Опорное устройство для колонны насосно-компрессорных труб
Группа изобретений относится к скважинным компоновкам насосно-компрессорных труб, которые могут испытывать сжимающие нагрузки. Опорное устройство содержит верхнюю часть, которая имеет первую ширину и имеет необходимые размеры для размещения внутри колонны насосно-компрессорных труб и выполнена с возможностью съема с колонны насосно-компрессорных труб, базовую часть, которая имеет вторую ширину и имеет необходимые размеры для размещения внутри колонны насосно-компрессорных труб и выполнена с возможностью съема с колонны насосно-компрессорных труб, и вертикальную опору, соединяющую верхнюю часть с базовой частью и имеющую третью ширину, размеры которой определяют путь потока жидкости между вертикальной опорой и внутренней поверхностью колонны насосно-компрессорных труб. Опорное устройство дополнительно содержит поверхность соединения для соединения этого устройства с дополнительным опорным устройством, которая имеет отверстие, размеры которого позволяют принять соединительный стержень для соединения опорного устройства с дополнительным опорным устройством. Обеспечивается достаточная опора в направлении сжатия, чтобы предотвратить пластическую деформацию боковой трубы в этом направлении. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 9 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[1] Данное изобретение относится, в целом, к скважинным компоновкам и, более конкретно (хотя и не обязательно исключительно), к скважинным компоновкам насосно-компрессорных труб, которые могут испытывать сжимающие нагрузки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[2] Скважина может быть многоствольной скважиной. Многоствольная скважина может иметь множество боковых стволов скважины, которые ответвляются от основного ствола скважины. Колонны насосно-компрессорных труб могут быть расположены внутри основного ствола скважины и внутри боковых стволов скважины. На колонну насосно-компрессорных труб могут быть оказаны нагрузки в забое скважины, которые могут приводить к разрушению колонны насосно-компрессорных труб и затруднять движение потока флюидов через колонну насосно-компрессорных труб.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[3] На фиг. 1 проиллюстрирован вид в поперечном сечении системы многоствольной скважины с многоотводным соединением для регулирования притока, расположенным внутри основного ствола скважины и проходящим в боковой ствол скважины, в соответствии с аспектом данного изобретения.
[4] На фиг. 2А проиллюстрирован вид в поперечном сечении расположенного многоотводного соединения для регулирования притока, который содержит опорные конструкции внутри боковой трубы, в соответствии с аспектом данного изобретения.
[5] На фиг. 2B проиллюстрирован увеличенный вид части многоотводного соединения для регулирования притока, проиллюстрированного на фиг. 2А, в соответствии с аспектом данного изобретения.
[6] На фиг. 2C проиллюстрирован увеличенный вид другой части многоотводного соединения для регулирования притока, проиллюстрированного на фиг. 2А, в соответствии с аспектом данного изобретения.
[7] На фиг. 3 проиллюстрирован вид в перспективе промежуточного опорного блока, в соответствии с аспектом данного изобретения.
[8] На фиг. 4 проиллюстрирован вид в перспективе последнего опорного блока, в соответствии с аспектом данного изобретения.
[9] На фиг. 5 проиллюстрирован вид в перспективе многоотводного соединения для регулирования притока, проиллюстрированного на фиг. 2А на забойном конце боковой трубы, в соответствии с аспектом данного изобретения.
[10] На фиг. 6 проиллюстрирован вид в поперечном сечении колонны насосно-компрессорных труб, которая содержит опору клинового домкрата, в соответствии с аспектом данного изобретения.
[11] На фиг. 7 проиллюстрирован вид в перспективе опоры клинового домкрата в соответствии с аспектом данного изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[12] Пространственно относительные термины, такие как «под», «ниже», «нижний», «выше», «верхний», «вверх по стволу скважины», «вниз по стволу скважины», «выше по потоку», «ниже по потоку» и т.п., могут использоваться в данном документе для простоты описания, чтобы описать отношение одного элемента или составляющей к другому(им) элементу(ам) или составляющей(им), как проиллюстрировано, причем направление вверх направлено к верхней части соответствующей фигуры, а направление вниз направлено к нижней части соответствующей фигуры, направление вверх по стволу скважины направлено к поверхности ствола скважины, направление вниз по стволу скважины направлено к призабойному участку ствола скважины. Если не указано иное, пространственно относительные термины предназначены для охвата различных ориентаций устройства при использовании или работе в дополнение к ориентации, изображенной на фигурах. Например, если устройство на фигурах перевернуто, элементы, описанные как находящиеся «ниже» или «под» другими элементами или составляющими, будут тогда ориентированы «над» другими элементами или составляющими. Таким образом, приведенный в качестве примера термин «ниже» может охватывать как ориентацию выше, так и ориентацию ниже. Устройство может быть ориентировано иным образом (повернуто на 90 градусов или в других ориентациях), и пространственно относительные описательные термины, используемые в данном документе, также могут интерпретироваться соответствующим образом.
