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用于多邊井筒的造斜器和偏轉器組件的制作方法

文檔序號:11814056閱讀:232來源:國知局
用于多邊井筒的造斜器和偏轉器組件的制作方法與工藝

典型地,使用鉆柱(其中鉆頭固定到鉆柱的下部自由端)鉆出井筒,并且隨后通過將套管柱定位在井筒內并將套管柱封固在適當位置而完井。近年來,已經開發(fā)出一種技術,其允許操作者鉆出可另選地稱為主要井筒或主井筒的井筒,并且之后鉆出可另選地稱為在所需取向和所選擇深度從主井筒延伸出來的二次井筒或側向井筒的井筒。首先鉆出主井筒,隨后可用套管柱對主井筒至少部分地加襯管。之后,通過使水泥漿流通到套管與周圍地層壁之間的環(huán)形區(qū)域中而將套管封固到井筒中。水泥和套管的組合加強了主井筒,且便于將地層的某些區(qū)域隔離到套管后面,用于向地球表面的其中烴生產設備所位于的地上位置生產烴類。在許多情況下,主井筒在第一深度完井,且在給定時間段內生產。可通過刺穿套管柱而從各個區(qū)域進行生產。

在稍后的時間里,或在正鉆出主井筒并完井時,通常所希望的是從主井筒鉆出側向井筒。為做到這一點,可在主井筒的套管中形成套管出口或“窗口”??赏ㄟ^將造斜器定位在套管柱中在主井筒的所需位置而形成窗口。造斜器用于使一個或多個銑刀相對于套管柱側向地(或在替代取向上)偏轉,從而刺穿套管的一部分形成窗口。之后可通過窗口插入鉆頭,以在所需深度鉆出側向井筒,并且隨后側向井筒可根據(jù)需要完井。

附圖說明

以下附圖被包括來說明本公開的某些方面,并且不應視作排它性實施方案。所公開的主題能夠在不脫離本公開的范圍的情況下在形式和功能上進行相當多的修改、改變、組合以及等效化。

圖1示出了可采用本公開的原理的井系統(tǒng)的截面?zhèn)纫晥D。

圖2描繪了示例性造斜器和偏轉器組件的截面?zhèn)纫晥D。

圖3描繪了通過將銑刀移動成與套管嚙合而形成套管出口。

圖4描繪了正鉆出的側向井筒。

圖5描繪了正安裝在側向井筒中的側向完井裝置。

圖6描繪了嚙合并將造斜器從閂鎖錨定件松開的造斜器取回工具。

圖7描繪了正傳送到主井筒中的完井偏轉器。

圖8描繪了正前進到側向井筒中的多邊接頭的側向托架和側向支腿。

圖9A和圖9B描繪了構造圖1至圖8所示井系統(tǒng)的一個替代實施方案。

圖10A和圖10B描繪了構造圖1至圖8所示井系統(tǒng)的另一個替代實施方案。

圖11將圖1至圖8所示井系統(tǒng)描繪成具有從主井筒延伸出來的多個側向井筒。

具體實施方式

本公開整體涉及在石油和天然氣產業(yè)中完井,并且更具體地講,涉及用于對多邊井的一個或多個支腿進行完井操作的行程節(jié)省造斜器和完井偏轉器系統(tǒng)。

本文所述的實施方案可提高鉆出多邊井筒并完井的效率,并且從而改進或最大化從主井筒延伸出來的每個側向井筒或二級井筒的產量。更確切地,本文所描述的多邊接頭系統(tǒng)的效率通過降低對安裝和使用本文所述設備的井下行程要求而增大。根據(jù)本文所述的實施方案,造斜器和閂鎖錨定件可被傳送到主井筒中,主井筒用套管至少部分地加襯管,所述套管包括閂鎖耦接件。閂鎖錨定件可在可松開連接件處耦接到造斜器并且通過使閂鎖耦接件的閂鎖外形部與閂鎖耦接件配合而固定在主井筒內。造斜器可在可松開連接件處利用造斜器取回工具而與閂鎖錨定件分離并且從而使得可松開連接件的一部分暴露。在將造斜器從主井筒松開后,隨后將完井偏轉器傳送到主井筒中并在可松開連接件處耦接到閂鎖耦接件。在某些情況下,完井偏轉器連同側向完井裝置一起安裝,所述側向完井裝置之后可從完井偏轉器脫離并且前進到側向井筒中。

圖1至圖8是可采用本公開的原理的構造示例性井系統(tǒng)100的漸進性截面?zhèn)纫晥D。圖1至圖8的任一圖中所使用的類似數(shù)字指代共同的元件或部件。圖9A至圖9B和圖10A至圖10B是井系統(tǒng)100的替代實施方案,并且圖9A至圖9B和圖10A至圖10B的任一圖中所使用的類似數(shù)字也指代圖1至圖8的共同的元件或部件并且因此可能不再進行描述。

