УЗЕЛ ОТКЛОНИТЕЛЯ ДЛЯ БОКОВОГО СТВОЛА СКВАЖИНЫ
INCLINATOR ASSEMBLY FOR AUXILIARY WELLBORE

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение в целом относится к устройству для выбора ствола скважины, а более конкретно к устройству, содержащему множество отклонителей для направления узла с закругленной головкой (bullnose «бычий нос» assembly) в выбранный ствол скважины.
[0002] Углеводороды могут добываться через относительно сложные стволы скважин с горизонтальной проходкой подземного продуктивного пласта. Некоторые стволы скважин могут содержать один или большее количество боковых стволов скважин, проходящих под углом от материнского или основного ствола скважины. Такие скважины обычно называют многоствольными скважинами. В многоствольных скважинах могут устанавливаться различные устройства и скважинные инструменты с целью направления компоновок к конкретному боковому стволу скважины. Например, отклонитель, представляет собой устройство, которое может располагаться в основном стволе скважины на ответвлении бокового ствола, выполненное с возможностью направления узла с закругленной головкой, спускаемого в скважину в сторону бокового ствола скважины. В зависимости от различных параметров узла с закругленной головкой некоторые отклонители также позволяют узлу с закругленной головкой оставаться в основном стволе скважины и в иных случаях обходить ответвление без направления в боковой ствол скважины.
[0003] Безошибочное направление узла с закругленной головкой в основной ствол скважины или в боковой ствол скважины часто может быть затруднено. Например, безошибочный выбор между стволами скважин, как правило, требует, чтобы отклонитель и узел с закругленной головкой были правильно ориентированы внутри буровой скважины. Однако, даже в случае правильной ориентации, отклонение или направление узла с закругленной головкой в требуемый ствол может дополнительно быть усложнено тем, что для типовых отклонителей требуется уменьшение диаметра, прежде чем они смогут пройти в нижние части многоуровневой системы многоствольной скважины.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0004] Следующие фигуры включены для иллюстрации некоторых аспектов настоящего изобретения и не должны рассматриваться в качестве исчерпывающих вариантов осуществления изобретения. Раскрываемый объект изобретения допускает значительные модификации, изменения, сочетания и эквиваленты по форме и функции без отклонения от объема настоящего изобретения.
[0005] ФИГ. 1 изображает изометрический вид примерного узла отклонителя в соответствии с одним или большим количеством вариантов осуществления настоящего изобретения.
[0006] ФИГ. 2 изображает боковой вид в поперечном разрезе узла отклонителя по ФИГ. 1.
[0007] ФИГ. 3A и 3B иллюстрируют виды с торца в поперечном разрезе соответственно верхнего и нижнего отклонителей узла отклонителя по ФИГ. 1 в соответствии с одним или большим количеством вариантов осуществления.
[0008] ФИГ. 4А и 4В изображены примерные соответственно первый и второй узлы с закругленной головкой в соответствии с одним или большим количеством вариантов осуществления.
[0009] ФИГ. 5A-5С иллюстрируют последовательные виды в поперечном разрезе узла отклонителя по ФИГ. 1 и 2 в ходе его примерной эксплуатации с узлом с закругленной головкой по ФИГ. 4А в соответствии с одним или большим количеством вариантов осуществления.
[0010] ФИГ. 6A-6D показаны последовательные виды в поперечном разрезе узла отклонителя по ФИГ. 1 и 2 в ходе его примерной эксплуатации с узлом с закругленной головкой по ФИГ. 4B в соответствии с одним или большим количеством вариантов осуществления.
[0011] ФИГ. 7 иллюстрирует примерную систему многоствольной скважины, которая позволяет реализовывать принципы настоящего изобретения.
[0012] ФИГ. 8 иллюстрирует боковой вид в поперечном разрезе другого варианта узла отклонителя по ФИГ. 1 в соответствии с одним или большим количеством вариантов осуществления.
[0013] ФИГ. 9 иллюстрирует другой примерный вариант узла с закругленной головкой в соответствии с одним или большим количеством вариантов осуществления.
[0014] ФИГ. 10A-10D иллюстрируют последовательные виды в поперечном разрезе узла отклонителя по ФИГ. 1 и 2 в ходе его примерной эксплуатации с узлом с закругленной головкой по ФИГ. 9 в соответствии с одним или большим количеством вариантов осуществления.
[0015] ФИГ. 11A-11C иллюстрируют виды в поперечном разрезе узла отклонителя по ФИГ. 8 в ходе его примерной эксплуатации с узлом с закругленной головкой по ФИГ. 9 в соответствии с одним или большим количеством вариантов осуществления.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0016] Настоящее изобретение в целом относится к устройству для выбора ствола скважины, а более конкретно к устройству, содержащему множество отклонителей для направления узла с закругленной головкой в выбранный ствол скважины.
[0017] Раскрытие изобретения описывает примерные узлы отклонителей, которые способны безошибочно отклонять узел с закругленной головкой либо в основной ствол скважины, либо в боковой ствол скважины в зависимости от длины узла с закругленной головкой. Более конкретно, узлы отклонителей имеют верхние и нижние отклонители, разделенные на заданное расстояние или имеют каналы или проходы заданных размеров. В зависимости от их длины узел с закругленной головкой может взаимодействовать с верхним и нижним отклонителями и отклоняться ними в боковой ствол скважины или оставаться в основном стволе скважины и продолжать движение вниз. Раскрываемые варианты осуществления могут предоставить операторам скважин полезную возможность осуществления безошибочного доступа к конкретным боковым стволам скважин путем погружения в скважину узлов с закругленной головкой с известными параметрами.
