Система и способ прорезывания окна

Группа изобретений относится к области наклонно-направленного бурения. Система прорезывания окна для использования в подземной скважине содержит фрезер для прорезывания окон, имеющий выборочно втягиваемые и выдвигаемые лезвия, и узел клина-отклонителя, имеющий по меньшей мере одну приемную часть. Фрезер для прорезывания окон прикреплен к узлу клина-отклонителя путем вставки указанных лезвий в указанную приемную часть. При осуществлении способа прорезывания окна в креплении подземной скважины прорезают крепление скважины с помощью фрезера для прорезывания окон, втягивают лезвия фрезера для прорезывания окон и выдвигают лезвия в узле клина-отклонителя, прикрепляя тем самым узел клина-отклонителя к фрезеру для прорезывания окон. Обеспечивается сокращение спускоподъемных операций. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение в целом относится к используемому оборудованию и операциям, выполняемых в подземной скважине, и, как описано ниже в одном из вариантов осуществления, более конкретно, к фрезеру для прорезывания окон с втягиваемыми лезвиями, а также к прорезыванию окна и системе бурения ствола скважины.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Фрезеры для прорезывания окон (например, ведущие фрезеры, бочкообразные или шаровые фрезеры, и т.п.) используются для прорезывания окон в креплениях ствола скважины (таких как, обсадная колонна или хвостовик). Узлы клина-отклонителя содержат дефлекторы, которые отклоняют фрезеры для прорезывания окон в сторону для того, чтобы прорезывать окна. Следует понимать, что конструирование и эксплуатация фрезеров для прорезывания окон и узлов клина-отклонителя требуют постоянного совершенствования.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - частичный вид характерного поперечного разреза системы прорезывания окна и связанный с ней способ, который может осуществить принципы настоящего изобретения.

Фиг. 2 - характерный поперечный разрез узла клина-отклонителя, который может использоваться в системе и способе, проиллюстрированных на фиг. 1.

Фиг. 3 - характерный поперечный разрез фрезера для прорезывания окон, который может использоваться в системе и способе, проиллюстрированных на фиг. 1, фрезер для прорезывания окон изображен с выдвинутыми лезвиями.

Фиг. 4 - характерный поперечный разрез фрезера для прорезывания окон с втянутыми лезвиями.

Фиг. 5 - характерный поперечный разрез еще одного варианта осуществления фрезера для прорезывания окон.

Фиг. 6 - характерный поперечный разрез еще одного варианта осуществления системы прорезывания окна.

Фиг. 7 - увеличенное изображение характерного поперечного разреза дефлектора по линии 7-7 на фиг. 6.

Фиг. 8 - характерный поперечный разрез системы прорезывания окна на фиг. 6, где фрезер для прорезывания окон пересекает отклоняющую поверхность дефлектора.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

На фиг. 1 представлена система прорезывания окна 10 и связанный с ней способ, который может осуществить принципы настоящего изобретения. Тем не менее, следует понимать, что система 10 и способ являются лишь одним из вариантов применения на практике принципов настоящего изобретения, и возможны другие самые различные варианты осуществления. Таким образом, настоящее изобретение совершенно не ограничивается деталями системы 10 и способом, которые описаны и/или изображены на чертежах.

В варианте на фиг. 1, узел 12 клина-отклонителя крепится к трубной колонне 14 (такой как, бурильная колонна, рабочая колонна, и т.п.) при помощи выдвигающихся наружу лезвий 16 на фрезере для прорезывания окон 18. Выдвинутые лезвия 16 входят в одну или более приемную часть 20, выполненную в узле 12 клина-отклонителя.

Таким образом, трубная колонна 14 может быть использована для спуска узла 12 клина-отклонителя в ствол 22 скважины, от которого необходимо пробурить другой ствол 24. Также, узел 12 клина-отклонителя можно поднять из ствола 22 скважины, закрепив фрезер для прорезывания окон 18 в узле клина-отклонителя (например, выдвинув лезвия 16 так, чтобы они пришли в зацепление с приемными частями 20), а затем подняв узел клина-отклонителя вместе с трубной колонной 14.

В варианте, приведенном на фиг. 1, ствол 22 скважины условно горизонтальный, и ствол 24 скважины необходимо пробурить из ствола 22 вверх под наклоном. Тем не менее, в других вариантах осуществления, ствол 22 скважины может быть условно вертикальным или наклонным, и ствол 24 скважины может быть пробурен в других направлениях, и т.д. Ствол 22 скважины, изображенный на фиг. 1, укреплен при помощи крепления 26 скважины (например, обсадной колонны или хвостовика, и т.п.) и цементирования 28, но в других вариантах осуществления цементирование может не использоваться. Таким образом, объем настоящего изобретения не ограничивается какой-либо деталью системы 10 и способом, описанных на фиг. 1.

Узел 12 клина-отклонителя содержит дефлектор 30, кольцевое уплотнение 32, захватное устройство 34, центратор 36 и направляющий стопор 38. Стопор 38 содержит выступы 40 для дополнительного зацепления с профилями 42 в креплении 26 скважины. Такое зацепление выравнивает в продольном и поперечном направлении дефлектор 30 для совпадения с окном 44, которое будет прорезано в креплении скважины.

Когда лезвия 16 втянуты (например, после опускания узла 12 клина-отклонителя в ствол 22 скважины и зацепления выступов 40 с профилями 42), фрезер для прорезывания окон 18 вынимается из приемных частей 20 и может быть смещен влево (как показано на фиг. 1) от поверхности 46 дефлектора 30. Затем лезвия 16 могут быть выдвинуты наружу, перед перемещением трубной колонны 14 и фрезера 18 вправо (как показано на фиг. 1), тогда фрезер для прорезывания окон 18 может пройти по поверхности 46 дефлектора и отклониться в сторону, чтобы прорезывать окно 44 в креплении 26 ствола скважины.

