РЕГУЛИРУЕМЫЙ СТЫКОВОЧНЫЙ НИППЕЛЬ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ С УСТРОЙСТВОМ ОТКЛОНЯЮЩЕГО КЛИНА В СТВОЛЕ СКВАЖИНЫ
ADJUSTABLE MALE HUB FOR USE WITH DEFLECTING WEDGE DEVICE IN WELLBORE

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение в целом относится к многоствольным скважинам, более конкретно, к регулируемому стыковочному ниппелю, который работает с устройством отклоняющего клина, чтобы обеспечить вход в более чем один боковой ствол многоствольной скважины.
[0002] Углеводороды могут быть извлечены через относительную совокупность стволов скважины, проходящих через подземный пласт. Некоторые стволы скважины содержат один или более боковых стволов скважины, которые проходят под углом от материнского или основного ствола скважины. Такие стволы скважины более известны как многоствольные скважины. Чтобы направить устройства к определенному боковому стволу скважины, в многоствольной скважине могут быть установлены различные устройства и внутрискважинные инструменты. Отклоняющий клин, например, это устройство, которое может быть расположено в ответвлении основного ствола скважины и скомпоновано таким образом, чтобы направлять стыковочный ниппель, перемещаемый вниз по скважине, к боковому стволу скважины. В зависимости от различных параметров стыковочного ниппеля, некоторые отклоняющие клинья также позволяют стыковочному ниппелю оставаться в основном стволе скважины и иным способом обойти ответвление, не будучи направленными в боковой ствол скважины.
[0003] Часто может быть трудной задачей точно направить стыковочный ниппель в основной ствол скважины или боковой ствол скважины. Например, при точном выборе между стволами скважин, как правило, необходимо, чтобы один из указанных: отклоняющий клин или стыковочный ниппель были правильно сориентированы. Кроме того, типовые стыковочные ниппели, как правило, пригодны только для ввода в ответвление бокового ствола скважины, в котором параметры конструкции отклоняющего клина соответствуют параметрам конструкции стыковочного ниппеля. Для того, чтобы проникнуть в другой боковой ствол скважины в ответвлении, имеющем иначе сконструированный отклоняющий клин, стыковочный ниппель должен быть возвращен на поверхность и заменен на стыковочный ниппель, обладающий параметрами конструкции, соответствующими иначе сконструированному отклоняющему клину. Этот процесс может быть трудоемким и дорогостоящим.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0004] Следующие фигуры включены с целью иллюстрации определенных аспектов настоящего изобретения и не должны рассматриваться в качестве исключающих вариантов реализации изобретения. Раскрываемый объект изобретения допускает значительные модификации, изменения, сочетания и эквиваленты по форме и функции, без отклонения от сущности и объема данного изобретения.
[0005] Фиг. 1 иллюстрирует вид в изометрии типового устройства отклоняющего клина, в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения.
[0006] Фиг. 2 иллюстрирует вид сбоку в поперечном сечении устройства отклоняющего клина по Фиг. 1.
[0007] Фиг. 3A и 3B иллюстрируют торцевой вид в поперечном сечении верхнего и нижнего отклоняющих клиньев, соответственно, устройства отклоняющего клина по Фиг. 1, в соответствии с одним или более вариантами реализации изобретения.
[0008] Фиг. 4A и 4B иллюстрируют типовые первый и второй стыковочные ниппели, соответственно, в соответствии с одним или более вариантами реализации изобретения.
[0009] Фиг. 5A-5C иллюстрируют вид в прогрессии поперечного сечения устройства отклоняющего клина по Фиг. 1 и 2 в типовой работе со стыковочным ниппелем по Фиг. 4A, в соответствии с одним или более вариантами реализации изобретения.
[0010] ФИГ. 6A-6D иллюстрируют вид в прогрессии поперечного сечения устройства отклоняющего клина по Фиг. 1 и 2 в типовой работе со стыковочным ниппелем по Фиг. 4B, в соответствии с одним или более вариантами реализации изобретения.
[0011] ФИГ. 7 иллюстрирует типовую систему многоствольной скважины, в которой могут реализоваться принципы настоящего изобретения.
[0012] Фиг. 8A и 8B иллюстрируют боковой вид в поперечном сечении типового стыковочного ниппеля, в соответствии с одним или более вариантами реализации изобретения.
[0013] Фиг. 9A-9D иллюстрируют вид в прогрессии поперечного сечения стыковочного ниппеля по Фиг. 8A и 8B, применяемого в типовой работе, в соответствии с одним или более вариантами реализации изобретения.
[0014] ФИГ. 10A-10C иллюстрируют вид в прогрессии поперечного сечения стыковочного ниппеля по Фиг. 8A и 8B, применяемого в дополнительной типовой работе, в соответствии с одним или более вариантами реализации изобретения.
[0015] Фиг. 11A и 11B иллюстрируют боковой вид в поперечном сечении другого типового стыковочного ниппеля, в соответствии с одним или более вариантами реализации изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0016] Настоящее изобретение в целом относится к многоствольным скважинам, более конкретно, к регулируемому стыковочному ниппелю, который работает с устройством отклоняющего клина, чтобы обеспечить ввод в более чем один боковой ствол многоствольной скважины.
[0017] Настоящее изобретение описывает варианты реализации типового стыковочного ниппеля, который способен регулировать свою длину, находясь внутри многоствольной скважины. Это может подтверждать преимущества для операторов скважины, поскольку переменная длина стыковочного ниппеля позволяет транспортировать его вниз по скважине и обходить одно или более устройств отклоняющего клина до тех пор, пока не будет достигнуто заданное устройство отклоняющего клина. В заданном устройстве отклоняющего клина стыковочный ниппель с переменной длиной может приводиться в действие для того, чтобы изменять его длину для того, чтобы он мог быть отклонен устройством отклоняющего клина в заданный боковой ствол скважины. Такая возможность изменения длины в стыковочном ниппеле может позволять вводить один стыковочный ниппель в некоторое количество различных боковых стволовых отверстий в укомплектованных многоствольных скважинах, имеющих несколько ответвлений, находящихся по одностороннему маршруту вниз по скважине.
[0018] Обратимся к Фиг. 1 и 2, иллюстрирующим изометрический и боковой вид в поперечном сечении, соответственно, типового устройства отклоняющего клина 100, в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения. Как проиллюстрировано, устройство отклоняющего клина 100 может быть расположено внутри трубной колонны 102 или иным образом является ее неотъемлемой частью. В некоторых вариантах реализации изобретения трубная колонна 102 может быть колонной обсадных труб, применяемой для выравнивания внутренней стенки ствола скважины, пробуренного в подземном пласте. В других вариантах реализации изобретения трубная колонна 102 может быть рабочей колонной, протянутой в скважине внутри ствола скважины или обсадными трубами, выстилающими ствол скважины. В любом случае, устройство отклоняющего клина 100 может быть, как правило, расположено внутри материнского или основного ствола 104 в ответвлении 106 или же выше по стволу скважины от него, причем боковой ствол 108 пролегает от основного ствола 104. Боковой ствол 108 может пролегать в боковой ствол скважины (не показан), пробуренный под углом от материнского или основного ствола 104.
[0019] Устройство отклоняющего клина 100 может содержать первый или верхний отклоняющий клин 110a и второй или нижний отклоняющий клин 110b. В некоторых вариантах реализации изобретения, верхний и нижний отклоняющий клинья 110a,b могут быть закреплены внутри трубной колонны 102 при помощи одного или более машиностроительного крепежа (не показаны) или т.п. В других вариантах реализации изобретения, верхний и нижний отклоняющий клинья 110a,b могут быть приварены к своему месту внутри трубной колонны 102, без отклонения от объема настоящего изобретения. Согласно еще одним вариантам реализации изобретения, верхний и нижний отклоняющий клинья 110a,b могут образовывать неотъемлемую часть трубной колонны 102, например, изготовленную из прутковой заготовки и привинченную к трубной колонне 102. Верхний отклоняющий клин 110a может быть расположен ближе к поверхности (не показан), чем нижний отклоняющий клин 110b, а нижний отклоняющий клин 110, как правило, может быть расположен в ответвлении 106 или непосредственно примыкать к нему.
[0020] Верхний отклоняющий клин 110a может определять или иным же образовывать наклонную поверхность 112, обращенную в направлении вверх по скважине в основном стволе 104. Верхний отклоняющий клин 110a может также определять первый канал 114a и второй канал 114b, причем оба канала, первый и второй 114a,b, пролегают в продольном направлении через верхний отклоняющий клин 110a. Нижний отклоняющий клин 110b может определять первую обсадную колонну 116a и вторую обсадную колонну 116b, причем обе обсадные колонны, первая и вторая 116a,b, пролегают в продольном направлении через нижний отклоняющий клин 110b. Вторая обсадная колонна 116b пролегает в или же заполняет боковой ствол 108, в то время как первая обсадная колонна 116a продолжается в скважине и скомпонована иначе, чтобы протягиваться в материнский или основной ствол 104 после ответвления 106. Соответственно, по меньшей мере в одном варианте реализации изобретения устройство отклоняющего клина 100 может быть расположено в системе многоствольной скважины, причем боковой ствол 108 является лишь одним из нескольких боковых стволов, которые доступны из главного ствола 104 через соответствующее количество устройств отклоняющего клина 100, расположенных во множестве ответвлений.
