ДЕФЛЕКТОР ПРОБКИ ДЛЯ ИЗОЛЯЦИИ СТВОЛА СКВАЖИНЫ ВО МНОГОСТВОЛЬНОЙ СКВАЖИННОЙ СИСТЕМЕ
PLUG DEFLECTOR FOR BOREHOLE INSULATION IN MULTI-SHAFT WELL SYSTEM

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[1] Многоствольная скважинная система содержит по меньшей мере один боковой ствол скважины, пробуренный из основного ствола скважины с целью разведки или добычи природных ресурсов, таких как углеводороды. Боковые стволы скважин пробурены из основного ствола скважины, чтобы охватить несколько содержащих углеводороды зон с целью добычи нефти и газа из подземных пластов. Для извлечения углеводородов из ствола скважины и/или для поддержания ствола скважины во время добычи в основной ствол скважины и/или боковой ствол скважины. могут вводить различные скважинные инструменты.
[2] Часто требуется изолировать либо основной ствол скважины, либо один из боковых стволов скважины во многоствольной скважинной системе при выполнении операций в других зонах многоствольной скважинной системы. При изоляции одного из основного ствола скважины или боковых стволов скважины может также потребоваться отклонение инструментов/оборудования в неизолированные участки основного или бокового стволов скважины для выполнения в них скважинных операций.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[3] Следующие фигуры включены для иллюстрации определенных аспектов данного раскрытия изобретения и не должны рассматриваться как исключительные примеры. Раскрытый объект изобретения способен к значительным модификациям, изменениям, комбинациям и эквивалентам по форме и функциям, не отступая от объема данного изобретения.
[4] На фиг. 1 проиллюстрирован вид в вертикальной проекции скважинной системы, которая может включать в себя принципы данного раскрытия изобретения.
[5] На фиг. 2 проиллюстрирован вид в поперечном сечении Y–образного блока, установленного на пересечении основного ствола скважины и бокового ствола скважины в составе скважинной системы в соответствии с фиг. 1.
[6] На фиг. 3А проиллюстрирован дефлектор пробки, установленный в Y–образном блоке в соответствии с фиг. 2.
[7] На фиг. 3В проиллюстрирован увеличенный вид в поперечном сечении дефлектора пробки в соответствии с фиг. 3A.
[8] На фиг. 3C проиллюстрирован изометрический вид второго конца другого приведенного в качестве примера дефлектора пробки и Y–образного блока, используемого вместе с ним.
[9] На фиг. 3D проиллюстрирован вид сверху первого конца Y–образного блока в соответствии с фиг. 3С, если смотреть в направлении, указанном стрелкой А в соответствии с фиг. 3C.
[10] На фиг. 3Е проиллюстрирован вид в поперечном сечении Y–образного блока в соответствии с фиг. 3D, выполненном по линии 3E–3E.
[11] На фиг. 3F проиллюстрирован изометрический вид проходных каналов, определенных в основной ветви Y–образного блока в соответствии с фиг. 3D–3Е.
[12] На фиг. 4А проиллюстрирован еще один дефлектор пробки, установленный в Y–образном блоке в соответствии с фиг. 2.
[13] На фиг. 4B проиллюстрирован увеличенный вид в поперечном сечении дефлектора пробки в соответствии с фиг. 4A.
[14] На фиг. 4C проиллюстрирован башмак направляющего инструмента с косым срезом, установленный в основной ветви Y–образного блока в соответствии с фиг. 2.
[15] На фиг. 4D проиллюстрирован покомпонентный изометрический вид башмака направляющего инструмента с косым срезом в соответствии с фиг. 4С и второй конец дефлектора пробки в соответствии с фиг. 4A.
[16] На фиг. 4Е проиллюстрирован изометрический вид башмака направляющего инструмента с косым срезом в соответствии с фиг. 4С с установленным в нем дефлектором пробки в соответствии с фиг. 4А.
[17] На фиг. 5А–5С схематично проиллюстрированы поэтапные виды удаления дефлектора пробки в соответствии с фиг. 4А из Y–образного блока в соответствии с фиг. 2.
[18] На фиг. 6А проиллюстрирован еще один дефлектор пробки, установленный в Y–образном блоке в соответствии с фиг. 2.
[19] На фиг. 6B проиллюстрирован изометрический вид второго конца другого приведенного в качестве примера дефлектора пробки.
[20] На фиг. 7А схематично проиллюстрирован приведенный в качестве примера дефлектор пробки, выполненный с возможностью выравнивания перепада давления.
[21] На фиг. 7B и 7C схематично проиллюстрированы поэтапные виды операции по выравниванию перепада давления.
Подробное описание сущности изобретения
[22] Данное раскрытие изобретения относится к скважинным инструментам, предназначенным для использования в условиях ствола скважины, и, в частности, к компоновкам, используемым для изоляции участков многоствольной скважины. Примеры, описанные в данном документе, относятся к дефлектору пробки, который может использоваться во многоствольной скважинной системе для изоляции участков ствола скважины, таких как основной ствол скважины, при выполнении операций в других участках ствола скважины, таких как боковой ствол скважины, проходящий от основного ствола скважины. Дефлектор пробки также могут использовать для отклонения инструментов/оборудования в другие участки ствола скважины, в которых должны выполняться операции в стволе скважины. Поскольку дефлектор пробки предназначен для изоляции основного ствола скважины и отклонения инструментов в соответствующий боковой ствол скважины, дефлектор пробки преимущественно объединяет два или более скважинных инструментов в один инструмент, тем самым уменьшая количество необходимых скважинных инструментов, время, необходимое для выполнения операций в стволе скважины, и связанные с этим расходы на выполнение операций в стволе скважины.
[23] На фиг. 1 проиллюстрирован вид в вертикальной проекции скважинной системы 100, которая может включать принципы данного раскрытия изобретения. Различные типы оборудования, такие как буровая установка, буровая установка для заканчивания скважин, буровая установка для ремонта скважин, другое оборудование для строительства или обслуживания скважин или их комбинация, могут быть расположены на поверхности 106 скважины. Например, наземная буровая установка 102 может быть расположена на поверхности 106, но следует понимать, что принципы данного раскрытия изобретения могут в равной степени применяться к любому морскому или подводному применению, в котором буровая установка 102 может быть заменена буровой установкой для строительства или обслуживания скважины, установленной на плавучей платформе, полупогружной платформе, подземной устьевой установкой или другими морскими конструкциями (например, самоподъемная передвижная буровая установка, буровая вышка, морская эксплуатационная платформа, буровое судно и т. д.).
[24] Скважинная система 100 также может содержать эксплуатационную колонну 103, которая может использоваться для добычи углеводородов, таких как нефть и газ, и других природных ресурсов (например, воды) из одного или более подземных пластов 112 через ствол 114 многоствольной скважины. Подземный(е) пласт(ы) 112 может(гут) содержать все из или часть одного или более подповерхностных слоев (не проиллюстрированных в явном виде), через которые проходит ствол 114 многоствольной скважины. Подповерхностные слои могут включать в себя осадочные слои, слои породы, песчаные слои или их комбинации и другие типы подповерхностных слоев. Один или более подповерхностных слоев могут содержать флюиды, такие как насыщенный минеральный раствор, нефть, газ и т. д. Как проиллюстрировано, ствол 114 многоствольной скважины содержит основной ствол 114а скважины и боковой ствол 114b скважины, отходящий от основного ствола 114а скважины на пересечении 107 обоих стволов скважин. Основной ствол 114а скважины является, по существу, вертикальным (например, по существу, перпендикулярным поверхности 106), а боковой ствол 114b скважины проходит от основного ствола 114а скважины под углом, смещенным по вертикали. В любом примере участки основного ствола 114а скважины могут быть, по существу, горизонтальными (например, по существу, параллельными поверхности 106) или могут проходить под углом между вертикалью (например, перпендикулярно поверхности) и горизонталью (например, параллельно поверхности). Аналогичным образом, участки бокового ствола 114b скважины могут быть, по существу, вертикальными (например, по существу, перпендикулярными поверхности 106), по существу, горизонтальными (например, по существу, параллельными поверхности) или располагаться под углом между вертикалью (например, перпендикулярно поверхности) и горизонталью (например, параллельно поверхности). Хотя это явно не проиллюстрировано на фиг. 1, одна или более «ветвей» могут проходить от бокового ствола 114b скважины. Кроме того, одна или более «ответвлений» или «откосов» могут проходить от одной или более «ветвей». Следует отметить, что примеры, описанные в данном документе, в равной степени применимы к конфигурации ствола многоствольной скважины, которая содержит вышеупомянутые «ветви» и/или «ответвления», не отступления от объема данного изобретения.
[25] Обсадная колонна 110 может быть закреплена внутри основного ствола 114а скважины цементом, который могут закачивать между обсадной колонной 110 и внутренней стенкой основного ствола 114а скважины. Обсадная колонна 110 и цемент обеспечивают радиальную опору для основного ствола 114а скважины и совместно обеспечивают герметизацию от нежелательного сообщения флюидов между основным стволом 114а скважины и окружающим пластом (пластами) 112. Обсадная колонна 110 может проходить от поверхности 106 скважины до забоя скважины внутри основного ствола 114а скважины. Участки основного ствола 114а скважины, которые не содержат обсадную колонну 110, могут быть описаны как «необсаженный участок ствола скважины».