Когда трубная колонна 14 и фрезер смещаются вправо, поверхность 46 дефлектора отклоняет в сторону фрезер для прорезывания окон 18, и фрезер для прорезывания окон прорезает окно 44 в креплении 26 ствола скважины. После прорезывания окна 44 лезвия 16 можно снова втянуть, и фрезер для прорезывания окон 18 можно снова вставить в узел 12 клина-отклонителя.

Лезвия 16 затем могут быть выдвинуты наружу для зацепления с приемными частями 20. Когда фрезер для прорезывания окон 18 закреплен таким образом в узле 12 клина-отклонителя, трубная колонна 14 может быть использована для подъема узла клина-отклонителя из ствола 22 скважины.

Следует отметить, что вышеуказанные операции могут быть выполнены за один рейс спуска трубной колонны 14 и узла 12 клина-отклонителя в ствол 22 скважины. Зацепление между раздвижным фрезером для прорезывания окон 18 и приемными частями 20 может быть использовано как для спускания узла 12 клина-отклонителя в ствол 22 скважины, так и для подъема узла клина-отклонителя из скважины после прорезывания окна 44 в креплении 26 ствола скважины.

Кольцевое уплотнение 32 может быть активным или пассивным, то есть, уплотнение может быть принудительно расширено, чтобы войти в плотный контакт с креплением 26 ствола скважины, или уплотнение может находится в постоянном контакте с креплением скважины. Если уплотнение 32 активное, давление для приведения в действие уплотнения может подаваться через канал 48, проходящий между фрезером для прорезывания окон 18 и уплотнением в дефлекторе 30.

Захватное устройство 34 может быть использовано в качестве якоря, чтобы компенсировать силы, приложенные к узлу 12 клина-отклонителя, когда фрезер для прорезывания окон 18 используется для прорезания крепления 26 ствола скважины. Захватное устройство 34 может иметь форму клиньев или других захватных элементов, которые могут выдвигаться наружу из узла 12 клина-отклонителя. Следует отметить, что захватное устройство 34 можно не использовать, если зацепления между выступами 40 и профилями 42 достаточно для компенсации сил, возникающих во время операции прорезывания.

Центратор 36 центрирует узел 12 клина-отклонителя внутри крепления 26 ствола скважины. Центратор 36 использовать не обязательно, так как уплотнение 32, захватное устройство 34 и/или стопор 38 могут надлежащим образом центрировать узел 12 клина-отклонителя внутри крепления 26 ствола скважины.

На фиг. 2 приведен более подробный вид поперечного разреза одного из вариантов узла 12 клина-отклонителя внутри крепления 26 ствола скважины. Видно, что дефлектор 30 имеет множество приемных частей 20.

В этом варианте, в каждую приемную часть 20 можно вставить отдельное лезвие 16 фрезера для прорезывания окон 18. Тем не менее, в других вариантах осуществления, в одну приемную часть 20 могут быть вставлены множество лезвий 16. Таким образом, согласно объему настоящего изобретения, может быть использовано любое количество приемных частей 20.

Центратор 36 в варианте, описанном на фиг. 2, не используется. Приемные части 20 изображены так, как они расположены в дефлекторе 30, но в других вариантах осуществления приемные части могут располагаться иначе. Таким образом, следует понимать, что объем настоящего изобретения не ограничивается использованием какого-либо конкретного числа, комбинации или расположения компонентов в узле 12 клина-отклонителя.

На фиг. 3 наглядно показано увеличенное изображение поперечного разреза фрезера для прорезывания окон 18. Видно, что фрезер 18 содержит резцы 50 (например, резцы с поликристаллическим алмазным композитом (PDC) и т.п.) на передней кромке, и поэтому фрезер для прорезывания окон имеет тип, как известно специалистам в данной области, «ведущего» фрезера.

Фрезер 18 в этом варианте используется для того, чтобы начать прорезывать окно 44 в креплении 26 ствола скважины. Резцы 50 прорезают начальное отверстие в креплении 26 ствола скважины, и лезвия 16 используются для увеличения отверстия.

В других вариантах осуществления может использоваться фрезер 18 другого типа, называемый, как известно специалистам в данной области, бочкообразный или шаровый фрезер. В этом случае, фрезер 18 может не использоваться для начала прорезания крепления 26 ствола скважины. Таким образом, следует понимать, что объем настоящего изобретения не ограничивается использованием фрезера для прорезывания окон любого конкретного типа.

В конфигурации на фиг. 3 лезвия 16 выдвинуты наружу радиально по отношению к корпусу 52 фрезера 18. Устройство 54 смещения (такое как, пружина, камера со сжатым газом и т.п.) смещает клинья 56 влево, как видно на фиг. 3. В этом положении клинья 56 поддерживают снаружи лезвия 16 для прорезывания окна 44.

Предпочтительно, чтобы лезвия 16 имели внешний контур, совпадающий по форме с внутренним контуром приемных частей 20. Таким образом, лезвия 16 могут быть легко вставлены в приемные части 20, и такое зацепление между лезвиями и приемными частями может быть использовано для спуска/подъема узла 12 клина-отклонителя в и/или из ствола 22 скважины с помощью трубной колонны 14.

