Система для бурения многоствольных скважин, позволяющая минимизировать число спускоподъемных операций

Группа изобретений относится к заканчиванию скважин в нефтяной и газовой промышленности. Технический результат – снижение количества спускоподъемных операций, необходимых для завершения и улучшения продуктивности родительских и боковых стволов скважин многоствольной скважины. Способ включает подачу промывочного скважинного отклонителя, присоединенного к ориентирующему защелочному механизму крепления, в родительский ствол скважины, обсаженный с помощью обсадной колонны, и крепление ориентирующего защелочного механизма крепления к обсадной колонне. Промывочный инструмент присоединяется к промывочному скважинному отклонителю и извлекает его из родительского ствола скважины, вследствие этого открывается разъемное ориентирующее соединение ориентирующего защелочного механизма крепления. Затем в родительский ствол скважины подают ремонтный скважинный отклонитель, присоединенный к инструменту изоляции соединения, и ремонтный скважинный отклонитель соединяют с ориентирующим защелочным механизмом крепления в разъемном ориентирующем соединении. Инструмент изоляции соединения отделяют от ремонтного скважинного отклонителя и продвигают в боковой ствол скважины, после чего инструмент изоляции соединения отводят назад в родительский ствол скважины для повторного присоединения к ремонтному скважинному отклонителю для извлечения ремонтного скважинного отклонителя из родительского ствола скважины. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0001] При использовании технологий бурения многоствольных скважин оператор может пробурить родительский ствол скважины, а затем пробурить боковой ствол скважины, выходящий из родительского ствола скважины в нужной ориентации и на выбранную глубину.

[0002] Для бурения многоствольной скважины сначала пробуривают родительский ствол скважины, а затем по меньшей мере частично его обсаживают с помощью колонны обсадных труб или обсадного хвостовика ствола скважины другого типа. Для укрепления родительского ствола скважины и облегчения изолирования определенных участков пласта за обсадной колонной, для извлечения и добычи углеводородов, обсадную колонну цементируют в стволе скважины. Для бурения бокового ствола скважины из родительского ствола скважины в обсадной колонне родительского ствола скважины создают выход обсадной колонны (иногда называемый «окном»). Выход обсадной колонны может быть образован, например, путем размещения скважинного отклонителя в заданном месте в родительском стволе скважины для отклонения одного или большего количества фрезеров от скважинного отклонителя и введения в контакт с обсадной колонной для фрезерования обсадной колонны. Затем через выход обсадной колонны может быть отклонено буровое долото для бурения бокового ствола скважины, при этом при необходимости может быть выполнено его заканчивание.

[0003] После того, как был пробурен боковой ствол скважины и выполнено его заканчивание, в боковом стволе могут проводиться работы по улучшению продуктивности скважины посредством установки инструмента изоляции соединения бокового ствола скважины в месте соединения между родительским и боковым стволами скважин. Для установки инструмента изоляции соединения бокового ствола скважины в первую очередь обычно устанавливают ремонтный скважинный отклонитель в месте соединения для частичного отклонения инструмента изоляции соединения бокового ствола скважины в боковой ствол скважины так, чтобы обеспечить возможность его установки и образования переходного участка между родительским и боковым стволами скважин. После того, как были завершены работы по улучшению продуктивности скважины в боковом стволе скважины, из скважины извлекают инструмент изоляции соединения бокового ствола скважины, а затем выполняют операцию спуска в скважину для извлечения ремонтного скважинного отклонителя, обеспечивая, таким образом, полный доступ к родительской скважине. Затем в месте соединения между родительским и боковым стволами скважины устанавливают инструмент изоляции соединения основного ствола скважины для выполнения работ по улучшению продуктивности скважины в нижних секциях родительского ствола скважины.

[0004] Данный процесс улучшения продуктивности как родительских, так и боковых стволов скважин в многоствольной скважине может быть интенсивным с точки зрения спускоподъемных операций; т.е. это означает, что может потребоваться несколько спускоподъемных операций в скважине. Сокращение количества спускоподъемных операций в скважине, при сохранении одинаковых функций, может привести к значительной экономии времени и средств при выполнении многоствольных операций.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0005] Показанные ниже фигуры приводятся для иллюстрации некоторых аспектов данного изобретения и не должны рассматриваться в качестве исчерпывающих вариантов реализации изобретения. Раскрываемый объект изобретения допускает значительные модификации, изменения, комбинации и эквиваленты по форме и содержанию без отклонения от объема данного изобретения.

[0006] На Фиг. 1 проиллюстрирован боковой вид в поперечном разрезе скважинной системы, в которой могут быть использованы принципы данного изобретения.

[0007] На Фиг. 2 проиллюстрирован вид сбоку с поперечным разрезом типового скважинного отклонителя и узла устройства для отклонения.

[0008] На Фиг. 3 проиллюстрировано формирование выхода обсадной колонны посредством перемещения фрезеров для обеспечения контакта с обсадной колонной.

[0009] На Фиг. 4 проиллюстрирован боковой ствол скважины, пробуренный в скважинном узле.

[0010] На Фиг. 5 проиллюстрирована переходная муфта бокового ствола скважины и хвостовик бокового ствола скважины, продвинутый в боковой ствол скважины с использованием инструмента для спуска хвостовика.

[0011] На Фиг. 6 проиллюстрирован хвостовик бокового ствола скважины, зацементированный на месте в боковом стволе скважины.

[0012] На Фиг. 7 проиллюстрирована колонна промывочных труб, продвинутая в родительский ствол скважины к скважинному отклонителю и узлу устройства для отклонения.

[0013] На Фиг. 8 проиллюстрирован инструмент изоляции соединения, предназначенный для подачи ремонтного скважинного отклонителя в родительский ствол скважины.

[0014] На Фиг. 9 проиллюстрирован ремонтный скважинный отклонитель, соединенный с ориентирующим защелочным механизмом крепления в разъемном ориентирующем соединении.

[0015] На Фиг. 10 проиллюстрирован инструмент изоляции соединения, отведенный назад в родительский ствол скважины и повторно находящийся в зацеплении с ремонтным скважинным отклонителем.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0016] Данное изобретение в целом относится к заканчиванию скважин в нефтяной и газовой промышленности, а более конкретно, к узлам, которые позволяют снизить количество спускоподъемных операций, необходимых для завершения и улучшения продуктивности родительских и боковых стволов скважин многоствольной скважины. Варианты реализации изобретения, описанные в данной заявке, включают системы и способы, которые позволяют снизить количество спускоподъемных операций в скважине, необходимых для заканчивания многоствольной скважины. В некоторых примерах промывочный скважинный отклонитель, присоединенный к ориентирующему защелочному механизму крепления, подают в родительский ствол скважины, обсаженный с помощью обсадной колонны, а ориентирующий защелочный механизм крепления прикрепляют к обсадной колонне. После фрезерования, бурения и заканчивания бокового ствола скважины, выходящего из родительского ствола скважины, промывочный инструмент присоединяется к промывочному скважинному отклонителю и извлекает его из родительского ствола скважины, вследствие чего открывается разъемное ориентирующее соединение ориентирующего защелочного механизма крепления. Затем в родительский ствол скважины подают ремонтный скважинный отклонитель, присоединенный к инструменту изоляции соединения, и соединяют с ориентирующим защелочным механизмом крепления в разъемном ориентирующем соединении. Инструмент изоляции соединения отделяют от ремонтного скважинного отклонителя и продвигают в боковой ствол скважины для выполнения в боковом стволе скважины одной или большего количества скважинных операций, таких как операция гидроразрыва пласта. Во время последующей операции (операций) инструмент изоляции соединения могут отвести назад в родительский ствол скважины и повторно присоединить к ремонтному скважинному отклонителю для извлечения ремонтного скважинного отклонителя из родительского ствола скважины.

[0017] Разъемное ориентирующее соединение ориентирующего защелочного механизма крепления также выполнено с возможностью ориентировать ремонтный скважинный отклонитель в угловом направлении относительно выхода обсадной колонны для бокового ствола скважины. Технология измерения в процессе бурения обеспечивает возможность выполнения спускоподъемной операции ремонтного скважинного отклонителя без необходимости вращения и фиксации для правильной азимутальной ориентации. Кроме того, поскольку инструмент изоляции соединения опускают в скважину прикрепленным к ремонтному скважинному отклонителю, это исключает необходимость в отдельном спуске инструмента изоляции соединения в скважину. Ориентирующий защелочный механизм крепления может быть оснащен устройством для регулирования фильтруемости (например, пробкой), которое устанавливают с помощью промывочного скважинного отклонителя с последующим фрезерованием, бурением и заканчиванием бокового ствола скважины, при этом устройство для регулирования фильтруемости может быть извлечено вместе с ремонтным скважинным отклонителем. Это позволяет исключить две спускоподъемные операции для отдельного спуска в скважину устройства для регулирования фильтруемости перед фрезерованием и извлечения устройства для регулирования фильтруемости после выполнения операций в боковом стволе скважины.

