and re-injecting underground separated gas at sites suitable for recovery, and it is not necessary to supply from the surface of the injected gas and associated structures on the surface.
На Фиг.48 и 49 показаны схемы продольного сечения и управления технологическим процессом, соответственно, варианта (70D) осуществления подземной системы (70) трубных колонн, применимого для разделения текучей смеси жидкости и сжатого газа, по существу, на жидкий и, по существу, газообразный потоки текучей среды. Разделенные потоки могут применяться для выборочного повторного нагнетания и газлифта по существу, жидкого потока, особенно там, где переработка на поверхности и нагнетание газа являются экономически неоправданными и/или непрактичными. Например, использование вариантов осуществления, показанные на Фиг.48 и 49 может быть экономически оправданным в удаленных подводных разработках и малорентабельных разработках, где отсутствует инфраструктура.Figures 48 and 49 show diagrams of a longitudinal section and a process control, respectively, of an embodiment (70D) of an underground pipe system (70) suitable for separating a fluid mixture of a liquid and compressed gas, essentially, into a liquid and essentially gaseous fluid flows. Separated flows can be used for selective re-injection and gas lift of a substantially liquid stream, especially where surface processing and gas injection are economically unjustified and / or impractical. For example, the use of the embodiments shown in FIGS. 48 and 49 may be economically viable in remote subsea development and low-profitable development where there is no infrastructure.
Жидкую смесь (38) можно получать (34) через трубу (2), соединенную пакером (40) с проходом через подземные пласты (52), содержащуюся в эксплуатационной обсадной колонне (3) с цементированием (20) в стволе (17) скважины в пластах и обсадной колонне (14) направления. Жидкая смесь (38) может достигать активируемого давлением клапана (63), регулирующего радиальный проход распределительного переводника варианта (23W) осуществления, применимого с распределительным переводником вариантом (23H) осуществления с клапаном одностороннего прохода и трубой (85) Вентури, для вакуумирования жидкости из пространства сепарирования газлифта. Давление в концентрическом проходе (24) можно выборочно регулировать штуцерной задвижкой (77), установленной на фонтанной арматуре (10A), на отделенном по существу, газовом потоке (120) текучей среды, которая может полностью или частично отводиться через газлифтный клапан (84) распределительного переводника варианта (23G) осуществления для содействия, по существу, подъему жидкого потока (119) текучей среды, отобранной из концентрического прохода (24) ниже уровня (118) жидкости и через распределительный переводник (24H) трубы (85) Вентури.The liquid mixture (38) can be obtained (34) through a pipe (2) connected by a packer (40) with a passage through underground formations (52) contained in production casing (3) with cementing (20) in the well bore (17) in strata and casing (14) direction. The liquid mixture (38) can achieve a pressure activated valve (63) regulating the radial passage of the distribution sub of the embodiment (23W), applicable with the distribution sub of the embodiment (23H) of implementation with the one-way valve and the venturi pipe (85), for evacuating the liquid from the space gas lift separation. The pressure in the concentric passage (24) can be selectively controlled by a nipple valve (77) mounted on a fountain valve (10A), on a substantially separated fluid gas stream (120), which can be completely or partially diverted through a gas lift valve (84) of the distribution valve a sub of embodiment (23G) to facilitate substantially raising the fluid stream (119) of a fluid sampled from the concentric passage (24) below the liquid level (118) and through the distribution sub (24H) of the venturi pipe (85).
Для сохранения герметичности скважины при выходе из строя фонтанной арматуры (10A), подземная задвижка (74), управляется по линии (79) управления, и распределительный переводник (23W) активируемого давлением клапана (63) сдерживает поступление подземной текучей смеси (38) под давлением, при этом, аналогично обычной газлифтной скважине, только ограниченное оборудование в кольцевом пространстве является не герметизируемым. Добавление кольцевого предохранительного клапана или дополнительного регулируемого задвижкой распределительного переводника (23F) применимого для управления как ближайшего к осевой линии, так и концентрического проходов, может применяться для удержания давления в пространстве, если требуется.To maintain the tightness of the well in the event of failure of the fountain valves (10A), the underground valve (74) is controlled via the control line (79), and the distribution sub (23W) of the pressure-activated valve (63) inhibits the flow of the underground fluid mixture (38) under pressure while, similarly to a conventional gas-lift well, only limited equipment in the annular space is not sealed. The addition of an annular pressure relief valve or an optional valve-controlled distribution sub (23F) suitable for controlling both the closest to the centerline and concentric passages can be used to hold pressure in space if required.
На Фиг.50, 51 и 52 показаны схемы видов сбоку различных вариантов (76A, 76B, 76C) осуществления множества скважин с системой (76) труб колонн, применимой, по существу, в углеводородных и, по существу, водных скважинах, таких как скважины эксплуатационные/нагнетания сточных текучих сред, заводнения и разработки растворением/хранения, соответственно, с использованием пересечения (51A) скважин с множеством скважин, проходящих вниз от одного основного ствола (6) и оборудования (7) устья скважины. Множество скважин могут давать доступ к породам (103) для подземного нагнетания, относительно горизонтальным коллекторам (94) или складчатым коллекторам (95), и залежам соли (5), расположенным между подземными пластами (106).50, 51 and 52 are diagrams of side views of various embodiments (76A, 76B, 76C) of implementing a plurality of wells with a string pipe system (76) applicable essentially to hydrocarbon and essentially water wells, such as wells production / injection of wastewater, water flooding and development by dissolution / storage, respectively, using the intersection (51A) of the wells with many wells extending downstream from one main wellbore (6) and wellhead equipment (7). Many wells can provide access to rocks (103) for underground injection, relatively horizontal reservoirs (94) or folded reservoirs (95), and salt deposits (5) located between underground formations (106).
Устройства системы (76A, 76B) трубных колонн углеводородных или геотермальных скважин, применимые для утилизации воды или сточной воды и заводнения, могут нагнетать воду в породу (103) или коллектор (104) относительно горизонтального прохождения воды, с добычей из складчатого (94), с нарушениями, трещиноватого и/или с вытеснением водой коллектора с использованием одной или нескольких из множества скважины для утилизации сточной воды и/или для увеличения в коллекторе давления для добычи углеводородов или пара из геотермального коллектора.The devices of the system (76A, 76B) of tubular columns of hydrocarbon or geothermal wells, suitable for the disposal of water or waste water and water flooding, can pump water into the rock (103) or reservoir (104) relative to the horizontal passage of water, with production from folded (94), disturbed, fractured, and / or water displaced by the reservoir using one or more of a plurality of wells to dispose of wastewater and / or to increase the pressure in the reservoir to produce hydrocarbons or steam from the geothermal reservoir.
Устройства системы (76C) трубных колонн могут применяться для разработки растворением и выборочного доступа к углеводородным продуктам гравитационного разделения в пространстве в стенах (1A) каверны залежи (5) соли с герметизацией на своем верхнем конце последней обсадной колонной (3) с цементированием и башмаком (16) обсадной колонны. В разработке растворением пространства каверны можно использовать морскую, сточную или добываемую воду различных других вариантов осуществления. По существу, углеводородные текучие смеси из жидкостей, газов и/или твердых частиц из скважин или трубопроводов можно сепарировать, хранить и/или выборочно осуществлять доступ к ним в пространстве каверны с использованием распределительных переводников, выборочно подающих различные текучие смеси из слоев между уровней (105) гравитационного разделения по относительной плотности текучих сред, с использованием, например, распределительных переводников (21) соединительной камеры. По существу, водные текучие среды, опускающиеся на нижний уровень (104), являются применимыми для одновременного вытеснения в хранилище, увеличения давления в каверне и/или разработки пространства растворением.The devices of the pipe string system (76C) can be used to dissolve and selectively access the hydrocarbon products of gravitational separation in the space in the walls (1A) of the cavern of the salt deposit (5) with sealing on its upper end of the last casing (3) with cementing and a shoe ( 16) casing string. In the development by dissolving the cavity space, you can use sea, waste or produced water of various other embodiments. Essentially, hydrocarbon fluid mixtures from liquids, gases, and / or solid particles from wells or pipelines can be separated, stored, and / or selectively accessed in a cavity using distribution sub, selectively supplying various fluid mixtures from layers between levels (105 ) gravitational separation according to the relative density of fluids, using, for example, distribution sub (21) of the connecting chamber. Essentially, aqueous fluids descending to a lower level (104) are useful for simultaneously displacing into a storage, increasing pressure in a cavity and / or developing a space by dissolution.
Показанные на Фиг.53-58 способы и устройства Фиг.53 и 57 являются адаптируемыми с распределительным переводником (23J) Фиг.54-56 для образования системы (76K) трубных колонн Фиг.59, для заканчивания подводной скважины Фиг.53.The methods and devices of Figs. 53 and 57 shown in Figs. 53 and 57 are adaptable with the distribution sub (23J) of Figs. 54-56 to form the pipe string system (76K) of Fig. 59, for completing the subsea well of Fig. 53.
На Фиг.53 показано продольное сечение подводного оборудования (7) устья скважины, установленного над морским дном (122), которое может применяться с системами (70A, 70B, 70C) трубных колонн Фиг.50-52 и адаптированным распределительным переводником соединительной камеры Фиг.58. На фигуре показаны подводные соединительные устройства (107), оборудование (7) устья скважины и один основной ствол (6), установленный в породе пласта (106) и который содержит соединительную камеру (43), соединенную с оборудованием устья скважины, с выходными каналами, проходящими к нижнему концу скважины. Концы (90) труб (39) выходных каналов могут соединяться с множеством скважин.On Fig shows a longitudinal section of underwater equipment (7) of the wellhead installed above the seabed (122), which can be used with systems (70A, 70B, 70C) of pipe columns Fig. 50-52 and an adapted distribution sub of the connecting chamber of Fig. 58. The figure shows underwater connecting devices (107), equipment (7) of the wellhead and one main shaft (6) installed in the rock of the formation (106) and which contains a connecting chamber (43) connected to the equipment of the wellhead with output channels, passing to the lower end of the well. The ends (90) of the pipes (39) of the output channels can be connected to many wells.
На Фиг.54 показан план над видом сбоку, с пунктирными линиями, показывающими невидимые поверхности варианта (23J) осуществления распределительного переводника (23). На фигуре показаны соединительные устройства (26) ближайшего к осевой линии прохода, применимые для соединения ближайшего к осевой линии прохода выше и ниже распределительного переводника с радиальными проходами (75), для создания сообщения текучей средой с дроссельными отверстиями (59), которые могут соединяться с концентрическим проходом. Как показано на фигуре, приемные гнезда (45) можно использовать для выборочного регулирования ближайшего к осевой линии прохода и/или радиального прохода с помощью элемента регулирования потока, например, сдвоенного пакера (22 Фиг.93A) или пробки (25A Фиг.93), установленной через ближайший к осевой линии проход и соединенной с приемным гнездом. Множество концентрических труб (2A, 2B, 2C Фиг.54 и 58) могут применяться для образования множества проходов концентрических труб для соединения с одним или несколькими дроссельными отверстиями (59), из радиального прохода (75).On Fig shows a plan above a side view, with dashed lines showing the invisible surface of the option (23J) implementation of the distribution sub (23). The figure shows the connecting devices (26) closest to the center line of the passage, suitable for connecting the closest to the center line of the passage above and below the distribution sub with radial passages (75), to create a fluid communication with throttle openings (59), which can be connected to concentric passage. As shown in the figure, the receiving sockets (45) can be used to selectively control the passage closest to the center line and / or the radial passage using a flow control element, for example, a twin packer (22 Fig. 93A) or plug (25A of Fig. 93), installed through the passage closest to the center line and connected to the receiving socket. A plurality of concentric pipes (2A, 2B, 2C of FIGS. 54 and 58) can be used to form multiple passages of concentric pipes for connecting to one or more throttle openings (59) from a radial passage (75).
На Фиг.55 и 56 показан изометрический вид с линией K и с увеличением вид детали, выделенной линией K, соответственно, на последнем показано на вырезе сечение переводника (23J) Фиг.54. На фигурах показаны дроссельные отверстия (59) радиального прохода (75) и приемные гнезда (45), которые могут применяться для выборочного соединения элементов регулирования потока для регулирования потока потоков текучей смеси.On Fig and 56 shows an isometric view with a line K and with an increase in the view of the part highlighted by line K, respectively, the latter shows in cross-section a cross section of the sub (23J) of Fig. 54. The figures show the throttle openings (59) of the radial passage (75) and the receiving sockets (45), which can be used to selectively connect flow control elements to control the flow of the fluid mixture.
На Фиг.54-56 показаны концентрические проходы (24, 24A, 24B, 25, 26, 53, 54, 55) которые могут образовываться между концентрическими трубными колоннами (2, 2A, 2B, 2C, 50, 51) и проходом через подземный пласт (52 Фиг.53), и каждое дроссельное отверстие может быть выполнено с возможностью индивидуального доступа к различному концентрическому проходу (24, 24A, 24B). Потоки могут проходить позициями (32, 35) в ближайший к осевой линии проход, напрямую, позицией (32) из первого концентрического прохода или, не напрямую, позицией (35), из первого концентрического прохода через другой вторичный концентрический проход. Альтернативно, потоки могут проходить позициями (33, 37) в концентрический проход через дроссельное отверстие (59), либо напрямую позицией (33) или не напрямую позицией (37) из первого концентрического прохода или из первого концентрического прохода через вторичный концентрический проход. Это обеспечивается любой конфигурацией или ориентацией потока между проходами с множеством распределительных переводников (23J), которые могут соединяться последовательно с ориентацией радиального прохода с возможностью изменения, например, реверсированием или переворотом одного из распределительных переводников. Дроссельные отверстия (59) могут соединяться для образования сообщения текучей средой между проходами, и дроссельные отверстия могут соединяться с множеством концентрических проходов (25, 24, 24A, 24B, 55), в ближайшей к осевой линии трубе (2) и между ней и множеством концентрических трубных колонн (2A, 2B, 2C) и проходом через подземный пласт (52).On Fig-56 shows concentric passages (24, 24A, 24B, 25, 26, 53, 54, 55) that can be formed between concentric pipe columns (2, 2A, 2B, 2C, 50, 51) and the passage through the underground formation (52 Fig. 53), and each throttle hole can be made with the possibility of individual access to a different concentric passage (24, 24A, 24B). Flows can pass at positions (32, 35) into the passage closest to the center line, directly, at position (32) from the first concentric passage, or, not directly, at position (35), from the first concentric passage through another secondary concentric passage. Alternatively, the flows may pass through positions (33, 37) into a concentric passage through a throttle opening (59), either directly at (33) or not directly at (37) from a first concentric passage or from a first concentric passage through a secondary concentric passage. This is ensured by any configuration or orientation of the flow between the passages with multiple distribution sub (23J), which can be connected in series with the orientation of the radial passage with the possibility of change, for example, by reversing or flipping one of the distribution sub. The throttle openings (59) can be connected to form a fluid communication between the passages, and the throttle openings can be connected to many concentric passages (25, 24, 24A, 24B, 55), in the pipe (2) closest to the axial line and between it and the plurality concentric pipe columns (2A, 2B, 2C) and passage through an underground formation (52).
