Механизм передачи энергии для соединительного узла ствола скважины

Изобретение относится к заканчиванию стволов скважин в нефтегазовой промышленности и, в частности, к многоствольному соединению для развертывания в стволе скважины. Техническим результатом является улучшение распространения сигнала механизма беспроводной передачи энергии. Многоствольное соединение позволяет устанавливать подачу электроэнергии и сигналов связи как в боковом стволе скважины, так и в основном стволе скважины с помощью емкостного соединения и объемного резонатора. Единый соединительный узел преимущественно содержит канал с первым верхним отверстием, первым нижним отверстием и вторым нижним отверстием. Первое нижнее отверстие определено на дистальном конце первичного прохода, проходящего от соединения канала, а второе нижнее отверстие определено на дистальном конце бокового прохода, проходящего от соединения канала. Нижний механизм беспроводной передачи энергии в виде емкостного датчика расположен вдоль по меньшей мере одного из проходов между дистальным концом прохода и соединением. Объемный резонатор расположен рядом с емкостным датчиком для усиления сигнала электрического поля емкостного датчика. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 13 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Данное изобретение относится в основном к заканчиванию стволов скважин в нефтегазовой промышленности и, в частности, к многоствольному соединению, которое позволяет устанавливать сигналы электрической энергии и связи как в боковом стволе скважины, так и в основном стволе скважины с помощью емкостной связи посредством единого многоствольного соединения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] При добыче углеводородов обычно бурят один или более вторичных стволов скважины (также называемых боковыми или ответвленными стволами скважины) из первичных стволов скважины (также называемых главными или основными стволами скважины). Могут быть пробурены первичные и вторичные стволы скважин, все совместно называемые многоствольными стволами скважины, и один или более первичных и вторичных стволов скважины могут быть обсажены и перфорированы с помощью буровой установки. Вслед за этим после бурения и заканчивания многоствольного ствола скважины в стволе скважины устанавливается эксплуатационное оборудование, такое как эксплуатационная обсадная колонна, пакеры и сетчатые фильтры, может быть удалена буровая установка, и в первичных и вторичных стволах скважины создается возможность для добычи углеводородов.

[0003] Во время установки эксплуатационного оборудования часто желательно включать различные электрические устройства, такие как постоянные датчики, клапаны управления потоком, цифровая инфраструктура, оптоволоконные варианты решения, интеллектуальные устройства управления притоком (Inflow Control Devices; ICD), сейсмические датчики, индукторы и датчики вибрации и тому подобное, которые можно контролировать и которыми можно управлять дистанционно в течение срока службы продуктивного пласта. Такое оборудование часто называется интеллектуальным оборудованием для заканчивания скважин и позволяет оптимизировать добычу путем сбора, передачи и анализа данных о заканчивании скважины, добыче и пласте; причем оно обеспечивает дистанционное избирательное зональное управление и, в конечном итоге, максимально увеличивает эффективность пласта. Как правило, сигналы связи и электрическая энергия между поверхностью и интеллектуальным оборудованием для заканчивания скважин проходят через кабели, идущие с поверхности. Эти кабели могут проходить вдоль внутренней части колонны насосно-компрессорных труб или наружной части колонны насосно-компрессорных труб или могут быть выполнены как одно целое внутри стенок колонны насосно-компрессорных труб. Однако следует понимать, что для поддержания целостности скважины желательно, чтобы кабель не нарушал и не пересекал барьеры давления, образованные различными каналами, обсадными колоннами и компонентами (такими как пакеры, утяжеленные бурильные трубы, подвесные устройства, переводники и тому подобное) внутри скважины. Например, в основном нежелательно, чтобы кабель проходил между внутренней и наружной частями колонны насосно-компрессорных труб, поскольку отверстие или проход, через который должен проходить кабель, может представлять собой нарушение барьера давления, образованного между внутренней и наружной частями труб.

[0004] Кроме того, из-за конструкции скважины может быть затруднительно развернуть кабель управления с поверхности до определенных мест внутри скважины. Наличие соединений между различными каналами, обсадными колоннами и такими компонентами, как пакеры, утяжеленные бурильные трубы, подвесные устройства, переводники и тому подобное, внутри ствола скважины, в частности, при их раздельной установке, может ограничивать возможность прохождения кабелей до определенных участков ствола скважины. Это особенно верно в случае боковых стволов скважин, поскольку оборудование для заканчивания в боковых стволах скважин устанавливают отдельно от установки оборудования для заканчивания в основном стволе скважины. В связи с этим становится затруднительным проложить кабели через место соединения на пересечении двух стволов скважины, таких как основной и боковой стволы скважины, поскольку установка оборудования более чем в одном стволе скважины требует отдельных операций спуска-подъема, так как оборудование не может быть установлено в одно и то же время, если оборудование не достаточно маленькое, чтобы помещаться рядом в основном отверстии при спуске в ствол скважины. Кроме того, если имеется более одного ствола скважины, оборудование должно быть точно разнесено таким образом, чтобы каждый сегмент оборудования для бокового ствола мог выходить в свой боковой ствол скважины именно в тот момент, когда другое оборудование выходит в соответствующие боковые стволы, при одновременной поддержке соединения с другими местами в стволе скважины.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[0005] Приведенные ниже фигуры включены для иллюстрации некоторых аспектов данного изобретения и не должны рассматриваться в качестве исчерпывающих вариантов реализации изобретения. Раскрытый объект изобретения способен к значительным модификациям, изменениям, комбинациям и эквивалентам по форме и функциям без отступления от объема данного изобретения.

[0006] На фиг. 1a и 1b проиллюстрирован вертикальный вид в частичном поперечном сечении системы заканчивания многоствольной скважины, содержащей механизмы беспроводной передачи энергии и объемные резонаторы.

[0007] На фиг. 1с проиллюстрирована часть системы заканчивания ствола скважины, проиллюстрированной на фиг. 1a.

[0008] На фиг. 2 проиллюстрирован объемный резонатор на дефлекторе, развернутом в системе заканчивания ствола скважины.

[0009] На фиг. 3 проиллюстрированы объемные резонаторы на деформируемом едином соединительном узле, развернутом в системе заканчивания ствола скважины.

[00010] На фиг. 4 проиллюстрированы дефлектор и соединительный узел, проиллюстрированные на фиг. 2 и 3, выровненные друг с другом в системе заканчивания ствола скважины.

[00011] На фиг. 5 проиллюстрировано развертывание деформируемого единого соединительного узла, содержащего объемный резонатор.

[00012] На фиг. 6 проиллюстрированы объемные резонаторы, развернутые в секциях верхнего заканчивания и нижнего заканчивания системы заканчивания ствола скважины.

[00013] На фиг. 7а и 7b проиллюстрированы объемные резонаторы на едином соединительном узле.

[00014] На фиг. 8 проиллюстрированы объемные резонаторы на едином соединительном узле.

[00015] На фиг. 9а и 9b проиллюстрированы объемные резонаторы на узлах соединительных блоков, используемых в системах заканчивания ствола скважины.

[00016] На фиг. 10a-10e проиллюстрированы различные варианты реализации объемных резонаторов, развернутых в сочетании с механизмами беспроводной передачи энергии вдоль колонн насосно-компрессорных труб.

[00017] На фиг. 11a проиллюстрированы однонаправленные объемные резонаторы, развернутые вдоль колонны насосно-компрессорных труб.

[00018] На фиг. 11b проиллюстрированы всенаправленные объемные резонаторы, развернутые вдоль колонны насосно-компрессорных труб.

[00019] На фиг. 12 проиллюстрирован аксиальный вид однонаправленных объемных резонаторов, выровненных по колоннам насосно-компрессорных труб в стволе скважины.

[00020] На фиг. 13 проиллюстрирована блок-схема способа беспроводной передачи между компонентами ствола скважины с помощью объемных резонаторов.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[00021] В данном изобретении могут повторяться ссылочные позиции в виде цифр и/или букв в различных примерах или на различных фигурах. Такое повторение предназначено для простоты и ясности изложения и само по себе не диктует отношения между различными вариантами реализации изобретения и/или конфигурациями, которые обсуждались. Кроме того, пространственно относительные термины, такие как под, ниже, нижний, выше, верхний, вверх по стволу скважины, в скважине, вверх по потоку, вниз по потоку и тому подобное, могут использоваться в данном документе для простоты описания, чтобы описать отношение одного элемента или признака к другому(им) элементу(ам) или признаку(ам), как показано, направление вверх направлено к верхней части соответствующей фигуры, а направление вниз направлено к нижней части соответствующей фигуры, направление вверх - к поверхности ствола скважины, направление вниз - 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.

[00022] Кроме того, даже если фигура может изображать горизонтальный ствол скважины или вертикальный ствол скважины, если не указано иное, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что устройство в соответствии с настоящим изобретением одинаково хорошо подходит для использования в стволах скважин, имеющих другие ориентации, включая наклонные стволы скважин, многоствольные стволы скважин или тому подобное. Аналогичным образом, если не указано иное, даже если фигура может изображать шельфовую операцию, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что устройство в соответствии с данным изобретением одинаково хорошо подходит для использования в наземных операциях и наоборот.

[00023] В основном система многоствольного ствола скважины предусмотрена для размещения на соединениях ответвлений в стволах скважин. Система содержит соединительный узел, содержащий канал с первым верхним отверстием, первым нижним отверстием и вторым нижним отверстием, при этом первое нижнее отверстие определено на дистальном конце первичного ответвления, проходящего от соединения канала, и второе нижнее отверстие определено на дистальном конце бокового ответвления, проходящего от соединения канала. Предпочтительно, соединительный узел представляет собой единый узел, и по меньшей мере одно из ответвлений является деформируемым. На первом трубчатом элементе в системе многоствольного ствола скважины установлен первый механизм беспроводной передачи энергии («МБПЭ»), а на втором трубчатом элементе, размещенном концентрически с первым трубчатым элементом, расположен второй МБПЭ. По меньшей мере один из МБПЭ расположен внутри полости объемного резонатора для улучшения распространения беспроводного сигнала между первым и вторым МБПЭ, когда они расположены рядом друг с другом. В некоторых вариантах реализации изобретения первый и второй МБПЭ и объемный резонатор развернуты в сочетании с соединительным узлом, чтобы свести к минимуму потребность в погружных соединениях в пределах соединительного узла. В этом отношении соединительный узел может содержать верхний механизм передачи энергии (МПЭ), установленный на канале между первым верхним отверстием и соединением канала. Соединительный узел может содержать по меньшей мере первый нижний МБПЭ, установленный на одном из ответвлений между соединением и нижним отверстием. МБПЭ состоит из антенны или приемопередатчика электрического поля («электрическое поле»), расположенных в полости объемного резонатора, установленного в ответвлении. Объемный резонатор может быть однонаправленным или всенаправленным и выполнен с возможностью фокусировки электического поля, излучаемого антенной, на антенну или приемопередатчик электрического поля, установленные на соседней скважинной структуре. Предпочтительно, соединительный узел содержит нижний МБПЭ, установленный в каждом из первичных и боковых ответвлений. МБПЭ может быть электрически связан с верхним МПЭ. Антенна или приемопередатчик МБПЭ в каждом случае может быть катушкой или сегментом емкостного датчика, предназначенными для беспроводной передачи энергии и сигналов на другую катушку емкостного датчика при расположении рядом друг с другом при помощи резонатора. Сигналы могут быть сигналами управления, сигналами данных или другими типами сигналов связи. В случае единого соединительного узла единая природа соединительного узла обеспечивает проводную связь между верхним МПЭ и одним или обоими нижними узлами МБПЭ без необходимости в соединителях между ними, как это было бы в случае многокомпонентных соединительных узлов, собранных в забое скважины в месте соединения ствола скважины.

[00024] В соответствии с фиг. 1а и 1b, проиллюстрирован вид в вертикальной проекции в частичном поперечном сечении системы 10 заканчивания многоствольного ствола скважины, используемой для заканчивания скважин, предназначенных для добычи углеводородов из ствола 12 скважины, проходящего через различные слои земли в нефтегазоносном пласте 14, расположенном ниже поверхности 16 геологической среды. Ствол 12 скважины образован из нескольких стволов, проходящих в пласт 14, и может быть расположен в любой ориентации, такой как нижний основной ствол 12а скважины и боковой ствол 12b скважины, проиллюстрированные на фиг. 1а и 1b.