[0018] На Фиг. 1-10 поэтапно проиллюстрированы виды сбоку с поперечным разрезом компоновки типовой скважинной системы 100, в которой могут быть использованы принципы данного изобретения. Одинаковые числовые обозначения, используемые на любой из Фиг. 1-10 относятся к общим элементам или компонентам, которые не могут быть описаны более чем один раз.

[0019] Со ссылкой на Фиг. 1 проиллюстрирован вид сбоку с поперечным разрезом скважинной системы 100, содержащей родительский ствол 102 скважины, пробуренный через различные подземные пласты, в том числе пласт 104, к которым может относиться нефтегазосодержащий пласт. После буровых работ может быть выполнено заканчивание родительского ствола скважины 102 посредством обсаживания всего родительского ствола скважины 102 или его участка с помощью обсадной колонны 106, проиллюстрированной в виде первой колонны 106а обсадных труб и второй колонны 106b обсадных труб, которая выходит из первой колонны 106а обсадных труб. Первая колонна 106а обсадных труб может проходить от поверхности (т.е. там, где расположена буровая установка и относящееся к ней буровое оборудование) или, в качестве варианта, может проходить от промежуточной точки между поверхностью и пластом 104. Вторая колонна 106b обсадных труб может быть присоединена к первой колонне 106а обсадных труб или «подвешена» к ней иным способом на подвеске хвостовика 108.

[0020] Применительно к данному изобретению первая и вторая колонны 106а, b обсадных труб в контексте данной заявки будут упоминаться совместно как обсадная колонна 106. Вся обсадная колонна 106 или ее часть может быть закреплена внутри родительского ствола скважины 102 посредством осаждения цементного раствора 110 внутри кольцевого пространства 112, образованного между обсадной колонной 106 и стенкой родительского ствола скважины 102.

[0021] В некоторых вариантах реализации изобретения обсадная колонна 106 может содержать образованное в ней предварительно расфрезерованное окно 114. Предварительно расфрезерованное окно 114 может быть покрыто разрушаемым фрезерованием или мягким материалом, который может перфорироваться (например, фрезероваться) для создания выхода обсадной колонны, используемого для образования бокового ствола скважины, который выходит из родительского ствола 102 скважины. Тем не менее, в других вариантах реализации изобретения из скважинной системы 100 может быть исключено предварительно расфрезерованное окно 114, и вместо этого выход обсадной колонны может быть образован посредством перфорирования стенки обсадной колонны 106 в требуемом месте.

[0022] После цементирования обсадной колонны 106 нижний хвостовик 116 может проходить в родительский ствол скважины 102 и крепиться к внутренней стенке обсадной колонны 106 в заданном месте внутри скважины по отношению к предварительно расфрезерованному окну 114 или в другом месте, в котором образуется выход обсадной колонны. Хотя это не проиллюстрировано, нижний хвостовик 116 может содержать на своем дальнем конце различные скважинные инструменты и устройства, используемые для извлечения углеводородов из пласта 104, такие как: скважинные фильтры, регуляторы притока, скользящие муфты, клапаны и т.д.

[0023] Как проиллюстрировано на Фиг. 2, после того как было выполнено заканчивание родительского ствола скважины 102 скважинный отклонитель и узел 200 устройства для отклонения подают в родительский ствол скважины 102 на колонне бурильных труб 202, которая может содержать множество отрезков бурильных труб, соединенных непрерывной цепью. Как проиллюстрировано, скважинный отклонитель и узел 200 устройства для отклонения (далее «узел 200») может содержать промывочный скважинный отклонитель 204, функционально связанный с ориентирующим защелочным механизмом 206 крепления. Промывочный скважинный отклонитель 204 содержит наклонную поверхность 208, выполненную с возможностью наталкивать один или большее количество фрезеров 210 на стенку обсадной колонны 106 для фрезерования через предварительно расфрезерованное окно 114. Фрезеры 210 могут быть присоединены к промывочному скважинному отклонителю 204, например, болтом, рассчитанным на заданный крутящий момент (не показан), который позволяет колонне 202 бурильных труб прикладывать крутящий момент к узлу 200 по мере его спуска вниз по скважине к целевому местоположению. После того, как болт, рассчитанный на определенный крутящий момент, срезается, фрезеры 210 могут затем высвободиться для фрезерования предварительно расфрезерованного окна 114 для создания выхода обсадной колонны.

[0024] Ориентирующий защелочный механизм крепления 206 может содержать уплотнение 212 и защелочный профиль 214, выполненный с возможностью стыковки с защелочным соединением 216, предусмотренным в обсадной колонне 106 в предварительно расфрезерованном окне 114 или вблизи него. Поскольку узел 200 опускают внутрь родительского ствола скважины 102, защелочный профиль 214 обеспечивает возможность для размещения и присоединения узла 200 к защелочному соединению 216 и, вследствие этого, закрепления его на месте внутри родительского ствола скважины 102. Стыковка защелочного профиля 214 с защелочным соединением 216 также используется для ориентации в азимутальном направлении узла 200 внутри родительского ствола 102 скважины, так что наклонная поверхность 208 в целом выравнивается с предварительно расфрезерованным окном 114 и по-другому выравнивается с угловым положением там, где должен быть образован выход обсадной колонны. Уплотнение 212 может быть введено в зацепление и иным способом активировано для предотвращения перемещения флюида через ориентирующий защелочный механизм 206 крепления на контактной поверхности между ориентирующим защелочным механизмом 206 крепления и внутренней стенкой обсадной колонны 106.

[0025] В некоторых вариантах реализации изобретения узел 200 может дополнительно содержать нижний узел 218 замка шарнирного отклонителя, который выходит из ориентирующего защелочного механизма 206 крепления и выполнен с возможностью размещения внутри отверстия уплотнения 220 нижнего хвостовика 116. По меньшей мере в одном варианте реализации изобретения отверстие уплотнения 220 может быть полированным приемным гнездом пакера, причем нижний узел 218 замка шарнирного отклонителя может содержать одно или большее количество уплотнений 222, которые герметично сцепляются с внутренней стенкой отверстия уплотнения 220, и вследствие этого обеспечивают жидкостную и/или гидравлическую изоляцию с нижней колонной-хвостовиком 116. В альтернативном варианте отверстие уплотнения 220 может содержать уплотнения 222 для герметичного сцепления с наружной поверхностью узла 218 замка шарнирного отклонителя. Однако, в других вариантах реализации изобретения нижний узел 210 замка шарнирного отклонителя может быть исключен или по другим причинам отсутствовать в нижней колонне-хвостовике 116, не выходя за пределы объема данного изобретения.

[0026] Промывочный скважинный отклонитель 204 может быть функционально связан с ориентирующим защелочным механизмом 206 крепления посредством разъемного ориентирующего соединения 224, выполненного с возможностью дальнейшего отделения промывочного скважинного отклонителя 204 от ориентирующего защелочного механизма 206 крепления и извлечения его на поверхность, как описано ниже. Разъемное ориентирующее соединение 224 может содержать любой соединительный механизм или устройство, которое может быть при необходимости неоднократно заблокировано и высвобождено, при этом одновременно сохраняются метки как глубины, так и ориентации по отношению к защелочному соединению 216 в случае их изначальной установки. Соответственно, разъемное ориентирующее соединение 224 выполнено с возможностью ориентировать последующие узлы в той же заданной угловой ориентации по отношению к предварительно расфрезерованному окну 114.

[0027] В некоторых вариантах реализации изобретения разъемное ориентирующее соединение 224 может содержать зажимную втулку или устройство зажимной втулки. Однако в других вариантах реализации изобретения разъемное ориентирующее соединение 224 может содержать защелочный профиль, такой как приемная головка с выступом и конической направляющей. Одним из приемлемых защелочных профилей является устройство RATCH-LATCH® производства компании Halliburton Energy Services, Хьюстона, штат Техас, США. Разъемное ориентирующее соединение 224 может дополнительно содержать башмак с косым срезом внизу, используемый для ориентирования в угловом направлении узла или инструмента (например, промывочного скважинного отклонителя 204) в заданной ориентации, например, относительно предварительно расфрезерованного окна 114. Ориентирующий башмак с косым срезом внизу может содержать один или большее количество выступов, ориентирующих каналов, J-образных каналов, гироскопов, датчиков позиционирования, приводов и т.д., которые могут быть использованы, для облегчения ориентации узла или инструмента в заданной угловой ориентации.