[26] Как проиллюстрировано, боковой ствол 114b скважины может быть не обсажен обсадной колонной и, таким образом, может упоминаться как боковая скважина 114b с «необсаженным участком ствола скважины». Пересечение 107 основного ствола 114а скважины и бокового ствола 114b скважины может соответствовать одному из уровней, определенных Организацией по усовершенствованию технологии разработки многоствольных скважин (TAML – англ. “Technology Advancement for Multilaterals”), например пересечению уровня 5 согласно TAML. Тем не менее, следует отметить, что любой пример, раскрытый в данном документе, может быть реализован в пересечениях, соответствующих уровням 2, 3 и 4 согласно TAML, без отступления от объема данного изобретения.
[27] Термины «выше по стволу скважины» и «ниже по стволу скважины» могут использоваться для описания расположения различных компонентов относительно забоя или конца ствола 114 многоствольной скважины, проиллюстрированной на фиг. 1. Например, первый компонент, описанный как находящийся выше по стволу скважины от второго компонента, расположен дальше от забоя или конца ствола 114 многоствольной скважины, чем второй компонент. Аналогичным образом первый компонент, описанный как находящийся ниже по стволу скважины от второго компонента, расположен ближе к забою или концу ствола 114 многоствольной скважины, чем второй компонент.
[28] Скважинная система 100 также может содержать скважинную компоновку 120, соединенную с эксплуатационной колонной 103. Скважинную компоновку 120 могут использовать для выполнения операций, связанных с заканчиванием основного ствола 114а скважины, добычей природных ресурсов из пласта 112 через основной ствол 114а скважины и/или техническим обслуживанием основного ствола 114а скважины. Кроме того, в некоторых примерах скважинная компоновка 120 также может использоваться для закачивания воды, газа или других флюидов в пласт 112 из основного ствола 114а скважины для различных целей. Скважинная компоновка 120 может быть образована из множества компонентов, выполненных с возможностью осуществления этих операций. Например, компоненты 122a, 122b и 122c скважинной компоновки 120 могут включать в себя, но не ограничиваются этим, один или более скважинных фильтров, устройство управления потоком (например, устройство управления притоком (ICD – англ. “in–flow control device”), клапан регулирования потока и т. д.), направляющий башмак, поплавковый башмак с обратным клапаном, муфту обсадной колонны с обратным клапаном, скользящую муфту, скважинный стационарный электронный манометр, посадочный ниппель, скважинный перфоратор и устройство регулирования водоотдачи. Количество и типы компонентов 122a–c, включенных в скважинную компоновку 120, могут зависеть от типа ствола скважины, операций, выполняемых в стволе скважины, и ожидаемых условий ствола скважины.
[29] Хотя скважинная компоновка 120 проиллюстрирована в основном стволе 114а скважины в соответствии с фиг. 1, скважинная компоновка 120 также может использоваться в боковом стволе 114b скважины. Например, скважинная компоновка 120 может использоваться для выполнения операций заканчивания и операций по добыче в боковом стволе 114b скважины, проведения технического обслуживания бокового ствола 114b скважины и/или закачивания воды, газа или других флюидов в пласт 112 из бокового ствола 114b скважины для различных целей.
[30] На фиг. 2 проиллюстрирован увеличенный вид в поперечном сечении скважинной системы 100 в соответствии с фиг. 1 и, более конкретно, Y–образного блока 206, установленного в месте пересечения 107 основного ствола 114а скважины и бокового ствола 114b скважины. Проиллюстрированный Y–образный блок 206 может использоваться в месте пересечения 107 для соответствия пересечению уровня 5 согласно TAML; тем не менее, Y–образный блок 206 может в качестве альтернативного варианта использоваться в других типах пересечений без отступления от объема данного изобретения. Y–образный блок 206 может быть установлен для герметизации и поддержания давления жидкости в основном стволе 114а скважины и боковом стволе 114b скважины. Расположенный выше по стволу скважины конец Y–образного блока 206 может содержать один участок 205 проходного канала, который определяет внутренний проходной канал 201. Расположенный выше по стволу скважины конец Y–образного блока 206 может быть соединен с потайной обсадной колонной 208, которая проходит выше по стволу скважины от Y–образного блока 206 и, таким образом, образует гидравлическое герметичное уплотнение для работы под давлением. Y–образный блок 206 может содержать один или более пакеров 217 на расположенном выше по стволу скважины конце, которые пересекают обсадную колонну 110 и Y–образный блок 206. Расположенный ниже по стволу скважины конец Y–образного блока 206 может содержать участок 207 многоканального проходного канала, который содержит две ветви, проиллюстрированные как первая или основная ветвь 210 и вторая или боковая ветвь 212. Основная ветвь 210 может быть выполнена с возможностью прохода в основной ствол 114а скважины и герметичного зацепления с дефлектором 202, закрепленным внутри основного ствола 114а скважины. Более конкретно, основная ветвь 210 может быть выполнена с возможностью прохода в отверстие 218, образованное посредством дефлектора 202, и может содержать уплотнения 214, которые герметично входят в зацепление с отверстием 218, образуя гидравлическое герметичное уплотнение для работы под давлением. В качестве альтернативного варианта уплотнения 214 могут содержаться в отверстии 218 для герметичного зацепления с внешней радиальной поверхностью основной ветви 210, когда она «зажата» в отверстии 218.
[31] Хотя это явно не проиллюстрировано, основная колонна для заканчивания может быть установлена и гидравлически соединена с дистальным концом основной ветви 210. Основная колонна для заканчивания проходит глубже в основной ствол 114а скважины и может содержать различное оборудование для заканчивания, такое как перфораторы, фильтры в сборе, клапаны управления потоком, скважинные стационарные электронные манометры, трубные подвески, пакеры, узлы перекрестного потока, инструменты для заканчивания и тому подобное.
[32] Дефлектор 202 может включать скважинный отклонитель, используемый для отклонения режущего инструмента (например, шарошки, бурового долота и т. д.) для бурения бокового ствола 114b скважины. В любом примере дефлектор 202 может быть спущен в основной ствол 114а скважины и установлен в соответствующем положении для отклонения инструмента для заканчивания в боковой ствол 114b скважины. В любом примере дефлектор 202 может содержать комбинацию отклонителя/дефлектора, выполненную с возможностью проведения операций как с применением отклонителя, так и с применением дефлектора для заканчивания за один спуск в основной ствол 114а скважины.
[33] Боковая ветвь 212 может отклоняться от дефлектора 202 и, таким образом, проходить в боковой ствол 114b скважины. Хотя это явно не проиллюстрировано, боковая колонна для заканчивания может быть установлена и гидравлически соединена с дистальным концом боковой ветви 212. Боковая колонна для заканчивания проходит глубже в боковой ствол скважины 114b и может содержать перфораторы, фильтры в сборе, клапаны управления потоком, скважинные стационарные электронные манометры, трубные подвески, пакеры, узлы перекрестного потока, инструменты для заканчивания и тому подобное.
[34] В боковом стволе 114b скважины боковая ветвь 212 может быть выполнена с возможностью образования герметичного зацепления с окружающей стенкой бокового ствола 114b скважины с необсаженным участком ствола скважины, чтобы образовать гидравлическое герметичное уплотнение для работы под давлением. Для достижения этого, как проиллюстрировано, боковая опора 212 может содержать один или более пакеров 216 разбухания, которые вставляют боковую ствол 114b скважины с необсаженным участком ствола скважины и боковую опору 212 для образования гидравлического герметичного уплотнения для работы под давлением. В любом примере может использоваться альтернативный механизм уплотнения. Когда Y–образный блок 206 надлежащим образом установлен и зацеплен как с дефлектором 202, так и с боковым стволом 114b скважины с необсаженным участком ствола скважины, гидравлическое герметичное уплотнение для работы под давлением создается как в основном стволе 114а скважины, так и в боковом стволе 114b скважины.
[35] В разные отрезки времени во время операций добычи и/или технического обслуживания в стволе 114 многоствольной скважины может быть необходимо временно изолировать основной ствол 114а скважины или боковой ствол 114b скважины от давления и/или выбуренной породы, возникающих в результате операций, проводимых в другой ветви ствола 114 многоствольной скважины. Примеры таких операций включают, но не ограничиваются ими, гравийную набивку, набивку для гидроразрыва пласта, кислотную обработку для интенсификации притока, обычную обработку гидроразрыва пласта, цементирование обсадной колонны или потайной обсадной колонны или другие подобные операции. Как описано в данном документе, дефлектор пробки (не проиллюстрирован) может быть установлен в основной ветви 210 Y–образного блока 206, чтобы изолировать основную ветвь 210 от выбуренной породы и давления при выполнении операций в боковой ветви 212. В качестве альтернативного варианта, дефлектор пробки может быть установлен в боковой ветви 212 Y–образного блока 206, чтобы изолировать боковую ветвь 212 от выбуренной породы и давления при выполнении операций в основной ветви 210.