[00025] Система 10 заканчивания может содержать буровую вышку или буровую установку 20. Буровая установка 20 может содержать подъемное устройство 22, блок 24 перемещения и вертлюг 26 для подъема и спуска обсадной колонны, бурильной трубы, гибкой насосно-компрессорной трубы, эксплуатационной колонны, рабочих колонн или трубы или колонн насосно-компрессорных труб других типов, преимущественно обозначаемых в данном документе как колонна 30 труб. На фиг. 1а и 1b колонна 30 труб является, по существу, трубчатой, проходящей в осевом направлении через эксплуатационную трубу, поддерживающую снаряд для заканчивания скважины, как описано ниже. Колонна 30 труб может быть одной колонной труб или совокупностью колонн труб, как описано ниже.

[00026] Буровая установка 20 может быть расположена вблизи или на некотором расстоянии от устья 32 скважины, как, например, в случае шельфовой компоновки, как проиллюстрировано на фиг. 1a и 1b. Одно или более устройств 34 регулирования давления, таких как противовыбросовые превенторы (ПВП) и другое оборудование, связанное с бурением или добычей из ствола скважины, также могут быть предусмотрены в устье 32 скважины или в другом месте системы 10.

[00027] Для шельфовых операций, как проиллюстрировано на фиг. 1a и 1b, буровая установка 20 может быть установлена на нефтяной или газовой платформе 36, такой как шельфовая платформа, как проиллюстрировано, полупогружные буровые платформы, буровые суда и тому подобное (не проиллюстрировано). Хотя система 10 на фиг. 1a и 1b проиллюстрирована как шельфовая система заканчивания многоствольной скважины, система 10, проиллюстрированная на фиг. 1a и 1b, может быть развернута на суше. В любом случае, для шельфовых систем одна или более разделительных колонн или подводных каналов 38 проходят от палубы 40 платформы 36 до подводного устья 32 скважины. Колонна 30 насосно-компрессорных труб проходит вниз от буровой установки 20 через подводный канал 38 и ПВП 34 в ствол 12 скважины.

[00028] Источник 42 рабочей или технической жидкости, такой как резервуар или емкость для хранения, может подавать через линии 44 для потока рабочую жидкость (не проиллюстрирована), перекачиваемую к верхнему концу колонны 30 насосно-компрессорных труб, и протекать через колонну 30 труб к оборудованию, расположенному в стволе 12 скважины, такому как подземное оборудование 48. Источник 42 рабочей жидкости может подавать любую жидкость, используемую в скважинных операциях, включая, помимо прочего, буровой раствор, цементный раствор, жидкость для кислотной обработки, жидкую воду, пар или жидкость другого типа. Буровые жидкости, рабочие жидкости, шламы и другая выбуренная порода, возвращающиеся на поверхность 16 из ствола 12 скважины, могут быть направлены по линии 44 для потока в резервуары 50 для хранения и/или системы 52 обработки, такие как вибрационные сита, центрифуги, другие типы сепараторов жидкости/газа и тому подобное.

[00029] Со ссылкой на фиг. 1c и дальнейшей ссылкой на фиг. 1a и 1b, полностью или частично ствол 12 скважины обсажен потайной обсадной колонной или обсадной колонной 54, которая проходит от устья скважины 32; обсадная колонна 54 может содержать поверхностную, промежуточную и эксплуатационную обсадные колонны, как проиллюстрировано на фиг. 1a и 1b. Обсадная колонна 54 может состоять из множества колонн труб с нижними колоннами труб, проходящими от верхней колонны труб или иным образом подвешенными на верхней колонне труб с помощью подвесного устройства 184 для потайной обсадной колонны. Для целей данного изобретения это множество колонн будет совместно упоминаться в данном документе как обсадная колонна 54. Кольцевое пространство 58 образовано между стенками комплектов смежных трубчатых компонентов, таких как концентрические обсадные колонны 54; или наружная часть обсадной колонны 30 и внутренняя стенка обсадной колонны 54; или стенка ствола 12 скважины и обсадная колонна 54, в зависимости от обстоятельств. В случае наружной обсадной колонны 54 полностью или частично обсадная колонна 54 может быть закреплена в стволе 12 скважины путем осаждения цемента 60 в кольцевом пространстве 58, определенном между обсадной колонной 54 и стенкой ствола 12 скважины. В некоторых вариантах реализации изобретения обсадная колонна 54 содержит окно 62, образованное в ней на пересечении 64 нижнего основного ствола 12а скважины и бокового ствола 12b скважины.

[00030] Как проиллюстрировано на фиг. 1а, 1b и 1с, подземное оборудование 48 проиллюстрировано как оборудование для заканчивания скважины, а колонна 30 насосно-компрессорных труб, гидравлически соединенная с оборудованием 48 для заканчивания скважин, проиллюстрирована как эксплуатационная колонна 30. Хотя оборудование 48 для заканчивания скважины может быть расположено в стволе 12 скважины в любой ориентации, в целях иллюстрации проиллюстрировано оборудование 48 для заканчивания скважины, расположенное в каждом из нижнего основного ствола 12а скважины и, по существу, горизонтальной части бокового ствола 12b скважины. Оборудование 48 для заканчивания скважины может содержать снаряд 66 для нижнего заканчивания скважины, имеющий различные инструменты, такие как компоновочный узел 68 для ориентации и выравнивания, один или более пакеров 70 и один или более узлов 72 с противопесочным фильтром. Проиллюстрировано, что снаряд 66а для нижнего заканчивания скважины расположен в нижнем основном стволе 12а скважины, в то время как снаряд 66b для нижнего заканчивания скважины расположен в боковом стволе 12b скважины. Следует понимать, что вышеизложенное имеет просто иллюстративный характер и что снаряд 66 для нижнего заканчивания скважины не ограничен конкретным оборудованием или конкретной конфигурацией.

[00031] В стволе 12 скважины на нижнем конце колонны (колонн) 30 насосно-компрессорных труб расположен снаряд 86 для верхнего заканчивания скважины, который может содержать различное оборудование, такое как пакеры 88, модули 90 управления потоком и электрические устройства 102, такие как датчики или исполнительные механизмы, компьютеры, (микро-)процессоры, логические устройства, другие клапаны управления потоком, цифровая инфраструктура, источник питания, оптоволокно, интеллектуальные устройства управления притоком (ICD), сейсмические датчики, индукторы и датчики вибрации и тому подобное. В той мере, в которой отдельные колонны 30 насосно-компрессорных труб проходят от поверхности 16 до снаряда 86 для верхнего заканчивания скважины, одна колонна насосно-компрессорных труб может сообщаться с нижним основным стволом 12а скважины, а другая колонна насосно-компрессорных труб (см. фиг. 9b) может сообщаться с боковым стволом 12b скважины, тем самым отделяя добычу из каждого ствола 12а, 12b скважины. В таком случае пакер 88 может быть двойным пакером в стволе скважины.

[00032] В месте пересечения 64 нижнего основного ствола 12а скважины и бокового ствола 12b скважины расположен соединительный узел 92, который может находиться в зацеплении с механизмом 93 определения местоположения, закрепленным внутри нижнего основного ствола 12а скважины. Механизм 93 определения местоположения служит для поддержки соединительного узла 92 в требуемом вертикальном положении в обсадной колонне 54, а также может поддерживать соединительный узел 92 в предварительно определенной ориентации вращения относительно обсадной колонны 54 и окна 62. Механизм 93 определения местоположения может быть любым устройством, используемым для вертикального (относительно основной оси нижнего основного ствола 12а скважины) закрепления оборудования внутри нижнего основного ствола 12а скважины, таким как защелочный механизм. В одном или более вариантах реализации изобретения соединительный узел 92 представляет собой деформируемое соединение, который преимущественно содержит деформируемый единый канал 96 (см. фиг. 3). В одном или более вариантах реализации изобретения соединительный узел 92 может представлять собой жесткий канал 95 (см. фиг. 7а). В вариантах реализации соединительного узла 92, в которых соединительный узел 92 представляет собой деформируемое соединение, которое содержит деформируемый канал 96, соединительный узел 92 может быть развернут с помощью дефлектора 94 (см. фиг. 2), который может быть расположен для зацепления с механизмом 93 определения местоположения. В некоторых вариантах реализации изобретения соединительный узел 92 может содержать дефлектор 94. Соединительный узел 92 в основном позволяет осуществлять связь между верхней частью ствола 12 скважины, а также нижним основным стволом 12а скважины и боковым стволом 12b скважины. В этом отношении соединительный узел 92 может быть гидравлически соединен со снарядом 86 для верхнего заканчивания скважины. В одном или более вариантах реализации изобретения соединительный узел 92 представляет собой единый узел, в котором он установлен как единый собранный компонент или же как единый узел перед установкой на пересечении 64. Такой единый узел, как будет более подробно рассмотрено ниже, обеспечивает связь с емкостным соединением как с нижней частью основного ствола 12а скважины, так и с боковым стволом 12b скважины без необходимости соединений к каналу без прекращения работы или физических соединений, в то же время сводя к минимуму проблемы герметизации, распространенные в предшествующем уровне техники, как описано ниже.

[00033] Любой из компонентов в стволе 12 скважины, включая, помимо прочего, снаряд 86 для верхнего заканчивания скважины, соединительный узел 92, механизм 93 определения местоположения, пакер 88 или колонну 30 насосно-компрессорных труб, также может содержать механизм передачи энергии (МПЭ) 91, который может представлять собой механизм проводной передачи энергии, такой как электрический разъем с погружным соединением, или механизм беспроводной передачи энергии (МБПЭ), такой как сегмент емкостного датчика, например катушки или антенна. Хотя в данном раскрытии изобретения рассматривается любой МБПЭ, используемый для беспроводной передачи энергии и/или сигналов связи, в случае МБПЭ в конкретных вариантах реализации изобретения МБПЭ, обсуждаемые в данном документе, могут быть антеннами электрического поля, катушками емкостного датчика или другими электрическими компонентами, которые развернуты в соединении с емкостным резонатором 101, как проиллюстрировано на фиг. 1а и как более подробно обсуждается ниже. В целях иллюстрации МБПЭ может упоминаться в данном документе преимущественно как антенна электрического поля или наоборот, но следует понимать, что он содержит катушки емкостного датчика или другие электрические компоненты, способные генерировать электрическое поле. Следует понимать, что в основном МПЭ и, в частности, МБПЭ, могут использоваться для множества целей, включая, но не ограничиваясь этим, передачу энергии, сбор данных от датчиков, связь с датчиками или другими электрическими устройствами, управление электрическими устройствами по всей длине снаряда для заканчивания бокового ствола скважины, зарядка батарей, долговременных накопительных конденсаторов или других устройств накопления энергии, развернутых в скважине, питание/контроль/регулирование ICD и т. д. В одном или более вариантах реализации изобретения МПЭ 91 находится в электрической связи с пакером 88 и/или модулями 90 управления потоком и/или электрическими устройствами 102 или может иным образом содержать электрические устройства 102. МПЭ 91 может быть выполнен как одно целое в составе пакера 88 или модуля 90 управления потоком или отделен от них. МПЭ 91 может быть антенной 91 электрического поля, и в этом случае он может быть развернут в сочетании с емкостным резонатором 101 (например, 101a, 101b).