На одной из стадий способа, описанного выше, в которой фрезер 18 отклоняется в сторону от поверхности 46 дефлектора, чтобы прорезывать окно 44 в креплении 26 ствола скважины, может быть использован другой фрезер (например, бочкообразный или шаровый фрезер) с выдвижными лезвиями, чтобы обеспечить правильное перемещение фрезера 18 вдоль поверхности дефлектора. Например, над ведущим фрезером может располагаться дополнительный фрезер, и, после отвода трубной колонны 14 выше поверхности 46 дефлектора, лезвия обоих фрезеров могут быть выдвинуты наружу, поэтому, когда трубная колонна снова перемещается вниз, оба фрезера будут касаться поверхности дефлектора, обеспечивая большую стабильность.

На фиг. 4 изображен фрезер для прорезывания окон 18 в конфигурации с радиально втянутыми внутрь лезвиями 16. Эта конфигурация достигается путем подачи повышенного давления во внутренний канал 58 трубной колонны 14 и фрезера 18.

Увеличение перепада давления от внутренней к внешней части фрезера 18 приводит к смещению поршня 60 вправо, как показано на фиг. 4, сжимая, таки образом, устройство 54 смещения. Клинья 56 смещаются вправо, и лезвия 16 больше не поддерживаются клиньями снаружи.

Перепад давления от внутренней к внешней части фрезера 18 может быть уменьшен (например, путем снижения давления в канале 58) в любое время, когда необходимо снова выдвинуть лезвия 16 наружу. Если необходимо, чтобы в трубной колонне 14 была циркуляция через канал 58, давление в канале можно повысить, чтобы разорвать предохранительную мембрану 62.

Если предохранительная мембрана 62 разорвана, лезвия 16 по-прежнему можно втянуть, пропуская через канал 58 флюид с достаточной скоростью потока, чтобы вызвать перепад давления от внутренней к внешней части фрезера 18, тогда поршень 60 сместится вправо, как показано на фиг. 4.

На фиг. 5 изображен еще один вариант осуществления фрезера для прорезывания окон 18. В этом варианте, дополнительные резцы 50 находятся на других частях фрезера для прорезывания окон 18, в том числе на втягиваемых лезвиях 16, а также на неподвижных или невтягиваемых частях фрезера для прорезывания окон.

Изображенный на фиг. 5 фрезер для прорезывания окон 18 подходит как для прорезывания окна 44 в креплении 26, так и для бурения от окна бокового ствола 24 скважины. Таким образом, после прорезывания окна 44 в креплении 26 не нужно поднимать трубную колонну 14 и заменять фрезер 18 на долото, подходящее для вскрытия геологического пласта. Поэтому можно исключить еще один рейс в ствол 22 скважины.

Следует отметить, что установка резцов 50 на втягиваемых лезвиях 16 не обязательна, так же, как и вообще использование втягиваемых лезвий. В некоторых вариантах осуществления, в качестве фрезера 18 может использоваться обычное PDC долото, в таком случае с его помощью можно как прорезывать окно 44 в креплении 26, так и бурить ствол 24 скважины.

Однако, в некоторых вариантах осуществления, желательно избегать контакта резцов 50 с поверхностью 46 дефлектора 30, чтобы не повредить поверхность дефлектора. Желательно избегать повреждения поверхности в любом случае, установлены или нет резцы 50 на втягиваемых лезвиях 16 или на обычном PDC долоте, и т.д.

На фиг. 6-8 проиллюстрирован еще один вариант осуществления системы прорезывания окна 10, в котором фрезер для прорезывания окон 18 используется как для прорезывания окна 44 в креплении 26, так и для бурения ствола 24 скважины. В этом варианте осуществления фрезер 18 защищен от контакта с поверхностью 46 дефлектора. В других вариантах осуществления, в качестве фрезера 18 может использоваться обычное долото (например, PDC или другого типа).

На фиг. 6 видно, что направляющий фрезер 66, бочкообразный фрезер 68 и расширитель 70 соединены в трубную колонну 14 над (слева на фиг. 6) фрезером 18. Направляющий фрезер 66 и бочкообразный фрезер 68 имеют немного большие наружные диаметры, чем диаметр фрезера 18, поэтому, когда направляющий и/или бочкообразный фрезер находятся в контакте с поверхностью 46 дефлектора, фрезер 18 ее не касается.

Как показано на фиг. 6, трубная колонна 14 (включая фрезеры 18, 66, 68 и расширитель 70) перемещается вправо к дефлектору 30. В дефлекторе 30 существует продольное углубление 72. Углубление 72 имеет больший радиус, чем у фрезера 18, поэтому фрезер 18 не касается поверхности 46 дефлектора, когда фрезер подходит к дефлектору 30.

Увеличенное изображение поперечного разреза дефлектора 30 показано на фиг. 7. Видно, что углубление 72 имеет меньший радиус, чем радиус поверхности 46.

Предпочтительно, чтобы радиус углубления 72 был больше радиуса фрезера 18 с втянутыми лезвиями 16, и меньше радиуса других фрезеров 66, 68. Таким образом, фрезер 18 не будет касаться поверхности 46, в отличие от других фрезеров 66, 68, которые будут касаться поверхности 46.

На фиг. 8 показана трубная колонна 14, смещенная вправо так, что направляющий фрезер 66 теперь касается поверхности 46 дефлектора. Следует отметить, что фрезер 18 немного поднят над углублением 72 вследствие бокового отклонения, вызванного контактом направляющего фрезера 66 с поверхностью 46, и по-прежнему не касается поверхности 46 дефлектора.

Направляющий фрезер 66 поддерживает фрезер 18, когда тот начинает прорезать крепление 26, чтобы сделать окно 44. Когда оба фрезера 66, 68 касаются поверхности 46, повышая стабильность фрезера 18, фрезер 18 полностью поднят над углублением 72, и по-прежнему не касается поверхности 46 дефлектора.