[0021] Устройство отклоняющего клина 100 может применяться для адресации стыковочного ниппеля (не показан) в боковой ствол 108 через вторую обсадную колонну 116b, основываясь на длине стыковочного ниппеля. Если длина стыковочного ниппеля не соответствует конкретным требованиям к длине или параметрам, вместо этого он может быть адресован дальше вниз по скважине в основной ствол 104 через первую обсадную колонну 116a. Например, обращаясь к Фиг. 2, первый отклоняющий клин 110a может отделяться от второго отклоняющего клина 110b в основном стволе 104 на расстояние 202. Расстояние 202 может быть предопределенным расстоянием, позволяющим стыковочному ниппелю, который такой же длины или длиннее, чем расстояние 202, быть направленным в боковой ствол 108 через вторую обсадную колонну 116b. Однако, если длина стыковочного ниппеля меньше, чем расстояние 202, стыковочный ниппель будет оставаться в основном стволе 104 и направляться дальше вниз по скважине через первую обсадную колонну 116a.
[0022] Теперь обратимся к Фиг. 3A и 3B, продолжая ссылаться на Фиг. 1 и 2, иллюстрирующим торцевой вид в поперечном сечении верхнего и нижнего отклоняющих клиньев 110a,b, соответственно, в соответствии с одним или более вариантами реализации изобретения. На Фиг. 3A, первый канал 114a и второй канал 114b проиллюстрированы пролегающими в продольном направлении через верхний отклоняющий клин 110a. Первый канал 114a может обладать первой шириной 302a, а второй канал 114b может обладать второй шириной 302b, причем вторая ширина 302b также соответствует диаметру второго канала 114b.
[0023] Как проиллюстрировано, первая ширина 302a меньше, чем вторая ширина 302b. В результате этого, стыковочные ниппели, обладающие диаметром большим, чем первая ширина 302a, однако меньшим, чем вторая ширина 302b, могут протягиваться через верхний отклоняющий клин 110a по второму каналу 114b и иным образом обходить первый канал 114a. В альтернативном варианте, стыковочные ниппели, обладающие диаметром меньшим, чем первая ширина 302a, могут проходить через верхний отклоняющий клин 110a по первому или второму каналам 114a,b.
[0024] На Фиг. 3B, первая и вторая обсадные колонны 116a,b проиллюстрированы протянутыми в продольном направлении через нижний отклоняющий клин 110b. Первая обсадная колонна 116a может обладать первым диаметром 304a, а вторая обсадная колонна 116b может обладать вторым диаметром 304b. В некоторых вариантах реализации изобретения, первый и второй диаметры 304a,b могут быть одинаковыми или по существу одинаковыми. В других вариантах реализации изобретения, первый и второй диаметры 304a,b могут быть разными. В любом случае, первый и второй диаметры 304a,b могут быть достаточно большим или же скомпонованными так, чтобы через них принять стыковочный ниппель после того, как стыковочный ниппель прошел через верхний отклоняющий клин 110a (Фиг. 3A).
[0025] Теперь обратимся к Фиг. 4A и 4B, иллюстрирующим типовые первый и второй стыковочные ниппели 402a и 402b, соответственно, в соответствии с одним или более вариантами реализации изобретения. Стыковочные ниппели 402a,b могут представлять собой дистальный конец бурового снаряда (не показан), такого как компоновка для бурения и т.п., который транспортируется вниз по скважине внутри основного ствола скважины 104 (Фиг. 1-2) с поверхности скважины (не показана). В некоторых вариантах реализации изобретения, стыковочные ниппели 402a,b и связанные с ними буровые снаряды транспортируются вниз по скважине при помощи гибкой насосно-компрессорной трубы малого диаметра (не показана). Однако, в других вариантах реализации изобретения, стыковочные ниппели 402a,b и связанные с ними буровые снаряды могут транспортироваться вниз по скважине при помощи других видов транспортных средств, таких как, но не ограничиваясь ими, бурильная труба, система насосно-компрессорных труб, или любая обсадная колонна, способная передавать давление текучей среды. В еще одних вариантах реализации изобретения, стыковочные ниппели 402a,b и связанные с ними буровые снаряды могут транспортироваться вниз по скважине при помощи кабеля или проволоки для работы с внутрискважинным инструментом, тросовой проволоки, электрокабеля и т.п., без отклонения от объема настоящего изобретения. Буровой снаряд может содержать различное скважинное оборудование, инструменты и устройства, скомпонованные для выполнения или другого рода совершения различных операций в стволе скважины после их точного размещения в условиях скважины. Стыковочные ниппели 402a,b могут быть скомпонованы таким образом, чтобы точно адресовать буровой снаряд вниз по скважине таким образом, чтобы он достигал своего целевого места назначения, например, бокового ствола 108 по Фиг. 1-2, или дальше вниз по скважине внутри основного ствола 104.
[0026] Для осуществления этого, каждый стыковочный ниппель 402a,b может содержать корпус 404 и наконечник стыковочного ниппеля 406, соединенный или иным образом прикрепленный к дистальному концу корпуса 404. В некоторых вариантах реализации изобретения, наконечник стыковочного ниппеля 406 может образовывать нераздельную часть корпуса 404, как его неотъемлемое продолжение. Как проиллюстрировано, наконечник стыковочного ниппеля 406 может быть закруглен на конце или иным образом быть изогнутым или образующим умеренный изгиб такой, что наконечник стыковочного ниппеля 406 не имеет острых углов или изогнутых торцов, которые могли бы зацепиться за части основного ствола 104 при его протягивании вниз по скважине.
[0027] Наконечник стыковочного ниппеля 406 первого стыковочного ниппеля 402a обладает первой длиной 408a, а наконечник стыковочного ниппеля 406 второго стыковочного ниппеля 402b обладает второй длиной 408b. Как проиллюстрировано, первая длина 408a больше, чем вторая длина 408b. Кроме того, наконечник стыковочного ниппеля 406 первого стыковочного ниппеля 402a обладает первым диаметром 410a, а наконечник стыковочного ниппеля 406 второго стыковочного ниппеля 402b обладает вторым диаметром 410b. В некоторых вариантах реализации изобретения, первый и второй диаметры 410a,b могут быть одинаковыми или по существу одинаковыми. В других вариантах реализации изобретения, первый и второй диаметры 410a,b могут отличаться. В любом случае, первый и второй диаметры 410a,b могут быть достаточно малыми и могут быть иным образом протянуты через вторую ширину 302b (Фиг. 3A) верхнего отклоняющего клина 110a и первый и второй диаметры 304a,b (Фиг. 3B) нижнего отклоняющего клина 110b.
[0028] Еще раз обратимся к Фиг. 4A и 4B, корпус 404 первого стыковочного ниппеля 402a обладает третьим диаметром 412a, а корпус 404 второго стыковочного ниппеля 402b обладает четвертым диаметром 412b. В некоторых вариантах реализации изобретения, третий и четвертый диаметры 412a,b могут быть одинаковыми или по существу одинаковыми. В других вариантах реализации изобретения, третий и четвертый диаметры 412a,b могут отличаться. В любом случае, третий и четвертый диаметры 412a,b, каждый, могут быть меньше, чем первый и второй диаметры 410a,b. Кроме того, третий и четвертый диаметры 412a,b могут быть меньшими, чем первая ширина 302a (Фиг. 3A) верхнего отклоняющего клина 110a и иным образом могли бы быть приняты ним, как будет описано более подробно ниже.
[0029] Теперь обратимся к Фиг. 5A-5C, продолжая ссылаться на предшествующие фигуры, иллюстрирующие вид в поперечном сечении устройства отклоняющего клина 100, применяемого в типовой операции, в соответствии с одним или более вариантами реализации изобретения. Более конкретно, Фиг. 5A-5C иллюстрирует вид в прогрессии первого стыковочного ниппеля 402a по Фиг. 4A, взаимодействующего с или же отклоняемого устройством отклоняющего клина 100, основанным на параметрах первого стыковочного ниппеля 402a. К тому же, на каждой Фиг. 5A-5C представлен торцевой вид в поперечном сечении (с левой стороны каждой фигуры) и соответствующий боковой вид в поперечном сечении (с правой стороны каждой фигуры) во время проведения типовой операции.