[00034] В некоторых вариантах реализации изобретения соединительные узлы 92, описанные в данном документе, являются едиными по своему характеру. Такие единые соединительные узлы 92 сводят к минимуму вероятность того, что выбуренная порода в скважинных флюидах будет препятствовать герметизации соединения 64. Обычно в скважинном флюиде содержится 3% или более суспендированных твердых частиц, которые могут оседать в таких областях, как соединение 64, приводя к непригодности уплотнения в данной области. Из-за этого соединения по предшествующему уровню техники, установленные в виде нескольких частей или ступеней, не могут одновременно с готовностью обеспечить надежную защитную оболочку под высоким давлением (например, >2500 фунтов на квадратный дюйм (17 МПа)) и беспроводное питание/связь. Выбуренная порода может быть захвачена между компонентами многокомпонентных соединений по предшествующему уровню техники, когда они собираются в скважине, что ставит под угрозу надлежащее сопряжение и уплотнение между компонентами. Другие недостатки могут быть связаны с тем, что многокомпонентные соединения являются некруглыми, а это является общей характеристикой многих соединительных узлов по предшествующему уровню техники. В этом отношении многокомпонентное соединение, для которого требуется внутрискважинный узел (или зацепление) некруглых компонентов, подвержено утечке из-за 1) воздействия окружающей среды и 2) невозможности удаления выбуренной породы из областей уплотнения. Типичная скважинная среда, в которой собирается многокомпонентное соединение, загрязнена твердыми частицами выбуренной породы, суспендированными в жидкости. Кроме того, многокомпонентное соединение собирается в месте, в котором существует вероятность образования металлической стружки при фрезеровании окна (отверстия) в боковой части обсадной колонны. Металлическая стружка может выпасть в соединение обсадной колонны основного ствола скважины и бокового ствола скважины. Эта область является большой и некруглой, что делает очень трудным вымывание стружки и бурового шлама из данной области. К тому же, области уплотнения многокомпонентного соединения не являются круглыми (являются некруглыми), что препятствует полной «очистке» областей уплотнения для удаления металлической стружки и бурового шлама для зацепления уплотнений и уплотняющих поверхностей. Кроме того, уплотняющие поверхности могут содержать квадратные выступы, каналы и/или канавки, что дополнительно препятствует их очистке от всего бурового шлама. Примечательно, что во многих случаях из-за некруглого характера компонентов, между которыми должно быть установлено уплотнение, традиционные эластомерные уплотнения не могут быть с готовностью использованы, а вместо этого уплотнение должно выполняться с помощью металлических уплотняющих компонентов, таких как лабиринтные уплотнения. Как известно в промышленности, лабиринтные уплотнения обычно не обеспечивают такую же степень уплотнения, как эластомерные уплотнения. Кроме того, будучи изготовленными из металлических чередующихся поверхностей, компоненты уплотнения будет трудно очищать перед их зацеплением друг с другом.

[00035] В отличие от этого, единый соединительный узел 92, как описано в данном документе, собирается на поверхности в чистой окружающей среде, так что все герметичные соединения могут быть проверены, очищены перед сборкой и затем испытаны под давлением перед спуском в скважину. Кроме того, единый соединительный узел 92 исключает необходимость в лабиринтных уплотнениях, как в случае соединительных узлов по предшествующему уровню техники. Вдоль каждого из снарядов 66а, 66b для нижнего заканчивания скважины проходит одна или более электрических контрольных линий или кабелей 100, установленных вдоль либо внутренней, либо наружной части снаряда 66 для нижнего заканчивания скважины. Контрольные линии 100 могут проходить через пакеры 70 и могут быть функционально связаны с одним или более электрическими устройствами 102 снаряда 66 для нижнего заканчивания скважины. Электрические устройства 102 могут содержать датчики или исполнительные механизмы, контроллеры, компьютеры, (микро-)процессоры, логические устройства, другие клапаны управления потоком, цифровую инфраструктуру, оптоволокно, ICD, сейсмические датчики, МПЭ, МБПЭ, индукторы и датчики вибрации и тому подобное, а также другие МБПЭ. Контрольные линии 100 могут функционировать в качестве среды связи для передачи энергии или данных и т. п. между снарядом 66 для нижнего заканчивания скважины и снарядом 86 для верхнего заканчивания скважины через соединительный узел 92. Данные и другая информация могут передаваться с помощью электрических сигналов или другой телеметрической связи, которые могут быть преобразованы в электрические сигналы, чтобы, среди прочего, отслеживать и контролировать условия окружающей среды и различных инструментов в снаряде 66 для нижнего заканчивания скважины или другом буровом снаряде.

[00036] Вверх по стволу скважины от снаряда 86 для верхнего заканчивания скважины проходит одна или более электрических контрольных линий 104, которые проходят к поверхности 16. Контрольные линии 104 могут быть электрическими, гидравлическими, оптическими или другими линиями. Контрольные линии 104 могут работать в качестве среды связи для передачи энергии, сигналов или данных и т. п. между контроллером, обычно на поверхности или рядом с ней (не проиллюстрирована), и соответственно снарядами 86, 66 для верхнего и нижнего заканчивания скважины.

[00037] На эксплуатационных трубах 30 установлен МПЭ 106, как будет описано более подробно ниже, с контрольной линией 104, проходящей от МПЭ 106 к поверхности 16. В одном или более вариантах реализации изобретения МПЭ 106 представляет собой МБПЭ и может быть выполнен в виде антенны 106 электрического поля. В таком случае на колонне 30 насосно-компрессорный труб рядом с МБПЭ 106 развернут емкостный резонатор 101а. В других вариантах реализации изобретения МПЭ 106 представляет собой механизм передачи энергии с погружным соединением и используется для подключения питания и связи с МБПЭ, расположенным глубже в стволе скважины.

[00038] В одном или более вариантах реализации изобретения в сочетании с соединительным узлом 92 развернут по меньшей мере один МБПЭ 108. МБПЭ 108 может быть установлен вдоль соединительного узла 92 как во внутренней, так и на наружной части, с одной или более контрольными линиями 100, проходящими от МБПЭ 108. Емкостный резонатор 101 может быть развернут на соединительном узле 92 рядом с МБПЭ 108. В одном или более вариантах реализации изобретения соединительный узел 92 может содержать верхний МПЭ 108a, который предпочтительно выполнен в виде МБПЭ и предназначен для беспроводного соединения с МБПЭ 106, установленным на колонне 30 труб.

[00039] В других вариантах реализации изобретения верхний МПЭ 108a представляет собой механизм передачи энергии с погружным соединением, расположенный для зацепления с аналогичным МПЭ 106, установленным на эксплуатационной колонне 30. В таком случае верхний МПЭ 108a находится в проводной связи с МБПЭ 108, находящимся глубже в стволе скважины по меньшей мере в одном стволе 12 скважины, и предпочтительно для каждого из нижнего основного ствола 12a скважины и бокового ствола 12b скважины соединительный узел 92 может содержать МПЭ 108b, 108c, как показано на фиг. 1a. МПЭ 108b, 108c могут представлять собой МБПЭ, находящиеся в проводной электрической связи с верхним МПЭ 108, причем все они установлены на соединительном узле 92. В других вариантах реализации изобретения МПЭ 108 является проводным соединителем и находится в проводной электрической связи по меньшей мере с одним и предпочтительно с обоими МПЭ 108b, 108c. В таком случае один или оба МПЭ 108b, 108c могут быть антеннами электрического поля. В случае каждой такой антенны электрического поля, предназначенной для связи с другой антенной электрического поля, развернута по меньшей мере одна из двух антенн электрического поля, которые находятся на связи друг с другом, в сочетании со смежным емкостным резонатором 101, таким как емкостные резонаторы 101a, 101b.

[00040] Наконец по меньшей мере один МПЭ 110 и предпочтительно МБПЭ, такие как катушки или антенна электрического поля, могут быть развернуты в боковом стволе 12b скважины в связи со снарядом 66b для нижнего заканчивания скважины. В той степени, в которой МПЭ 110 представляет собой МБПЭ, МПЭ может быть антенной электрического поля и может быть развернут в сочетании с емкостным резонатором 101, как показано. Следует понимать, когда два МБПЭ находятся рядом друг с другом и по меньшей мере один МБПЭ частично ограничен емкостным резонатором 101 (как проиллюстрировано на фиг. 1а), беспроводное соединение между соседними МБПЭ может улучшить беспроводную передачу между соседними МБПЭ питания и/или сигналов отслеживания и управления. В некоторых вариантах реализации изобретения оба МБПЭ, которые являются смежными друг с другом, развернуты в сочетании с емкостным резонатором 101, или же емкостный резонатор 101 содержит участок, расположенный вокруг каждого МБПЭ, предпочтительно таким образом, чтобы смежные емкостные резонаторы или участки были открыты навстречу друг другу. Хотя в некоторых вариантах реализации изобретения оба выровненных МБПЭ находятся на противоположных сторонах барьера давления (например, во внутренней части канала под давлением и в наружной части канала под давлением), в других вариантах реализации изобретения оба МБПЭ могут находиться на одной и той же стороне канала под давлением, просто обеспечивая соединение без соединителя для передачи питания и/или сигналов.

[00041] В соответствии с фиг. 2, 3 и 4, проиллюстрированы варианты реализации единого соединительного узла 92, имеющего деформируемый канал 96, и он преимущественно содержит (а) верхнюю секцию для крепления к колонне труб и первое верхнее отверстие; (b) нижнюю секцию, содержащую первичный проход, заканчивающийся в первом нижнем отверстии, для гидравлического соединения с дефлектором, и вторичный проход, заканчивающийся во втором нижнем отверстии, для гидравлического соединения со вторичным стволом скважины; а также (c) деформируемую часть. Один или более проходов могут быть образованы вдоль ответвления, посредством чего канал разделен на первичное ответвление и вторичное ответвление, тем самым образуя единое многоствольное соединение, единый характер которого обеспечивает установку соединительного узла 92 в качестве единого блока, который может быть более легко использован для передачи сигналов питания и/или связи как в нижний основной ствол 12а скважины, так и в боковой ствол 12b скважины. Деформируемая часть может представлять собой ответвление или соединение канала, расположенное между верхней секцией и нижней секцией канала.

[00042] Варианты реализации соединительного узла 92, проиллюстрированные на фиг. 2, 3 и 4, могут быть развернуты в сочетании с дефлектором 94, который может использоваться для расположения соединительного узла 92. С конкретной ссылкой на фиг. 2 и 4, дефлектор 94 расположен вдоль обсадной колонны 54 рядом с местом пересечения 64 между нижним основным стволом 12а скважины и боковым стволом 12b скважины. В частности, дефлектор 94 расположен дистально по отношению к месту пересечения 64, рядом с ним или в непосредственной близости от него, так что, когда оборудование вводится через ствол 12 скважины, оборудование может отклоняться в боковой ствол 12b скважины в месте пересечения 64, в результате контакта с дефлектором 94. Дефлектор 94 можно закрепить, установить или поддерживать на месте в нижнем основном стволе 12а скважины с помощью любого подходящего обычного оборудования, устройства или метода.

[00043] Дефлектор 94 имеет наружную поверхность 112, верхний конец 114, нижний конец 116 и внутреннюю поверхность 118. Наружная поверхность 112 дефлектора 94 может иметь любую форму или конфигурацию, при условии, что дефлектор 94 может быть введен в нижний основной ствол 12а скважины способом, описанным в данном документе. В одном или более вариантах реализации изобретения наружная поверхность 112 дефлектора 94 предпочтительно является, по существу, трубчатой или цилиндрической, так что дефлектор 94 является преимущественно круглым в поперечном сечении.

[00044] В предпочтительных вариантах реализации изобретения дефлектор 94 может содержать уплотнительный узел 120, расположенный вдоль наружной поверхности 112, для обеспечения уплотнения между наружной поверхностью 112 дефлектора 94 и внутренней поверхностью 122 обсадной колонны 54 ствола 12 скважины. Таким образом, скважинным флюидам преграждается проход между дефлектором 94 и обсадной колонной 54. Используемый в данном документе узел уплотнения, такой как уплотнительный узел 120, может представлять собой любое обычное уплотнение или уплотняющую конструкцию. Например, уплотнительный узел, такой как уплотнительный узел 120, может состоять из одного из или комбинации эластомерных или металлических уплотнений, пакеров, клиновых захватов, потайных обсадных колонн или цементирования. Аналогично, уплотнительный узел, такой как уплотнительный узел 120, также может представлять собой уплотняемую поверхность. Уплотнительный узел 120 может быть расположен на нижнем конце 116 дефлектора 94, рядом с ним или в непосредственной близости от него.

[00045] Дефлектор 94 дополнительно имеет отклоняющую поверхность 124, расположенную на верхнем конце 114 дефлектора 94, и посадочное место 126 для зацепления с соединительным узлом 92. При расположении в нижнем основном стволе 12а скважины, как проиллюстрировано на фиг. 2, отклоняющая поверхность 124 расположена рядом с боковым стволом 12b скважины, так что оборудование, введенное через ствол 12 скважины, может отклоняться в боковой ствол 12b скважины до такой степени, что оборудование не может проходить через дефлектор 94, как описано ниже. Отклоняющая поверхность 124 может иметь любую форму и размеры, подходящие для выполнения данной функции, однако в предпочтительных вариантах реализации изобретения отклоняющая поверхность 124 обеспечивает наклонную поверхность, которая наклоняется от верхнего конца 114 дефлектора 94 вниз, к нижнему концу 116 дефлектора 94.

