УСТРОЙСТВО ОТКЛОНЯЮЩЕГО КЛИНА ДЛЯ БОКОВОГО СТВОЛА СКВАЖИНЫ
DESIGN OF DEFLECTING WEDGE FOR SIDE WELL SHAFT

Уровень техники
[0001] Настоящее изобретение в целом относится к устройству для переключения ствола скважины и к устройству, содержащему много отклоняющих клиньев, для адресации стыковочного ниппеля в выбранный ствол скважины.
[0002] Скважины бурятся на различные глубины для получения доступа к нефти, газу, минералам и другим отложениям природного происхождения и их добычи из находящихся в недрах земли геологических образований. Углеводороды могут добываться через стволы скважин с горизонтальной проходкой подземного продуктивного пласта. Ствол скважины может быть сравнительно сложным и содержать, например, одно или более боковых ответвлений, простирающихся 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 адресации агрегатов к конкретному боковому стволу скважины. Например, отклоняющий клин, представляющий собой устройство, которое может располагаться в основном стволе скважины на ее разветвлении и сконфигурировано для адресации спускаемого вниз по основному стволу скважины стыковочного ниппеля в сторону бокового ствола скважины. Некоторые отклоняющие клинья могут также позволять стыковочному ниппелю оставаться в основном стволе скважины и миновать разветвление другим путем без адресации в боковой ствол скважины.
[0003] Точная адресация стыковочного ниппеля в основной ствол скважины или в боковой ствол скважины часто может быть трудным делом. Например, безошибочный выбор между стволами скважин, как правило, требует, чтобы и отклоняющий клин, и стыковочный ниппель были правильно ориентированы внутри буровой скважины. Некоторые отклоняющие клинья основываются на силе земного тяготения для правильного отклонения или адресации стыковочного ниппеля, что может быть затруднительным при расположении отклоняющих клиньев в вертикальных или не горизонтальных стволах скважин или когда отклоняющие клинья ориентированы внутри ствола скважины таким образом, что препятствуют силе тяготения действовать совместно с отклоняющим клином для правильного адресации стыковочного ниппеля.
Краткое описание графических материалов
[0004] Следующие фигуры входят в состав данного документа с целью иллюстрации определенных аспектов раскрытия настоящего изобретения и не должны рассматриваться в качестве исключающих вариантов реализации настоящего изобретения. Описываемый объект изобретения допускает значительные модификации, изменения, сочетания и эквиваленты по форме и функции без отклонения от объема раскрытия настоящего изобретения.
[0005] Фиг. 1А и 1В иллюстрируют изометрический и расширенный изометрический виды устройства отклоняющего клина в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения;
[0006] Фиг. 2 иллюстрирует боковой вид в поперечном разрезе устройства отклоняющего клина, проиллюстрированного на фиг. 1;
[0007] Фиг. 3А и 3В иллюстрируют виды с торцов устройства отклоняющего клина, проиллюстрированного на фиг. 1А и 1В, с подвижными пластинами во втянутом (фиг. 3А) и вытянутом (фиг. 3В) положении в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения;
[0008] Фиг. 4А и 4В иллюстрируют типичные соответственно первый и второй стыковочные ниппели в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения;
[0009] Фиг. 5А-5С иллюстрируют последовательные виды в поперечном разрезе устройства отклоняющего клина, проиллюстрированного на фиг. 1 и 2, в процессе его типичной работы со стыковочным ниппелем, проиллюстрированным на фиг. 4А, в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения;
[0010] Фиг. 6A-6D иллюстрируют последовательные виды в поперечном разрезе устройства отклоняющего клина, проиллюстрированного на фиг. 1 и 2, в процессе его типичной работы со стыковочным ниппелем, проиллюстрированным на фиг. 4В, в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения;
[0011] Фиг. 7 иллюстрирует изометрический вид устройства отклоняющего клина в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения;
[0012] Фиг. 8 иллюстрирует боковой вид в поперечном разрезе устройства отклоняющего клина, проиллюстрированного на фиг. 7;
[0013] Фиг. 9А и 9В иллюстрируют виды с торца в поперечном разрезе соответственно верхнего и нижнего отклоняющих клиньев устройства отклоняющего клина, проиллюстрированного на фиг. 7, в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения;
[0014] Фиг. 10А и 10В иллюстрируют типичные соответственно первый и второй стыковочные ниппели в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения;
[0015] Фиг. 11А-11С иллюстрируют последовательные виды в поперечном разрезе устройства отклоняющего клина, проиллюстрированного на фиг. 7 и 8, в процессе его типичной работы со стыковочным ниппелем, проиллюстрированным на фиг. 10А, в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения;
[0016] ФИГ. 12A-12D иллюстрируют последовательные виды в поперечном разрезе устройства отклоняющего клина, проиллюстрированного на фиг. 7 и 8, в процессе его типичной работы со стыковочным ниппелем, проиллюстрированном на фиг. 10В в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения;
[0017] ФИГ. 13 иллюстрирует типичную систему многоствольной скважины, которая может реализовывать принципы настоящего изобретения;
[0018] Фиг. 14 иллюстрирует боковой вид в поперечном разрезе другого варианта устройства отклоняющего клина, проиллюстрированного на фиг. 7, в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения;
[0019] Фиг. 15 иллюстрирует другой вариант стыковочного ниппеля в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения;
[0020] Фиг. 16A-16D иллюстрируют последовательные виды в поперечном разрезе устройства отклоняющего клина, проиллюстрированного на фиг. 7 и 8, в процессе его типичной работы со стыковочным ниппелем, проиллюстрированным на фиг. 15, в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения;
[0021] Фиг. 17А-17С иллюстрируют виды в поперечном разрезе устройства отклоняющего клина, проиллюстрированного на фиг. 14, в процессе его типичной работы со стыковочным ниппелем, проиллюстрированным на фиг. 15, в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения;
[0022] Фиг. 18A-18D иллюстрируют последовательные виды в поперечном разрезе типичного устройства отклоняющего клина в процессе его работы со стыковочным ниппелем, проиллюстрированным на фиг. 10В, в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения;
[0023] Фиг. 19а-19с иллюстрируют последовательные виды в поперечном разрезе типичного устройства отклоняющего клина в процессе его работы со стыковочным ниппелем, проиллюстрированным на фиг. 10а, в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения;
[0024] Фиг. 20 иллюстрирует боковой вид в поперечном разрезе устройства отклоняющего клина в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения;
[0025] Фиг. 21а-21с иллюстрируют последовательные виды в поперечном разрезе типичного устройства отклоняющего клина, проиллюстрированного на фиг. 20, в процессе его типичной работы со стыковочным ниппелем, проиллюстрированным на фиг. 4а, в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения;
[0026] Фиг. 22а-22с иллюстрируют последовательные виды в поперечном разрезе типичного устройства отклоняющего клина, проиллюстрированного на фиг. 20, в процессе его типичной работы со стыковочным ниппелем, проиллюстрированным на фиг. 4В, в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения;
[0027] Фиг. 23a-23d иллюстрируют последовательные виды в поперечном разрезе устройства отклоняющего клина в процессе типичной работы со стыковочным ниппелем, проиллюстрированным на фиг. 10b, в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения; и
[0028J Фиг. 24а-24с иллюстрируют последовательные виды в поперечном разрезе устройства отклоняющего клина в процессе его типичной работы со стыковочным ниппелем, проиллюстрированном на фиг. 10А в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения.
Подробное раскрытие иллюстративных вариантов реализации изобретения
[0029] В последующем подробном описании иллюстративных вариантов реализации настоящего изобретения приводятся ссылки на сопроводительные графические материалы, которые являются частью этих вариантов. Эти варианты реализации настоящего изобретения достаточно подробно описываются в настоящем документе для того, чтобы дать возможность тем, кто является специалистом в данной области техники, реализовать настоящее изобретение; при этом имеется понимание, что могут быть использованы другие варианты реализации изобретения и что логические структурные, механические, электрические и химические изменения могут быть сделаны без отклонения от сущности или объема настоящего изобретения. Во избежание подробностей, которые не являются необходимыми для тех, кто является специалистом в данной области техники, для реализации настоящего изобретения, описанного в данном документе, описание может опускать определенную информацию, известную тем, кто является специалистом в данной области техники. Следовательно, приведенное далее подробное описание не должно рассматриваться как имеющее ограничительный характер, а объем иллюстративных вариантов реализации изобретения определяется исключительно прилагаемой формулой изобретения.
[0030] Если не указано иное, любое использование терминов "соединять", "вводить в контакт", "присоединять", "прикреплять" в любой их форме или любого другого термина, описывающего взаимодействие элементов, не предполагает сведение такого взаимодействия к непосредственному взаимодействию элементов и может также включать косвенное взаимодействие между описанными элементами. В нижеследующем описании и в формуле изобретения термины "включающий" и "содержащий" используются в не ограничительной манере и, таким образом, должны истолковываться как означающие "включая, но не ограничиваясь". Если не указано иное, как использовано повсюду в данном документе, слово "или" не подразумевает взаимно исключительного характера.
[0031] Использованные в настоящем документе фразы "гидравлически связанный", "гидравлически соединенный", "в гидравлическом взаимодействии", "имеющий жидкостное сообщение", "выполненный с возможностью жидкостного соединения" и "в жидкостном взаимодействии" относятся к форме связи, соединения или взаимодействия, которые связаны с жидкостями и с соответствующими потоками или давлениями, связанными с этими жидкостями. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения гидравлическая связь, соединение или взаимодействие между двумя компонентами описывает компоненты, которые связаны таким образом, что давление жидкости может быть передано между этими компонентами или среди этих компонентов. Ссылка на жидкостное сообщение, соединение или взаимодействие между двумя компонентами описывает компоненты, которые связаны таким образом, что жидкость может течь между этими компонентами или среди этих компонентов. Гидравлически связанные, соединенные или взаимодействующие компоненты могут включать определенные варианты расположения, при которых жидкость не может течь между этими компонентами, но давление жидкости, тем не менее, может быть передано, например, через диафрагму или поршень.
[0032] Описанные в данном документе варианты реализации настоящего изобретения относятся к системам и способам, которые можно разместить или реализовать в стволе скважины, например, в материнском стволе скважины в толще подземного геологического образования, и в котором может быть сформировано и завершено ответвление ствола скважины. "Материнский ствол скважины" или "материнская скважина" относится к стволу скважины, из которого бурится другой ствол скважины. Его также называют "основной ствол скважины" или "основная скважина". Материнский или основной ствол скважины не обязательно простирается прямо с поверхности земли. Например, это может быть ответвление ствола скважины от другого материнского ствола скважины. "Ответвляющийся ствол скважины" или "ответвляющаяся скважина", "боковой ствол скважины" или "боковая скважина" относится к стволу скважины, пробуренному наружу из его пересечения с материнским стволом скважины. Примеры ответвляющихся стволов скважин включают боковой ствол скважины и направленный в сторону ствол скважины. Ответвляющийся ствол скважины может иметь другой ответвляющийся ствол скважины, пробуренный наружу из него таким образом, что первый ответвляющийся ствол скважины является материнским по отношению к второму ответвляющемуся стволу скважины.