[13] Некоторые аспекты и признаки относятся к скважинным системам, включая системы многоствольных скважины. Многоствольная скважина может иметь множество боковых стволов скважины, которые ответвляются от основного ствола скважины. Основной ствол скважины может быть пробурен вертикально, направленно или под наклонным углом, а боковые стволы скважины могут быть пробурены горизонтально или иным образом отклонены от основного ствола скважины. Колонны насосно-компрессорных труб могут быть расположены в многоствольной скважине, в том числе в основном стволе скважины и боковом стволе скважины. В некоторых аспектах многоотводное соединение для регулирования притока, который содержит множество колонн насосно-компрессорных труб, может быть расположено в основном стволе скважины и боковом стволе скважины. Многоотводное соединение для регулирования притока может содержать боковую трубу, которая может быть гибкой для облегчения размещения боковой трубы в боковом стволе скважины. Боковая труба может иметь преимущественно D-образное поперечное сечение («D-образная труба»). Например, в системе FlexRite, реализуемой на рынке компанией Sperry-Sun Drilling Services, используются D-образные колонны насосно-компрессорных труб. Нагрузки, воздействующие на боковую трубу со стороны пласта, могут приводить к разрушению боковой трубы.
[14] В некоторых аспектах опорные конструкции могут быть расположены внутри боковой трубы для обеспечения опоры боковой трубы и для предотвращения пластической деформации или разрушения боковой трубы в ответ на воздействие нагрузок, воздействующих на боковую трубу со стороны пласта. Опорные конструкции могут содержать опорные блоки или опоры клинового домкрата, которые могут быть расположены внутри боковой трубы. В некоторых аспектах боковая труба может иметь D-образное поперечное сечение. В некоторых аспектах боковая труба может иметь круглое поперечное сечение или другую подходящую форму поперечного сечения. Опорные конструкции могут иметь размеры и форму, подходящие для боковой трубы. Опорные конструкции также могут иметь такие размеры и форму, чтобы они могли взаимодействовать с другими элементами многоотводного соединения для регулирования притока или другими скважинными инструментами.
[15] В некоторых аспектах опорная конструкция может быть опорным блоком. Первый опорный блок может быть расположен на первом конце боковой трубы и может находиться в зацеплении с тройниковым соединителем многоотводного соединения для регулирования притока. Последний опорный блок может быть расположен на противоположном конце боковой трубы и может входить в зацепление с пальцами удерживающей втулки многоотводного соединения для регулирования притока. Промежуточные опорные конструкции могут быть расположены между первым и последним опорными блоками и могут быть соединены друг с другом с помощью любой подходящей соединительной поверхности или конструкции, включая, но не ограничиваясь этим, соединительный стержень, который входит в зацепление с отверстием в промежуточном опорном блоке. Опорные блоки внутри боковой трубы могут быть разнесены или смещены в поперечном направлении друг от друга. Пространства между опорными блоками могут позволить боковой трубе изгибаться при ее расположении в боковом стволе скважины, сохраняя при этом опору для предотвращения разрушения или пластической деформации боковой трубы. Блок может быть вставлен в боковую трубу или другую колонну насосно-компрессорных труб или удален из боковой трубы или другой колонны насосно-компрессорных труб, в которой требуется опора.
[16] В некоторых аспектах опорные конструкции могут содержать опоры клинового домкрата, которые содержат верхний клин, расположенный сверху нижнего клина, с резьбовым стержнем, расположенным между верхним и нижним клином. Высота опоры клинового домкрата может быть увеличена путем вращения резьбового стержня в первом направлении. Несколько опор клинового домкрата могут быть вставлены в трубу, например, в боковую трубу многоотводного соединения для регулирования притока, имеющего D-образное поперечное сечение. Каждая опора клинового домкрата может быть вставлена на первой высоте, и после вставки резьбовой стержень можно вращать в первом направлении, чтобы увеличить высоту опоры клинового домкрата, пока верхняя поверхность верхнего клина не коснется внутренней поверхности верхней части боковой трубы. Позже опора клинового домкрата может быть удалена из боковой трубы. Резьбовой стержень опоры клинового домкрата можно поворачивать во втором направлении, чтобы уменьшить высоту опоры клинового домкрата, прежде чем снять опору клинового домкрата. Уменьшение высоты опоры клинового домкрата перед снятием может дать возможность легче снять опору клинового домкрата с боковой трубы.
[17] Эти иллюстративные примеры приведены для ознакомления читателя с общим объектом изобретения, обсуждаемым в данном документе, и не предназначены для ограничения объема раскрытых концепций. Следующие разделы описывают различные дополнительные признаки и примеры со ссылкой на графические материалы, в которых одинаковые номера обозначают одинаковые элементы, и описания направлений используются для описания иллюстративных аспектов, но, подобно иллюстративным аспектам, не должны использоваться для ограничения данного изобретения.
[18] На фиг. 1 проиллюстрирован вид в поперечном сечении системы 10 многоствольной скважины, которая содержит ствол, который является основным стволом 12 скважины, и боковой ствол 14 скважины. Сам «основной ствол скважины» также может быть боковым стволом скважины. Боковой ствол 14 скважины проходит, по существу, горизонтально от основного ствола 12 скважины. Дополнительные боковые стволы скважины могут проходить от основного ствола 12 скважины. Анкерное устройство 16 может быть расположено внутри основного ствола 12 скважины ниже места соединения между основным стволом 12 скважины и боковым стволом 14 скважины. Анкерное устройство 16 может содержать, но не ограничивается этим, пакер, защелку или защелку и надувные уплотнения. Отклонитель 18 может быть принят анкерным устройством 16 и может быть расположен чуть ниже места соединения между основным стволом 12 скважины и боковым стволом 14 скважины. Отклонитель 18 может помочь в расположении колонн насосно-компрессорных труб и другого скважинного оборудования в боковом стволе 14 скважины.