[0018] На ФИГ. 1 и 2 показаны соответственно изометрический вид и боковой вид в поперечном разрезе примерного узла отклонителя 100 в соответствии с одним или большим количеством вариантов осуществления настоящего изобретения. Как показано на фигурах, узел 100 отклонителя может располагаться внутри колонны 102 труб или иным образом составлять ее неотъемлемую часть. В некоторых вариантах осуществления колонна 102 труб может быть колонной обсадных труб, применяемой для футеровки внутренней стенки ствола скважины, пробуренного в подземном продуктивном пласте. В других вариантах осуществления колонна труб 102 может быть колонной труб для проведения цементирования и ремонтных работ в скважине, проходящей вниз по стволу скважины, или колонной обсадных труб, которая футерует ствол скважины. В обоих случаях узел 100 отклонителя может, как правило, располагаться внутри материнского или основного ствола 104 в месте ответвления 106 или в иных случаях выше него по стволу скважины, где боковой ствол 108 отходит от основного ствола 104. Боковой ствол 108 может проходить в боковой ствол скважины (не показан), пробуренный под углом от материнского или основного ствола 104.
[0019] Узел 100 отклонителя может содержать первый или верхний отклонитель 110a и второй или нижний отклонитель 110b. В некоторых вариантах осуществления верхний и нижний отклонители 110a, b могут быть закреплены внутри колонны 102 труб с помощью одной или большего количества механических крепежных деталей (не показаны) и т.п. В других вариантах осуществления верхний и нижний отклонители 110a, b могут быть приварены на место их установки внутри колонны 102 труб без отступления от объема настоящего изобретения. В других вариантах осуществления верхний и нижний отклонители 110a, b могут быть неотъемлемой частью колонны 102 труб, например могут быть механически изготовлены из прутковых заготовок и ввинчены в колонну 102 труб. Верхний отклонитель 110a может располагаться ближе к поверхности (не показана), чем нижний отклоняющий элемент 110b, при этом нижний отклоняющий элемент 110b может как правило располагаться в месте ответвления 106 или рядом с ним.
[0020] Верхний отклонитель 110a может определять или иным способом обеспечивать наклонную поверхность 112, обращенную вверх по стволу скважины внутри основного ствола 104. Верхний отклонитель 110a может дополнительно определять первый канал 114a и второй канал 114b, причем как первый, так и второй каналы 114a, b проходят в продольном направлении через верхний отклонитель 110a. Нижний отклонитель 110b может определять первый проход 116a и второй проход 116b, причем как первый, так и второй проходы 116a, b простираются в продольном направлении через нижний отклонитель 110b. Второй проход 116b простирается в боковой ствол 108 и иным образом связан с ней, в то время как первый проход 116a простирается вниз по стволу скважины и иным образом связан с нижней или нисходящей частью материнского или основного ствола 104 после разветвления 106. Соответственно, по меньшей мере в одном варианте осуществления узел 100 отклонителя может располагаться в системе многоствольной скважины, причем боковой ствол 108 является только одним из нескольких боковых стволов, доступ в которые возможен из основного ствола 104 с помощью соответствующего количества узлов 100 отклонителей, установленных на нескольких ответвлениях.
[0021] Применение узла 100 отклонителя может быть целесообразным для направления узла с закругленной головкой (не показан) в боковой ствол 108 через второй проход 116b в зависимости от длины узла с закругленной головкой. Если длина узла с закругленной головкой не отвечает определенным требованиям или параметрам, касающимся длины, то вместо этого она будет направлена далее вниз в основной ствол 104 через первый проход 116a. Например, согласно ФИГ. 2 верхний отклонитель 110a может быть отделен от нижнего отклонителя 110b внутри основного ствола 104 на расстояние 202. Расстояние 202 может быть заданным расстоянием, позволяющим направлять узел с закругленной головкой, который имеет такую же или большую длину, чем расстояние 202, в боковой ствол 108 через второй проход 116b. Однако если длина узла с закругленной головкой меньше, чем расстояние 202, то компоновка бурильной колонны останется в основном стволе 104 и будет направлена далее по нисходящей скважине через первый проход 116a.
[0022] На ФИГ. 3A и 3B, а также со ссылкой на ФИГ. 1 и 2 показаны виды в поперечном разрезе с торца соответственно верхнего и нижнего отклонителей 110a, b в соответствии с одним или большим количеством вариантов осуществления. На ФИГ. 3A первый канал 114a и второй канал 114b показаны как проходящие в продольном направлении через верхний отклонитель 110a. Первый канал 114a может иметь первую ширину 302a, а второй канал 114b может иметь вторую ширину 302b, причем вторая ширина 302b также эквивалентна диаметру второго канала 114b.
[0023] Как показано на фигуре 3A, первая ширина 302a меньше, чем вторая ширина 302b. В результате узлы с закругленной головкой, имеющие больший диаметр, чем первая ширина 302a, но меньший, чем вторая ширина 302b, могут проходить через верхний отклонитель 110a по второму каналу 114b и иным способом обходить первый канал 114a. В таких вариантах осуществления наклонная поверхность 112 (ФИГ. 1 и 2) может со скольжением соприкасаться с узлом с закругленной головкой и иным способом направлять его во второй канал 114b. Альтернативно, узлы с закругленной головкой, имеющие меньший диаметр, чем первая ширина 302a, могут проходить через верхний отклонитель 110a по первому каналу 114a.