[0033] В то время как материнский ствол скважины в некоторых случаях может быть сформирован, по существу, с вертикальной ориентацией относительно поверхности, с которой бурится скважина, и при этом ответвляющийся ствол скважины в некоторых случаях может быть сформирован с, по существу, горизонтальной ориентацией относительно поверхности, с которой бурится скважина, указание в этом документе как на материнский ствол скважины, так и на ответвляющийся ствол скважины не предполагает какой-либо определенной ориентации, а ориентация каждого из этих стволов скважин может включать участки, которые являются вертикальными, не вертикальными, горизонтальными или не горизонтальными.
[0034] Настоящее изобретение в целом относится к переключателю ствола скважины для адресации стыковочного ниппеля в выбранный ствол скважины.
[0035] Раскрытие изобретения описывает типичные иллюстративные устройства отклоняющего клина, которые способны точно адресовать стыковочный ниппель либо в основной ствол скважины, либо в боковой ствол скважины, в зависимости от параметра размера, такого, как ширина (например, диаметр) или длина стыковочного ниппеля или составной части стыковочного ниппеля. В частности, в некоторых вариантах реализации настоящего изобретения устройства отклоняющего клина имеют верхние и нижние отклоняющие клинья, которые могут быть разделены расстоянием или могут иметь каналы или нефтепромысловые коммуникации заранее установленных размеров. В зависимости от его размера стыковочный ниппель может взаимодействовать с верхним и нижним отклоняющими клиньями и быть отклоненным в боковой ствол скважины или оставаться в основном стволе скважины и продолжать движение вниз по нему. В дополнение отклоняющие клинья, описанные в данном документе, могут позволить стыковочному ниппелю быть правильно отклоненным независимо от ориентации отклоняющих клиньев относительно направления действия сил гравитации. Раскрытые варианты реализации настоящего изобретения могут подтвердить выгодную для операторов скважин возможность получить точный доступ к определенным боковым каналам скважин путем спуска в скважину стыковочных ниппелей с известными параметрами.
[0036] Проиллюстрированное на фиг. 1А, 1В, и 2 является соответственно изометрическим, расширенным изометрическим и боковым в поперечном разрезе видами типичного устройства отклоняющего клина 100 в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения. Как проиллюстрировано, устройство отклоняющего клина 100 может быть расположено внутри колонны труб 102 или иным образом составлять ее неотъемлемую часть. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения колонна труб 102 может быть колонной обсадных труб, используемой для футеровки внутренней стенки ствола скважины, пробуренной в толще подземного продуктивного пласта. В других вариантах реализации настоящего изобретения колонна труб 102 может быть колонной труб для проведения цементирования и ремонтных работ в скважине, простирающейся вниз в стволе скважины, или колонной обсадных труб, которая футерует ствол скважины. В обоих случаях устройство отклоняющего клина 100, как правило, может быть расположено внутри материнской или основной буровой скважины 104 в месте разветвления 106 или в остальных случаях вверх от него по стволу скважины, где боковая буровая скважина 108 отходит от основного ствола скважины 104. Боковая буровая скважина 108 может продлеваться в боковой ствол скважины (не показан), пробуренный под углом из материнской или основной буровой скважины 104.
[0037] Устройство отклоняющего клина 100 может включать первый или верхний отклоняющие клинья 110а и второй или нижний отклоняющие клинья 110b. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения верхний и нижний отклоняющие клинья 110а,b могут быть закреплены внутри колонны труб 102 с использованием одного или более механических крепежных элементов (не показаны) и им подобных. В других вариантах реализации настоящего изобретения верхний и нижний отклоняющие клинья 110а,b могут быть приварены на место их размещения внутри колонны труб 102 без отклонения от объема настоящего изобретения. В еще других вариантах реализации настоящего изобретения верхний и нижний отклоняющие клинья 110а,b могут образовывать неотъемлемую составную часть колонны труб 102, как, например, составленную из прутковых заготовок, механически обработанных на станке и ввинченных в колонну труб 102. Верхний отклоняющий клин 110а может быть расположен ближе к поверхности (не показана), чем нижний отклоняющий клин 110b, а нижний отклоняющий клин 110b может быть, как правило, расположен в месте разветвления 106 или рядом с ним.
[0038] Верхний отклоняющий клин 110а может включать первую пластину 114а и вторую пластину 114b, ориентированные, по существу, в продольном направлении относительно колонны труб 102 и разнесенные друг от друга на расстояние 115. Расстояние 115 может быть заранее заданным расстоянием, при этом первая и вторая пластины 114а,b могут быть, по существу, параллельными, так что расстояние между пластинами является относительно постоянным. В качестве варианта расстояние 115 может быть указывающим на расстояние между первой и второй пластинами 114а,b на верхнем или обращенном вверх по стволу скважины конце 117 пластин, в то время как расстояние между пластинами на других участках является большим или меньшим, чем расстояние 115. В другом варианте реализации настоящего изобретения верхний отклоняющий клин 110а может включать единственную пластину, которая размещается на расстоянии 115 от вспомогательного элемента. Вспомогательным элементом может быть неподвижная или подвижная структура, которая является неотъемлемой составляющей частью колонны труб 102 или иным способом соединенная с ней. Например, вспомогательным элементом может быть часть колонны труб 102, в составе которой располагается упомянутая пластина. В другом варианте реализации настоящего изобретения вспомогательным элементом может быть дополнительная пластина.
[0039] Как проиллюстрировано, первая и вторая пластины 114а,b по форме являются, по существу, треугольными или трапециевидными и, по существу, плоскими. Первая и вторая пластины 114а,b могут включать, причем каждая из них, верхнюю наклонную поверхность 116а,b и нижнюю наклонную поверхность 118а,b. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения может быть целесообразно для одной или обеих пластин 114а,b, чтобы они не включали нижние наклонные поверхности 118а,b. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения только одна из первой и второй пластин 114а,b может включать одну из верхних наклонных поверхностей 116а,b. В то время как верхняя и нижняя наклонная поверхности 116a,b, 118а,b описываются как являющиеся, по существу, плоскими, в некоторых вариантах реализации настоящего изобретения может быть целесообразным для верхней и нижней наклонных поверхностей 116a,b, 118а,b быть не плоскими. Аналогично, в то время как первая и вторая пластины 114а,b по форме являются, по существу, треугольными или трапециевидными и, по существу, плоскими, первая и вторая пластины 114а,b могут вместо этого быть выполненным в виде других не треугольных и не трапециевидных форм и могут быть не плоскими. Кромки наклонных поверхностей 116а,b и нижних наклонных поверхностей 118а,b могут быть скошены или закруглены как проиллюстрировано, чтобы более плавно отклонять стыковочный ниппель, как описано в данном документе. Другие наклонные поверхности могут быть закругленными коническими поверхностями, закругленными коническими спиралевидными поверхностями или другими.
[0040] Каждая из первой и второй пластин 114а,b могут вмещаться внутри колонны труб 102 или в полости колонны труб 102. Как описано, первая и вторая пластины 114а,b центрируются в продольном направлении относительно средней линии оси колонны труб 102. Множество смещающих элементов 120 могут размещаться между каждой из первой и второй пластин 114а,b и колонной труб 102 для смещения первой и второй пластин 114а,b по направлению друг к другу. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения смещающий элемент 120 может быть винтовой цилиндрической пружиной сжатия. В качестве варианта смещающие элементы 120 могут быть винтовыми цилиндрическими пружинами растяжения, которые размещаются между первой и второй пластинами 114а,b. В других вариантах реализации настоящего изобретения смещающие элементы 120 могут быть пружинами или устройствами другого типа, которые помогают в принуждении первой и второй пластин 114а,b к смещению по направлению к друг другу для поддержания расстояния 115. Различные типы смещающих элементов 120 могут сочетаться для совместного принуждения первой и второй пластин 114а,b к смещению по направлению друг к другу. В то время как это иллюстрируется на фиг. 1А и 1В, где имеются в наличии эти многочисленные смещающие элементы 120, единственный смещающий элемент 120 может быть использован с каждой из первой и второй пластин 114а,b. В качестве варианта, многочисленные смещающие элементы 120 могут быть связаны с каждой из первой и второй пластин 114а,b, и размещение и расстояние друг от друга смещающих элементов 120 может меняться. Как описано, смещающие элементы 114а,b устанавливаются примерно с равным расстоянием друг от друга по периметру первой и второй пластин 114а,b. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения один или более смещающих элементов 120 могут устанавливаться только в определенных местах первой и второй пластин 114а,b. Например, может быть целесообразным разместить только один или незначительное количество смещающих элементов 120 в направлении верхнего конца 117 первой и второй пластин 114а,b так, что только эти концы первой и второй пластин 114а,b смещаются по направлению друг к другу до достижения расстояния 115. В других вариантах реализации настоящего изобретения может быть целесообразным соединить один или более смещающих элементов 120 только с одной из первой и второй пластин 114а,b. В подобном варианте реализации настоящего изобретения одна из первой и второй пластин 114а,b может быть неподвижно и прочно закреплена внутри колонны труб 102 или быть ее неотъемлемым элементом, а другая из первой и второй пластин 114а,b может быть подвижной и смещаемой по направлению к другой пластине посредством смещающего элемента 120.
[0041] В вариантах реализации настоящего изобретения, проиллюстрированных на фиг. 1А, 1В и 2, каждая из первой и второй пластин 114а,b является подвижной между первым положением и вторым положением. В то время как пластины 114а,b могут быть способны к некоторому продольному перемещению внутри колонны труб 102, перемещение пластин 114а,b в основном возникает в направлении, перпендикулярном к продольной оси колонны труб 102 таким образом, что это перемещение имеет тенденцию к положению пластин 114а,b ближе друг к другу или дальше в разные стороны. В первом положении первая и вторая пластины 114а,b смещаются по направлению друг к другу для достижения расстояния 115 между по меньшей мере некоторой части указанных пластин. Второе положение первой и второй пластин 114а,b является таким, что пластины 114а,b во втором положении располагаются отдельно еще дальше друг от друга, т.е. на расстоянии большем, чем расстояние 115.
[0042] В то время как верхний отклоняющий клин 110а был описан как включающий одну или более пластин, верхний отклоняющий клин 110а может вместо этого включать альтернативные структуры, которые не обязательно имеют форму пластин. Например, один или более со сферической формой или другие округлые элементы могут быть использованы вместо одной или более пластин. Эти элементы также могут быть размещены друг от друга на расстоянии, которое может быть переменной величиной. Эти элементы также могут быть смещены по отношению друг к другу для минимизации расстояния между элементами в первом положении.