[19] Многоотводное соединение 20 для регулирования притока («соединение для регулирования притока») может быть расположено внутри основного ствола 12 скважины и бокового ствола 14 скважины. Соединение 20 для регулирования притока может содержать основную трубу 22 и боковую трубу 24, каждая из которых прикреплена на верхнем конце к Y-образному соединителю 26, а переходник 28 соединен с концом 30 боковой трубы 24. Y-образный соединитель 26 может быть расположен в основном стволе 12 скважины над местом соединения между основным стволом 12 скважины и боковым стволом 14 скважины. Основная труба 22 может проходить от Y-образного соединителя 26 через основной ствол 12 скважины в отклонитель 18. В некоторых аспектах боковая труба 24 может иметь D-образное поперечное сечение («D-образная труба») и отклоняется в боковой ствол 14 скважины отклонителем 18. В некоторых аспектах боковая труба 24 может иметь круглое поперечное сечение или другое поперечное сечение подходящей формы. Боковая труба 24 может быть соединена с переходным фланцем 28 на конце 30 боковой трубы 24 в боковом стволе 14 скважины. Переходной фланец 28 может соединять боковую трубу 24 с оборудованием, расположенным ниже по стволу скважины от боковой трубы 24 внутри бокового ствола 14 скважины.
[20] Пласт 32 над боковой трубой 24 соединения 20 для регулирования притока может прилагать усилия к боковой трубе 24, что может привести к разрушению или пластической деформации боковой трубы 24, а это может ограничить поток жидкости через боковую трубу 24 и может потребоваться замена боковой трубы 24. В некоторых аспектах опорные конструкции 29 могут быть расположены внутри боковой трубы 24, чтобы увеличить прочность трубы и увеличить сопротивление боковой трубы 24 пластической деформации в ответ на воздействие усилий со стороны пласта 32.
[21] На фиг. 2А проиллюстрирован вид в поперечном сечении многоотводного соединения 40 для регулирования притока, который содержит опорные конструкции в виде опорных блоков 42а, 42b, 42с. Соединение 40 для регулирования притока может содержать основную трубу 44 и боковую трубу 46, каждая из которых прикреплена к Y-образному соединителю 48 и проходит от него. Соединение 40 для регулирования притоком проиллюстрировано на фиг. 2А до введения в ствол скважины, таким образом проиллюстрировано, что основная труба 44 и боковая труба 46 расположены параллельно друг другу. Основная труба 44 может иметь круглое поперечное сечение, D-образное поперечное сечение или любую другую подходящую форму поперечного сечения. Ниппельный стыковочный переводник 50 может быть присоединен к забойному концу 52 основной трубы 44 для соединения основной трубы 44 с оборудованием внутри основного ствола скважины. Боковая труба 46, проиллюстрированная на фиг. 2А, имеет D-образное поперечное сечение, хотя в некоторых аспектах может использоваться круглое поперечное сечение или другая подходящая форма поперечного сечения. В некоторых аспектах боковая труба 46 может проходить на расстояние от около десяти футов до около пятидесяти футов. В некоторых аспектах боковая труба 46 может проходить на расстояние от около двадцати футов до около тридцати футов. Опорные блоки 42a, 42b, 42c расположены внутри боковой трубы 46. Опорные блоки 42a, 42b, 42c могут быть изготовлены из коррозионно-стойкого сплава, например коррозионно-стойкой стали, или из любого другого подходящего материала. Удерживающая втулка 54 расположена на забойном конце 56 боковой трубы 46. Переходник 58 может быть присоединен к удерживающей втулке 54 боковой трубы 46 на забойном конце 56 боковой трубы 46.
[22] Первый опорный блок 42a может быть расположен вблизи Y-образного соединителя и может иметь форму, принимаемую Y-образным соединителем, как более подробно описано ниже со ссылкой на фиг. 2B. Последний опорный блок 42c может быть расположен на забойном конце 56 боковой трубы 46 рядом с удерживающей втулкой 54 и может иметь соответствующую форму для его приема удерживающей втулкой 54, как более подробно описано ниже со ссылкой на фиг. 2C и фиг. 4. Промежуточные опорные блоки 42b расположены между первым опорным блоком 42а и последним опорным блоком 42с. Смежные опорные блоки 42a, 42b, 42c могут удерживаться в боковой трубе 46 посредством соединительного стержня 62, который проходит между двумя смежными опорными блоками. Промежуточный опорный блок 42b проиллюстрирован более подробно на фиг. 3, согласно аспекту данного изобретения.
[23] Как проиллюстрировано на фиг. 2A, опорные блоки 42a, 42b, 42c могут быть расположены внутри боковой трубы 46, например, боковой трубы 46, имеющей D-образное поперечное сечение. Опорные блоки 42a, 42b, 42c могут быть вставлены в боковую трубу 46, а затем удалены из боковой трубы 46. Опорные блоки 42a, 42b, 42c могут удерживаться в боковой трубе 46 за счет трения между опорными блоками 42a. 42b, 42c и внутренней поверхностью 60 боковой трубы. Опорные блоки 42a, 42b, 42c также могут удерживаться в боковой трубе 46 посредством соединительных стержней 62, которые могут проходить между двумя смежными опорными блоками. Каждый из опорных блоков 42a, 42b, 42c смещен в боковом направлении или разнесен от смежных опорных блоков. Соединительный стержень 62 может проходить между смежными опорными блоками. Пространство, обеспеченное между смежными опорными блоками, может позволить боковой трубе 46 гнуться и изгибаться, когда боковая труба 46 расположена в боковом стволе скважины.