На Фиг.57 и 58, показаны изометрические виды манифольда (43A) соединительной камеры и вариантом (76K) осуществления системы трубных колонн, соответственно. Манифольд (43A) соединительной камеры содержит стенку (41) камеры с соединенными (44) трубами (39) выходного канала, которые могут регулироваться клапанами (74), и имеют комплекты (66) уплотнений, которые могут соединяться с другой соединительной камерой (43 Фиг.54). Соединительная камера, показанная на Фиг.57 и 58 включает в себя установочную плиту (67) и паз (65) шагового перемещения. Манифольд (43 A) соединительной камеры может адаптироваться с множеством концентрических колонн (2, 2A, 2B, 2C) и переводником (23K) Фиг.58 для замены устройства задвижки (74) Фиг.57. Система (76K) трубных колонн, показанная на Фиг.58 и образованная адаптированием, может применяться для выборочного регулирования множества потоков одновременной подачи текучей среды при установке, например, в подводной скважине Фиг.53.On Fig and 58, isometric views of the manifold (43A) of the connecting chamber and the variant (76K) of the implementation of the system of pipe columns, respectively. The manifold (43A) of the connecting chamber comprises a wall (41) of the chamber with connected (44) pipes (39) of the output channel, which can be controlled by valves (74), and have sets (66) of seals that can be connected to another connecting chamber (43 Fig. .54). The connecting chamber shown in Figs. 57 and 58 includes a mounting plate (67) and a groove (65) for stepping. The manifold (43 A) of the connecting chamber can be adapted with a plurality of concentric columns (2, 2A, 2B, 2C) and a sub (23K) of FIG. 58 to replace the gate valve (74) of FIG. 57. The pipe string system (76K) shown in FIG. 58 and formed by adaptation can be used to selectively control multiple flows of fluid simultaneously during installation, for example, in the subsea well of FIG. 53.
На Фиг.59-65, показано адаптирование другого манифольда соединительной камеры, в котором использовано множество комплектующих системы трубных колонн настоящего изобретения. Манифольд (43A) соединительной камеры Фиг.59-60 является адаптируемым для образования распределительного переводника (23L) варианта осуществления Фиг.61-65, который можно использовать в комбинации с вариантом осуществления распределительного переводника (23Х) для образования варианта (76J) осуществления системы трубных колонн, который может применяться для выполнения одинаковой функции с концентрическими трубными колоннами (2, 2A) Фиг.61-65 вместо параллельных труб 78 (также показано на Фиг.58) и труб 71 Фиг.59-60. Концентрические трубы могут применяться для улучшения интенсивности подачи в проходе через подземные пласты для добычи и нагнетания одновременно проходящих потоков текучей смеси с различными скоростями, при этом фонтанную арматуру с двумя проходными отверстиями, необходимую для манифольда (43A) соединительной камеры Фиг.59-60, можно заменить фонтанной арматурой с одним каналом для системы (76J) трубных колонн Фиг.61-65, для упрощения установки элементов регулирования потока в ближайшем к осевой линии проходе, например, исключая необходимость многократного монтажа тросовой линии (4A Фиг.3) подъемника, что требуется для фонтанной арматуры с двумя проходными отверстиями.On Fig-65, shows the adaptation of another manifold connecting chamber, which uses many components of the system of pipe columns of the present invention. The manifold (43A) of the connection chamber Fig. 59-60 is adaptable to form a distribution sub (23L) of the embodiment Fig. 61-65, which can be used in combination with an embodiment of a distribution sub (23X) to form a variant (76J) of a pipe system columns, which can be used to perform the same function with concentric pipe columns (2, 2A) Fig.61-65 instead of parallel pipes 78 (also shown in Fig.58) and
Соединительная камера может содержать дно (42) камеры с приемным гнездом (например, 45A показано на Фиг.33, если выходящее канал проходит аксиально вниз или 45C Фиг.65) для соединения удлинителя (48 Фиг.95-96) селектора (47 Фиг.95-96) канала, которое можно использовать для завершения направляющей поверхности (87) текучей среды и устройства в соединительной камере. Стенки (41) камеры могут соединяться позицией (44) с трубами (39) выходных каналов и дополнительно соединяться с соединительными устройствами верхнего конца ближайшего к осевой линии прохода распределительного переводника (23X) с приемным гнездом (45) для соединения элементов (25A, 61) регулирования потока и радиального прохода (75) для сообщения текучей средой между проходами. Как показано на Фигурах, концы (90) компоновок могут соединяться с трубами (2, 2A, 71, 78) одного основного ствола на верхнем конце и множеством обсадных труб скважины на нижних концах.The connecting chamber may comprise a bottom (42) of the camera with a receiving socket (for example, 45A is shown in Fig. 33 if the output channel extends axially downward or 45C in Fig. 65) for connecting the extension cord (48 Fig. 95-96) of the selector (47 Fig. 95-96) of a channel that can be used to complete the guide surface (87) of the fluid and device in the connecting chamber. The walls (41) of the chamber can be connected with the position (44) with the pipes (39) of the output channels and additionally connected with connecting devices of the upper end of the distribution sub (23X) closest to the center line of the passage with a receiving socket (45) for connecting the elements (25A, 61) flow control and radial passage (75) for fluid communication between the passages. As shown in the Figures, the ends (90) of the arrangements can be connected to the pipes (2, 2A, 71, 78) of one main wellbore at the upper end and a plurality of well casing at the lower ends.
На Фиг.59 и 60 показаны план и изометрический вид, соответственно, распределительного переводника (43A) соединительной камеры, применимого для потоков одновременного нагнетания и добычи. Как показано на Фигурах, первая труба (71) основного ствола и вторая труба (78) основного ствола параллельны и имеют доступ к разделенным участкам камеры с задвижками (74) ниже, регулирующими трубы выходных каналов соединяющиеся с наборами (66) уплотнений с другими соединительными камерами (43 Фиг.54). Соединительной камеры настоящего изобретателя, показанные на Фиг.59 и 60, обеспечивают, например, одновременную добычу из двух скважин и нагнетание в одну скважину, аналогично системе (76B) трубных колонн Фиг.51.On Fig and 60 shows a plan and isometric view, respectively, of the distribution sub (43A) of the connecting chamber, applicable for flows of simultaneous injection and production. As shown in the Figures, the first pipe (71) of the main barrel and the second pipe (78) of the main barrel are parallel and have access to divided sections of the chamber with valves (74) below, regulating the pipes of the output channels connected to the sets (66) of seals with other connecting chambers (43 Fig. 54). The connecting chambers of the present invention, shown in FIGS. 59 and 60, provide, for example, simultaneous production from two wells and injection into one well, similarly to the pipe string system (76B) of FIG. 51.
На Фиг.61 и 62 на плане и видах сбоку, соответственно, с пунктирными линиями, показывающими невидимые поверхности, показаны система (76J) трубных колонн и манифольд (43А) соединительной камеры с распределительным переводником варианта (23X) осуществления для адаптирования соединительной камеры (43). На фигурах показаны внутренняя концентрическая трубная колонна (2) и наружная концентрическая трубная колонна (2A), которые эквивалентны по функциям с первой трубой (71) основного ствола и второй трубой (78) основного ствола, соответственно, при этом, одновременно жидкая смесь проходит в позициях (32, 35) в один из трех ближайших к осевой линии проходов (25, 26), либо напрямую, позиция (32) или не напрямую, позиция (35) из прохода (2B, 2C Фиг.54 и 58) концентрической трубы, или в позиции (33, 37), в концентрический проход (24) через дроссельное отверстие (59), либо напрямую, позиция (33) или не напрямую, позиция (37), и затем через концентрические проходы (24, 24A, 24B, 55), когда присутствуют дополнительные концентрические трубы (2B, 2C Фиг.54 и 59) на верхнем конце (90A).On Fig and 62 on the plan and side views, respectively, with dashed lines showing invisible surfaces, shows the system (76J) of the pipe columns and the manifold (43A) of the connecting chamber with a distribution sub of the option (23X) implementation to adapt the connecting chamber (43 ) The figures show the inner concentric pipe string (2) and the outer concentric pipe string (2A), which are equivalent in function to the first pipe (71) of the main barrel and the second pipe (78) of the main barrel, respectively, while simultaneously, the liquid mixture passes into positions (32, 35) in one of the three passages closest to the center line (25, 26), either directly, position (32) or not directly, position (35) from the passage (2B, 2C Figs. 54 and 58) of the concentric pipe , or in position (33, 37), in a concentric passage (24) through the throttle hole (59), or y, position (33) or not directly, position (37), and then through concentric passages (24, 24A, 24B, 55) when additional concentric pipes (2B, 2C Figs. 54 and 59) are present at the upper end (90A )
Удлинитель (48 Фиг.95-96) селектора (47 Фиг.95-96) канала может соединяться с приемным гнездом (83) дна соединительной камеры, при этом, направляющая поверхность (87) завершается поперек одного ближайшего к осевой линии прохода (25), блокируя другие ближайшие к осевой линии проходы, например, для установки пробки (25A Фиг.66) для отведения потока в позиции (33, 37) в концентрический проход (24) или в позиции (32, 35) в нижний левый ближайший к осевой линии проход (25).The extension cord (48 of Figs. 95-96) of the channel selector (47 of Figs. 95-96) can be connected to the receiving socket (83) of the bottom of the connecting chamber, while the guide surface (87) ends across one passage closest to the axial line (25) blocking other passages closest to the center line, for example, to install a plug (25A of Fig. 66) to divert the flow at position (33, 37) to the concentric passage (24) or at position (32, 35) in the lower left nearest to the axial line line passage (25).
На Фиг.63 показан изометрический вид колонны (76K) и распределительного переводника (23X) Фиг.61. На Фиг.63 показана внутренняя концентрическая трубная колонна (2, 71) и наружная концентрическая трубная колонна (2A, 78), пунктирными линиями показано применяемая, если необходимо, концевая площадка (90A) дополнительной концентрической трубы (2B) и соответствующее, применяемое, если необходимо, дроссельное отверстие (59A), которое может применяться с другими распределительными переводниками (23Y Фиг.14-16, например), которые соединяются с верхним концом (90). Соединение может создавать сообщение текучей средой между нижним левым ближайшим к осевой линии проходом (25 Фиг.61) для смены элементов прохода, с использованием переводников настоящего изобретения.On Fig shows an isometric view of the column (76K) and distribution sub (23X) Fig. On Fig shows the inner concentric pipe column (2, 71) and the outer concentric pipe column (2A, 78), dotted lines show the end pad (90A) of the additional concentric pipe (2B) used, if necessary, and the corresponding, applied if necessary, a throttle bore (59A), which can be used with other distribution sub (23Y FIGS. 14-16, for example), which are connected to the upper end (90). The connection may create a fluid communication between the lower left passage closest to the center line (25 of FIG. 61) to change passage elements using the sub of the present invention.
На Фиг.64 и 65 показаны план и продольное сечение по линии L-L, соответственно, системы (76K) трубных колонн и распределительного переводника (23X) Фиг.61. Фигуры включают в себя элемент (61) регулирования потока, который показан, для примера, как пробка (25A), установленная через ближайший к осевой линии проход внутренней концентрической трубной колонны (2) с использованием селектора канала. Как показано на фигурах, наружная концентрическая трубная колонна (2A) установлена сообщающейся текучей средой через манифольд (43А) соединительной камеры и радиальный проход (75) распределительного переводника (23X). Альтернативно, сдвоенный пакер (22 Фиг.93A) может соединяться с одним или несколькими из приемных гнезд (45) для перекрывания радиального прохода и выборочного соединения сообщения текучей средой между всеми тремя ближайшими к осевой линии проходами (25), труб (39) выходных каналов соединительной камеры (43). Различные комбинации нагнетания (31) и добычи (34) между проходами (25) могут применяться для выборочного регулирования одновременно проходящих потоков текучей смеси.On Fig and 65 shows a plan and a longitudinal section along the line L-L, respectively, of the system (76K) of pipe columns and distribution sub (23X) Fig.61. The figures include a flow control element (61), which is shown, for example, as a plug (25A) installed through the passage of the inner concentric pipe string (2) closest to the center line using a channel selector. As shown in the figures, the outer concentric pipe string (2A) is mounted in fluid communication through the manifold (43A) of the connecting chamber and the radial passage (75) of the distribution sub (23X). Alternatively, the twin packer (22 of Fig. 93A) may be connected to one or more of the receiving sockets (45) to block the radial passage and selectively fluid connection between all three passages (25) closest to the center line, the outlet pipe (39) connecting chamber (43). Various combinations of injection (31) and production (34) between passages (25) can be used to selectively control simultaneously flowing fluid flows.