首先參考圖1,示出了可采用本公開的原理的井系統(tǒng)100的截面?zhèn)纫晥D。如圖所示,井系統(tǒng)100可包括主井筒102,所述主井筒是通過各種地下地層包括地層104而鉆出,所述地下地層可包括含烴地層。在鉆井操作后,主井筒102可通過對主井筒102的全部或一部分用襯管或套管106加襯管而完井,所述襯管或套管示為第一套管柱106a和從第一套管柱106a延伸出來的第二套管柱106b。第一套管柱106a可從地面位置(即,鉆機及相關鉆井設備所位于的地方)或從地面位置與地層104之間的中間點延伸出來,并且第二套管柱106b可在襯管懸掛器108處從第一套管柱106a延伸出來或以其他方式掛在第一套管柱106a上。為了本公開的目的,第一套管柱106a和第二套管柱106b可在本文共同稱為套管106。套管106的全部或一部分可通過使水泥110沉積在限定于套管106與主井筒102的壁之間的環(huán)空112內而固定在主井筒102內。

在一些實施方案中,套管106可以具有限定于其中的預先銑出的窗口114。預先銑出的窗口114可用可銑材料或軟材料覆蓋,所述可銑材料或軟材料可被銑出或以其他方式穿透以提供用于形成從主井筒102延伸出來的側向井筒的套管出口。然而,在其他實施方案中,可從井系統(tǒng)100中省去預先銑出的窗口114,并且可代之以銑穿套管106的位于預先銑出的窗口114的位置的壁以形成所需套管出口。

在套管106已封固后,下部襯管116可延伸到主井筒102中,并且在井下的相對于預先銑出的窗口114的預定位置、或另外在將形成套管出口的地方固定到套管106的內壁。雖然未示出,但下部襯管116可在其遠端包括用于從地層104中抽出烴類的各種井下工具和裝置,諸如井篩管、流入量控制裝置、滑動套筒、閥等。此外,在一些實施方案中,下部襯管116可耦接到一個或多個側向井筒(未示出);側向井筒是相對于預先銑出的窗口114在井下構造而成,并且是以多種角度取向而從主井筒102延伸出來的。

參考圖2,一旦主井筒102完井,造斜器和偏轉器組件200即在鉆柱202上傳送到主井筒102中,所述鉆柱可包括端對端耦接在一起的多個鉆井管狀物。如圖所示,造斜器和偏轉器組件200(在下文稱為“組件200”)可包括操作性地耦接到閂鎖錨定件206的造斜器204。造斜器204包括斜坡表面,所述斜坡表面被構造用于嚙合并推動一個或多個銑刀208進入套管106的壁中以銑出套管出口。銑刀208可利用例如扭矩螺栓(未示出)耦接到造斜器204,所述扭矩螺栓允許鉆柱202在其在井下送入目標位置時,向組件200施加扭矩。一旦扭矩螺栓被剪切或以其他方式失效,銑刀208隨后可能能夠銑穿預先銑出的窗口114以形成套管出口。

閂鎖錨定件206可包括閂鎖殼體210、密封件212和閂鎖外形部214,所述閂鎖外形部被構造成與安裝在套管106中處于預定位置的閂鎖耦接件216配合。隨著組件200下降進入主井筒102,閂鎖外形部214位于閂鎖耦接件216中并且從而將組件200在主井筒102內固定在適當位置。閂鎖錨定件206能夠將隨后的組件相對于預先銑出的窗口114定向到同一預定的角度取向。例如,閂鎖錨定件206可包括一個或多個凸耳、引導通道、J型通道、陀螺儀、定位傳感器、致動器等,它們可用于幫助將隨后的組件定向到所需的角度取向。密封件212可被嚙合或以其他方式致動以防止在閂鎖錨定件206上,在閂鎖殼體210與套管106的內壁之間的界面上發(fā)生流體遷移。

組件200可進一步包括下部托架組件218,所述下部托架組件從閂鎖錨定件206延伸出來并且被構造成接納在下部襯管116的密封孔220內。如圖所示,下部托架組件218可包括一個或多個密封件222,所述一個或多個密封件被構造用于密封地嚙合密封孔220的內壁,并且從而利用下部襯管116提供流體和/或液壓隔離。

造斜器204可經由可松開連接件224而操作性地耦接到閂鎖錨定件206,所述可松開連接件允許造斜器204隨后與閂鎖錨定件206分離并被取回到地面,如以下更詳細描述??伤砷_連接件224可包括可根據(jù)需要重復地鎖定和松開但在最初安裝時,也相對于閂鎖耦接件216維持深度和取向基準的任何連接機構或裝置。

在一些實施方案中,可松開連接件224可包括套爪或套爪裝置。然而,在其他實施方案中,可松開連接件224可包括閂鎖外形部,諸如具有勺式引導件的凸耳樣式的接納頭部。一種合適的閂鎖外形部是可向美國德克薩斯州休斯頓市的哈利伯頓能源服務集團(Halliburton Energy Services of Houston,Texas,USA)購買的裝置。在其他實施方案中,可松開連接件224可包括螺紋嚙合部,并且造斜器204可通過使鉆柱202和造斜器204在特定旋轉方向上旋轉而從閂鎖錨定件206脫離,以使耦接嚙合部松脫。