[24] На фиг. 3 проиллюстрирован вид в перспективе промежуточного опорного блока 42b в соответствии с фиг. 2А. Промежуточный опорный блок 42b может иметь верхнюю часть 70 и базовую часть 72, которые соединены вертикальной опорой 74. Верхняя часть 70 может иметь ширину W1, которая меньше ширины W2 базовой части 72, другими словами верхняя часть 70 может быть более узкой, чем базовая часть 72. Ширина W2 базовой части 72 может быть больше, чем ширина W1 верхней части 70, чтобы промежуточный опорный блок 42b мог находиться в пределах боковой трубы 46, имеющей D-образное поперечное сечение. Базовая часть 72 промежуточного опорного блока 42b может находиться на плоской стороне боковой трубы 46, имеющей D-образное поперечное сечение. Верхняя часть 70 промежуточного опорного блока 42b может проходить в непосредственной близости от внутренней поверхности 60 боковой трубы 46 (проиллюстрированной на фиг. 2А). Ширина W2 базовой части 72 может быть рассчитана таким образом, чтобы она соответствовала боковой трубе 46, в которую она будет вставлена. Промежуточные опорные блоки 42b могут удерживаться в боковой трубе 46 за счет трения между поверхностью 76 верхней части 70 и внутренней поверхностью 60 боковой трубы 46 (проиллюстрированной на фиг. 2А) и за счет трения между поверхностью (не проиллюстрирована) базовой части 72 и внутренней поверхностью 60 боковой трубы 46 (проиллюстрированной на фиг. 2А). Большая ширина W2 базовой части 72 может также увеличить трение между опорным блоком 42b и внутренней поверхностью боковой трубы 46. Ширина W2 базовой части 72 промежуточной опоры блока 42b может предотвращать вращение и перемещение промежуточного опорного блока 42b внутри боковой трубы 46 (проиллюстрированной на фиг. 2А). Вертикальная опора 74 может иметь ширину, которая определяет путь потока между вертикальной опорой 74 и внутренней поверхностью боковой трубы. Как проиллюстрировано на фиг. 2B, ширина вертикальной опоры 74 может быть меньше ширины W2 базовой части 72. В некоторых аспектах боковая труба 46 может иметь другую форму поперечного сечения, а ширина W2 базовой части 72 может быть такой же или меньше, чем ширина W1 верхней части 70. В некоторых аспектах ширина вертикальной опоры 74 может быть больше, чем ширина W1 верхней части 70, и может быть такой же или большей, чем ширина W2 базовой части 72.
[25] Опорные блоки 42a, 42b, 42c также могут удерживаться в боковой трубе 46 посредством соединительных стержней 62 (проиллюстрированных на фиг. 2A), которые проходят между двумя смежными опорными блоками. Как проиллюстрировано на фиг. 3, соединительные стержни могут быть расположены внутри отверстия или выемки 78 в конце 80 промежуточного опорного блока 42b. Отверстие 78 может быть иметь резьбу с соединительным стержнем, имеющим соответствующую резьбу. Отверстие может проходить в промежуточный опорный блок 42b на требуемую глубину d1. В некоторых аспектах отверстие 78 может полностью проходить через промежуточный опорный блок 42b. В некоторых аспектах отверстие 78 может быть расположено на обоих концах промежуточного опорного блока 78. В некоторых аспектах отверстие 78 может иметь резьбу, например, но не ограничиваясь этим, чтобы полностью или частично быть выполненным с резьбой. В некоторых аспектах промежуточный опорный блок 42b также может содержать выступы или другие удлинения, которые проходят в отверстие 78 и определяют требуемую глубину d1, на которую соединительный стержень может проходить в промежуточный опорный блок 42b. Первый опорный блок 42a и последний опорный блок 42c также могут иметь отверстия, как описано в отношении промежуточных опорных блоков 42b. Как проиллюстрировано на фиг. 2А, соединительный стержень 62 может не полностью проходить через каждый из опорных блоков 42a, 42b, 42c и может смещаться в боковом направлении от смежного соединительного стержня 62. Боковое расстояние между соединительными стержнями 62 может позволить боковой трубе 46 гнуться или изгибаться при вставке в боковой ствол скважины. В некоторых аспектах опорный блок может содержать штифт, который проходит со стороны опорного блока. Штифт может иметь такие размеры, чтобы быть принятым в отверстии на конце смежного опорного блока. Штифт может проходить только часть длины соседнего опорного блока, что позволяет боковой трубе сохранять гибкость во время ввода в боковой ствол скважины. В некоторых аспектах один или более промежуточных опорных блоков 42b могут содержать другие подходящие соединительные поверхности, например, но не ограничиваясь этим, комбинацию штифтов, отверстий, резьбовых поверхностей или других подходящих соединительных поверхностей для закрепления промежуточных блоков 42b на требуемом расстоянии.
[26] На фиг. 2B проиллюстрирован увеличенный вид части в соответствии с фиг. 2A, изображающий первый опорный блок 42а, соединенный с Y-образным соединителем 48. Первый опорный блок 42а может быть соединен с Y-образным соединителем 48 с помощью пальца 49, проходящего от конца первого опорного блока 42а, который имеет такой размер, чтобы приниматься выемкой в Y-образном соединителе 48. Первый опорный блок 42a может быть соединен с промежуточным опорным блоком 42b соединительным стержнем 62. Соединение между первым опорным блоком 42a и Y-образным соединителем 48 может помочь удерживать на месте опорные блоки 42a, 42b, 42c, расположенные вдоль длины боковой трубки 46.