[0043] Нижний отклоняющий клин 110b может определять направление стыковочного ниппеля на наклонную поверхность 121 (для ясности удаленную на фиг. 1А, но проиллюстрированную на фиг. 1В), в первый канал 122а и во второй канал 122b, где как первый, так и второй каналы 122а,b вытянуты в продольном направлении в продолжение нижнего отклоняющего клина 110b. Когда нижний отклоняющий клин 110b располагается внутри колонны труб 102, конец наклонной поверхности 121 начинается ниже первой и второй пластин 114а,b и продолжается в наклонном виде по направлению к первому каналу 122а и второму каналу 122b. Второй канал 122b продолжается в боковой ствол скважины 108 и гидравлически взаимодействует с ним, в то время как первый канал 122а продолжается в направлении вниз по стволу скважины и гидравлически взаимодействует с нижней или нисходящей частью материнского или основного ствола скважины 104 после места разветвления 106. Соответственно, по меньшей мере в одном варианте реализации настоящего изобретения устройство отклоняющего клина 100 может быть расположено в системе многоствольной скважины, где боковой ствол скважины 108 является только одним из нескольких боковых стволов, доступ к которым возможен из главного ствола скважины 104 посредством соответствующего количества отклоняющих устройств 100, установленных на нескольких разветвлениях.
[0044] Устройство отклоняющего клина 100 может быть полезно в направлении стыковочного ниппеля (не показан) в боковой ствол скважины 108 через второй канал 122b в зависимости от ширины (например, диаметра) стыковочного ниппеля. Если ширина стыковочного ниппеля не отвечает определенным требованиям по ширине или другим параметрам (в числе которых геометрические требования), то вместо этого он будет адресован дальше вниз по основному стволу скважины 104 через первый канал 122а, как это более подробно описано ниже.
[0045] Обратимся теперь к фиг. 3А и 3В с продолжающейся ссылкой на фиг. 1А, 1В и 2, проиллюстрированное на которых является видами с торца устройства отклоняющего клина 100 в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения. На фиг. 3А первый канал 122а и второй канал 122b проиллюстрированы с продолжением через нижний отклоняющий клин 110b. Как проиллюстрировано на фиг. 3А, будучи отдельными друг от друга, в некоторых вариантах реализации настоящего изобретении каналы 122а,b могут перекрываться друг с другом на коротком расстоянии без отступления от объема настоящего изобретения. Первый канал 122а может демонстрировать первую ширину 302а и второй канал 122b может демонстрировать вторую ширину 302b.
[0046] Как проиллюстрировано, первая ширина 302а является меньшей, чем вторая ширина 302b. В результате стыковочные ниппели, демонстрирующие больший диаметр, чем первая ширина 302а, но меньше, чем вторая ширина 302b, могут быть не допущены к входу в первый канал 122а и могут быть отклонены наклонной поверхностью 121 по направлению ко второму каналу 122b. Так как стыковочный ниппель демонстрирует меньший диаметр, чем вторая ширина 302b, то стыковочному ниппелю дозволяется войти в ствол боковой скважины 108 через второй канал 122b. В другом варианте стыковочные ниппели, демонстрирующие меньший диаметр, чем первая ширина 302а, могут быть способны пройти в нижнюю часть основного ствола скважины 104 через первый канал 122а. Нижний отклоняющий клин 110b может быть сориентирован таким образом, что стыковочный ниппель под воздействием силы гравитации подводится к наклонной поверхности 121, ближайшей к первому каналу 122а. Это позволяет нижнему отклоняющему клину 110b правильно определить, как будет адресован стыковочный ниппель. Говоря другими словами, стыковочные ниппели, имеющие значения ширины меньше, чем первый канал 122а, будут входить в первый канал 122а. Стыковочные ниппели, демонстрирующие большие значения ширины, чем первый канал 122а, будут отклонены во второй канал 122b. Если стыковочный ниппель был в первый раз подведен к наклонной поверхности 112, ближайшей ко второму каналу 122b, то стыковочный ниппель пройдет во второй канал 122b, даже если стыковочный ниппель был меньше, чем первый канал 122а. Выражаясь кратко, нижний отклоняющий клин 110b используется вместе с верхним отклоняющим клином 110а, при этом ориентация нижнего отклоняющего клина внутри колонны труб 102 и влияние сил гравитации может играть большую роль в определении того, подводится ли стыковочный ниппель надлежащим образом к нижнему отклоняющему клину 110b.
[0047] На фиг. 3В первая и вторая пластины 114а,b верхнего отклоняющего клина 110а проиллюстрированы в привязке к первому и второму каналам 122а,b. Как было ранее описано, первая и вторая пластины 114а,b в первом положении (проиллюстрировано на фиг. 3В) разделены на расстояние 115. Расстояние 115, как проиллюстрировано, меньше, чем первая ширина 302а и вторая ширина 302b. В таком варианте реализации настоящего изобретения, когда первая и вторая пластины 114а,b находятся в первом положении, стыковочный ниппель, имеющий достаточно малую ширину для прохождения в первый канал 122а, согласно описанию может по-прежнему быть слишком велик, чтобы пройти между первой и второй пластинами 114а,b.
[0048] Первая и вторая пластины 114а,b используются, чтобы установить в требуемое положение стыковочный ниппель, в то время как стыковочный ниппель продвигается по направлении к нижнему отклоняющему клину 110b. Пластины 114а,b помогают в исключении требования, согласно которому направление гравитационных сил должно координироваться с ориентацией нижнего отклоняющего клина 110b в колонне труб 102. В частности, согласно описанию верхние наклонные поверхности 116а,b первой и второй пластин 114а,b могут помочь в отклонении стыковочного ниппеля таким образом, что стыковочный ниппель может быть ориентирован на первый канал 122а нижнего отклоняющего клина 110b.
[0049] Обратимся теперь к фиг. 4А и 4В, проиллюстрированное на которых представляет собой типичные соответственно первый и второй стыковочные ниппели 402а и 402b в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения. Стыковочные ниппели 402а,b могут составлять дистальный конец бурового снаряда (не показан), такого, как компоновка низа бурильной колонны (КНБК) или тому подобное оборудование, которое спускается вниз внутри основного ствола скважины 104 (фиг. 1А, 1В и 2). В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения стыковочные ниппели 402а,b и связанные с ними буровые снаряды спускаются вниз по стволу скважины с использованием колонны гибких труб (не показана). В других вариантах реализации настоящего изобретения стыковочные ниппели 402а,b и связанные с ними буровые снаряды могут спускаться вниз по стволу скважины с использованием других типов средств транспортировки включая, но не ограничиваясь перечисленным, стальную бурильную трубу, производственные системы труб, стальной канат, тросовую проволоку, электрический кабель и т.д. Буровой снаряд может включать различные скважинные инструменты и устройства, выполненные с возможностью осуществлять или иным образом совершать различные скважинные операции при их правильном размещении в среде скважины. Стыковочные ниппели 402а,b могут быть сконфигурированы для точной адресации бурового снаряда вниз по стволу скважины так, что он достигает своей цели назначения, например, бокового ствола скважины 108 или дальше вниз внутри основного ствола скважины 104.
[0050] Для выполнения этого каждый стыковочный ниппель 402а,b может содержать корпус 404 и наконечник стыковочного ниппеля 406, соединенный с дистальным концом корпуса 404 или иным образом прикрепленный к нему. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения наконечник стыковочного ниппеля 406 может составлять неотъемлемую часть корпуса 404 как цельное продолжение такового. Как проиллюстрировано, наконечник стыковочного ниппеля 406 может быть закругленным или иным образом изогнутым или согнутым в виде дуги так, что наконечник стыковочного ниппеля 406 не содержит острые углы или угловые грани, которые могут прихватываться на частях главного ствола скважины 104 в то время, когда он спускается вниз по главному стволу скважины.
[0051] Наконечник стыковочного ниппеля 406 первого стыковочного ниппеля 402а демонстрирует первую ширину 408а, а наконечник стыковочного ниппеля 406 второго стыковочного ниппеля 402b демонстрирует вторую ширину 408b. Как проиллюстрировано, первая ширина 408а является меньшей, чем вторая ширина 408b. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения формы поперечного сечения наконечника стыковочного ниппеля 406 являются круговыми, и таким образом значения ширины 408а,b могут быть диаметрами. Первая ширина 408а может быть меньше, чем первая ширина 302а первого канала 122а, а вторая ширина 408b может быть больше, чем первая ширина 302а, но меньше, чем вторая ширина 302b второго канала 122b. Наконечник стыковочного ниппеля 406 первого стыковочного ниппеля 402а демонстрирует первую длину 410а, а наконечник стыковочного ниппеля 406 второго стыковочного ниппеля 402b демонстрирует вторую длину 410b. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения первая и вторая длины 410а,b могут быть теми же самыми или, по существу, теми же самыми. В других вариантах реализации настоящего изобретения первая и вторая длины 410а,b могут быть различными.
[0052] По-прежнему обращаемся к фиг. 4А и 4В, где корпус 404 первого стыковочного ниппеля 402а демонстрирует третий диаметр 412а, а корпус 404 второго стыковочного ниппеля 402b демонстрирует четвертый диаметр 412b. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения третий и четвертый диаметры 412а,b могут быть теми же самыми или, по существу, теми же самыми. В других вариантах реализации настоящего изобретения третий и четвертый диаметры 412а,b могут быть различными. В обоих случаях третий и четвертый диаметры 412а,b могут быть меньше, чем первое и второе значения ширины 408а,b. Кроме того, третий и четвертый диаметры 412а,b могут быть меньше, чем первая ширина 302а и вторая ширина 302b соответственно первого и второго каналов 122а,b и способными быть принятыми в них другим путем, как это будет более подробно обсуждаться ниже.
[0053] Обратимся теперь к фиг. 5А-5С с продолжающимся обращением к предшествующим фигурам, проиллюстрированное на которых является видами в поперечном разрезе устройства отклоняющего клина 100, которые используются для иллюстрации его типовой работы в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения. В частности, фиг. 5А-5С иллюстрируют последовательные виды первого стыковочного ниппеля 402а, проиллюстрированного на фиг. 4А, взаимодействующего с устройством отклоняющего клина 100 и отклоняемого им другим путем в зависимости от параметров первого стыковочного ниппеля 402а.
[0054] На фиг. 5А и 5В первый стыковочный ниппель 402а углубляется в направлении вниз внутри основного ствола скважины 104 и приводит в действие верхний отклоняющий клин 110а. В частности, наконечник стыковочного ниппеля 406 скользящим путем входит в соприкосновение с верхней наклонной поверхностью 116а,b первой и второй пластин 114а,b, которые принуждают стыковочный ниппель 402а к ориентированию на первый канал 122а нижнего отклоняющего клина 110b (смотри фиг.5В). Близость пластин 114а,b друг к другу (разделенных на расстояние 115) не дает стыковочному ниппелю 402а проходить между пластинами 114а,b. Следовательно, стыковочный ниппель 402а отклоняется верхними наклонными поверхностями 116а,b по направлению к стенке колонны труб 102.
[0055] На фиг. 5С стыковочный ниппель 402а продолжает продвигаться, и так как первая ширина 408а наконечника стыковочного ниппеля 406 меньше, чем первая ширина 302а первого канала 122а, то стыковочный ниппель 402а принимается первым каналом 122а и продолжает продвигаться в нижнюю часть основного ствола скважины 104.