繼續(xù)參考圖2,現(xiàn)在提供了使組件200送入主井筒102中的示例性旋轉。在一些實施方案中,鉆柱202可包括隨鉆測量(“MWD”)工具226,所述隨鉆測量工具用于使組件200在主井筒102內定向并且?guī)椭ㄎ婚V鎖耦接件216。MWD工具226可包括一個或多個傳感器,所述一個或多個傳感器可有助于確認組件200的角度取向,并且從而有助于確保造斜器204和銑刀208相對于預先銑出的窗口114被恰當?shù)囟ㄏ蛞孕纬商坠艹隹凇?/p>

隨著組件200前進到目標位置,下部托架組件218可被接納在密封孔220中并且從而在套管106與下部襯管116之間提供流體和/或液壓隔離。一旦閂鎖外形部214定位并與閂鎖耦接件216配合,閂鎖錨定件206還可“鎖到”并以其他方式固定到閂鎖耦接件216。如以上所指出,閂鎖錨定件206還可被構造用于將組件200相對于預先銑出的窗口114而定向到預定角度取向。一旦閂鎖錨定件206固定到閂鎖耦接件206,銑刀208隨后即可從造斜器204脫離。這可通過將軸向荷載置于扭矩螺栓(未示出)并剪切扭矩螺栓來完成,所述扭矩螺栓使銑刀208耦接到造斜器204。銑刀208隨后能夠如鉆柱202的軸向移動所操縱而相對于造斜器204移動。

參考圖3,鉆柱202隨后可使銑刀208相對于造斜器204在井下方向上移動,這推動銑刀208沿著造斜器204的斜坡表面爬升并且偏轉成與套管壁嚙合并且更具體地講,偏轉成與預先銑出的窗口114接觸。使銑刀208經由鉆柱202旋轉將會銑出預先銑出的窗口114,并從而在套管106中形成套管出口302并且側向井筒304開始從主井筒102延伸出來。

如圖所示,造斜器204可限定并以其他方式提供內孔或造斜器孔306,該內孔或造斜器孔用于送入并取回將要安裝的工具。造斜器孔306的直徑可小于銑刀208(即,定位在鉆柱202的遠端的引導銑刀)的直徑,由此可防止銑刀208進入造斜器孔306,而是相反被迫沿著造斜器204的斜坡表面爬升并與套管106的壁嚙合。有利的是,組件200可包括一個或多個流體損耗控制裝置308諸如擋板閥或球閥,所述流體損耗控制裝置相對于造斜器孔306被定位在井下并且用于使主井筒102的下部位置與由于銑出套管出口302而產生的碎屑隔離。流體損耗控制裝置308也可防止在銑出套管出口302并鉆出側向井筒304時,在主井筒102的下部部分中發(fā)生流體損耗。

現(xiàn)在參考圖4,一旦形成套管出口302,銑刀208(圖2和圖3)即可被取回并以其他方式回到地面,并且鉆柱202可隨后通過安裝在其遠端的鉆頭402而被傳送回主井筒102中。與銑刀208類似,鉆頭402的直徑可大于造斜器孔306的直徑,并且因此一旦遇到造斜器402,鉆頭402即可被迫沿著造斜器402的斜坡表面爬升,穿過套管出口302,并且開始進入側向井筒304。一旦處于側向井筒304中,鉆頭402即可旋轉并前進以在所需長度或深度鉆出側向井筒304。在一些實施方案中,MWD工具226可用于監(jiān)控鉆井操作并且有助于確定何時實現(xiàn)側向井筒304的所需長度或深度。一旦鉆出側向井筒304,鉆柱202和鉆頭402即可被拉回主井筒102中并且收回到地面。

現(xiàn)在參考圖5,側向完井裝置500被描繪為安裝在側向井筒304中。如圖所示,側向完井裝置500可包括幾個部件,諸如側向襯管頂部502、從襯管頂部502延伸出來的一個或多個側向襯管結合部504、圓角件506以及軸向地插入襯管結合部504與圓角件506間的一個或多個完井工具508。完井工具508可包括可用于調節(jié)和/或控制地層104的生產流程的任何井筒完井裝置或部件,包括但不限于井篩管、割縫襯管、穿孔襯管、井筒封隔器、流入量控制裝置、閥、阻氣門、滑動套筒等。

側向完井裝置500可隨著耦接到工作管柱510而傳送到側向井筒304中。更具體地講,工作管柱510可包括在襯管頂部502附接到側向完井裝置500的襯管送入工具512。在所示實施方案中,襯管送入工具512被描繪為至少部分地接納到襯管頂部502中,但另選地,可耦接到襯管頂部502的外部,而不脫離本公開的范圍。與鉆頭402(圖4)類似,圓角件506的直徑可大于造斜器204的造斜器孔306的直徑。因此,隨著側向完井裝置500在工作管柱510上送入主井筒102,側向完井裝置500可被迫沿著造斜器402的斜坡表面爬升,穿過套管出口302,并且進入側向井筒304,在那里可根據(jù)已知的井筒完井部署方法來部署所述側向完井裝置。