[27] Как проиллюстрировано на фиг. 2C, представляющей увеличенный вид части в соответствии с фиг. 2А, изображающий забойный конец 56 боковой трубы 46, последний опорный блок 42с может быть соединен и удерживаться на месте пальцами 64а, 64b удерживающей втулки 54 соединения 40 для регулирования притока (проиллюстрировано полностью на фиг. 2А). На фиг. 4 проиллюстрирован вид в перспективе последнего опорного блока 42с в соответствии с фиг. 2А и 2С, согласно аспекту данного изобретения. Вертикальная опора 90 последнего опорного блока 42с может иметь ширину W1, размеры которой позволяют ему приниматься пальцами 64a, 64b (как проиллюстрировано на фиг. 2C и фиг. 5) скользящей муфты 54 (проиллюстрирована на фиг. 2C и фиг. 5).
[28] Как проиллюстрировано на фиг. 4, последний опорный блок 42c может иметь внешнюю кромку, которая определяет канавку или выемку 92 на одной или обеих сторонах базовой части 94 последнего опорного блока 42с. На фиг. 5 проиллюстрирован вид в перспективе последнего опорного блока 42с, расположенного внутри боковой трубы 46 и соединенного с пальцами 64а, 64b удерживающей втулки 54. Канавка 92 может увеличить размеры пути потока между последним опорным блоком 42с и внутренней поверхностью 60 боковой трубы 46 на забойном конце 56 боковой трубы 46 вблизи удерживающей втулки 54. В некоторых аспектах последний опорный блок 42с может не иметь канавку 92.
[29] На фиг. 6 проиллюстрирована опорная конструкция, в частности, опора 110 клинового домкрата, расположенная внутри трубы 112, в соответствии с аспектом данного изобретения. Хотя в части трубы 112, видимой на фиг. 6, проиллюстрирована только одна опора 110 клинового домкрата, несколько опор 110 клиновых домкратов могут быть расположены вдоль длины трубы 112. В некоторых аспектах труба 112 может представлять собой трубу, имеющую D-образное поперечное сечение. В некоторых аспектах труба 112 может иметь другую форму поперечного сечения. В некоторых аспектах несколько опор 110 клинового домкрата могут быть вставлены в боковую трубу многоотводного соединения для регулирования притока для увеличения прочности боковой трубы, например, но не ограничиваясь этим, для увеличения предела текучести, предельной прочности или прочности на сжатие боковой трубы. На фиг. 7 проиллюстрирован вид в перспективе опоры 110 клинового домкрата. Как проиллюстрировано на фиг. 6 и фиг. 7, опора 110 клинового домкрата может содержать нижний клин 114 и верхний клин 116. Нижний клин 114 может иметь верхнюю поверхность 118, которая является наклонной поверхностью. Верхний клин 116 может иметь нижнюю поверхность 120, расположенную под углом, чтобы опираться на верхнюю поверхность 118 нижнего клина 114. Верхняя поверхность 122 верхнего клина 116 может быть, по существу, параллельной нижней поверхности 124 нижнего клина 114. Резьбовой стержень 126 может проходить между верхним клином 116 и нижним клином 114 и может быть соединен с базовой плитой 128 на каждом конце резьбового стержня 126.
[30] Как проиллюстрировано на фиг. 7, базовая плита 128 опоры 110 клинового домкрата может иметь ширину Wz, размер которой соответствует размеру плоской поверхности трубы, например плоской поверхности трубки, имеющей D-образное поперечное сечение. Каждый из верхнего клина 116 и нижнего клина 114 может иметь ширину, размер которой соответствует размеру трубы, например трубы 112 (проиллюстрированной на фиг. 6), и определять путь потока жидкости через трубу вокруг опоры 110 клинового домкрата.
[31] Опора 110 клинового домкрата может иметь общую высоту ht от нижней поверхности 129 базовой плиты 128 до верхней поверхности 122 верхнего клина 116. Резьбовой стержень 126 может поворачиваться пользователем в первом направлении, чтобы увеличить общую высоту ht опоры 110 клинового домкрата. Резьбовой стержень 126 можно соединить с верхним клином 116 и нижним клином 114, чтобы заставить верхний клин 116 и нижний клин 114 линейно сжиматься в ответ на поворачивание резьбового стержня 126 в первом направлении. Верхний клин 116 и нижний клин 114 могут вертикально расширяться, увеличивая общую высоту ht опоры 110 клинового домкрата в ответ на линейное сжатие при повороте резьбового стержня 126 в первом направлении.
[32] Опора 110 клинового домкрата может быть расположена внутри трубы на начальной общей высоте ht. Начальная общая высота ht опоры 110 клинового домкрата может быть меньше высоты трубы, так что верхняя поверхность 122 верхнего клина 116 не касается внутренней поверхности 140 верхней части 132 трубы 112 (проиллюстрированной на фиг. 6). Как проиллюстрировано на фиг. 6, после размещения внутри трубы общая высота ht опоры 110 клинового домкрата может быть увеличена путем поворота резьбового стержня 126 до тех пор, пока верхняя поверхность 122 верхнего клина 116 не соприкоснется с внутренней поверхностью 130 верхней части 132 трубы 112. Несколько опор 110 клинового домкрата могут быть вставлены в трубу 112 для увеличения длины трубы 112 и обеспечения опоры для трубы 112. Каждая из опор 110 клинового домкрата в трубе 112 может иметь общую высоту ht опоры 110 клинового домкрата, отрегулированную так, чтобы расположить верхнюю поверхность 122 верхнего клина 116 напротив внутренней поверхности 130 верхней части 132 трубы 112. Общая высота ht каждой из опор 110 клинового домкрата также может быть уменьшена путем поворота резьбового стержня 126 во втором направлении. Верхний клин 116 и нижний клин 114 могут линейно расширяться и уменьшать общую высоту ht опоры 110 клинового домкрата в ответ на поворот резьбового стержня 126 во втором направлении. Опоры 110 клинового домкрата внутри трубы 112 можно легче снять с трубы 112, когда опора 110 клинового домкрата не находится в контакте с внутренней поверхностью 130 верхней части 132 трубы 112.