На Фиг.66, 67 и 68 показаны схемы видов сбоку различных вариантов (76D, 76E и 70E соответственно) осуществления задвижек (74) регулирования потока и систем (70, 76) трубных колонн. На фигурах показаны элементы (61) регулирования потока задвижек выше, ниже, и между соединительными камерами (43) и распределительными переводниками (23) для выборочного регулирования ближайшего к осевой линии прохода (25) потока, проходящего через сдвоенный пакер (22) и концентрический проход (24), между внутренней концентрической трубной колонной (2) и наружной концентрической трубной колонной (2A), который показан блокированным от ближайшего к осевой линии прохода и с отведением через радиальный проход распределительного переводника блокирующей пробкой (25A). Фиг.66 включает в себя распределительный переводник (23F) с задвижкой, который может быть адаптирован соединительной камерой и, дополнительно, распределительным переводником (23) с пробкой (25A) и сдвоенным пакером (22) для образования системы трубных колонн варианта (76D) осуществления по Фиг.66. Фиг.67 включает в себя соединительную камеру (43) и распределительный переводник (23), с пробкой (25A) и сдвоенным пакером (22), установленные выше выборочно регулируемых клапанных элементов (61) регулирования потока, соединенных между трубами каждой колонны выходного канала. Для образования системы трубных колонн варианта (76E) осуществления Фиг.67A Фиг.68 включает в себя вариант осуществления распределительного переводника (23M) с концентрическими трубными колоннами (2, 2A) на верхнем и нижнем концах, с промежуточно выборочно управляемыми клапанными элементами (61) регулирования потока, соединенными с трубами (39) выходных каналов, для образования системы трубных колонн варианта (70E) осуществления Фиг.68.On Fig, 67 and 68 shows a diagram of side views of various options (76D, 76E and 70E, respectively) for the implementation of valves (74) flow control and systems (70, 76) of pipe columns. The figures show the elements (61) for regulating the flow of valves above, below, and between the connecting chambers (43) and distribution adapters (23) for selectively controlling the flow closest to the axial line of the passage (25) passing through the twin packer (22) and the concentric passage (24), between the inner concentric pipe string (2) and the outer concentric pipe string (2A), which is shown blocked from the passage closest to the center line and diverted through the radial passage of the distribution sub second stopper (25A). Fig.66 includes a distribution sub (23F) with a valve that can be adapted by a connecting chamber and, optionally, a distribution sub (23) with a plug (25A) and a dual packer (22) to form a pipe string system of embodiment (76D) on Fig. 67 includes a connection chamber (43) and a distribution sub (23), with a plug (25A) and a dual packer (22), mounted above selectively adjustable flow control valve elements (61) connected between the pipes of each column of the outlet channel. To form a pipe string system of embodiment (76E) of FIG. 67A, FIG. 68 includes an embodiment of a distribution sub (23M) with concentric pipe columns (2, 2A) at the upper and lower ends, with intermediate selectively controlled valve elements (61) flow control connected to the pipes (39) of the output channels, for the formation of a system of pipe columns option (70E) implementation Fig.
Системы (70E, 76D, 76E) трубных колонн с выборочно управляемыми и/или с гарантией срабатывания при аварии задвижками являются применимыми, например, в углеводородных или геотермальных скважинах, где нештатный выпуск огнеопасного или перегретого вещества добычи является неприемлемым, если другое наземное герметизирующее оборудование выходит из строя.Pipe string systems (70E, 76D, 76E) with selectively controlled valves and / or with a guarantee of failure in the event of an accident are applicable, for example, in hydrocarbon or geothermal wells, where an abnormal release of flammable or superheated production material is unacceptable if other ground-based sealing equipment comes out out of service.
На Фиг.69-74, показаны варианты (23N, 23P) осуществления распределительных переводников с возможностью комбинирования по типу строительных блоков в интегральной конструкции, или как элементов с промежуточными трубами и проходами для образования нового варианта осуществления распределительного переводника (23Q). Новый вариант (23Q) осуществления включает в себя увеличенное число выполняемых изменений конфигураций выборочного управления, больше, чем у любого из переводников, и дополнительно демонстрирует, что различные комбинации элементов могут образовывать новые варианты осуществления настоящего изобретения.On Fig-74, shown options (23N, 23P) for the implementation of distribution sub with the possibility of combining the type of building blocks in the integrated structure, or as elements with intermediate pipes and passages to form a new embodiment of the distribution sub (23Q). The new embodiment (23Q) includes an increased number of changes made to the selective control configurations performed, more than any of the sub, and further demonstrates that various combinations of elements can form new embodiments of the present invention.
На Фиг.69 и 70 показаны план, вид сбоку и изометрический вид, соответственно, варианта осуществления распределительного переводника (23P), пунктирными линиями показаны невидимые поверхности. На фигуре показаны направления (32) потоков, проходящих через радиальный проход (75) между соединительными устройствами (26) ближайшего к осевой линии прохода. Блокирование дроссельных отверстий (59), например, сдвоенным пакером может предотвращать прохождение потока через радиальный проход, или установка, например, блокирующей пробки, может отводить поток через радиальный проход.On Fig and 70 shows a plan, side view and isometric view, respectively, of an embodiment of a distribution sub (23P), dotted lines show invisible surfaces. The figure shows the direction (32) of flows passing through a radial passage (75) between the connecting devices (26) closest to the center line of the passage. Blocking the throttle holes (59), for example with a twin packer, can prevent the flow from passing through the radial passage, or installing, for example, a blocking plug, can divert the flow through the radial passage.
На Фиг.71 и 72 показаны план, вид сбоку и изометрический вид, соответственно, варианта осуществления распределительного переводника (23N), пунктирными линиями показаны невидимые поверхности, показаны направления (32, 33) потоков, проходящих через радиальный проход (75) между соединительными устройствами (26) ближайшего к осевой линии прохода и дроссельными отверстиями (59), которые соединяются с концентрическим проходом. Проходы могут блокироваться при перекрывании сдвоенным пакером, и работать с отведением, когда блокирующий элемент выборочно установлен. Промежуточное устройство отведения потока, использующее различные элементы регулирования потока, например, фиксированные или регулируемые штуцеры и активируемые давлением клапаны, может применяться для выборочного управления участками потока, проходящего через проходы.Figs. 71 and 72 show a plan, side view, and isometric view, respectively, of an embodiment of a distribution sub (23N), dashed lines show invisible surfaces, directions (32, 33) of flows passing through a radial passage (75) between the connecting devices are shown (26) the passage closest to the center line and the throttle holes (59) that connect to the concentric passage. Passages can be blocked when overlapped by a double packer, and work with a lead when the blocking element is selectively installed. An intermediate flow diverting device using various flow control elements, for example, fixed or adjustable fittings and pressure-activated valves, can be used to selectively control portions of the flow passing through the passages.
На Фиг.73 и 74 показаны план, вид сбоку и изометрический вид, соответственно, варианта осуществления распределительного переводника (23Q). Вариант (23Q) осуществления образован комбинированием других распределительных переводников (23P, 23N Фиг.69-72), вырезы и пунктирные линии показывают невидимые поверхности. На фигурах показаны выборочно конфигурируемые потоки, проходящие напрямую, позиция (32) в ближайший к осевой линии проход или не напрямую, позиция (35) через верхний правый промежуточно соединенный ближайший к осевой линии проход (26) или, альтернативно, напрямую, позиция (33) в концентрический проход или не напрямую, позиция (37) через промежуточный соединенный проход соединительного устройства (26) нижнего ближайшего к осевой линии прохода. Дроссельные отверстия (59) показаны с возможностью соединения с одним или несколькими концентрическими проходами, между двумя или более трубами, при этом, элементы регулирования потока выборочно устанавливаются и/или конфигурируются поперек дроссельных отверстий радиальных проходов или других проходов для выборочного воздействия на потоки текучей среды, проходящие через переводник (23Q).FIGS. 73 and 74 show a plan, side view, and isometric view, respectively, of an embodiment of a distribution sub (23Q). Embodiment (23Q) is formed by combining other distribution sub (23P, 23N Figs. 69-72), cutouts and dashed lines indicate invisible surfaces. The figures show selectively configurable flows passing directly, position (32) to the passage closest to the center line or not directly, position (35) through the upper right intermediate connected passage (26) closest to the center line, or alternatively directly, position (33 ) into a concentric passage or indirectly, position (37) through an intermediate connected passage of the connecting device (26) of the lower passage closest to the center line. Throttle openings (59) are shown with the possibility of connecting with one or more concentric passages between two or more pipes, while flow control elements are selectively installed and / or configured across the throttle openings of radial passages or other passages for selectively influencing fluid flows, passing through a sub (23Q).
На Фиг.75 показан изометрический вид распределительного переводника Фиг.17-19, который может применяться с адаптированной соединительной камерой (43) Фиг.76-80 и дроссельными отверстиями (59) радиального прохода (75), соединенными с соединяющей трубой (93) Фиг.81, для образования системы (76F) трубных колонн Фиг.82.On Fig shows an isometric view of the distribution sub Fig.17-19, which can be used with an adapted connecting chamber (43) Fig.76-80 and throttle holes (59) of the radial passage (75) connected to the connecting pipe (93) Fig .81 to form a pipe string system (76F) of FIG. 82.
На Фиг.76 показан план варианта осуществления адаптированной соединительной камеры (43), пунктирными линиями показаны невидимые поверхности. На фигуре показана внутренняя концентрическая трубная колонна (2), сообщающаяся с ближайшими к осевой линии проходами (25) труб (39) выходных каналов и наружной концентрической трубной колонной (2A) для образования концентрического прохода (24) с дроссельными отверстиями (59), соединяющимися с соединительной трубой (93 Фиг.81), для образования системы (76F) трубных колонн Фиг.82.On Fig shows a plan of a variant of implementation of the adapted connecting chamber (43), dotted lines show invisible surfaces. The figure shows the inner concentric pipe string (2) communicating with the passages (25) of the outlet ducts (39) closest to the center line and the outer concentric pipe string (2A) to form a concentric passage (24) with throttle openings (59) connecting with a connecting pipe (93 Fig. 81), to form a system (76F) of pipe columns Fig. 82.
На Фиг.77 и 79 показаны планы с линиями М-М и N-N над продольными сечениями по линиям М-М и N-N, соответственно. Варианты осуществления, показанные на фигурах, соответствуют распределительному переводнику Фиг.76, линия P выделения детали Фиг.77 соответствует детали Р на Фиг.78. Линии разрыва, представляющие удаленные участки, показывают адаптирование соединительной камеры (43), применимое с элементами регулирования потока Фиг.75 и 81 для образования распределительного переводника (23R) Фиг.82.On Fig and 79 shows plans with lines MM and N-N over longitudinal sections along lines MM and N-N, respectively. The embodiments shown in the figures correspond to the distribution sub of Fig. 76, the part selection line P of Fig. 77 corresponds to the part P of Fig. 78. The fracture lines representing the remote areas show the adaptation of the connection chamber (43) applicable to the flow control elements of Figs. 75 and 81 to form a distribution sub (23R) of Fig. 82.
На Фиг.78 и 80 показаны с увеличением вид участка адаптированной соединительной камеры (43) в пределах линии Р выделения детали Фиг.77 и изометрический вид, соответственно. На фигурах показаны элементы внутренней концентрической трубной колонны (2) и наружной концентрической трубной колонны (2A), образующие концентрический проход (24), с дроссельными отверстиями (59) соединяющимися с верхним концом (90 Фиг.81) соединительной трубы (93 Фиг.81), и с нижним концом (90 Фиг.81), соединяющимся с дроссельными отверстиями (59 Фиг.75) переводника (23D Фиг.75), для образования системы (76F) трубных колонн Фиг.82. Приемное гнездо (83), показанное в дне (42) камеры, служит для ориентации и соединения селектора (47 Фиг.95-96) канала, который может применяться для создания сообщения между ближайшими к осевой линии проходами (25) выше камеры (41) и ближайшими к осевой линии проходами труб (39) выходных каналов для создания выборочного управления.FIGS. 78 and 80 are shown in enlarged view of a portion of the adapted connecting chamber (43) within the part selection line P of FIG. 77 and an isometric view, respectively. The figures show the elements of the inner concentric pipe string (2) and the external concentric pipe string (2A) forming a concentric passage (24), with throttle holes (59) connected to the upper end (90 of Fig. 81) of the connecting pipe (93 of Fig. 81 ), and with the lower end (90 of FIG. 81) connecting to the throttle holes (59 of FIG. 75) of the sub (23D of FIG. 75) to form a pipe string system (76F) of FIG. 82. The receiving socket (83) shown in the bottom (42) of the camera serves to orient and connect the channel selector (47 Fig. 95-96), which can be used to create a message between the passages (25) closest to the center line above the camera (41) and the pipe passages (39) closest to the centerline of the output channels to create selective control.
На Фиг.81 показан изометрический вид соединительной трубы (93), применимой между овально-изогнутыми дроссельными отверстиями (59 Фиг.76) соединительной камеры и дроссельными отверстиями (59 Фиг.75) малого диаметра распределительного переводника (23D Фиг.75), которая может применяться для образования системы (76F) трубных колонн Фиг.82.On Fig shows an isometric view of the connecting pipe (93), applicable between the oval-curved throttle holes (59 Fig.76) of the connecting chamber and the throttle holes (59 Fig.75) of a small diameter distribution sub (23D Fig.75), which can used to form the pipe system (76F) of FIG. 82.
На Фиг.82 показан изометрический вид варианта (76F) осуществления системы (76) трубных колонн, соответствующего Фиг.106-116, Вариант (76F) осуществления собран из соответствующих частей Фиг.75, 80 и 81 распределительного переводника с элементами (74 и 91 Фиг.91 и 94, соответственно) регулирования потока. На фигурах показан вариант (23R) осуществления распределительного переводника, образованный комбинацией элементов, содержащих соединительную камеру, ниппель (91 Фиг.94) или выбранное ниппельное приемное гнездо (45 Фиг.94), соединительную обсадную трубу (93 Фиг.81), и переводник (23D Фиг.75).On Fig shows an isometric view of a variant (76F) implementation of the system (76) of pipe columns corresponding to Fig.106-116, Option (76F) implementation is assembled from the corresponding parts of Fig.75, 80 and 81 distribution sub with elements (74 and 91 Fig and 94, respectively) flow control. The figures show an embodiment (23R) of a distribution sub formed by a combination of elements comprising a connecting chamber, a nipple (91 of Fig. 94) or a selected nipple receiving receptacle (45 of Fig. 94), a connecting casing (93 of Fig. 81), and a sub (23D Fig. 75).
Поскольку текучие смеси жидкости и/или газа могут содержать абразивные твердые частицы и текучие смеси, проходящие с изменяющимися скоростями могут вызывать эрозию, требуется проектирование функциональных изменений распределительного переводника, например, отклонения потока увеличенной длины с более плавным изменением для различных вариантов применения, таких как для разработки растворением и применения углеводородных жидких смесей с высоким давлением и высокими скоростями.Since fluid mixtures of liquid and / or gas may contain abrasive solids and fluid mixtures passing at varying speeds can cause erosion, it is necessary to design functional changes in the distribution sub, for example, longer flow deviations with a smoother change for various applications, such as for development by dissolution and application of hydrocarbon liquid mixtures with high pressure and high speeds.