[0030] На Фиг. 5A, первый стыковочный ниппель 402a пролегает вниз по скважине внутри основного ствола 104 и входит в зацепление с верхним отклоняющим клином 110a. Более конкретно, диаметр 410a (Фиг. 4A) наконечника стыковочного ниппеля 406 может быть большим, чем первая ширина 302a (Фиг. 3A), таким, что наконечник стыковочного ниппеля 406 не может проходить через верхний отклоняющий клин 110a по первому каналу 114a. Вместо этого, наконечник стыковочного ниппеля 406 может быть скомпонован так, чтобы скользя входить в зацепление с наклонной поверхностью 112, до тех пор, пока не разместится во втором канале 114b. Поскольку диаметр 410a (Фиг. 4A) наконечника стыковочного ниппеля 406 меньший, чем вторая ширина 302b (Фиг. 3A), стыковочный ниппель 402a может проходить через верхний отклоняющий клин 110a по второму каналу 114b. На Фиг. 5B проиллюстрировано, как стыковочный ниппель 402a продвинут в основной ствол 104 или же прошел по меньшей мере частично через верхний отклоняющий клин 110a.
[0031] На Фиг. 5C стыковочный ниппель 402a продвинут дальше в основной ствол 104 и направлен во вторую обсадную колонну 116b нижнего отклоняющего клина 110b. Это возможно, поскольку длина 408a (Фиг. 4A) наконечника стыковочного ниппеля 406 больше, чем расстояние 202 (Фиг. 2), которое разделяет верхний и нижний отклоняющие клинья 110a,b. Другими словами, поскольку расстояние 202 меньше, чем длина 408a наконечника стыковочного ниппеля 406, как правило, предотвращается перемещение стыковочного ниппеля 402a в боковом направлении внутри основного ствола 104 и по направлению к первой обсадной колонне 116a нижнего отклоняющего клина 110b. Точнее, наконечник стыковочного ниппеля 406 принимается второй обсадной колонной 116b, в то время, как по меньшей мере часть наконечника стыковочного ниппеля 406 остается поддерживаемой во втором канале 114b верхнего отклоняющего клина 110a. Кроме того, вторая обсадная колонна 116b обладает диаметром 304b (Фиг. 3B) большим, чем диаметр 410a (Фиг. 4A) наконечника стыковочного ниппеля 406, и поэтому может адресовать стыковочный ниппель 402a по направлению к боковому стволу 108.
[0032] Теперь обратимся к Фиг. 6A-6D, продолжая ссылаться на предшествующие Фигуры, иллюстрирующие вид в поперечном сечении устройства отклоняющего клина 100, применяемого в типовой операции, в соответствии с одним или более вариантами реализации изобретения. Более конкретно, Фиг. 6A-6D иллюстрируют вид в прогрессии второго стыковочного ниппеля 402b, взаимодействующего с или же отклоняемого устройством отклоняющего клина 100. К тому же, так же, как и на Фиг. 5A-5C, на каждой из Фиг. 6A-6D представлен торцевой вид в поперечном сечении (с левой стороны каждой Фигуры) и соответствующий боковой вид в поперечном сечении (с правой стороны каждой Фигуры) во время проведения типовой операции.
[0033] На Фиг. 6A, второй стыковочный ниппель 402b проиллюстрирован в зацеплении с верхним отклоняющим клином 110a после того, как был протянут вниз по скважине внутри основного ствола 104. Более конкретно, и так же как в первом стыковочном ниппеле 402a, диаметр 410b (Фиг. 4B) наконечника стыковочного ниппеля 406 может быть большим, чем первая ширина 302a (Фиг. 3A), таким, что наконечник стыковочного ниппеля 406 не может проходить через верхний отклоняющий клин 110a по первому каналу 114a. Вместо этого, наконечник стыковочного ниппеля 406 может быть скомпонован так, чтобы скользя входить в зацепление с наклонной поверхностью 112 до размещения во втором канале 114b. Поскольку диаметр 410b (Фиг. 4B) наконечника стыковочного ниппеля 406 меньший, чем вторая ширина 302b (Фиг. 3A), стыковочный ниппель 402b может проходить через верхний отклоняющий клин 110a по второму каналу 114b. На Фиг. 6B проиллюстрировано, как стыковочный ниппель 402b продвигается в основной ствол 104 или же проходит по меньшей мере частично через верхний отклоняющий клин 110a.
[0034] На Фиг. 6C, стыковочный ниппель 402b продвигается дальше в основной ствол 104 до тех пор, пока наконечник стыковочного ниппеля 406 не выйдет из второго канала 114b. После выхода наконечника стыковочного ниппеля 406 из второго канала 114b, стыковочный ниппель 402b может больше не поддерживаться внутри второго канала 114b, а вместо этого может попасть в или же быть принятым первым каналом 114a. Это возможно, поскольку диаметр 412b (Фиг. 4B) корпуса 404 стыковочного ниппеля 402b меньше, чем первая ширина 302a (Фиг. 3A), а длина 408b (Фиг. 4B) наконечника стыковочного ниппеля 406 меньше, чем расстояние 202 (Фиг. 2), которое разделяет верхний и нижний отклоняющие клинья 110a,b. Таким образом, на стыковочный ниппель 402b может действовать сила тяжести, что позволяет ему попадать в первый канал 114a, как только наконечник стыковочного ниппеля 406 выходит из второго канала 114b, не поддерживающего больше стыковочный ниппель 402b.
[0035] На Фиг. 6D, стыковочный ниппель 402b продвигается еще дальше в основной ствол 104 до тех пор, пока наконечник стыковочного ниппеля 406 не попадет в или же не будет принят внутри первой обсадной колонны 116a. Первая обсадная колонна 116a обладает диаметром 304a (Фиг. 3B) большим, чем диаметр 410b (Фиг. 4B) наконечника стыковочного ниппеля 406 и поэтому может адресовывать стыковочный ниппель 402b дальше вниз по основному стволу 104 или же не в боковой ствол 108.
[0036] Соответственно, в какое отверстие (например, основной ствол 104 или боковой ствол 108) попадает стыковочный ниппель в первую очередь, определяется соотношением между длиной 408a,b наконечника стыковочного ниппеля 406 и расстоянием 202 между верхним и нижним отклоняющими клиньями 110a,b. В результате, становится возможным "уложить правильными рядами" множество ответвлений 106 (Фиг. 1 и 2), скомпонованных в одном и том же устройстве отклоняющего клина 100, в одной многоствольной скважине и вводимых в соответствующие боковые стволы 108 в каждом ответвлении 106 одним, переменной длины стыковочным ниппелем, все по одностороннему маршруту в скважине.
[0037] Обратимся к Фиг. 7, продолжая ссылаться на Фиг. 1 и 2, иллюстрирующей типовую систему многоствольной скважины 700, которая может реализовать принципы настоящего изобретения. Система ствола скважины 700 может содержать основной ствол 104, пролегающий от местоположения на поверхности (не показано) и проходящий через по меньшей мере два ответвления 106 (показаны как первое ответвление 106a и второе ответвление 106b). Несмотря на то, что в системе ствола скважины 700 показаны два ответвления 106a,b, следует учитывать, что может применяться более двух ответвлений 106a,b, без отклонения от объема изобретения.
[0038] В каждом ответвлении 106a,b боковой ствол 108 (показан как первый и второй боковые стволы 108a и 108b, соответственно) пролегает от основного ствола 104. В каждом ответвлении 106a,b могут располагаться устройства отклоняющего клина 100 с однотипным конструктивным исполнением по Фиг. 1 и 2, проиллюстрированные на Фиг. 7 как первое устройство отклоняющего клина 100a и второе устройство отклоняющего клина 100b. Соответственно, каждое ответвление 106a,b содержит устройство отклоняющего клина 100a,b, имеющее верхний и нижний отклоняющий клинья 110a,b, которые отстоят один от другого на одинаковое расстояние 202 (Фиг. 2). В таком варианте реализации изобретения, стыковочный ниппель, который способен изменять свою длину, может применяться для ввода в первый и второй боковые стволы 108a,b за счет регулирования его длины таким образом, чтобы она была больше, чем расстояние 202 в заданном ответвлении 106a,b, и таким образом отклоняться в соответствующие вторые обсадные колонны 116b (Фиг. 1 и 2) конкретного устройства отклоняющего клина 100a,b.
[0039] Обратимся к Фиг. 8A и 8B, иллюстрирующим боковой вид в поперечном сечении типового стыковочного ниппеля 802, длина которого поддается регулированию, в соответствии с одним или более вариантами реализации изобретения. Стыковочный ниппель 802 может быть подобен в некоторых аспектах стыковочным ниппелям 402a,b по Фиг. 4A и 4B и поэтому будет наиболее понятен, если ссылаться на них, причем одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы, не описанные подробно снова.