[33] В некоторых аспектах опорное устройство может содержать верхнюю поверхность и нижнюю поверхность. Расстояние между верхней поверхностью и нижней поверхностью опорного устройства может определять высоту опорного устройства. Опорное устройство может иметь регулируемую длину. Высота опорного устройства может быть отрегулирована с помощью резьбового стержня или винта, в некоторых аспектах высота может регулироваться с помощью гидравлической или электрической энергии. В еще других аспектах могут быть использованы и другие подходящие средства для регулировки высоты опорного устройства. Опорное устройство может быть введено в колонну насосно-компрессорных труб на высоте ввода. Высота опорного устройства может быть увеличена, когда опорное устройство расположено внутри колонны насосно-компрессорных труб. Высота опорного устройства может быть увеличена до поддерживаемой высоты, на которой верхняя поверхность опорного устройства находится в контакте с внутренней поверхностью верхней части колонны насосно-компрессорных труб и нижней поверхностью, находится в контакте с внутренней поверхностью нижней части колонны насосно-компрессорных труб. Таким образом, поддерживаемая высота опорного устройства может соответствовать высоте по вертикали внутренней части колонны насосно-компрессорных труб. Поддерживаемая высота опорного устройства может быть меньше, чем максимальная высота опорного устройства, когда опорное устройство не находится в пределах колонны насосно-компрессорных труб. В некоторых аспектах опорное устройство может содержать доводчики с рычажной тягой, которые могут быть расположены так, чтобы увеличивать или уменьшать высоту опорного устройства. В некоторых аспектах опорное устройство может представлять собой устройство клинового домкрата, которое не содержит базовую плиту. В некоторых аспектах опорное устройство может содержать запорные элементы или расширения. Высота опорного устройства может быть увеличена или уменьшена с помощью механической энергии, гидравлической энергии, электрической энергии или других подходящих источников энергии.
[34] Колонна насосно-компрессорных труб, которая содержит опорные конструкции, например, боковую трубу с многоотводным боковым соединением, которое содержит опорные блоки, может испытывать большую степень разрушения по сравнению с трубой, которая не содержит опорные блоки. В некоторых аспектах боковая труба, имеющая опорные блоки, вставленные в трубу, может иметь степень разрушения, которая более чем в 2,6 раза превышает степень разрушения боковой трубы без опорных блоков, вставленных в трубу. Боковой ствол скважины может испытывать сильное сжатие из-за того, что пласт оказывает воздействие сверху, например, силу сдавливания или сжатия, что приводит к образованию локальной области давления на боковую трубу внутри бокового ствола скважины в одном направлении. Использование опорных блоков внутри боковой трубы может обеспечить достаточную опору в направлении сжатия, чтобы предотвратить пластическую деформацию боковой трубы в этом направлении. Например, боковая труба, имеющая D-образное поперечное сечение, которая содержит опорные блоки, например боковую трубу 46 и опорные блоки 42a, 42b, 42c (проиллюстрированные на фиг. 2A), при давлении сжатия 400000 фунт-сил не деформируется и не разрушается под воздействием этой силы сжатия. Боковая труба, имеющая опорные блоки, при силе сжатия менее 400000 фунт-сил, может иметь показатель напряжения около 62 тысяч фунтов на кв. дюйм, исходя из модели напряжения по Мизесу. Однако та же самая боковая труба без каких-либо опорных блоков (например, боковая труба 46 без опорных блоков 42a, 42b, 42c) может испытывать значение напряжения около 80 тысяч фунтов на кв. дюйм при силе сжатия всего 175000 фунтов, исходя из модели напряжения по Мизесу. Таким образом, боковая труба с опорными блоками может иметь более низкий показатель напряжения, когда испытывает более высокую величину силы сжатия, чем боковая труба без опорных блоков. Аналогично, труба с опорами клинового домкрата, расположенными внутри трубы, может иметь более низкий показатель напряжения при более высокой силе сжатия, чем та же труба без опор клинового домкрата, вставленных в трубу. Труба с расположенными в ней опорами клинового домкрата может пластически не деформироваться и не разрушаться в ответ на внешнее усилие, которое в противном случае могло бы привести к пластической деформации или разрушению трубы.
Пример 1. Опорное устройство может содержать верхнюю часть, которая имеет первую ширину, и имеет такие размеры, чтобы размещаться внутри колонны насосно-компрессорных труб. Верхняя часть может быть выполнена с возможностью съема с колонны насосно-компрессорных труб. Опорное устройство может содержать базовую часть, которая имеет вторую ширину, и имеет такие размеры, чтобы размещаться внутри колонны насосно-компрессорных труб и выполнена с возможностью съема с колонны насосно-компрессорных труб. Опорное устройство может также содержать вертикальную опору, соединяющую верхнюю часть с базовой частью и имеющий третью ширину, которая имеет такие размеры, чтобы определять путь потока жидкости между вертикальной опорой и внутренней поверхностью колонны насосно-компрессорных труб.
[35] Пример 2. Опорное устройство по примеру 1 может дополнительно содержать поверхность соединения для соединения опорного устройства с дополнительным опорным устройством.