На Фиг.83-87, показан распределительный переводник варианта (23T) осуществления, применимый для минимизации фрикционного сопротивления потоку с высокой скоростью или высокоэрозионной среды. Поскольку такие варианты осуществления со смещением на большой длине труднее понять, чем укороченные версии с прямыми углами, различные варианты осуществления распределительного переводника описаны с учетом указанного. Вместе с тем должно быть понятно, что в объеме прилагаемой формулы изобретения описанные выше варианты осуществления распределительных переводников сконструированы соединительной камеры (21, 43) настоящего изобретения для минимизации фрикционного сопротивления при высоких скоростях и в высокоэрозионных средах аналогично позиции 23T Фиг.83-87 в вариантах применения для множества скважин или позициям 23Z и 47A Фиг.117-122 в вариантах применения для одной скважины. Более двух выходных каналов и/или несколько блистеров радиальных проходов и/или разделенных концентрических проходов можно применять с двумя переводниками (23T) соединительной камеры, имеющими соединенные концы выходных каналов, аналогично переводнику 23M Фиг.68, для вариантов применения концентрических труб. Например, сдвоенные пакеры, блокирующие пробки, и устройства регулирования потока, управляемые давлением, с акустическим управлением, с управлением пульсациями текучей среды, и/или штуцерные устройства регулирования потока можно устанавливать в приемные гнезда выходных каналов для выборочного управления проходами.83-87, a distribution sub of an embodiment (23T) is shown applicable to minimize frictional flow resistance at high speed or highly erosive environment. Since such embodiments with a long offset are more difficult to understand than shortened versions with right angles, various embodiments of the distribution sub are described in view of the above. However, it should be understood that, within the scope of the appended claims, the above-described embodiments of the distribution sub are designed by the connecting chamber (21, 43) of the present invention to minimize frictional resistance at high speeds and in highly erosive environments similar to
На Фиг.83 показан изометрический вид варианта осуществления адаптированного распределительного переводника (23) соединительной камеры, соответствующего Фиг.84-87. На фигуре показана внутренняя концентрическая трубная колонна (2), наружная концентрическая трубная колонна (2A) или вторая труба (78) основного ствола с концами (90), которые могут соединяться с трубными колоннами одного основного ствола выше соединительной камеры (43), для образования манифольда (43A) с добавлением приемных гнезд и блистера радиального прохода (75) между трубами (39) выходных каналов и дном 42 соединительной камеры.On Fig shows an isometric view of a variant of implementation of the adapted distribution sub (23) of the connecting chamber corresponding to Fig-84. The figure shows the inner concentric pipe string (2), the outer concentric pipe string (2A) or the second pipe (78) of the main shaft with ends (90) that can connect to the pipe columns of one main shaft above the connecting chamber (43) to form manifold (43A) with the addition of receiving sockets and a radial passage blister (75) between the pipes (39) of the output channels and the bottom 42 of the connecting chamber.
На Фиг.84 и 86 показан план и продольные сечения по линиям Q-Q и R-R, соответственно, линиями разрыва показаны удаленные участки компоновки, соответствующие сечениям на изометрических видах Фиг.85 и 87, показывающих распределительный переводник (23T) Фиг.83. На фигурах показана установка элемента регулирования потока, показанного в виде устанавливаемой и извлекаемой на тросе (11 Фиг.3) блокирующей пробки (25A), которую можно устанавливать через ближайший к осевой линии проход (25) внутренней концентрической трубной колонны (2) с селектором (47 Фиг.96) канала, применимым для комплектования направляющей поверхности (87) ближайшего к осевой линии прохода и исключения других элементов регулирования потока в виде пробки выходного канала с выбранным ниппельным профилем приемного гнезда (45) для блокирования сообщения текучей средой в обсадной трубе (39) с одним каналом выхода из ближайшего к осевой линии прохода (25). Поток концентрического прохода (24) может сообщаться ниже пробки, напрямую, позицией (32, 33), с проходом выходного канала обсадной трубы ствола или, не напрямую (35, 37), с различными другими переводниками (21, 23), соединяющимися с верхним концом (90) соединительной камеры через блистер радиального прохода (75). Соединенный в манифольде (43А) соединительной камеры, поток из обоих выходных каналов, может функционировать, благодаря установке сдвоенного пакера (22 на Фиг.93A) поперек дроссельного отверстия (59) радиального прохода (75).On Fig and 86 shows a plan and longitudinal sections along the lines Q-Q and R-R, respectively, the break lines show the remote sections of the layout corresponding to the sections in the isometric views of Fig and 87, showing the distribution sub (23T) Fig. The figures show the installation of the flow control element, shown in the form of a blocking plug (25A) installed and removed on the cable (11 of Fig. 3), which can be installed through the passage (25) closest to the center line of the inner concentric pipe string (2) with a selector ( 47 Fig. 96) of a channel applicable for completing the guide surface (87) of the passage closest to the axial line and excluding other flow control elements in the form of an outlet channel plug with a selected nipple profile of the receiving socket (45) for blocking fluid communication in the casing (39) with one outlet channel from the passage closest to the center line (25). The concentric passage flow (24) can communicate below the plug, directly, at position (32, 33), with the passage of the output channel of the barrel casing, or, not directly (35, 37), with various other sub (21, 23) connecting to the upper the end (90) of the connecting chamber through the radial passage blister (75). Connected in the manifold (43A) of the connecting chamber, the flow from both output channels can function by installing a twin packer (22 in FIG. 93A) across the throttle bore (59) of the radial passage (75).
На Фиг.85 и 87 показаны проекции изометрических видов с сечениями, соответствующими Фиг.84 и 86 и линиям разрыва распределительного переводника (23T) Фиг.83. На фигурах показаны изометрические виды отличающейся ориентации в перспективе прохода потока в блистере радиального прохода (75) и элемента (61) регулирования потока, как блокирующего устройства (25A). Другие элементы регулирования потока, такие как активируемый давлением клапан одностороннего действия, могут применяться для подачи, по существу, более легкого по относительной плотности, потока текучей среды первой скважины в более тяжелый поток второй скважины для уменьшения гидростатического давления на вторую скважину и, таким образом, увеличения скорости прохождения потока.On Fig and 87 shows a projection of isometric views with sections corresponding to Fig and 86 and the break lines of the distribution sub (23T) Fig. The figures show isometric views of a different orientation in perspective of a flow passage in a radial passage blister (75) and a flow control element (61) as a blocking device (25A). Other flow control elements, such as a pressure-activated single-acting valve, can be used to deliver a substantially lighter relative density fluid flow of the first well to a heavier flow of the second well to reduce hydrostatic pressure to the second well, and thus increase flow rate.
Переводники соединительной камеры аналогичной конструкции с блистерами (75) радиального прохода и не сплошными обсадными трубами выходных каналов с приемными гнездами (24) могут применяться для замены соединительных труб (93 Фиг.81) и распределительного переводника (23D Фиг.75) или для замены распределительного переводника (23R Фиг.82) в системе трубных колонн Фиг.88-116, когда, например, вызывает озабоченность резка эрозией или потоком компоновки при прохождении потоков более высокой скорости. Например, такую озабоченность вызывают операции разработки растворением, по существу, в водных скважинах, или с распространением трещины с проппантом для добычи сланцевого газа или в коллекторах низкопроницаемого песчаника, по существу, в углеводородных скважинах.The adapters of the connecting chamber of a similar design with blisters (75) of the radial passage and non-continuous casing pipes of the output channels with receiving sockets (24) can be used to replace the connecting pipes (93 Fig. 81) and the distribution sub (23D Fig. 75) or to replace the distribution sub (23R Fig. 82) in the pipe string system of Figs. 88-116, when, for example, erosion cutting or layout flow is a concern when passing higher flow rates. For example, such development concerns are operations by dissolving essentially in water wells, or with propagating a proppant fracture to produce shale gas or in reservoirs of low permeability sandstone, essentially in hydrocarbon wells.
На Фиг.75-82 и 88-116 показаны варианты осуществления, применимые для конструирования и заканчивания скважины с системой (76F) трубных колонн, которая может применяться в соединительной камере 43 Фиг.88-89, адаптируемой в систему 70F трубных колонн трубной компоновки (49) с управлением давлением во время установки и различных элементах регулирования потока для образования системы (76G Фиг.106-116) трубных колонн.FIGS. 75-82 and 88-116 show embodiments suitable for constructing and completing a well with a pipe string system (76F), which can be used in the connecting
На Фиг.88 и 89 показаны изометрические виды с линией S выделения детали и детали, соответственно, соединительной камеры (43), пунктирные линии показывают невидимые поверхности. Варианты осуществления, показанные на фигурах, могут применяться в колонне (49 Фиг.97-105) с управлением давлением или как элемент пересечения скважин (51A Фиг.50-53 и 106-116). Фигуры включают в себя камеру (41), дно (42) камеры, и выходные каналы, применимые с селектором (47 Фиг.90) канала.On Fig and 89 shows isometric views with a line S highlight parts and details, respectively, of the connecting chamber (43), dashed lines show invisible surfaces. The embodiments shown in the figures may be used in a column (49 of FIGS. 97-105) with pressure control or as a well intersection element (51A of Figures 50-53 and 106-116). The figures include a camera (41), a bottom (42) of the camera, and output channels applicable with a channel selector (47 of FIG. 90).
На Фиг.90 показан изометрический вид селектора (47) канала, который может применяться соединительной камеры Фиг.88 и 89, пунктирными линиями показаны невидимые поверхности, в том числе направляющая поверхность (87) для сообщения текучих сред и для создания связи устройства через нижнее дроссельное отверстие (88), при этом, приемное гнездо (45B) применяется для установки, вращения и удаления селектора (47) канала.Fig. 90 is an isometric view of a channel selector (47) that can be used by the connecting chamber of Figs. 88 and 89, dotted lines show invisible surfaces, including a guide surface (87) for communicating fluids and for creating a device connection through the lower throttle hole (88), while the receiving socket (45B) is used to install, rotate and remove the channel selector (47).
На Фиг.91, 92, 93, 93A и 94 показаны примеры задвижки, пакера, пробки, сдвоенного пакера и ниппеля, известных элементов регулирования потока, которые можно применять с настоящим изобретением, соответственно. На Фиг.91 показан план с линией T-T сечения над продольным сечением по линии T-T подземной задвижки (74) типа дроссельной заслонки (127, которую содержит элемент (61) регулирования потока. На Фиг.92 показан изометрический вид, с вырезанной четвертью и линией U выделения над увеличенным видом детали, выделенной линией U, эксплуатационного пакера (40) элемента (61) регулирования потока с использованием соединительных устройств (60) и уплотненного соединения (97), который можно активировать с помощью срезающихся под действием давления штифтов (92). На Фиг.93 показан изометрический вид пробки (25A), являющейся элементом регулирования потока. На Фиг.93A показан план с линией AK-AK сечения сверху от продольного сечения по линии AK-AK, сдвоенного пакера (22), элемента (61) регулирования потока, с устройством (97) уплотнения и приемным гнездом (96), соединяющимся с соединительными устройствами (60). На Фиг.94 на плане с линией V-V сечения сверху от продольного сечения по линии V-V, показан элемент (61) регулирования потока ниппельного профиля (91) с приемным гнездом (45) для соединения с различными другими элементами регулирования потока. Верхний и нижний концы элементов регулирования потока Фиг.91-94 могут соединяться между трубами концентрической трубной колонны настоящего изобретения.Figs. 91, 92, 93, 93A and 94 show examples of a valve, a packer, a plug, a dual packer and a nipple, known flow control elements that can be used with the present invention, respectively. Fig. 91 shows a plan with a TT line of section over a longitudinal section along the TT line of an underground valve (74) such as a throttle valve (127 that contains a flow control element (61). Fig. 92 is an isometric view with a quarter and a U line cut out). highlighting over an enlarged view of the part highlighted by the U line, the operational packer (40) of the flow control element (61) using connecting devices (60) and a sealed connection (97), which can be activated using pressure-cutting pins (92). Fig pok An isometric view of the plug (25A), which is an element of flow control, is shown in Fig. 93A shows a plan with a line AK-AK of a section above the longitudinal section along line AK-AK, twin packer (22), flow control element (61), with a device (97) the seal and the receptacle (96) connected to the connecting devices (60). In Fig. 94, a plan with a line VV of a section above the longitudinal section along line VV, shows an element (61) for regulating the flow of the nipple profile (91) with receiving socket (45) for connection with various other elements is regulated ia flow. The upper and lower ends of the flow control elements of Figs. 91-94 may be connected between the tubes of the concentric pipe string of the present invention.
На Фиг.95 и 96 показан изометрический вид и виды сбоку, соответственно, селектора (47) канала, пунктирные линии показывают невидимые поверхности. Селекторы канала, показанные на Фиг.95 и 96, включают в себя соединительные приемные гнезда (45B) и выступы (48) селектора канала, и селекторы канала могут применяться с различными вариантами осуществления адаптированного распределительного переводника соединительной камеры настоящего изобретения, например, вариантами осуществления, показанными на Фиг.106-116.On Fig and 96 shows an isometric view and side views, respectively, of the selector (47) of the channel, dotted lines show invisible surfaces. The channel selectors shown in FIGS. 95 and 96 include connection receiving receptacles (45B) and channel selector protrusions (48), and channel selectors can be used with various embodiments of the adapted distribution adapter of the connecting chamber of the present invention, for example, embodiments, shown in Figures 106-116.
На Фиг.97 показан изометрический вид с линиями AE и AF выделения деталей, показанных на Фиг.98 и 99, соответственно, адаптированной соединительной камеры. Соединительная камера, показанная на Фиг.97, может применяться для образования компоновки (49 Фиг.100-105) с управлением давлением и варианта (70F Фиг.100-105) осуществления системы трубных колонн. На фигурах пунктирными линиями показаны невидимые поверхности.On Fig shows an isometric view with lines AE and AF highlight parts shown in Fig and 99, respectively, of the adapted connecting chamber. The connection chamber shown in FIG. 97 can be used to form a pressure control arrangement (49 of FIGS. 100-105) and an embodiment (70F of FIGS. 100-105) of implementing a pipe string system. In the figures, dashed lines indicate invisible surfaces.