[0028] Далее со ссылкой на Фиг. 2, на которой проиллюстрирована типовая операция спуска узла 200 в родительский ствол скважины 102. В некоторых вариантах реализации изобретения колонна бурильных труб 202 может содержать инструмент 226 скважинных измерений в процессе бурения («ИПБ»), используемый для ориентации узла 200 внутри родительского ствола скважины 102 и облегчения обнаружения местонахождения защелочного соединения 216. Инструмент 226 ИПБ может содержать один или большее количество датчиков, которые измеряют угловую (азимутальную) ориентацию узла 200 и выполнены с возможностью передачи результатов измерений ориентации, полученных датчиками, на поверхность для анализа. Например, инструмент 226 ИПБ может быть выполнен с возможностью передачи данных результатов измерений с помощью средств беспроводной связи, таких как телеметрия по гидроимпульсному каналу связи, акустическая телеметрия, электромагнитная телеметрия, радиочастотная связь или с помощью средств проводной связи, таких как электрические провода или волоконно-оптический кабель. Следовательно, инструмент 226 ИПБ помогает обеспечить соответствующую ориентацию промывочного скважинного отклонителя 204 и фрезеров 210 относительно предварительно расфрезерованного окна 114 для образования выхода обсадной колонны в требуемой угловой ориентации.

[0029] По мере того как узел 200 продвигается к целевому местоположению, результаты измерений, полученные посредством инструмента 226 ИПБ, могут помочь оператору буровой установки сориентировать узел 200 в угловом направлении относительно предварительно расфрезерованного окна 114 с точностью до +/-15° и, вследствие этого, в целом обеспечить требуемую угловую ориентацию. Однако защелочное соединение 216 может быть выполнено с возможностью полностью ориентировать узел 200 в требуемой ориентации после присоединения к ориентирующему защелочному механизму 206 крепления. Более конкретно, защелочный профиль 114 ориентирующего защелочного механизма 206 крепления может определять местоположение и входить в зацепление с защелочным соединением 216, которое ориентирует ориентирующий защелочный механизм 206 в заданной угловой ориентации относительно предварительно расфрезерованного окна 114.

[0030] Перед или во время ориентации ориентирующего защелочного механизма 206 крепления в заданную угловую ориентацию, нижний узел 218 замка шарнирного отклонителя может быть размещен в отверстии 220 уплотнения и, вследствие этого, сможет обеспечивать жидкостную и/или гидравлическую изоляцию между обсадной колонной 106 и нижней колонной-хвостовиком 116. После прикрепления ориентирующего защелочного механизма 206 крепления к обсадной колонне 106, затем от промывочного скважинного отклонителя 204 могут быть отсоединены фрезеры 210 посредством приложения осевой нагрузки к узлу 200 в направлении вниз по стволу скважины, вследствие чего срезается болт, затягиваемый заданным усилием (или другое соединительное устройство), которым прикрепляют фрезеры 210 к промывочному скважинному отклонителю 204. Затем фрезеры 210 свободно перемещаются относительно промывочного скважинного отклонителя 204, поскольку управление ими осуществляется посредством продольного перемещения колонны бурильных труб 202.

[0031] На Фиг. 3 проиллюстрирована колонна 202 бурильных труб, перемещающая фрезеры 210 в направлении вниз по стволу скважины относительно промывочного скважинного отклонителя 204, который наталкивает фрезеры 210 для скольжения по наклонной поверхности 208 промывочного скважинного отклонителя 204 и вхождения в контакт со стенкой обсадной колонны 106, а более конкретно, в контакт с предварительно выфрезерованным окном 114. Как проиллюстрировано, в промывочном скважинном отклонителе 204 может быть образовано или иным образом предусмотрено внутреннее отверстие 306, причем диаметр внутреннего отверстия 306 может быть меньше наружного диаметра фрезеров 210 (т.е., ведущего фрезера, расположенного на дальнем конце колонны 202 бурильных труб). Как следствие, может быть предотвращено вхождение фрезеров 210 во внутреннее отверстие 306, но вместо этого может быть приложено усилие для скольжения по наклонной поверхности 208 промывочного скважинного отклонителя 204 и вхождения в контакт со стенкой обсадной колонны 106. Вращение фрезеров 210 посредством колонны 202 бурильных труб приводит к прорезанию предварительно расфрезерованного окна 114 и, вследствие этого, к образованию выхода 302 обсадной колонны 106 и начальной части бокового ствола 304 скважины, проходящей от родительского ствола 102 скважины.

[0032] Узел 200 может также содержать одно или большее количество устройств 308 для регулирования фильтруемости, таких как шарнирный клапан, шаровой клапан, пробка, расположенных ниже по стволу скважины от внутреннего отверстия 306 или рядом с ним. Устройство 308 для регулирования фильтруемости может изолировать нижние участки родительского ствола 102 скважины от обломков породы, образованных в результате фрезерования выхода обсадной колонны 302 и последующих буровых работ. Устройство 308 для регулирования фильтруемости также может предотвращать утечку флюида в нижние участки родительского ствола 102 скважины во время фрезерования выхода 302 обсадной колонны и бурения бокового ствола 304 скважины. Установка устройства 308 для регулирования фильтруемости одновременно с ориентирующим защелочным механизмом 206 крепления и промывочным скважинным отклонителем 204 может оказаться полезной в плане исключения отдельной спускоподъемной операции в скважине для установки устройства 308 для регулирования фильтруемости.

[0033] Как проиллюстрировано на Фиг. 4, после того как был образован выход обсадной колонны 302 фрезеры 210 (Фиг. 2 и 3) могут быть извлечены на поверхность, при этом колонна 202 бурильных труб впоследствии может быть перемещена назад в родительский ствол 102 скважины вместе с буровым долотом 402, установленным на ее дальнем конце. Аналогично фрезерам 210, буровое долото 402 может иметь диаметр больше, чем диаметр внутреннего отверстия 306, и в результате этого при столкновении со скважинным отклонителем 402 к буровому долоту 402 прикладывается усилие для скольжения по наклонной поверхности 208 через выход 302 обсадной колонны, в начало бокового ствола 304 скважины. После того как буровое долото 402 окажется в боковом стволе 304 скважины, его могут вращать и продвигать для бурения бокового ствола 304 скважины на требуемую глубину. В некоторых вариантах реализации изобретения инструмент 226 ИПБ могут использовать для контроля буровых работ, а также в качестве вспомогательного средства для определения достижения требуемой длины или глубины бокового ствола 304 скважины. После того как был пробурен боковой ствол 304 скважины, колонна 202 бурильных труб и буровое долото 402 могут быть отведены назад в родительский ствол 102 скважины и извлечены на поверхность.

[0034] Как проиллюстрировано на Фиг. 5, переходная муфта 502 бокового ствола скважины и хвостовик 504 бокового ствола скважины продвигаются в боковой ствол 304 скважины с использованием инструмента 506 для спуска хвостовика в боковой ствол скважины. Инструмент 506 для спуска хвостовика в боковой ствол скважины может быть присоединен к спусковой колонне 508, которая проходит от поверхности и может содержать инструмент 226 ИПБ, используемый для направления переходной муфты 502 бокового ствола скважины к узлу 200. Спусковая колонна 508 может быть такой же, как колонна 202 бурильных труб, но, в качестве варианта, может содержать эксплуатационную колонну, гибкие насосно-компрессорные трубы малого диаметра или любую колонну из жестких трубчатых элементов.

[0035] Хвостовик 504 бокового ствола скважины может быть функционально связан (непосредственно или косвенно) с нижним концом переходной муфты 502 бокового ствола скважины и может содержать несколько инструментов для заканчивания или устройств, используемых для заканчивания бокового ствола 304 скважины и облегчения добычи углеводородов из окружающего пласта 104. Хотя это и не показано на Фиг. 5, хвостовик 504 бокового ствола скважины может содержать, например, заглушку, расположенную на его дальнем конце, выполненную с возможностью скольжения по наклонной поверхности 208 промывочного скважинного отклонителя 204 и обеспечивающую продвижение хвостовика 504 бокового ствола скважины и переходной муфты 502 бокового ствола скважины в боковой ствол 304 скважины. Хвостовик 504 бокового ствола скважины также может содержать один или большее количество инструментов для заканчивания (не показаны), используемых для регулирования и/или управления потоком добываемого флюида из пласта 104, включая, но, не ограничиваясь этим, скважинные фильтры, хвостовики со щелевидными отверстиями, скважинные пакеры, регуляторы притока, клапаны, заглушки, скользящие муфты и т.д.