[36] На фиг. 3А проиллюстрирован приведенный в качестве примера дефлектор 302 пробки, установленный в Y–образном блоке 206. Как проиллюстрировано, дефлектор 302 пробки расположен в основной ветви 210 Y–образного блока 206 и может использоваться для изоляции нижних участков основного ствола 114а скважины от выбуренной породы и давления, возникающих в результате операций, проводимых в боковом стволе скважины 114b. Специалисту в данной области техники будет понятно, что дефлектор 302 пробки может в качестве альтернативного варианта располагаться в боковой ветви 212 и может использоваться для изоляции боковой ветви 212 при выполнении операций в основном стволе 114а скважины. К тому же, в любом раскрытом примере дефлектор 302 пробки может быть установлен в ответвлении, проходящем от бокового ствола скважины, чтобы изолировать ответвление при выполнении операций в боковом стволе скважины. В качестве альтернативного варианта, дефлектор 302 пробки может быть установлен в боковом стволе скважины, чтобы изолировать боковой ствол скважины при выполнении операций в ответвлении. Кроме того, в любом раскрытом примере дефлектор 302 пробки может быть установлен в ветви (или откосе), проходящей от ответвления бокового ствола скважины в составе ствола многоствольной скважины, чтобы изолировать ветвь при выполнении операций в ответвлении. В качестве альтернативного варианта, дефлектор 302 пробки может быть установлен в ответвлении, чтобы изолировать ответвление при выполнении операций в ветви. Таким образом, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что дефлектор 302 пробки может быть установлен в любом требуемом месте в стволе многоствольной скважины без отступления от объема данного изобретения.
[37] Как проиллюстрировано, дефлектор 302 пробки может содержать удлиненный корпус 303, имеющий первый конец 304a и второй конец 304b напротив первого конца 304a. Корпус 303 может иметь приемное гнездо 306 для инструмента на первом конце 304а, которое может содержать в целом кольцевую конструкцию, которая определяет внутреннее отверстие 308, выполненное с возможностью приема скважинного инструмента (не проиллюстрирован) во время работы. Приемное гнездо 306 для инструмента может обеспечивать соединительный механизм 314, используемый для приема и иного соединения скважинного инструмента с дефлектором 302 пробки. В любом примере соединительный механизм 314 может содержать кольцевую канавку, образованную во внутреннем отверстии 308 на первом конце 304а или рядом с ним. Соединительный механизм 314 не ограничен какой–либо конкретной формой или размером и может иметь требуемую форму и размер, с помощью которых дефлектор 302 пробки может быть установлен в Y–образном блока 206 и/или удален из Y–образного блока. Тем не менее, в любом примере соединительный механизм 314 может содержать другие типы соединительных средств, таких как цанговое устройство, специальная профилированная поверхность зацепления и тому подобное.
[38] В некоторых примерах внешний соединительный механизм 346 может быть образован на внешней поверхности дефлектора 302 пробки, примыкающего к первому концу 304a, и может использоваться для приема и иного соединения скважинного инструмента (не проиллюстрирован) с дефлектором 302 пробки. В примере, как проиллюстрировано, внешний соединительный механизм 346 может представлять собой кольцевую канавку или профиль. Тем не менее, внешний соединительный механизм 346 не ограничен какой–либо конкретной формой или размером и может иметь требуемую форму и размер, через которые дефлектор 302 пробки может принимать и иным образом подсоединять скважинный инструмент.
[39] Корпус 303 может дополнительно обеспечивать поверхность 310 дефлектора в промежуточном местоположении между первым и вторым концами 304a, b. Как только дефлектор 302 пробки надлежащим образом закрепляется в основном стволе 114а скважины, поверхность 310 дефлектора можно использовать для отклонения скважинного инструмента (не проиллюстрирован) в боковой ствол 114b скважины. Более конкретно, после приема в приемное гнездо 306 для инструмента скважинный инструмент может входить в зацепление с поверхностью 310 дефлектора, которая отклоняет скважинный инструмент в боковой ствол 114b скважины через окно 312, определенное в корпусе 303.
[40] Корпус 303 может дополнительно содержать пробку 316 на втором конце 304b или рядом с ним. Пробка 316 может быть выполнена с возможностью прохода в основную ветвь 210 и может содержать уплотнительные элементы 318, расположенные в месте сопряжения между пробкой 316 и внутренней поверхностью основной ветви 210, и обеспечения уплотнения таким образом, чтобы флюиды (например, гидравлические жидкости, скважинные флюиды, газы и т. д.) не могли перемещаться через уплотнительные элементы 318 в любом направлении. Следует понимать, что уплотнительные элементы 318 могут в качестве альтернативного варианта содержатся в основной ветви 210 и могут быть выполнены с возможностью герметичного зацепления с внешней поверхностью пробки 316, когда пробка 316 проходит в осевом направлении в основную ветвь 210.
[41] Уплотнительные элементы 318 могут быть изготовлены из множества материалов, включая, но не ограничиваясь этим, эластомерный материал, металл, композит, резину, керамику, любое их производное и любую их комбинацию. В любом примере уплотнительные элементы 318 могут включать одно или более уплотнительных колец или тому подобное. Тем не менее, в любом примере уплотнительные элементы 318 могут содержать набор v–образных колец или уплотнительных колец CHEVRON или другую подходящую конфигурацию уплотнения (например, уплотнения, которые являются круглыми, v–образными, u–образными, квадратными, овальными, t–образными, прямоугольными с закругленными углами, D–образным профилем и т. д.), обычно известную специалистам в данной области техники.
[42] На фиг. 3В проиллюстрирован увеличенный вид в поперечном сечении дефлектора 302 пробки, установленного в Y–образном блоке 206. В любом примере дефлектор 302 пробки может быть прикреплен к Y–образному блоку 206 на поверхности 106 и всей компоновке; в том числе как Y–образный блок 206, так и дефлектор 302 пробки могут спускаться в забой скважины для установки в стволе 114 многоствольной скважины. Как проиллюстрировано, дефлектор 302 пробки может определять непроходной буртик 326, выполненный с возможностью зацепления с противоположным закругленным буртиком 328, обеспечиваемым основной ветвью 210 Y–образного блока 206. Зацепление между непроходным буртиком 326 и закругленным буртиком 328 обеспечивает правильное осевое размещение дефлектора 302 пробки относительно Y–образного блока 206.
[43] В любом примере, как проиллюстрировано, дефлектор 302 пробки может быть прикреплен к Y–образному блоку 206 с использованием одного или более механических крепежных элементов 320 (один проиллюстрирован). Как проиллюстрировано, механический крепежный элемент 320 содержит болт или винт, который может проходить в сквозное отверстие 322, определенное в дефлекторе 302 пробки, и в соответствующее отверстие 324, определенное в основной ветви 210, для прикрепления дефлектора 302 пробки к Y–образному блоку. 206. В любом примере механический крепежный элемент 320 может содержать срезной болт или срезной штифт, выполненные с возможностью разрушения при принятии заранее определенной осевой нагрузки. Как описано ниже, это может оказаться преимущественным в том, что создается возможность отсоединения дефлектора 302 пробки от Y–образного блока 206 после проведения операций в забое скважины.
[44] На фиг. 3С проиллюстрированы изометрические виды второго конца 304b другого приведенного в качестве примера дефлектора 350 пробки и Y–образного блока 360. Дефлектор 350 пробки может быть в некоторых отношениях аналогичным дефлектору 302 пробки в соответствии с фиг. 3A и 3B, и, следовательно, может быть лучше понят со ссылкой на эти фигуры, на которых аналогичные цифровые позиции обозначают аналогичные компоненты, не описанные опять подробно. Как проиллюстрировано, корпус 303 дефлектора 350 пробки может содержать три пробки 352a, 352b и 352c на втором конце 304b или рядом с ним. Следует отметить, что количество пробок 352a, b, c на фиг. 3C является примером и может увеличиваться или уменьшаться без отступления от объема данного изобретения. Кроме того, пробки 352a, b, c не ограничены какой–либо конкретной формой или размером, а, скорее, могут иметь любую требуемую форму и размер, благодаря которым пробки 352a, b, c могут предотвращать поток флюидов при установке в Y–образном блоке 360.
[45] Дефлектор 350 пробки может определять каждое из сквозных отверстий 356a и 356b для размещения механических крепежных элементов 354a и 354b. Механические крепежные элементы 354a и 354b прикрепляют дефлектор 350 пробки к Y–образному блоку (описанному ниже). В любом примере механические крепежные элементы 354a, b содержат срезные болты или срезные штифты, выполненные с возможностью разрушения при принятии заранее определенной осевой нагрузки. Из–за наличия двух механических крепежных элементов 354a и 354b может потребоваться повышенная осевая нагрузка (или усилие сдвига) для разрушения механических крепежных элементов 354a и 354b. Следует отметить, что количество механических крепежных элементов 354a, b (и соответствующих сквозных отверстий 356a, b), проиллюстрированных на фиг. 3C, является лишь одним примером и может увеличиваться или уменьшаться без отступления от объема данного изобретения.
[46] Y–образный блок 360 может иметь удлиненный корпус 361, имеющий первый конец 362a и второй конец 362b, противоположный первому концу 362a. Y–образный блок 360 определяет основную ветвь 364 и боковую ветвь 366, каждая из которых проходит в осевом направлении между первым концом 362а и вторым концом 362b. На первом конце 362а или рядом с ним каждая из основной ветви 364 и боковой ветви 366 гидравлически соединена с отверстием 367, определенным в корпусе 361. Хотя это явно не проиллюстрировано, основная колонна заканчивания, установленная в основном стволе скважины (например, основном стволе 114а скважины в соответствии с фиг. 1), может быть механически и гидравлически соединена с основной ветвью 364 на втором конце 362b или рядом с ним. Аналогичным образом, боковая колонна заканчивания, установленная в боковом стволе скважины (например, боковом стволе 114b скважины в соответствии с фиг. 1), может быть механически и гидравлически соединена с боковой ветвью 366 на втором конце 362b или рядом с ним.