[0040] Так же как и стыковочные ниппели 402a,b по Фиг. 4A и 4B, стыковочный ниппель 802 содержит корпус 404 и наконечник стыковочного ниппеля 406, прикрепленный к дистальному концу корпуса 404 или же образующий неотъемлемую его часть. Кроме того, наконечник стыковочного ниппеля 406 стыковочного ниппеля 802 обладает пятым диаметром 410c, который может быть таким же как первый и второй диаметры 410a,b (Фиг. 4A и 4B) или отличаться от них. В любом случае, пятый диаметр 410c может быть достаточно малым или же способным проходить через вторую ширину 302b (Фиг. 3A) верхнего отклоняющего клина 110a клина и первый и второй диаметры 304a,b (Фиг. 3B) нижнего отклоняющего клина 110b любого из двух, первого или второго, устройств отклоняющего клина 100a,b.
[0041] Корпус 404 стыковочного ниппеля 802 обладает шестым диаметром 412c, который может быть таким же как третий и четвертый диаметры 412a,b (Фиг. 4A и 4B) или отличаться от них. В любом случае, шестой диаметр 412c может быть меньшим, чем первый, второй, и третий диаметры 410a-c, а также меньше первой ширины 302a (Фиг. 3A) верхнего отклоняющего клина 110a первого и второго устройств отклоняющего клина 100a,b, или же может быть ним принят.
[0042] Стыковочный ниппель 802 может дополнительно содержать переходную муфту 804, расположенную вокруг части по меньшей мере одного из указанных: корпуса 404 или наконечника стыковочного ниппеля 406. Переходная муфта 804 может быть такого размера, чтобы обладать пятым диаметром 410c. Соответственно, переходная муфта 804 и наконечник стыковочного ниппеля 406 могут обладать одним и тем же диаметром 410c. После приведения в действие, как описано ниже, переходная муфта 804 может быть скомпонована таким образом, что перемещается вдоль оси относительно наконечника стыковочного ниппеля 406, и тем самым, по существу, изменяет общую длину стыковочного ниппеля 406. Однако, как будет описано ниже, в некоторых вариантах реализации изобретения переходная муфта 804 может быть неподвижной частью стыковочного ниппеля 802 и наконечник стыковочного ниппеля 406 может перемещаться вдоль оси относительно переходной муфты 804 для того, чтобы регулировать длину наконечника стыковочного ниппеля 406, без отклонения от объема изобретения.
[0043] Применяемая в контексте данного изобретения фраза "длина наконечника стыковочного ниппеля 406" относится к осевой длине стыковочного ниппеля 802, которая заключает в себе осевые длины наконечника стыковочного ниппеля 406 и переходной муфты 804. Когда переходная муфта 804 располагается дистально от наконечника стыковочного ниппеля 406, как описано ниже, "длина наконечника стыковочного ниппеля 406" дополнительно относится к осевым длинам наконечника стыковочного ниппеля 406 и переходной муфты 804 и любому расстоянию, которое отделяет две составляющие.
[0044] Поршень 806 может размещаться подвижно внутри гидравлической камеры 808, установленной внутри наконечника стыковочного ниппеля 406. Поршень 806 может быть функционально связанным с переходной муфтой 804 таким образом, что перемещение поршня 806 соответствующим образом перемещает переходную муфту 804. В проиллюстрированном варианте реализации изобретения, один или более соединительных штифтов 810 (показаны два) могут функционально связывать поршень 806 с переходной муфтой 804. Более конкретно, соединительные штифты 810 могут пролегать в интервале между поршнем 806 и переходной муфтой 804 через соответствующие продольные канавки 812, образованные в наконечнике стыковочного ниппеля 406.
[0045] Однако, в других вариантах реализации изобретения, поршень 806 может быть функционально связанным с переходной муфтой 804 при помощи любого другого устройства или способа соединения, известного специалистам в данной отрасли. Например, по меньшей мере в одном варианте реализации изобретения, поршень 806 и переходная муфта 804 могут быть функционально связаны вместе при помощи магнитов (не показаны). В таких вариантах реализации изобретения, один магнит может быть установлен в поршне 806, и соответствующий магнит может быть установлен в переходной муфте 804. Магнитное притяжение между двумя магнитами может происходить так, что перемещение одного побуждает или же вызывает соответствующее перемещение другого.
[0046] ФИГ. 8A иллюстрирует стыковочный ниппель 802 в конфигурации по умолчанию, а Фиг. 8B иллюстрирует стыковочный ниппель 802 в задействованной конфигурации. В конфигурации по умолчанию наконечник стыковочного ниппеля 406 и переходная муфта 804 расположены, как правило, примыкающими один к другому таким образом, что наконечник стыковочного ниппеля 406, по существу, обладает первой длиной 814a, которая заключает в себе осевые длины наконечника стыковочного ниппеля 406 и переходной муфты 804. Первая длина 814a меньше, чем расстояние 202 (Фиг. 2) между верхним и нижним отклоняющими клиньями 110a,b первого и второго устройств отклоняющего клина 100a,b.
[0047] В задействованной конфигурации, проиллюстрированной на Фиг. 8B, переходная муфта 804 перемещается дистально от наконечника стыковочного ниппеля 406 таким образом, что наконечник стыковочного ниппеля 406 по существу обладает второй длиной 814b, которая заключает в себе осевые длины наконечника стыковочного ниппеля 406 и переходной муфты 804 и расстояние по оси между ними. Вторая длина больше, чем первая длина 814a, а также больше, чем расстояние 202 (Фиг. 2) между верхним и нижним отклоняющими клиньями 110a,b первого и второго устройств отклоняющего клина 100a,b.
[0048] Для того, чтобы перемещать стыковочный ниппель 802 от конфигурации по умолчанию (Фиг. 8A) в задействованную конфигурацию (Фиг. 8B), переходная муфта 804 может приводиться в действие. В некоторых вариантах реализации изобретения, приведение в действие переходной муфты 804 включает в себя приложение гидравлического давления к стыковочному ниппелю 802. Более конкретно, гидравлическая жидкость 816 может подводиться с местоположения на поверхности по средствам транспортировки (т.e. гибкой насосно-компрессорная трубе малого диаметра, бурильной колонне, насосно-компрессорной колонне и т.д.), соединенным со стыковочным ниппелем 802, и от средств транспортировки во внутреннюю полость стыковочного ниппеля 802. В стыковочном ниппеле 802 гидравлическая жидкость 816 попадает в корпус 404 через гидравлическую обсадную колонну 818, которая сообщается жидкой средой с гидравлической камерой 808 через поршень обсадной колонны 820, установленный в поршне 806. Как только гидравлическая жидкость 816 попадает в гидравлическую камеру 808, она может воздействовать на поршень 806 таким образом, что он перемещается проксимально (т.e., влево на Фиг. 8A и 8B или же в направлении поверхности скважины) внутри гидравлической камеры 808. Один или более уплотнительных элементов 822, такие как уплотнительные кольца или т.п., могут быть расположены в интервале между поршнем 806 и внутренней поверхностью гидравлической камеры 808, и в интервале между поршнем 806 и внешней поверхностью гидравлической обсадной колонны 818, что приводит к герметичному вхождению в контакт при таком расположении.
[0049] Поскольку поршень 806 перемещается вдоль оси из гидравлической камеры 808, соответственно вдоль оси перемещается переходная муфта 804, т.к. она функционально связанна с поршнем. В проиллюстрированных вариантах реализации изобретения, из-за перемещения поршня 806 соединительные штифты 810 перемещаются поступательно вдоль оси внутри продольно направленных канавок 812 и таким образом перемещают переходную муфту 804 в том же направлении. Кроме того, поскольку поршень 806 перемещается, он входит в зацепление с устройством смещения 824, расположенным в поршневой камере 826, и сжимает устройство смещения 824 так, что в нем образуется пружинное усилие. В некоторых вариантах реализации изобретения, устройством смещения 824 может быть винтовая пружина или т.п. В других вариантах реализации изобретения, устройством смещения 824 может быть ряд тарельчатых пружин, пневмоволна, или т.п., без отклонения от объема изобретения.
[0050] Как только возникает необходимость вернуть стыковочный ниппель 802 в конфигурацию по умолчанию, гидравлическое давление на стыковочный ниппель 802 может быть сброшено. Сразу после сбрасывания гидравлического давления, пружинное усилие, нагнетенное в устройстве смещения 824, может служить для того, чтобы вынудить поршень 806 (и таким образом переходную муфту 804) вернуться в типовое положение, проиллюстрированное на Фиг. 8A, и тем самым по существу вернуть наконечник стыковочного ниппеля 406 к первой длине 814a. Тем более будет оценено по достоинству, что такой вариант реализации изобретения позволяет оператору увеличить общую длину стыковочного ниппеля 802 по требованию, для этого попросту применяя давление внутри скважины при помощи транспортировки к стыковочному ниппелю 802.