一旦側向完井裝置500被適當?shù)夭渴鹪趥认蚓?04內,工作管柱510即可從側向完井裝置500脫離。在至少一個實施方案中,襯管送入工具512可包括閥組件514,所述閥組件被構造用于有助于使襯管送入工具512從襯管頂部502脫離(例如,液壓松開)。一旦襯管送入工具512從襯管頂部502脫離,工作管柱510即可被收回并且從而使得經由襯管送入工具512而操作性地耦接到工作管柱510的造斜器取回工具516暴露。

現(xiàn)在參考圖6,一旦襯管送入工具512從側向完井裝置500松開,工作管柱510隨后即可被拉回到主井筒102中并且之后向井下前進(即,在圖6中向右),直到造斜器取回工具516被接納到造斜器204的造斜器孔306中。造斜器取回工具516可經由耦接嚙合部602而在造斜器孔306內耦接到或以其他方式固定到造斜器204。耦接嚙合部602可包括能夠將造斜器取回工具516固定到造斜器204的多種耦接機構或方法。例如,在一個實施方案中,耦接嚙合部602可包括一個或多個止塊604,所述一個或多個止塊被設置在造斜器取回工具516周圍且被構造用于定位和嚙合限定于造斜器孔306的內表面上的造斜器外形部606。在至少一個實施方案中,止塊604可以是可致動的(例如,機械地、機電地、液壓地、氣動地等),但另選地,可以是彈簧承載的。在其他實施方案中,耦接嚙合部602可包括套爪等。

一旦造斜器取回工具516被適當?shù)毓潭ǖ皆煨逼?04,工作管柱510隨后即可在井上方向上被拉動(即,朝向井地面)以使造斜器204與閂鎖錨定件206分離,所述閂鎖錨定件牢固地固定在主井筒102內。更具體地講,在井上方向上拉動工作管柱510會將軸向荷載置于可松開連接件224上,這最終克服了由可松開連接件224提供或以其他方式生成的嚙合力。一旦克服了嚙合力,造斜器204隨后即可與閂鎖錨定件206分離并且隨著耦接到工作管柱510而被取回到地面。將造斜器204從閂鎖錨定件206松開會使可松開連接件224的一部分暴露,所述可松開連接件現(xiàn)在能夠接收并以其他方式耦接到組件200中所包含的其他井下工具或裝置。

參考圖7,在將造斜器204從主井筒102松開后,可將完井偏轉器702傳送到主井筒102中并在可松開連接件224處耦接到閂鎖錨定件206。更具體地講,完井偏轉器702可隨著操作性地耦接到工作管柱510而被傳送到主井筒102中。如本文所使用,術語“操作性地耦接”是指兩個部件之間的直接或間接的耦接嚙合,用以使得第一部件(即,工作管柱510)的移動使得第二部件(即,完井偏轉器702)相應地移動。

在所示實施方案中,完井偏轉器702經由各自插入完井偏轉器702與工作管柱510間的多邊接頭704和側向托架706而操作性地耦接到工作管柱510。一旦恰當?shù)匕惭b在井系統(tǒng)100中,多邊接頭704即可被構造用于經由主支腿708a而進入主井筒102的下部部分并且經由側向支腿708b而進入側向井筒304。

側向托架706可包括托架構件710;所述托架構件耦接到側向支腿708b,并從側向支腿708b、被定位在托架構件710的遠端的護罩712、以及被布置在護罩712內的一個或多個托架密封件714延伸出來。在一些實施方案中,護罩712可利用一個或多個剪切銷716或類似的機械緊固件而耦接到完井偏轉器702。在其他實施方案中,護罩712可使用其他類型的機械或液壓耦接機構而耦接到完井偏轉器702。

完井偏轉器702可包括或另外提供配合界面718,所述配合界面被構造用于定位并與閂鎖錨定件206的可松開連接件224配合。將配合界面718附接到可松開連接件224也用于在出現(xiàn)完全連接之前,將完井偏轉器702相對于套管出口302成角度地預先定向。如圖所示,完井偏轉器702可限定并以其他方式提供偏轉器孔720,并且一個或多個密封件722可被布置在偏轉器孔720內以如下所述密封在主支腿708a上。

一旦完井偏轉器702恰當?shù)剡B接到閂鎖錨定件206,工作管柱510即可在側向托架706處并且更具體講在護罩712處從完井偏轉器702脫離。這可通過將軸向荷載經由工作管柱510置于側向托架706上,并剪切使側向托架706連接到完井偏轉器702的剪切銷716來完成。一旦剪切銷716失效,側向托架706隨后就能夠如同由工作管柱510的軸向移動所操縱的那樣,相對于完井偏轉器702移動。更具體地講,在完井偏轉器702連接到閂鎖錨定件206并且側向托架706從完井偏轉器702脫離的情況下,工作管柱510可在主井筒102內向井下前進,以將側向支腿708g和側向托架706定位在側向井筒304內。偏轉器孔720的直徑可小于護罩712的直徑,由此防止側向托架706進入偏轉器孔720,但護罩712相反被迫沿著完井偏轉器702的斜坡表面爬升并且進入側向井筒304中。