[47] На фиг. 3D проиллюстрирован вид с торца Y–образного блока 360, если смотреть в направлении первого конца 362a, в направлении, указанном стрелкой A на фиг. 3C. На фиг. 3Е проиллюстрирован вид в поперечном сечении Y–образного блока 360, выполненном по линии 3E–3E на фиг. 3D. Как проиллюстрировано на фиг. 3D и 3E, корпус 361 Y–образного блока 360 также может обеспечивать поверхность 368 дефлектора, примыкающую к первому концу 362a. Основная ветвь 364 дополнительно определяет три отдельных проходных канала 365а, 365b и 365с, каждый из которых начинается от поверхности 368 дефлектора и проходит от нее в осевом направлении. Проходные каналы 365a, b, c гидравлически соединяются друг с другом в общем местоположении 363 рядом со вторым концом 362b. Боковая ветвь 366 также проходит в осевом направлении от поверхности 368 дефлектора ко второму концу 362b. Корпус 361 также может определять два отверстия 370a и 370b (фиг. 3D), расположенные рядом с проходными каналами 365a, b, c и проходящие в осевом направлении на требуемое расстояние от поверхности 368 дефлектора.
[48] С краткой ссылкой на фиг. 3F проиллюстрирован изометрический вид проходных каналов 365a, 365b и 365c, определенных в главной ветви 364 и отверстиях 370a и 370b. Для ясности корпус 361 и остальные элементы Y–образного блока 360 проиллюстрированы в полуразрезе.
[49] Если снова обратиться к фиг. 3C–3E, когда дефлектор 350 пробки установлен в Y–образном блоке 360, пробки 352a, b, c принимаются в соответствующие проходные каналы 365a, b, c, а механические крепежные элементы 354a, b принимаются в соответствующие отверстия 370а, b. Непроходной буртик 326 дефлектора 350 пробки может входить в зацепление с противоположным округленным буртиком 369, обеспечиваемым основной ветвью 364, и, таким образом, предотвращать осевое перемещение дефлектора 350 пробки и обеспечивать надлежащее размещение дефлектора 350 пробки в Y–образном блоке 360. Уплотнительные элементы 318 на каждой пробке 352a, b, c входят в зацепление с внутренней поверхностью соответствующих проходных каналов 365a, b, c для обеспечения герметичного зацепления. Следует понимать, что уплотнительные элементы 318 могут в качестве альтернативного варианта содержаться в проходных каналах 365a, b, c и могут быть выполнены с возможностью герметичного зацепления с внешней поверхностью пробок 352a, b, c, в то время как пробки 352a, b, c проходят в осевом направлении в проходные каналы 365a, b, c. Следует отметить, что отверстия проходных каналов 365a, b, c и отверстия 370a, b на поверхности 368 дефлектора имеют такой размер, что позволяют скважинному инструменту отклоняться от поверхности 368 дефлектора и входить в боковую ветвь 366. В любом примере отверстия проходных каналов 365a, b, c и отверстия 370a, b могут иметь размеры меньше, чем размеры переднего конца скважинного инструмента, так что скважинный инструмент не будет застревать в отверстиях проходных каналов 365a, b, c и отверстиях 370а, b.
[50] На фиг. 4А проиллюстрирован другой приведенный в качестве примера дефлектор 402 пробки, который может быть установлен в Y–образном блоке 206. Дефлектор 402 пробки может быть в некоторых отношениях аналогичным дефлектору 302 пробки в соответствии с фиг. 3A и 3B, и, следовательно, может быть лучше понят со ссылкой на них, при этом аналогичные цифровые позиции обозначают аналогичные компоненты, не описанные снова подробно. В отличие от пробки 302 в соответствии с фиг. 3А и 3В, дефлектор 402 пробки может содержать соединительное устройство 404, используемое для соединения дефлектора 402 пробки с Y–образным блоком 206.
[51] В любом примере соединительное устройство 404 содержит цанговое устройство, расположенное в месте или вблизи первого конца 304a корпуса 303. В результате этого соединительный механизм 314 может быть перемещен вниз по стволу скважины от соединительного устройства 404. Как проиллюстрировано, соединительное устройство 404 может содержать множество проходящих в осевом направлении пальцев 405, каждый из которых имеет радиальный выступ 406, определенный на них и используемый для определения местоположения соответствующего цангового профиля 408, определенного на внутренней радиальной поверхности Y–образного блока 206. В качестве дополнительного или альтернативного варианта в любом примере соединительное устройство 404 может содержать установочную оправку.
[52] Второй соединительный механизм 430 может быть определен в корпусе 303 дефлектора 402 пробки и может использоваться для приема и иного соединения скважинного инструмента (например, инструмента для подъема скважинных устройств) с дефлектором 402 пробки. Второй соединительный механизм 430 может использоваться в дополнение к или в качестве альтернативы соединительному механизму 314. Как проиллюстрировано, второй соединительный механизм 430 может содержать глухое отверстие, которое проходит в осевом направлении на требуемую глубину в корпус 303 дефлектора 402 пробки от поверхности 310 дефлектора. Глухое отверстие может иметь такой профиль, что скважинный инструмент может обнаруживать дефлектор 402 пробки и присоединяться к нему через глухое отверстие для установки дефлектора 402 пробки в Y–образном блоке 206 и/или для удаления дефлектора пробки из Y–образного блока. Следует отметить, что второй соединительный механизм 430 не ограничен какой–либо конкретной формой или размером и может иметь требуемую форму и размер, благодаря которым дефлектор 402 пробки может быть установлен в Y–образном блоке 206 и/или удален из Y–образного блока. Тем не менее, второй соединительный механизм 430 может иметь такие размеры, что скважинный инструмент, предназначенный для бокового ствола 114b скважины, может не обнаруживать второй соединительный механизм 430. Чтобы обеспечивать надлежащую ориентацию скважинного инструмента для зацепления со вторым соединительным механизмом 430, дефлектор 402 пробки может определять скошенную, расположенную выше по стволу скважины поверхность 432 на его расположенном выше по стволу скважины конце и продольную канавку 434, проходящую в осевом направлении на требуемое расстояние от скошенной, расположенную выше по стволу скважины поверхности 432.
[53] На фиг. 4B проиллюстрирован увеличенный вид в поперечном сечении дефлектора 402 пробки и скважинного инструмента (например, инструмента для подъема скважинных устройств) 436, находящегося в зацеплении со вторым соединительным механизмом 430 дефлектора 402 пробки. Как проиллюстрировано, скважинный инструмент 436 может содержать зацепляющий механизм 438, выполненный с возможностью зацепления и другого соединения со вторым соединительным механизмом 430. В одном примере зацепляющий механизм 438 может иметь подпружиненные ключи или стопорные устройства, которые соответствуют профилю второго соединительного механизма 430.
[54] Ориентирующий ключ 440 может быть расположен или иным образом определен на внешней поверхности скважинного инструмента 436. Ориентирующий ключ 440 может определять переднюю кромку 442, выполненную с возможностью определения местоположения и скользящего зацепления со скошенной, расположенной выше по стволу скважины поверхностью 432. Когда ориентирующий ключ 440 обнаруживает и зацепляет дефлектор 402 пробки, передняя кромка 442 ориентирующего ключа 440 скользит по скошенной, расположенной выше по стволу скважины поверхности 432 и тем самым ориентирует скважинный инструмент 436 под углом в заранее заданной угловой ориентации. Как только ориентирующий ключ 440 обнаруживает и входит в продольную канавку 434, скважинный инструмент 436 ориентируется в правильной угловой ориентации в дефлекторе 402 пробки. Скважинный инструмент 436 может содержать или иным образом определять соединитель 444 на своем расположенном выше по стволу скважины конце. Как проиллюстрировано, соединитель 444 может представлять собой резьбовое отверстие. Скважинный инструмент 436 может быть соединен со средством транспортировки, таким как каротажная проволока, гибкие насосно–компрессорные трубы или тому подобное, через соединитель 444, чтобы транспортировать скважинный инструмент 436 в стволе 114 скважины (фиг. 1).
[55] Хотя второй соединительный механизм 430 описан выше в отношении дефлектора 402 пробки, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что второй соединительный механизм 430 также может быть включен в дефлектор 302 пробки в соответствии с фиг. 3А–3В без отступления от объема данного изобретения. Например, второй соединительный механизм 430 может быть расположен на поверхности 310 дефлектора выше по стволу скважины от сквозного отверстия 322. Кроме того, дефлектор 402 пробки также может определять скошенную, расположенную выше по стволу скважины поверхность 432 и продольную канавку 434 для направления и ориентации скважинного инструмента для установки дефлектора 402 пробки в Y–образном блоке 206 и/или удаления дефлектора пробки из Y–образного блока.
[56] Пробка 316 может дополнительно содержать ориентирующий ключ 414, расположенный на внешней радиальной поверхности пробки 316 и выше по стволу скважины от уплотнительных элементов 318. Ориентирующий ключ 414 может содействовать угловой ориентации дефлектора 402 пробки относительно Y–образного блока 206 при установке дефлектора 402 пробки. В любом примере ориентирующий ключ 414 может быть подпружинен.