[0051] Специалисты в данной области техники охотно признают, что аналогичным образом могут применяться несколько других способов приведения в действие переходной муфты 804, а следовательно, и перемещение стыковочного ниппеля 802 в интервале между конфигурацией по умолчанию (Фиг. 8A) и задействованной конфигурацией (Фиг. 8B). Например, хотя это не проиллюстрировано в данном документе, настоящее изобретение предусматривает также применение одного или более исполнительных механизмов, чтобы механически регулировать осевое положение переходной муфты 804 и тем самым удлинять стыковочный ниппель 802. Такие исполнительные механизмы могут предусматривать, не ограничиваясь ими, механические приводы, электромеханические приводы, гидравлические приводы, пневматические приводы, их комбинации и т.п. Такие приводы могут питаться от внутрискважинного блока питания или т.п., или же питаться от поверхности по линии управления или электрической линии. Исполнительный механизм (не показан) может быть функционально связанным с переходной муфтой 804 и скомпонован для перемещения переходной муфты 804 вдоль оси в интервале между первой длиной 814a и второй длиной 814b.
[0052] В еще одних вариантах реализации, настоящее изобретение также предусматривает приведение в действие переходной муфты 804 при помощи потока жидкости вокруг стыковочного ниппеля 802. В таких вариантах реализации изобретения, одно или более отверстий (не показаны) могут проходить сквозь наконечник стыковочного ниппеля 406 таким образом, что гидравлическая камера 808 находится в жидкостном контакте со средами с наружной стороны стыковочного ниппеля 802. Ограничивающая прием жидкости насадка может быть расположена в одном или более из отверстий таким образом, что через стыковочный ниппель 802 создается перепад давления. Такой перепад давления может создаваться для того, чтобы вынуждать поршень 806 направляться в сторону задействованной конфигурации (Фиг. 8B) и, соответственно, перемещать переходную муфту 804 в том же направлении. В еще одних вариантах реализации изобретения, гидростатическое давление может быть приложено через стыковочный ниппель 802 для достижения того же результата.
[0053] Теперь обратимся к Фиг. 9A-9D и Фиг. 10A-10C, продолжая ссылаться на предшествующие фигуры, иллюстрирующие боковой вид в поперечном сечении стыковочного ниппеля переменной длины 802 по Фиг. 8A и 8B, применяемого в типовой операции, в соответствии с одним или более вариантами реализации изобретения. Более конкретно, Фиг. 9A-9D и 10A-10C иллюстрируют вид в прогрессии стыковочного ниппеля 802, прокладывающего ход в системе многоствольной скважины 700 по Фиг. 7, причем Фиг. 9A-9D иллюстрирует стыковочный ниппель 802 в конфигурации по умолчанию в первом ответвлении 106a (Фиг. 7), а Фиг. 10A-10C иллюстрирует стыковочный ниппель 802 в задействованной конфигурация во втором ответвлении 106b (Фиг. 7).
[0054] Обратимся к Фиг. 9A-9D, иллюстрирующим вид в прогрессии стыковочного ниппеля 802 в конфигурации по умолчанию, взаимодействующего с или же отклоняемого первым устройством отклоняющего клина 100a в первое ответвление 106a. На Фиг. 9A стыковочный ниппель 802 проиллюстрирован в зацеплении с верхним отклоняющим клином 110a после того, как был протянут вниз по скважине внутри основного ствола 104. Диаметр 410c (Фиг. 8A) наконечника стыковочного ниппеля 406 может быть большим, чем первая ширина 302a (Фиг. 3A), таким, что наконечник стыковочного ниппеля 406 не может быть протянут через верхний отклоняющий клин 110a по первому каналу 114a. Вместо этого, наконечник стыковочного ниппеля 406 может быть скомпонован так, чтобы скользя входить в зацепление с наклонной поверхностью 112 до тех пор, пока не расположится во втором канале 114b. Поскольку диаметр 410c (Фиг. 8A) наконечника стыковочного ниппеля 406 меньше, чем вторая ширина 302b (Фиг. 3A), стыковочный ниппель 802 может быть протянут через верхний отклоняющий клин 110a по второму каналу 114b. На Фиг. 9B проиллюстрировано, как стыковочный ниппель 802 продвигается в основной ствол 104 или же проходит по меньшей мере частично через верхний отклоняющий клин 110a.
[0055] На Фиг. 9C стыковочный ниппель 802 продвигается дальше в основной ствол 104 до тех пор, пока наконечник стыковочного ниппеля 406 и переходная муфта 804 не выйдут из второго канала 114b. При выходе наконечника стыковочного ниппеля 406 и переходной муфты 804 из второго канала 114b, стыковочный ниппель 802 может больше не поддерживаться во втором канале 114b, и вместо этого может попадать в или же быть принятым первым каналом 114a. Это возможно, поскольку диаметр 412c (Фиг. 9) корпуса 404 стыковочного ниппеля 802 меньше, чем первая ширина 302a (Фиг. 3A), а длина 814a (Фиг. 8A) наконечника стыковочного ниппеля 406 в конфигурации по умолчанию меньше, чем расстояние 202 (Фиг. 2), которое разделяет верхний и нижний отклоняющие клинья 110a,b. Соответственно, на стыковочный ниппель 802 может воздействовать сила тяжести, что позволяет ему попадать в первый канал 114a сразу после выхода наконечника стыковочного ниппеля 406 и переходной муфты 804 из второго канала 114b, и таким образом стыковочный ниппель 802 больше не поддерживается.
[0056] На Фиг. 9D стыковочный ниппель 802 продвигается еще дальше в основной ствол 104 до тех пор, пока наконечник стыковочного ниппеля 406 не попадет в или же не будет получен внутри первой обсадной колонны 116a. Первая обсадная колонна 116a обладает диаметром 304a (Фиг. 3B) большим, чем диаметр 410c (Фиг. 8A) наконечника стыковочного ниппеля 406 и, таким образом, может адресовать стыковочный ниппель 802 дальше вниз по основному стволу 104 после первого ответвления 106a (Фиг. 7) или же не в первый боковой ствол 108a.
[0057] Обратимся теперь к Фиг. 10A-10C, продолжая ссылаться на Фиг. 9A-9D, иллюстрирующим боковой вид в поперечном сечении второго устройства отклоняющего клина 100b, применяемого в типовой операции со стыковочным ниппелем 802, продолжающим проходить через первое устройство отклоняющего клина 100a. Более конкретно, Фиг. 10A-10C иллюстрируют стыковочный ниппель 802 после прохождения через первое ответвление 106a в системе многоствольной скважины 700 по Фиг. 7 и поэтому продвигаемый далее внутри основного ствола 104 до взаимодействия с или же отклонения вторым устройством отклоняющего клина 100b, расположенным во втором ответвлении 106b (Фиг. 7). Однако, до того, как стыковочный ниппель 802 достигнет второго ответвления 106b, переходная муфта 804 может быть приведена в действие, перемещая, таким образом, стыковочный ниппель 802 из конфигурации по умолчанию в задействованную конфигурацию, как проиллюстрировано на Фиг. 10A-10C. В задействованной конфигурации стыковочный ниппель 802 может быть скомпонован так, чтобы перекрывать расстояние 202 (Фиг. 2) между верхним и нижним отклоняющими клиньями 110a,b и, таким образом, попадать во второй боковой ствол 108b.
[0058] На Фиг. 10A стыковочный ниппель 802 протянут вниз по скважине в задействованной конфигурации внутри основного ствола 104 и входит в зацепление с верхним отклоняющим клином 110a второго устройства отклоняющего клина 100b. Диаметр 410c (Фиг. 8A) наконечника стыковочного ниппеля 406 может быть большим, чем первая ширина 302a (Фиг. 3A), таким, что наконечник стыковочного ниппеля 406 не может быть протянут через верхний отклоняющий клин 110a по первому каналу 114a. Вместо этого, наконечник стыковочного ниппеля 406 может быть скомпонован таким образом, чтобы скользя входить в зацепление с наклонной поверхностью 112 до размещения во втором канале 114b. Поскольку диаметр 410c (Фиг. 8A) наконечника стыковочного ниппеля 406 меньший, чем вторая ширина 302b (Фиг. 3A), стыковочный ниппель 802 может быть протянут через верхний отклоняющий клин 110a по второму каналу 114b.
На Фиг. 10B проиллюстрировано, как стыковочный ниппель 802 продвигается в основной ствол 104 или же пролегает по меньшей мере частично через верхний отклоняющий клин 110a.