[0036] Инструмент 506 для спуска хвостовика в боковой ствол скважины может быть присоединен к переходной муфте 502 бокового ствола скважины около головки 510 инструмента для спуска. Более конкретно, головка 510 инструмента для спуска может быть втянута во внутреннюю часть переходной муфты 502 бокового ствола скважины и присоединена к переходной муфте 502 бокового ствола скважины около разъемного соединения 512. Разъемное соединение 512 может быть выполнено с возможностью определения местоположения и присоединения к профилю или к соединению другого типа, предусмотренному на внутренней цилиндрической поверхности переходной муфты 502 бокового ствола скважины. Разъемное соединение 512 обеспечивает возможность присоединения инструмента 506 для спуска хвостовика в боковой ствол скважины к переходной муфте 502 бокового ствола скважины и отсоединения от нее. Соответственно, разъемное соединение 512 может содержать любой соединительный механизм или устройство, которое при необходимости может быть зафиксировано или разъединено, такое как, но, не ограничиваясь этим: зажимная втулка, защелочный профиль, срезное устройство (например, срезные винты, срезные штифты, срезные болты, срезные кольца и т.д.), растворяющееся соединение, соединение исчезающего типа (химически разлагаемое), разъединяющееся под давлением, разъединяющееся под действием магнитного поля, и любую их комбинацию.

[0037] Инструмент 506 для спуска хвостовика в боковой ствол скважины может дополнительно содержать одно или большее количество радиальных уплотнений 514, выполненных с возможностью герметичного вхождения в контакт с внутренней цилиндрической поверхностью переходной муфты 502 бокового ствола скважины. Радиальные уплотнения 514 могут включать, но, не ограничиваясь этим, уплотнения металл-металл, уплотнения из эластомера (например, уплотнительные кольца или тому подобное), обжимное уплотнение, и любую их комбинацию. Радиальные уплотнения 514 обеспечивают точку изоляции от флюида внутри переходной муфты 502 бокового ствола скважины и хвостовика 504 бокового ствола скважины, так что боковое заканчивание ствола 304 скважины может осуществляться посредством цементного раствора. Более конкретно, после того как хвостовик 504 бокового ствола скважины соответствующим образом располагают внутри бокового ствола 304 скважины, хвостовик 504 бокового ствола скважины может быть зацементирован в боковом стволе 304 скважины. Это может быть выполнено посредством нагнетания цемента из головки 510 инструмента для спуска, циркуляции цементного раствора через внутреннее пространство хвостовика 504 бокового ствола скважины и наружу через его дальний конец, и последующего цементирования в кольцевом пространстве 514, образованном между хвостовиком 504 и внутренней стенкой бокового ствола 304 скважины. При этом, в других вариантах реализации изобретения хвостовик 504 может быть закреплен внутри бокового ствола 304 скважины с использованием других средств, без использования цементного раствора, таких как механические фиксаторы, посадка с натягом и т.д.

[0038] После того как хвостовик 504 бокового ствола скважины был зацементирован на месте в боковом стволе 304 скважины, инструмент 506 для спуска хвостовика в боковой ствол скважины может быть отсоединен от переходной муфты 502 бокового ствола скважины и возвращен назад в родительский ствол 102 скважины для извлечения на поверхность. Для осуществления этого к инструменту 506 для спуска хвостовика в боковой ствол скважины может быть приложена осевая нагрузка в направлении вниз по стволу скважины (например, влево на Фиг. 5) посредством возвращения спусковой колонны 508 вверх по стволу скважины и в направлении поверхности. Осевая нагрузка, приложенная к инструменту 506 для спуска хвостовика в боковой ствол скважины, может быть воспринята разъемным соединением 512 и, сразу после восприятия заданной осевой нагрузки в направлении вверх по стволу скважины, разъемное соединение 512 может отсоединить инструмент 506 для спуска хвостовика в боковой ствол скважины от переходной муфты 502 бокового ствола скважины и, таким образом, освободить его от переходной муфты 502 бокового ствола скважины. На данном этапе инструмент 506 для спуска хвостовика в боковой ствол скважины может быть возвращен назад в боковой ствол 102 скважины для извлечения на поверхность.

[0039] На Фиг. 6 проиллюстрирован хвостовик 504 бокового ствола скважины, который зацементирован на месте с помощью цементного раствора 602 внутри бокового ствола 304 скважины. Как проиллюстрировано, по меньшей мере часть переходной муфты 502 бокового ствола скважины может быть также зацементирована в боковом стволе 304 скважины, при этом другая часть верхнего по стволу скважины конца переходной муфты 502 бокового ствола скважины проходит в родительский ствол 102 скважины через выход 302 обсадной колонны.

[0040] На Фиг. 7 проиллюстрирован промывочный узел 702, продвинутый в родительский ствол 102 скважины к узлу 200. Промывочный узел 702 может быть перемещен в родительский ствол 102 скважины, поскольку он присоединен к спусковой колонне 704, которая может быть такой же, как спусковая колонна 508, проиллюстрированная на Фиг. 5. Промывочный узел 702 может содержать промывочный инструмент 706, используемый для прорезания части переходной муфты 502 бокового ствола скважины, проходящей в родительский ствол 102 скважины из бокового ствола 304 скважины. В некоторых вариантах применения, например, промывочный инструмент 706 на своем дальнем конце содержит промывочный башмак-коронку для обуривания прихваченного инструмента (не обозначен), который содержит множество резцов (например, резцов из карбида вольфрама). При вращении спусковой колонны 704 посредством резцов постепенно выфрезеровывают часть переходной муфты 502 бокового ствола скважины, проходящую в родительский ствол 102 скважины. По меньшей мере в одном варианте реализации изобретения может быть добавлен шламоуловитель (не показан) для задержания и предотвращения падения бурового шлама и обломков породы в родительский ствол 102 скважины.

[0041] Промывочный инструмент 706 может также содержать промывочное устройство 708 для сцепления, выполненное с возможностью определения местоположения и присоединения к промывочному соединению 710, предусмотренному на внешней цилиндрической поверхности промывочного скважинного отклонителя 204. В некоторых вариантах реализации изобретения промывочное устройство 708 для сцепления может содержать защелкивающуюся зажимную втулку, которая содержит множество гибких пальцеобразных элементов зажимной втулки. Тем не менее, в других вариантах реализации изобретения промывочное устройство 708 для сцепления может содержать механизм любого типа, выполненный с возможностью присоединения к промывочному скважинному отклонителю 204 около промывочного соединения 710, такой как: профильный сцепляющий механизм, пружинный кольцевой замок, срезное кольцо и т.д. Как проиллюстрировано, в некоторых вариантах реализации изобретения промывочное соединение 710 может содержать одну или большее количество канавок, углублений, выступов или профилей, предусмотренных на внешней цилиндрической поверхности промывочного скважинного отклонителя 204. Тем не менее, в других вариантах реализации изобретения сцепление между промывочным устройством 708 для сцепления и промывочным соединением 710 может содержать магнитное сцепление или тому подобное. Промывочное соединение 710 может содержать любое устройство или механизм, которые выполнены с возможностью присоединения к промывочному устройству 708 для сцепления и в первую очередь будут зависеть от конкретной конструкции промывочного устройства 708 для сцепления.

[0042] По мере продвижения промывочного узла 702 внутри родительского ствола 102 скважины промывочный инструмент 706 приводится в действие для отсоединения части переходной муфты 502 бокового ствола скважины, проходящей в родительский ствол 102 скважины. Продвижение промывочного узла 702 дальше вниз по стволу скважины обеспечивает прохождение промывочного инструмента 706 вблизи внешнего диаметра промывочного скважинного отклонителя 204 для определения местоположения и вхождения в зацепление с промывочным соединением 710 промывочного устройства 708 для сцепления. В промышленности данный процесс иногда упоминается как «промывка» устройства для отклонения или скважинного отклонителя (например, промывочного скважинного отклонителя 204).

[0043] После того, как промывочное устройство 708 для сцепления соответствующим образом прикрепляется к промывочному скважинному отклонителю 204 на промывочном соединении 710, спусковая колонна 704 может быть втянута в направлении вверх по скважине (т.е., к поверхности скважины) для отделения промывочного скважинного отклонителя 204 от ориентирующего защелочного механизма 206 крепления, который остается прочно закрепленным внутри родительского ствола скважины 102. Более конкретно, вытягивание спусковой колонны 704 в направлении вверх по скважине будет распространять осевую нагрузку на разъемное ориентирующее соединение 224, которая в конечном итоге преодолеет усилие сцепления в разъемном ориентирующем соединении 224. После преодоления усилия сцепления промывочный скважинный отклонитель 204 отделяют от ориентирующего защелочного механизма 206 крепления, а затем могут извлечь на поверхность, поскольку он присоединен к спусковой колонне 704. Извлечение промывочного скважинного отклонителя 204 из ориентирующего защелочного механизма 206 крепления открывает разъемное ориентирующее соединение 224, которое теперь способно принять или иным образом присоединиться к другим скважинным инструментам или устройствам, содержащимся в узле 200.