[00046] Посадочное место 126 дефлектора 94 также может иметь любую подходящую конструкцию или конфигурацию, способную входить в зацепление с соединительным узлом 92 для размещения или посадки соединительного узла 92 в нижнем основном и боковом стволах 12а, 12b скважины, как описано в данном документе. В предпочтительном варианте реализации изобретения при рассматривании дефлектора 94 с его верхнего конца 114 посадочное место 126 смещено в одну сторону, противоположную отклоняющей поверхности 124.

[00047] Кроме того, в предпочтительном варианте реализации изобретения дефлектор 94 дополнительно содержит отверстие 128 дефлектора, связанное с посадочным местом 126. Отверстие 128 дефлектора связано с посадочным местом 126, которое входит в зацепление с соединительным узлом 92 таким образом, что облегчается движение жидкостей в стволе 12 скважины через дефлектор 94 и через соединительный узел 92.

[00048] Отверстие 128 дефлектора проходит через дефлектор 94 от верхнего конца 114 до нижнего конца 116. Отверстие 128 дефлектора предпочтительно содержит верхнюю секцию 130, рядом с верхним концом 114, сообщающуюся с нижней секцией 132, рядом с нижним концом 116. Предпочтительно, посадочное место 126 связано с верхней секцией 130. Кроме того, в предпочтительном варианте реализации изобретения посадочное место 126 состоит полностью или частично из верхней секции 130 отверстия 128 дефлектора. В частности, верхняя секция 130 имеет необходимую форму или конфигурацию для плотного зацепления с соединительным узлом 92 способом, описанным ниже. Отверстие нижней секции 132 отверстия 128 дефлектора предпочтительно расширяется от верхней секции 130 до нижнего конца 116 дефлектора 94. Другими словами, площадь поперечного сечения нижней секции 132 увеличивается по направлению к нижнему концу 116. Предпочтительно, площадь поперечного сечения увеличивается постепенно, и площадь поперечного сечения нижней секции 132, рядом с нижним концом116, максимально приближена к площади поперечного сечения нижнего конца 116 дефлектора 94.

[00049] Вдоль отверстия 128 расположен уплотнительный узел 134. Уплотнительный узел 134 может представлять собой любой обычный уплотнительный узел. Например, уплотнительный узел 134 может состоять из одного из или комбинации уплотнений и уплотняющих поверхностей или поверхностей с фрикционной посадкой. В одном или более вариантах реализации изобретения уплотнительный узел 134 расположен вдоль внутренней поверхности 118 в верхней секции 130 дефлектора 94.

[00050] Дефлектор 94 дополнительно содержит МПЭ 136 и, предпочтительно, МБПЭ 136, установленный на нем. В одном или более вариантах реализации изобретения МБПЭ 136 может представлять собой катушки, антенну или другие сегменты емкостного соединителя, и для целей этого обсуждения без намерения ограничивать МБПЭ 136. В то время как МБПЭ 136 может быть установлен внутри или снаружи вдоль дефлектора 94, в одном или более вариантах реализации изобретения МБПЭ 136 развернут внутри вдоль отверстия 128. В одном или более вариантах реализации изобретения МБПЭ 136 установлен выше по потоку от уплотнений 134 между уплотнениями 134 и верхним концом 114 таким образом, что кабель 100, проходящий вниз от дефлектора 94 до снаряда 66а для нижнего заканчивания скважины, проходит через уплотнение 134. Аналогичным образом, в одном или более предпочтительных вариантах реализации изобретения емкостный сегмент 136 устанавливают ниже по потоку от уплотнений 134 между уплотнениями 134 и нижним концом 116, так что кабель 100, проходящий вниз от дефлектора 94 к снаряду 66а для нижнего заканчивания скважины, не мешает уплотнению 134. В этом отношении МБПЭ 136 предпочтительно расположен ниже посадочного места 126.

[00051] И наконец, дефлектор 94 может содержать емкостный резонатор, расположенный рядом с МБПЭ, установленным на дефлекторе 94. Например, на фиг. 2 и 4 проиллюстрирован МБПЭ 136. Проиллюстрированный смежный МБПЭ 136 является емкостным резонатором 137, имеющим первую проходящую в радиальном направлении стенку 137a и вторую проходящую в радиальном направлении стенку 137b, отстоящую от первой стенки 137a и ограничивающую МБПЭ 136, чтобы образовывать полость 138 с МБПЭ 136, расположенным по меньшей мере частично в полости 138.

[00052] В соответствии с фиг. 3 и 4, соединительный узел 92 может состоять из канала 96, имеющего деформируемую часть 96а с наружной поверхностью 140, как описано ниже. В некоторых вариантах реализации изобретения канал 96 имеет преимущественно трубчатую или цилиндрическую форму, так что канал 96 имеет преимущественно круглое поперечное сечение и определяет наружный диаметр. В некоторых вариантах реализации изобретения канал 96 может иметь D-образное поперечное сечение, тогда как в других вариантах реализации изобретения канал 96 может иметь другие формы поперечного сечения. Канал 96 содержит верхнюю секцию 142, нижнюю секцию 144 и соединение 146 канала. В одном или более вариантах реализации изобретения соединение канала является деформируемой частью, в то время как в других вариантах реализации изобретения соединение канала является жестким, и одно или оба ответвления канала являются деформируемыми. Верхняя секция 142 состоит из проксимального конца 147, противоположного соединению 146 канала с первым верхним отверстием 145, определенным в верхней секции 142. Таким образом, верхняя секция 142 проходит от соединения 146 в направлении от нижней секции 144 для достижения требуемой длины до проксимального конца 147. Кроме того, верхняя секция 142 может дополнительно содержать приемное гнездо 149 полированного штока (polished bore receptacle; PBR), либо выполненное как одно целое, либо прикрепленное к проксимальному концу 147. Соединительный узел 92 может содержать подвесное устройство 184 для потайной обсадной колонны (фиг. 1с) в комбинации с каналом 96 для поддержки канала в стволе 12 скважины. Соединительный узел 92 может содержать уплотнения 170, такие как верхнее уплотнение 170a, над или под МБПЭ 108a.

[00053] В одном или более вариантах реализации изобретения канал 96 представляет собой единое устройство. В этом отношении канал 96 может быть образован как одно целое, так как верхняя секция 142, нижняя секция 144 и соединение 146 канала состоят из единого элемента или конструкции. В качестве альтернативного варианта, канал 96 и каждая из верхней секции 142, нижней секции 144 и соединения 146 канала может быть образована путем взаимного соединения или соединения двух или более частей или участков, которые собираются в единую конструкцию перед развертыванием в стволе 12 скважины.

[00054] Нижняя секция 144 состоит из (i) первичного ответвления 148, имеющего стенку 148’, причем первичное ответвление 148 проходит от соединения 146 канала, и (ii) вторичного или бокового ответвления 150, имеющего стенку 150’, причем боковое ответвление 150 проходит от соединения 146 канала. Первичное ответвление 148 выполнено с возможностью зацепления с посадочным местом 126 дефлектора 94, тогда как боковое ответвление 150 выполнено с возможностью ввода в боковой ствол 12b скважины. Соединение 146 канала расположено между верхней секцией 142 и нижней секцией 144 канала 96, содержащего соединительный узел 92, посредством чего канал 96 и, в частности, нижняя секция 144, отделена или разделена на первичное и боковое ответвления 148, 150.

[00055] Первичное ответвление 148 имеет дистальный конец 152, противоположный соединению 146 канала, с первым нижним отверстием 151, определенным на дистальном конце 152. Таким образом, первичное ответвление 148 проходит от соединения 146 канала в направлении от верхней секции 142 канала 96, для требуемой длины до дистального конца 152 первичного ответвления 148. В предпочтительном варианте первичное ответвление 148 является трубчатым или полым, так что жидкость может проходить между первым верхним отверстием 145 верхней секции 142 мимо соединения 146 канала к первому нижнему отверстию 151 дистального конца 152. Таким образом, жидкость может проходить через нижний основной ствол 12а скважины, проходя через канал 96 соединительного узла 92 и отклоняющее отверстие 128 дефлектора 94.

[00056] Вторичное или боковое ответвление 150 также имеет дистальный конец 154, противоположный соединению 146 со вторым нижним отверстием 153, определенным на дистальном конце 154. Таким образом, вторичное ответвление 150 проходит от соединения 146 канала в направлении от верхней секции 142 канала 96, для требуемой длины до дистального конца 154 вторичного ответвления 150. Вторичное ответвление 150 является трубчатым или полым для пропускания жидкости между первым верхним отверстием 145 верхней секции 142 мимо соединения 146 канала ко второму нижнему отверстию 153 дистального конца 154. В проиллюстрированном варианте реализации изобретения боковое ответвление 150 является деформируемым. В других вариантах реализации изобретения оба ответвления 148, 150 могут быть деформируемыми.

[00057] Используемый в данном документе термин «деформируемый» означает любой податливый, подвижный, гибкий или способный деформироваться канал, которым можно легко манипулировать до требуемой формы. Канал может либо сохранять требуемую форму, либо возвращаться к своей первоначальной форме, когда деформирующие силы или условия удаляются из канала. Например, боковое ответвление 150 является подвижным или изгибается относительно первичного ответвления 148 благодаря соединению 142 канала.

[00058] Как описано выше, соединительный узел 92 может содержать два или более МПЭ, некоторые из которых могут принимать форму МБПЭ. В варианте реализации изобретения, проиллюстрированном на фиг. 3 и 4, соединительный узел 92 дополнительно содержит первый, второй и третий МБПЭ 108a, 108b и 108c. Первый МБПЭ 108а предпочтительно расположен вдоль верхней секции 142 между проксимальным концом 147 и соединением 146 канала. Второй МБПЭ 108b расположен вдоль первичного ответвления 148 между соединением 146 канала и дистальным концом 152, тогда как третий МБПЭ 108с расположен вдоль вторичного ответвления 150 между соединением 146 канала и дистальным концом 154. В случае второго и третьего МБПЭ 108b и 108c МБПЭ предпочтительно расположены рядом с дистальным концом 152, 154, соответственно, первичного ответвления 148 и вторичного ответвления 150. Аналогичным образом, в случае первого, второго и третьего МБПЭ 108а, 108b и 108с они могут быть расположены либо вдоль внутренней, либо наружной части соединительного узла 92. На фиг. 3 и 4 первый, второй и третий МБПЭ 108a, 108b и 108c проиллюстрированы как расположенные вдоль наружной части соединительного узла 92. Как проиллюстрировано, кабель 100 проходит от первого МБПЭ 108а вниз до каждого из второго и третьего МБПЭ 108b и 108с. Поскольку соединительный узел 92 является единым по своей природе, он позволяет легко соединять первый МБПЭ 108а как со вторым, так и третьим МБПЭ 108b и 108с, поскольку соединения не должны соединять отдельно установленные компоненты, как это обычно происходит на предшествующем уровне техники с многокомпонентными соединительными узлами.

[00059] В любом случае, как проиллюстрировано на фиг. 4, первичное ответвление 148 может иметь любую длину, позволяющую первичному ответвлению 148 войти в зацепление с посадочным местом 126 (фиг. 2) дефлектора 94 и МБПЭ 108b, расположенным в непосредственной близости от МБПЭ 136 дефлектора 94 и преимущественно выровненным с ним. В этом отношении МБПЭ 136 и 108b могут быть на одной и той же стороне барьера давления и, таким образом, примыкать друг к другу или разделяться барьером давления и, таким образом, просто быть выровненными друг с другом. В любом случае вторичное ответвление 150 может иметь любую длину, позволяющую отклонить вторичное ответвление 150 в боковой ствол 12b скважины. Кроме того, первичное и вторичное ответвления 148, 150 могут иметь любую длину по отношению друг к другу. Однако в предпочтительном варианте реализации изобретения вторичное ответвление 150 длиннее, чем первичное ответвление 148, так что дистальный конец 154 вторичного ответвления 150 проходит за дистальный конец 152 первичного ответвления 148, когда соединение 146 канала, по существу, не деформировано.