[0056] Обратимся теперь к фиг. 6A-6D с продолжающимся обращением к предшествующим фигурам, проиллюстрированное на которых является видами в поперечном разрезе устройства отклоняющего клина 100, которые используются для иллюстрации его работы в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения. В частности, фиг. 6A-6D иллюстрируют последовательные виды второго стыковочного ниппеля 402b, взаимодействующего с устройством отклоняющего клина 100 и отклоняемого им другим путем.
[0057] На фиг. 6А и 6В второй стыковочный ниппель 402b проиллюстрирован приводящем в действие верхний отклоняющий клин 110а после углубления вниз внутри основного ствола скважины 104. В частности и похоже на первый стыковочный ниппель 402а, ширина 408b (фиг. 4В) наконечника стыковочного ниппеля 406 может быть больше, чем расстояние 115 между первой и второй пластинами 114а,b. Как только наконечник стыковочного ниппеля 406 входит в контакт с верхними наклонными поверхностями 116а,b, второй стыковочный ниппель 402b на ранней стадии принуждается к движению по направлению к стенке колонны труб 102 таким образом, что второй стыковочный ниппель 402b приблизительно ориентируется на первый канал 122а.
[0058] На фиг. 6С и 6D, в то время как второй стыковочный ниппель 402b продвигается и подходит к нижнему отклоняющему клину 110b, вторая ширина 408b наконечника стыковочного ниппеля 406, которая больше, чем первая ширина 302а первого канала 122а, препятствует стыковочному ниппелю 402b войти в первый канал 122а. Вместо этого наконечник стыковочного ниппеля 406 по скользящей входит в контакт с наклонной поверхностью 121 нижнего отклоняющего клина 110 и принуждается к движению в направлении ко второму каналу 122b и заставляет действовать по отдельности первую и вторую пластины 114а,b. Так как вторая ширина 408b меньше, чем вторая ширина 302b второго канала 122b, то второй стыковочный ниппель 402b имеет возможность входа и входит во второй канал 122b (фиг. 6D), а затем продолжает движение в боковой ствол скважины 108.
[0059] Соответственно, в какой ствол скважины (например, в основной ствол 104 или в боковой ствол 108) входит стыковочный ниппель, определяется в основном отношением между шириной 408а, 408b наконечника стыковочного ниппеля 406 и значениями ширины 302а,b первого и второго каналов 122а,b. Наличие верхнего отклоняющего клина 110а помогает в том, чтобы заставить стыковочный ниппель 402а,b занять правильное положение для подхода к нижнему отклоняющему клину 110b без требования ориентирования нижнего отклоняющего клина в конкретном положении относительно направления действия гравитационных сил.
[0060] Проиллюстрированное на фиг. 7 и 8 является соответственно изометрическим и боковым в поперечном разрезе видами типичного устройства отклоняющего клина 700 в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения. Как проиллюстрировано, устройство отклоняющего клина 700 может быть расположено внутри колонны труб 702 или иным путем составлять его неотъемлемую часть. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения колонна труб 702 может быть колонной обсадных труб, используемой для футеровки внутренней стенки ствола скважины, пробуренной в толще подземного продуктивного пласта. В других вариантах реализации настоящего изобретения колонна труб 702 может быть колонной труб для проведения цементирования и ремонтных работ в скважине, удлиненной вниз в стволе скважины, или колонной обсадных труб, которая футерует ствол скважины. В обоих случаях устройство отклоняющего клина 700 может быть в большинстве случаев расположено внутри материнской или основной буровой скважины 704 в месте разветвления 706 или в остальных случаях вверх по стволу скважины от места разветвления 706, где боковая буровая скважина 708 отходит от основной буровой скважины 704. Боковая буровая скважина 708 может продлеваться в боковой ствол скважины (не показан), пробуренный под углом из материнской или основной буровой скважины 704.
[0061] Устройство отклоняющего клина 700 может включать первый или верхний отклоняющие клинья 710а и второй или нижний отклоняющие клинья 710b. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения верхний и нижний отклоняющие клинья 710а,b могут быть закреплены внутри колонны труб 702 с использованием одного или более механических крепежных элементов (не показаны) и им подобных. В других вариантах реализации настоящего изобретения верхний и нижний отклоняющие клинья 710а,b могут быть приварены на место их размещения внутри колонны труб 702 без отклонения от объема настоящего изобретения. В еще других вариантах реализации настоящего изобретения верхний и нижний отклоняющие клинья 710а,b могут образовывать неотъемлемую часть колонны труб 702, как, например, составленную из прутковых заготовок, механически обработанных на станке и ввинченных в колонну труб 702. Верхний отклоняющий клин 710а может быть расположен ближе к поверхности (не показана), чем нижний отклоняющий клин 710b, а нижний отклоняющий клин 710b, как правило, может быть расположен в месте разветвления стволов скважин 706 или рядом с ним (смотри фиг. 8).
[0062] Верхний отклоняющий клин 710а может определять или иным путем обеспечивать наклонную поверхность 712, обращенную в направлении вверх по стволу скважины внутри основного ствола скважины 704. Верхний отклоняющий клин 710а для адресации стыковочного ниппеля далее может определять первый канал 714а и второй канал 714b, где как первый, так и второй каналы 714а,b вытянуты в продольном направлении в продолжение верхнего отклоняющего клина 710а. Нижний отклоняющий клин 710b для адресации стыковочного ниппеля может определять первый канал 716а и второй канал 716b, где как первый, так и второй каналы 716а,b вытянуты в продольном направлении в продолжение нижнего отклоняющего клина 710b. Второй канал 716b распространяется в боковой ствол скважины 708 и иным образом взаимодействует с ним, в то время как первый канал 716а распространяется в направлении вниз по стволу скважины и иным образом взаимодействует с нижней или нисходящей частью материнского или основного ствола скважины 704 после разветвления 706. Соответственно, по меньшей мере в одном варианте реализации настоящего изобретения устройство отклоняющего клина 700 может быть расположено в системе многоствольной скважины, где боковой ствол скважины 708 является только одним из нескольких боковых стволов, доступ к которым возможен из главного ствола скважины 704 посредством соответствующего количества отклоняющих устройств 700, установленных на нескольких разветвлениях.
[0063] Устройство отклоняющего клина 700 может быть полезно в направлении стыковочного ниппеля (не показан) в боковой ствол скважины 708 через второй канал 716b в зависимости от длины стыковочного ниппеля. Если длина стыковочного ниппеля не отвечает определенным требованиям по длине или по параметрам, то вместо этого он будет адресован далее вниз по основному стволу скважины 704 через первый канал 716а. Например, со ссылкой на фиг. 8 верхний отклоняющий клин 710а может быть выполнен отдельно от нижнего отклоняющего клина 710b внутри основного ствола скважины 704 на расстоянии 802. Расстояние 802 может быть заранее заданным расстоянием, которое позволяет стыковочному ниппелю, который имеет такую же длину или длиннее, чем расстояние 802, быть адресованным в боковой ствол скважины 708 через второй канал 716b. Однако если длина стыковочного ниппеля меньше, чем расстояние 802, то стыковочный ниппель останется в основном стволе скважины 704 и будет направлен вниз по стволу скважины через первый канал 716а.
[0064] Обратимся теперь к фиг. 9А и 9В с продолжающейся ссылкой на фиг. 7 и 8, проиллюстрированное на которых является видами в поперечном разрезе с торца соответственно верхнего и нижнего отклоняющих клиньев 710а,b в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения. На фиг. 9А первый канал 714а и второй канал 714b проиллюстрированы как вытянутые в продольном направлении через верхний отклоняющий клин 710а. Первый канал 714а может демонстрировать первую ширину 902а, и второй канал 714b может демонстрировать вторую ширину 902b, где вторая ширина 902b также является эквивалентной диаметру второго канала 714b.
[0065] Как проиллюстрировано, первая ширина 902а является меньшей, чем вторая ширина 902b. В результате стыковочные ниппели, демонстрирующие больший диаметр, чем первая ширина 902а, но меньше, чем вторая ширина 902b, могут быть способны пройти через верхний отклоняющий клин 710а сквозь второй канал 714b и другим путем обойти первый канал 714а. В таких вариантах реализации настоящего изобретения наклонная поверхность 712 (фиг. 7 и 8) может по скользящей принимать стыковочный ниппель и иным путем адресовать его ко второму каналу 714b. В другом варианте стыковочные ниппели, демонстрирующие меньший диаметр, чем первая ширина 902а, могут быть способны пройти через верхний отклоняющий клин 710а сквозь первый канал 714а.
[0066] На фиг. 9В первый и второй каналы 716а,b проиллюстрированы как вытянутые в продольном направлении через нижний отклоняющий клин 710b. Как проиллюстрировано на фиг. 9В, будучи выполненными отдельно друг от друга, в некоторых вариантах реализации настоящего изобретении трубы 716а,b могут перекрываться друг с другом на коротком расстоянии без отступления от объема настоящего изобретения. Первый канал 716а может демонстрировать первый диаметр 904а, а второй канал 716b может демонстрировать второй диаметр 904b. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения первый и второй диаметры 904а,b могут быть теми же самыми или, по существу, теми же самыми. В других вариантах реализации настоящего изобретения первый и второй диаметры 904а,b могут быть различными. В обоих случаях первый и второй диаметры 904а,b могут быть достаточно велики и иным образом сконфигурированы для принятия через них стыковочного ниппеля после того, как стыковочный ниппель прошел через верхний отклоняющий клин 710а (фиг. 9А).
[0067] Обратимся теперь к фиг. 10А и 10В, проиллюстрированное на которых представляет собой типичные соответственно первый и второй стыковочные ниппели 1002а и 1002b в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения. Стыковочные ниппели 1002а,b могут составлять дистальный конец бурового снаряда (не показан), такого, как компоновка низа бурильной колонны (КНБК) или тому подобное оборудование, которое спускается вниз внутри основного ствола скважины 704 (фиг. 7-8). В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения стыковочные ниппели 1002а,b и связанные с ними буровые снаряды спускаются вниз по стволу скважины с использованием колонны гибких труб (не показана). В других вариантах реализации настоящего изобретения стыковочные ниппели 1002а,b и связанные с ними буровые снаряды могут спускаться вниз по стволу скважины с использованием других типов средств транспортировки включая, но не ограничиваясь перечисленным, стальную бурильную трубу, производственные системы труб, стальной канат, тросовую проволоку, электрический кабель и т.д. Буровой снаряд может включать различные скважинные инструменты и устройства, выполненные с возможностью осуществлять или иным образом совершать различные скважинные операции при их правильном размещении в среде скважины. Стыковочные ниппели 1002а,b могут быть сконфигурированы для точной адресации бурового снаряда вниз по стволу скважины так, что он достигает своей цели назначения, например, бокового ствола скважины 708, проиллюстрированного на фиг. 7-8, или далее вниз внутри основного ствола скважины 704.
[0068] Для выполнения этого каждый стыковочный ниппель 1002а,b может включать корпус 1004 и наконечник стыковочного ниппеля 1006, соединенный с дистальным концом корпуса 1004. В некоторых вариантах реализации наконечник стыковочного ниппеля 1006 может составлять неотъемлемую часть корпуса 1004 как цельное продолжение такового. Как проиллюстрировано, наконечник стыковочного ниппеля 1006 может быть закругленным или иным образом изогнутым или согнутым в виде дуги так, что наконечник стыковочного ниппеля 1006 не содержит острые углы или угловые грани, которые могут прихватываться на частях главного ствола скважины 704 в то время, когда он спускается вниз по главному стволу скважины.