[0044] На Фиг. 8 проиллюстрирован инструмент 802 изоляции соединения, предназначенный для подачи ремонтного скважинного отклонителя 804 в родительский ствол 102 скважины. Подача ремонтного скважинного отклонителя 804 вниз по стволу скважины с помощью инструмента 802 изоляции соединения может оказаться полезной в плане исключения необходимости в использовании отдельной спускоподъемной операции для спуска инструмента 802 изоляции соединения вниз по стволу скважины. Верхний по стволу скважины конец инструмента 802 изоляции соединения может быть функционально связан со спусковой колонной 806, которая может быть такой же или аналогичной одной из двух спусковых колонн 508, 704, проиллюстрированных соответственно на Фиг. 5 и 7. В некоторых вариантах реализации изобретения инструмент 802 изоляции соединения может содержать или иным образом использовать инструмент 226 ИПБ для контроля продвижения ремонтного скважинного отклонителя 804 внутри родительского ствола 102 скважины и общего содействия в ориентации ремонтного скважинного отклонителя 804 относительно выхода 302 обсадной колонны.

[0045] Как проиллюстрировано, инструмент 802 изоляции соединения может содержать удлиненный корпус 808, который содержит извлекаемый пакер 810, одно или большее количество радиальных уплотнений 812 и разъемное соединение 814. Извлекаемый пакер 810 может быть расположен вокруг корпуса 808, на его верхнем конце или вблизи него и может содержать эластомерный материал. Сразу после приведения в действие (например, механически, гидравлически, и т.д.) эластомерный материал может расшириться в радиальном направлении и войти в герметичное зацепление с внутренней стенкой трубопровода или трубы, такой как внутренняя стенка обсадной колонны 106, как описано ниже. Радиальные уплотнения 812 могут быть выполнены с возможностью герметичного вхождения в зацепление с внутренней цилиндрической поверхностью переходной муфты 502 бокового ствола скважины, обеспечивая, таким образом, изоляцию от флюида внутри бокового ствола 304 скважины. Радиальные уплотнения 812 могут включать, но, не ограничиваясь этим, уплотнения металл-металл, уплотнения из эластомера (например, уплотнительные кольца или тому подобное), обжимное уплотнение и любую их комбинацию.

[0046] Инструмент 802 изоляции соединения присоединяют к ремонтному скважинному отклонителю 804 посредством прохождения в продольном направлении во внутреннюю часть ремонтного скважинного отклонителя 804 и наличия разъемного соединения 814, определяющего местоположение и входящего в зацепление с точкой соединения 816, предусмотренной на внутренней цилиндрической поверхности ремонтного скважинного отклонителя 804. Разъемное соединение 814 обеспечивает возможность присоединения инструмента 802 изоляции соединения к ремонтному скважинному отклонителю 804 и последующего отсоединения от него. Следовательно, разъемное соединение 814 и связанная с ним точка 816 соединения может содержать любой соединительный механизм или устройство, которое при необходимости может быть многократно соединено или разъединено, такое как, но, не ограничиваясь этим: зажимная втулка и профильный узел, защелочный механизм, срезное устройство (например, один или более срезных винтов, срезных штифтов, срезных болтов, срезных колец, и т.д.), растворяющееся соединение, соединение исчезающего типа (химически разлагаемое), разъединяющееся под давлением, разъединяющееся под действием магнитного поля, и любая их комбинация.

[0047] Ремонтный скважинный отклонитель 804 содержит удлиненный корпус 818, имеющий первый или «верхний» конец 820а, второй или «нижний» конец 820b и внутренне отверстие 822, которое продольно проходит между первым и вторым концами 820а, b. Точка 816 соединения может быть предусмотрена и иным способом образована на или вблизи первого конца 820а на внутренней стенке корпуса 818. В некоторых вариантах реализации изобретения точка 816 соединения может содержать или иным способом образовывать уступ 902 верхнего упора (Фиг. 9) на своем верхнем по стволу скважины конце, причем разъемное соединение 814 может соответственно содержать и иным способом образовывать уступ 904 (Фиг. 9) на своем верхнем по стволу скважины конце. В таких вариантах реализации изобретения разъемное соединение 814 не сможет пройти через точку 816 соединения в направлении вверх по стволу скважины, а вместо этого определит месторасположение и зафиксируется в точке 816 соединения.

[0048] Посредине между верхним и нижним концами 820а, b предусмотрена отклоняющая поверхность 824, которая содержит наклонную поверхность, используемую для отклонения инструмента 802 изоляции соединения в боковой ствол 304 скважины.

[0049] На внешней цилиндрической поверхности корпуса 818 на нижнем конце 820b или вблизи него может быть предусмотрена поверхность 826 стыковки. Поверхность 826 стыковки может быть выполнена с возможностью определения местоположения и стыковки с разъемным ориентирующим соединением 224 ориентирующего защелочного механизма 206 крепления. В некоторых вариантах реализации изобретения контактная поверхность 826 стыковки может содержать один или большее количество подпружиненных штифтов, имеющих уникальный профиль или узор, выполненный с возможностью определения местоположения и стыковки с разъемным ориентирующим соединением 224. Поскольку разъемное ориентирующее соединение 224 содержит ориентирующий башмак с косым срезом внизу, присоединение поверхности 826 стыковки к разъемному ориентирующему соединению 224 также служит для ориентации в угловом направлении ремонтного скважинного отклонителя 804, а более конкретно отклоняющей поверхности 824, относительно выхода 302 обсадной колонны. Инструмент 226 ИПБ может быть выполнен с возможностью контроля угловой ориентации отклоняющей поверхности 824 относительно выхода 302 обсадной колонны с точностью до +/-15°, содействуя, таким образом, оператору буровой установки в обеспечении общей угловой ориентации. Тем не менее, контакт между поверхностью 826 стыковки и разъемным ориентирующим соединением 224 может полностью ориентировать отклоняющую поверхность 824 к требуемой ориентации. После того как ремонтный скважинный отклонитель 804 был правильно присоединен к ориентирующему защелочному механизму 206 крепления в разъемном ориентирующем соединении 224, инструмент 802 изоляции соединения может быть отсоединен от ремонтного скважинного отклонителя 804.

[0050] На Фиг. 9 проиллюстрирован ремонтный скважинный отклонитель 804, соединенный с ориентирующим защелочным механизмом 206 крепления в разъемном ориентирующем соединении 224. Как уже отмечалось, ремонтный скважинный отклонитель 804 продвигают внутри родительского ствола 102 скважины до тех пор, пока поверхность 826 стыковки не определит местоположение и не войдет в зацепление с разъемным ориентирующим соединением 224, которое прикрепляет ремонтный скважинный отклонитель 804 к ориентирующему защелочному механизму 206 крепления и одновременно выравнивает отклоняющую поверхность 824 с выходом 302 обсадной колонны в угловом направлении. После того как ремонтный скважинный отклонитель 804 был присоединен к ориентирующему защелочному механизму 206 крепления, инструмент 802 изоляции соединения может быть отсоединен от ремонтного скважинного отклонителя 804 посредством приложения осевой нагрузки к инструменту 802 изоляции соединения посредством спусковой колонны 806 в направлении вниз по стволу скважины (т.е., вправо на Фиг. 9). Осевая нагрузка может быть перенесена к разъемному соединению 814, поскольку оно входит в зацепление с ремонтным скважинным отклонителем 804 в точке 816 соединения, предусмотренной на внутренней цилиндрической поверхности ремонтного скважинного отклонителя 804. После того как была приложена заданная осевая нагрузка, разъемное соединение 814 отсоединяется от точки 816 соединения, и затем инструмент 802 изоляции соединения может быть освобожден для перемещения относительно ремонтного скважинного отклонителя 804.

[0051] После того как был освобожден инструмент 802 изоляции соединения, его могут продвигать в боковой ствол 304 скважины посредством вхождения в зацепление с отклоняющей поверхностью 824, которая отклоняет инструмент 802 изоляции соединения в боковой ствол 304 скважины через выход 302 обсадной колонны. По мере продвижения инструмента 802 изоляции соединения в боковой ствол 304 скважины радиальные уплотнения 812 герметично, входят в зацепление с цилиндрической поверхностью переходной муфты 502 бокового ствола скважины, и таким образом обеспечивается изоляция от флюида хвостовика 504 бокового ствола скважины. Как только инструмент 802 изоляции соединения проходит в боковой ствол 304 скважины, а радиальные уплотнения 812 герметично входят в зацепление с переходной муфтой 502 бокового ствола скважины, может быть приведен в действие извлекаемый пакер 810 инструмента 802 изоляции соединения для расширения в радиальном направлении и вхождения в герметичное зацепление с внутренней стенкой обсадной колонны 106. Приведение в действие извлекаемого пакера 810 также служит для крепления инструмента 802 изоляции соединения в родительском стволе 102 скважины, как в осевом, так и в радиальном направлениях.

