專利名稱：鉆孔造斜裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在地下結(jié)構(gòu)中從單孔鉆傾斜支孔。上述單孔一般是垂直鉆孔，為了達(dá)到廣泛分布的目標(biāo)，從單孔鉆出一個或多個傾斜支孔。
在鉆斜井的一種方法中，使用一種造斜裝置，它是一設(shè)置在單井底部上的一個鋼楔，即，楔尖式鉆孔定向器。在連鉆孔時，鉆頭跟隨鋼楔，從而鉆出傾斜支孔。在鉆出一短段傾斜支孔之后，卸掉楔尖式鉆孔定向器，繼續(xù)在傾斜支孔中鉆孔。關(guān)于這種方法可參閱《石油手柵》1983年第六版，第135—136頁。
當(dāng)需要鉆兩個相反的支孔時，可以使用一個方向與第一支孔相反的楔尖式鉆孔定向器來鉆出第二個支孔。
美國專利說明書第4,573,541號中公開了一種用于鉆一個以上傾斜支孔的造斜裝置。該裝置包括一個管狀殼和三條布置在管狀殼中的三條導(dǎo)向管，其中二條導(dǎo)向管從管狀殼縱向中心軸線彎曲。一個傾斜支孔的鉆削包括在加套管的單一鉆孔的下端設(shè)置造斜裝置，將鉆頭導(dǎo)入兩條彎曲的導(dǎo)向管之一，以及繼續(xù)鉆孔。
這種造斜裝置的缺點在于，導(dǎo)管的直徑小于管狀殼直徑的一半，因此，彎曲的支孔的直徑比其開始鉆削的原孔的直徑小得多。
本發(fā)明的目的在于提供一種可鉆出一對相反的傾斜支孔的造斜裝置，其中，支孔部分的最大直徑受可穿過加套管的單孔的鉆頭直徑的限制。
為了實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明，一種在地下結(jié)構(gòu)中有助于從一單孔鉆削一對相反的傾斜支孔的造斜裝置包括一條端部敞開的管，其上端設(shè)有連接裝置以便使端部敞開的管連接在套管柱上，以及一個導(dǎo)向件，其設(shè)置在端部敞開的管中，靠近其下端，所述導(dǎo)向件包括設(shè)置在導(dǎo)向件相對兩側(cè)的兩條傾斜導(dǎo)道。
傾斜導(dǎo)道是適宜地中空的。
為了避免鉆穿金屬壁，端部敞開的管的壁具有面向傾斜導(dǎo)道的長形開口。
端部敞開的管在其下端也可以設(shè)有一連接裝置，以便將套管的一個或多個附加接頭連接在端部敞開的管的下端，其目的是使端部敞開的管在單孔中定心。
本發(fā)明也涉及可以可卸式安裝在本發(fā)明的造斜裝置上的再入裝置，該再入裝置包括一個壁上有長形開口的端部敞開的襯套，一個面向長形開口設(shè)在端部敞開的襯套中的傾斜偏轉(zhuǎn)表面，其中，再入裝置可以設(shè)置在造斜裝置中，使傾斜的偏轉(zhuǎn)表面與兩條傾斜導(dǎo)道相遇。
再入裝置最好還包括一個設(shè)在端部敞開的襯套的下端部分中的會合元件，該會合元件具有一個底部以便使會合元件可放置在導(dǎo)向件上，還包括一個楔形部分，使會合元件可放置在相對于一傾斜導(dǎo)道的預(yù)定位置上。
現(xiàn)對照以下附圖以舉例的方式詳細(xì)描述本發(fā)明。


圖1是按照本發(fā)明的造斜裝置的示意側(cè)視圖；圖2是沿圖1中II—II線的橫剖圖3是沿圖1中III—III線的縱剖圖；圖4示意地，不成比例表示從一單孔鉆出的一對相反的傾斜支孔；圖5示意地表示設(shè)有本發(fā)明的造斜裝置的套管柱的側(cè)視圖；圖6表示沿圖4中VI—VI線的局部橫剖圖；以及圖7示意地表示按照本發(fā)明的設(shè)有再入裝置的造斜裝置。
現(xiàn)在參閱圖2至3。本發(fā)明的造斜裝置1具有一端部敞開的管2，在其上端設(shè)有一個連接裝置(未畫出)，以便將端部敞開的管連接在套管柱上；以及一個設(shè)置在端部敞開的管中，靠近其下端5的導(dǎo)向件4。
導(dǎo)向件4包括兩條設(shè)在導(dǎo)向件4相對兩側(cè)上的傾斜導(dǎo)道6和7。在圖示實施例中，導(dǎo)道6和7是中空的。
端部敞開的管2的壁具有面向?qū)У?和7的長形開口9和10。
現(xiàn)在參閱圖4至6。圖4示意地，不按比例地表示在地下結(jié)構(gòu)27中用鉆機25從單孔22鉆削一對相反的傾斜支孔20和21。單孔22已加裝套管柱28，套管柱在接近其下端處設(shè)有按照本發(fā)明的造斜裝置1。套管柱28以普通的方式在單孔22中被水泥注漿，水泥注漿作業(yè)本文不再贅述。
圖5和6中更詳細(xì)地表示出套管柱28的下端。造斜裝置1設(shè)置在套管柱末段30和尾段31之間，為此，端部敞開的管2的兩端設(shè)有連接裝置。尾段31包括一個套管接頭，它用于使造斜裝置1在單孔22中定心。段間的連接裝置的標(biāo)號為32。套管柱28還設(shè)有定心器33，其用于使套管柱28在單孔22中定心(見圖4)。