[00060] В отношении выравнивания МБПЭ следует понимать, что сообщающиеся МБПЭ могут требовать осевого выравнивания, выравнивания по окружности или и того и другого для улучшения связи между ними. Чтобы дополнительно улучшить связь между соседними МБПЭ, объемный резонатор может быть расположен рядом с МБПЭ, установленным на соединительном узле 92. Например, на фиг. 3 и 4 проиллюстрирован верхний объемный резонатор 155, развернутый в сочетании с МБПЭ 108a, тогда как, как проиллюстрировано, первый нижний объемный резонатор 156 развернут в сочетании с МБПЭ 108b, а второй нижний объемный резонатор 157 развернут в сочетании с МБПЭ 108c. Как и во всех объемных резонаторах, описанных в данном документе, объемные резонаторы 155, 156, 157 могут принимать различные виды и формы, пока они обеспечивают функцию фокусировки и направления электрического поля в направлении требуемого МБПЭ. Таким образом, проиллюстрировано, что верхний объемный резонатор 155 содержит первую часть 159, проходящую вокруг внутренней поверхности 98a верхней секции 142, и вторую часть 161, проходящую вокруг наружной поверхности 98b верхней секции 142. Первая часть 159 дополнительно образована из первой внутренней проходящей в радиальном направлении стенки 159a, отстоящей от второй внутренней проходящей в радиальном направлении стенки 159b на противоположных сторонах МБПЭ 108a, чтобы образовывать полость 163 между ними. Стенки 159а, 159b могут принимать различные формы. В одном варианте реализации изобретения стенки 159а, 159b могут быть внутренними краями или выступами, проходящими частично или полностью вокруг внутренней окружности верхней секции 142. Аналогичным образом, вторая часть 161 образована из первой наружной проходящей в радиальном направлении стенки 161а, отстоящей от второй наружной проходящей в радиальном направлении стенки 161b и соединенной с дополнительной стенкой 161с таким образом, чтобы охватить МБПЭ 108а. Хотя они и не ограничены в этом отношении, в проиллюстрированном варианте реализации изобретения первая и вторая наружные проходящие в радиальном направлении стенки 161a, 161b могут проходить частично или полностью вокруг наружной окружности верхней секции 142. Аналогичным образом, стенка 161с может проходить частично вокруг верхней секции 142 или полностью вокруг верхней секции 142, чтобы иметь трубчатую форму.

[00061] Первый нижний объемный резонатор 156 показан просто как первая наружная проходящая в радиальном направлении стенка 156а, отстоящая от второй наружной проходящей в радиальном направлении стенки 156b на противоположных сторонах МБПЭ 108b, чтобы образовывать полость 165 между ними.

[00062] Второй нижний объемный резонатор 157 показан в виде первой наружной проходящей в радиальном направлении стенки 157а, отстоящей от второй наружной проходящей в радиальном направлении стенки 157b на противоположных сторонах МБПЭ 108с, причем дополнительная стенка 157с соединяет стенки 157а и 157b и проходит лишь частично вокруг окружности бокового ответвления 150, чтобы образовывать частичную оболочку или полость 167 вокруг МБПЭ 108c.

[00063] В одном или более предпочтительных вариантах реализации изобретения, когда вторичное ответвление 150 находится, по существу, в недеформированном положении, как проиллюстрировано на фиг. 3, первичное ответвление 148 и вторичное ответвление 150, по существу, параллельны друг другу. Однако первичное и вторичное ответвления 148, 150 не обязательно должны быть, по существу, параллельными друг другу, и продольные оси первичного и вторичного ответвлений 148, 150 не обязательно должны быть, по существу, параллельными продольной оси канала 96, пока канал 96 может быть введен и спущен в основной ствол 12а скважины, когда вторичное ответвление 150 находится, по существу, в недеформированном положении.

[00064] Когда соединительный узел 92 соединен с колонной 30 труб и спущен в ствол 12 скважины, вторичное ответвление 150 выполнено с возможностью отклонения в боковой ствол 12b скважины с помощью дефлектора 94 таким образом, что деформируемое соединение 146 канала становится деформированным, а затем первичное ответвление 148 входит в зацепление с посадочным местом 126 дефлектора 94, как проиллюстрировано на фиг. 4. Деформируемое соединение 146 канала разделяет первичное ответвление 148 и вторичное ответвление 150 и позволяет размещать соединительный узел 92, соответственно, в основном и боковом стволах 12а, 12b скважины.

[00065] Как указано, первичное ответвление 148 выполнено с возможностью зацепления с посадочным местом 126 дефлектора 94. Таким образом, форма и конфигурация первичного ответвления 148 избираются или выбираются так, чтобы быть совместимыми с посадочным местом 126, являющимся верхней секцией 130 отверстия 128 дефлектора в предпочтительном варианте реализации изобретения.

[00066] Кроме того, посадочное место 126 входит в зацепление с первичным ответвлением 148 таким образом, что облегчается перемещение жидкости в нижнем основном стволе 12а скважины через дефлектор 94 и канал 96. Предпочтительно первичное ответвление 148 входит в зацепление с посадочным местом 126, чтобы обеспечить герметичное соединение между дефлектором 94 и стволом 12 скважины. Любой обычный уплотнительный узел 134 может использоваться для обеспечения этого герметичного соединения. Например, уплотнительный узел 134 может состоять из одного из или комбинации уплотнений или фрикционной посадки между смежными поверхностями. В предпочтительном варианте реализации изобретения уплотнительный узел 134 расположен между первичным ответвлением 148 и верхней секцией 130 отверстия 128 дефлектора, когда первичное ответвление 148 установлено или входит в зацепление с посадочным местом 126. Уплотнительный узел 134 может быть связан либо с первичным ответвлением 148, либо с верхней секцией 130 отверстия 128 дефлектора. Однако предпочтительно, уплотнительный узел 134 связан с верхней секцией 130 отверстия 128 дефлектора.

[00067] Первичное ответвление 148 может содержать направляющую 158 для направления первичного ответвления 148 в зацепление с посадочным местом 126. Направляющая 158 может быть расположена в любом месте по длине первичного ответвления 148, что позволяет направляющей 158 выполнять свою функцию. Однако предпочтительно, направляющая 158 расположена на месте, рядом или в непосредственной близости от дистального конца 152 первичного ответвления 148. Направляющая 158 может иметь любую форму или конфигурацию, способную направлять первичное ответвление 148. Однако предпочтительно, направляющая 158 имеет закругленный конец 160 для облегчения передачи вниз по стволу 12 скважины, как проиллюстрировано на фиг. 2 и 4.

[00068] Когда первичное ответвление 148 установлено в дефлекторе 94, как описано выше, МБПЭ 108b, установленный на первичном ответвлении 148, располагается вблизи МБПЭ 136 дефлектора 94, чтобы обеспечить беспроводное соединение между МБПЭ 108b, 136. Кроме того, второй нижний объемный резонатор 156 предназначен для улучшения передачи сигналов между МБПЭ 108b, 136.

[00069] Вторичное ответвление 150 может содержать расширяющуюся секцию 162, расположенную на месте дистального конца 154 вторичного ответвления 150, рядом с ним или в непосредственной близости от него. Расширяющаяся секция 162 содержит поперечное расширение вторичного ответвления 150 для увеличения его площади поперечного сечения. Как указано выше, длина вторичного ответвления 150 больше, чем длина первичного ответвления 148 в предпочтительном варианте реализации изобретения. Предпочтительно, вторичное ответвление 150 начинает свое поперечное расширение, чтобы образовать расширяющуюся секцию 162 на некотором расстоянии от соединения 146 канала, приблизительно равном или большем, чем расстояние от дистального конца 152 первичного ответвления 148 до соединения 146 канала. Таким образом, когда соединение 146 канала не деформировано, расширяющаяся секция 162 расположена за дистальным концом 152 первичного ответвления 148 или дистально от него, как проиллюстрировано на фиг. 3.

[00070] Потайная обсадная колонна 164 для обсаживания бокового ствола 12b скважины может проходить от канала 96. Потайная обсадная колонна 164 может представлять собой любую обычную потайную обсадную колонну, включая перфорированную потайную обсадную колонну, щелевую потайную обсадную колонну или предварительно заполненную гравием в промежутках потайную обсадную колонну. В одном или более вариантах реализации изобретения потайная обсадная колонна 164 может образовывать часть снаряда 66b для нижнего заканчивания скважины в боковом стволе 12b скважины, в то время как в других вариантах реализации изобретения потайная обсадная колонна 164 может быть отдельной и в основном гидравлически соединенной с каналом 96. В любом случае потайная обсадная колонна содержит проксимальный конец 166 и дистальный конец 168, при этом проксимальный конец 166 прикреплен к дистальному концу 154 вторичного ответвления 150. Дистальный конец 168 проходит в боковой ствол 12b скважины, так что полностью или частично боковой ствол 12b скважины обсажен обсадной колонной 164. Таким образом, соединительный узел 92 может функционировать для подвешивания потайной обсадной колонны 164 в боковом стволе 12b скважины. В качестве альтернативного варианта, как описано ниже, рабочая часть 172 инструмента (см. фиг. 5) может быть прикреплена к дистальному концу 154 вторичного ответвления 150 и использована для транспортировки потайной обсадной колонны 164 и/или других компонентов снаряда 66 для нижнего заканчивания скважины (см. фиг. 5, например, 66a, 66b) в боковой ствол 12b скважины.

[00071] Верхняя секция 142 пропускает жидкость через себя от деформируемого соединения 146 канала к проксимальному концу 147. В предпочтительном варианте реализации изобретения верхняя секция 142 позволяет перемешивать или смешивать любые жидкости, проходящие от первичного и вторичного ответвлений 148, 150 в верхнюю секцию 142. Однако, в качестве альтернативного варианта, верхняя секция 142 может продолжать отделять жидкости от первичного и вторичного ответвлений 148, 150 через верхнюю секцию 142. Таким образом, жидкости не могут перемешиваться или смешиваться в верхней секции 142.

[00072] Соединительный узел 92 также может содержать один или более уплотнительных узлов 170 (например, 170a, 170b, 170c), связанных с ним. Уплотнительные узлы 170 могут транспортироваться каналом 96 или могут транспортироваться смежным оборудованием, таким как подвесное устройство потайной обсадной колонны (см. подвесное устройство 184b потайной обсадной колонны на фиг. 5), поддерживающее соединительный узел 92. Как проиллюстрировано, уплотнительный узел 170а связан с верхней секцией 142 канала 96 или может образовывать или содержать ее часть, так что уплотнительный узел 170а обеспечивает уплотнение между каналом 96 и обсадной колонной 54 в стволе 12 скважины. Уплотнительный узел 170а может быть установлен на канале 96, как проиллюстрировано на фиг. 3 и 4, или на некотором другом смежном оборудовании, как проиллюстрировано на фиг. 5, но преимущественно предусмотрен для уплотнения верхней секции 142 соединительного узла 92. Предпочтительно, уплотнительный узел 170а расположен между наружной поверхностью 140 верхней секции 142 канала 96 (другим подвесным устройством 184 потайной обсадной колонны, в зависимости от обстоятельств) и внутренней поверхностью 122 обсадной колонны 54. Таким образом, уплотнительный узел 170а препятствует прохождению жидкостей между каналом 96 и обсадной колонной 54.

[00073] Проиллюстрировано, что уплотнительный узел 170b расположен вдоль первичного ответвления 148, предпочтительно рядом с дистальным концом 152, и проиллюстрировано, что уплотнительный узел 170с расположен вдоль вторичного ответвления 150, предпочтительно рядом с дистальным концом 154. Уплотнительный узел 170 может состоять из любого обычного уплотнения или уплотняющей конструкции. Например, уплотнительный узел 170 может состоять из одного из или комбинации уплотнений, пакеров, клиновых захватов, потайных обсадных колонн или цементирования.

[00074] В одном или более вариантах реализации изобретения, в которых МБПЭ, соединенные друг с другом кабелем, расположены так, что последовательные МБПЭ находятся на одном и том же трубчатом элементе, такие как МБПЭ 108, проиллюстрированные на канале 96, и находятся в пределах одного и того же барьера давления, и может быть желательно расположить МБПЭ между комплектами уплотнительных элементов, таких как уплотнительные узлы 170a и 170b. Это предотвращает необходимость того, чтобы кабель, такой как кабель 100, выходил за пределы или проходил через барьер давления. Используемый в данном документе барьер давления может относиться к стенке между внутренней частью и наружной частью трубчатого элемента, такого как колонна или обсадная труба, или может относиться к зоне, определенной последовательными комплектами уплотнительных узлов вдоль трубчатого элемента.