參考圖8,將多邊接頭704的側向托架706和側向支腿708b描繪為正在前進到側向井筒304中。隨著側向托架706在側向井筒304內前進,護罩712最終嚙合側向完井裝置500的襯管頂部502。護罩712的直徑可大于襯管頂部502的直徑并且因此可防止護罩712進入襯管頂部502。一旦嚙合襯管頂部502,隨后即可經由工作管柱510向側向托架706施加重量,這可能會導致護罩712從托架構件710的遠端脫離。例如,在一些實施方案中,一個或多個剪切銷或其他可剪切裝置(未示出)可用于將護罩712耦接到托架構件710的遠端,并且所施加的軸向負載可超過剪切銷的剪切極限,從而將護罩712從托架構件710松開。

在其中護罩712從托架構件710松開的情況下,工作管柱510可前進得更遠,以使得隨著托架構件710前進到襯管頂部510中,護罩712沿著托架構件710的外表面滑動,在所述襯管頂部處,托架密封件714密封地嚙合襯管頂部510的內壁。在托架密封件714密封在襯管頂部510上的情況下,可促使流體連通穿過側向井筒304,包括穿過側向完井裝置500的各種部件。

使工作管柱510在主井筒102內向井下前進也可使主支腿708a前進直到被定位并接納在偏轉器孔720內。偏轉器孔720中的密封件722可密封地嚙合主支腿708a的外表面并且從而提供密封界面,所述密封界面有助于從主井筒102的上部部分到下部襯管116內的流體連通并以其他方式進入主井筒102的下部部分中。

現(xiàn)在參考圖9A和圖9B,同時繼續(xù)參考先前的圖,示出了根據(jù)一個或多個實施方案的構造井系統(tǒng)100的一個替代實施方案。更具體地講,圖9A和圖9B描繪了組件200,其中完井偏轉器702與完井裝置500和多邊接頭704一起被送入主井筒102中。如圖所示,完井偏轉器702可隨著操作性地耦接到工作管柱510而被傳送到主井筒102中,其中多邊接頭704和側向完井裝置500各自插入完井偏轉器702與工作管柱510間。側向完井裝置500的圓角件506可諸如經由剪切銷716而耦接到完井偏轉器702。

隨著工作管柱510使完井偏轉器702在主井筒102內向井下移動,配合界面718最終定位并與閂鎖錨定件206的可松開連接件224配合,并且由此將完井偏轉器702固定到閂鎖錨定件206。一旦完井偏轉器702被恰當?shù)伛罱拥介V鎖錨定件206,工作管柱510隨后即可在圓角件506處從完井偏轉器702脫離。這可通過將軸向荷載經由工作管柱510置于圓角件506上,并剪切使圓角件506耦接到完井偏轉器702的剪切銷716來完成。一旦剪切銷716失效,圓角件506隨后即可能能夠相對于完井偏轉器702移動,并且工作管柱510可在主井筒102內向井下前進,以將側向完井裝置500定位在側向井筒304內。圓角件506的直徑大于偏轉器孔720的直徑,并且因此圓角件506可被迫沿著完井偏轉器702的斜坡表面爬升,穿過套管出口302,并且進入側向井筒304,在那里可根據(jù)已知的井筒完井部署方法來部署側向完井裝置500。

圖9B描繪了前進到側向井筒304中的側向完井裝置500和多邊接頭704的側向支腿708b。側向支腿708b可在主井筒102與側向井筒304之間提供流體連通,包括穿過側向完井裝置500的各個部件。使工作管柱510在主井筒102內向井下前進也可使主支腿708a前進直到被定位并接納在偏轉器孔720內。偏轉器孔720中的密封件722可密封地嚙合主支腿708a的外表面并且從而提供密封界面,所述密封界面有助于從主井筒102的上部部分流體連通到下部襯管116中并以其他方式進入主井筒102的下部部分中。

現(xiàn)在參考圖10A和圖10B,同時繼續(xù)參考先前的圖,示出了根據(jù)一個或多個實施方案的構造井系統(tǒng)100的另一個替代實施方案。更具體地講,圖10A和圖10B描繪了組件200,其中完井偏轉器702與完井裝置500同時送入主井筒102中。如圖所示,完井偏轉器702可隨著經由側向完井裝置500操作性地耦接到工作管柱510而被傳送到主井筒102中。側向完井裝置500的圓角件506可再次諸如經由剪切銷716而耦接到完井偏轉器702。

隨著工作管柱510使完井偏轉器702在主井筒102內向井下移動,配合界面718最終定位并與閂鎖錨定件206的可松開連接件224配合,并且由此將完井偏轉器702固定到閂鎖錨定件206。一旦完井偏轉器702被恰當?shù)伛罱拥介V鎖錨定件206,工作管柱510隨后即可在圓角件506處從完井偏轉器702脫離。如上所述,這可通過將軸向荷載經由工作管柱510置于圓角件506上并剪切使圓角件506耦接到完井偏轉器702的剪切銷716來完成。一旦剪切銷716失效,圓角件506隨后即可能能夠相對于完井偏轉器702移動,并且工作管柱510可在主井筒102內向井下前進以將側向完井裝置500定位在側向井筒304內。圓角件506的直徑再一次防止圓角件506進入偏轉器孔720中,但相反被迫沿著完井偏轉器702的斜坡表面爬升,穿過套管出口302,并且進入側向井筒304,在那里可部署側向完井裝置500。圖10B描繪了前進到并部署在側向井筒304內的側向完井裝置500。