[0069] Наконечник стыковочного ниппеля 1006 первого стыковочного ниппеля 1002а демонстрирует первую длину 1008а, а наконечник стыковочного ниппеля 1006 второго стыковочного ниппеля 1002b демонстрирует вторую длину 1008b. Как проиллюстрировано, первая ширина 1008а является меньшей, чем вторая ширина 1008b. Кроме того, наконечник стыковочного ниппеля 1006 первого стыковочного ниппеля 1002а демонстрирует первый диаметр 1010а, а наконечник стыковочного ниппеля 1006 второго стыковочного ниппеля 1002b демонстрирует второй диаметр 1010b. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения первый и второй диаметры 1010а,b могут быть теми же самыми или, по существу, теми же самыми. В других вариантах реализации настоящего изобретения первый и второй диаметры 1010а,b могут быть различными. В обоих случаях первый и второй диаметры 1010а,b могут быть достаточно малыми и выполненными иным путем со способностью проходить через вторую ширину 902b (фиг. 9А) верхнего отклоняющего клина 710а и первый и второй диаметры 904а,b (фиг. 9В) нижнего отклоняющего клина 710b.
[0070] По-прежнему обращаемся к фиг. 10А и 10В, на которых корпус 1004 первого стыковочного ниппеля 1002а демонстрирует третий диаметр 1012а, а корпус 1004 второго стыковочного ниппеля 1002b демонстрирует четвертый диаметр 1012b. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения третий и четвертый диаметры 1012а,b могут быть теми же самыми или, по существу, теми же самыми. В других вариантах реализации настоящего изобретения третий и четвертый диаметры 1012а,b могут быть различными. В обоих случаях третий и четвертый диаметры 1012а,b могут быть меньше, чем первый и второй диаметры 1010а,b, или могут быть такими же, как диаметры 1010а,b соответственно. Кроме того, третий и четвертый диаметры 1012а,b могут быть меньше, чем первая ширина 902а (фиг. 9А) верхнего отклоняющего клина 710а и способными быть принятыми в них другим путем, как это будет более подробно обсуждаться ниже.
[0071] Обратимся теперь к фиг. 11А-11С с продолжающимся обращением к предшествующим фигурам, проиллюстрированное на которых является видами в поперечном разрезе устройства отклоняющего клина 700, используемого в иллюстративной работе в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения. В частности, фиг. 11А-11С иллюстрируют последовательные виды первого стыковочного ниппеля 1002а, проиллюстрированного на фиг. 10А, взаимодействующего с устройством отклоняющего клина 700 и другим путем отклоняемого им в зависимости от параметров первого стыковочного ниппеля 1002а. Кроме того, каждая из фиг. 11А-11С предоставляет собой вид в поперечном разрезе с торца (слева на каждой фигуре) и соответствующий вид сбоку в поперечном разрезе (справа на каждой фигуре) иллюстративной работы по мере развития процесса.
[0072] На фиг. 11А первый стыковочный ниппель 1002а углубляется в направлении вниз внутри основного ствола скважины 704 и приводит в действие верхний отклоняющий клин 710а. В частности, диаметр 1010а (фиг. 10А) наконечника стыковочного ниппеля 1006 может быть больше, чем первая ширина 902а (фиг. 9А), причем таким, что наконечник стыковочного ниппеля 1006 не может пройти через верхний отклоняющий клин 710а сквозь первый канал 714а. Вместо этого наконечник стыковочного ниппеля 1006 может быть сконфигурирован для вхождения по скользящей в контакт с наклонной поверхностью 712 до тех пор, пока он не расположится во втором канале 714b. Так как диаметр 1010а (фиг. 10А) наконечника стыковочного ниппеля 1006 меньше, чем вторая ширина 902b (фиг.9А), то стыковочный ниппель 1002а может пройти через верхний отклоняющий клин 710а сквозь второй канал 714b. На фиг. 11В проиллюстрировано, как стыковочный ниппель 1002а продвигается в основном стволе скважины 704 и другим путем по меньшей мере частично проходит через верхний отклоняющий клин 710а.
[0073] На фиг. 11С стыковочный ниппель 1002а продвигается далее в основном стволе скважины 704 и направляется во второй канал 716b нижнего отклоняющего клина 710b. Это возможно, потому что длина 1008а (фиг. 10А) наконечника стыковочного ниппеля 1006 больше, чем расстояние 802 (фиг. 8), которое разделяет верхний и нижний отклоняющие клинья 710а,b. Другими словами, так как расстояние 802 меньше, чем длина 1008а наконечника стыковочного ниппеля 1006, стыковочный ниппель 1002а, как правило, лишается возможности двигаться в сторону внутри основного ствола скважины 704 и по направлению к первому каналу 716а нижнего отклоняющего клина 710b. То есть наконечник стыковочного ниппеля 1006 принимается вторым каналом 716b, в то время как по меньшей мере часть наконечника стыковочного ниппеля 1006 остается поддерживаемой во втором канале 714b верхнего отклоняющего клина 710а. Кроме того, второй канал 716b демонстрирует диаметр 904b (фиг. 9 В), который больше, чем диаметр 1010а (фиг. 10А) наконечника стыковочного ниппеля 1006 и, следовательно, может адресовать стыковочный ниппель 1002а по направлению к боковому стволу скважины 708.
[0074] Обратимся теперь к фиг. 12A-12D с продолжающимся обращением к предшествующим фигурам, проиллюстрированное на которых является видами в поперечном разрезе устройства отклоняющего клина 700, которое используется в иллюстративной работе в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения. В частности, фиг. 12A-12D иллюстрируют последовательные виды второго стыковочного ниппеля 1002b, взаимодействующего с устройством отклоняющего клина 700 и отклоняемого им другим путем. Кроме того, аналогично фиг. 11А-11С, каждая из фиг. 12A-12D предоставляет вид в поперечном разрезе с торца (слева на каждой фигуре) и соответствующий вид сбоку в поперечном разрезе (справа на каждой фигуре) иллюстративной работы по мере развития процесса.
[0075] На фиг. 12А второй стыковочный ниппель 1002b проиллюстрирован приводящем в действие верхний отклоняющий клин 710а после его углубления вниз внутри основного ствола скважины 704. В частности и похоже на первый стыковочный ниппель 1002а, диаметр 1010b (фиг. 10В) наконечника стыковочного ниппеля 1006 может быть больше, чем первая ширина 902а (фиг. 9А), причем таким, что наконечник стыковочного ниппеля 1006 не может пройти через верхний отклоняющий клин 710а сквозь первый канал 714а. Вместо этого наконечник стыковочного ниппеля 1006 может быть сконфигурирован для вхождения по скользящей в контакт с наклонной поверхностью 712 до тех пор, пока он не расположится во втором канале 714b. Так как диаметр 1010b (фиг. 10В) наконечника стыковочного ниппеля 1006 меньше, чем вторая ширина 902b (фиг. 9А), то стыковочный ниппель 1002b может пройти через верхний отклоняющий клин 710а сквозь второй канал 714b. На фиг. 12В проиллюстрировано, как стыковочный ниппель 1002b продвигается в основном стволе скважины 704 и другим путем по меньшей мере частично проходит через верхний отклоняющий клин 710а.
[0076] На фиг. 12С стыковочный ниппель 1002b продвигается далее в основном стволе скважины 704 до тех пор, пока наконечник стыковочного ниппеля 1006 не выйдет из второго канала 714b. В результате выхода наконечника стыковочного ниппеля 1006 из второго канала 714b, стыковочный ниппель 1002b больше не может поддерживаться вторым каналом 714b и вместо этого может опускаться или иным путем быть принятым первым каналом 714а. Это возможно, потому что диаметр 1012b (фиг. 10В) корпуса 1004 стыковочного ниппеля 1002b меньше, чем первая ширина 902а (фиг. 9А), а длина 1008b (фиг. 10В) наконечника стыковочного ниппеля 1006 меньше, чем расстояние 802 (фиг. 8), которое разделяет верхний и нижний отклоняющие клинья 710а,b. Соответственно, сила тяжести может действовать на стыковочный ниппель 1002а и позволяет ему опускаться в первый канал 714а, как только наконечник стыковочного ниппеля1006 выходит из второго канала 714b и больше не поддерживает стыковочный ниппель 1002b.
[0077] На фиг. 12D стыковочный ниппель 1002b продвигается еще дальше в основном стволе скважины 704 до тех пор, как наконечник стыковочного ниппеля 1006 входит или иным путем принимается в первый канал 716а. Первый канал 716а демонстрирует диаметр 904а (фиг. 9В), который больше, чем диаметр 1010b (фиг. 10В) наконечника стыковочного ниппеля 1006 и, следовательно, может адресовать стыковочный ниппель 1002b далее вниз по основному стволу скважины 704 и другим способом не в боковой ствол скважины 708.
[0078] Соответственно, в какой ствол скважины (например, в основной ствол 704 или в боковой ствол 708) входит стыковочный ниппель, определяется в основном отношением между шириной 1008а, 1008b наконечника стыковочного ниппеля 1006 и расстоянием 802 между верхним и нижним отклоняющими клиньями 710а,b. В результате становится возможным "штабелировать" многочисленные разветвления 706 (фиг. 7 и 8) в одном стволе скважины и таким образом облегчать повторный вход в каждый боковой ствол скважины путем предварительного определения расстояния (т.е. расстояния 802) между отклоняющими клиньями 710а,b на каждом разветвлении 706 и выбора подходящего стыковочного ниппеля для требуемого бокового ствола скважины.
[0079] Если обратиться к фиг. 13, то проиллюстрированное представляет собой типичную систему 1300 многоствольной скважины, которая может реализовывать принципы настоящего изобретения. Система 1300 многоствольной скважины может включать основной ствол скважины 704, который простирается с места на поверхности земли (не показано) и проходит по меньшей мере через два разветвления 706 (проиллюстрированы как первое разветвление 706а и второе разветвление 706b). В то время как два разветвления 706а,b проиллюстрированы в системе многоствольной скважины 1300, следует принимать во внимание, что могут использоваться больше, чем два разветвления 706а,b без отклонения от объема настоящего изобретения. На каждом разветвлении 706а,b боковой ствол скважины 708 (проиллюстрированы как первый и второй боковые стволы скважины 708а и 708b соответственно) продлевается от основного ствола скважины 704.
[0080] Устройство отклоняющего клина 700, проиллюстрированное на фиг. 7 и 8, может быть установлено на первом разветвлении 706а, а второе устройство отклоняющего клина 1302 может быть установлено на втором разветвлении 706b. Каждое из отклоняющих устройств 700, 1302 может быть сконфигурировано для отклонения стыковочного ниппеля либо в соответствующий ему боковой ствол скважины 708а,b, либо далее вниз в основной ствол скважины 704 в зависимости от длины наконечника конкретного стыковочного ниппеля и от расстояния между верхним и нижним отклоняющими клиньями конкретного устройства отклоняющего клина 700, 1302.