[00075] В одном или более вариантах реализации изобретения, в которых взаимодействующие МБПЭ, то есть МБПЭ, расположенные для беспроводной передачи энергии и/или сигналов между ними, расположены рядом друг с другом в пределах одного барьера давления (в отличие от простого выравнивания на противоположных сторонах стенки канала), может потребоваться, чтобы кабель 100, проходящий к одному из МБПЭ, проходил через барьер давления, такой как уплотнительный узел, для электрического соединения через кабель 100 соответствующих электрических компонентов. Например, на фиг. 4 первичное ответвление 148 соединительного узла 92 введено в отверстие 128 дефлектора 94. Как проиллюстрировано, МБПЭ 136, транспортируемый дефлектором 94, является смежным МБПЭ 108b, транспортируемому соединительным узлом 92. Поскольку МБПЭ 136, 108b находятся в пределах одного и того же барьера давления, кабель 100, проходящий от одного из МБПЭ 136, 108b, должен проходить через или вокруг уплотнительного узла, как проиллюстрировано, когда кабель 100, проходящий от МБПЭ 136 к скважинному электрическому устройству 102, проходит через уплотнительный узел 134 дефлектора 94. В другом варианте реализации изобретения кабель 100 может проходить от внутренней поверхности 118 к наружной поверхности 112 дефлектора 94 и затем проходить вглубь скважины вдоль наружной поверхности 112 дефлектора 94.

[00076] В качестве альтернативного варианта, следует понимать, что МБПЭ 136 индуктивного соединителя может быть расположен на наружной поверхности 112 дефлектора 94 и просто выровнен с МБПЭ 108b, расположенным на соединительном узле 92 во внутренней части дефлектора 94. В этом случае не обязательно нужно преодолевать барьер давления, и кабель 100 может проходить вглубь скважины к электрическому устройству 102, расположенному внутри барьера давления МБПЭ 136.

[00077] Как лучше всего проиллюстрировано на фиг. 5, в одном или более вариантах реализации изобретения соединительный узел 92 может содержать рабочую часть 172 инструмента, прикрепленную к дистальному концу 154 вторичного ответвления 150. В таком случае третий МБПЭ 108с вторичного ответвления 150 может транспортироваться на рабочей части 172 инструмента. В более общем смысле на фиг. 5 проиллюстрировано, что снаряд 66а для нижнего заканчивания скважины развернут в нижнем основном стволе 12а скважины, и проиллюстрировано, что снаряд 66b для нижнего заканчивания скважины развернут в боковом стволе 12b скважины. Хотя снаряды 66 для нижнего заканчивания скважины, как описано в данном документе, не ограничены конкретной конфигурацией, для целей иллюстрации снаряд 66b для нижнего заканчивания скважины проиллюстрирован как трубчатый элемент 97, содержащий один или более узлов 72 противопесочных фильтров и один или более пакеров 70, проходящих от потайной обсадной колонны или подвесного устройства 184а, причем в трубчатом элементе 97 образовано отверстие 186. Снаряд 66b для нижнего заканчивания скважины и трубчатый элемент 97, в частности, могут также содержать на своем проксимальном конце 188 приемное гнездо полированного штока, такое как PBR 149, проиллюстрированное на фиг. 4.

[00078] Кроме того, каждый снаряд 66 для нижнего заканчивания скважины может содержать МБПЭ, связанный с соответствующим снарядом 66 для нижнего заканчивания скважины. Как проиллюстрировано, снаряд 66b для нижнего заканчивания скважины содержит связанный с ним МБПЭ 110. В частности, МБПЭ 110 развернут вдоль снаряда 66b для нижнего заканчивания скважины рядом с проксимальным концом 188 для выравнивания с МБПЭ 108с, как описано ниже. В одном или более вариантах реализации изобретения для улучшения передачи к МБПЭ 110 или от него объемный резонатор 181 может быть расположен рядом с МБПЭ 110, транспортируемым снарядом 66b для нижнего заканчивания скважины. Нижний объемный резонатор 181 для заканчивания проиллюстрирован как содержащий первую часть 182, проходящую вокруг внутренней поверхности 187а отверстия 186 снаряда 66b для нижнего заканчивания скважины, и вторую часть 183, проходящую вокруг наружной части 187b снаряда 66b для нижнего заканчивания скважины. Первая часть 182 дополнительно образована из первой внутренней проходящей в радиальном направлении стенки 182a, отстоящей от второй внутренней проходящей в радиальном направлении стенки 182b на противоположных сторонах МБПЭ 110, чтобы образовывать полость 189 между ними. Стенки 182а, 182b могут принимать различные формы. В одном варианте реализации изобретения стенки 182a, 182b могут быть внутренними краями или выступами, проходящими частично или полностью вокруг внутренней поверхности 187a отверстия 186. Аналогичным образом, вторая часть 183 образована из первой наружной проходящей в радиальном направлении стенки 183а, отстоящей от второй наружной проходящей в радиальном направлении стенки 183b и соединенной с дополнительной стенкой 183с таким образом, чтобы охватить МБПЭ 110. Хотя они и не ограничены в этом отношении, в проиллюстрированном варианте реализации изобретения первая и вторая наружные проходящие в радиальном направлении стенки 183a, 183b могут проходить частично или полностью вокруг наружной части 187b трубчатого элемента 97. Аналогичным образом, стенка 183c может проходить частично или полностью вокруг трубчатого элемента 97.

[00079] На фиг. 5 колонна 30 труб проиллюстрирована во время продвижения в ствол 12 скважины. Колонна 30 труб может содержать МБПЭ 143a и объемный резонатор 141, в том виде, в котором эти компоненты преимущественно описаны в данном документе. Соединительный узел 92 и рабочая часть 172 инструмента функционально соединены с колонной 30 труб с помощью дефлектора 94, прикрепленного к дистальному концу рабочей части 172 инструмента, чтобы транспортировать дефлектор 94 для установки на защелочном механизме 93 и зацепления с ним. После установки в скважине 12 соединительный узел 92 может быть выполнен с возможностью обеспечения доступа к нижнему основному стволу 12а скважины через первичное ответвление 148 и к боковому стволу 12b скважины через вторичное ответвление 150.

[00080] Рабочая часть 172 инструмента может содержать элемент 176 рабочей части инструмента, который соединен со вторичным ответвлением 150 и проходит от него, кожух 178 расположен на дистальном конце элемента 176 рабочей части инструмента, и один или более уплотнительных узлов 170c (см. также фиг. 3) расположены внутри кожуха 178. Аналогичным образом, кожух 178 может быть расположен вокруг третьего МБПЭ 108с (см. также фиг. 3), установленного рядом с уплотнениями 170с. В некоторых вариантах реализации изобретения кожух 178 может быть соединен с дефлектором 94 одним или более срезными штифтами 180 или аналогичным механическим крепежом. В других вариантах реализации изобретения кожух 178 может быть соединен с дефлектором 94 с помощью других типов механических или гидравлических соединительных механизмов.

[00081] Как описано выше, соединительный узел 92 содержит первый, второй и третий МБПЭ 108а, 108b и 108с, либо внутри, либо снаружи вдоль канала 96. Кроме того, соединительный узел 92 может содержать приемное гнездо 149 полированного штока на своем проксимальном конце 147 (не проиллюстрирован на фиг. 5) с нижним МБПЭ 108а на проксимальном конце соединительного узла 92, расположенным вдоль приемного гнезда 149 полированного штока соединительного узла 92.

[00082] Дефлектор 94 транспортируется в ствол 12 скважины до тех пор, пока он не войдет в зацепление с защелочным механизмом 93. Как только дефлектор 94 будет надлежащим образом соединен с защелочным механизмом 93, колонна 30 труб может быть отсоединена от дефлектора 94 в месте рабочей части 172 инструмента и, в частности, на кожухе 178. Это может быть достигнуто путем приложения осевой нагрузки на рабочую часть 172 инструмента через колонну 30 труб и срез срезного(ых) штифта(ов) 180, который(е) соединяет(ют) рабочую часть 172 инструмента с дефлектором 94. Сразу после выхода из строя срезного(ых) штифта(ов) 180 рабочая часть 172 инструмента может свободно перемещаться относительно дефлектора 94, которым управляет осевое перемещение колонны 30 труб. В частности, когда дефлектор 94 соединен с защелочным механизмом 93, а рабочая часть 172 инструмента отсоединена от дефлектора 94, колонна 30 труб может быть продвинута вглубь скважины в стволе 12 скважины, чтобы расположить вторичное ответвление 150 и рабочую часть 172 инструмента в боковом стволе 12b скважины. Диаметр отверстия 128 дефлектора (см. фиг. 4) может быть меньше диаметра кожуха 178, в результате чего рабочая часть 172 инструмента может не попасть в отверстие 128 дефлектора, но вместо этого кожух 178 вынужден перемещаться вдоль отклоняющей поверхности 124 дефлектора 94 в боковой ствол 12b скважины.

[00083] В одном или более вариантах реализации изобретения любое подвесное устройство 184, развернутое внутри ствола 12 скважины, может также содержать МБПЭ в дополнение или в качестве альтернативы МБПЭ 108а соединительного узла 92. На фиг. 5 подвесное устройство 184b проиллюстрировано как поддерживающая эксплуатационная обсадная колонна 54 и как содержащее МБПЭ 143b.

[00084] Как проиллюстрировано на фиг. 6, соединительный узел 92 проиллюстрирован после установки в стволе 12 скважины с помощью колонны 30 труб, как описано выше. Дефлектор 94 (не показан) находится в зацеплении с защелочным механизмом 93. Рабочая часть 172 инструмента и вторичное ответвление 150 соединительного узла 92 изображены как расположенные в боковом стволе 12b скважины и находящиеся в зацеплении со снарядом 66b для нижнего заканчивания скважины в боковом стволе 12b скважины. Как только эти различные компоненты будут размещены при необходимости в стволе 12 скважины, колонна 30 труб может быть отсоединена и расположена для добычи углеводородов. В частности, колонна 30 труб может быть расположена для герметичного зацепления с верхней секцией 142 соединительного узла 92 при расположении МБПЭ 143a колонны 30 труб рядом с МБПЭ 108a соединительного узла 92, чтобы установить беспроводное соединение между ними. При таком расположении объемный резонатор 141 колонны 30 труб может быть преимущественно выровнен с объемным резонатором 155 соединительного узла 92, чтобы улучшить беспроводную связь между МБПЭ 143a и МБПЭ 108a.

[00085] В любом случае во время развертывания, т. е. при переходе между фиг. 5 и фиг. 6, кожух 178 рабочей части 172 инструмента входит в зацепление со снарядом 66b для нижнего заканчивания скважины. В одном или более вариантах реализации изобретения диаметр кожуха 178 может быть больше диаметра отверстия 186, и, в результате, кожух 178 может не войти в снаряд 66 для нижнего заканчивания скважины. Затем при зацеплении снаряда 66 для нижнего заканчивания скважины нагрузка может быть приложена к рабочей части 172 инструмента через колонну 30 труб, что может привести к отсоединению кожуха 178 от дистального конца элемента 176 рабочей части инструмента. В некоторых вариантах реализации изобретения, например, один или более срезных штифтов или других срезаемых устройств (не проиллюстрированы) могут использоваться для соединения кожуха 178 с дистальным концом элемента 176 рабочей части инструмента, и приложенная осевая нагрузка может превышать предел среза срезных штифтов, тем самым освобождая кожух 178 из элемента 176 рабочей части инструмента. Следует понимать, что, хотя кожух 178 описан в данном документе как механизм защиты уплотнительных узлов 170 и МБПЭ 108с во время развертывания, данное изобретение не ограничивается конфигурациями с кожухом 178 и, таким образом, в других вариантах реализации изобретения кожух 178 может быть удален.