[57] На фиг. 4C проиллюстрирован вид в поперечном сечении Y–образного блока 206, содержащего башмак 410 направляющего инструмента с косым срезом. Башмак 410 направляющего инструмента с косым срезом может быть установлен и/или иным образом включен в основную ветвь 210 Y–образного блока 206, чтобы содействовать угловой ориентации дефлектора 402 пробки относительно Y–образного блока 206. В качестве альтернативного варианта, в любом примере башмак 410 направляющего инструмента с косым срезом может быть установлен или иным образом включен во внутренний проходной канал 201 (фиг. 2), определенный на участке 205 с одним проходным каналом (фиг. 2) Y–образного блока 206. Тем не менее, расположение башмака 410 направляющего инструмента с косым срезом не ограничено каким–либо конкретным местоположением, и башмак 410 направляющего инструмента с косым срезом может быть установлен или размещен в любом требуемом местоположении в Y–образном блоке или в стволе 114 многоствольной скважины, чтобы содействовать угловой ориентации дефлектора 402 пробки по отношению к Y–образному блоку 206. Для ясности иллюстрации башмак 410 направляющего инструмента с косым срезом не проиллюстрирован на фиг. 4А, а дефлектор 402 пробки не проиллюстрирован на фиг. 4C.
[58] На фиг. 4D проиллюстрирован покомпонентный изометрический вид башмака 410 направляющего инструмента с косым срезом и второго конца 304b дефлектора 402 пробки, а на фиг. 4Е проиллюстрирован изометрический вид башмака 410 направляющего инструмента с косым срезом с принятым в нем дефлектором 402 пробки. Башмак 410 направляющего инструмента с косым срезом может образовывать скошенную, расположенную выше по стволу скважины поверхность 412 и продольную канавку 416, проходящую в осевом направлении от скошенной, расположенной выше по стволу скважины поверхности 412. Ориентирующий ключ 414 может определять коническую (наклонную) переднюю кромку 418, выполненную с возможностью обнаружения и зацепления скошенной, расположенной выше по стволу скважины поверхности 412. В любом примере ориентирующий ключ 414 также может определять коническую заднюю кромку 420, расположенную напротив конической передней кромки 418.
[59] Когда ориентирующий ключ 414 обнаруживает и зацепляет башмак 410 направляющего инструмента с косым срезом, коническая передняя кромка 418 ориентирующего ключа 414 скользит по скошенной, расположенной выше по стволу скважины поверхности 412 и, таким образом, ориентирует дефлектор 402 пробки под углом в заранее определенной угловой ориентации. После того, как ориентирующий ключ 414 обнаруживает и входит в канавку 416, дефлектор 402 пробки ориентируется в надлежащей угловой ориентации в Y–образном блоке 206. Хотя приведенные выше примеры описаны с помощью башмака 410 направляющего инструмента с косым срезом, чтобы надлежащим образом ориентировать дефлектор 402 пробки в Y–образном блоке 206, можно использовать любое другое механическое устройство, электронное устройство, электрическое устройство, гидравлическое устройство или их комбинацию. В любом примере, когда дефлектор 402 пробки входит в зацепление с Y–образным блоком 206, один или более датчиков, установленных на дефлекторе 402 пробки, определяют угловую ориентацию поверхности 310 дефлектора и с помощью встроенного электродвигателя поворачивают дефлектор 402 пробки в требуемой ориентации. В качестве альтернативного варианта в других примерах один или более датчиков могут быть установлены вверх по стволу скважины от Y–образного блока 206 и могут содействовать угловой ориентации дефлектора 402 пробки по отношению к Y–образному блоку 206 до того, как дефлектор 402 пробки войдет в зацепление с Y–образным блоком 206.
[60] На фиг. 5А–5С схематично проиллюстрированы поэтапные виды сбоку в поперечном сечении удаления дефлектора 402 пробки в соответствии с фиг. 4A–4E из Y–образного блока 206. Как проиллюстрировано на фиг. 5A, дефлектор 402 пробки установлен в основной ветви 210 Y–образного блока 206, и буровой снаряд 502 проходит в боковой ствол 114b скважины для выполнения одной или более операций в стволе скважины. Операции в стволе скважины могут включать, но не ограничиваются ими, интенсификацию в стволе скважины, извлечение утерянных инструментов, заканчивание ствола скважины, скважинный каротаж или любые требуемые операции в стволе скважины. Буровой снаряд 502 может содержать инструмент 504 для извлечения, расположенный на нижнем дистальном конце бурового снаряда 502. В качестве альтернативного варианта инструмент 504 для извлечения может быть размещен в любой точке вдоль осевой длины бурового снаряда 502. Инструмент 504 для извлечения может содержать зацепляющий механизм 506, выполненный с возможностью зацепления и иного соединения с соединительным механизмом 314. В любом примере, в котором соединительный механизм 314 содержит цанговое устройство или кольцевую канавку или профиль, зацепляющий механизм 506 может иметь подпружиненные ключи или стопорные устройства, которые соответствуют цанговому устройству или кольцевой канавке или профилю.
[61] После завершения операций в стволе скважины буровой снаряд 502 вытягивается вверх по стволу скважины до тех пор, пока зацепляющий механизм 506 не обнаружит и не зацепит дефлектор 402 пробки, как проиллюстрировано на фиг. 5В. После надлежащего зацепления буровой снаряд 502 вытягивается вверх по стволу скважины для оказания осевой нагрузки на соединительное устройство 404. После того как соединительное устройство 404 принимает заранее определенную осевую нагрузку, радиальные выступы 406 (фиг. 4А) смещаются с цангового профиля 408 (фиг. 4A), и дефлектор 402 пробки освобождается из Y–образного блока 206. Как проиллюстрировано на фиг. 5C, дефлектор 402 пробки затем может быть извлечен вверх по стволу скважины с помощью бурового снаряда 502.
[62] Вышеупомянутая операция по удалению может быть выполнена в обратном порядке, чтобы соединить дефлектор 402 пробки с Y–образным блоком 206. Более конкретно, дефлектор 402 пробки может быть транспортирован в ствол 114 скважины, когда он соединен с буровым снарядом 502 в зацепляющем механизме 506, как описано выше. Когда буровой снаряд 502 продвигается вглубь скважины, пробка 316 дефлектора 402 пробки проходит в осевом направлении в основную ветвь 210. В любом примере, в котором используют ориентирующий ключ 414 (фиг. 4А–4Е), ориентирующий ключ 414 может обнаруживать местоположение и скользить по скошенной, расположенной выше по стволу скважины поверхности 412 (фиг. 4D и 4E) башмака 410 направляющего инструмента с косым срезом (фиг. 4D и 4E) для углового ориентирования дефлектора 402 пробки в предварительно определенной угловой ориентации. Ориентирующий ключ 414 может впоследствии войти в канавку 416 (фиг. 4D), тем самым разместив дефлектор 402 пробки в надлежащей угловой ориентации в Y–образном блоке 206. Дальнейшее осевое перемещение дефлектора 402 пробки позволит непроходному буртику 326 в конечном итоге обнаружить и зацепить противоположный округленный буртик 328 основной ветви 210, который останавливает осевое перемещение дефлектора 402 пробки и обеспечивает надлежащее осевое размещение дефлектора 402 пробки в Y–образном блоке 206. Остановка осевого перемещения дефлектора 402 пробки, который находится в зацеплении с Y–образным блоком 206, оказывает осевую нагрузку на зацепляющий механизм 506. Как только зацепляющий механизм 506 принимает заранее определенную осевую нагрузку, зацепляющий механизм 506 отсоединяется от дефлектора 402 пробки, а затем буровой снаряд 502 может продвигаться дальше вглубь скважины. Буровой снаряд 502 входит в контакт с поверхностью 310 дефлектора (фиг. 4А) и отклоняется в боковой ствол 114b скважины.
[63] Операцию по удалению могут аналогичным образом использовать для удаления дефлектора 302 пробки в соответствии с фиг. 3А–3В из Y–образного блока 206 и дефлектора 350 пробки в соответствии с фиг. 3C из Y–образного блока 360, которые были соединены с ними с помощью срезного болта или срезного штифта, выполненного с возможностью разрушения при принятии заранее определенной осевой нагрузки. Соответственно, когда буровой снаряд 502 оказывает заранее определенную осевую нагрузку, дефлекторы 302, 350 пробки высвобождаются из соответствующих Y–образных блоков 206, 360 и могут быть извлечены на поверхность 106 (фиг. 1).