[0081] Если обратиться к фиг. 14, при этом продолжая обращаться к фиг. 8 и 13, то проиллюстрированное является боковым видом в поперечном разрезе второго устройства отклоняющего клина 1302 в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения. Второе устройство отклоняющего клина 1302 в некоторых отношениях может быть похоже на устройство отклоняющего клина 700, проиллюстрированное на фиг. 7 и 8 (и теперь на фиг. 13), и, следовательно, может быть наилучшим образом понято со ссылкой на него, где одинаковые цифры представляют одинаковые элементы, не описываемые в подробностях заново. Во втором отклоняющем устройстве 1302 верхний отклоняющий клин 710а может быть выполнен отдельно от нижнего отклоняющего клина 710b внутри основного ствола скважины 704 на расстоянии 1402. Расстояние 1402 может быть меньше, чем расстояние 802 в первом отклоняющем устройстве 700, проиллюстрированном на фиг. 8.
[0082] Соответственно первое и второе устройства отклоняющего клина 700, 1302 могут быть сконфигурированы для отклонения стыковочного ниппеля в различные боковые стволы 708а,b скважины в зависимости от длины наконечника стыковочного ниппеля. Если наконечник стыковочного ниппеля демонстрирует такую же длину или большую, чем расстояния 802 и 1402, то соответствующий стыковочный ниппель будет направляться в соответствующий боковой ствол скважины 708а,b. Однако если длина наконечника стыковочного ниппеля меньше, чем расстояния 802 и 1402, то стыковочный ниппель останется в основном стволе скважины 704 и будет адресован далее вниз по нему.
[0083] Обратимся теперь к фиг. 15 с дополнительным обращением к фиг. 10А и 10В, проиллюстрированное на которых является другим типичным вариантом стыковочного ниппеля 1502 в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения. Стыковочный ниппель 1502 может быть в целом аналогичен стыковочным ниппелям 1002а,b, проиллюстрированным на фиг. 10А и 10В, и, следовательно, может быть наилучшим образом понят со ссылкой на них, где одинаковые цифры представляют одинаковые элементы, не описываемые в подробностях заново. Аналогично стыковочным ниппелям 1002а,b, проиллюстрированным на фиг. 10А и 10В, стыковочный ниппель 1502 может содержать корпус 1004 и наконечник стыковочного ниппеля 1006, соединенный с дистальным концом корпуса 1004 или иным образом образующим его неотъемлемую часть.
[0084] Наконечник стыковочного ниппеля 1006 стыковочного ниппеля 1502 демонстрирует третью длину 1008с, которая короче, чем первая длина 1008а (фиг. 10А), но длиннее, чем вторая длина 1008b (фиг. 10В). Кроме того, наконечник стыковочного ниппеля 1006 стыковочного ниппеля 1502 демонстрирует пятый диаметр 1010с, который может быть тем же самым или отличным от первого и второго диаметров 1010а,b (фиг. 10А и 10В). В любом случае пятый диаметр 1010 с может быть достаточно малыми и быть способным иным путем проходить через вторую ширину 902b (фиг. 9А) верхнего отклоняющего клина 710а и первый и второй диаметры 904а,b (фиг. 9В) нижнего отклоняющего клина 710b обоих первого и второго отклоняющих устройств 700, 1302. И, наконец, корпус 1004 стыковочного ниппеля 1502 демонстрирует шестой диаметр 1012с, который может быть тем же самым или отличным от третьего и четвертого диаметров 1012а,b (фиг. 10А и 10В). В любом случае шестой диаметр 1012 с может быть меньше, чем первый, второй и третий диаметры 1010а-с и также меньше, чем первая ширина 902а (фиг. 9А) верхнего отклоняющего клина 710а (как первого, так и второго отклоняющих устройств 700, 1302) и способным быть принятым ими иным путем.
[0085] Обратимся теперь к фиг. 16A-16D и фиг. 17А-17С с продолжающимся обращением к предшествующим фигурам, проиллюстрированное на которых является видами в поперечном разрезе первого устройства отклоняющего клина 700 и второго устройства отклоняющего клина 1302, которые используются в иллюстративной работе с третьим стыковочным ниппелем 1502 в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения. По меньшей мере в одном варианте реализации настоящего изобретения, проиллюстрированном на фиг. 16A-16D и 17А-17С, могут быть иллюстративные последовательные виды третьего стыковочного ниппеля 1502, перемещающегося в системе многоствольной скважины 1300, проиллюстрированной на фиг. 13. В частности, фиг. 16A-16D могут иллюстрировать третий стыковочный ниппель 1502 на первом разветвлении 706а (фиг. 13), а фиг. 17А-17С могут иллюстрировать третий стыковочный ниппель 1502 на втором разветвлении 706b (фиг. 13).
[0086] В частности, фиг. 16A-16D иллюстрируют последовательные виды стыковочного ниппеля 1502, взаимодействующего с устройством отклоняющего клина 700 и иным путем отклоняемого им в зависимости от параметров стыковочного ниппеля 1502. На фиг. 16А стыковочный ниппель 1502 проиллюстрирован приводящим в действие верхний отклоняющий клин 710а после его углубления вниз в основном стволе скважины 704. Диаметр 1010с (фиг. 15) наконечника стыковочного ниппеля 1006 может быть больше, чем первая ширина 902а (фиг. 9А), причем таким, что наконечник стыковочного ниппеля 1006 не может пройти через верхний отклоняющий клин 710а сквозь первый канал 714а. Вместо этого наконечник стыковочного ниппеля 1006 может быть выполнен с возможностью входить по скользящей в контакт с наклонной поверхностью 712 до тех пор, пока он не расположится во втором канале 714b. Так как диаметр 1010 с (фиг. 15) наконечника стыковочного ниппеля 1006 меньше, чем вторая ширина 902b (фиг. 9А), то стыковочный ниппель 1502 может пройти через верхний отклоняющий клин 710а сквозь второй канал 714b. На фиг. 16 В проиллюстрировано, что по мере того, как стыковочный ниппель 1502 продвигается в основном стволе скважины 704, он другим путем по меньшей мере частично проходит через верхний отклоняющий клин 710а.
[0087] На фиг. 16С стыковочный ниппель 1502 продвигается далее в основном стволе скважины 704 до тех пор, пока наконечник стыковочного ниппеля 1006 не выйдет из второго канала 714b. В результате выхода наконечника стыковочного ниппеля 1006 из второго канала 714b стыковочный ниппель 1502 больше не может поддерживаться внутри второго канала 714b и вместо этого может опускаться в первый канал 714а или иным путем быть принятым им. Это возможно, потому что диаметр 1012 с (фиг. 15) корпуса 1004 стыковочного ниппеля 1502 меньше, чем первая ширина 902а (фиг. 9А), а длина 1008 с (фиг. 15) наконечника стыковочного ниппеля 1006 меньше, чем расстояние 802 (фиг. 8), которое разделяет верхний и нижний отклоняющие клинья 710а,b. Соответственно, сила тяжести может действовать на стыковочный ниппель 1502 и позволять ему опускаться в первый канал 714а, как только наконечник стыковочного ниппеля 1006 выходит из второго канала 714b и больше не поддерживает стыковочный ниппель 1502.
[0088] На фиг. 16D стыковочный ниппель 1502 продвигается еще дальше в основном стволе скважины 704 до момента, когда наконечник стыковочного ниппеля 1006 входит или иным путем принимается в первый канал 716а. Первый канал 716а демонстрирует диаметр 904а (фиг. 9В), который больше, чем диаметр 1010 с (фиг. 15) наконечника стыковочного ниппеля 1006 и, следовательно, может адресовать стыковочный ниппель 1502 далее вниз по основному стволу скважины 704 и другим способом не в боковой ствол скважины 708а.
[0089] Обратимся теперь к фиг. 17А-17С, по-прежнему обращаясь к фиг. 16А-16D, проиллюстрированное на которых является видами в поперечном разрезе второго устройства отклоняющего клина 1302, которые используются для иллюстрации его работы с третьим стыковочным ниппелем 1502 после его прохождения через первое устройство отклоняющего клина 700. В частности, фиг. 17А-17С иллюстрируют третий стыковочный ниппель 1502 после его прохождения через первое устройство отклоняющего клина 700 в системе многоствольной скважины 1300, проиллюстрированной на фиг. 13, и который сейчас продвигается далее внутри основного ствола скважины 704 до взаимодействия со вторым устройством отклоняющего клина 1302 и отклонения им другим путем.
[0090] На фиг. 17А третий стыковочный ниппель 1502 углубляется вниз в основной ствол скважины 704 и приводит в действие верхний отклоняющий клин 710а второго устройства отклоняющего клина 1302. Диаметр 1010 с (фиг. 15) наконечника стыковочного ниппеля 1006 может быть больше, чем первая ширина 902а (фиг. 9А), причем таким, что наконечник стыковочного ниппеля 1006 не может пройти через верхний отклоняющий клин 710а сквозь первый канал 714а. Вместо этого наконечник стыковочного ниппеля 1006 может быть выполнен с возможностью входить по скользящей в контакт с наклонной поверхностью 712 до тех пор, пока он не расположится во втором канале 714b. Так как диаметр 1010 с (фиг. 15) наконечника стыковочного ниппеля 1006 меньше, чем вторая ширина 902b (фиг. 9А), то стыковочный ниппель 1502 может пройти через верхний отклоняющий клин 710а сквозь второй канал 714b. На фиг. 17В проиллюстрировано, как по мере того, как стыковочный ниппель 1502 продвигается в основном стволе скважины 704, он иным путем по меньшей мере частично проходит через верхний отклоняющий клин 710а.
[0091] На фиг. 17С стыковочный ниппель 1502 продвигается далее в основном стволе скважины 704 и направляется во второй канал 716b нижнего отклоняющего клина 710b. Это возможно, потому что длина 1008 с (фиг. 15) наконечника стыковочного ниппеля 1006 больше, чем расстояние 1402 (фиг. 13), которое разделяет верхний и нижний отклоняющие клинья 710а,b второго устройства отклоняющего клина 1302. Другими словами, так как расстояние 1402 меньше, чем длина 1008 с наконечника стыковочного ниппеля 1006, то стыковочный ниппель 1502, как правило, лишается возможности двигаться в сторону внутри основного ствола скважины 704 и по направлению к первому каналу 716а нижнего отклоняющего клина 710b. То есть наконечник стыковочного ниппеля 1006 принимается вторым каналом 716b, в то время как по меньшей мере часть наконечника стыковочного ниппеля 1006 остается поддерживаемой во втором канале 714b верхнего отклоняющего клина 710а. Кроме того, второй канал 716b демонстрирует диаметр 904b (фиг. 9В), который больше, чем диаметр 1010с (фиг. 15) наконечника стыковочного ниппеля 1006 и, следовательно, может адресовать стыковочный ниппель 1502 к боковому стволу скважины 708b.