[36] Пример 3. Опорное устройство по примеру 1 может дополнительно иметь поверхность соединения, содержащую отверстие, размер которого позволяет принимать соединительный стержень для соединения опорного устройства с дополнительным опорным устройством.
[37] Пример 4. Любое из опорных устройств по примерам 1-3 может дополнительно содержать базовую часть, содержащую внешнюю кромку, которая определяет выемку в базовой части для увеличения площади пути потока жидкости между опорным устройством и внутренней поверхностью колонны насосно-компрессорных труб.
[38] Пример 5. Любое из вспомогательных устройств по примерам 1-4 может дополнительно иметь ширину вертикальной опоры вблизи верхней части опорного устройства, имеющий такие размеры, чтобы приниматься скользящей муфтой, расположенной внутри колонны насосно-компрессорных труб.
[39] Пример 6. Любое из опорных устройств по примерам 1-5 может дополнительно иметь вторую ширину базовой части, которая больше первой ширины верхней части, и может дополнительно содержать колонну насосно-компрессорных труб, имеющую D-образную форму поперечного сечения.
[40] Пример 7. Любое из опорных устройств по примерам 1-6 может дополнительно отличаться тем, что третья ширина вертикальной опоры меньше, чем вторая ширина базовой части, и может дополнительно содержать колонну насосно-компрессорных труб, представляющую собой боковую трубу.
[41] Пример 8. Любое из опорных устройств по примерам 1-3 может дополнительно иметь верхнюю часть опорного устройства, содержащую палец, размер которого позволяет ему приниматься у-образным соединителем.
[42] Пример 9. Опорное устройство может содержать верхнюю контактную поверхность для контакта с внутренней поверхностью верхней части колонны насосно-компрессорных труб. Устройство может содержать нижнюю контактную поверхность, расположенную ниже верхней контактной поверхности, причем нижняя контактная поверхность контактирует с внутренней поверхностью нижней части колонны насосно-компрессорных труб. Опорное устройство может иметь высоту, которая определяется расстоянием между нижней контактной поверхностью и верхней контактной поверхностью. Высота опорного устройства может регулироваться между высотой ввода и поддерживаемой высотой, и высота ввода может быть меньше, чем поддерживаемая высота, и поддерживаемая высота может быть, по существу, равна высоте по вертикали внутренней части колонны насосно-компрессорных труб.
[43] Пример 10. Опорное устройство по примеру 9 может дополнительно имеет верхнюю контактную поверхность, которая является верхней поверхностью верхнего клина, а нижняя контактная поверхность является нижней поверхностью нижнего клина. Верхний клин может быть расположен над нижним клином.
[44] Пример 11. Опорное устройство по любому из примеров 9-10 может дополнительно имеет базовую плиту, расположенную ниже нижнего клина, причем базовая пластина имеет такой размер, чтобы располагаться внутри колонны насосно-компрессорных труб, имеющей D-образную форму поперечного сечения, и может дополнительно иметь нижнюю поверхность опорной плиты, которая контактирует с плоской поверхностью колонны насосно-компрессорных труб.
[45] Пример 12. Опорное устройство по любому из примеров 9-11 может дополнительно включать опорное устройство, имеющее ширину, размеры которой позволяют определять путь потока между внутренней поверхностью колонны насосно-компрессорных труб и опорным устройством.
[46] Пример 13. Опорное устройство по любому из примеров 9-12 может дополнительно иметь резьбовой стержень, расположенный между верхним клином и нижним клином.
[47] Пример 14. Опорное устройство по примеру 13 может дополнительно иметь резьбовой стержень с возможностью вращения в первом направлении для увеличения высоты опорного устройства.
[48] Пример 15. Опорное устройство по любому из примеров 13-14 может дополнительно иметь резьбовой стержень с возможностью вращения во втором направлении для уменьшения высоты опорного устройства в ответ на вращение резьбового стержня во втором направлении.
[49] Пример 16. Колонна насосно-компрессорных труб может иметь внутреннюю поверхность, определяющую внутреннюю часть, и по меньшей мере одну опорную конструкцию, расположенную во внутренней части, для увеличения устойчивости колонны насосно-компрессорных труб к воздействию внешних сил. Колонна насосно-компрессорных труб может содержать по меньшей мере одну опорную конструкцию, которая расположена с возможностью съема во внутренней части колонны насосно-компрессорных труб.
[50] Пример 17. Колонна насосно-компрессорных труб по примеру 16 может дополнительно содержать множество опорных конструкций. Каждая из множества опорных структур может быть опорными блоками. Первая опорная конструкция из множества опорных конструкций может быть линейно смещена и отделена от смежной опорной конструкции для поддержания гибкости насосно-компрессорной колонны.
[51] Пример 18. Колонна насосно-компрессорных труб по примеру 17 может дополнительно содержать первую опорную конструкцию, соединенную со смежной опорной конструкцией с помощью соединительного стержня. Соединительный стержень может проходить только частично через каждую из первой опорной конструкции и смежной опорной конструкции.
[52] Пример 19. Колонна насосно-компрессорных труб по примеру 16 может дополнительно содержать по меньшей мере одну опорную конструкцию, дополнительно содержащую верхний клин и нижний клин. Нижний клин может быть расположен ниже верхнего клина. Опора конструкции может дополнительно содержать опорную плиту, соединенную с нижним клином, и резьбовой стержень, расположенный между верхним клином и нижним клином и соединенный с ними. По меньшей мере одна опорная конструкция может иметь высоту, определяемую расстоянием между нижней поверхностью базовой плиты и верхней поверхностью верхнего клина.