為了鉆出一個傾斜支孔，一個下端具有一鉆頭52的鉆桿組件50被降入套管柱28中。導(dǎo)向件4使鉆頭52偏轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動鉆頭52，開始鉆削一個傾斜支孔。在繼續(xù)鉆孔時，導(dǎo)道6和7的中空形式有利于控制鉆頭52和鉆桿組件50的方向。
這也表示在圖4中，在圖4中鉆頭52處于傾斜支孔21中。在圖4中，已假定支孔20已經(jīng)鉆成。
為了便于進傾斜支孔之一，一個再入裝置可以被降入本發(fā)明的造斜裝置中，再入裝置的外徑小于造斜裝置的內(nèi)徑。設(shè)置在造斜裝置中的再入裝置表示在圖7中。再入裝置的標(biāo)號為60，它已經(jīng)可卸式地放入造斜裝置1中。再入裝置60包括一個壁上具有長形開口62的端部敞開的襯套61，一個面向長形開口62設(shè)在端部敞開的襯套61中的傾斜偏轉(zhuǎn)面64。再入裝置60裝入造斜裝置1中，使傾斜偏轉(zhuǎn)面64與兩傾斜導(dǎo)道6和7之一的傾斜導(dǎo)道6會合。
為了使再入裝置60定向，再入裝置還包括一個會合件66，其設(shè)置在端部敞開的襯套61的下端部分中，該會合件66具有一個底部67，使會合件66可以放置在導(dǎo)向件4上，還具有一個楔形部分68，使會合件66可以放在相對于一個傾斜導(dǎo)道6或7的一個預(yù)定位置上。
再入裝置60被降入套管柱28中，例如可卸式地連接在鉆桿(未畫出)的端部。在已經(jīng)放好再入裝置60之后，將鉆桿拉出鉆孔。
當(dāng)已將一個工具降入支孔20(見圖4)時，將再入裝置放在造斜裝置1中，如圖7所示。然后將工具(未畫出)向下穿過套管部分，沿傾斜偏轉(zhuǎn)面64導(dǎo)入支孔中。
為了將再入裝置60固定在造斜裝置1中，再入裝置60可包括一個可卸的鎖定組件(未畫出)。
再入裝置60也可用于鉆削傾斜支孔之一。為此目的，象對照圖4至6所作描述那樣開始鉆削傾斜支孔。當(dāng)已鉆出大約1米時，將再入裝置連接在造斜裝置上，再恢復(fù)鉆削傾斜支孔。
為了便于一個傾斜支孔的初始鉆削，可以應(yīng)用一個包括一孔底電機和一個彎曲頭部(bent—sub)的定向鉆削組件。使定向鉆削組件有選擇地定向，彎曲頭部迫使由孔底電機驅(qū)動的鉆頭穿過端部敞開的管的一選定的長形開口。首先鉆出由于在鉆孔中水泥注漿而處在所述長形開口中的水泥，然后，對所述一個傾斜支孔的鉆削進入地下結(jié)構(gòu)。另一個傾斜支孔是以相似的方式開始鉆削的，從而使鉆削組件有選擇地定向，迫使鉆頭穿過端部敞開的管的另一個長形開口。最好使用陀螺測量工具協(xié)助使鉆削組件在選定的方向上定向。
由于鉆削或輔助工具穿過鉆孔的運動而造成的再入裝置的不必要的再定位，可以通過在再入裝置頂部設(shè)置一個適當(dāng)?shù)膲壕o工具的方法而加以避免。
權(quán)利要求
1.一種造斜裝置，用于幫助在地下結(jié)構(gòu)中從一單孔鉆削一對相反的傾斜支孔，它包括一根端部敞開的管，其上端設(shè)有連接裝置，以便將所述端部敞開的管連接在套管柱上，以及一個導(dǎo)向件，其設(shè)在所述端部敞開的管中，靠近其下端，所述導(dǎo)向件包括兩條設(shè)在導(dǎo)向件兩相對側(cè)的傾斜導(dǎo)道。
2.如權(quán)利要求1所述的造斜裝置，其特征在于所述傾斜導(dǎo)道是中空的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的造斜裝置，其特征在于所述端部敞開的孔具有面向所述傾斜導(dǎo)道的長形開口。
4.一種可以可卸式地放入如權(quán)利要求1—3中任一項所述的造斜裝置中的再入裝置，它包括一個壁上帶有長形開口的端部敞開的襯套，一個面對上述長形開口設(shè)在端部敞開的襯套中的傾斜偏轉(zhuǎn)面，其中，所述再入裝置可放入造斜裝置中，使所述傾斜偏轉(zhuǎn)面與兩條傾斜導(dǎo)道之一會合。
5.如權(quán)利要求4所述的再入裝置，其特征在于還包括一個設(shè)置在所述端部敞開的襯套的下端部分中的會合件，該會合件具有一個使會合件可放置在導(dǎo)向件上的底部，以及包括一個楔形部分，使所述會合件能夠放置在相對于一條傾斜導(dǎo)道的預(yù)定位置上。
全文摘要
一種造斜裝置(1)，協(xié)助在地下結(jié)構(gòu)中從一單孔鉆削一對相反的傾斜支孔，它包括一個在其上端設(shè)有連接裝置的端部敞開的管(2)，以便將端部敞開的管(2)連接在套管柱上，以及一個靠近端部敞開的管(2)的下端設(shè)置在其內(nèi)的導(dǎo)向件(4)，其中，所述端部敞開的管(2)的壁具有面向傾斜導(dǎo)道(6和7)的長形開口(9和10)。
文檔編號E21B7/08GK1124514SQ94192226
公開日1996年6月12日 申請日期1994年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月30日
發(fā)明者邁克爾·羅伯特·科諾普諾恩斯基 申請人:國際殼牌研究有限公司