На Фиг.98 и 99 показаны с увеличением участки соединительной камеры (43) в линиях AE и AF выделения деталей Фиг.97, пунктирными линиями показаны невидимые поверхности. На фигурах показана соединительная камера (43 Фиг.88-89), адаптированная к отклоняющим клиньям (124) выступающим от труб (39) выходных каналов, которые могут применяться разделения в плане пробуренные проходы в пластах, с образованием соединительных устройств (26) ближайшего к осевой линии прохода распределительного переводника (23), которые могут применяться для бурения долотом (125) на обсадной колонне. Циркуляция жидкого шлама может проходить через дроссельные отверстия (59) долота во время строительства скважины. Дроссельные отверстия (59) дна (42) камеры могут применяться для соединения радиального прохода (75 Фиг.102 и 104) устройства (58 Фиг.100-104) прохода шлама, при этом элемент компоновки может применяться для образования распределительного переводника (23U Фиг.102-104).Figs. 98 and 99 show, with increasing magnification, portions of the connecting chamber (43) in the detail highlighting lines AE and AF of Fig. 97, dashed lines show invisible surfaces. The figures show a connecting chamber (43 Fig. 88-89), adapted to deflecting wedges (124) protruding from the pipes (39) of the output channels, which can be used to divide the plan drilled passages in the layers, with the formation of connecting devices (26) closest to the center line of the passage of the distribution sub (23), which can be used for drilling with a bit (125) on the casing. The circulation of liquid sludge can pass through the throttle holes (59) of the bit during the construction of the well. The throttle openings (59) of the bottom (42) of the chamber can be used to connect the radial passage (75 of FIGS. 102 and 104) of the device (58 of FIGS. 100-104) of the passage of sludge, while the layout element can be used to form a distribution sub (23U of FIG. 102-104).
На Фиг.100, показан вид в плане с линией AG-AG соответствующей Фиг.101, адаптированного инструмента (58) прохода шлама. Фигуры включают в себя адаптированную соединительную камеру Фиг.97, образующую вариант осуществления (70F) трубы (49) с управлением давлением системы (70) трубных колонн, которую можно применять для образования множества скважинных проходов через подземные пласты, применимую для образования дополнительных вариантов (например, 76G Фиг.106-116) осуществления.On Fig, shows a plan view with a line of AG-AG corresponding Fig.101, adapted tool (58) passage of sludge. The figures include an adapted connecting chamber of Fig. 97, forming an embodiment (70F) of a pipe (49) with a pressure control system (70) of pipe columns, which can be used to form multiple downhole passages through underground formations, applicable to form additional options (e.g. 76G Fig. 106-116) implementation.
На Фиг.101 показано продольное сечение по линии AG-AG, соответствующее Фиг.102, системы (70F) трубных колонн Фиг.100, линиями разрыва указаны исключенные участки. На фигуре показана внутренняя концентрическая трубная колонна (50), наружная концентрическая трубная колонна (51), роторные соединительные устройства (72) и устройство (58) прохода шлама для установки и закрепления системы (70F), например, с одновременным осуществлением раздельной циркуляции потоков текучей смеси цемента и бурового раствора с изменяющимися скоростями, в проходе через подземные пласты.Fig. 101 shows a longitudinal section along the AG-AG line corresponding to Fig. 102 of the pipe string system (70F) of Fig. 100, the broken lines indicate the excluded sections. The figure shows the inner concentric pipe string (50), the outer concentric pipe string (51), rotary couplers (72) and the slurry passage device (58) for installing and securing the system (70F), for example, while simultaneously performing separate circulation of fluid flows mixtures of cement and drilling fluid with varying speeds in the passage through underground formations.
На Фиг.102 показана проекция изометрического вида Фиг.101 с сечениями на соответствующих линиях разрыва Фиг.101, и с линиями AH, AI и AJ выделения деталей Фиг.103, 104 и 105, соответственно, системы (70F) трубных колонн Фиг.100. На фигуре показано адаптированное устройство (58) прохода шлама, применимое, как распределительный переводник (23U) с элементом регулирования потока с соединением (126) клиновым захватом, используемым для осуществления подгонки длины концентрических труб компоновки.On Fig shows a projection of an isometric view of Fig. 101 with sections on the corresponding break lines of Fig. 101, and with lines AH, AI and AJ to highlight parts Figs. 103, 104 and 105, respectively, of the pipe string system (70F) of Fig. 100 . The figure shows an adapted sludge passage device (58), applicable as a distribution sub (23U) with a flow control element with a wedge grip connection (126) used to adjust the length of the concentric pipe assembly.
На Фиг.103, 104 и 105 показаны с увеличением участки системы (70F) Фиг.102, в линиях AH, AI и AJ выделения деталей, соответственно. На фигурах показан ближайший к осевой линии проход (2, 53) во внутренней концентрической трубе (50), с верхним концевым роторным соединительным устройством (72), соединяющимся с бурильной колонной, которая может соединяться на своем нижнем конце с инструментом (58) прохода шлама соединенным манжетами (89) с приемным гнездом (45) в наружной концентрической трубе (2A, 51). Прямые потоки (32, 33) или не прямые потоки (35, 37) между ближайшим к осевой линии проходом (25, 53) и концентрическим проходом (24, 54) могут применяться во внутренней концентрической трубе (2, 50) и наружной концентрической трубе (2A, 51) для выборочного регулирования потоков. Элемент (58) прохода шлама может устанавливаться в соединительную камеру (43) и удаляться из нее. Отклоняющие клинья (124) могут применяться для разделения в плане нескольких проходов через подземные пласты от одного основного ствола (6 Фиг.50-53 и 106-116). Оставшиеся участки компоновки (49) с управлением давлением могут применяться, как наружный элемент пересечения скважин (51A Фиг.50-53 и 106-116).103, 104, and 105 show, in enlarged portions of the system (70F) of FIG. 102, in detail highlight lines AH, AI, and AJ, respectively. The figures show the passage closest to the center line (2, 53) in the inner concentric pipe (50), with the upper end rotary connecting device (72) connected to the drill string, which can be connected at its lower end to the cuttings passage tool (58) connected by cuffs (89) with a receiving socket (45) in the outer concentric pipe (2A, 51). Direct flows (32, 33) or non-direct flows (35, 37) between the passage closest to the center line (25, 53) and the concentric passage (24, 54) can be used in the inner concentric pipe (2, 50) and the outer concentric pipe (2A, 51) for selectively controlling flows. The sludge passage element (58) can be installed in and removed from the connecting chamber (43). Deflecting wedges (124) can be used for separation in terms of several passages through underground formations from one main trunk (6 Fig. 50-53 and 106-116). The remaining sections of the configuration (49) with pressure control can be used as an external element of the intersection of wells (51A Fig. 50-53 and 106-116).
На Фиг.106-116 показан вариант осуществления (76G) системы (70) трубных колонн, содержащий распределительный переводник (23R Фиг.82), который может соединяться пакером (40 Фиг.92) соединительной камеры (43 Фиг.88-89), образующей пересечение скважин (51A). На фигурах показан распределительный переводник (23R), который образован из манифольда (43А) соединительной камеры, который может быть образован из соединительной камеры (43 Фиг.80), с ниппельными элементами (91 Фиг.94), создающими приемные гнезда (45), соединенные распределительным переводником (23D Фиг.75), который может соединяться с задвижками (74 Фиг.91) применимыми для отведения потока от одной скважины пересечения скважин (51A) через радиальный проход (75) распределительного переводника (23D). Левый скважинный поток может отводиться через радиальный проход (75) в концентрический проход (24) с использованием пробки (25A Фиг.93), соединяющейся с приемным гнездом (45) и спускающейся через ближайший к осевой линии проход (25), а поток правой скважины может подаваться через ближайший к осевой линии проход (25), обе скважины контролируются подземными предохранительными задвижками (74) между трубами ближайшей к осевой линии колонны (2) и эксплуатационными пакерами (40) в кольцевых пространствах (24A) на нижнем конце скважины.Figures 106-116 show an embodiment (76G) of a pipe string system (70) comprising a distribution sub (23R of Fig. 82) that can be connected by a packer (40 of Fig. 92) of a connecting chamber (43 of Figs. 88-89), forming the intersection of wells (51A). The figures show a distribution sub (23R), which is formed from the manifold (43A) of the connecting chamber, which can be formed from the connecting chamber (43 of Fig. 80), with nipple elements (91 of Fig. 94) creating receiving receptacles (45), connected by a distribution sub (23D of Fig. 75), which can be connected to valves (74 of Fig. 91) applicable to divert the flow from one well intersection (51A) through the radial passage (75) of the distribution sub (23D). The left borehole flow can be diverted through the radial passage (75) to the concentric passage (24) using a plug (25A of Fig. 93) that connects to the receiving socket (45) and descends through the passage (25) closest to the center line, and the flow of the right well can be supplied through the passage (25) closest to the center line, both wells are controlled by underground safety valves (74) between the pipes of the string closest to the center line (2) and production packers (40) in the annular spaces (24A) at the lower end of the well.
Фонтанная арматура и/или оборудование устья скважины может применяться при соединении с верхними концами (90) одного основного ствола (6) из которого две скважины проходят аксиально вниз, на пересечение скважин (51), к вертикально и/или в плане разделенным подземным зонам, при этом, обеспечивается герметичность двух обычных скважин, проходящих через одно оборудование устья скважины и основной ствол.Fountain fittings and / or wellhead equipment can be used when connecting to the upper ends (90) of one main trunk (6) from which two wells pass axially downward, at the intersection of wells (51), to vertically and / or in plan divided underground zones, this ensures the tightness of two conventional wells passing through one equipment of the wellhead and the main wellbore.
На Фиг.106 показан вид в плане с линией X-X соответствующей Фиг.107-111, с линией W выделения детали, соответствующей Фиг.112, варианта (76G) осуществления системы (76) трубных колонн нескольких скважин.Fig. 106 is a plan view with an X-X line corresponding to Figs. 107-111, with a part selection line W corresponding to Fig. 112, of an embodiment (76G) of an implementation of a system (76) of pipe columns of several wells.
На Фиг.107-111 показаны продольные сечения по линии X-X распределительного переводника Фиг.106, на Фиг.108, 109, 110 и 111 имеются линии Y, Z, AA и AB, соответственно, относящиеся к видам с увеличением Фиг.113-116. На фигурах показана комбинация элементов (23R, 76F Фиг.82 и 43 Фиг.88-89) системы трубных колонн с различными элементами (61) регулирования потока, образующая пересечение скважин (51), с верхними концами (90), соединяющимися с трубами одного основного ствола и/или оборудованием устья скважины. После строительства концентрические трубы (50, 51) и соответствующие проходы (53, 54, 55) могут становиться эксплуатационными и/или нагнетательными трубами (2 или 71, 2A или 78, 51) с соответствующими проходами (24, 24A, 25, 55). Штрих-пунктирная линия между верхним и нижним концами, представляет продолжение устройства по Фиг.107-111, и близость в плане двух скважин ниже пересечения скважин (51A) показана иллюстративно, поскольку скважины ниже пересечения скважин и одного основного ствола имеют, в общем, значительное разделение в плане для доступа к значительно вертикально и в плане разделенным подземным зонам.Figures 107-111 show longitudinal sections along the line XX of the distribution sub of Fig. 106; Figs. 108, 109, 110, and 111 have lines Y, Z, AA, and AB, respectively, related to magnified views of Figs. 113-116 . The figures show a combination of elements (23R, 76F of Figs. 82 and 43 of Figs. 88-89) of a pipe string system with various flow control elements (61) forming the intersection of wells (51) with the upper ends (90) connecting to the pipes of one main wellbore and / or wellhead equipment. After construction, concentric pipes (50, 51) and corresponding passages (53, 54, 55) can become production and / or discharge pipes (2 or 71, 2A or 78, 51) with corresponding passages (24, 24A, 25, 55) . The dashed line between the upper and lower ends represents a continuation of the device of Figs. 107-111, and the proximity in plan of two wells below the intersection of the wells (51A) is shown illustratively, since the wells below the intersection of the wells and one main well have, in general, significant separation in plan for access to significantly vertical and in plan divided underground zones.
На Фиг.112 на виде с увеличением участка системы (76G) трубных колонн в линии выделения W детали Фиг.106 показана внутренняя концентрическая трубная колонна (2), наружная концентрическая трубная колонна (2A), образующие внутренний проход (25) и концентрический проход (24) соединительной камеры (43) вокруг манифольда (43А) соединительной камеры для образования пересечения скважин (51A). Различные элементы регулирования потока можно устанавливать через ближайший к осевой линии проход (25) с использованием троса (11 Фиг.3) и тросового подъемника (4A Фиг.3), с селектором (47 Фиг.95-96) канала, который может соединяться с приемным гнездом (83) для выборочного блокирования одного ближайшего к осевой линии прохода и создания сообщения с другим для спуска устройства для установки в нем. Альтернативно, селектор (47 Фиг.95-96) канала, соединяющийся с приемным гнездом (83), можно использовать для одновременного прохода потоков текучей смеси в позиции (32, 35), в ближайший к осевой линии проход, или создания сообщения текучей среды в позициях (33, 37) в концентрический проход (24), в зависимости от других использованных соединяющихся элементов распределительного переводника.In Fig. 112, in an enlarged view of a portion of the system (76G) of pipe columns in the extraction line W of the component, Fig. 106 shows an inner concentric pipe column (2), an external concentric pipe column (2A), forming an internal passage (25) and a concentric passage ( 24) a connecting chamber (43) around the manifold (43A) of the connecting chamber to form a well intersection (51A). Various flow control elements can be installed through the passage (25) closest to the center line using a cable (11 of Figure 3) and a cable lift (4A of Figure 3), with a channel selector (47 of Figure 95-96) that can connect to a receiving socket (83) for selectively blocking one passage closest to the center line and creating a message with another to lower the device for installation in it. Alternatively, a channel selector (47 of FIGS. 95-96) connected to a receiving socket (83) can be used to simultaneously pass fluid flows at position (32, 35), to a passage closest to the center line, or to create a fluid message in positions (33, 37) in the concentric passage (24), depending on the other connecting elements of the distribution sub used.
На Фиг.113 показан вид с увеличением участка системы (76G) трубных колонн в линии Y выделения детали Фиг.108. На фигуре показан распределительный переводник (23D) с радиальным проходом (75) и приемным гнездом (45) ниппельного профиля между трубами (39) выходных каналов и внутренними концентрическими трубными колоннами (2).On Fig shows a view with an increase in the portion of the system (76G) of the pipe columns in the line Y of the selection details Fig.108. The figure shows a distribution sub (23D) with a radial passage (75) and a receiving socket (45) of a nipple profile between the pipes (39) of the output channels and the inner concentric pipe columns (2).
На Фиг.114 показан вид с увеличением участка системы (76G) в линии Z выделения детали Фиг.109. На фигуре показаны элементы (61) регулирования потока подземной задвижки (74), которая может применяться для выборочного регулирования ближайшего к осевой линии прохода (25). Например, на фигуре показаны регулирующие элементы подземной задвижки (74) в виде дроссельной заслонки (127), с соответствующими приемными гнездами для уплотнения заслонки или установки других элементов регулирования потока.On Fig shows an enlarged view of a portion of the system (76G) in the line Z of the allocation of details of Fig.109. The figure shows the elements (61) for regulating the flow of the underground valve (74), which can be used to selectively control the passage closest to the center line (25). For example, the figure shows the control elements of the underground valve (74) in the form of a throttle valve (127), with corresponding receiving sockets for sealing the valve or installing other flow control elements.