[0052] Когда приводят в действие извлекаемый пакер 810 и радиальные уплотнения 812 герметично входят в зацепление с внутренней цилиндрической поверхностью переходной муфты 502 бокового ствола скважины, может быть обеспечена изоляция бокового ствола 304 скважины от флюида из верхних частей родительского ствола 102 скважины. Кроме того, извлекаемый пакер 810 и радиальные уплотнения 812 могут быть выполнены с возможностью выдерживать расчетное давление, требуемое для выполнения одной или большего количества операций внутри бокового ствола 304 скважины. Типовые скважинные операции, которые могут проводиться в боковом стволе 304 скважины включают, но не ограничиваются этим: гидроразрыв пласта, нагнетание воды, нагнетание пара, гравийную набивку, или другие виды улучшения продуктивности скважин.

[0053] При проведении операции гидроразрыва пласта в боковой ствол 304 скважины через спусковую колонну 806 и инструмент 802 изоляции соединения посредством насоса могут быть закачаны один или большее количество скважинных снарядов (не показаны). Скважинные снаряды, к которым могут относиться шары, дротики, пробки, и т.д., каждый из которых может быть выполнен с возможностью определять местоположение и опускаться на связанную с ним скользящую муфту, которая образует часть узла заканчивания бокового ствола скважины, который входит в состав хвостовика 504 бокового ствола скважины или иным способом устанавливается внутри бокового ствола 304 скважины. Когда данный скважинный снаряд надлежащим образом опускается на связанную с ним скользящую муфту внутри хвостовика 504 бокового ствола скважины, в скользящей муфте образуется уплотнение и давление флюида внутри спусковой колонны 806 и хвостовика 504 бокового ствола скважины может быть увеличено для перемещения скользящей муфты в открытое положение. В открытом положении скользящая муфта перемещается в осевом направлении в хвостовик 504 бокового ствола скважины и открывает одно или большее количество проточных отверстий, образованных в хвостовике бокового ствола скважины, для облегчения движения флюидов между хвостовиком 504 бокового ствола скважины и окружающим пластом 104. С помощью скользящей муфты, находящейся в открытом положении, через открытые проточные отверстия под давлением в окружающий пласт 104 может нагнетаться флюид и таким образом вызывать гидроразрыв окружающего пласта 104, который образует сеть трещин, проходящих в радиальном направлении наружу от бокового ствола 304 скважины.

[0054] С помощью скважинных операций (например, гидроразрыва пласта), выполненных в боковом стволе 304 скважины, инструмент 802 изоляции соединения может быть отведен назад в родительский ствол 102 скважины и повторно присоединен к ремонтному скважинному отклонителю 804. Это может быть достигнуто посредством первоначального приведения в нерабочее состояние (радиального отведения) извлекаемого пакера 810 и последующего приложения осевой нагрузки к инструменту 802 изоляции соединения в направлении вверх по стволу скважины (т.е. влево на Фиг. 9) посредством спусковой колонны 806. Под действием усилия осевой нагрузки инструмент 802 изоляции соединения будет возвращаться назад в родительский ствол 102 скважины и вверх по стволу скважины до тех пор, пока разъемное соединение 814 снова не определит местоположение и не войдет в зацепление с точкой 816 соединения ремонтного скважинного отклонителя 804. Как указано выше, в некоторых вариантах реализации изобретения точка 816 соединения может содержать уступ 902 верхнего упора на своем верхнем по стволу скважины конце, при этом разъемное соединение 814 может соответственно содержать противоположный уступ 904 на своем верхнем по стволу скважины конце. В результате уступ 904 разъемного соединения 814 будет входить в зацепление с противоположным уступом 902 верхнего упора точки 816 соединения и, следовательно, разъемное соединение 814 не сможет пройти через точку 816 соединения в направлении вверх по стволу скважины.

[0055] На Фиг. 10 проиллюстрирован инструмент 802 изоляции соединения, отведенный назад в родительский ствол 102 скважины и повторно находящийся в зацеплении с ремонтным скважинным отклонителем 804. Как только разъемное соединение 814 определяет местоположение и входит в зацепление с точкой 816 соединения ремонтного скважинного отклонителя 804, к инструменту 802 изоляции соединения может быть приложена осевая нагрузка в направлении вверх по стволу скважины посредством спусковой колонны 806 для извлечения ремонтного скважинного отклонителя 804 из родительского ствола 102 скважины. Возможность повторного вхождения в зацепление ремонтного скважинного отклонителя 804 с помощью инструмента 802 изоляции соединения в течение одного и того же спуска в родительский ствол 102 скважины исключает необходимость в отдельной спускоподъемной операции для отдельного извлечения ремонтного скважинного отклонителя 804.

[0056] В некоторых вариантах реализации изобретения осевая нагрузка, прилагаемая к инструменту 802 изоляции соединения, может привести к извлечению как ремонтного скважинного отклонителя 804, так и ориентирующего защелочного механизма 206 крепления, оставляя, таким образом, открытым родительский ствол 102 скважины. Такой вариант реализации изобретения проиллюстрирован на Фиг. 10. В таких вариантах реализации изобретения усилие сцепления между защелочным профилем 214 и защелочным соединением 216 может быть меньше усилия сцепления между поверхностью 826 стыковки и разъемным ориентирующим соединением 224. В результате, после того как осевая нагрузка, приложенная к инструменту 802 изоляции соединения, достигает заданного предела, защелочный профиль 214 может отсоединиться от защелочного соединения 216, тем самым отделяя ремонтный скважинный отклонитель 804 и ориентирующий защелочный механизм 206 крепления от обсадной колонны 106. Перемещение инструмента 802 изоляции соединения вверх по стволу скважины может затем вывести из зацепления нижний узел 218 замка шарнирного отклонителя из отверстия 220 уплотнения нижней хвостовика 116, при извлечении на поверхность ремонтного скважинного отклонителя 804 и ориентирующего защелочного механизма 206 крепления с использованием спусковой колонны 806. Устройство 308 для регулирования фильтруемости также извлекают на поверхность вместе с ремонтным скважинным отклонителем 804, что исключает необходимость в двух спускоподъемных операциях в скважине; одна отдельная спускоподъемная операция для установки устройства 308 для регулирования фильтруемости перед фрезерованием и бурением бокового ствола 304 скважины, и вторая отдельная спускоподъемная операция для извлечения устройства 308 для регулирования фильтруемости.

[0057] Однако, в других вариантах реализации изобретения осевая нагрузка, прилагаемая к инструменту 802 изоляции соединения, может привести к отделению ремонтного скважинного отклонителя 804 от ориентирующего защелочного механизма 206 крепления, при этом ориентирующий защелочный механизм 206 крепления остается соединенным с обсадной колонной 106. В таких вариантах реализации изобретения усилие сцепления между защелочным профилем 214 и защелочным соединением 216 может быть больше усилия сцепления между поверхностью 826 стыковки и разъемным ориентирующим соединением 224. В результате после того, как осевая нагрузка, прилагаемая к инструменту 802 изоляции соединения, достигает заданного предела, поверхность 826 стыковки может отсоединиться от разъемного ориентирующего соединения 224, тем самым освобождая ремонтный скважинный отклонитель 804 от ориентирующего защелочного механизма 206 крепления и, позволяя инструменту 802 изоляции соединения извлечь ремонтный скважинный отклонитель 804 на поверхность с использованием спусковой колонны 806.

[0058] Описанные в данной заявке варианты реализации изобретения включают:

[0059] А. Способ, который включает подачу переходной муфты бокового ствола скважины в родительский ствол скважины, обсаженный с помощью обсадной колонны, и отклонение переходной муфты бокового ствола скважины в боковой ствол скважины с помощью промывочного скважинного отклонителя, присоединенного к ориентирующему защелочному механизму крепления, прикрепленному к обсадной колонне, отделение промывочного скважинного отклонителя от ориентирующего защелочного механизма крепления с промывочным инструментом и, вследствие этого, раскрытие разъемного ориентирующего соединения ориентирующего защелочного механизма крепления, подачу ремонтного скважинного отклонителя, присоединенного к инструменту изоляции соединения, в родительский ствол скважины и присоединение ремонтного скважинного отклонителя к ориентирующему защелочному механизму крепления в разъемном ориентирующем соединении, отделение инструмента изоляции соединения от ремонтного скважинного отклонителя и продвижение инструмента изоляции соединения в боковой ствол скважины, отведение инструмента изоляции соединения в родительский ствол скважины и повторное присоединение инструмента изоляции соединения к ремонтному скважинному отклонителю и извлечение ремонтного скважинного отклонителя из родительского ствола скважины с помощью инструмента изоляции соединения.

