與鉆井孔偏轉(zhuǎn)器一起使用的可膨脹外圓角組件的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]本公開內(nèi)容大體上涉及多邊鉆井孔，且更特定地說涉及一種可膨脹外圓角組件，其與鉆井孔偏轉(zhuǎn)器一起工作以允許進(jìn)入到多邊鉆井孔中的一個(gè)以上側(cè)鉆井孔中。
[0002]碳?xì)浠衔锟赏ㄟ^橫跨地下地層的相對復(fù)雜的鉆井孔而生產(chǎn)。一些鉆井孔包括以一定角度從父鉆井孔或主鉆井孔延伸的一個(gè)或多個(gè)側(cè)鉆井孔。這些鉆井孔通常被稱為多邊鉆井孔。各種裝置和井底工具可被安裝在多邊鉆井孔中以引導(dǎo)組件朝向特定側(cè)鉆井孔。例如，偏轉(zhuǎn)器是可被定位在接面處的主鉆井孔中且被配置來引導(dǎo)被輸送到井底的外圓角組件朝向側(cè)鉆井孔的裝置。取決于外圓角組件的各種參數(shù)，一些偏轉(zhuǎn)器還允許外圓角組件保持在主鉆井孔內(nèi)且以其它方式繞過所述接面而不會(huì)被引導(dǎo)到側(cè)鉆井孔中。
[0003]將外圓角組件精確地引導(dǎo)到主鉆井孔或側(cè)鉆井孔中通?？赡茈y以進(jìn)行。例如，鉆井孔之間的精確選擇通常要求偏轉(zhuǎn)器和外圓角組件兩者均被正確地定向在井內(nèi)且另外需要已知重力的輔助。此外，常規(guī)的外圓角組件通常只能夠進(jìn)入其中偏轉(zhuǎn)器的設(shè)計(jì)參數(shù)對應(yīng)于外圓角組件的設(shè)計(jì)參數(shù)的接面處的側(cè)鉆井孔。為了進(jìn)入具有經(jīng)不同設(shè)計(jì)的偏轉(zhuǎn)器的接面處的另一側(cè)鉆井孔，外圓角組件必須返回到地表且用展現(xiàn)出對應(yīng)于不同設(shè)計(jì)的偏轉(zhuǎn)器的設(shè)計(jì)參數(shù)的外圓角組件來替代。此過程可能耗時(shí)且成本高昂。
【附圖說明】
[0004]附圖用以說明本公開的特定方面，且所述附圖不應(yīng)被視為排他性實(shí)施方案。所公開的主題在形式和功能上具有相當(dāng)大的修改、替代、組合和等效，而不脫離本公開的范圍。
[0005]圖1說明根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的可以采用本公開內(nèi)容的一種或多種原理的示例性井系統(tǒng)。
[0006]圖2A-2C分別說明根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的圖1的偏轉(zhuǎn)器的等距視圖、俯視圖和端視圖。
[0007]圖3A和圖3B分別說明根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的示例性外圓角組件的等距視圖和截面?zhèn)纫晥D。
[0008]圖4說明根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的圖3A-3B的處于其致動(dòng)配置中的外圓角組件。
[0009]圖5A和圖5B分別說明根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的圖3A-3B的處于其默認(rèn)配置中的外圓角組件在其與圖1到2的偏轉(zhuǎn)器相互作用時(shí)所述外圓角組件的端視圖和截面?zhèn)纫晥D。
[0010]圖6A和圖6B分別說明根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的圖3A-3B的處于其致動(dòng)配置中的外圓角組件在其與圖1到2的偏轉(zhuǎn)器相互作用時(shí)所述外圓角組件的端視圖和截面?zhèn)纫晥D。
[0011]圖7A和7B說明根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的另一示例性外圓角組件的截面?zhèn)纫晥D。
[0012]圖8說明可以實(shí)施本公開內(nèi)容的原理的示例性多邊鉆井孔系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0013]本公開內(nèi)容大體上涉及多邊鉆井孔，且更特定地說涉及一種可膨脹外圓角組件，其與鉆井孔偏轉(zhuǎn)器一起工作以允許進(jìn)入到多邊鉆井孔中的一個(gè)以上側(cè)鉆井孔中。
[0014]本發(fā)明公開了一種外圓角組件，其在井底時(shí)能夠使其直徑膨脹使得其能夠使用偏轉(zhuǎn)器精確地偏轉(zhuǎn)到主鉆井孔或側(cè)鉆井孔中。偏轉(zhuǎn)器具有與主鉆井孔的下部連通的第一通道和與側(cè)鉆井孔連通的第二通道。如果外圓角組件的直徑小于第一通道的直徑，那么外圓角組件將被引導(dǎo)到主鉆井孔的下部中。替代地，如果外圓角組件的直徑大于第一通道的直徑，那么外圓角組件將被引導(dǎo)到側(cè)鉆井孔中。所公開的外圓角組件的可變本質(zhì)允許具有各自裝配偏轉(zhuǎn)器的多個(gè)接面的任何數(shù)量的堆疊多邊井的選擇性和重復(fù)的重新進(jìn)入。
[0015]參考圖1，說明根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的可以采用本公開內(nèi)容的一種或多種原理的示例性井系統(tǒng)100。井系統(tǒng)100包括主鉆孔102和在井系統(tǒng)100中的接面106處從主鉆孔102延伸的側(cè)鉆孔104。主鉆孔102可以是從地表位置(未示出)鉆孔的鉆井孔，且側(cè)鉆孔104可以是以一定角度從主鉆孔102鉆孔的側(cè)鉆井孔或斜鉆井孔。雖然主鉆孔102被示為垂直定向，但是在不脫離本公開內(nèi)容的范圍的情況下，主鉆孔102可以大體上水平或以介于垂直與水平之間任何角度定向。