На Фиг.115 показан с увеличением вид участка системы (76G) в линии AA выделения детали Фиг.110, показаны внутренние концентрические трубные колонны (2), проходящие через дно (42) соединительной камеры (43), при этом, стенки (41) камеры и связанные трубы (39) выходных каналов функционируют, как концентрическая труба для общего концентрического прохода (24). Общий концентрический проход может применяться для нагнетания (31) и возврата (34) при циркуляции перед установкой пакера (40 Фиг.116), и два ближайших к осевой линии концентрических прохода (25), также применяются для нагнетания (31) или добычи (34) в плане и/или вертикально разделенных подземных зон.FIG. 115 shows an enlarged view of a portion of the system (76G) in the line AA of the part isolation of FIG. 110, shows internal concentric pipe columns (2) passing through the bottom (42) of the connecting chamber (43), while the walls (41) chambers and associated pipes (39) of the output channels function as a concentric pipe for a common concentric passage (24). A common concentric passage can be used for pumping (31) and return (34) during circulation before installing the packer (40 Fig. 116), and the two concentric passages (25) closest to the centerline are also used for pumping (31) or production (34 ) in the plan and / or vertically divided underground zones.
На Фиг.116 показан вид с увеличением участка системы (76G) трубных колонн в линии AB выделения детали Фиг.111. На фигуре показана труба (39) выходных каналов, соединенная с верхним концом элементов регулирования потока эксплуатационного пакера (40), которые показаны соединенными с концентрическими трубными колоннами (2A) соединенными устройствами (60) или зажимающими сегментами клинового захвата. Концентрический проход (24A) показан блокированным пакером (40), и ближайшие к осевой линии проходы (25) двух скважин, проходящие от соединительной камеры скважин (51 Фиг.107) могут разделяться для прохода к по вертикали и/или в плане разделенным подземным зонам.On Fig shows an enlarged view of a portion of the system (76G) of the pipe columns in the line AB highlight the details of Fig. 111. The figure shows the pipe (39) of the output channels connected to the upper end of the flow control elements of the production packer (40), which are shown connected to concentric pipe columns (2A) by connected devices (60) or wedge gripping segments. The concentric passage (24A) is shown by a blocked packer (40), and the passages (25) closest to the centerline of the two wells passing from the connecting chamber of the wells (51 of Fig. 107) can be divided for passage to vertically and / or in plan divided underground zones .
На Фиг.117 показан план с линией AK-AK сверху от вида сбоку по линии AK-AK, переводника (23). Вариант (23Z) осуществления распределительного переводника (23) показан содержащим распределительный переводник (21) соединительной камеры, показана адаптированная соединительная камера (43) с концами (90), соединяющимися с трубными колоннами другого элемента, содержащими по меньшей мере, наружную трубную колонну (2A) и внутреннюю концентрическую трубную колонну (2) с ближайшим к осевой линии каналом (25) и первым приемным гнездом (45) верхнего конца выше дна (42) соединительной камеры, которое может применяться как соединяющееся второе приемное гнездо. Аксиальный нижний выходной канал (39) может быть изолирован от бокового наклонного выходного канала (39) соединением сдвоенного пакера или трубы поперек первого и второго приемных гнезд для уплотнения поперек соединения (44) выходного канала для функционирования, как селектор канала для аксиального совмещенного выходного канала. Проход сдвоенного пакера или герметизирующей трубы из первого приемного гнезда (45) к третьему приемному гнезду (45) нижнего конца может отделять ближайший к осевой линии (25) проход от концентрического прохода (24), с помощью уплотнения дроссельных отверстий (59) переводника потока. Альтернативно, блокирующий элемент регулирования потока или селектор канала может соединяться во втором приемном гнезде (42) для пересечения потоков из ближайшего к осевой линии прохода, через концентрический проход (24, 24A), к окружающему проходу, который может включать в себя, например, первый кольцевой проход. Поток ниже блокирования или селектора канала может отводиться в концентрический проход (24) через дроссельные отверстия переводника, ниже нижнего приемного гнезда (42) переводника (21) соединительной камеры. Наклонная ориентация выходных каналов может применяться с высокоскоростными или склонными к созданию эрозии текучими смесям для предотвращения резки потоком распределительного переводника (23Z).On Fig shows a plan with the AK-AK line from above from a side view along the line AK-AK, sub (23). An embodiment (23Z) of a distribution sub (23) is shown comprising a connecting chamber distribution sub (21), an adapted connecting chamber (43) with ends (90) connected to pipe columns of another element containing at least an outer pipe column (2A) is shown ) and an inner concentric pipe string (2) with the channel (25) closest to the center line and the first receiving socket (45) of the upper end above the bottom (42) of the connecting chamber, which can be used as a connecting second receiving socket before. The axial lower output channel (39) can be isolated from the side inclined output channel (39) by connecting a double packer or pipe across the first and second receiving sockets to seal across the output channel connection (44) to function as a channel selector for the axial aligned output channel. The passage of a twin packer or sealing pipe from the first inlet socket (45) to the third inlet socket (45) of the lower end can separate the passage closest to the center line (25) from the concentric passage (24) by sealing the throttle holes (59) of the flow sub. Alternatively, the flow control blocking element or channel selector may be connected in a second receiving socket (42) to cross the flows from the passage closest to the center line, through the concentric passage (24, 24A), to the surrounding passage, which may include, for example, a first ring passage. The flow below the blocking or channel selector can be diverted to the concentric passage (24) through the throttle openings of the sub, below the lower receiving socket (42) of the sub (21) of the connecting chamber. The oblique orientation of the output channels can be used with high-speed or erosion-prone fluid mixtures to prevent the flow of the distribution sub (23Z) from cutting.
Переводник (21) соединительной камеры может адаптироваться с дополнительной концентрической трубной колонной (2B), показанной пунктирной линией, образующей дополнительный концентрический проход (24A) с которым выходной канал (39) может сообщаться с или через которую проходить, перемещаясь через врезку (46) трубы (39) выходного канала в самую дальнюю от осевой линии трубу (2B). Множество труб (39) выходного канала может выборочно сообщаться с множеством дополнительных концентрических труб с использованием трубы выходного канала и селектора канала для прохода через промежуточный проход для образования новых вариантов (23Z) осуществления распределительного переводника, которые можно применять для создания сообщения ближайшего к осевой линии канала (25) с любым концентрическим проходом. Множество распределительных переводников (23Z) можно комбинировать для образования новых распределительных переводников для сообщения текучей средой между множеством различных концентрических проходов, через ближайший к осевой линии канал между множеством распределительных переводников (23Z).The adapter (21) of the connecting chamber can be adapted with an additional concentric pipe string (2B), indicated by a dashed line, forming an additional concentric passage (24A) with which the output channel (39) can communicate with or through which it can be moved through the pipe insert (46) (39) the output channel to the pipe farthest from the center line (2B). A plurality of outlet duct pipes (39) can selectively communicate with a plurality of additional concentric tubes using an outlet duct pipe and a channel selector to pass through the intermediate passage to form new (23Z) implementation of a distribution sub that can be used to create a message closest to the center line of the duct (25) with any concentric passage. A plurality of distribution sub (23Z) can be combined to form new distribution sub for fluid communication between a plurality of different concentric passages through a channel closest to the centerline between a plurality of distribution sub (23Z).
На Фиг.118 показан план с линией AQ-AQ сверху от продольного сечения по линии AQ-AQ с линиями разрыва, указывающими удаленные участки, варианта осуществления адаптированного селектора (47A) канала, который может применяться в системах трубных колонн Фиг.119-122. На фигуре показано множество направляющих поверхностей (87) для соответствующего множества дополнительных дроссельных отверстий (59 Фиг.119-122) выходного канала, применимых для подачи селектора канала в ближайший к осевой линии проход с использованием давления проходящего потока текучей среды. Применяемый, если необходимо элемент (61) регулирования потока, показанный, для примера, как шаровой кран (84), может обеспечивать поток через селектор канала при перекачке через ближайший к осевой линии проход для совмещения с выходным каналом системы (70G Фиг.119-120).On Fig shows a plan with the AQ-AQ line above the longitudinal section along the line AQ-AQ with the tear lines indicating the remote areas of the embodiment of the adapted channel selector (47A), which can be used in pipe pipe systems Fig.119-122. The figure shows a plurality of guide surfaces (87) for the corresponding plurality of additional throttle openings (59 of FIGS. 119-122) of the outlet channel, suitable for supplying the channel selector to the passage closest to the center line using the pressure of the passing fluid stream. Used, if necessary, the flow control element (61), shown, for example, as a ball valve (84), can provide flow through the channel selector when pumping through the passage closest to the axial line for alignment with the system output channel (70G Fig. 119-120 )
Адаптированные варианты осуществления селектора (47A) канала можно комбинировать с другими элементами (61) регулирования потока, например, соединениями (60) для приемных гнезд (45 Фиг.119-122), сдвоенными пакерами (22) для блокирования проходов выходного канала соединительной камеры и/или блокирования дроссельных отверстий (59) между проходами, внутренними клапанами (84) одностороннего действия, или соединительным приемным гнездом (45B) для эксплуатационного инструмента на тросе, рабочей колонне составной обсадной трубы или гибкой насосно-компрессорной трубе. Текучая среда, циркулирующая между ближайшим к осевой линии проходом (25) и концентрическим проходом (24 Фиг.119-122) может применяться для содействия перемещению селектора канала в ближайшем к осевой линии проходе, например, для выполнения одного или нескольких этапов развития трещины в залежи сланцевого газа.Adapted embodiments of the channel selector (47A) can be combined with other flow control elements (61), for example, connections (60) for receiving sockets (45 Fig.119-122), dual packers (22) to block the passage of the output channel of the connecting chamber and / or blocking throttle openings (59) between passages, single-acting internal valves (84), or a connecting receiving socket (45B) for a service tool on a cable, work string of a composite casing pipe or flexible pump-compressor oh pipe. A fluid circulating between the passage (25) closest to the center line and the concentric passage (24 of FIGS. 119-122) can be used to facilitate the passage of the channel selector in the passage closest to the center line, for example, to perform one or more stages of the development of a fracture in the reservoir shale gas.
Варианты осуществления селектора канала могут перекачиваться через ближайший к осевой линии проход для соединения с дроссельными отверстиями в ближайшем к осевой линии проходе. Альтернативно, варианты осуществления перекачиваемого селектора канала могут подвешиваться, например, на тросе (11 Фиг.3) и тросовом подъемнике (4A Фиг.3) или рабочей колонне составных обсадных труб колонн или гибкой насосно-компрессорной трубе на буровой установке, при этом, возможность подъема несущей буровой установкой можно дополнять возможностью выборочного управления циркуляцией селектора канала, с одновременной подачей потоков текучей среды изменяющейся скорости для удаления или подачи текучей смеси. Например, текучие смеси жидкостей, газов и/или твердых частиц могут удаляться или размещаться во время таких операций, как гидроразрыв с подачей проппанта для утилизации отходов, добыча сланцевого газа или установка гравийного фильтра в неконсолидированном коллекторе.Embodiments of the channel selector can be pumped through the passage closest to the center line to connect with throttle openings in the passage closest to the center line. Alternatively, embodiments of the pumped channel selector can be suspended, for example, on a cable (11 of Figure 3) and a cable lift (4A of Figure 3) or a work string of composite casing strings or a flexible tubing on a rig, lifting the carrier rig can be supplemented by the ability to selectively control the circulation of the channel selector, while supplying fluid flows of varying speed to remove or supply a fluid mixture. For example, fluid mixtures of liquids, gases, and / or solids may be removed or disposed of during operations such as proppant fracturing for waste disposal, shale gas production, or the installation of a gravel pack in an unconsolidated reservoir.
На Фиг.119 и 120 показан план с линией AP-AP сверху от продольного сечения по линии AP-AP и изометрический вид, показывающий продольные сечения Фиг.119 с линиями разрыва, соответственно, варианта осуществления системы (70G) трубных колонн. На фигурах показан селектор (47A) канала с соединительным профилем (60), соединенным в приемном гнезде (45) распределительного переводника (21) соединительной камеры, с тремя дроссельными отверстиями (59) выходного канала, совмещенными с селектором канала Фиг.118. На фигурах показан соответствующий сдвоенный пакер, который можно применять для дроссельных отверстий переводника, при этом, текучая среда ниже селектора канала может применяться для циркуляции в позиции (33) в концентрическом проходе (24) через самые нижние дроссельные отверстия распределительного переводника (23), для содействия установке селектора канала так, что может создаваться сообщение текучей смеси жидкостей, газов и/или твердых частиц через ближайший к осевой линии проход в позицию (33) в первый кольцевой проход с использованием направляющей поверхности (87) и трубы (39) выходного канала, образующей элемент радиального прохода (75).FIGS. 119 and 120 show a plan with an AP-AP line above the longitudinal section along the AP-AP line and an isometric view showing longitudinal sections of FIG. 119 with tear lines, respectively, of an embodiment of a pipe string system (70G). The figures show a channel selector (47A) with a connecting profile (60) connected to the receiving socket (45) of the distribution sub (21) of the connecting chamber, with three throttle openings (59) of the output channel aligned with the channel selector of FIG. 118. The figures show the corresponding twin packer, which can be used for the throttle openings of the sub, while the fluid below the channel selector can be used to circulate at position (33) in the concentric passage (24) through the lowest throttle openings of the distribution sub (23), for facilitating the installation of the channel selector so that a fluid mixture of liquids, gases and / or solid particles can be created through the passage closest to the center line to position (33) in the first annular passage using the control surface (87) and the pipe (39) of the output channel forming the radial passage element (75).
Установка селектора канала в ближайший к осевой линии проход для последующих операций может проходить, например, с использованием тросового подъемника (4A Фиг.3) и троса (11 Фиг.3) для выборочной установки селектора канала смежно с трубами выходных каналов. Сдвоенные пакеры (22) могут применяться для перекрывания дроссельных отверстий в стенках ближайшей к осевой линии трубы для образования пути потока циркуляции в проходах (24, 25) системы трубных колонн для нагнетания и/или извлечения, например, при распространении (28B Фиг.123) подземных трещин (18B Фиг.123) с помощью нагнетания проппанта, за которым следует извлечение выпавшего проппанта и последующий выборочный поток добычи и/или ограничение водопритока.Installation of the channel selector in the passage closest to the center line for subsequent operations can take place, for example, using a cable hoist (4A of FIG. 3) and a cable (11 of Figure 3) for selectively installing the channel selector adjacent to the pipes of the output channels. Twin packers (22) can be used to block throttle openings in the walls of the pipe closest to the center line to form a circulation flow path in the passages (24, 25) of the pipe string system for injection and / or extraction, for example, during propagation (28B Fig. 123) underground fractures (18B of FIG. 123) by means of injection of proppant, followed by extraction of the proppant that has precipitated and subsequent selective production flow and / or limitation of water inflow.