現(xiàn)在參考圖11,繼續(xù)參考先前的圖,示出了根據(jù)一個或多個實施方案的具有從主井筒102延伸出來的多個側向井筒304的井系統(tǒng)100。將組件200安裝到井系統(tǒng)100中的過程可沿著主井筒102在多個位置重復進行。如圖所示,井系統(tǒng)100被描繪為包括至少兩個側向井筒304,示為第一側向井筒304a和第二側向井筒340b,其中每個側向井筒304a、304b在不同的位置從主井筒102延伸出來。每個側向井筒304a、304b可進一步具有部署于其中的側向完井裝置500,示為第二側向井筒304a中的第一側向完井裝置500a和第二側向井筒304b中的第二側向完井裝置500b。

組件200如本文大體所述,可部署并以其他方式構造在每個側向井筒304a、304b的接頭處。更確切地,第一組件200a示為構造在主井筒102和第一側向井筒304a的接頭處并且第二組件200b示為構造在主井筒102和第二側向井筒304b的接頭處??梢岳斫獾氖牵谝唤M件200a可在第二組件200b之前構造而成,并且每個組件200a、200b可如以上所述構造而成。共同的生產管路1102可連接到每個組件200a、200b中以將從周圍地層抽取的流體傳送到地面。此外,應當進一步理解的是,可以在井系統(tǒng)100中構造額外的接頭和組件200,而不脫離本公開的范圍。

本文所公開的實施方案包括:

A.一種方法,所述方法包括:將造斜器和閂鎖錨定件傳送到主井筒中,所述閂鎖錨定件在可松開連接件處附接到所述造斜器并且所述主井筒用套管至少部分地加襯管,所述套管包括閂鎖耦接件;通過使所述閂鎖錨定件的閂鎖外形部與所述閂鎖耦接件配合而將所述閂鎖錨定件固定在所述主井筒內;鉆出從所述主井筒延伸出來的側向井筒;使所述造斜器與所述閂鎖錨定件在所述可松開連接件處利用造斜器取回工具而分離并且從而使所述可松開連接件的一部分暴露;利用所述造斜器取回工具將所述造斜器從所述主井筒松開;以及將完井偏轉器傳送到所述主井筒中并使所述完井偏轉器在所述可松開連接件處附接到所述閂鎖錨定件。

B.一種井系統(tǒng),所述井系統(tǒng)包括:主井筒,所述主井筒利用包括閂鎖耦接件的套管而至少部分地加襯管;側向井筒,所述側向井筒在套管出口從所述主井筒延伸出來;造斜器和閂鎖錨定件,所述造斜器和所述閂鎖錨定件可在第一送入裝置上傳送到所述主井筒中,所述閂鎖錨定件在可松開連接件處附接到所述造斜器并且包括閂鎖外形部,所述閂鎖外形部可與所述閂鎖耦接件配合以將所述閂鎖錨定件在所述第一送入裝置上固定在所述主井筒內;以及完井偏轉器,所述完井偏轉器可在所述造斜器從所述閂鎖錨定件脫離并從所述主井筒松開后,在第二送入裝置上傳送到所述主井筒中,其中使所述造斜器從所述閂鎖錨定件脫離會使所述可松開連接件暴露并且所述完井偏轉器提供可與所述可松開連接件配合的配合界面。

C.一種組件,所述組件包括:造斜器,所述造斜器限定內孔;閂鎖錨定件,所述閂鎖錨定件在可松開連接件處耦接到所述造斜器并且包括可與對主井筒加襯管的套管中所包含的閂鎖耦接件配合的閂鎖外形部,其中使所述閂鎖外形部與所述閂鎖耦接件配合會將所述閂鎖錨定件固定在所述主井筒內;造斜器取回工具,所述造斜器取回工具可接納在所述內孔內以使所述造斜器與所述閂鎖錨定件嚙合和脫離,其中使所述造斜器從所述閂鎖錨定件脫離會使所述可松開連接件暴露;以及完井偏轉器,所述完井偏轉器可在所述造斜器從所述閂鎖錨定件脫離并從所述主井筒松開后傳送到所述主井筒中,所述完井偏轉器提供可與所述可松開連接件配合的配合界面。