[0059] На Фиг. 10C стыковочный ниппель 802 продвигается дальше в основной ствол 104 и направляется во вторую обсадную колонну 116b нижнего отклоняющего клина 110b. Это возможно, поскольку суммарная длина 814b (Фиг. 8B) наконечника стыковочного ниппеля 406 и переходной муфты 804 больше, чем расстояние 202 (Фиг. 2), которое разделяет верхний и нижний отклоняющий клинья 110a,b второго устройства отклоняющего клина 100b. Другими словами, поскольку расстояние 202 меньше, чем суммарная длина 814b наконечника стыковочного ниппеля 406 и переходной муфты 804 в приведенном в действие положении, стыковочный ниппель 802, как правило, ограничен в боковом перемещении внутри основного ствола 104 и в направлении первой обсадной колонны 116a нижнего отклоняющего клина 110b. Точнее, наконечник стыковочного ниппеля 406 принимается второй обсадной колонной 116b в то время, как по меньшей мере часть переходной муфты 804 остается поддерживаемой во втором канале 114b верхнего отклоняющего клина 110a. Кроме того, вторая обсадная колонна 116b обладает диаметром 304b (Фиг. 3B) большим, чем диаметр 410c (Фиг. 8A) наконечника стыковочного ниппеля 406 и поэтому может адресовать стыковочный ниппель 802 в направлении второго бокового ствола 108b.
[0060] После того, как переходная муфта 804 попадает во второй боковой ствол 108b (Фиг. 7) после второго ответвления 106b (Фиг. 7), она может приводиться обратно в положение по умолчанию. Для достижения этого, в некоторых вариантах реализации изобретения гидравлическое давление в стыковочном ниппеле 802 может быть сброшено. В других вариантах реализации изобретения, один или более исполнительных механизмов, как описано ниже, могут быть скомпонованы так, чтобы переместить переходную муфту 804 вдоль оси обратно в положение по умолчанию.
[0061] При необходимости ввода в нижние части основного ствола 104 ниже второго ответвления 106b (Фиг. 7), стыковочный ниппель 802 может быть вытянут обратно выше второго ответвления 106b, затем просто опущен обратно вниз в конфигурации по умолчанию, так он попадет в основной ствол 104 ниже второго ответвления 106b. Опять же, это возможно, поскольку суммарная длина 814a (Фиг. 8A) наконечника стыковочного ниппеля 406 и переходной муфты 804 в положении по умолчанию меньше, чем расстояние 202 (Фиг. 2), которое разделяет верхний и нижний отклоняющие клинья 110a,b второго устройство отклоняющего клина 100b. Соответственно, стыковочный ниппель 802 может приниматься первым каналом 114a, как только наконечник стыковочного ниппеля 406 и переходная муфта 804 выходят из второго канала 114b и больше не поддерживают стыковочный ниппель 802 в нем.
[0062] Аналогично, при необходимости ввода в первый боковой ствол 108a (Фиг. 7), стыковочный ниппель 802 может быть вытянут обратно выше первого ответвления 106a, перемещен в задействованную конфигурацию, а затем опущен обратно вниз по скважине. В задействованной конфигурации стыковочный ниппель 802 может быть продвинут в основной ствол 104 и будет адресован во вторую обсадную колонну 116b нижнего отклоняющего клина 110b первого устройства отклоняющего клина 100a. Опять же, это возможно, поскольку длина 814b (Фиг. 8B) наконечника стыковочного ниппеля 406 и переходной муфты 804 в задействованном положении больше, чем расстояние 202 (Фиг. 2) которое разделяет верхний и нижний отклоняющие клинья 110a,b. В результате этого, наконечник стыковочного ниппеля 406 принимается второй обсадной колонной 116b в то время, как по меньшей мере часть переходной муфты 804 остается поддерживаемой во втором канале 114b, адресуя, таким образом, стыковочный ниппель 802 в сторону первого бокового ствола 108a.
[0063] Обратимся теперь к Фиг. 11A и 11B, продолжая ссылаться на Фиг. 1 и 2, иллюстрирующим боковой вид в поперечном сечении другого типового стыковочного ниппеля 1102, длина которого поддается регулированию, в соответствии с одним или более вариантами реализации изобретения. Стыковочный ниппель 1102 может быть подобен в некоторых аспектах стыковочным ниппелям 402a,b и 802 по Фиг. 4A-B и 8A-B, соответственно, и поэтому будет наиболее понятен, если ссылаться на них, причем одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы, не описанные подробно снова. Так же как и стыковочные ниппели 402a,b и 802, стыковочный ниппель 1102 содержит корпус 404 и наконечник стыковочного ниппеля 406, прикрепленный к дистальному концу корпуса 404 или же образующий неотъемлемую его часть.
[0064] Наконечник стыковочного ниппеля 406 стыковочного ниппеля 1102 обладает седьмым диаметром 410d, который может быть таким же как первый, второй, и пятый диаметры 410a-c (Фиг. 4A и 4B и Фиг. 8A) или отличаться от них. В любом случае, седьмой диаметр 410c может быть достаточно малым или же способным проходить через вторую ширину 302b (Фиг. 3A) верхнего отклоняющего клина 110a и первый и второй диаметры 304a,b (Фиг. 3B) нижнего отклоняющего клина 110b устройства отклоняющего клина 100 (Фиг. 1 и 2).
[0065] Корпус 404 стыковочного ниппеля 1102 обладает восьмым диаметром 412d, который может быть таким же как третий, четвертый, и шестой диаметры 412a-c (Фиг. 4A и 4B и Фиг. 8A) или отличаться от них. В любом случае, восьмой диаметр 412d может быть меньшим, чем первый, второй, третий, и пятый диаметры 410a-d, а также меньшим, чем первая ширина 302a (Фиг. 3A) верхнего отклоняющего клина 110a устройства отклоняющего клина 100 (Фиг. 1 и 2), и иным образом может им приниматься.
[0066] Стыковочный ниппель 1102 может дополнительно содержать переходную муфту 804, как в целом описано выше со ссылкой на Фиг. 8A и 8B. Поршень 1104 может быть расположен подвижно внутри гидравлической полости 1105, установленной в корпусе 404. Поршень 1104 может быть функционально связан с переходной муфтой 804 таким образом, что перемещение поршня 1104 соответственным образом перемещает переходную муфту 804. В проиллюстрированном варианте реализации изобретения, один или более соединительных штифтов 810 (показаны два), в целом описанные выше, могут функционально соединять поршень 1104 с переходной муфтой 804 и пролегать между поршнем 1104 и переходной муфтой 804 через соответствующие продольные канавки 812. Однако, в других вариантах реализации изобретения, поршень 1104 может быть функционально связан с переходной муфтой 804 при помощи других устройств или способов соединения, таких как магниты, как описано выше.
[0067] Фиг. 11A иллюстрирует стыковочный ниппель 1102 в конфигурации по умолчанию, а Фиг. 11B иллюстрирует стыковочный ниппель 1102 в задействованной конфигурации. В конфигурации по умолчанию переходная муфта 804 расположена дистально от наконечника стыковочного ниппеля 406 так, что наконечник стыковочного ниппеля 406, по существу, обладает первой длиной 1106a, которая больше, чем расстояние 202 (Фиг. 2) между верхним и нижним отклоняющими клиньями 110a,b устройства отклоняющего клина 100 (Фиг. 1 и 2). В задействованной конфигурации переходная муфта 804 перемещается, как правило, прилегая к наконечнику стыковочного ниппеля 406 так, что наконечник стыковочного ниппеля 406 обладает, по существу, второй длиной 1106b, которая включает в себя аксиальные длины наконечника стыковочного ниппеля 406 и переходной муфты 804. Вторая длина 1106b меньше, чем первая длина 1106a, а также меньше, чем расстояние 202 (Фиг. 2) между верхним и нижним отклоняющими клиньями 110a,b устройства отклоняющего клина 100.
т.e.
[0068] Чтобы переместить стыковочный ниппель 1102 из конфигурации по умолчанию (Фиг. 11A) в задействованную конфигурацию (Фиг. 11B), переходная муфта 804 может приводиться в действие. В некоторых вариантах реализации изобретения, приведение в действие переходной муфты 804 заключается в применении гидравлического давления к стыковочному ниппелю 1102. Более конкретно, гидравлическая жидкость 1108 может подводиться с местоположения на поверхности по средствам транспортировки ( гибкой насосно-компрессорной трубе малого диаметра, бурильной колонне, насосно-компрессорной колонне, и т.д.), соединенным со стыковочным ниппелем 1102, и от средств транспортировки во внутреннюю полость стыковочного ниппеля 1102. В стыковочном ниппеле 1102, гидравлическая жидкость 1108 попадает в корпус 404 по гидравлической полости 1105 и оказывает действие на конец поршня 1104. Один или более уплотнительных элементов 1110 (показаны два), такие как уплотнительные кольца или т.п., могут быть расположены между поршнем 1104 и внутренней поверхностью гидравлической полости 1105 таким образом, что это приводит к герметичному вхождению в контакт.