Альтернативно, например, подача селектора канала в совмещение с выходным каналом распределительного переводника (21) соединительной камеры системы (70G) трубных колонн, с помощью, например, колонны гибкой насосно-компрессорной трубы или рабочей колонны из составных обсадных труб, которым помогает перекачка между проходами (24, 25) через дроссельные отверстия во внутренней концентрической трубе (2), может применяться для размещения текучей смеси жидкостей и твердых частиц проппанта, которые можно перекачивать по гибкой насосно-компрессорной трубе и выходному каналу для распространения трещин. После этого, текучая среда, нагнетаемая через концентрический проход (24) проходящая через обратный клапан может применяться для подачи текучей среды через селектора (47A) канала и в ближайший к осевой линии проход (25), для подъема выпавшего проппанта снизу вверх. В сравнении с этим, состояние техники требует удаления сверху вниз с помощью трубы Вентури выпавшего проппанта. После прохода потока текучей среды через селектор канала, селектор канала может повторно устанавливаться для прямой циркуляции удаления проппанта, как описано ниже и показано на Фиг.121-122. Таким способом, несколько этапов развития трещины можно выполнять без необходимости удаления рабочей колонны гибкой насосно-компрессорной трубы или составной рабочей колонны насосно-компрессорных труб из скважины.Alternatively, for example, feeding the channel selector in combination with the output channel of the distribution sub (21) of the connecting chamber of the pipe system (70G), using, for example, a flexible tubing string or a working string of composite casing, which is facilitated by transfer between passages (24, 25) through throttling holes in the inner concentric pipe (2), can be used to accommodate a fluid mixture of liquids and proppant solids, which can be pumped through a flexible tubing the cabin and the outlet for crack propagation. After that, the fluid pumped through the concentric passage (24) passing through the non-return valve can be used to supply fluid through the channel selector (47A) and into the passage (25) closest to the center line to raise the proppant that has fallen from the bottom up. In comparison, the state of the art requires removal from the top down using a venturi pipe of proppant that has precipitated. After the fluid flow passes through the channel selector, the channel selector can be re-set to directly circulate proppant removal, as described below and shown in Figures 121-122. In this way, several stages of fracture development can be performed without having to remove the working string of the flexible tubing or the composite working string of the tubing from the well.
На Фиг.121 и 122 показаны план с линией AN-AN сечения сверху от продольного сечения по линии AN-AN, с пунктирными линиями, показывающими невидимые поверхности, и изометрический вид, показывающий продольное сечение и сечения по линиям разрыва Фиг.121, соответственно, варианта осуществления системы (70H) трубных колонн, который может применяться для удаления твердых частиц из ближайшего к осевой линии прохода. После совмещения селектора (47A Фиг.119-120) канала и нагнетания или извлечения текучей смеси через радиальный проход (75) трубы (39) выходного канала, как описано выше и показано на Фиг.119-120, селектор (47A) канала можно повторно совмещать с дроссельными отверстиями (59) в ближайшей к осевой линии трубе (2) для создания более высокого потока циркуляции между проходами (24, 25) с использованием стенки (22) сдвоенного пакера для блокирования радиального прохода (75) трубы (39) выходного канала, первоначально использовавшегося для подачи, например, проппанта.On Fig and 122 shows a plan with a line AN-AN section above the longitudinal section along the line AN-AN, with dashed lines showing invisible surfaces, and an isometric view showing the longitudinal section and section along the break lines of Fig, respectively, an embodiment of a pipe string system (70H) that can be used to remove particulate matter from an aisle closest to the center line. After combining the channel selector (47A FIG. 119-120) and injecting or extracting the fluid mixture through the radial passage (75) of the outlet channel pipe (39), as described above and shown in FIG. 119-120, the channel selector (47A) combine with throttle holes (59) in the pipe (2) closest to the center line to create a higher circulation flow between the passages (24, 25) using the double packer wall (22) to block the radial passage (75) of the output channel pipe (39) originally used to feed, for example, proppant.
Если, например, гидроразрыв с использованием проппанта проводится в залежи сланцевого газа вначале с установкой селектора канала на нижнем конце системы (70G Фиг.119-120), после выпадения проппанта, циркуляцию текучей среды можно создавать с нагнетанием через концентрический проход и возвратом через клапан одностороннего действия (84) селектора канала для подъема проппанта и обеспечения перемещения вниз селектора канала, например, на гибкой насосно-компрессорной трубе, до совмещения направляющей поверхности (87) селектора (47A) канала с дроссельными отверстиями (59) непосредственно ниже радиального прохода (75), для обеспечения увеличенного объема циркуляции текучей среды между проходами (24, 25) для очистки от выпавшего проппанта. После этого, селектор (47A) канала может совмещаться со следующим радиальным проходом и процесс может повторяться. Одним возможным устройством являются операции осуществления циркуляции через гибкую насосно-компрессорную трубу этапами снизу вверх, которая может соединяться с приемными гнездами (45B Фиг.118) селектора канала, с текучей средой, нагнетаемой вниз по концентрическому проходу (24), поворачивающей на первых открытых дроссельных отверстиях в ближайший к осевой линии проход (25) ниже герметичного соединения колонны гибкой насосно-компрессорной трубы с приемным гнездом (45B) селектора канала. Другое возможное устройство включает в себя, например, составную насосно-компрессорную трубу, которую можно использовать с управлением давлением на поверхности, и которое содержит, например, вращающуюся головку.If, for example, hydraulic fracturing using proppant is carried out in shale gas deposits at the beginning with the installation of a channel selector at the lower end of the system (70G Fig. 119-120), after proppant has precipitated, the fluid can be circulated by pumping through a concentric passage and returning through a one-way valve actions (84) of the channel selector to raise the proppant and ensure the channel selector moves downward, for example, on a flexible tubing, until the guide surface (87) of the channel selector (47A) is aligned with the throttle GOVERNMENTAL holes (59) directly below the radial passage (75) for providing increased volume for circulating fluid between the passages (24, 25) for removal of precipitated proppant. After that, the channel selector (47A) can be combined with the next radial passage and the process can be repeated. One possible device is the operation of circulating through a flexible tubing in stages from the bottom up, which can be connected to the receiving sockets (45B of Fig. 118) of the channel selector, with a fluid pumped downward through a concentric passage (24), turning on the first open throttle holes in the passage (25) closest to the center line below the tight connection of the tubing string string to the receiving receptacle (45B) of the channel selector. Another possible device includes, for example, a composite tubing that can be used to control surface pressure, and which includes, for example, a rotating head.
На Фиг.123 показаны схемы продольных сечений варианта осуществления системы (76L) трубных колонн, применимой для множества скважин и типов скважин. На фигуре показана одна трубная колонна (51), справа, установленная с колонной с управлением давлением для образования одной колонны нагнетательной и/или эксплуатационной концентрической трубы (2) в проходе через подземные пласты, соединенной с пересечением скважин (51 A) и дополнительно соединяющейся с системой (70) трубных колонн, с распределительными переводниками (21) соединительных камер, сдвоенными пакерами (22) и пробками (25A) для образования системы (76L) трубных колонн, создающей сообщение текучей средой между подземными ближними зонами (ниже 1Y, 1W, IV, 1U, IT) и оборудованием устья скважины (не показано), на верхнем конце одного основного ствола (6). Концентрические трубные колонны(50, 51) могут устанавливаться с трубной компоновкой с управлением давлением, чтобы становиться концентрической внутренней трубой (2) и наружной трубой (2A), соответственно, после образования скважины, в зависимости от варианта применения, и удаления внутренней колонны (50).123 is a longitudinal sectional diagram of an embodiment of a tubing string system (76L) applicable to a plurality of wells and well types. The figure shows one pipe string (51), on the right, installed with a pressure-controlled string for the formation of one column of injection and / or production concentric pipe (2) in the passage through underground formations connected to the intersection of wells (51 A) and further connected to a system (70) of pipe columns, with distribution adapters (21) connecting chambers, dual packers (22) and plugs (25A) to form a system (76L) of pipe columns that creates fluid communication between underground near zones (n same 1Y, 1W, IV, 1U, IT) equipment and the wellhead (not shown) at the upper end of the main barrel (6). Concentric pipe columns (50, 51) can be installed with a pressure-controlled pipe assembly to become a concentric inner pipe (2) and outer pipe (2A), respectively, after the formation of the well, depending on the application, and the removal of the inner column (50 )
Типы применяющихся скважин могут включать в себя, по существу, углеводородные и/или, по существу, водные скважины, например, правая эксплуатационная углеводородная скважина может переводиться, позиция (33), в концентрический проход (24) левой скважины, при этом, добытые, позиция (34), текучие среды нагнетаются, позиция (31), вниз в левую скважину для выхода на конце или входа в распределительный переводник (21) соединительной камеры, с пробками (25A) выше и ниже для направления потока в первое кольцевое пространство (55), герметизированное в стенах (1A) каверны или в проход через подземные пласты (52). Углеводородная жидкая смесь может разделяться на газ, жидкий углеводород, воду и/или твердые частицы. Если получают воду, ее можно использовать для разработки растворением стенок (1A) каверны, при этом, сдвоенные пакеры (22) и пробки (25A) можно перегруппировывать для удаления получающегося в результате рассола. Система трубных колон может применяться для добычи (34), забираемой через концентрический проход (24) трубой выходного канала из первого кольцевого прохода (55) в позицию (35), ближайший к осевой линии канал для подъема вверх. По существу, жидкая смесь с газом может отбираться из самого верхнего распределительного переводника (21) соединительной камеры, или текучие среды различной относительной плотности, по существу, газообразный или жидкий углеводород и/или вода, могут отбираться из других распределительных переводников (21) соединительных камер, между близкими зонами (1T, 1U, 1V, 1W, 1Y) с помощью перегруппировки устройств (22, 25A) регулирования потока.The types of wells used can include essentially hydrocarbon and / or essentially water wells, for example, the right production hydrocarbon well can be translated, position (33), into the concentric passage (24) of the left well, while position (34), fluids are injected, position (31), down into the left borehole to exit at the end or enter the distribution sub (21) of the connecting chamber, with plugs (25A) above and below to direct the flow into the first annular space (55 ) sealed in walls (1A) ka true or into the passage through the underground strata (52). The hydrocarbon liquid mixture may be separated into gas, liquid hydrocarbon, water and / or solid particles. If water is obtained, it can be used to develop caverns by dissolving the walls (1A), while the dual packers (22) and plugs (25A) can be rearranged to remove the resulting brine. The system of pipe columns can be used for production (34), taken through a concentric passage (24) by the pipe of the outlet channel from the first annular passage (55) to position (35), the channel closest to the center line for lifting upward. Essentially, a liquid mixture with gas can be taken from the uppermost distribution sub (21) of the connecting chamber, or fluids of different relative densities, essentially gaseous or liquid hydrocarbon and / or water, can be taken from other distribution subs (21) of the connecting chamber between adjacent zones (1T, 1U, 1V, 1W, 1Y) by rearrangement of flow control devices (22, 25A).
Другие применимые типы скважин включают в себя, например, по существу, углеводородные скважины, где распределительные переводники (21) соединительных камер могут применяться для выполнения многоступенчатого гидроразрыва для создания трещин (18A) в близких зонах (1T, 1U, 1V, 1W, 1Y), при этом, давления могут передаваться, позиция, (28A) в точку распространения трещины, и при этом, проппант можно использовать для сохранения трещин открытыми для прохода, например, газа из залежей сланцевого газа или текучей смеси из коллектора песчаника низкой проницаемости, и правая скважина может иметь доступ к другим залежам, коллекторам или действовать, как утилизационная скважина для сточной воды.Other applicable well types include, for example, essentially hydrocarbon wells, where distribution chambers (21) of connecting chambers can be used to perform multi-stage fracturing to create fractures (18A) in close areas (1T, 1U, 1V, 1W, 1Y) in this case, pressures can be transmitted, position, (28A) to the crack propagation point, and at the same time, proppant can be used to keep the cracks open for passage, for example, gas from shale gas deposits or a fluid mixture from a low permeable sandstone reservoir sti, and the right well may have access to other deposits, reservoirs or act as a disposal well for wastewater.
Другие применимые типы скважин включают в себя, например, по существу, геотермальные скважины или скважины утилизации сточной воды, например, удаление пробки (25A) из пересечении скважин (51A) и установку сдвоенного пакера для обеспечения нагнетания в правую скважину воды, получаемой через трещину (18A) геотермального коллектора левой скважины, что можно выборочно регулировать распределительными переводниками (21) соединительных камер, которые создают доступ к выбранным близким зонам (1T, 1U, 1V, 1W, 1Y) или нагнетание жидких отходов добычи из правой скважины в вертикально разделенные близкие зоны (1T, 1U, 1V, 1W, 1Y) левой скважины.Other suitable types of wells include, for example, essentially geothermal wells or wastewater recovery wells, for example, removing a plug (25A) from a well intersection (51A) and installing a twin packer to allow injection of water through a fracture into the right well ( 18A) the geothermal collector of the left well, which can be selectively controlled by distribution chambers (21) of the connecting chambers, which provide access to selected nearby zones (1T, 1U, 1V, 1W, 1Y) or injection of liquid waste from the right kvazhiny in vertically separated close zone (1T, 1U, 1V, 1W, 1Y) left-wells.
Другие типы применимых скважин включают в себя, например, комбинации, по существу, углеводородных и, по существу, водных скважин, производящих воду с высокой температурой и давлением из правой скважины или подающих воду в геотермальный коллектор правой скважины, производящей пар, дополнительно направляемый для нагрева битуминозных песков или холодных вязких арктических коллекторов на левой стороне, которые могут быть выборочно доступными через распределительные переводники (21) соединительных камер для подачи нагретой воды в одну или несколько близких зон (1T, 1U, 1V, 1W, 1Y) для получения нагретых углеводородов из одной или нескольких оставшихся близких зон.Other types of usable wells include, for example, combinations of substantially hydrocarbon and essentially water wells producing water with high temperature and pressure from the right well or supplying water to the geothermal reservoir of the right well producing steam, further directed to heat tar sands or cold viscous arctic collectors on the left side, which can be selectively accessible through the distribution substs (21) of the connecting chambers for supplying heated water to one or how close areas (1T, 1U, 1V, 1W, 1Y) to produce heated hydrocarbons from one or more of the remaining zones close.