[0092] Обратимся теперь к фиг. 18A-18D, проиллюстрированное на которых является видами в поперечном разрезе устройства отклоняющего клина 1800, которое включает верхний и нижний отклоняющие клинья 710а,b, проиллюстрированные на фиг. 7 и 8, и верхний отклоняющий клин 110а, проиллюстрированный на фиг. 2. Устройство и работа отклоняющих клиньев 710а,b и 110а являются теми же самыми, что и описанные ранее со ссылкой на предшествующие фигуры. Одно отличие между ранее описанными вариантами реализации настоящего изобретения и устройством отклоняющего клина 1800, проиллюстрированном на фиг. 18A-18D, заключается в расположении верхнего отклоняющего клина 110а между верхним отклоняющим клином 710а и нижним отклоняющим клином 710b. В то время как путь (например, основной ствол скважины 704 или боковой ствол скважины 708), на который входит стыковочный ниппель, в основном определяется соотношением между длиной наконечника стыковочного ниппеля 1006 и расстоянием между верхним и нижним отклоняющими клиньями 710а,b, наличие верхнего отклоняющего клина 110а помогает в оказании смещающего усилия на стыковочный ниппель 1002b таким образом, что нет необходимости полагаться на гравитационные силы для помощи в работе верхнего отклоняющего клина 710а. На фиг. 18A-18D длина наконечника стыковочного ниппеля 1006 приводит к тому, что стыковочный ниппель 1002b направляется в основной ствол скважины 704. В результате выхода наконечника стыковочного ниппеля 1006 из второго канала 714b стыковочный ниппель 1502 больше не может поддерживаться внутри второго канала 714b и вместо этого может быть отклонен передними кромками 116а,b пластин в первый канал 714а.
[0093] Обратимся теперь к фиг. 19А-19С, проиллюстрированное на которых представляет собой виды в поперечном разрезе устройства отклоняющего клина 1800, которое иллюстрируется в процессе типичного взаимодействия со стыковочным ниппелем 1002а. Как описано ранее, устройство и работа отклоняющих клиньев 710а,b и 110а являются теми же самыми, что и описанные ранее со ссылкой на предшествующие фигуры. Следует снова отменить, что наличие верхнего отклоняющего клина 110а помогает в оказании смещающего усилия на стыковочный ниппель 1002b таким образом, что нет необходимости полагаться на гравитационные силы для помощи в работе верхнего отклоняющего клина 710а. На фиг. 19А-19С длина наконечника стыковочного ниппеля 1006 приводит к тому, что стыковочный ниппель 1002а адресуется в боковой ствол скважины 708. Так как длина 1008а наконечника стыковочного ниппеля 1006 больше, чем расстояние 802, которое разделяет верхний и нижний отклоняющие клинья 710а,b (как описано ранее со ссылкой на фиг. 11А-11С), то стыковочный ниппель 1002а остается во втором канале 714b верхнего отклоняющего клина 710а, и в результате встречи с отклоняющим клином 110а стыковочный ниппель 1002а заставляет действовать первую и вторую пластины 114а,b по отдельности.
[0094] Проиллюстрированное на фиг. 20 является боковым видом в поперечном разрезе типичного устройства отклоняющего клина 2000 в соответствии с одним или более вариантами реализации настоящего изобретения. Как проиллюстрировано, устройство отклоняющего клина 2000 содержит много элементов, которые функционально и конструктивно похожи на соответствующие элементы устройства отклоняющего клина 100 (фиг. 2) и элементы которых пронумерованы сходным образом. Единственным отличием является наличие верхнего отклоняющего клина 2110а, который включает направляющую пружину 2114. Направляющая пружина 2114 включена взамен первой и второй пластин 114а,b. Как и верхний отклоняющий клин 110а, верхний отклоняющий клин 2110а может быть закреплен внутри колонны труб 102 с использованием одного или более механических крепежных элементов (не показаны) и им подобных. В других вариантах реализации настоящего изобретения верхний отклоняющий клин 2110а может быть приварен на место его размещения внутри колонны труб 102 без отклонения от объема настоящего изобретения. В еще других вариантах реализации настоящего изобретения верхний отклоняющий клин 2110а может образовывать неотъемлемую часть колонны труб 102, как, например, составленную из прутковых заготовок, механически обработанных на станке и ввинченных в колонну труб 102.
[0095] Как проиллюстрировано, направляющая пружина 2114 по форме, по существу, является треугольной и может быть штампованной, литой или сформованной другим способом из пружинной стали или другого упругого материала. Как проиллюстрировано, направляющая пружина включает наклонную поверхность 2116, похожую по своей функции на наклонные поверхности 116а,b (фиг. 2). Нижняя наклонная поверхность 2118 сливается с верхней наклонной поверхностью 2116, чтобы сформировать вершину 2119, которая может быть закругленной в некоторых вариантах реализации настоящего изобретения.
[0096] Направляющая пружина 2114 может быть механически, с помощью клея или иным способом присоединена к части колонны труб 102 или составлять с ней единое целое. Как проиллюстрировано, направляющая пружина 2114 на каждом из ее концов принимается направляющей прорезью 2120, сформированной в стенке колонны труб 102. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения направляющая пружина 2114 получает возможность скользить внутри направляющей прорези 2120 таким образом, что сжатие направляющей пружины 2114 стыковочным ниппелем может иметь своим результатом выпрямление направляющей пружины 2114 и принятие направляющей прорезью 2120 большей части направляющей пружины 2114.
[0097] Проиллюстрированное на фиг. 21А-21С представляет собой последовательные виды в поперечном разрезе устройства отклоняющего клина 2000 и процесс его иллюстративного использования при взаимодействии со стыковочным ниппелем 402а, описанным ранее со ссылками на фиг. 4А и 5А-5С. В то время как устройство верхнего отклоняющего клина 2110а отличается от устройства верхнего отклоняющего клина 110а, работа верхнего отклоняющего клина 2110а и, в частности, направляющей пружины 2114, является похожей в том, что направляющая пружина 2114 помогает в принуждении стыковочного ниппеля 402а двигаться в направлении к стенке колонны труб 102 и таким образом требует от стыковочного ниппеля приближаться к наклонной поверхности 121 нижнего отклоняющего клина 110b, ближайшего к первому каналу 122а. На фиг. 21А-21С ширина наконечника стыковочного ниппеля приводит к тому, что стыковочный ниппель 402а направляется в основной ствол скважины 104.
[0098] Проиллюстрированное на фиг. 22А-22С представляет собой последовательные виды в поперечном разрезе устройства отклоняющего клина 2000 и процесс его иллюстративного использования при взаимодействии со стыковочным ниппелем 402b, описанным ранее со ссылками на фиг. 4В и 6A-6D. Следует снова отметить, что направляющая пружина 2114 помогает в принуждении стыковочного ниппеля 402b двигаться по направлению к стенке колонны труб 102 и таким образом требует от стыковочного ниппеля приближаться к наклонной поверхности 121 нижнего отклоняющего клина 110b, ближайшего к первому каналу 122а. Затем наклонная поверхность 121 адресует стыковочный ниппель 402b ко второму каналу 122b. На фиг. 22А-22С ширина наконечника стыковочного ниппеля приводит к тому, что стыковочный ниппель 402b адресуется в боковой ствол скважины 108.
[0099] Обратимся теперь к фиг. 23A-23D, проиллюстрированное на которых является видами в поперечном разрезе устройства отклоняющего клина 2300, который включает верхний и нижний отклоняющие клинья 710а,b, проиллюстрированные на фиг. 7 и 8, и верхний отклоняющий клин 2110а, проиллюстрированный на фиг. 20. Устройство и работа отклоняющих клиньев 710а,b и 2110а являются теми же самыми, что и описанные ранее со ссылкой на предшествующие фигуры. Одно отличие между ранее описанными вариантами реализации настоящего изобретения и устройством отклоняющего клина 2300, проиллюстрированном на фиг. 23A-23D, заключается в расположении верхнего отклоняющего клина 2110а между верхним отклоняющим клином 710а и нижним отклоняющим клином 710b. В то время как путь (например, основной ствол скважины 704 или боковой ствол скважины 708), на который входит стыковочный ниппель, в основном определяется соотношением между длиной наконечника стыковочного ниппеля 1006 и расстоянием между верхним и нижним отклоняющими клиньями 710а,b, наличие верхнего отклоняющего клина 2110а помогает в оказании смещающего усилия на стыковочный ниппель 1002b таким образом, что нет необходимости полагаться на гравитационные силы для помощи в работе верхнего отклоняющего клина 710а. В то время как наконечник стыковочного ниппеля 1006 встречает верхний отклоняющий клин 2110а, направляющая пружина 2114 оказывает воздействие на наконечник стыковочного ниппеля 1006, принуждая стыковочный ниппель 1002b направляться в положение, которое устанавливает его в одну линию с основным стволом скважины 704. На фиг. 23A-23D длина наконечника стыковочного ниппеля 1006 позволяет стыковочному ниппелю 1002b быть адресован в основной ствол скважины 704.
[00100] Обратимся теперь к фиг. 24А-24С, проиллюстрированное на которых представляет собой виды в поперечном разрезе устройства отклоняющего клина 2300, которое иллюстрируется в процессе типичного взаимодействия со стыковочным ниппелем 1002а. Как описано ранее, устройство и работа отклоняющих клиньев 710а,b и 2110а являются теми же самыми, что и описанные ранее со ссылкой на предшествующие фигуры. Следует снова отметить, что наличие верхнего отклоняющего клина 2110а помогает в оказании смещающего усилия на стыковочный ниппель 1002b таким образом, что нет необходимости полагаться на гравитационные силы для помощи в работе верхнего отклоняющего клина 710а. Однако на фиг. 24A-24D длина наконечника стыковочного ниппеля 1006 и наличие отклоняющего клина 710а не позволяет верхнему отклоняющему клину 2110а отклонить стыковочный ниппель 1002b. Вместо этого стыковочный ниппель 1002b сжимает направляющую пружину 2114 верхнего отклоняющего клина 2110а таким образом, что направляющая пружина 2114 втягивается, как проиллюстрировано на фиг. 24В и 24С. Далее стыковочный ниппель 1002а направляется в боковой ствол скважины 708.
[00101] Для операторов скважин важно иметь возможность получить точный и выборочный доступ к определенным боковым каналам скважин или к главному стволу скважины путем спуска в скважину стыковочных ниппелей с известными параметрами. Настоящее изобретение описывает системы, агрегаты и способы для отклонения стыковочного ниппеля или другого устройства в забое скважины. В дополнение к описанным выше вариантам реализации настоящего изобретения, объем изобретения также включает многие примеры конкретных комбинаций, некоторые из которых детализированы ниже.
[00102] Пример 1. Устройство отклоняющего клина, содержащее:
верхний отклоняющий клин, расположенный внутри основного ствола скважины, при этом верхний отклоняющий клин имеет по меньшей мере одну пластину с наклонной поверхностью; и
нижний отклоняющий клин, расположенный внутри основного ствола скважины, при этом нижний отклоняющий клин определяет первый канал и второй канал, при этом один из первого и второго каналов находится в коммуникации с нижней частью основного ствола скважины, а другой из первого и второго каналов находится в коммуникации с боковым стволом скважины;
при этом верхний и нижний отклоняющие клинья сконфигурированы для адресации стыковочного ниппеля либо в боковой ствол скважины, либо в нижнюю часть основного ствола скважины в зависимости от размера наконечника стыковочного ниппеля.