[0024] На ФИГ. 3B первый и второй проходы 116a, b показаны как проходящие в продольном направлении через нижний отклонитель 110b. Хотя на ФИГ. 3B показано, что проходы выполнены отдельно друг от друга, в некоторых вариантах осуществления проходы 116a, b могут перекрываться друг другом на коротком расстоянии без отступления от объема настоящего изобретения. Первый проход 116a может иметь первый диаметр 304a, а второй проход 116b может иметь второй диаметр 304b. В некоторых вариантах осуществления первый и второй диаметры 304a, b могут быть одинаковыми или практически одинаковыми. В других вариантах осуществления первый и второй диаметры 304a, b могут отличаться. В любом случае первый и второй диаметры 304a, b могут быть достаточно большими и иным образом достаточными для приема за счет этого узла с закругленной головкой после того, как узел с закругленной головкой пройдет через верхний отклонитель 110a (ФИГ. 3A).
[0025] На ФИГ. 4А и 4В изображены примерные, соответственно, первый и второй узлы 402a и 402b с закругленной головкой в соответствии с одним или большим количеством вариантов осуществления. Узлы 402a, b с закругленной головкой могут представлять собой дальний конец бурового снаряда (не показан), такого как узел нижней части бурильной колонны или т.п., который погружается вниз внутрь основного ствола 104 скважины (ФИГ. 1-2). В некоторых вариантах осуществления узлы 402a, b с закругленной головкой и связанные с ними буровые снаряды погружаются в нисходящую скважину с помощью колонны гибких труб (не показана). В других вариантах осуществления узлы 402a, b с закругленной головкой и связанные с ними буровые снаряды могут погружаться в нисходящую скважину с помощью других способов транспортировки, которые включают, но не ограничиваются ими, бурильную трубу, систему технологических труб, стальной канат, тросовую проволоку, электрический кабель и т.д. Буровой снаряд может содержать различные скважинные инструменты и устройства, выполненные с возможностью осуществлять или иным образом производить различные операции в стволе скважины, как только они будут точно позиционированы во внутрискважинной среде. Узлы 402a, b с закругленной головкой могут быть выполнены с возможностью безошибочно направлять буровой снаряд в нисходящей скважине таким образом, чтобы он достигал своей цели назначения, например бокового ствола 108 по ФИГ. 1-2 или далее по нисходящей скважине внутри основного ствола 104.
[0026] Для выполнения этого каждый узел 402a, b с закругленной головкой может содержать корпус 404 и наконечник 406 с закругленной головкой (bullnose «бычий нос» tip), соединенный с дальним концом корпуса 404 или иным способом прикрепленный к нему. В некоторых вариантах осуществления наконечник 406 с закругленной головкой может быть неотъемлемой частью корпуса 404, являясь его продолжением. Как показано на фигуре, наконечник 406 с закругленной головкой может быть закруглен или иным образом изогнут или согнут в виде дуги таким образом, что наконечник 406 с закругленной головкой не содержит острых углов или углообразных кромок, которые могут зацепляться частями основного ствола 104 в то время, когда он проходит по нему вниз.
[0027] Наконечник 406 с закругленной головкой первого узла 402a с закругленной головкой имеет первую длину 408a, а наконечник 406 с закругленной головкой второго узла 402b с закругленной головкой имеет вторую длину 408b. Как показано на фигуре 4B, первая длина 408a меньше, чем вторая длина 408b. Кроме того, наконечник 406 с закругленной головкой первого узла 402a с закругленной головкой имеет первый диаметр 410a, а наконечник 406 с закругленной головкой второго узла 402b с закругленной головкой имеет второй диаметр 410b. В некоторых вариантах осуществления первый и второй диаметры 410a, b могут быть одинаковыми или практически одинаковыми. В других вариантах осуществления первый и второй диаметры 410a, b могут отличаться. В любом случае, первый и второй диаметры 410a, b могут быть достаточно малыми и обеспечивать иную возможность для того, чтобы проходить через вторую ширину 302b (ФИГ. 3A) верхнего отклонителя 110a и первый и второй диаметры 304a, b (ФИГ. 3B) нижнего отклонителя 110b.
[0028] И опять же, на ФИГ. 4A и 4B корпус 404 первого узла 402a с закругленной головкой имеет третий диаметр 412a, а корпус 404 второго узла 402b с закругленной головкой имеет четвертый диаметр 412b. В некоторых вариантах осуществления третий и четвертый диаметры 412a, b могут быть одинаковыми или практически одинаковыми. В других вариантах осуществления третий и четвертый диаметры 412a, b могут отличаться. В любом случае третий и четвертый диаметры 412a, b могут быть меньшими, 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 отклонителя 110a и иным способом способны приниматься ним, как это будет более подробно обсуждаться ниже.
[0029] На ФИГ. 5A-5C со ссылкой на предшествующие фигуры показаны виды в поперечном разрезе узла 100 отклонителя, применяемого для иллюстрации его примерной работы в соответствии с одним или большим количеством вариантов осуществления настоящего изобретения. Более конкретно, ФИГ. 5A-5С иллюстрируют последовательные виды первого узла 402a с закругленной головкой, показанного на ФИГ. 4A, взаимодействующего с узлом 100 отклонителя и другим способом отклоняемым им в зависимости от параметров первого узла 402a с закругленной головкой. Кроме того, каждая из ФИГ. 5A-5С изображает виды в поперечном разрезе с торца (слева на каждой фигуре) и соответствующий вид сбоку в поперечном разрезе (справа на каждой фигуре) хода примерного функционирования.