實施方案A、B和C可各自具有以下額外元素中的一者或多者的任意組合:元素1:其中所述完井偏轉器包括配合界面并且使所述完井偏轉器在所述可松開連接件處附接到所述閂鎖錨定件包括使所述配合界面與所述可松開連接件配合。元素2:其中使所述造斜器與所述閂鎖錨定件在所述可松開連接件處分離在以下步驟之后發(fā)生:將側向完井裝置在襯管送入工具上傳送到所述側向井筒中,所述側向完井裝置包括襯管頂部、圓角件和軸向地插入所述襯管頂部與所述圓角件之間的一個或多個完井工具;使所述襯管送入工具從所述側向完井裝置脫離并將所述襯管送入工具收回到所述主井筒中,其中所述造斜器取回工具操作性地耦接到所述襯管送入工具的遠端;以及將所述造斜器取回工具接納在所述造斜器的內孔中并且由此將所述造斜器取回工具耦接到所述造斜器。元素3:其中將所述完井偏轉器傳送到所述主井筒中包括:使所述完井偏轉器隨著經由各自插入所述完井偏轉器與工作管柱之間的多邊接頭和側向托架操作性地耦接到所述工作管柱而傳送到所述主井筒中,其中所述多邊接頭包括主支腿和側向支腿,并且所述側向托架包括從所述側向支腿延伸出來的托架構件和定位在所述托架構件的遠端且耦接到所述完井偏轉器的護罩;使所述完井偏轉器在所述可松開連接件處附接到所述閂鎖錨定件;使所述護罩從所述完井偏轉器脫離;以及使所述側向托架和所述側向支腿前進到所述側向井筒中,并且同時使所述主支腿前進到由所述完井偏轉器所限定的偏轉器孔中。元素4:其中使所述側向托架和所述側向支腿前進到所述側向井筒中包括:使所述護罩嚙合在所述襯管頂部上;在所述護罩上經由工作管柱施加重量并且由此使所述護罩從所述托架構件的所述遠端脫離;將所述托架構件接納在所述襯管頂部的內部;以及使所述襯管頂部的內壁與設置在所述托架構件周圍的一個或多個托架密封件密封地嚙合。元素5:其中將所述完井偏轉器傳送到所述主井筒中包括:使所述完井偏轉器隨著經由各自插入所述完井偏轉器與工作管柱之間的多邊接頭和側向完井裝置操作性地耦接到所述工作管柱而傳送到所述主井筒中,其中所述多邊接頭包括主支腿和側向支腿,并且所述側向完井裝置從所述側向支腿延伸出來并且包括耦接到所述完井偏轉器的圓角件;使所述完井偏轉器在所述可松開連接件處耦接到所述閂鎖錨定件;使所述圓角件從所述完井偏轉器脫離;使所述側向完井裝置和所述側向支腿前進到所述側向井筒中,并且同時使所述主支腿前進到所述完井偏轉器的偏轉器孔中。元素6:其中將所述完井偏轉器傳送到所述主井筒中包括:使所述完井偏轉器隨著經由插入所述完井偏轉器與工作管柱之間的側向完井裝置操作性地耦接到所述工作管柱而傳送到所述主井筒中,其中所述側向完井裝置包括耦接到所述完井偏轉器的圓角件;使所述完井偏轉器在所述可松開連接件處附接到所述閂鎖錨定件;使所述圓角件從所述完井偏轉器脫離;以及使所述側向完井裝置前進到所述側向井筒中。

元素7:其中所述可松開連接件選自由以下各項組成的組:套爪、閂鎖外形部、螺紋嚙合部及其任意組合。元素8:進一步包括:襯管送入工具,所述襯管送入工具將側向完井裝置傳送到所述側向井筒中,所述側向完井裝置包括襯管頂部、圓角件和軸向地插入所述襯管頂部與所述圓角件之間的一個或多個完井工具;造斜器取回工具,所述造斜器取回工具操作性地耦接到所述襯管送入工具的遠端,其中一旦所述襯管送入工具從所述側向完井裝置脫離并且所述襯管送入工具收回到所述主井筒中,所述造斜器取回工具即暴露;以及內孔,所述內孔限定于所述造斜器中以接納并附接到所述造斜器取回工具,以使得所述造斜器取回工具能夠從所述閂鎖錨定件連接件中取回所述造斜器。元素9:進一步包括:工作管柱,所述工作管柱將所述完井偏轉器傳送到所述主井筒中;多邊接頭,所述多邊接頭插入所述完井偏轉器與所述工作管柱之間并且包括主支腿和側向支腿;以及側向托架,所述側向托架插入所述完井偏轉器與所述工作管柱之間并且包括從所述側向支腿延伸出來的托架構件和定位在所述托架構件的遠端且耦接到所述完井偏轉器的護罩,其中,一旦所述護罩從所述完井偏轉器脫離,所述側向托架和所述側向支腿即前進到所述側向井筒中,并且所述主支腿同時前進到由所述完井偏轉器所限定的偏轉器孔中。元素10:進一步包括設置在所述托架構件周圍并由所述護罩封閉的一個或多個托架密封件,其中所述護罩一旦嚙合所述襯管頂部即從所述托架構件脫離并且所述托架構件被接納在所述襯管頂部的內部,在那里所述一個或多個托架密封件密封地嚙合所述襯管頂部的內壁。元素11:進一步包括:工作管柱,所述工作管柱將所述完井偏轉器傳送到所述主井筒中;多邊接頭,所述多邊接頭插入所述完井偏轉器與所述工作管柱之間并且包括主支腿和側向支腿;以及側向完井裝置,所述側向完井裝置插入所述完井偏轉器與所述工作管柱之間并從所述側向支腿延伸出來,所述側向完井裝置包括耦接到所述完井偏轉器的圓角件,其中,一旦所述圓角件從所述完井偏轉器脫離,所述側向完井裝置和所述側向支腿即前進到所述側向井筒中,并且所述主支腿同時前進到由所述完井偏轉器所限定的偏轉器孔中。元素12:進一步包括:工作管柱,所述工作管柱將所述完井偏轉器傳送到所述主井筒中;側向完井裝置,所述側向完井裝置插入所述完井偏轉器與所述工作管柱之間并且包括耦接到所述完井偏轉器的圓角件,其中,一旦所述圓角件從所述完井偏轉器脫離,所述側向完井裝置即前進到所述側向井筒中。