Фрезер 18 прорезает крепление 26. Направляющий и бочкообразный фрезеры 66, 68 увеличивают по радиусу окно 44. Расширитель 70 завершает процесс прорезывания окна 44, и окно имеет окончательный размер.

Направляющий и/или бочкообразный фрезеры 66, 68 могут иметь втягиваемые лезвия 16. Втягиваемые лезвия 16 на направляющем и/или бочкообразном фрезере 66, 68 могут при выдвижении поднимать фрезер 18 или препятствовать контакту фрезера с поверхностью 46 дефлектора. Втягиваемые лезвия 16 на направляющем и/или бочкообразном фрезерах 66, 68 могут использоваться вместе с углублением 72 в поверхности 46 дефлектора, или вместо него.

После прорезывания окна 44, трубная колонна 14 смещается дальше вниз (например вправо, как показано на фиг. 7), и фрезеры 18, 66, 68 и расширитель 70 затем используются для бурения ствола 24 скважины. Во время операции бурения лезвия 16 могут находится во втянутом или выдвинутом положении.

В этом варианте осуществления не требуется поднимать из скважины фрезеры 18, 66, 68 (или любой из них) и заменять их долотом для бурения ствола 24 скважины. 24. Поэтому также не требуется поднимать трубную колонну 14 и спускать ее обратно в ствол 22 скважины. Это позволяет сэкономить время и расходы на выполнение операций прорезывания и бурения.

После того, как был пробурен ствол 24 скважины, фрезер 18, как описано выше, можно использовать для подъема узла 12 клина-отклонителя, если фрезер оборудован втягиваемыми лезвиями 16. Таким образом, в этом варианте осуществления не требуется поднимать и спускать обратно в скважину трубную колонну 14, чтобы поднять узел 12 клина-отклонителя после бурения ствола 24 скважины.

Теперь должно быть понятно, что описанное выше изобретение обеспечивает значительные преимущества в области конструирования и эксплуатации в скважинах фрезеров для прорезывания окон и узлов клина-отклонителя. В описанном выше варианте, фрезер для прорезывания окон 18 содержит втягиваемые лезвия 16, которые позволяют использовать фрезер для прорезывания окон для подъема и спуска в скважину узла 12 клина-отклонителя, и поэтому операцию прорезывания окна 44 можно завершить только за один рейс спуска трубной колонны 14 и узла клина-отклонителя в ствол 22 скважины. В другом варианте, фрезер 18 содержит резцы 50, подходящие для бурения ствола 24 скважины после прорезывания окна 44, поэтому операции прорезывания окна и бурения ствола скважины можно завершить только за один рейс спуска и подъема трубной колонны 14 и узла 12 клина-отклонителя из скважины.

Система прорезывания окна 10 для использования в подземной скважине применяется в данной области техники с помощью приведенного выше описания. В одном из вариантов, система 10 может содержать фрезер для прорезывания окон 18, имеющий выборочно втягиваемые и выдвигаемые лезвия 16, и узел 12 клина-отклонителя, имеющий по меньшей мере одну приемную часть 20. Фрезер для прорезывания окон 18 крепится к узлу 12 клина-отклонителя путем вставки лезвий 16 в приемную часть 20.

Фрезер для прорезывания окон 18 может быть отсоединен от узла 12 клина-отклонителя путем перемещения лезвий 16 во втянутое положение.

Фрезер для прорезывания окон 18 может быть прикреплен к узлу 12 клина-отклонителя путем перемещения лезвий 16 в выдвинутое положение.

Лезвия 16 могут перемещаться между выдвинутым и втянутым положением вследствие изменений перепада давления вдоль фрезера для прорезывания окон 18 (например, вследствие различных перепадов давления между внутренней и внешней частью фрезера для прорезывания окон).

Узел 12 клина-отклонителя может быть спущен и/или поднят в/из скважины с помощью фрезера для прорезывания окон 18.

Узел 12 клина-отклонителя может содержать дефлектор 30, который отклоняет в сторону фрезер для прорезывания окон 18 с выдвинутыми лезвиями 16.

Способ прорезывания окна 44 в креплении 26 ствола подземной скважины также описан выше. В одном из вариантов осуществления способ может включать в себя: прорезание крепления 26 ствола скважины при помощи фрезера для прорезывания окон 18; последующее втягивание лезвий 16 фрезера для прорезывания окон 18; и последующее выдвигание лезвий 16 в узле 12 клина-отклонителя, прикрепляя тем самым узел 12 клина-отклонителя к фрезеру для прорезывания окон 18.

Способ также может включать в себя спуск и/или подъем узла 12 клина-отклонителя в/из скважины с помощью фрезера для прорезывания окон 18.

Способ может включать втягивание лезвий 16 перед стадией прорезывания. Стадия втягивания может включать в себя отсоединение фрезера для прорезывания окон 18 по меньшей мере от одной приемной части 20 узла 12 клина-отклонителя.

Стадия выдвигания может включать в себя вставку лезвий 16 в по меньшей мере одну приемную часть 20 узла 12 клина-отклонителя.

Стадия втягивания может включать в себя повышение давления во фрезере для прорезывания окон 18. Стадия выдвигания может включать в себя понижение давления во фрезере для прорезывания окон 18.

Фрезер для прорезывания окон 18 также описан выше. В одном из вариантов осуществления, фрезер для прорезывания окон 18 может содержать множество лезвий 16, предназначенных для прорезания крепления 26 ствола скважины, которые выдвигаются наружу относительно корпуса 52 фрезера для прорезывания окон 18 внутри скважины.