[64] В любом примере дефлекторы 302, 350 пробки могут быть одноразовыми устройствами и, следовательно, не могут быть повторно установлены в соответствующих Y–образных блоках 206, 360, в то время как Y–образные блоки 206, 360 находятся в стволе 114 скважины (фиг. 1). В любом примере повторная установка дефлекторов 302, 350 пробки в соответствующих Y–образных блоках 206, 360 может потребовать удаления Y–образных блоков 206, 360 из ствола 114 скважины и извлечения их на поверхность 106. Затем дефлекторы 302, 350 пробки могут повторно устанавливают на поверхности 106 скважины (фиг. 1). Тем не менее, в любом примере дефлектор 402 пробки может быть повторно установлен в Y–образном блоке 206, в то время как Y–образный блок 206 установлен в стволе 114 скважины. В качестве альтернативного варианта в любом примере дефлекторы 302, 350 и 402 пробки, описанные выше, и дефлекторы 602 и 650 пробки, описанные ниже, могут быть установлены в соответствующих Y–образных блоках на поверхности 106 скважины. Комбинация, включающая дефлектор пробки и Y–образный блок, может быть затем установлена в стволе 114 скважины. Поскольку дефлектор пробки и Y–образный блок спускаются в забой скважины за одну операцию спуска–подъема, количество спусков и подъемов может быть уменьшено, что приводит к значительной экономии времени и затрат. В примерах отдельные буровые снаряды могут использовать для установки дефлекторов 302, 350 и 402 пробки (описанных выше) и дефлекторов 602 и 650 пробки (описанных ниже), а также для проведения операций в стволе скважины. Более конкретно, первый буровой снаряд (например, буровой снаряд, содержащий зацепляющий механизм 506 для вхождения в зацепление с дефлектором пробки) могут использовать для установки дефлекторов пробки в соответствующих Y–образных блоках. После установки дефлектора пробки первый буровой снаряд извлекают на поверхность 106 (фиг. 1). Затем второй буровой снаряд могут транспортировать в боковой ствол 114b скважины для выполнения операций в стволе скважины. После того как операции в стволе скважины завершены, второй буровой снаряд извлекают вверх по стволу скважины, и он входит в зацепление с дефлектором пробки. Второй буровой снаряд может содержать зацепляющий механизм, который может входить в зацепление с дефлектором пробки только тогда, когда буровой снаряд перемещается вверх по стволу скважины. Дефлектор пробки извлекают на поверхность 106 с помощью второго бурового снаряда, как описано выше. В качестве альтернативного варианта второй буровой снаряд может быть извлечен на поверхность 106 без дефлектора пробки, и первый буровой снаряд (или любой другой буровой снаряд, выполненный с возможностью зацепления с дефлектором пробки) вновь вводят в ствол 114 многоствольной скважины для зацепления с дефлектором пробки. Дефлектор пробки извлекают на поверхность 106 с помощью первого бурового снаряда, как описано выше.
[65] На фиг. 6А проиллюстрирован другой приведенный в качестве примера дефлектор 602 пробки. Дефлектор 602 пробки в некоторых отношениях может быть аналогичен дефлектору 402 пробки в соответствии с фиг. 4A–4B, и, следовательно, может быть лучше понят со ссылкой на них, при этом аналогичные цифровые позиции обозначают аналогичные компоненты, не описанные снова подробно. Подобно дефлектору 402 пробки в соответствии с фиг. 4A–4B, дефлектор 602 пробки может содержать соединительное устройство 404, но соединительное устройство 404 может быть расположено в месте или вблизи второго конца 304b корпуса 303. В любом примере соединительное устройство 404 может быть расположено на пробке 316 дефлектора 602 пробки. Как проиллюстрировано, цанговый профиль 408 может быть определен на внутренней поверхности основной ветви 210 Y–образного блока 206.
[66] Когда установлен дефлектор 602 пробки, выступы 406 соединительного устройства 404 могут быть приняты в цанговом профиле 408. Дефлектор 602 пробки может быть удален посредством операций, проиллюстрированных выше на фиг. 5А–5С. Хотя это явно не проиллюстрировано, для обеспечения надлежащего размещения дефлектора 602 пробки в Y–образном блоке 206, например, башмак направляющего инструмента с косым срезом, аналогичный башмаку 410 направляющего инструмента с косым срезом в соответствии с фиг. 4B–4E, может быть установлен в Y–образном блоке 206, и ориентирующий ключ, например, аналогично ориентирующему ключу 414 в соответствии с фиг. 4D–4E, может быть включен в дефлектор 602 пробки. В качестве дополнительного или альтернативного варианта, как описано выше, любое механическое устройство, электронное устройство, электрическое устройство, гидравлическое устройство или их комбинация могут использоваться для ориентации дефлектора 602 пробки в Y–образном блоке 206.
[67] На фиг. 6B проиллюстрирован изометрический вид второго конца 304b другого приведенного в качестве примера дефлектора 650 пробки. Дефлектор 650 пробки может быть в некоторых отношениях аналогичным дефлектору 350 пробки в соответствии с фиг. 3C и дефлектору 602 пробки в соответствии с фиг. 6А, и, следовательно, может быть лучше понят со ссылкой на них, при этом аналогичные цифровые позиции обозначают аналогичные компоненты, не описанные снова подробно. Как проиллюстрировано, дефлектор 650 пробки может содержать указанные три пробки 352a, b, c, содержащий соответствующие соединительные устройства 652a, b, c (каждое аналогично соединительному устройству 404). Как проиллюстрировано, каждое из соединительных устройств 652a, b, c содержит цанговое устройство. Каждое из соединительных устройств 652a, b, c может содержать множество проходящих в осевом направлении пальцев 405, каждый из которых имеет радиальный выступ 406, определенный на нем.
[68] Дефлектор 650 пробки может быть установлен в Y–образном блоке, аналогичном Y–образному блоку 360, проиллюстрированному на фиг. 3C–3E. В таком Y–образном блоке 360 соответствующий цанговый профиль определен на внутренней радиальной поверхности каждого проходного канала 365a, b, c (фиг. 3D). Когда установлен дефлектор 350 пробки, выступы 406 соединительных устройств 652a, b, c могут приниматься в соответствующих цанговых профилях, определенных в Y–образном блоке.
[69] Хотя это явно не проиллюстрировано, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что каждый из дефлекторов 602 и 650 пробки может содержать второй соединительный механизм 430, проиллюстрированный на фиг. 4А и 4В, без отступления от объема данного изобретения. Кроме того, каждый дефлектор 602 и 650 пробки может также определять скошенную, расположенную выше по стволу скважины поверхность 432 и продольную канавку 434 для направления и ориентирования скважинного инструмента для установки дефлекторов 602 и 650 пробки в соответствующих Y–образных блоках и/или удаления указанных дефлекторов пробки из соответствующих Y–образных блоков.
[70] Во время операции может быть создан перепад давления на уплотнительных элементах 318 (фиг. 3A–3C, 4A, 4B, 6A). В результате этого установка и/или удаление дефлекторов 302, 350, 402, 602 и/или 650 пробки после операции может представлять собой сложную задачу. Тем не менее, в любом примере один или более дефлекторов 302, 350, 402, 602 и/или 650 пробки могут быть выполнены с возможностью компенсации перепада давления, так что дефлекторы 302, 350, 402, 602 и/или 650 пробки могут быть удалены из соответствующих Y–образных блоков с относительной легкостью.
[71] На фиг. 7А схематично проиллюстрирован приведенный в качестве примера дефлектор 750 пробки, выполненный с возможностью компенсации перепада давления. Дефлектор 750 пробки может быть в некоторых отношениях аналогичным дефлектору 402 пробки в соответствии с фиг. 4A и 4B, и, следовательно, может быть лучше понят со ссылкой на них, при этом аналогичные цифровые позиции обозначают аналогичные компоненты, не описанные снова подробно. Хотя дефлектор 750 пробки описан со ссылкой на дефлектор 402 пробки, для специалиста в данной области техники будет очевидно, что любой из дефлекторов 302, 350, 402, 602 и/или 650 пробки может быть модифицирован в соответствии с дефлектором 750 пробки для компенсации перепада давления.
[72] Как проиллюстрировано, соединительный механизм 730 может быть определен в корпусе 303 дефлектора 750 пробки и может использоваться для приема или иного соединения дефлектора 750 пробки со скважинным инструментом. Как проиллюстрировано, соединительный механизм 730 может иметь внутреннее отверстие 734, которое проходит в осевом направлении через корпус 303 дефлектора 750 пробки от поверхности 310 дефлектора. Внутреннее отверстие 734 может обеспечивать специально профилированную поверхность 732 соединения, через которую дефлектор 750 пробки может быть зацеплен или иным образом соединен со скважинным инструментом для установки дефлектора 750 пробки в Y–образном блоке 206 и/или удаления дефлектора пробки из Y–образного блока. Следует отметить, что соединительный механизм 730 и профилированная поверхность 732 соединения не ограничены какой–либо конкретной формой или размером и могут иметь требуемую форму и размер, с помощью которых дефлектор 402 пробки (фиг. 4A) может быть установлен в Y–образном блоке и/или удален из Y–образного блока 206 (фиг. 4A).

[73] Дефлектор 750 пробки может дополнительно содержать устройство для компенсации давления, например, компенсационный клапан 700, установленный на его втором конце 304b (фиг. 4А) или рядом с ним. Подходящие примеры компенсационного клапана 700 включают, но не ограничиваются ими, компенсационные узлы OTIS X и R RPT, а также FBN, коммерчески доступные от компании Halliburton Energy Services, Inc. (Хьюстон, штат Техас). Как проиллюстрировано, компенсационный клапан 700 может быть закреплен внутри пробки 316 дефлектора 750 пробки. Компенсационный клапан 700 может содержать удлиненный корпус 702, имеющий первый конец 701а и второй конец 701b, противоположный первому концу 701а. Компенсационный клапан 700 может быть прикреплен к пробке 316 через первый конец 701a, например, с помощью резьб 718. Корпус 702 определяет центральный перепускной канал 704, который проходит в осевом направлении через центральную часть корпуса 702 между первым концом 701a и вторым концом 701b. Корпус 702 может определять отверстия 706, проходящие в радиальном направлении от перепускного канала 704 к внешней поверхности корпуса 702. Таким образом, отверстия 706 могут гидравлически соединять перепускной канал 704 с внутренней частью основной ветви 210 (фиг. 4А).