元素13:其中所述可松開連接件選自由以下各項組成的組:套爪、閂鎖外形部、螺紋嚙合部及其任意組合。元素14:進一步包括襯管送入工具,所述襯管送入工具將側向完井裝置傳送到從所述主井筒延伸出來的側向井筒中,所述側向完井裝置包括襯管頂部、圓角件和軸向地插入所述襯管頂部與所述圓角件之間的一個或多個完井工具,其中所述造斜器取回工具操作性地耦接到所述襯管送入工具的遠端并且一旦所述襯管送入工具從所述側向完井裝置脫離并且所述襯管送入工具收回到所述主井筒中,所述造斜器取回工具即暴露。元素15:進一步包括:工作管柱,所述工作管柱將所述完井偏轉器傳送到所述主井筒中;多邊接頭,所述多邊接頭插入所述完井偏轉器與所述工作管柱之間并且包括主支腿和側向支腿;以及側向托架,所述側向托架插入所述完井偏轉器與所述工作管柱之間并且包括從所述側向支腿延伸出來的托架構件和定位在所述托架構件的遠端且耦接到所述完井偏轉器的護罩,其中,一旦所述護罩從所述完井偏轉器脫離,所述側向托架和所述側向支腿即前進到所述側向井筒中,并且所述主支腿同時前進到由所述完井偏轉器所限定的偏轉器孔中。元素16:進一步包括設置在所述托架構件周圍并由所述護罩封閉的一個或多個托架密封件,其中所述護罩一旦嚙合所述襯管頂部即從所述托架構件脫離并且所述托架構件被接納在所述襯管頂部的內部,在那里所述一個或多個托架密封件密封地嚙合所述襯管頂部的內壁。

通過非限制性示例的方式,適于A、B和C的示例性組合包括:元素2與元素3;元素3與元素4;元素8與元素9;元素9與元素10;以及元素15與元素16。

因此,所公開的系統(tǒng)和方法非常適合于實現(xiàn)所提及的目的和優(yōu)點以及其中固有的那些目的和優(yōu)點。上文公開的特定實施方案僅為說明性的,因為本公開的教導可以以對于受益于本文教導的本領域技術人員顯而易見的不同但是等效的方式進行修改和實施。此外,除了所附權利要求書中所描述的以外,對本文所示的構造或設計的細節(jié)沒有任何限制。因此,明顯的是,可以改變、組合或修改上文公開的特定說明性實施方案且在本公開內容的范圍內考慮所有這樣的變化。本文說明性公開的系統(tǒng)和方法可以適當?shù)卦谌鄙俦疚奈疵鞔_公開的任何元件和/或本文公開的任何可選元件下實踐。雖然針對“包括”、“含有”或“包含”各種部件和步驟描述組成和方法,但是組合和方法也可由各種部件和步驟“大體上組成”或“組成”。上文所公開的所有數(shù)字和范圍可變化某一量。所有公開的具有下限和上限的數(shù)字范圍,均明確公開落在所述范圍內的任何數(shù)字和任何包括的范圍。尤其,本文中公開的每個數(shù)值范圍(其形式為“從大約a至大約b”或等效地“從大約a至b”或等效地“從大約a-b”)應被理解為提出了更寬的數(shù)值范圍內涵蓋的每個數(shù)字和范圍。此外,除非專利權所有人另有明確以及清楚規(guī)定,否則權利要求中的術語具有它們的平常、常規(guī)含義。此外,如權利要求中使用的不定冠詞“一(a或an)”在本文中被定義來意指它所介紹的一個或多個元件。如果本說明書和可以通過引用并入本文的一個或多個專利或其他文獻中的詞語或術語的使用存在任何沖突,則應當采用與本說明書一致的定義。

如本文所使用的,在一系列項之前的短語“至少一個”,以及用于分開所述項中的任何一個的術語“和”或“或”作為整體修改列表,而不是所述列表中的每一個成員(即,每個項)。術語“至少一個”是指包括所述項中的任何一個中的至少一個和/或所述項的任意組合中的至少一個和/或所述項各者的至少一個。通過舉例,短語“A、B和C的至少一個”或“A、B或C的至少一個”各指僅A、僅B或僅C;A、B和C的任意組合;和/或A、B和C的各者的至少一個。

如方向性術語(諸如在……之上、在……之下、上部、下部、向上、向下、左側、右側、井上、井下等等)描繪于圖中,關于說明性實施方案使用方向性術語的用法,向上方向是朝著對應圖的頂部且向下方向是朝著對應圖的底部,井上方向是朝著井的地面且井下方向是朝著井的底部。

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