[00086] Когда кожух 178 освобожден из элемента 176 рабочей части инструмента, колонна 30 труб может продвигаться дальше, так что кожух 178 скользит вдоль наружной поверхности элемента 176 рабочей части инструмента, в то время как элемент 176 рабочей части инструмента продвигается в снаряд 66 для нижнего заканчивания скважины, когда уплотнения 170 рабочей части инструмента герметично входят в зацепление с внутренней стенкой отверстия 186, и третий МБПЭ 108с, транспортируемый на рабочей части 172 инструмента, преимущественно выровнен с МБПЭ 110, траспортируемым на снаряде 66 для нижнего заканчивания скважины. Когда уплотнения 170 рабочей части инструмента уплотнены внутри отверстия 186, гидравлическое сообщение может быть более легко установлено через боковой ствол 12b скважины, в том числе через различные компоненты снаряда 66 для нижнего заканчивания скважины.

[00087] В соответствии с фиг. 5 и 6, продвижение колонны 30 труб вглубь скважины в стволе 12 скважины также продвигает первичное ответвление 148 до тех пор, пока оно не будет локализовано и принято в отверстии 128 дефлектора. Уплотнительный узел 134 в отверстии 128 дефлектора герметично входит в зацепление с наружной поверхностью первичного ответвления 148, и второй МБПЭ 108b, транспортируемый на первичном ответвлении 148 соединительного узла 92, расположен рядом с МБПЭ 136 дефлектора 94.

[00088] При развертывании, как описано в данном документе, единый соединительный узел 92 позволяет передавать сигналы мощности и/или данных в местоположения как в нижнем основном стволе 12а скважины ниже пересечения 64 (см. фиг. 4), так и в боковом стволе 12b скважины. Такое расположение является особенно желательным, поскольку оно устраняет необходимость преодолевать множество отдельных компонентов ствола скважины, обычно установленных на пересечении 64 между стволами 12а, 12b скважины.

[00089] В соответствии с фиг. 7a, 7b и 8, проиллюстрирован другой вариант реализации соединительного узла 92, содержащего жесткий канал 95. В вариантах реализации соединительного узла 92, имеющего жесткий канал 95, соединительный узел 92 является предпочтительно многоствольным. Таким образом, в проиллюстрированных вариантах реализации изобретения соединительный узел 92 принимает форму дефлектора с двойными отверстиями, который имеет двойные отверстия и прикреплен к защелочному механизму 93, проиллюстрированному на фиг. 1а-1с, и проходит в направлении вверх от него. Канал 95 отличается преимущественно тем, что проходит вдоль первичной оси или осевой линии 192 и имеет первый конец 194.

[00090] Более конкретно, канал 95 может иметь на своем первом конце 194 соединительную муфту 198, верхний край которой может иметь направляющую поверхность 200. В одном или более вариантах реализации изобретения направляющая поверхность 200 может иметь спиральную форму. На нижнем конце соединительной муфты 198 расположена плита или стенка 202, которая преимущественно расположена перпендикулярно осевой линии 192 канала 95, образуя жесткое соединение 146 канала. Стенка 202 имеет два смежных отверстия 204 и 206, проходящих через нее. Отверстия 204 и 206 могут быть смещены в противоположных направлениях от осевой линии 192, так что осевая линия 192 преимущественно проходит через участок стенки 202, который расположен между отверстиями 204 и 206.

[00091] Соединительный узел 92 имеет непосредственно под стенкой 202, образующей жесткое соединение 146 канала, два смежных ответвления или прохода 208 и 210, образованные в канале 95 и проходящие от стенки 202, при этом каждое ответвление или проход 208, 210 открывается в соединительную муфту 198 через соответствующее из отверстий 204 и 206. Проходы 208 и 210 смещены в радиальном направлении от осевой линии 192, и между ними предусмотрена стенка 212. Ответвление или проход 208 могут быть охарактеризованы как первичное ответвление и гидравлически сообщаются с нижней частью основного ствола 12а скважины при развертывании в стволе 12 скважины через первое нижнее отверстие 209, в то время как ответвление или проход 210 могут быть охарактеризованы как вторичное или боковое ответвление и гидравлически сообщаются с боковым стволом 12b скважины (см. фиг. 1а-1с) через второе нижнее отверстие 218 при развертывании в стволе 12 скважины и зацеплении с защелочным механизмом 93 (см. фиг. 1а-1с). Соединительный узел 92 также содержит удлиненную трубу 214, определяющую проход 216, который выровнен и сообщается с проходом 208 таким образом, чтобы увеличить длину первичного ответвления или прохода 208.

[00092] Удлиненная труба 214 может быть жестко закреплена или образована в канале 95, так что осевая линия удлиненной трубы 214 смещена в радиальном направлении от оси 192 канала 95. Удлиненная труба 214 и, таким образом, проход 216 имеют постепенный наклон или отклонение относительно основной оси 192, так что проход 216 проходит вглубь скважины и в направлении внутрь к основной оси 192.

[00093] Как указано выше, канал 95 соединительного узла 92 имеет на одной своей стороне второе нижнее отверстие 218, образующее окно, которое вертикально и в окружном направлении выровнено с окном 62 обсадной колонны 54, когда соединительный узел 92 прикреплен к защелочному механизму 93 (см. фиг. 1а-1с). Канал 95 имеет обращенную вверх поверхность 220 дефлектора, образованную вдоль канала 95, причем поверхность 220 дефлектора отстоит на расстоянии от нижнего отверстия 218, но обращена к нему, чтобы проходить вверх и внутрь относительно нижнего края нижнего отверстия 218, предпочтительно под острым углом к оси 192, чтобы определить постепенный наклон относительно основной оси 192. Поверхность 220 дефлектора, которая может быть вогнутой канавкой, которая постепенно сужается по ширине и глубине в нисходящем направлении. В других вариантах реализации изобретения канавка может иметь другие вогнутые формы поперечного сечения, такие как полукруглая форма поперечного сечения.

[00094] Хотя соединительный узел 92, имеющий жесткий канал 95, может иметь конкретную конфигурацию, как описано выше, следует понимать, что соединительный узел 92 по данному изобретению в других вариантах реализации изобретения не обязательно должен быть ограничен конкретной конфигурацией, описанной выше, и что вышеизложенное приведено только в иллюстративных целях.

[00095] В любом случае, для соединительного узла 92, проиллюстрированного на фиг. 7a, 7b и 8, верхний МБПЭ 221 транспортируется по каналу 95, будучи предпочтительно расположенным вдоль или в непосредственной близости от прохода 208 канала 95, тогда как нижний МБПЭ 223 транспортируется по каналу 95 в месте, разнесенном от верхнего емкостного датчика 221, например в местоположении предпочтительно вдоль или на месте второго конца 196 канала 95 (см. фиг. 7b). Один или оба МБПЭ 221, 223 могут быть установлены либо внутри канала 95, либо вдоль наружной части канала 95. Кабель 100 может электрически соединять МБПЭ 221, 223. Объемный резонатор, как проиллюстрировано, может быть развернут на одном или более из колонн 222 и 224 насосно-компрессорных труб и соединительного узла 92 рядом с МБПЭ 108. Такой объемный резонатор не ограничен конкретной формой или конфигурацией, пока он функционирует для улучшения передачи сигналов на МБПЭ или от него. Таким образом, объемный резонатор 203, развернутый в сочетании с МБПЭ 234 на колонне 224 насосно-компрессорных труб, представляет собой одиночную проходящую в радиальном направлении стенку 203a, расположенную рядом с МБПЭ 234, тогда как объемный резонатор 205 образует оболочку вокруг МБПЭ 221, а объемный резонатор 207 состоит из двух разнесенных и проходящих в радиальном направлении стенок, расположенных по обе стороны от МБПЭ 230, транспортируемого на колонне 222 насосно-компрессорных труб.

[00096] В соответствии с фиг. 9а и с дальнейшей ссылкой на фиг. 7a, 7b и 8, в одном или более вариантах реализации изобретения векторный или соединительный блок 226, проиллюстрированный на фиг. 9а, может быть расположен выше по потоку от дефлектора 94 (не показан) либо как часть снаряда 86 для верхнего заканчивания скважины (не показан), либо отдельно от него. Соединительный узел 92 в виде дефлектора 94 расположен для приема двух колонн 222 и 224 насосно-компрессорных труб. В одном или более вариантах реализации изобретения колонны 222 и 224 насосно-компрессорных труб могут проходить вниз от соединительного блока 226, который может образовывать часть снаряда 86 для верхнего заканчивания скважины выше по потоку от дефлектора 94. В одном или более вариантах реализации изобретения колонны 222 и 224 насосно-компрессорных труб могут проходить от поверхности 16 (не показана), непосредственно или через пакер 88 с двойным отверстием (не показан).

[00097] В то время как в одном или более вариантах реализации изобретения векторный или соединительный блок 226 могут быть расположены выше по потоку от дефлектора 94 (не показан), либо как часть снаряда 86 для верхнего заканчивания скважины (не показан), либо отдельно от него, в других вариантах реализации изобретения соединительный узел 92 содержит векторный блок 226. В любом случае колонны 222 и 224 насосно-компрессорных труб могут проходить вниз от векторного или соединительного блока 226. Векторный или соединительный блок 226 могут использовать для объединения потоков жидкости из бокового ствола 12b скважины и нижнего основного ствола 12а скважины (не показан). В одном или более вариантах реализации изобретения векторный или соединительный блок 226 образован из трубчатого элемента 227, имеющего первое верхнее отверстие 229, первое нижнее отверстие 231 и второе нижнее отверстие 233. В одном или более вариантах реализации изобретения первое проточное отверстие 235 через трубчатый элемент 227 соединяет первое верхнее отверстие 229 с первым нижним отверстием 231, а второе проточное отверстие 236 через трубчатый элемент 227 соединяет первое верхнее отверстие 229 со вторым нижним отверстием 233, так что поток, проходящий через первое и второе нижние отверстия 231, 233, смешивается в соединительном блоке 226. В других вариантах реализации изобретения соединительный блок 226 содержит второе верхнее отверстие 238, как проиллюстрировано на фиг. 9b. В этих вариантах реализации изобретения первое проточное отверстие 235 соединяет первое верхнее отверстие 229 с первым нижним отверстием 231, а второе проточное отверстие 236 соединяет второе верхнее отверстие 238 со вторым нижним отверстием 233, так что поток, проходящий через первое и второе нижние отверстия 231, 233, остается разделенным. Колонна 30 труб (не показан) от поверхности или иным образом выше по потоку от блока 226 может, как проиллюстрировано, гидравлически сообщаться с первым верхним отверстием 229.

[00098] Следует понимать, что соединительный блок 226, как проиллюстрировано на фиг. 9b, может содержать уплотнительные узлы 170, и в этом случае соединительный блок 226 функционирует как пакер с двумя отверстиями. В качестве альтернативного варианта, соединительный блок 226 может использоваться в сочетании с пакером с одним отверстием (таким как пакер 88 на фиг. 1). Соединительный блок 226 может также поддерживаться в колонне 222 насосно-компрессорных труб с помощью подвесного устройства потайной обсадной колонны или аналогичного механизма 184 (см. фиг. 9а). В любом случае пакер с двумя отверстиями или соединительный блок 226, в зависимости от обстоятельств, может быть разъемно закреплен внутри обсадной колонны 54 ствола 12 скважины (см. фиг. 1а-1с) и противодействует как перемещению колонны 222 насосно-компрессорных труб как вверх, так и вниз, а колонна 222 насосно-компрессорных труб, в свою очередь, противодействует перемещению соединительного узла 92 вверх (см. фиг. 7а и 8).

[00099] Каждая из колонн 222, 224 насосно-компрессорных труб содержит на своем дистальном конце МБПЭ и может также содержать уплотнительный узел. Как проиллюстрировано на фиг. 9а и 9b, МБПЭ 230 расположен вдоль колонны 224 насосно-компрессорных труб, предпочтительно на ее дистальном конце. Уплотнительный узел 228 может быть расположен рядом с МБПЭ 230. Аналогичным образом, колонна 222 насосно-компрессорных труб содержит МБПЭ 234 на своем дистальном конце с уплотнительным узлом 232, расположенным рядом с МБПЭ 234. В одном или более предпочтительных вариантах реализации изобретения один или оба уплотнительных узла 228, 232 могут быть расположены выше по потоку относительно соответствующих МБПЭ 230, 234, в то время как в других вариантах реализации изобретения соответствующие МБПЭ 230, 234 расположены между уплотнительными узлами 228, 232 и концом соответствующей колонны 224, 222 насосно-компрессорных труб. В случае обоих МБПЭ 230, 234 кабель 100 или 104 может проходить вверх по стволу скважины для прямой или непрямой связи с поверхностью 16 (не показана). В конфигурации, аналогичной вышеизложенной, в той степени, в которой колонна 30 труб сообщается с соединительным блоком 226, колонна 30 труб также может содержать МБПЭ 234 и уплотнительный узел 240.