[0016]在一些實(shí)施方案中，主鉆孔102可以如說明般用套管柱108等等做內(nèi)襯。側(cè)鉆孔104也可以用套管柱108做內(nèi)襯。然而，在其它實(shí)施方案中，在不脫離本公開內(nèi)容的范圍的情況下，側(cè)鉆孔104中可以省略套管柱108使得側(cè)鉆孔104可以被形成為“裸井”段。
[0017]在一些實(shí)施方案中，管柱110可以在主鉆孔102內(nèi)延伸且偏轉(zhuǎn)器112可以被布置在管柱110的整體部分內(nèi)或以其它方式在接面106處或附近形成管柱110的整體部分。管柱110可以是在井底于主鉆孔102內(nèi)從地表位置延伸的工作管柱，且可以界定或以其它方式在其中提供窗口 114使得井底工具等等可以離開管柱110而進(jìn)入側(cè)鉆孔104中。在其它實(shí)施方案中，在不脫離本公開內(nèi)容的范圍的情況下，管柱110可以被省略且偏轉(zhuǎn)器112反而可以被布置在套管柱108內(nèi)。
[0018]如下文更詳細(xì)地討論，偏轉(zhuǎn)器112可以用于在另一井底將外圓角組件(未示出)引導(dǎo)或以其它方式導(dǎo)引到主鉆孔102內(nèi)或側(cè)鉆孔104中。為了實(shí)現(xiàn)此，偏轉(zhuǎn)器112可以包括第一通道116a和第二通道116b。第一通道116a可以展現(xiàn)出預(yù)定寬度或直徑118。小于預(yù)定直徑118的任何外圓角組件可以被引導(dǎo)到第一通道116a中且隨后被引導(dǎo)到主鉆孔102的下部。相比之下，大于預(yù)定直徑118的外圓角組件可以滑動(dòng)地嚙合斜面120，其形成第二通道116b的整體部分或延伸部且以其它方式用于將外圓角組件導(dǎo)引或引導(dǎo)到側(cè)鉆孔104中。
[0019]現(xiàn)在參考圖2A-2C且繼續(xù)參考圖1，圖2A-2C分別說明根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的圖1的偏轉(zhuǎn)器112的等距視圖、俯視圖和端視圖。偏轉(zhuǎn)器112可以具有提供第一端204a和第二端204b的主體202。第一端204a可以被布置在主鉆孔102 (圖1)的仰孔端上(S卩，更靠近鉆井孔的表面)且第二端204b可以被布置在主鉆孔102的井底端上(即，更靠近鉆井孔的井底)。例如，圖2C是第一端204a處觀看的偏轉(zhuǎn)器112的視圖。
[0020]如說明的，偏轉(zhuǎn)器112可以如上文大體上描述般提供第一通道116a和第二通道116b。偏轉(zhuǎn)器112還可以提供或以其它方式界定斜面120 (圖2C中未示出)，其大體上從第一端204a延伸到第二通道116b且以其它方式形成其整體部分。如指示，第一通道116a延伸通過斜面120且展現(xiàn)出上文討論的預(yù)定直徑118。因此，具有小于預(yù)定直徑118的直徑的任何外圓角組件(未示出)可以被導(dǎo)引通過斜面120且以其它方式導(dǎo)引到第一通道116a中且隨后導(dǎo)引到主鉆孔102的下部。相比之下，具有大于預(yù)定直徑118的直徑的外圓角組件將滑到斜面120上并進(jìn)入給側(cè)鉆孔104進(jìn)料的第二通道116b中。
[0021]現(xiàn)在參考圖3A和3B且繼續(xù)參考圖1和圖2A-2C，圖3A和3B分別說明根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的示例性外圓角組件300的等距視圖和截面?zhèn)纫晥D。外圓角組件300可以構(gòu)成工具管柱(未示出)(諸如井底組件等等)的遠(yuǎn)端，所述工具管柱在井底被輸送到主鉆孔102內(nèi)(圖1)。在一些實(shí)施方案中，外圓角組件300使用撓性管(未示出)輸送到井底。然而，在其它實(shí)施方案中，外圓角組件300可以使用其它類型的輸送裝置(諸如但不限于鉆桿、生產(chǎn)管或能夠被流體加壓的任何其它輸送裝置)輸送到井底。在另外其它實(shí)施方案中，在不脫離本公開內(nèi)容的范圍的情況下，輸送裝置可以是鋼纜、鋼絲繩或電線。工具管柱可以包括各種井底工具和裝置，其被配置為一旦精確地放置在井底環(huán)境中就執(zhí)行或以其它方式進(jìn)行各種鉆井孔操作。外圓角組件300可以被配置為將工具管柱精確地導(dǎo)引到井底，使得工具管柱到達(dá)其目標(biāo)目的地，例如圖1的側(cè)鉆孔104或主鉆孔102內(nèi)的另一井底。
[0022]為了實(shí)現(xiàn)此，外圓角組件300可以包括主體302和耦接或以其它方式附接到主體302的遠(yuǎn)端的外圓角尖端304。在一些實(shí)施方案中，外圓角尖端304可以作為其整體延伸部而形成主體302的整體部分。如說明的，外圓角尖端304可以在其端部處修圓，或以其它方式成角度或呈拱形使得其不會(huì)呈現(xiàn)可能在主鉆孔102或偏轉(zhuǎn)器112 (圖1)在井底延伸時(shí)鉤住主鉆孔102或偏轉(zhuǎn)器112的部分的尖拐角或成角邊沿。
[0023]圖3A和3B中以其中外圓角尖端304展現(xiàn)出第一直徑306a的默認(rèn)配置示出