Лезвия 16 могут выдвигаться наружу вследствие пониженного давления во фрезере для прорезывания окон 18. Лезвия 16 могут втягиваться внутрь вследствие повышенного давления во фрезере для прорезывания окон 18.

Каждое из лезвий 16 может иметь внешний контур, совпадающий по форме с контуром приемной части 20 в узле 12 клина-отклонителя.

Через фрезер для прорезывания окон 18 может проходить поток флюида, когда к фрезеру для прорезывания окон 18 приложен заданный перепад давления от внутренней к внешней части.

Еще один способ прорезывания окна 44 в креплении 26 ствола подземной скважины описан выше. В одном варианте осуществления, способ может включать в себя прорезание крепления 26 ствола скважины при помощи фрезера для прорезывания окон 18; и бурение фрезером для прорезывания окон 18 ствола 24 скважины на значительное расстояние от окна 44 после его прорезывания.

Это расстояние значительно больше, чем необходимо для прорезывания окна 44. Предпочтительно, чтобы ствол 24 скважины был пробурен до окончательной глубины или длины, или, по крайней мере, на значительную часть длины, с помощью фрезера для прорезывания окон 18.

Способ может включать в себя втягивание лезвий 16 фрезера для прорезывания окон 18 после стадии бурения.

Способ может также включать в себя выдвигание лезвий 16 в узле 12 клина-отклонителя, прикрепляя тем самым узел 12 клина-отклонителя к фрезеру для прорезывания окон 18.

Способ может включать в себя подъем узла 12 клина-отклонителя из скважины на фрезере для прорезывания окон 18.

Способ может включать в себя спуск узла 12 клина-отклонителя в скважину на фрезере для прорезывания окон 18.

Способ может включать втягивание лезвий 16 перед стадией прорезывания.

Стадия втягивания лезвий 16 перед стадией прорезывания может включать в себя отсоединение фрезера для прорезывания окон 18 по меньшей мере от одной приемной части 20 узла 12 клина-отклонителя.

Узел 12 клина-отклонителя может содержать дефлектор 30, имеющий наклонную поверхность 46, которая отклоняет в сторону другой фрезер 66, 68, подсоединенный в ту же самую трубную колонну 14, что и фрезер для прорезывания окон 18. Углубление 72, сделанное в наклонной поверхности 46, может препятствовать контакту фрезера для прорезывания окон 18 с наклонной поверхностью 46.

Хотя выше были описаны различные варианты осуществления, где каждый вариант имеет определенные особенности, следует понимать, что конкретная особенность одного варианта может использоваться не только с этим вариантом осуществления. Наоборот, любая из особенностей, описанных выше и/или изображенная на чертежах, может использоваться в любом из вариантов осуществления, в качестве дополнения или замены любой из других особенностей этих вариантов. Особенности одного варианта осуществления не являются взаимоисключающими с особенностями другого варианта. Напротив, объем настоящего изобретения включает в себя любую комбинацию любых особенностей.

Хотя каждый из описанных выше вариантов осуществления содержит определенное сочетание особенностей, следует понимать, что не требуется использовать все особенности конкретного варианта осуществления. Наоборот, можно использовать любую из описанных выше особенностей, без какой-либо другой конкретной особенности или особенностей.

Следует понимать, что различные описанные варианты осуществления можно использовать в различных направлениях, например, наклонных, перевернутых, горизонтальных, вертикальных и т.д., а также в различных конфигурациях, не отходя от принципов настоящего изобретения. Варианты осуществления описаны только в качестве примеров полезных применений принципов изобретения, которые не ограничиваются какими-либо конкретными деталями этих вариантов осуществления.

В приведенном выше описании характерных примеров понятия направления (например, “выше”, “ниже”, “верхний”, “нижний” и т.п.) используются для удобства со ссылкой на прилагаемые чертежи. Однако следует понимать, что объем настоящего изобретения не ограничивается какими-либо конкретными описанными направлениями.

Понятия “содержащий”, “содержит”, “включающий”, “включает в себя” и аналогичные используются в данном описании в неограничивающем смысле. Например, если система, способ, аппарат, устройство и т.д., описывается как “содержащее” определенную особенность или элемент, система, способ, аппарат, устройство и т.д., могут содержать эту особенность или элемент, а также могут содержать другие особенности или элементы. По аналогии, термин “включает в себя” означает “включает, но не в качестве ограничения”.

Несомненно, что среднему специалисту в данной области техники, который детально ознакомился с приведенным выше описанием типичных вариантов осуществления настоящего изобретения, должно быть понятно, что в конкретных вариантах могут быть выполнены многочисленные модификации, дополнения, замены, исключения и другие изменения, и такие изменения рассматриваются как соответствующие принципам настоящего изобретения. Например, структуры, описанные как отдельные, в других вариантах могут быть объединены, и наоборот. Соответственно следует понимать, что подробное описание приведено выше только в качестве иллюстрации и примера, а сущность и объем изобретения ограничивается только прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.

1. Система прорезывания окна для использования в подземной скважине, содержащая:

фрезер для прорезывания окон, имеющий выборочно втягиваемые и выдвигаемые лезвия, и

узел клина-отклонителя, имеющий по меньшей мере одну приемную часть,

причем фрезер для прорезывания окон прикреплен к узлу клина-отклонителя путем вставки указанных лезвий в указанную приемную часть.

2. Система по п. 1, в которой фрезер для прорезывания окон выполнен с возможностью отсоединения от узла клина-отклонителя путем перемещения лезвий в их втянутые положения.