[00103] Пример 2. Устройство отклоняющего клина по примеру 1, отличающееся тем, что верхний и нижний отклоняющие клинья располагаются внутри колонны труб, которая простирается с позиции на поверхности земли.
[00104] Пример 3. Устройство отклоняющего клина по примеру 1 или 2, отличающееся тем, что первый канал имеет диаметр меньше, чем диаметр второго канала.
[00105] Пример 4. Устройство отклоняющего клина по примерам 1-3, отличающееся тем, что наклонная поверхность верхнего отклоняющего клина выполнена с возможностью отклонения стыковочного ниппеля в положение, которое первоначально ориентирует стыковочный ниппель на первый канал.
[00106] Пример 5. Устройство отклоняющего клина по любому из примеров 1-5, отличающееся тем, что наконечник стыковочного ниппеля соединяется с дистальным концом корпуса стыковочного ниппеля, при этом наконечник стыковочного ниппеля имеет первый диаметр, а корпус стыковочного ниппеля имеет второй диаметр, который меньше, чем первый диаметр.
[00107] Пример 6. Устройство отклоняющего клина по примеру 5, отличающееся тем, что если первый диаметр наконечника стыковочного ниппеля меньше, чем диаметр первого канала, то наконечник стыковочного ниппеля выполнен с возможностью приема в первый канал, и стыковочный ниппель адресуется в нижнюю часть основного ствола скважины.
[00108] Пример 7. Устройство отклоняющего клина по примеру 5, отличающееся тем, что если первый диаметр наконечника стыковочного ниппеля больше, чем диаметр первого канала, то стыковочный ниппель выполнен с возможностью адресации во второй канал и в боковой ствол скважины.
[00109] Пример 8. Устройство отклоняющего клина по примеру 7, отличающееся тем, что когда стыковочный ниппель адресуется в второй канал, то по меньшей мере одно из наконечника стыковочного ниппеля и корпуса стыковочного ниппеля принимается между по меньшей мере одной пластиной и вспомогательным элементом, а расстояние между по меньшей мере одной пластиной и вспомогательным элементом увеличивается.
[00110] Пример 9. Устройство отклоняющего клина по примеру 8, дополнительно содержащее смещающий элемент для смещения по меньшей мере одной пластины по направлению к вспомогательному элементу.:
[00111] Пример 10. Способ, включающий:
введение стыковочного ниппеля в основной ствол скважины, при этом стыковочный ниппель включает корпус и наконечник стыковочного ниппеля, размещенный на дистальном конце корпуса, при этом наконечник стыковочного ниппеля имеет ширину;
направление стыковочного ниппеля к верхнему отклоняющему клину, расположенному внутри основного ствола скважины, при этом верхний отклоняющий клин имеет наклонную поверхность;
продвижение стыковочного ниппеля к нижнему отклоняющему клину, расположенному внутри основного ствола скважины, при этом нижний отклоняющий клин определяет первый канал и второй канал, при этом один из первого и второго каналов находится в коммуникации с нижней частью основного ствола скважины, а другой из первого и второго каналов находится в коммуникации с боковым стволом скважины; и
направление стыковочного ниппеля либо в боковой ствол скважины, либо в нижнюю часть основного ствола скважины в зависимости от ширины наконечника стыковочного ниппеля.
[00112] Пример 11. Способ по примеру 10, отличающийся тем, что направление стыковочного ниппеля к верхнему отклоняющему клину включает:
контакт наконечника стыковочного ниппеля с наклонной поверхностью; и
поворот наконечника стыковочного ниппеля в положение, которое первоначально ориентирует стыковочный ниппель на первый канал.
[00113] Пример 12. Способ по примеру 10 или 11, отличающийся тем, что ширина наконечника стыковочного ниппеля является его диаметром, при этом способ дополнительно включает:
прием наконечника стыковочного ниппеля в первый канал, если диаметр наконечника стыковочного ниппеля меньше, чем диаметр первого канала.
[00114] Пример 13. Способ по любому из примеров 10-12, отличающийся тем, ширина наконечника стыковочного ниппеля является его диаметром, при этом способ дополнительно включает:
прием наконечника стыковочного ниппеля в первый канал, если диаметр наконечника стыковочного ниппеля больше, чем диаметр первого канала.
[00115] Пример 14. Устройство отклоняющего клина, содержащее:
первый верхний отклоняющий клин, расположенный внутри основного ствола скважины и для адресации стыковочного ниппеля определяющий первый и второй каналы, которые вытянуты в продольном направлении в продолжение верхнего отклоняющего клина, при этом ширина второго канала больше, чем ширина первого канала;
второй верхний отклоняющий клин, расположенный внутри основного ствола скважины, при этом верхний отклоняющий клин имеет первую и вторую пластины, отдаленные друг от друга на первое расстояние, при этом по меньшей мере одна из первой и второй пластин, имеет наклонную поверхность; и
нижний отклоняющий клин, расположенный внутри основного ствола скважины, и расположенный отдельно от первого верхнего отклоняющего клина на втором расстоянии, при этом нижний отклоняющий клин определяет первый канал, который сообщается с нижней частью основного ствола скважины, и второй канал, который сообщается с боковым стволом скважины,
при этом первый верхний, второй верхний и нижний отклоняющие клинья сконфигурированы для адресации стыковочного ниппеля либо в боковой ствол скважины, либо в нижнюю часть основного ствола скважины в зависимости от размера наконечника стыковочного ниппеля стыковочного ниппеля в сравнении с вторым расстоянием.
[00116] Пример 15. Устройство отклоняющего клина по примеру 14, отличающееся тем, что первый верхний, второй верхний и нижний отклоняющие клинья располагаются внутри колонны труб, которая простирается с позиции на поверхности земли.
[00117] Пример 16. Устройство отклоняющего клина по примерам 14 или 15, отличающееся тем, первый верхний отклоняющий клин обеспечивает вторую наклонную поверхность, обращенную в направлении вверх по стволу скважины внутри основного ствола скважины, при этом наклонная поверхность выполнена с возможностью адресовать стыковочный ниппель во второй канал.
[00118] Пример 17. Устройство отклоняющего клина по примерам 14-16, отличающееся тем, что наконечник стыковочного ниппеля соединяется с дистальным концом корпуса стыковочного ниппеля, при этом наконечник стыковочного ниппеля демонстрирует первый диаметр, а корпус стыковочного ниппеля демонстрирует второй диаметр, который меньше, чем первый диаметр и также меньше, чем ширина первого канала.
[00119] Пример 18. Устройство отклоняющего клина по примерам 14-17, отличающееся тем, что первая наклонная поверхность второго верхнего отклоняющего клина смещает стыковочный ниппель к первому каналу первого верхнего отклоняющего клина.
[00120] Пример 19. Устройство отклоняющего клина по примерам 14-18, отличающееся тем, что если длина наконечника стыковочного ниппеля больше, чем предварительно заданное расстояние, то стыковочный ниппель выполнен с возможностью адресовать во второй канал и в боковой ствол скважины.
[00121] Пример 20. Устройство отклоняющего клина по любому из примеров 14-19, отличающееся тем, что если длина наконечника стыковочного ниппеля меньше, чем предварительно заданное расстояние, то стыковочный ниппель выполнен с возможностью адресовать в первый канал и в нижнюю часть основного ствола скважины.
[00122] Пример 21. Устройство отклоняющего клина, содержащее:
верхний отклоняющий клин, расположенный внутри основного ствола скважины, при этом верхний отклоняющий клин имеет первую и вторую пластины, отдаленные друг от друга на первое расстояние, при этом по меньшей мере одна из первой и второй пластин, имеет наклонную поверхность; и
нижний отклоняющий клин, расположенный внутри основного ствола скважины, при этом нижний отклоняющий для адресации определяет первый канал и второй канал, при этом один из первого и второго каналов находится в коммуникации с нижней частью основного ствола скважины, а другой из первого и второго каналов находится в коммуникации с боковым стволом скважины;
при этом верхний и нижний отклоняющие клинья сконфигурированы для адресации стыковочного ниппеля либо в боковой ствол скважины, либо в нижнюю часть основного ствола скважины в зависимости от размера наконечника стыковочного ниппеля.
[00123] Пример 22. Устройство отклоняющего клина по примеру 21, отличающееся тем, что верхний и нижний отклоняющие клинья располагаются внутри колонны труб, которая простирается с позиции на поверхности земли.
[00124] Пример 23. Устройство отклоняющего клина по примеру 21 или 22, отличающееся тем, что первый канал имеет диаметр меньше, чем диаметр второго канала.
[00125] Пример 24. Устройство отклоняющего клина по примерам 21-23, отличающееся тем, что наклонная поверхность верхнего отклоняющего клина выполнена с возможностью отклонения стыковочного ниппеля в положение, которое первоначально ориентирует стыковочный ниппель на первый канал.
[00126] Пример 25. Устройство отклоняющего клина по любому из примеров 21-24, отличающееся тем, что наконечник стыковочного ниппеля соединяется с дистальным концом корпуса стыковочного ниппеля, при этом наконечник стыковочного ниппеля имеет первый диаметр, а корпус стыковочного ниппеля имеет второй диаметр, который меньше, чем первый диаметр.
[00127] Пример 26. Устройство отклоняющего клина по примеру 25, отличающееся тем, что если первый диаметр наконечника стыковочного ниппеля меньше, чем диаметр первого канала, то наконечник стыковочного ниппеля выполнен с возможностью приема в первую трубу, и стыковочный ниппель адресуется в нижнюю часть основного ствола скважины.
[00128] Пример 27. Устройство отклоняющего клина по примеру 25, отличающееся тем, что если первый диаметр наконечника стыковочного ниппеля больше, чем диаметр первого канала, то стыковочный ниппель выполнен с возможностью быть адресованным во вторую трубу и в боковой ствол скважины.
[00129] Пример 28. Устройство отклоняющего клина по примеру 27, отличающееся тем, что когда стыковочный ниппель адресуется ко второму каналу, то по меньшей мере одно из наконечника стыковочного ниппеля и корпуса стыковочного ниппеля принимается между по меньшей мере одной пластиной и вспомогательным элементом, а расстояние между по меньшей мере одной пластиной и вспомогательным элементом увеличивается.
[00130] Пример 29. Устройство отклоняющего клина по любому из примеров 21-28, дополнительно содержащее смещающий элемент для смещения первой и второй пластин в направлении друг к другу.
[00131] Пример 30. Устройство отклоняющего клина, как оно проиллюстрировано и описано в настоящем документе.
[00132] Пример 31. Способ отклонения стыковочного ниппеля, как он проиллюстрирован и описан в настоящем документе.
[00133] Из приведенного выше должно быть очевидно, что были предложены варианты реализации изобретения, имеющие значительные преимущества. В то время как варианты реализации настоящего изобретения представлены только в немногих видах, варианты реализации настоящего изобретения не ограничиваются, а, наоборот, являются пригодными для различных изменений и модификаций без отступления от сущности настоящего изобретения.