[0030] На ФИГ. 5A первый узел 402a с закругленной головкой проходит вниз внутрь основного ствола 104 и взаимодействует с верхним отклонителем 110a. Более конкретно, диаметр 410a (ФИГ. 4А) наконечника 406 с закругленной головкой может быть большим, чем первая ширина 302a (ФИГ. 3A), при этом наконечник 406 с закругленной головкой не может проходить через верхний отклонитель 110a сквозь первый канал 114a. Вместо этого наконечник 406 с закругленной головкой может быть выполнен с возможностью со скольжением соприкасаться с наклонной поверхностью 112 до тех пор, пока он не окажется во втором канале 114b. Поскольку диаметр 410a (ФИГ. 4А) наконечника 406 с закругленной головкой меньше, чем вторая ширина 302b (ФИГ. 3A), то узел 402a с закругленной головкой может проходить через верхний отклонитель 110a сквозь второй канал 114b. Как показано на ФИГ. 5B, узел 402a с закругленной головкой продвигается в основном стволе 104 и иным способом проходит по меньшей мере частично через верхний отклонитель 110a.
[0031] На ФИГ. 5C узел 402a с закругленной головкой продвигается далее в основном стволе 104 и направляется во второй проход 116b нижнего отклонителя 110b. Это представляется возможным, поскольку длина 408a (ФИГ. 4А) наконечника 406 с закругленной головкой больше, чем расстояние 202 (ФИГ. 2), на которое разнесены верхний и нижний отклонители 110a, b. Другими словами, поскольку расстояние 202 меньше, чем длина 408a наконечника 406 с закругленной головкой, узел 402a с закругленной головкой, как правило, не может перемещаться латерально внутри основного ствола 104 и в направлении первого прохода 116a нижнего отклонителя 110b. Точнее, наконечник 406 с закругленной головкой принимается вторым проходом 116b, в то время как по меньшей мере часть наконечника 406 с закругленной головкой продолжает опираться о второй канал 114b верхнего отклонителя 110a. Кроме того, второй проход 116b имеет диаметр 304b (ФИГ. 3B), который больше, чем диаметр 410а (ФИГ. 4A) наконечника 406 с закругленной головкой и, следовательно, может направлять узел 402a с закругленной головкой в направлении бокового ствола 108.
[0032] На ФИГ. 6A-6D со ссылкой на предшествующие фигуры показаны виды в поперечном разрезе узла 100 отклонителя для иллюстрации его функционирования в соответствии с одним или большим количеством вариантов осуществления настоящего изобретения. Более конкретно, ФИГ. 6A-6D иллюстрируют последовательные виды второго узла 402b с закругленной головкой, взаимодействующего с узлом 100 отклонителя и отклоняемого им другим способом. Кроме того, аналогично ФИГ. 5A-5C, каждая из ФИГ. 6A-6D изображает виды в поперечном разрезе с торца (слева на каждой фигуре) и соответствующий вид сбоку в поперечном разрезе (справа на каждой фигуре) хода примерного функционирования.
[0033] На ФИГ. 6A второй узел 402b с закругленной головкой показан соприкасающейся с верхним отклонителем 110a после прохождения вниз в основной ствол 104. Более конкретно и аналогично первому узлу 402а с закругленной головкой, диаметр 410b (ФИГ. 4В) наконечника 406 с закругленной головкой может быть большим, чем первая ширина 302a (ФИГ. 3A), при этом наконечник 406 с закругленной головкой не может проходить через верхний отклонитель 110a сквозь первый канал 114a. Вместо этого наконечник 406 с закругленной головкой может быть выполнен с возможностью со скольжением соприкасаться с наклонной поверхностью 112 до тех пор, пока он не окажется во втором канале 114b. Поскольку диаметр 410b (ФИГ. 4В) наконечника 406 с закругленной головкой меньше, чем вторая ширина 302b (ФИГ. 3A), то узел 402b с закругленной головкой может проходить через верхний отклонитель 110a сквозь второй канал 114b. Как показано на ФИГ. 6B, узел 402b с закругленной головкой продвигается в основном стволе 104 и иным способом проходит по меньшей мере частично через верхний отклонитель 110a.
[0034] На ФИГ. 6C узел 402b с закругленной головкой продвигается далее в основном стволе 104 до тех пор, пока наконечник 406 с закругленной головкой не выйдет из второго канала 114b. Непосредственно после выхода наконечника 406 с закругленной головкой из второго канала 114b узел 402b с закругленной головкой больше не может поддерживаться внутренней частью второго канала 114b, а вместо этого может опускаться в первый канал 114a или иным способом приниматься им. Это представляется возможным, поскольку диаметр 412b (ФИГ. 4В) корпуса 404 узла 402b с закругленной головкой меньше, чем первая ширина 302a (ФИГ. 3A), а длина 408b (ФИГ. 4В) наконечника 406 с закругленной головкой меньше, чем расстояние 202 (ФИГ. 2), на которое разнесены верхний и нижний отклонители 110a, b. Соответственно, сила тяжести может действовать на узел 402b с закругленной головкой и позволить ему падать в первый канал 114a, как только наконечник 406 с закругленной головкой выходит из второго канала 114b и больше не поддерживает узел 402b с закругленной головкой.