3. Система по п. 1, в которой фрезер для прорезывания окон прикреплен к узлу клина-отклонителя дополнительно посредством перемещения лезвий в их выдвинутые положения.

4. Система по п. 1, в которой лезвия выполнены с возможностью перемещения между их выдвинутыми и втянутыми положениями вследствие изменений перепада давления вдоль фрезера для прорезывания окон.

5. Система по п. 1, в которой узел клина-отклонителя выполнен с возможностью его поднятия из скважины с помощью фрезера для прорезывания окон.

6. Система по п. 1, в которой узел клина-отклонителя выполнен с возможностью его спускания в скважину с помощью фрезера для прорезывания окон.

7. Система по п. 1, в которой узел клина-отклонителя содержит дефлектор, который выполнен с возможностью отклонения в сторону фрезера для прорезывания окон, лезвия которого находятся в выдвинутом положении.

8. Система по п. 1, в которой узел клина-отклонителя содержит дефлектор, имеющий наклонную поверхность, которая отклоняет в сторону другой фрезер, подсоединенный в ту же самую трубную колонну, что и указанный фрезер для прорезывания окон.

9. Система по п. 8, в которой в наклонной поверхности выполнено углубление, которое препятствует контакту фрезера для прорезывания окон с наклонной поверхностью.

10. Система по п. 1, в которой фрезер для прорезывания окон выполнен с возможностью бурения ствола скважины на значительном расстоянии от окна, прорезанного фрезером для прорезывания окон в креплении скважины.

11. Способ прорезывания окна в креплении подземной скважины, включающий в себя:

прорезание крепления скважины с помощью фрезера для прорезывания окон,

последующее втягивание лезвий фрезера для прорезывания окон и

последующее выдвигание лезвий в узле клина-отклонителя, прикрепляя тем самым узел клина-отклонителя к фрезеру для прорезывания окон.

12. Способ по п. 11, дополнительно включающий подъем из скважины узла клина-отклонителя на фрезере для прорезывания окон.

13. Способ по п. 11, дополнительно включающий спуск в скважину узла клина-отклонителя на фрезере для прорезывания окон.

14. Способ по п. 11, дополнительно включающий втягивание лезвий перед прорезыванием.

15. Способ по п. 14, в котором втягивание лезвий перед прорезыванием дополнительно включает высвобождение фрезера для прорезывания окон по меньшей мере из одной приемной части в узле клина-отклонителя.

16. Способ по п. 11, в котором выдвигание наружу дополнительно включает вставку лезвий в по меньшей мере одну приемную часть в узле клина-отклонителя.

17. Способ по п. 11, в котором втягивание лезвий дополнительно включает увеличение давления во фрезере для прорезывания окон.

18. Способ по п. 11, в котором указанное выдвигание дополнительно включает уменьшение давления во фрезере для прорезывания окон.

19. Способ по п. 11, в котором узел клина-отклонителя содержит дефлектор, имеющий наклонную поверхность, которая отклоняет в сторону другой фрезер, подсоединенный в ту же самую трубную колонну, что и указанный фрезер для прорезывания окон.

20. Способ по п. 19, в котором углубление, сделанное в наклонной поверхности, препятствует контакту фрезера для прорезывания окон с наклонной поверхностью.

21. Способ по п. 19, дополнительно включающий предотвращение контакта фрезера для прорезывания окон с наклонной поверхностью путем выдвигания лезвий на другом фрезере.

22. Способ по п. 11, дополнительно включающий бурение фрезером для прорезывания окон ствола скважины на значительное расстояние от окна после его прорезывания.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области наклонно-направленного бурения. Система скважины содержит отклоняющий клин, расположенный в основном стволе скважины и определяющий первый канал, обладающий предопределенным диаметром и сообщающийся с нижней частью основного ствола, и второй канал, сообщающийся с боковым стволом, и стыковочный ниппель, содержащий корпус и наконечник стыковочного ниппеля, расположенный на дистальном конце корпуса.

Группа изобретений относится к области наклонно-направленного бурения. Система ствола скважины содержит верхний отклоняющий клин, расположенный в пределах основного ствола скважины и определяющий первый и второй каналы; нижний отклоняющий клин, расположенный в пределах основного ствола и находящийся от верхнего отклоняющего клина на предопределенном расстоянии, при этом нижний отклоняющий клин определяет первую обсадную колонну, обладающую предопределенным диаметром и сообщающуюся с нижней частью основного ствола, и вторую обсадную колонну, соединенную с боковым стволом; и стыковочный ниппель, содержащий корпус и наконечник стыковочного ниппеля, расположенный на дистальном конце корпуса, при этом стыковочный ниппель приводится в действие в интервале между конфигурацией по умолчанию и задействованной конфигурацией.

Группа изобретений относится к устройствам отклоняющего клина и способам адресации стыковочного ниппеля в многоствольную скважину. Технический результат заключается в точной адресации стыковочного ниппеля в многоствольную скважину.

Группа изобретений относится к устройствам отклоняющего клина и способам адресации стыковочного ниппеля в многоствольную скважину. Технический результат заключается в точной адресации стыковочного ниппеля в один из стволов многоствольной скважины.

Изобретение относится к области бурения скважин и может быть использовано в качестве средства для ориентации и доставки гибкой трубы в боковые стволы скважин при ремонте многоствольных скважин и проведении различных технологических операций.