[0060] В. Скважинная система, которая содержит: промывочный скважинный отклонитель, присоединенный к ориентирующему защелочному механизму крепления и выполненный с возможностью подачи к какому-либо месту в родительском стволе скважины, обсаженном с помощью обсадной колонны, причем ориентирующий защелочный механизм крепления прикреплен к обсадной колонне в указанном месте, переходную муфту бокового ствола скважины, прикрепленную в боковом стволе скважины, выходящем из родительского ствола скважины, промывочный инструмент, выполненный с возможностью подачи в родительский ствол скважины и выполненный с возможностью присоединения к промывочному скважинному отклонителю, для отделения промывочного скважинного отклонителя от ориентирующего защелочного механизма крепления и открытия разъемного ориентирующего соединения ориентирующего защелочного механизма крепления, и ремонтный скважинный отклонитель, присоединенный к инструменту изоляции соединения, и выполненный с возможностью подачи в родительский ствол скважины для присоединения к ориентирующему защелочному механизму крепления в разъемном ориентирующем соединении, причем инструмент изоляции соединения выполнен с возможностью отделения от ремонтного скважинного отклонителя для продвижения в боковой ствол скважины, при этом инструмент изоляции соединения выполнен с возможностью повторного присоединения к ремонтному скважинному отклонителю для извлечения ремонтного скважинного отклонителя из родительского ствола скважины.

[0061] Каждый из вариантов реализации изобретения А и В может иметь один или несколько следующих дополнительных элементов в любой комбинации: Элемент 1: дополнительно включающий подачу устройства для регулирования фильтруемости в родительский ствол скважины одновременно с промывочным скважинным отклонителем и ориентирующим защелочным механизмом крепления. Элемент 2: в котором подача переходной муфты бокового ствола скважины в боковой ствол скважины включает: отклонение переходной муфты бокового ствола скважины в боковой ствол скважины с помощью промывочного скважинного отклонителя, отклонение хвостовика бокового ствола скважины, присоединенного к нижнему концу переходной муфты бокового ствола скважины, в боковой ствол скважины с помощью промывочного скважинного отклонителя, и закрепление хвостовика бокового ствола скважины в боковом стволе скважины с помощью цементного раствора. Элемент 3: в котором промывочный инструмент содержит промывочное устройство для сцепления, причем промывочный скважинный отклонитель содержит промывочное соединение, при этом присоединение промывочного инструмента к промывочному скважинному отклонителю включает присоединение промывочного устройства для сцепления к промывочному соединению. Элемент 4: дополнительно включающий присоединение инструмента изоляции соединения к ремонтному скважинному отклонителю посредством вхождения в зацепление разъемного соединения инструмента изоляции соединения в точке соединения, предусмотренной на ремонтном скважинном отклонителе. Элемент 5: в котором отделение инструмента изоляции соединения от ремонтного скважинного отклонителя включает:

приложение осевой нагрузки к инструменту изоляции соединения в направлении вниз по стволу скважины, и отсоединение разъемного соединения от точки соединения с помощью осевой нагрузки, принимаемой разъемным соединением. Элемент 6: в котором повторное присоединение инструмента изоляции соединения к ремонтному скважинному отклонителю включает повторное вхождение в зацепление разъемного соединения с точкой соединения. Элемент 7: в котором присоединение ремонтного скважинного отклонителя к ориентирующему защелочному механизму крепления в разъемном ориентирующем соединении включает: вхождение в зацепление контактной поверхности стыковки, предусмотренной на ремонтном скважинном отклонителе с разъемным ориентирующим соединением, и ориентацию в угловом направлении ремонтного скважинного отклонителя относительно выхода обсадной колонны, образованного в обсадной колонне с разъемным ориентирующим соединением. Элемент 8: в котором продвижение инструмента изоляции соединения в боковой ствол скважины включает отклонение инструмента изоляции соединения в боковой ствол скважины с помощью ремонтного скважинного отклонителя. Элемент 9: дополнительно включающий: герметичное вхождение в зацепление внутренней цилиндрической поверхности переходной муфты бокового ствола скважины с одним или большим количеством радиальных уплотнений, предусмотренных на инструменте изоляции соединения, по мере того как инструмент изоляции соединения продвигают в боковой ствол скважины, приведение в действие извлекаемого пакера инструмента изоляции соединения для герметичного вхождения в зацепление с внутренней стенкой обсадной колонны, и выполнения скважинной операции внутри бокового ствола скважины. Элемент 10: в котором извлечение ремонтного скважинного отклонителя из родительского ствола скважины включает: приложение осевой нагрузки к инструменту изоляции соединения в направлении вверх по стволу скважины, отделение ориентирующего защелочного механизма крепления от обсадной колонны, и извлечение ремонтного скважинного отклонителя, ориентирующего защелочного механизма крепления и устройства для регулирования фильтруемости, присоединенного к ориентирующему защелочному механизму крепления, из родительского ствола скважины с помощью инструмента изоляции соединения. Элемент 11: в котором извлечение ремонтного скважинного отклонителя из родительского ствола скважины включает: приложение осевой нагрузки к инструменту изоляции соединения в направлении вверх по стволу скважины, и отделение ремонтного скважинного отклонителя от ориентирующего защелочного механизма крепления в разъемном ориентирующем соединении.

[0062] Элемент 12: в котором промывочный инструмент содержит промывочное устройство для сцепления, выполненное с возможностью присоединения к промывочному соединению, предусмотренному на внешнем диаметре промывочного скважинного отклонителя. Элемент 13: дополнительно содержащий разъемное соединение, предусмотренное на инструменте изоляции соединения и точку соединения, предусмотренную на ремонтном скважинном отклонителе и выполненную с возможностью размещения разъемного соединения для присоединения инструмента изоляции соединения к ремонтному скважинному отклонителю. Элемент 14: в котором верхний по стволу скважины конец разъемного соединения образует уступ верхнего упора, а верхний по стволу скважины конец точки соединения образует противоположный уступ. Элемент 15: дополнительно содержащий контактную поверхность стыковки, предусмотренную на ремонтном скважинном отклонителе и выполненную с возможностью вхождения в зацепление с разъемным ориентирующим соединением для присоединения ремонтного скважинного отклонителя к ориентирующему защелочному механизму крепления. Элемент 16: в котором разъемное ориентирующее соединение содержит ориентирующий башмак с косым срезом внизу, который ориентирует в угловом направлении ремонтный скважинный отклонитель относительно выхода обсадной колонны, образованного в обсадной колонне сразу после присоединения ремонтного скважинного отклонителя к ориентирующему защелочному механизму крепления. Элемент 17: в котором инструмент изоляции соединения извлекает ремонтный скважинный отклонитель из родительского ствола скважины посредством отделения ориентирующего защелочного механизма крепления от обсадной колонны. Элемент 18: в котором инструмент изоляции соединения извлекает ремонтный скважинный отклонитель из родительского ствола скважины посредством отделения ремонтного скважинного отклонителя от ориентирующего защелочного механизма крепления в разъемном ориентирующем соединении.

[0063] В качестве неограничивающего примера типовые комбинации, применимые к А и В, включают: элемент 4 и элемент 5; элемент 4 и элемент 6; элемент 8 и элемент 9; элемент 13 и элемент 14; и элемент 15 и элемент 16.

[0064] Таким образом, описанные системы и способы хорошо приспособлены для достижения указанных выше, а также присущих им целей и преимуществ. Конкретные варианты реализации изобретения, описанные выше, представляют собой лишь иллюстрацию, поскольку идеи данного изобретения могут быть модифицированы и реализованы с применением других, но эквивалентных, способов, очевидных для специалистов в данной области техники, получающих преимущество от использования идей, изложенных в данной заявке. Кроме того, для деталей конструкции или схемы, проиллюстрированных в данной заявке, не предусмотрены никакие ограничения, кроме описанных в приведенных ниже пунктах формулы изобретения. Таким образом очевидно, что описанные выше конкретные иллюстративные варианты реализации изобретения могут быть изменены, скомбинированы или модифицированы, при этом считается, что все подобные изменения входят в объем данного изобретения. Системы и способы, описанные в данной заявке для иллюстрации, могут быть соответствующим образом реализованы при отсутствии любого элемента, явным образом не описанного в данной заявке, и/или любого дополнительного элемента, описанного в данной заявке. Хотя структуры и способы описаны в терминах «содержащие» «вмещающие» или «включающие» различные компоненты или этапы, эти структуры и способы также могут «по существу состоять из» или «состоять из» различных компонентов и этапов. Все числа и диапазоны, описанные выше, могут изменяться на некоторую величину. Всякий раз, когда указывается числовой диапазон с нижним пределом и верхним пределом, любое число и любой включенный диапазон, попадающий в пределы диапазона, указывается конкретно. В частности, каждый диапазон значений (в виде «от около а до около Ь», или, равносильно, «от примерно а до примерно b», или, равносильно, «от примерно а-b»), описанный в данном документе, следует понимать как определяющий каждое число и диапазон, входящие в более широкий диапазон значений. Кроме того, термины в формуле изобретения имеют свое простое, обычное значение, если иное явно и четко не определено патентообладателем. Кроме того, применяемая в формуле изобретения форма единственного числа в данном документе предполагает наличие одного или большего количества элементов, которые она представляет. При наличии противоречий в применении слова или термина в данном описании и в одном или большем количестве патентов или других документов, которые могут быть включены в данную заявку посредством ссылки, следует принимать определения, соответствующие данному описанию.