[0035] На ФИГ. 6D узел 402b с закругленной головкой продвигается еще дальше в основном стволе 104 до тех пор, пока наконечник 406 с закругленной головкой не войдет в первый проход 116a или не будет им принят иным способом. Первый проход 116a имеет диаметр 304a (ФИГ. 3B), который больше, чем диаметр 410b (ФИГ. 4B) наконечника 406 с закругленной головкой и, следовательно, может направлять узел 402b с закругленной головкой далее вниз по основному стволу 104 и иным способом не в боковой ствол 108.
[0036] Соответственно, то, в какой ствол скважину (например, в основной ствол 104 или в боковой ствол 108) входит узел с закругленной головкой, определяется в основном соотношением между длиной 408a, 408b наконечника 406 с закругленной головкой и расстоянием 202 между верхним и нижним отклонителями 110a, b. В результате становится возможным «эшелонировать» множество ответвлений 106 (ФИГ. 1 и 2) в одной буровой скважине и тем самым облегчать повторный ввод в каждый боковой ствол путем задания интервала (т.е., расстояния 202) между отклонителями 110a, b на каждом ответвлении 106 и выбора соответствующего узла с закругленной головкой для требуемого бокового ствола.
[0037] На ФИГ. 7 изображена примерная система 700 многоствольной скважины, которая позволяет реализовывать принципы настоящего изобретения. Система 700 многоствольной скважины может содержать основной ствол 104, который начинается с позиции на поверхности скважины (не показана) и проходит по меньшей мере через два ответвления 106 (показаны как первое ответвление 106a и второе ответвление 106b). Хотя в системе 700 многоствольной скважины показаны два ответвления 106a, b, следует понимать, что может применяться более двух ответвлений 106a, b без отступления от объема настоящего изобретения. На каждом ответвлении 106a, b боковой ствол 108 (показан как первый и второй боковые стволы 108a и 108b соответственно) проходят от основного ствола 104.
[0038] Узел 100 отклонителя по ФИГ. 1 и 2 может быть установлен на первом ответвлении 106a, а второй узел 702 отклонителя может быть установлен на втором ответвлении 106b. Каждый из узлов 100, 702 отклонителей может быть выполнен с возможностью отклонения узла с закругленной головкой либо в соответствующую ему боковой ствол 108a, b, либо далее вниз в основной ствол 104, в зависимости от длины наконечника с закругленной головкой конкретной компоновки бурильной колонны и от расстояния между верхним и нижним отклонителями конкретного узла 100, 702 отклонителя.
[0039] На ФИГ. 8, а также со ссылкой на ФИГ. 2 и 7, показан боковой вид в поперечном разрезе второго узла 702 отклонителя в соответствии с одним или большим количеством вариантов осуществления настоящего изобретения. Второй узел 702 отклонителя в некоторых отношениях может быть аналогичен узлу 100 отклонителя по ФИГ. 1 и 2 (и теперь по ФИГ. 7) и, следовательно, может быть наилучшим образом понят со ссылкой на него, при этом одинаковые числа представляют одинаковые элементы, подробное описание которых повторно не приводится. Во втором узле 702 отклонителя верхний отклонитель 110a может отстоять от нижнего отклонителя 110b внутри основного ствола 104 на расстояние 802. Расстояние 802 может быть меньшим, чем расстояние 202 в первом узле 100 отклонителя, показанном на ФИГ. 2.
[0040] Соответственно первый и второй узлы 100, 702 отклонителей могут быть выполнены с возможностью отклонения узла с закругленной головкой в различные боковые стволы 108a, b в зависимости от длины наконечника с закругленной головкой. Если наконечник с закругленной головкой имеет такую же или большую длину, чем расстояния 202 и 802, соответствующая узел с закругленной головкой будет направляться в соответствующий боковой ствол 108a, b. Однако, если длина наконечника с закругленной головкой меньше, чем расстояния 202 и 802, то узел с закругленной головкой останется в основном стволе 104 и будет направлена далее вниз по ней.
[0041] На ФИГ. 9 с дополнительной ссылкой на ФИГ. 4A и 4B показан другой примерный узла 902 с закругленной головкой в соответствии с одним или большим количеством вариантов осуществления. Узел 902 с закругленной головкой может быть по существу аналогичным узлам 402a, b с закругленной головкой по ФИГ. 4A и 4B) и, следовательно, может быть наилучшим образом понят со ссылкой на них, при этом одинаковые числа представляют одинаковые элементы, подробное описание которых повторно не приводится. Аналогично узлам 402a, b с закругленной головкой по ФИГ. 4A и 4B узел 902 с закругленной головкой может содержать корпус 404 и наконечник с закругленной головкой 406, соединенный с дальним концом корпуса 404 или иным образом образующий его неотъемлемую часть.
[0042] Однако, наконечник 406 с закругленной головкой компоновки 902 бурильной колонны имеет третью длину 408c, которая меньше, чем первая длина 408a (ФИГ. 4A), но больше, чем вторая длина 408b (ФИГ. 4В). Кроме того, наконечник 406 с закругленной головкой компоновки 902 бурильной колонны имеет пятый диаметр 410c, который может быть равен первому и второму диаметрам 410a, b или может отличаться от них (ФИГ. 4А и 4В). В любом случае пятый диаметр 410c может быть достаточно малым и обеспечивать иную возможность прохождения через вторую ширину 302b (ФИГ. 3A) верхнего отклонителя 110a и первый и второй диаметры 304a, b (ФИГ. 3B) нижнего отклонителя 110b как первого, так и второго узлов 100, 702 отклонителей. И наконец, корпус 404 узла 902 с закругленной головкой имеет шестой диаметр 412c, который может быть равен третьему и четвертому диаметрам 412a, b или быть отличным от них (ФИГ. 4А и 4В). В любом случае шестой диаметр 412c может быть меньшим, чем первый, второй и третий диаметры 410a-c, а также меньшим, чем первая ширина 302a (ФИГ. 3А) верхнего отклонителя 110a (первого или второго из узлов 100, 702 отклонителей) и способным иначе быть принятым ими.