Группа изобретений относится к области наклонно-направленного бурения. Ориентируемый сборочный узел извлекаемого отклоняющего клина содержит устройство извлекаемого отклоняющего клина, содержащее отклоняющую поверхность, которая выполнена с возможностью направлять режущий инструмент в сторону боковой стенки обсадной колонны для создания выхода из обсадной колонны; и ориентирующий переводник, содержащий верхнюю муфту, функционально соединенную с устройством извлекаемого отклоняющего клина, и нижнюю муфту, по меньшей мере частично находящуюся в зацеплении с верхней муфтой, подвижную в азимутальном направлении относительно верхней муфты при развернутой конфигурации и зафиксированную в азимутальном направлении относительно верхней муфты при свернутой конфигурации.

Группа изобретений относится к многостволовым скважинам. Технический результат – снижение вероятности утечки, коррозии и повреждения оборудования в боковых стволах.

Группа изобретений относится к области наклонно-направленного бурения скважин. Система наклонно-направленного бурения содержит корпус, вал, размещенный в корпусе, буровое долото, соединенное с валом и выполненное с возможностью вращения им, причем это буровое долото имеет ось, узел отклонения долота, размещенный в корпусе и включающий в себя механизм, отклоняющий ось долота, содержащий цилиндр, который наклонен относительно оси бурового долота и выполнен с возможностью поворота и с возможностью приложения отклоняющей силы к валу с обеспечением отклонения вала, не встречая противодействия на участке между отклоняющим механизмом и буровым долотом.

Группа изобретений относится к области наклонно-направленного бурения. Модульный привод, предназначенный для направления бурильной колонны, которая содержит корпус и приводной вал, проходящий через этот корпус, причем данный модульный привод содержит картридж, выполненный с возможностью соединения с внешней поверхностью корпуса смежно с приводным валом; резервуар для текучей среды, размещенный в картридже; поршень, по меньшей мере, частично расположенный в картридже с возможностью поступательного перемещения, причем приводной поршень выполнен с возможностью перемещения между первым и вторым положениями; и гидравлическую систему управления, размещенную внутри картриджа и соединяющую по текучей среде резервуар для текучей среды с приводным поршнем, причем гидравлическая система управления выполнена с возможностью управления перемещением приводного поршня между первым и вторым положениями таким образом, чтобы обеспечивать перемещение приводного вала приводным поршнем и, таким образом, изменение направления бурильной колонны.
Группа изобретений относится к области наклонно-направленного бурения. Система бурения бокового ствола скважины для создания наклонного ствола скважины, содержащая узел отклоняющего клина, имеющий отклоняющий клин; зажимной элемент под узлом отклоняющего клина; узел стингера, имеющий стингер, полностью выступающий из узла отклоняющего клина, разъемное соединение между стингером и узлом отклоняющего клина, состоящее из соединения между зажимным приспособлением узла стингера и зажимным элементом; и держатель седла шарового клапана, имеющий расширяющуюся часть, разъемным образом закрепленную во внутренней части зажимного приспособления.

Изобретение относится к буровой технике, а именно к фрезерным инструментам для вырезки окон в обсадных колоннах буровых скважин. Устройство содержит зарезной, проходной и калибрующий фрезеры-райберы с закрепленными в них режущими пластинами из твердого сплава.

Группа изобретений относится к фрезеровальным системам, используемым для вырезания окон многоствольных скважин. Устройство содержит удлиненный корпус, имеющий первый конец, второй конец и свободное окно фрезы, образованное через участок корпуса между первым и вторым концами, фрезу, расположенную с возможностью перемещения внутри корпуса, узел отклонителя, расположенный по меньшей мере частично внутри корпуса и по прямой линии с окном фрезы для направления фрезы из корпуса через окно фрезы для фрезерования выхода обсадной трубы через радиально примыкающую обсадную трубу, муфту для передачи крутящего момента, присоединенную к наружной части корпуса и проходящую через участок корпуса между первым и вторым концами для закрывания по меньшей мере участка окна фрезы и увеличения сопротивления скручиванию корпуса.

Группа изобретений относится к области направленного бурения. Компоновочный узел скважинной системы содержит обсадную трубу, соединенную с обсадной колонной и образующую нижнюю сторону, причем обсадная труба выполнена из первого материала, более мягкого, чем материал обсадной колонны; компоновку отклонителя, расположенную в обсадной трубе и имеющую отклоняющую поверхность, выполненную с функциональной возможностью направления сверлильной компоновки в боковую стенку обсадной трубы для создания выхода из обсадной колонны; и изнашиваемую втулку, соединенную с и проходящую аксиально от компоновки отклонителя, причем изнашиваемая втулка образует горловину, проходящую вдоль осевой длины изнашиваемой втулки и переходит в отклоняющую поверхность, при этом осевая длина изнашиваемой втулки перекрывает контактную точку, где сверлильная компоновка иначе бы взаимодействовала с нижней стороной обсадной трубы, при этом изнашиваемая втулка защищает нижнюю сторону обсадной трубы от износа, вызываемого сверлильной компоновкой.

Способ формирования пазов в обсадной колонне ствола скважины осуществляется с помощью системы для формирования пазов и содержит обеспечение по меньшей мере одного режущего инструмента, содержащего по меньшей мере сборку кумулятивного перфорирования и сборку дискретного позиционирования, перемещение режущего инструмента в ствол скважины через транспортер, останов перемещения режущего инструмента вдоль оси ствола скважины и формирование пазов в обсадной колонне за счет приведения в действие сборки дискретного позиционирования таким образом, что сборка кумулятивного перфорирования формирует пазы в заранее установленной конфигурации в обсадной колонне.

Группа изобретений относится к оконным соединениям, системам и способам открытия окна при строительстве бокового ствола скважины. Технический результат заключается в уменьшении количества отходов в стволе скважины при строительстве бокового ствола скважины.