[0069] Гидравлическая жидкость 1108 действует на поршень 1104 так, что он перемещается дистально (т.e., вправо на Фиг. 11A и 11B) внутри гидравлической полости 1105 и в поршневую камеру 1112, установленную внутри наконечника стыковочного ниппеля 406. В некоторых вариантах реализации изобретения, гидравлическая полость 1105 и поршневая камера 1112 могут быть одним и тем же, и поршень 1104 там движется поступательно вдоль оси. Поскольку поршень 1104 перемещается вдоль оси в поршневую камеру 1112, переходная муфта 804 соответствующим образом перемещается вдоль оси, потому что функционально связанна с ним. В проиллюстрированном варианте реализации изобретения из-за перемещения поршня 1104 соединительные штифты 810 двигаются поступательно вдоль оси внутри продольных канавок 812, и таким образом перемещают переходную муфту 804 в том же направлении. Кроме того, из-за перемещения поршень 1104 входит в зацепление с устройством смещения 1114, расположенным внутри поршневой камеры 1112 и сжимает устройство смещения 1114 так, что в нем образуется пружинное усилие. Также как и устройство смещения 824, устройство смещения 1114 может быть винтовой пружиной, рядом тарельчатых пружин, пневмоволной 0058или т.п.
[0070] Как только возникает необходимость вернуть стыковочный ниппель 1102 в конфигурацию по умолчанию, гидравлическое давление на стыковочный ниппель 1102 может быть сброшено. После сброса гидравлического давления, пружинное усилие, нагнетенное в устройстве смещения 1114, может служить тому, чтобы вынудить поршень 1104 (а значит и переходную муфту 804) вернуться в положение по умолчанию, проиллюстрированное на Фиг. 11A, и, таким образом, по существу вернуть наконечник стыковочного ниппеля 406 к первой длине 1106a. Тем более будет оценено по достоинству, что такой вариант реализации изобретения позволяет оператору скважины при необходимости уменьшить суммарную длину стыковочного ниппеля 1102, для этого попросту применяя давление внутри скважины при помощи транспортировки к стыковочному ниппелю 1102.
[0071] Также как и стыковочный ниппель 802 по Фиг. 8A и 8B, можно равным образом применять ряд других методов, чтобы привести в действие переходную муфту 804, и таким образом переместить стыковочный ниппель 1102 в интервале между конфигурацией по умолчанию (ФИГ. 11A) и задействованной конфигурацией (Фиг. 11A). Например, настоящее изобретение также предусматривает применение одного или более исполнительных механизмов, чтобы механически регулировать осевое положение переходной муфты 804 и тем самым уменьшать полезную осевую длину 1106b наконечника стыковочного ниппеля 406. Исполнительный механизм (не показан) может быть функционально связан с переходной муфтой 804 и скомпонован для перемещения переходной муфты 804 вдоль оси между первой длиной 1106a и второй длиной 1106b. В других вариантах реализации изобретения, настоящее изобретение дополнительно предусматривает приведение в действие переходной муфты 804 при помощи потока жидкости вокруг стыковочного ниппеля 1102 или гидростатического давления, как в целом описано выше.
[0072] Соответственно, после приведения в действие, как описано выше, переходная муфта 804 может быть скомпонована для перемещения вдоль оси относительно наконечника стыковочного ниппеля 406, и таким образом, по существу, уменьшать полезную суммарную длину наконечника стыковочного ниппеля 406. В типовой операции с применением стыковочного ниппеля 1102, переходная муфта 804 может оставаться в действующем положении до тех пор, пока существует необходимость вводить ее в боковой ствол 108 (Фиг. 1 и 2). В задействованной конфигурации стыковочный ниппель 1102, по существу, может обладать второй длиной 1106b, и, следовательно, не может попадать в боковой ствол 108 (Фиг. 1 и 2), поскольку вторая длина 1106b короче, чем расстояние 202 (Фиг. 1 и 2) между верхним и нижним отклоняющими клиньями 110a,b устройства отклоняющего клина 100.
[0073] Когда существует необходимость ввода в боковой ствол 108, стыковочный ниппель 1102 может быть возвращен в положение по умолчанию, тем самым стыковочный ниппель 1102 обеспечивается первой длиной 1106a. Поскольку первая длина 1106a больше, чем расстояние 202 (Фиг. 1 и 2) между верхним и нижним отклоняющими клиньями 110a,b устройства отклоняющего клина 100, наконечник стыковочного ниппеля 806 может быть направлен во вторую обсадную колонну 116b нижнего отклоняющего клина 110b и таким образом адресован в боковой ствол 108. Как будет понятно, также как и стыковочный ниппель 802 по Фиг. 8A и 8B, стыковочный ниппель 1102 может применяться в системе многоствольной скважины 700 по Фиг. 7 для того, чтобы получить доступ к любому из боковых стволов 108a-c за счет регулирования его осевой длины, как описано выше.
[0074] Настоящее изобретение также предусматривает изменение длины стыковочных ниппелей 802, 1102, в целом описанных в контексте данного изобретения, при помощи подвижного наконечника стыковочного ниппеля 406, кроме подвижной переходной муфты 804. Более конкретно, в некоторых вариантах реализации изобретения, переходная муфта 804 может быть неподвижной деталью или частью стыковочного ниппеля 802, 1102 и вместо осевого положения, наконечник стыковочного ниппеля 406 может регулироваться относительно переходной муфты 804 для перемещения в интервале между конфигурациями по умолчанию и задействованной, описанного выше. Соответственно, в таких вариантах реализации изобретения, приведение в действие стыковочного ниппеля 802 по Фиг. 8A и 8B может служить для перемещения наконечника стыковочного ниппеля 406 относительно переходной муфты 804 от первой длины 814a ко второй длине 814b. Подобным образом, приведение в действие стыковочного ниппеля 1102 по Фиг. 11A и 11B может служить для перемещения наконечника стыковочного ниппеля 406 относительно переходной муфты 804 от первой длины 1106a ко второй длине 1106b.
[0075] Как будет понятно, подобные способы приведения в действие могут быть использованы для того, чтобы перемещать наконечник стыковочного ниппеля 406 относительно переходной муфты 804. Такие способы включают в себя, но не ограничиваются только ими, применение гидравлического давления, действующего на поршень, функционально связанный с наконечником стыковочного ниппеля 406, исполнительного механизма, функционально связанного с наконечником стыковочного ниппеля 406, и перепада давления, создаваемого во всем стыковочном ниппеле 802, 1102, действующего на поршень, который функционально связан с наконечником стыковочного ниппеля 406, для его перемещения.
[0076] Варианты реализации изобретения, раскрытые в контексте данного изобретения, включают:
[0077] A. Систему ствола скважины, которая содержит верхний отклоняющий клин, расположенный внутри основного ствола скважины и определяющий первый и второй каналы, протянутые в продольном направлении через верхний отклоняющий клин, нижний отклоняющий клин, расположенный внутри основного ствола и отстоящий от верхнего отклоняющего клина на предопределенное расстояние, нижний отклоняющий клин, определяющий первую обсадную колонну, которая сообщается с нижней частью основного ствола и вторую обсадную колонну, которая сообщается с боковым стволом, и стыковочный ниппель, содержащий корпус, наконечник стыковочного ниппеля, расположенный на дистальном конце корпуса, и переходную муфту, расположенную вокруг корпуса, при этом один из указанных: наконечник стыковочного ниппеля или переходная муфта, способен перемещаться вдоль оси для того, чтобы изменять длину наконечника стыковочного ниппеля, причем верхний и нижний отклоняющие клинья скомпонованы так, чтобы адресовать стыковочный ниппель в один из следующих: боковой ствол или нижнюю часть основного ствола, основанные на длине наконечника стыковочного ниппеля, по сравнению с предопределенным расстоянием.
[0078] B. Способ, включающий ввод стыковочного ниппеля в основной ствол скважины, стыковочный ниппель, содержащий корпус, наконечник стыковочного ниппеля, расположенный на дистальном конце корпуса, и переходную муфту, расположенную вокруг корпуса, при этом по меньшей мере один из указанных: наконечник стыковочного ниппеля или переходная муфта, способен перемещаться вдоль оси для того, чтобы изменять длину наконечника стыковочного ниппеля, направляя стыковочный ниппель через верхний отклоняющий клин, расположенный внутри основного ствола, верхний отклоняющий клин, определяющий первый и второй каналы, которые пролегают в продольном направлении через него, продвижение стыковочного ниппеля к нижнему отклоняющему клину, расположенному внутри основного ствола и отстоящему от верхнего отклоняющего клина на предопределенное расстояние, нижний отклоняющий клин, определяющий первую обсадную колонну, которая сообщается с нижней частью основного ствола и вторую обсадную колонну, которая сообщается с боковым стволом, и адресацию стыковочного ниппеля в один из двух: боковой ствол или нижнюю часть основного ствола, основанные на длине наконечника стыковочного ниппеля, по сравнению с предопределенным расстоянием.