[0043] На ФИГ. 10A-10D и ФИГ. 11A-11C со ссылкой на предшествующие фигуры показаны виды в поперечном разрезе первого узла 100 отклонителя и второго узла 702 отклонителя, применяемые для иллюстрации его функционировании с третьим узлом 902 с закругленной головкой в соответствии с одним или большим количеством вариантов осуществления настоящего изобретения. По меньшей мере в одном варианте осуществления ФИГ. 10A-10D и 11A-11C могут изображать иллюстративные последовательные виды третьего узла 902 с закругленной головкой, перемещающейся в системе 700 многоствольной скважины по ФИГ. 7. Более конкретно, ФИГ. 10A-10D могут иллюстрировать третий узел 902 с закругленной головкой на первом ответвлении 106a (ФИГ. 7), а ФИГ. 11A-11C могут иллюстрировать третий узел 902 с закругленной головкой на втором разветвлении 106b (ФИГ. 7).
[0044] Более конкретно, ФИГ. 10A-10D иллюстрируют последовательные виды узла 902 с закругленной головкой, взаимодействующего с узлом 100 отклонителя и отклоняемой им иным способом в зависимости от параметров узла 902 с закругленной головкой. На ФИГ. 10A этот узел 902 с закругленной головкой показан соприкасающимся с верхним отклонителем 110a после прохождения вниз в основной ствол 104. Диаметр 410c (ФИГ. 9) наконечника 406 с закругленной головкой может быть большим, чем первая ширина 302a (ФИГ. 3A), при этом наконечник 406 с закругленной головкой не может проходить через верхний отклонитель 110a сквозь первый канал 114a. Вместо этого, наконечник 406 с закругленной головкой может быть выполнен с возможностью со скольжением соприкасаться с наклонной поверхностью 112 до тех пор, пока она не окажется во втором канале 114b. Поскольку диаметр 410с (ФИГ. 9) наконечника 406 с закругленной головкой меньше, чем вторая ширина 302b (ФИГ. 3A), то узел 902 с закругленной головкой может проходить через верхний отклонитель 110a сквозь второй канал 114b. Как показано на ФИГ. 10B, узел 902 с закругленной головкой продвигается в основном стволе 104 и иным способом проходит по меньшей мере частично через верхний отклонитель 110a.
[0045] На ФИГ. 10C узел 902 с закругленной головкой продвигается далее в основном стволе 104 до тех пор, пока наконечник 406 с закругленной головкой не выйдет из второго канала 114b. Непосредственно после выхода наконечника 406 с закругленной головкой из второго канала 114b узел 902 с закругленной головкой больше не может поддерживаться внутренней частью второго канала 114b, а вместо этого может опускаться в первый канал 114a или иным способом приниматься им. Это представляется возможным, поскольку диаметр 412с (ФИГ. 9) корпуса 404 узла 902 с закругленной головкой меньше, чем первая ширина 302a (ФИГ. 3A), а длина 408с (ФИГ. 9) наконечника 406 с закругленной головкой меньше, чем расстояние 202 (ФИГ. 2), на которое разнесены верхний и нижний отклонители 110a, b. Соответственно, сила тяжести может действовать на узел 902 с закругленной головкой и позволить ему падать в первый канал 114a, как только наконечник 406 с закругленной головкой выходит из второго канала 114b и больше не поддерживает узел 902 с закругленной головкой.
[0046] На ФИГ. 10D узел 902 с закругленной головкой продвигается еще дальше в основном стволе 104 до тех пор, пока наконечник 406 с закругленной головкой не войдет в первый проход 116a или не будет им принят иным способом. Первый проход 116a имеет диаметр 304a (ФИГ. 3B), который больше, чем диаметр 410с (ФИГ. 9) наконечника 406 с закругленной головкой и, следовательно, может направлять узел 902 с закругленной головкой далее вниз по основному стволу 104 и иным способом не в боковой ствол 108a.
[0047] На ФИГ. 11A-11C, а также со ссылкой на ФИГ. 10A-10D показаны виды в поперечном разрезе второго узла 702 отклонителя для иллюстрации его функционирования с третьим узлом 902 с закругленной головкой после его прохождения через первый узел 100 отклонителя. Более конкретно, ФИГ. 11A-11C иллюстрируют третий узел 902 с закругленной головкой после его прохождения через первый узел 100 отклонителя в системе 700 многоствольной скважины по ФИГ. 7 и который теперь продвигается далее внутри основного ствола 104, пока не соприкоснется со вторым узлом 702 отклонителя и будет отклонен им иным способом.