Группа изобретений относится к скважинным системам для выполнения окна в обсадной колонне, установленной в стволе скважины, и к указанной обсадной колонне. Технический результат заключается в увеличении срока службы обсадной колонны.

Группа изобретений относится к нефтегазовой отрасли, в частности к вырезанию окна в стволе скважины. При осуществлении способа соединяют устройства продвижения фрезера с фрезером; создают перепад давления между указанным устройством продвижения фрезера и указанным фрезером, причем указанный перепад давления вызывает нисходящее перемещение указанного устройства продвижения фрезера и указанного фрезера и обеспечивают сцепление указанного фрезера, по меньшей мере, с частью указанного обсаженного ствола скважины.

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и предназначено для вырезания «окна» в обсадной колонне и дальнейшего бурения дополнительного ствола.

Группа изобретений относится к области бурения, а именно к вариантам устройства отклонителей для фрезерных и буровых коронок. Устройство, сконфигурированное для непроникающего крепления отклонителя к фрезерной/буровой коронке, причем указанная фрезерная/буровая коронка включает часть хвостовика, множество режущих лезвий, проходящих ниже части хвостовика, определяя внешний зубец фрезерной/буровой коронки, и режущую поверхность фрезерной/буровой коронки, и, по меньшей мере, одно отверстие для выноса шлама между двумя лезвиями из множества режущих лезвий, включает верхний хомут, приспособленный для установки вокруг хвостовика фрезерной/буровой коронки; по меньшей мере, один соединительный элемент, установленный на первом конце на верхний хомут выше режущих лезвий и проходящий оттуда вниз, при этом соединительный элемент приспособлен проходить через отверстие для выноса шлама фрезерной/бурильной коронки, причем соединительный элемент имеет длину, которая достаточна, чтобы он проходил до второго конца ниже режущей поверхности фрезерной/буровой коронки; и конструкцию устройства отклонителя, которая устанавливается на второй конец, по меньшей мере, одного соединительного элемента.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к буровой технике, и может быть использовано для строительства многозабойных скважин.

Изобретение относится к способам для промывки нефтегазоконденсатных скважин с использованием жидкостей и газов. Техническим результатом является повышение продуктивности скважин и коэффициента извлечения углеводородов. Способ повышения углеводородоотдачи пластов и интенсификации добычи нефтегазоконденсатных скважин посредством гидромониторного радиального вскрытия пласта на депрессии включает установку в скважине высокопрочных НКТ, механического якоря, поворотного и герметизирующего устройств, отклонителя с проходящим в нем внутренним каналом, привязкой и возможной ориентацией его в пространстве в интервале нижнего уровня проводки боковых стволов. Ниже отклонителя последовательно устанавливают разъединитель, циркуляционный узел, пакер и воронку. Герметизируют устья скважины. Устанавливают гидромониторную насадку, узел управления траекторией ствола, навигационную систему, рабочий койл (гибкая НКТ), устройство перераспределения потока, обратный клапан, подающий койл. Осуществляют подачу аэрированной жидкости в межколонное пространство НКТ/койл или одновременно в межколонное пространство НКТ/койл и во внутреннее пространство койла или раздельную закачку жидкости и газа по данным двум пространствам. Аэрированная жидкость попадает в боковой ствол и вместе с продуктами разрушения горной породы по проведенному стволу возвращается в скважину и поднимается на устье по межколонному пространству НКТ/обсадная колонна. На поверхности промывочную жидкость дегазируют, очищают от углеводородов и продуктов разрушения горной породы. При необходимости проводят ее дополнительную химическую обработку и возвращают по круговой циркуляции в скважину. Осуществляют перемещение гидромониторной насадки через герметизирующее устройство через отклонитель в контакт с горной породой. Осуществляют проводку плановой протяженности радиального ствола на депрессии, когда в процессе проходки по пласту обеспечивается забойное давление ниже пластового или равное ему, что определяется плотностью промывочной жидкости, сниженной за счет аэрации и при необходимости пенообразованием до необходимых значений и контролируемой расчетным соотношением газа и промывочной жидкости, подаваемой с поверхности с возможностью менять такое соотношение в соответствии с измеряемым в боковом стволе фактическим забойным давлением. После проходки по пласту рабочий койл с насадкой извлекается из пласта и проводится промывка скважины на депрессии до полного выноса шлама. Посредством срабатывания механического поворотного устройства отклонитель переводится в другую плоскость. Цикл работ повторяют для следующего бокового ствола. Фрезерование окон для всех боковых стволов проводится заранее перед проведением основной операции по проходке боковых стволов посредством кольцевого фрезерования колонны или гидропескоструйной резки отдельных окон. При проводке бокового ствола определяют и изменяют траекторию ствола посредством снабжения рабочего койла узлом управления траекторией ствола и навигационным оборудованием. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к области наклонно-направленного бурения. Система прорезывания окна для использования в подземной скважине содержит фрезер для прорезывания окон, имеющий выборочно втягиваемые и выдвигаемые лезвия, и узел клина-отклонителя, имеющий по меньшей мере одну приемную часть. Фрезер для прорезывания окон прикреплен к узлу клина-отклонителя путем вставки указанных лезвий в указанную приемную часть. При осуществлении способа прорезывания окна в креплении подземной скважины прорезают крепление скважины с помощью фрезера для прорезывания окон, втягивают лезвия фрезера для прорезывания окон и выдвигают лезвия в узле клина-отклонителя, прикрепляя тем самым узел клина-отклонителя к фрезеру для прорезывания окон. Обеспечивается сокращение спускоподъемных операций. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 8 ил.

Наверх