Варианты осуществления настоящего изобретения, таким образом, дают набор элементов комбинируемых систем, устройств и способов, что обеспечивает создание любой конфигурации или ориентации выборочно регулируемых отдельных одновременных потоков текучей смеси с изменяющимися скоростями в одной или нескольких подземных скважинах, которые могут отходить от одного основного ствола и оборудования устья скважины, для направления, по существу, углеводородов или по существу, текучей смеси на водной основе жидкостей, газов, твердых частиц, или их комбинаций, по меньшей мере, в одну близкую зону, по меньшей мере, одного прохода через подземные пласты, по меньшей мере, в еще одну близкую зону или оборудование устья скважины, на верхнем конце подземной скважины или из них, при этом, потоки текучей смеси можно нагнетать или извлекать.Embodiments of the present invention, thus, provide a set of elements of combinable systems, devices and methods, which ensures the creation of any configuration or orientation of selectively controlled separate simultaneous flows of a fluid mixture with varying speeds in one or more underground wells that can depart from one main wellbore and wellhead equipment, for directing substantially hydrocarbons or a substantially fluid mixture of water-based liquids, gases, solids, or x combinations of at least one close zone of at least one passage through the subterranean formations, at least one more close zone or wellhead equipment, at or from the upper end of the underground well, with fluid flows mixtures can be pumped or recovered.
Хотя описаны различные конкретные варианты осуществления настоящего изобретения, должно быть понятно, что в объеме прилагаемой формулы изобретения, настоящее изобретение можно реализовать на практике иначе, чем описано в данном документе.Although various specific embodiments of the present invention have been described, it should be understood that, within the scope of the appended claims, the present invention may be practiced differently than described herein.
Claims (20)
обеспечение на верхнем конце одной или нескольких подземных скважин поворотно устанавливаемой подземной системы (49, 70, 76) трубных колонн множеством трубных колонн (2, 2A, 2B, 2C, 39, 50, 51, 71, 78), при этом система трубных колонн соединяется с оборудованием (7) устья скважины с концентрическим каналом;
обеспечение, по меньшей мере, одного распределительного переводника (23), по меньшей мере, одним радиальным проходом (75), сообщенным с, по меньшей мере, одним проходом (24, 24A, 24B, 25, 26, 53, 54, 55) для сообщения с, по меньшей мере, одной трубной колонной, проходящей аксиально вниз от, по меньшей мере, одного распределительного переводника к, по меньшей мере, одной близкой зоне одной или нескольких подземных скважин; и
выборочное регулирование разделенных одновременно проходящих потоков текучей среды с изменяющимися скоростями между оборудованием устья скважины и, по меньшей мере, одной близкой зоной с использованием одного или нескольких элементов (61) регулирования потока, подсоединенных между элементами трубных колонн или устанавливаемых через ближайший к осевой линии проход (25) или соединительные устройства (26), по меньшей мере, одного распределительного переводника и соединенных с, по меньшей мере, одним приемным гнездом, установленным между элементами трубных колонн или в, по меньшей мере, одном распределительном переводнике, при этом перемещая, по существу, углеводородные или, по существу, водные текучие смеси жидкостей, газов, твердых частиц или их комбинации в, по меньшей мере, одну близкую зону или из нее.1. The method of using the underground system (49, 70, 76) of pipe columns for selective regulation of separate simultaneously passing flows (31-37) of a fluid mixture (38) with varying speeds in one or more underground wells passing from one main shaft (6) and equipment (7) of the wellhead, comprising the following steps:
providing at the upper end of one or more underground wells of a rotary installed underground system (49, 70, 76) of pipe columns with a plurality of pipe columns (2, 2A, 2B, 2C, 39, 50, 51, 71, 78), while the system of pipe columns connected to equipment (7) of the wellhead with a concentric channel;
providing at least one distribution sub (23) with at least one radial passage (75) in communication with at least one passage (24, 24A, 24B, 25, 26, 53, 54, 55) for communication with at least one pipe string extending axially downward from at least one distribution sub to at least one close zone of one or more underground wells; and
selective control of separated simultaneously flowing fluid flows with varying speeds between the wellhead equipment and at least one close zone using one or more flow control elements (61) connected between pipe string elements or installed through the passage closest to the axial line ( 25) or connecting devices (26) of at least one distribution sub and connected to at least one receiving socket mounted between the ele with pipe columns or in at least one distribution sub, while moving essentially hydrocarbon or essentially aqueous fluid mixtures of liquids, gases, solids, or a combination thereof, to at least one close zone or from her.
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB1004961.7 | 2010-03-25 | ||
GB1004961.7A GB2471354B (en) | 2009-06-23 | 2010-03-25 | Apparatus and methods for operating one or more solution mined storage wells through a single bore |
GB1010480A GB2471385B (en) | 2009-06-23 | 2010-06-22 | Apparatus and methods for forming and using subterranean salt cavern |
GBGB1010480.0 | 2010-06-22 | ||
GBGB1011290.2 | 2010-07-05 | ||
GB1011290.2A GB2471760B (en) | 2009-07-06 | 2010-07-05 | Apparatus and methods for subterranean downhole cutting, displacement and sealing operations using cable conveyance. |
PCT/US2011/000377 WO2011119198A1 (en) | 2010-03-25 | 2011-03-01 | Manifold string for selectively controlling flowing fluid streams of varying velocities in wells from a single main bore |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012145288A RU2012145288A (en) | 2014-04-27 |
RU2556560C2 true RU2556560C2 (en) | 2015-07-10 |
Family
ID=47428416
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012145288/03A RU2556560C2 (en) | 2010-03-25 | 2011-03-01 | Pipe string system for selective regulation of fluid flows with variable speeds in wells forking from one common wellbore |
RU2012145291/03A RU2563865C2 (en) | 2010-03-25 | 2011-03-01 | Construction of well with pressure control, operations system, and methods applied to operations with hydrocarbons, storage and production by dissolution |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012145291/03A RU2563865C2 (en) | 2010-03-25 | 2011-03-01 | Construction of well with pressure control, operations system, and methods applied to operations with hydrocarbons, storage and production by dissolution |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (2) | EP2550426B8 (en) |
CN (1) | CN103180544B (en) |
DK (1) | DK2550422T3 (en) |
MY (1) | MY157428A (en) |
RU (2) | RU2556560C2 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10280727B2 (en) | 2014-03-24 | 2019-05-07 | Heal Systems Lp | Systems and apparatuses for separating wellbore fluids and solids during production |
US10597993B2 (en) | 2014-03-24 | 2020-03-24 | Heal Systems Lp | Artificial lift system |
EP3122991A4 (en) | 2014-03-24 | 2017-11-01 | Production Plus Energy Services Inc. | Systems and apparatuses for separating wellbore fluids and solids during production |
CN108894759B (en) * | 2018-07-27 | 2023-09-26 | 中国石油天然气股份有限公司 | Underground oil-water separation injection and production integrated device based on electric pulse and application method thereof |
CN109657299B (en) * | 2018-11-28 | 2023-01-17 | 郭建林 | Shale gas reservoir mining method |
RU2714414C1 (en) * | 2019-03-11 | 2020-02-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт земной коры Сибирского отделения Российской академии наук (ИЗК СО РАН) | Method for lowering a casing column into horizontal shafts of a large length under conditions of differential clamping |
CN112377134B (en) * | 2020-11-30 | 2022-05-03 | 西华大学 | Eccentric reciprocating feeding window-opening sidetracking power tool |
CN114778798B (en) * | 2022-04-20 | 2023-07-07 | 安徽理工大学 | Determination method for construction control of Taiyuan limestone water migration |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3448803A (en) * | 1967-02-02 | 1969-06-10 | Otis Eng Corp | Means for operating a well having a plurality of flow conductors therein |
RU2135732C1 (en) * | 1995-07-26 | 1999-08-27 | Маратон Ойл Компани | Underground system of bore-holes |
RU2136856C1 (en) * | 1996-01-26 | 1999-09-10 | Анадрилл Интернэшнл, С.А. | System for completion of well at separation of fluid media recovered from side wells having their internal ends connected with main well |
RU2189429C2 (en) * | 1996-03-11 | 2002-09-20 | Анадрилл Интернэшнл С.А. | Method of drilling of branched wells from parent well (versions), branching bushing (versions), and method of its installation into wellbore, method and device for reaming and formation of members of outlet holes of branching bushing, method of well casing and device for its embodiment |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3008522A (en) * | 1954-09-07 | 1961-11-14 | Otis Eng Co | Selective cross-over devices |
US2978031A (en) * | 1956-09-25 | 1961-04-04 | Otis Eng Co | Selective cross-over device |
US2975836A (en) * | 1958-06-11 | 1961-03-21 | Cicero C Brown | Dual string cross-over tool |
DE1236304B (en) * | 1965-07-16 | 1967-03-09 | Messer Griesheim Gmbh | Roller table on flying cutting devices |
US4453599A (en) * | 1982-05-10 | 1984-06-12 | Otis Engineering Corporation | Method and apparatus for controlling a well |
US5129459A (en) * | 1991-08-05 | 1992-07-14 | Abb Vetco Gray Inc. | Subsea flowline selector |
GB9606822D0 (en) * | 1996-03-30 | 1996-06-05 | Expro North Sea Ltd | Monobore riser cross-over apparatus |
GB9904380D0 (en) * | 1999-02-25 | 1999-04-21 | Petroline Wellsystems Ltd | Drilling method |
US6298919B1 (en) * | 1999-03-02 | 2001-10-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Downhole hydraulic path selection |
US6820696B2 (en) * | 2002-04-25 | 2004-11-23 | Conocophillips Company | Petroleum production utilizing a salt cavern |
RU2255211C1 (en) * | 2004-10-25 | 2005-06-27 | Салахов Минзагит Мукатдисович | Well plant for bed-wise joint-separate feeding and extraction of liquid |
US7445429B2 (en) * | 2005-04-14 | 2008-11-04 | Baker Hughes Incorporated | Crossover two-phase flow pump |
WO2007146801A2 (en) * | 2006-06-09 | 2007-12-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Measurement while drilling tool with interconnect assembly |
RU2328590C1 (en) * | 2006-10-20 | 2008-07-10 | Махир Зафар оглы Шарифов | Separate maintenance process for injection or production well and implementation variants |
RU2365744C1 (en) * | 2008-01-09 | 2009-08-27 | Василий Александрович Леонов | Method of simultaneously-separate extraction of hydrocarbons by electro-submersible pump and unit for its implementation (versions) |
-
2011
- 2011-03-01 EP EP11759818.5A patent/EP2550426B8/en active Active
- 2011-03-01 EP EP11759817.7A patent/EP2550422B1/en active Active
- 2011-03-01 RU RU2012145288/03A patent/RU2556560C2/en active
- 2011-03-01 MY MYPI2012004236A patent/MY157428A/en unknown
- 2011-03-01 CN CN201180026054.XA patent/CN103180544B/en active Active
- 2011-03-01 RU RU2012145291/03A patent/RU2563865C2/en active
- 2011-03-01 DK DK11759817T patent/DK2550422T3/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3448803A (en) * | 1967-02-02 | 1969-06-10 | Otis Eng Corp | Means for operating a well having a plurality of flow conductors therein |
RU2135732C1 (en) * | 1995-07-26 | 1999-08-27 | Маратон Ойл Компани | Underground system of bore-holes |
RU2136856C1 (en) * | 1996-01-26 | 1999-09-10 | Анадрилл Интернэшнл, С.А. | System for completion of well at separation of fluid media recovered from side wells having their internal ends connected with main well |
RU2189429C2 (en) * | 1996-03-11 | 2002-09-20 | Анадрилл Интернэшнл С.А. | Method of drilling of branched wells from parent well (versions), branching bushing (versions), and method of its installation into wellbore, method and device for reaming and formation of members of outlet holes of branching bushing, method of well casing and device for its embodiment |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2550426A4 (en) | 2014-01-22 |
RU2563865C2 (en) | 2015-09-20 |
EP2550422A4 (en) | 2013-12-25 |
DK2550422T3 (en) | 2015-04-27 |
EP2550422A1 (en) | 2013-01-30 |
RU2012145288A (en) | 2014-04-27 |
EP2550426A1 (en) | 2013-01-30 |
EP2550422B1 (en) | 2015-02-18 |
MY157428A (en) | 2016-06-15 |
CN103180544A (en) | 2013-06-26 |
EP2550426B8 (en) | 2020-06-17 |
CN103180544B (en) | 2016-01-13 |
EP2550426B1 (en) | 2018-07-11 |
RU2012145291A (en) | 2014-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9719311B2 (en) | Manifold string for selectivity controlling flowing fluid streams of varying velocities in wells from a single main bore | |
RU2556560C2 (en) | Pipe string system for selective regulation of fluid flows with variable speeds in wells forking from one common wellbore | |
US8397819B2 (en) | Systems and methods for operating a plurality of wells through a single bore | |
CA2794347C (en) | Manifold string for selectively controlling flowing fluid streams of varying velocities in wells from a single main bore | |
WO2011119198A1 (en) | Manifold string for selectively controlling flowing fluid streams of varying velocities in wells from a single main bore | |
GB2479432A (en) | Selective control of simultaneously flowing fluid streams | |
NO327102B1 (en) | Method for drilling a borehole using a micro drilling device and hybrid cable | |
US10060210B2 (en) | Flow control downhole tool | |
US9181776B2 (en) | Pressure controlled well construction and operation systems and methods usable for hydrocarbon operations, storage and solution mining | |
WO2011119197A1 (en) | Pressure controlled well construction and operation systems and methods usable for hydrocarbon operations, storage and solution mining | |
AU2011354660B2 (en) | Gravel packing in lateral wellbore | |
AU2011229957B2 (en) | Manifold string for selectively controlling flowing fluid streams of varying velocities in wells from a single main bore | |
BR112012025143B1 (en) | barrel column to selectively control the speed of fluid flow currents in single main drilling wells and method of use | |
NO20210037A1 (en) | ||
CN117868759A (en) | Shale oil reservoir radial well carbon dioxide oil displacement method and system | |
GB2479043A (en) | Wellbore crossover tool |