[74] Верхний и нижний уплотнительные элементы 708 могут быть расположены на противоположных в осевом направлении сторонах (то есть вверх и вниз по стволу скважины от) отверстий 706 и находиться в зацеплении с внутренней поверхностью перепускного канала 704, чтобы обеспечивать уплотнение, которое предотвращает перемещение флюидов (например, гидравлических жидкостей, скважинных флюидов, газов и т. д.) через уплотнительные элементы 708 в любом осевом направлении.
[75] Шток 710 может быть расположен в перепускном канале 704 и может перемещаться между первым положением, смежным с первым концом 701a, и вторым положением, смежным со вторым концом 701b. Шток 710 может определять соединительную поверхность 712, выполненную с возможностью приема или иного взаимодействия со скважинным инструментом. Например, соединительная поверхность 712 может содержать специально профилированную поверхность на находящемся выше по стволу скважины конце штока 710. Соединительная поверхность 712 может гидравлически соединяться с отверстием 714, проходящим от соединительной поверхности 712 до находящегося ниже по стволу скважины конца штока 710. Нижняя крышка 716 может быть прикреплена к компенсационному клапану 700 на втором конце 701b или рядом с ним. Нижняя крышка 716 ограничивает дальнейшее перемещение штока 710 вглубь скважины при перемещении скважинным инструментом.
[76] На фиг. 7B и 7C схематично проиллюстрированы поэтапные виды в поперечном сечении дефлектора 750 пробки при компенсации перепада давления между уплотнительными элементами 318. Во время работы шток 710 может первоначально находиться в первом положении, при этом шток 710 блокирует отверстия 706 и тем самым предотвращает сообщение между пропускным каналом 704 и внутренней частью основной ветви 210 (фиг. 4A). Как проиллюстрировано на фиг. 7B, скважинный инструмент 736, содержащий зацепляющий механизм 738, может быть принят дефлектором 750 пробки. Зацепляющий механизм 738 может быть выполнен с возможностью приема во внутреннем отверстии 734, определенном в корпусе 303, для обнаружения соединительной поверхности 732 и соединения с ней. Зацепляющий механизм 738 может иметь подпружиненные ключи или стопорные устройства, которые соответствуют профилю соединительной поверхности 732. Передний конец 740 скважинного инструмента 736 может быть выполнен с возможностью прохода через внутреннее отверстие 734 для зацепления с соединительной поверхностью 712.
[77] Как проиллюстрировано на фиг. 7C, когда скважинный инструмент 736 продвигается во внутреннем отверстии 734, зацепляющий механизм 738 обнаруживает соединительные поверхности 732 и принимается ими. Дальнейшее перемещение в осевом направлении скважинного инструмента 736 может перемещать шток 710 во второе положение и, таким образом, открывает отверстия 706 для установления гидравлического соединения между пропускным каналом 704 и внутренней частью основной ветви 210 (фиг. 4А). В результате этого перепад давления на уплотнительных элементах 318 компенсируется, как проиллюстрировано стрелками B.
[78] Хотя это явно не проиллюстрировано на фиг. 7B и 7C, скважинный инструмент 736 также может содержать ориентирующий ключ аналогичный ориентирующему ключу 440 в соответствии с фиг. 4В, и дефлектор 750 пробки может определять продольную канавку, аналогичную продольной канавке 434 в соответствии с фиг. 4B, для углового ориентирования скважинного инструмента 736 на заранее определенную угловую ориентацию в дефлекторе 750 пробки.
[79] Примеры, раскрытые в данном документе, включают следующие:
[80] А. Система, которая содержит Y–образный блок, расположенный в стволе многоствольной скважины в месте пересечения первого ствола скважины и второго ствола скважины, причем в Y–образном блоке первая ветвь гидравлически соединена с первым стволом скважины и вторая ветвь гидравлически соединена со вторым стволом скважины, и дефлектор пробки соединен с Y–образным блоком и содержит корпус, имеющий первый конец и второй конец, противоположный первому концу, приемное гнездо для инструмента, предусмотренное на первом конце и определяющее внутреннее отверстие, которое определяет первый соединительный механизм, по меньшей мере одну пробку, предусмотренную на втором конце и проходящую в первую или вторую ветви, и поверхность дефлектора, предусмотренную в промежуточном местоположении между первым и вторым концами.
[81] Б. Способ, который включает транспортировку дефлектора пробки в ствол многоствольной скважины, причем дефлектор пробки содержит: корпус, имеющий первый конец и второй конец, противоположный первому концу, приемное гнездо для инструмента, предусмотренное на первом конце и определяющее внутреннее отверстие, которое определяет первый соединительный механизм, по меньшей мере одну пробку, предусмотренную на втором конце, и поверхность дефлектора, предусмотренную в промежуточном местоположении между первым и вторым концами, прохождение по меньшей мере одной пробки в Y–образный блок, закрепленный внутри ствола многоствольной скважины, при этом Y–образный блок содержит первую ветвь, гидравлически соединенную с первым стволом скважины ствола многоствольной скважины, и вторую ветвь, гидравлически соединенную со вторым стволом скважины, проходящим от первого ствола скважины и соединяющим дефлектор пробки с Y–образным блоком.
[82] В. Дефлектор пробки, который содержит: корпус, имеющий первый конец и второй конец, противоположный первому концу, приемное гнездо для инструмента, предусмотренное на первом конце и определяющее внутреннее отверстие, имеющее первый соединительный механизм, определенный на внутреннем отверстии, по меньшей мере одну пробку, предусмотренную на втором конце, и поверхность дефлектора, предусмотренную в промежуточном местоположении между первым и вторым концами.
[83] Г. Способ, который включает присоединение дефлектора пробки к Y–образному блоку, причем дефлектор пробки содержит: корпус, имеющий первый конец и второй конец, противоположный первому концу, приемное гнездо для инструмента, предусмотренное на первом конце и определяющее внутреннее отверстие, которое определяет соединительный механизм, по меньшей мере одну пробку, предусмотренную на втором конце, и поверхность дефлектора, предусмотренную в промежуточном месте между первым и вторым концами, причем дефлектор пробки соединен с Y–образным блоком путем прохождения по меньшей мере одной пробки в Y–образный блок, транспортировку Y–образного блока, содержащего дефлектор пробки, в ствол многоствольной скважины и размещение Y–образного блока внутри ствола многоствольной скважины, при этом Y–образный блок содержит первую ветвь, гидравлически соединенную с первым стволом скважины в составе ствола многоствольной скважины, и вторую ветвь, гидравлически соединенную со вторым стволом скважины, проходящим от первого ствола скважины.
[84] Каждый из примеров A, Б, В и Г может иметь один или более из следующих дополнительных элементов в любой комбинации: Элемент 1: отличающийся тем, что первая ветвь Y–образного блока определяет по меньшей мере два проточных канала, а дефлектор пробки содержит по меньшей мере две пробки, при этом каждая пробка проходит в соответствующий канал по меньшей мере из двух проточных каналов.
[85] Элемент 2: отличающийся тем, что пробка дефлектора соединена с Y–образным блоком с помощью механического крепежного элемента. Элемент 3: отличающийся тем, что корпус определяет сквозное отверстие, проходящее в осевом направлении от поверхности дефлектора, и соответствующее отверстие определено в Y–образном блоке, при этом механический крепежный элемент проходит через сквозное отверстие в соответствующее отверстие, чтобы соединить дефлектор пробки с Y–образным блоком. Элемент 4: дополнительно содержащий соединительное устройство, предусмотренное на первом или втором концах или рядом с ними для соединения дефлектора пробки с Y–образным блоком. Элемент 5: отличающийся тем, что дефлектор пробки содержит по меньшей мере две пробки, и соединительное устройство предусмотрено на каждой пробке. Элемент 6: отличающийся тем, что соединительное устройство содержит цангу, имеющую множество проходящих в осевом направлении пальцев, и радиальный выступ, предусмотренный на одном или более из множества проходящих в осевом направлении пальцев, при этом Y–образный блок определяет профиль цанги для приема радиального выступа каждого проходящего в осевом направлении пальца и таким образом прикрепления дефлектора пробки к Y–образному блоку. Элемент 7: дополнительно содержащий второй соединительный механизм, определенный на поверхности дефлектора. Элемент 8: дополнительно содержащий: непроходной буртик, определенный на корпусе, и округленный буртик, предусмотренный на Y–образном блоке для приема непроходного буртика и таким образом предотвращения перемещения в забое дефлектора пробки. Элемент 9: дополнительно содержащий один или более уплотнительных элементов, расположенных для герметизации сопряжения между по меньшей мере одной пробкой и внутренней радиальной поверхностью первой или второй ветви. Элемент 10: дополнительно содержащий устройство компенсации давления, соединенное по меньшей мере с одной пробкой на втором конце для компенсации перепада давления на одном или более уплотнительных элементах. Элемент 11, дополнительно содержащий: башмак направляющего инструмента с косым срезом, расположенный в Y–образном блоке и определяющий скошенную, расположенную выше по стволу скважины поверхность, канавку, которая проходит в осевом направлении от скошенной, расположенной выше по стволу скважины поверхности, и ориентирующий ключ, расположенный на внешней поверхности пробки на втором конце или рядом с ним, для обнаружения и скользящего зацепления скошенной, расположенной выше по стволу скважины поверхности для азимутальной ориентации дефлектора пробки в Y–образном блоке.