[53] Пример 20. Колонна насосно-компрессорных труб по примеру 19 может дополнительно содержать резьбовой стержень, выполненный с возможностью поворота в первом направлении для увеличения высоты опорной конструкции и с возможностью поворота во втором направлении для уменьшения высоты опорной конструкции.
[54] Вышеприведенное описание аспектов, включая проиллюстрированные аспекты, данного изобретения представлено только с целью иллюстрации и описания и не предназначено для того, чтобы быть исчерпывающим или ограничивать объект изобретения раскрытыми точными формами. Специалистам в данной области техники будут очевидны многочисленные модификации, адаптации и их использование без отхода от объема объекта данного изобретения.
1. Опорное устройство, содержащее:
верхнюю часть, которая имеет первую ширину и имеет необходимые размеры для размещения внутри колонны насосно-компрессорных труб и выполнена с возможностью съема с колонны насосно-компрессорных труб;
базовую часть, которая имеет вторую ширину и имеет необходимые размеры для размещения внутри колонны насосно-компрессорных труб и выполнена с возможностью съема с колонны насосно-компрессорных труб; и
вертикальную опору, соединяющую верхнюю часть с базовой частью и имеющую третью ширину, размеры которой определяют путь потока жидкости между вертикальной опорой и внутренней поверхностью колонны насосно-компрессорных труб,
при этом опорное устройство дополнительно содержит поверхность соединения для соединения этого устройства с дополнительным опорным устройством,
причем указанная поверхность соединения имеет отверстие, размеры которого позволяют принять соединительный стержень для соединения опорного устройства с дополнительным опорным устройством.
2. Опорное устройство по п. 1, отличающееся тем, что базовая часть дополнительно содержит внешнюю кромку, которая определяет выемку в базовой части для увеличения площади пути потока жидкости между опорным устройством и внутренней поверхностью колонны насосно-компрессорных труб.
3. Опорное устройство по любому из пп. 1-2, отличающееся тем, что вторая ширина базовой части больше, чем первая ширина верхней части, и при этом колонна насосно-компрессорных труб имеет D-образное поперечное сечение.
4. Опорное устройство по п. 3, отличающееся тем, что третья ширина вертикальной опоры меньше, чем вторая ширина базовой части, и при этом колонна насосно-компрессорных труб представляет собой боковую трубу.
5. Опорное устройство, содержащее:
верхнюю контактную поверхность для контакта с внутренней поверхностью верхней части колонны насосно-компрессорных труб;
нижнюю контактную поверхность, расположенную ниже верхней контактной поверхности, причем нижняя контактная поверхность контактирует с внутренней поверхностью нижней части колонны насосно-компрессорных труб, а опорное устройство имеет высоту, определяемую расстоянием между нижней контактной поверхностью и верхней контактной поверхностью;
высоту опорного устройства, которое может регулироваться между высотой ввода и поддерживаемой высотой, причем высота ввода меньше поддерживаемой высоты и поддерживаемая высота, по существу, равна высоте по вертикали внутренней части колонны насосно-компрессорных труб.
6. Опорное устройство по п. 5, отличающееся тем, что верхняя контактная поверхность является верхней поверхностью верхнего клина, а нижняя контактная поверхность является нижней поверхностью нижнего клина, причем верхний клин расположен выше нижнего клина.
7. Опорное устройство по любому из пп. 5-6, дополнительно содержащее опорную плиту, расположенную ниже нижнего клина и имеющую определенную ширину, причем ширина опорной плиты имеет такой размер, чтобы располагаться внутри колонны насосно-компрессорных труб, имеющей D-образное поперечное сечение, при этом нижняя поверхность базовой плиты контактирует с плоской поверхностью колонны насосно-компрессорных труб.
8. Опорное устройство по п. 6, дополнительно содержащее резьбовой стержень, расположенный между верхним клином и нижним клином, при этом резьбовой стержень выполнен с возможностью вращения в первом направлении для увеличения высоты опорного устройства.
9. Опорное устройство по п. 8, отличающееся тем, что резьбовой стержень выполнен с возможностью вращения во втором направлении для уменьшения высоты опорного устройства в ответ на вращение резьбового стержня во втором направлении.
10. Колонна насосно-компрессорных труб, содержащая:
внутреннюю поверхность, определяющую внутреннюю часть, и множество опорных конструкций, расположенных во внутренней части для увеличения устойчивости колонны насосно-компрессорных труб к воздействию внешних сил, при этом указанные опорные конструкции расположены с возможностью съема во внутренней части колонны насосно-компрессорных труб,
при этом каждая из множества опорных конструкций является опорным блоком и первая опорная конструкция из множества опорных конструкций линейно смещена и отделена от смежной опорной конструкции для поддержания гибкости колонны насосно-компрессорных труб,
причем первая опорная конструкция соединена со смежной опорной конструкцией соединительным стержнем, причем соединительный стержень проходит только частично через каждую из первой опорной конструкции и смежной опорной конструкции.
11. Колонна насосно-компрессорных труб по п.10, отличающаяся тем, что по меньшей мере одна опорная конструкция дополнительно содержит:
верхний клин;
нижний клин, расположенный под верхним клином;
базовую плиту, соединенную с нижним клином; и
резьбовой стержень, расположенный между верхним клином и нижним клином и соединенный с ними, при этом по меньшей мере одна опорная конструкция имеет высоту, определяемую расстоянием между нижней поверхностью базовой плиты и верхней поверхностью верхнего клина.