[0079] C. Система многоствольной скважины, которая содержит основной ствол, имеющий первое ответвление и второе ответвление, отстоящее вниз по скважине от первого ответвления, первое устройство отклоняющего клина, расположенное в первом ответвлении и содержащее первый верхний отклоняющий клин и первый нижний отклоняющий клин, отстоящий от первого верхнего отклоняющего клина на предопределенное расстояние, первый нижний отклоняющий клин, определяющий первую обсадную колонну, которая сообщается с первой нижней частью основного ствола, и вторую обсадную колонну, которая сообщается с первым боковым стволом, второе устройство отклоняющего клина, расположенное во втором ответвлении и содержащее второй верхний отклоняющий клин и второй нижний отклоняющий клин, отстоящий от второго верхнего отклоняющего клина на предопределенное расстояние, второй нижний отклоняющий клин, определяющий третью обсадную колонну, которая сообщается со второй нижней частью основного ствола, и четвертую обсадную колонну, которая сообщается со вторым боковым стволом, и стыковочный ниппель, содержащий корпус, наконечник стыковочного ниппеля, расположенный на дистальном конце корпуса, и переходную муфту, расположенную вокруг корпуса, при этом один из указанных: наконечник стыковочного ниппеля или переходная муфта, способен перемещаться вдоль оси для того, чтобы изменять длину наконечника стыковочного ниппеля, причем первое и второе устройства отклоняющего клина скомпонованы так, чтобы направлять стыковочный ниппель либо в первый и второй боковые стволы, либо в первую и вторую нижние части основного ствола, основанные на длине наконечника стыковочного ниппеля, по сравнению с предопределенным расстоянием.
[0080] Каждый из вариантов реализации изобретения A, B, и C может иметь один или более из следующих дополнительных образующих элементов в любой комбинации: Образующий элемент 1: отличающийся тем, что верхний отклоняющий клин обеспечивает наклонную поверхность, обращенную в направлении вверх по скважине внутри основного ствола, наклонная поверхность скомпонована так, чтобы направлять стыковочный ниппель во второй канал. Образующий элемент 2: отличающийся тем, что когда длина наконечника стыковочного ниппеля больше, чем предопределенное расстояние, стыковочный ниппель адресуется во вторую обсадную колонну и боковой ствол. Образующий элемент 3: отличающийся тем, что когда длина наконечника стыковочного ниппеля меньше, чем предопределенное расстояние, стыковочный ниппель адресуется в первую обсадную колонну и нижнюю часть основного ствола. Образующий элемент 4: отличающийся тем, что наконечник стыковочного ниппеля или переходная муфта приводится в действие в интервале между конфигурацией по умолчанию, в которой как длина наконечника стыковочного ниппеля обладает первой длиной, и задействованной конфигурацией, в которой как длина наконечника стыковочного ниппеля обладает второй длиной. Образующий элемент 5: отличающийся тем, что первая длина меньше, чем предопределенное расстояние, а вторая длина больше, чем и первая длина и предопределенное расстояние. Образующий элемент 6: отличающийся тем, что первая длина больше, чем и вторая длина и предопределенное расстояние, а вторая длина меньше, чем предопределенное расстояние. Образующий элемент 7: отличающийся тем, что наконечник стыковочного ниппеля или переходная муфта приводится в действие при помощи по меньшей мере одного из указанных: гидравлического давления, оказывающего действие на поршень, функционально связанный с наконечником стыковочного ниппеля или переходной муфтой, исполнительного механизма, функционально связанного с наконечником стыковочного ниппеля или переходной муфтой, или перепада давления, создаваемого во всем стыковочном ниппеле, который действует на поршень, функционально связанный с наконечником стыковочного ниппеля или переходной муфтой, для их перемещения.
[0081] Образующий элемент 8: отличающийся тем, что адресация стыковочного ниппеля через верхний отклоняющий клин включает в себя зацепление наконечника стыковочного ниппеля на наклонной поверхности, определенной верхним отклоняющий клином, и адресацию наконечника стыковочного ниппеля в и через второй канал с наклонной поверхностью. Образующий элемент 9: дополнительно содержащий приведение в действие стыковочного ниппеля в интервале между конфигурацией по умолчанию, в которой как длина наконечника стыковочного ниппеля обладает первой длиной, которая меньше, чем предопределенное расстояние, и задействованной конфигурацией, в которой как длина наконечника стыковочного ниппеля обладает второй длиной, которая больше, чем и первая длина и предопределенное расстояние. Образующий элемент 10: дополнительно включающий адресацию стыковочного ниппеля в первую обсадную колонну и нижнюю часть основного ствола, в то время как длина наконечника стыковочного ниппеля является первой длиной, и адресацию стыковочного ниппеля во вторую обсадную колонну и боковой ствол, в то время как длина наконечника стыковочного ниппеля является второй длиной. Образующий элемент 11: дополнительно включающий приведение в действие стыковочного ниппеля между конфигурацией по умолчанию, в которой как длина наконечника стыковочного ниппеля обладает первой длиной, и задействованной конфигурацией, в которой как длина наконечника стыковочного ниппеля обладает второй длиной, отличающийся тем, что вторая длина меньше, чем предопределенное расстояние, а первая длина больше, чем и вторая длина и предопределенное расстояние. Образующий элемент 12: дополнительно включающий адресацию стыковочного ниппеля во вторую обсадную колонну и боковой ствол, в то время как длина наконечника стыковочного ниппеля является первой длиной, и адресацию стыковочного ниппеля в первую обсадную колонну и нижнюю часть основного ствола, в то время как длина наконечника стыковочного ниппеля является второй длиной. Образующий элемент 13: дополнительно включающий приведение в действие стыковочного ниппеля при помощи по меньшей мере одного из указанных: гидравлического давления, оказывающего действие на поршень, функционально связанный с наконечником стыковочного ниппеля или переходной муфтой, исполнительного механизма, функционально связанного с наконечником стыковочного ниппеля или переходной муфтой, или перепада давления, создаваемого во всем стыковочном ниппеле, который действует на поршень, функционально связанный с наконечником стыковочного ниппеля или переходной муфтой, для их перемещения.
[0082] Образующий элемент 14: отличающийся тем, что в то время как длина наконечника стыковочного ниппеля является первой длиной, стыковочный ниппель адресуется в первую обсадную колонну и первую нижнюю часть основного ствола или третью обсадную колонну и вторую нижнюю часть основного ствола, и при этом в то время как длина наконечника стыковочного ниппеля является второй длиной, стыковочный ниппель адресуется во вторую обсадную колонну и первый боковой ствол или в четвертую обсадную колонну и второй боковой ствол. Образующий элемент 15: отличающийся тем, что в то время как длина наконечника стыковочного ниппеля является первой длиной, стыковочный ниппель адресуется во вторую обсадную колонну и первый боковой ствол или в четвертую обсадную колонну и второй боковой ствол, и при этом в то время как длина наконечника стыковочного ниппеля является второй длиной, стыковочный ниппель адресуется в первую обсадную колонну и первую нижнюю часть основного ствола или в третью обсадную колонну и вторую нижнюю часть основного ствола.
[0083] Следовательно, раскрытые системы и способы хорошо приспособлены для достижения описанных и свойственных результатов и преимуществ. Частные варианты реализации, описанные ранее, являются иллюстративными, так как замысел настоящего изобретения может быть модифицирован и реализован другими, но эквивалентными способами, понятными специалистам в данной области техники, у которых есть возможность ознакомиться с настоящим описанием. Кроме того, раскрытые в настоящем описании подробности конструкции или проекта не содержат ограничений за исключением описанных далее в формуле изобретения. Таким образом, следует понимать, что частные иллюстративные варианты реализации, раскрытые ранее, могут быть изменены или модифицированы, при этом все такие изменения находятся внутри объема настоящего изобретения. Системы и способы, иллюстративно описанные здесь, могут быть соответствующим образом реализованы в отсутствие любого элемента, специально не описанного в данном документе, и/или любого необязательного элемента, описанного в данном документе. Несмотря на то, что композиции и способы описаны в контексте "содержания", "вмещения" или "включения" различных компонентов или этапов, композиции и способы кроме того могут "состоять главным образом из" или "состоять из" различных компонентов и этапов. Все числа и диапазоны, описанные выше, могут варьировать на некоторую величину. Всякий раз, когда описывается числовой диапазон с нижним пределом и верхним пределом, конкретно описывается любое число и любой включенный диапазон, попадающий в указанный диапазон. В частности, каждый диапазон значений (в виде "от около a до около b" или, эквивалентно, "от приблизительно a до b" или, эквивалентно, "от приблизительно a-b"), описанный здесь, следует понимать как описывающий каждое число и диапазон, входящие в более широкий диапазон значений. Также, термины в формуле изобретения использованы в их простом, обычном значении, если обратное явным образом не указано заявителем. Более того, формы единственного числа, используемые в формуле изобретения, означают один или несколько элементов. Если существует любое противоречие в использовании слова или термина в данном описании и одном или более патенте или других документах, которые могут быть включены здесь в качестве ссылки, определения, которые согласуются с данной спецификацией, должны быть приняты.