[86] Элемент 12: отличающийся тем, что транспортировка дефлектора пробки в ствол многоствольной скважины включает транспортировку дефлектора пробки с помощью бурового снаряда, к которому присоединен дефлектор пробки, и прохождение по меньшей мере одной пробки в Y–образный блок включает прохождение по меньшей мере одной пробки в первую ветвь Y–образного блока для изоляции первого ствола скважины, и способ дополнительно включает: отсоединение бурового снаряда от дефлектора пробки, прохождение бурового снаряда во второй ствол скважины, выполнение одной или более скважинных операций во втором стволе скважины, вытягивание бурового снаряда вверх по стволу скважины и зацепление дефлектора пробки с буровым снарядом, а также извлечение дефлектора пробки на поверхность с помощью бурового снаряда. Элемент 13: отличающийся тем, что устройство компенсации давления соединено по меньшей мере с одной пробкой на втором конце, и способ дополнительно включает компенсацию перепада давления на одном или более уплотнительных элементах, расположенных для герметизации сопряжения между по меньшей мере одной пробкой и внутренней радиальной поверхностью первой или второй ветви с помощью устройства компенсации давления. Элемент 14: отличающийся тем, что транспортировка дефлектора пробки в ствол многоствольной скважины включает транспортировку дефлектора пробки с помощью первого бурового снаряда, к которому присоединен дефлектор пробки, и прохождение по меньшей мере одной пробки в Y–образный блок включает прохождение по меньшей мере одной пробки в первую ветвь Y–образного блока для изоляции первого ствола скважины, и способ дополнительно включает: отсоединение первого бурового снаряда от дефлектора пробки и извлечение первого бурового снаряда на поверхность. Элемент 15: дополнительно включающий: транспортировку второго бурового снаряда во второй ствол скважины и выполнение одной или более скважинных операций во втором стволе скважины. Элемент 16: отличающийся тем, что дефлектор пробки содержит по меньшей мере две пробки, и Y–образный блок определяет по меньшей мере два проточных канала, причем способ дополнительно включает прохождение каждой пробки в соответствующий канал из по меньшей мере двух проточных каналов. Элемент 17: отличающийся тем, что корпус определяет сквозное отверстие, проходящее в осевом направлении от поверхности дефлектора, и соответствующее отверстие определено в Y–образном блоке, при этом соединение дефлектора пробки с Y–образным блоком включает: прохождение механического крепежного элемента через сквозное отверстие в соответствующее отверстие для соединения дефлектора пробки с Y–образным блоком. Элемент 18: отличающийся тем, что соединительное устройство предусмотрено на первом или втором концах или рядом с ними и содержит цангу, имеющую множество проходящих в осевом направлении пальцев, и радиальный выступ, предусмотренный на одном или более из множества проходящих в осевом направлении пальцев, при этом соединение дефлектора пробки с Y–образным блоком включает: прикрепление дефлектора пробки к Y–образному блоку путем приема радиального выступа каждого проходящего в осевом направлении пальца в цанговом профиле, определенном в Y–образном блоке. Элемент 19: отличающийся тем, что второй соединительный механизм определен на поверхности дефлектора, и способ дополнительно включает соединение дефлектора пробки посредством второго соединительного механизма. Элемент 20: отличающийся тем, что непроходной буртик определен на корпусе, и округленный буртик предусмотрен на Y–образном блоке, и соединение дефлектора пробки с Y–образным блоком включает: прием непроходного буртика с использованием округленного буртика и, таким образом, предотвращение перемещения дефлектора пробки в забое. Элемент 21: отличающийся тем, что башмак направляющего инструмента с косым срезом расположен в Y–образном блоке и определяет скошенную, расположенную выше по стволу скважины поверхность и канавку, которая проходит в осевом направлении от скошенной, расположенной выше по стволу скважины поверхности, и ориентирующий ключ расположен на внешней поверхности по меньшей мере одной пробки на втором конце или рядом с ним, при этом соединение дефлектора пробки с Y–образным блоком включает: обнаружение и скользящее зацепление скошенной, расположенной выше по стволу скважины поверхности с помощью ориентирующего ключа для азимутальной ориентации дефлектора пробки в Y–образном блоке.
[87] Элемент 22: дополнительно содержащий по меньшей мере две пробки, предусмотренные на втором конце. Элемент 23: дополнительно содержащий второй соединительный механизм, определенный на поверхности дефлектора. Элемент 24: дополнительно содержащий соединительное устройство, содержащее цангу, имеющую множество проходящих в осевом направлении пальцев, и радиальный выступ, предусмотренный на одном или более из множества проходящих в осевом направлении пальцев.
[88] Элемент 25: отличающийся тем, что дефлектор пробки содержит по меньшей мере две пробки, и первая ветвь Y–образного блока определяет по меньшей мере два проточных канала, и способ дополнительно включает соединение дефлектора пробки в первой ветке путем прохождения каждой пробки в соответствующий канал из по меньшей мере двух проточных каналов. Элемент 26: отличающийся тем, что транспортировка Y–образного блока, содержащего дефлектор пробки, включает транспортировку Y–образного блока в стволе многоствольной скважины с помощью бурового снаряда, к которому присоединен дефлектор пробки, и дефлектор пробки соединяется с Y–образным блоком путем прохождения по меньшей мере одной пробки в первую ветвь Y–образного блока для изоляции первого ствола скважины, и способ дополнительно включает: отсоединение бурового снаряда от дефлектора пробки, прохождение бурового снаряда во второй ствол скважины, выполнение одной или более скважинных операций во втором стволе скважины с помощью бурового снаряда, вытягивание бурового снаряда вверх по стволу скважины и зацепление дефлектора пробки с буровым снарядом, а также извлечение дефлектора пробки на поверхность с помощью бурового снаряда.
[89] В качестве не ограничивающего примера, приведенные в качестве примера комбинации, применимые к A, Б, В и Г, включают: Элемент 2 с Элементом 3; Элемент 4 с Элементом 5; Элемент 4 с Элементом 6; Элемент 12 с Элементом 13 и Элемент 14 с Элементом 15.
[90] Следовательно, раскрытые системы и способы хорошо приспособлены для достижения упомянутых целей и преимуществ, а также целей и преимуществ, которые им присущи. Раскрытые выше примеры являются только иллюстративными, так как принципы данного раскрытия изобретения могут быть модифицированы и применены на практике различными, но эквивалентными способами, очевидными для специалистов в данной области техники, пользующихся преимуществами приведенных в данном документе принципов. Кроме того, никакие ограничения не предназначены для деталей конструкции или структуры, проиллюстрированных в данном документе, кроме тех, что описаны в формуле изобретения ниже. Следовательно, очевидно, что иллюстративные примеры, раскрытые выше, могут быть изменены, объединены или модифицированы, и все такие вариации рассматриваются в пределах объема данного изобретения. Системы и способы, раскрытые в качестве иллюстрации в данном документе, могут подходящим образом применяться на практике в отсутствие любого элемента, который конкретно не раскрыт в данном документе, и/или любого необязательного элемента, раскрытого в данном документе. Хотя композиции и способы описаны в терминах «содержит», «содержащий» или «включающий» различные компоненты или этапы, композиции и способы также могут «состоять, по существу, из» или «состоять из» различных компонентов и этапов. Все числа и диапазоны, раскрытые выше, могут отличаться на некоторое количество. Всякий раз, когда раскрывается числовой диапазон с нижним пределом и верхним пределом, конкретно раскрывается любое число и любой включенный диапазон, попадающий в этот диапазон. В частности, каждый диапазон значений (в виде «от около а до около b» или, что эквивалентно, «от приблизительно а до b» или, что эквивалентно, «от приблизительно a–b»), раскрытый в данном документе, следует понимать как излагающий каждое число и диапазон, включенный 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, термины, используемые в формуле изобретения в единственном числе, определены в данном документе как означающие один или более чем один из элементов, которые они вводят. Если есть какое–либо противоречие в использовании слова или термина в данном описании и одном или более патентных или других документах, которые могут быть включены в данный документ посредством ссылки, должны быть приняты определения, которые согласуются с данным описанием.
[91] В контексте данного документа фраза «по меньшей мере один из» предшествующих серии элементов, с терминами «и» или «или» для отделения любого из элементов, модифицирует перечень в целом, а не каждый элемент перечня (т. е. каждую позицию). Фраза «по меньшей мере один из» допускает значение, которое включает по меньшей мере один любой из элементов и/или по меньшей мере один из любой комбинации элементов, и/или по меньшей мере один из каждого из элементов. Например, каждая из фраз «по меньшей мере один из A, Б и В» или «по меньшей мере один из A, Б или В» относится только к A, только к Б или только к В; любой комбинации A, Б и В и/или по меньшей мере к одному из каждого из А, Б и В.