[0048] На ФИГ. 11A третий узел 902 с закругленной головкой проходит вниз в основной ствол 104 и входит во взаимодействие с верхним отклонителем 110a второго узла 702 отклонителя. Диаметр 410c (ФИГ. 9) наконечника 406 с закругленной головкой может быть большим, чем первая ширина 302a (ФИГ. 3A), при этом наконечник 406 с закругленной головкой не может проходить через верхний отклонитель 110a сквозь первый канал 114a. Вместо этого наконечник 406 с закругленной головкой может быть выполнен с возможностью со скольжением соприкасаться с наклонной поверхностью 112 до тех пор, пока он не окажется во втором канале 114b. Поскольку диаметр 410с (ФИГ. 9) наконечника 406 с закругленной головкой меньше, чем вторая ширина 302b (ФИГ. 3A), то узел 902 с закругленной головкой может проходить через верхний отклонитель 110a сквозь второй канал 114b. Как показано на ФИГ.11B, узел 902 с закругленной головкой продвигается в основном стволе 104 и иным способом проходит по меньшей мере частично через верхний отклонитель 110a.
[0049] На ФИГ. 11C узел 902 с закругленной головкой продвигается далее в основном стволе 104 и направляется во второй проход 116b нижнего отклонителя 110b. Это представляется возможным, поскольку длина 408с (ФИГ. 9) наконечника 406 с закругленной головкой больше, чем расстояние 802 (ФИГ. 7), которое разделяет верхний и нижний отклонители 110a, b второго узла 702 отклонителя. Другими словами, поскольку расстояние 802 меньше, чем длина 408с наконечника 406 с закругленной головкой, узел 902 с закругленной головкой, как правило, не может перемещаться латерально внутри основного ствола 104 и в направлении первого прохода 116a нижнего отклонителя 110b. Точнее, наконечник 406 с закругленной головкой принимается вторым проходом 116b, в то время как по меньшей мере часть наконечника 406 с закругленной головкой продолжает опираться о второй канал 114b верхнего отклонителя 110a. Кроме того, второй проход 116b имеет диаметр 304b (ФИГ. 3B), который больше, чем диаметр 410с (ФИГ. 9) наконечника 406 с закругленной головкой и, следовательно, может направлять узел 902 с закругленной головкой ко второму боковому стволу 108b.
[0050] ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ, РАСКРЫТЫЕ ЗДЕСЬ, ВКЛЮЧАЮТ
[0051] A. Узел отклонителя, который содержит верхний отклонитель, расположенный внутри основного ствола скважины и определяющий первый и второй каналы, которые проходят в продольном направлении через верхний отклонитель, причем второй канал имеет большую ширину, чем ширина первого канала; и нижний отклонитель, расположенный внутри основного ствола и отстоящий от верхнего отклонителя на заданное расстояние, причем нижний отклонитель определяет первый проход, который связан с нижней частью основного ствола, и второй проход, который связан с боковым стволом, причем указанные верхний и нижний отклонители выполнены с возможностью направления узла с закругленной головкой в боковой ствол или в нижнюю часть основного ствола в зависимости от длины наконечника с закругленной головкой узла с закругленной головкой, сравниваемой с заданным расстоянием.
[0052] В. Способ, содержащий введение узла с закругленной головкой в основной ствол скважины, причем узел с закругленной головкой содержит корпус и наконечник с закругленной головкой, расположенный на дальнем конце корпуса и имеющий длину, направление узла с закругленной головкой через верхний отклонитель, расположенный внутри основного ствола, причем верхний отклонитель определяет первый и второй каналы, которые проходят в продольном направлении через него, причем второй канал имеет большую ширину, чем ширина первого канала, продвижение узла с закругленной головкой к нижнему отклонителю, расположенному внутри основного ствола и отстоящему от верхнего отклонителя на заданное расстояние, причем нижний отклонитель определяет первый проход, который связан с нижней частью основного ствола, и второй проход, который связан с боковым стволом, и направление узла с закругленной головкой в боковой ствол или в нижнюю часть основного ствола в зависимости от длины наконечника с закругленной головкой, сравниваемой с заданным расстоянием.
[0053] C. Система многоствольной скважины, содержащая основной ствол, имеющий первое ответвление и второе ответвление, отстоящее вниз по скважине от первого ответвления, первый узел отклонителя, расположенный на первом ответвлении и содержащий первый верхний отклонитель и первый нижний отклонитель, отстоящий от первого верхнего отклонителя на первое заданное расстояние, причем первый нижний отклонитель определяет первый проход, который связан с первой нижней частью основного ствола, и второй проход, который связан с первой боковым стволом, второй узел отклонителя, расположенный на втором ответвлении и содержащий второй верхний отклонитель и второй нижний отклонитель, отстоящий от второго верхнего отклонителя на второе заданное расстояние, которое меньше, чем первое заданное расстояние, причем второй нижний отклонитель определяет третий проход, который связан со второй нижней частью основного ствола, и четвертый проход, который связан со второй боковым стволом, и узел с закругленной головкой, содержащий корпус и наконечник с закругленной головкой, расположенный на дальнем конце корпуса и имеющий длину, причем первый и второй узлы отклонителя выполнены с возможностью направления узла с закругленной головкой в первый и второй боковые стволы или первую и вторую нижние части основного ствола в зависимости от длины наконечника с закругленной головкой, сравниваемой с первым и вторым заданными расстояниями.
[0054] Каждый из вариантов реализации A, B и C может содержать один или большее количество из следующих дополнительных элементов в любом сочетании.
Элемент 1: отличающийся тем, что верхний и нижний отклонители располагаются внутри колонны труб, которая проходит с позиции на поверхности скважины.
Элемент 2: отличающийся тем, что верхний отклонитель обеспечивает наклонную поверхность, обращенную в направлении вверх по стволу скважины внутри основного ствола, причем эта наклонная поверхность выполнена с возможностью направлять узел с закругленной головкой во второй канал.