[0065] Как использовано в данном документе, выражение «по меньшей мере один из», предшествующее последовательности наименований, со словами «и» или «или» для отделения любого наименования в перечислении, изменяет перечисление в целом, а не каждый элемент перечисления (т.е., каждое наименование). Выражение «по меньшей мере один из» допускает значение, включающее по меньшей мере одно из любого одного из наименований, и/или по меньшей мере одно из любой комбинации наименований, и/или по меньшей мере одно из каждого из наименований. Для примера: каждое из выражений «по меньшей мере один из А, В и С» или «по меньшей мере один из А, В или С» относится только к А, только к В или только к С; к любой комбинации А, В и С; и/или по меньшей мере к одному из А, В и С.

[0066] Термины направления, например, над, под, верхний, нижний, по направлению вверх, по направлению вниз, влево, вправо, вверх по стволу скважины, вниз по стволу скважины и т.п., применены в отношении иллюстративных вариантов реализации изобретения в соответствии с их изображением на фигурах, причем направление вверх является направлением к верхней части соответствующей фигуры, а направление вниз является направлением к нижней части соответствующей фигуры, направление вверх по стволу скважины представляет собой направление к поверхности скважины, а направление вниз по стволу скважины представляет собой направление к забою скважины.

1. Способ, включающий:

подачу переходной муфты бокового ствола скважины в родительский ствол скважины, обсаженный с помощью обсадной колонны, и отклонение переходной муфты бокового ствола скважины в боковой ствол скважины с помощью промывочного скважинного отклонителя, присоединенного к ориентирующему защелочному механизму крепления, прикрепленному к обсадной колонне;

отделение промывочного скважинного отклонителя от ориентирующего защелочного механизма крепления промывочным инструментом и, вследствие этого, раскрытие разъемного ориентирующего соединения ориентирующего защелочного механизма крепления;

подачу ремонтного скважинного отклонителя, присоединенного к инструменту изоляции соединения, в родительский ствол скважины, и присоединение ремонтного скважинного отклонителя к ориентирующему защелочному механизму крепления в разъемном ориентирующем соединении;

отделение инструмента изоляции соединения от ремонтного скважинного отклонителя и продвижение инструмента изоляции соединения в боковой ствол скважины;

отведение инструмента изоляции соединения в родительский ствол скважины и повторное присоединение инструмента изоляции соединения к ремонтному скважинному отклонителю; и

извлечение ремонтного скважинного отклонителя из родительского ствола скважины с помощью инструмента изоляции соединения.

2. Способ по п. 1, дополнительно включающий подачу устройства для регулирования фильтруемости в родительский ствол скважины одновременно с промывочным скважинным отклонителем и ориентирующим защелочным механизмом крепления.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что подача переходной муфты бокового ствола скважины в боковой ствол скважины включает:

отклонение переходной муфты бокового ствола скважины в боковой ствол скважины с помощью промывочного скважинного отклонителя;

отклонение хвостовика бокового ствола скважины, присоединенного к нижнему концу переходной муфты бокового ствола скважины, в боковой ствол скважины с помощью промывочного скважинного отклонителя; и

закрепление хвостовика бокового ствола скважины в боковом стволе скважины с помощью цементного раствора.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отделению промывочного скважинного отклонителя от ориентирующего защелочного механизма крепления промывочным инструментом предшествует:

отсоединение части переходной муфты бокового ствола скважины, проходящей в родительский ствол скважины с помощью промывочного инструмента; и

присоединение промывочного инструмента к промывочному скважинному отклонителю, причем

промывочный инструмент содержит промывочное устройство для сцепления, а промывочный скважинный отклонитель содержит промывочное соединение; и

присоединение промывочного инструмента к промывочному скважинному отклонителю включает присоединение промывочного устройства для сцепления к промывочному соединению.

5. Способ по п. 1, дополнительно включающий присоединение инструмента изоляции соединения к ремонтному скважинному отклонителю посредством вхождения в зацепление разъемного соединения инструмента изоляции соединения в точке соединения, предусмотренной на ремонтном скважинном отклонителе,

причем отделение инструмента изоляции соединения от ремонтного скважинного отклонителя включает:

приложение осевой нагрузки к инструменту изоляции соединения в направлении вниз по стволу скважины; и

отсоединение разъемного соединения от точки соединения с помощью осевой нагрузки, принимаемой разъемным соединением.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что присоединение ремонтного скважинного отклонителя к ориентирующему защелочному механизму крепления в разъемном ориентирующем соединении включает:

вхождение в зацепление поверхности стыковки, предусмотренной на ремонтном скважинном отклонителе с разъемным ориентирующим соединением; и

ориентацию в угловом направлении ремонтного скважинного отклонителя относительно выхода обсадной колонны, образованного в обсадной колонне с разъемным ориентирующим соединением.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что продвижение инструмента изоляции соединения в боковой ствол скважины включает:

герметичное вхождение в зацепление внутренней цилиндрической поверхности переходной муфты бокового ствола скважины с одним или большим количеством радиальных уплотнений, предусмотренных на инструменте изоляции соединения, по мере того как инструмент изоляции соединения продвигают в боковой ствол скважины;

приведение в действие извлекаемого пакера инструмента изоляции соединения для герметичного вхождения в зацепление с внутренней стенкой обсадной колонны; и

выполнение скважинной операции внутри бокового ствола скважины.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что извлечение ремонтного скважинного отклонителя из родительского ствола скважины включает по меньшей мере одно из:

(1) приложение осевой нагрузки к инструменту изоляции соединения в направлении вверх по стволу скважины;

отделение ориентирующего защелочного механизма крепления от обсадной колонны; и

извлечение ремонтного скважинного отклонителя, ориентирующего защелочного механизма крепления и устройства для регулирования фильтруемости, присоединенного к ориентирующему защелочному механизму крепления, из родительского ствола скважины с помощью инструмента изоляции соединения; или

(2) приложение осевой нагрузки к инструменту изоляции соединения в направлении вверх по стволу скважины; и

отделение ремонтного скважинного отклонителя от ориентирующего защелочного механизма крепления в разъемном соединении.

9. Скважинная система, содержащая:

промывочный скважинный отклонитель, присоединенный к ориентирующему защелочному механизму крепления и выполненный с возможностью подачи в родительский ствол скважины, обсаженный с помощью обсадной колонны для прикрепления ориентирующего защелочного механизма крепления к обсадной колонне;

переходную муфту бокового ствола скважины, прикрепленную в боковом стволе скважины, выходящем из родительского ствола скважины;

промывочный инструмент, выполненный с возможностью подачи в родительский ствол скважины для отделения промывочного скважинного отклонителя от ориентирующего защелочного механизма крепления, что приводит к открытию разъемного ориентирующего соединения ориентирующего защелочного механизма крепления; и

ремонтный скважинный отклонитель, присоединенный к инструменту изоляции соединения и выполненный с возможностью подачи в родительский ствол скважины для присоединения к ориентирующему защелочному механизму крепления в разъемном ориентирующем соединении,

причем инструмент изоляции соединения выполнен с возможностью отделения от ремонтного скважинного отклонителя для продвижения в боковой ствол скважины, при этом инструмент изоляции соединения выполнен с возможностью повторного присоединения к ремонтному скважинному отклонителю для извлечения ремонтного скважинного отклонителя из родительского ствола скважины.

10. Скважинная система по п. 9, дополнительно содержащая по меньшей мере одно из:

(1) разъемное соединение, предусмотренное на инструменте изоляции соединения; и

точку соединения, предусмотренную на ремонтном скважинном отклонителе и выполненную с возможностью размещения разъемного соединения для присоединения инструмента изоляции соединения к ремонтному скважинному отклонителю; или

(2) поверхность стыковки, предусмотренную на ремонтном скважинном отклонителе и выполненную с возможностью вхождения в зацепление с разъемным ориентирующим соединением для присоединения ремонтного скважинного отклонителя к ориентирующему защелочному механизму крепления.