Элемент 3: отличающийся тем, что наконечник с закругленной головкой соединяется с дальним концом корпуса узла с закругленной головкой, причем эта наконечник с закругленной головкой имеет первый диаметр, а корпус имеет второй диаметр, который меньше, чем первый диаметр и также меньше, чем ширина первого канала.
Элемент 4: отличающийся тем, что если длина наконечника с закругленной головкой меньше, чем заданное расстояние, корпус выполняется с возможностью его приема внутрь первого канала, а узел с закругленной головкой направляется в первый проход.
Элемент 5: отличающийся тем, что если длина наконечника с закругленной головкой больше, чем заданное расстояние, узел с закругленной головкой выполняется с возможностью направления во второй проход и боковой ствол.
Элемент 6: отличающийся тем, что если длина наконечника с закругленной головкой меньше, чем заданное расстояние, узел с закругленной головкой выполняется с возможностью направления в первый проход и в нижнюю часть основного ствола.
[0055] Элемент 7: отличающийся тем, что направление узла с закругленной головкой через верхний отклонитель включает взаимодействие наконечника с закругленной головкой с наклонной поверхностью, определяемой верхним отклонителем, и направление наконечника с закругленной головкой во второй канал с наклонной поверхностью и через него.
Элемент 8: отличающийся тем, что наконечник с закругленной головкой имеет первый диаметр, а корпус имеет второй диаметр, который меньше, чем первый диаметр, и также меньше, чем ширина первого канала, причем способ дополнительно содержит прием корпуса внутрь первого канала, если длина наконечника с закругленной головкой меньше, чем заданное расстояние, и направление узла с закругленной головкой в первый проход.
Элемент 9: дополнительно содержащий направление узла с закругленной головкой во второй проход и в боковой ствол, если длина наконечника с закругленной головкой больше, чем заданное расстояние.
Элемент 10: дополнительно содержащий направление узла с закругленной головкой в первый проход и в нижнюю часть основного ствола, если длина наконечника с закругленной головкой меньше, чем заданное расстояние.
[0056] Элемент 11: отличающийся тем, что если длина наконечника с закругленной головкой меньше, чем первое заданное расстояние, но больше, чем второе заданное расстояние, узел с закругленной головкой направляется в первый проход и в первую нижнюю часть основного ствола, а затем в четвертый проход и во второй боковой ствол.
Элемент 12: отличающийся тем, что если длина наконечника с закругленной головкой меньше, чем первое и второе заданные расстояния, узел с закругленной головкой направляется в первый проход и в первую нижнюю часть основного ствола, а затем в третий проход и во вторую нижнюю часть основного ствола.
Элемент 13: отличающийся тем, что если длина наконечника с закругленной головкой больше, чем первое заданное расстояние, узел с закругленной головкой направляется во второй проход и в первый боковой ствол.
Элемент 14: отличающийся тем, что каждый из первого и второго верхних отклонителей определяют первый и второй каналы, которые проходят в продольном направлении через соответствующие первый и второй верхние отклонители, причем второй канал имеет большую ширину, чем ширина первого канала.
Элемент 15: отличающийся тем, что наконечник с закругленной головкой имеет первый диаметр, а корпус имеет второй диаметр, который меньше, чем первый диаметр, и меньше, чем ширина первого канала первого верхнего отклонителя, и причем, если длина наконечника с закругленной головкой меньше, чем первое заданное расстояние, корпус принимается внутрь первого канала первого верхнего отклонителя, а узел с закругленной головкой направляется в первый проход первого нижнего отклонителя.
Элемент 16: отличающийся тем, что наконечник с закругленной головкой имеет первый диаметр, а корпус имеет второй диаметр, который меньше, чем первый диаметр, и меньше, чем ширина первого канала второго верхнего отклонителя, и причем, если длина наконечника с закругленной головкой меньше, чем второе заданное расстояние, корпус принимается внутрь первого канала второго верхнего отклонителя, а узел с закругленной головкой направляется в третий проход второго нижнего отклонителя.
[0057] Следовательно, раскрытые системы и способы хорошо подходят для достижения целей и получения преимуществ, указанных выше, а также присущих им. Конкретные варианты осуществления, раскрытые выше, являются лишь иллюстрацией, поскольку идеи настоящего изобретения могут быть модифицированы и реализованы и другими, но эквивалентными способами, очевидными для специалистов в данной области техники, у которых есть возможность ознакомиться с настоящим описанием. Кроме того, не налагаются ограничения в отношении деталей устройства или конструкции, приведенных в данном документе, за исключением описанных в приведенной ниже формуле изобретения. Таким образом, следует понимать, что конкретные иллюстративные варианты осуществления, раскрытые выше, могут быть изменены, скомбинированы или модифицированы, при этом все такие изменения находятся в пределах объема настоящего изобретения. Системы и способы, иллюстративно описанные в настоящем документе, могут быть соответствующим образом реализованы при отсутствии любого элемента, явным образом не описанного в данном документе, и/или любого опционального элемента, описанного в данном документе. Несмотря на то, что сочетания и способы описаны в контексте «содержания», «вмещения» или «включения» различных компонентов или этапов, сочетания 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. В каждом случае описания числового диапазона 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 в данном документе, 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. Кроме того, применяемая в формуле изобретения форма единственного числа предполагает наличие одного или большего количества рассматриваемых элементов. При наличии противоречий в использовании слова или термина в настоящем описании и одном или большем количестве патентов или других документов, которые могут быть включены в настоящее описание посредством ссылки, следует принимать определения, соответствующие настоящему описанию.