[000100] В любом случае, когда колонна 222 насосно-компрессорных труб входит в зацепление с дефлектором 94 (не показан) и, в частности, цилиндрическим проходом 208 (см. фиг. 7а), уплотнительный узел 228 герметично входит в зацепление с отверстием 211 уплотнения, предусмотренным в верхнем конце 194 дефлектора 94 с двумя отверстиями. Отверстие 211 уплотнения сообщается с удлиненной трубой 214. Когда колонна 222 насосно-компрессорных труб входит в зацепление с отверстием 211 уплотнения, как описано, МБПЭ 230 расположен так, чтобы образовывать емкостное соединение с верхним МБПЭ 221, установленным на канале 95, как проиллюстрировано на фиг. 7а.

[000101] Колонна 224 насосно-компрессорных труб (см. фиг. 7а) проходит мимо отклоняющей поверхности 220 и выходит в боковой ствол 12b скважины (не показан). Уплотнительный узел 232 (см. фиг. 7а) герметично входит в зацепление со снарядом 66b для нижнего заканчивания скважины в боковом стволе 12b скважины (см. фиг. 6). Когда колонна 224 насосно-компрессорных труб входит в зацепление со снарядом 66b для нижнего заканчивания скважины, как описано в данном документе, МБПЭ 234 (фиг. 7а) предназначен для образования емкостной связи с МБПЭ 110 (фиг. 6), связанным со снарядом 66b для нижнего заканчивания скважины.

[000102] Удлиненная труба 214 проходит вниз по направлению к нижнему участку основного ствола 12а скважины (не показан) для зацепления, прямо или косвенно, посредством дополнительных труб (таких как эксплуатационные насосно-компрессорные трубы) и оборудования со снарядом 66а для нижнего заканчивания скважины (не показан).

[000103] С повторной ссылкой на фиг. 9а, объемный резонатор, как описано в данном документе, может быть развернут на одной или более из колонн 30, 222 и 224 насосно-компрессорных труб и соединительного блока 226 рядом с МБПЭ, как показано. Такой объемный резонатор не ограничен конкретной формой или конфигурацией, пока он функционирует для улучшения передачи сигналов электрического поля на МБПЭ или от него. Таким образом, объемный резонатор 203, развернутый в сочетании с МБПЭ 234 на колонне 222 насосно-компрессорных труб, представляет собой одиночную проходящую в радиальном направлении стенку 203a, расположенную рядом с МБПЭ 234, тогда как объемный резонатор 205 образует оболочку вокруг МБПЭ 242, а объемный резонатор 207 состоит из двух разнесенных и проходящих в радиальном направлении стенок 207a, 207b, расположенных по обе стороны от МБПЭ 230, транспортируемого на колонне 224 насосно-компрессорных труб.

[000104] На фиг. 10a-10e проиллюстрированы различные варианты реализации объемных резонаторов, развернутых в сочетании с МБПЭ вдоль колонн насосно-компрессорных труб. На фиг. 10а проиллюстрирована внутренняя колонна 300 насосно-компрессорных труб, развернутая внутри наружной колонны 302 насосно-компрессорных труб. На внутренней колонне 300 насосно-компрессорных труб установлен МБПЭ 304. Аналогичным образом, на наружной колонне 302 насосно-компрессорных труб установлен МБПЭ 306. В проиллюстрированном варианте реализации изобретения МБПЭ 306 расположен вдоль внутренней поверхности 308 наружной колонны 302 насосно-компрессорных труб, но в других вариантах реализации изобретения МБПЭ 306 может быть расположен вдоль наружной поверхности 310 наружной колонны 302 насосно-компрессорных труб. От каждого МБПЭ 304, 306 проходит одна или более электрических контрольных линий 312. Контрольные линии 312 могут функционировать в качестве среды связи для передачи питания, сигналов или данных и т. п. между МБПЭ и другими электрическими устройствами 314, такими как МПЭ или другие МБПЭ, датчики или исполнительные механизмы, (микро-)процессоры, логические устройства, другие клапаны регулирования потока, цифровая инфраструктура, источники питания, оптоволокно, интеллектуальные устройства регулирования притока (ICD), сейсмические датчики, индукторы вибрации и датчики и тому подобное. Совместно по меньшей мере с одним МБПЭ развернут объемный резонатор 316. Объемный резонатор 316 состоит из первой проходящей в радиальном направлении стенки 316a, отстоящей от второй проходящей в радиальном направлении стенки 316b на противоположных сторонах МБПЭ 304, чтобы образовывать полость 320 между ними. Следует понимать, что поскольку волны электрического поля ограничены только осевым распространением с помощью стенок 316а, 316b, объемный резонатор 316 является всенаправленным, что позволяет распространять электрическое поле в радиальном направлении по всей окружности внутренней колонны 300 насосно-компрессорных труб.

[000105] На фиг. 10b проиллюстрирован объемный резонатор 330, который преимущественно содержит первую часть 332, установленную на внутренней колонне 300 насосно-компрессорных труб, и вторую часть 334, проходящую по меньшей мере частично вокруг наружной поверхности 310 наружной ​​колонны 302 насосно-компрессорных труб. Первая часть 332 образована из первой внутренней проходящей в радиальном направлении стенки 332a, отстоящей от второй внутренней проходящей в радиальном направлении стенки 332b и соединенной дополнительной стенкой 332c, чтобы заключить МБПЭ 304 в полость 336. Вторая часть 334 образована из первой наружной проходящей в радиальном направлении стенки 334a, отстоящей от второй наружной проходящей в радиальном направлении стенки 334b и соединенной дополнительной стенкой 334c, чтобы по меньшей мере охватить МБПЭ 306. Следует понимать, что стенка 334c ограничивает распространение в радиальном направлении волн электрического поля, и, следовательно, объемный резонатор 300 является однонаправленным. В этом отношении вторая часть 334 может полностью или только частично проходить вокруг наружной колонны 302 насосно-компрессорных труб. До той степени, до которой вторая часть 334 проходит только частично, дополнительные стенки, не проиллюстрированные, могут охватывать концы второй части 334.

[000106] На фиг. 10c проиллюстрирован объемный резонатор 340, который преимущественно содержит первую часть 342, установленную на внутренней колонне 300 насосно-компрессорных труб, и вторую часть 344, проходящую по меньшей мере частично вокруг наружной колонны 302 насосно-компрессорных труб. Первая часть 342 образована из первой внутренней проходящей в радиальном направлении стенки 332a, отстоящей от второй внутренней проходящей в радиальном направлении стенки 332b на противоположных сторонах МБПЭ 304, чтобы образовывать полость 320 между ними. Вторая часть 344 образована из первой наружной проходящей в радиальном направлении стенки 344a, отстоящей от второй наружной проходящей в радиальном направлении стенки 344b и соединенной дополнительной стенкой 344c, чтобы по меньшей мере охватывать МБПЭ 306. Как проиллюстрировано, МБПЭ 306 может транспортироваться на наружной колонне 302 насосно-компрессорных труб со второй частью 344, расположенной над МБПЭ 306 и полностью проходящей вокруг наружной колонны 302 насосно-компрессорных труб.

[000107] На фиг. 10d проиллюстрирован объемный резонатор 350, который преимущественно содержит первую часть 352, установленную на внутренней колонне 300 насосно-компрессорных труб, и вторую часть 354, проходящую по меньшей мере частично вокруг внутренней поверхности 308 наружной колонны 302 насосно-компрессорных труб. Проиллюстрировано, что объемный резонатор 350 установлен ниже по потоку от уплотнительных элементов 303. Первая часть 352 образована из первой внутренней проходящей в радиальном направлении стенки 352a, отстоящей от второй внутренней проходящей в радиальном направлении стенки 352b на противоположных сторонах МБПЭ 304, чтобы образовывать полость 320 между ними. Вторая часть 354 образована из первой проходящей в радиальном направлении стенки 354а, отстоящей от второй проходящей в радиальном направлении стенки 354b и соединенной дополнительной стенкой 354с так, чтобы по меньшей мере охватывать МБПЭ 306. Как проиллюстрировано, вторая часть 354 проходит полностью вокруг внутренней поверхности 308 колонны 302 насосно-компрессорных труб и МБПЭ 306 установлен на второй части 354.

[000108] На фиг. 10е проиллюстрирован объемный резонатор 360, который преимущественно содержит первую часть 362, установленную на внутренней колонне 300 насосно-компрессорных труб, и вторую часть 364, проходящую по меньшей мере частично вокруг внутренней поверхности 308 наружной колонны 302 насосно-компрессорных труб. Первая часть 362 образована из первой внутренней проходящей в радиальном направлении стенки 362а, отстоящей от второй внутренней проходящей в радиальном направлении стенки 362b и соединенной дополнительной стенкой 362с, чтобы заключить МБПЭ 304 в полость 320. Следует понимать, что дополнительная стенка 362с образует по меньшей мере частичный цилиндр вокруг внутренней колонны 300 насосно-компрессорных труб и, таким образом, первая часть 362 образует по меньшей мере частичное кольцевое пространство вокруг МБПЭ 304. В некоторых вариантах реализации изобретения проходящая в осевом направлении стенка 362c может быть разделена на две секции с образованием полости 320. Вторая часть 364 образована из первой проходящей в радиальном направлении стенки 364а, отстоящей от второй проходящей в радиальном направлении стенки 364b и соединенной дополнительной стенкой 364с так, чтобы по меньшей мере охватывать МБПЭ 306. Стенка 364c может иметь форму, взаимодействующую с внутренней поверхностью 308 наружной колонны 302 насосно-компрессорных труб. Как проиллюстрировано, вторая часть 364 проходит по меньшей мере частично вокруг внутренней поверхности 308 колонны 302 насосно-компрессорных труб, и МБПЭ 306 установлен на второй части 364.

[000109] На фиг. 11a стенка 362c первой части 362 объемного резонатора 360, проиллюстрированного на фиг. 10e, проиллюстрирована как проходящая вокруг значительной части окружности внутренней колонны 300 насосно-компрессорных труб, тогда как на фиг. 11b первая часть 362 проиллюстрирована с двумя проходящими в осевом направлении стенками 362c' и 362c'. На фиг. 12 проиллюстрирован аксиальный вид объемного резонатора 360, проиллюстрированного на фиг. 10е, на котором внутренняя колонна 300 насосно-компрессорных труб, содержащая объемный резонатор 362а, развернута внутри наружной колонны 302 насосно-компрессорных труб, содержащей объемный резонатор 364а.

[000110] Следует принимать во внимание, что, если специально не ограничено в конкретном варианте реализации изобретения, во всех вариантах реализации объемные резонаторы, описанные в данном документе, могут иметь различные формы, при условии, что они функционируют для улучшения передачи энергии между МБПЭ посредством фокусировки электрического поля от МБПЭ в определенном направлении. Аналогичным образом, если специально не ограничено в конкретном варианте реализации изобретения, каждый МПЭ, будь то беспроводной или нет, может быть расположен над или под уплотнительным механизмом, как желательно для конкретного развертывания. Таким образом, например, вдоль любого заданного трубчатого элемента катушка емкостного соединителя может быть расположена вдоль внутреннего отверстия или поверхности трубчатого элемента или вдоль наружной поверхности трубчатого элемента или может проходить через стенку трубчатого элемента между внутренней частью и наружной частью. Катушка может быть расположена рядом с уплотнительным механизмом, расположенным вдоль внутреннего отверстия или поверхности трубчатого элемента или вдоль наружной поверхности трубчатого элемента. Катушка может быть расположена рядом с концом трубчатого элемента или вдоль корпуса трубчатого элемента. Катушка может быть расположена выше или ниже (выше по потоку или ниже по потоку от) уплотнительного механизма. Аналогичным образом, если специально не ограничено в конкретном варианте реализации изобретения, кабельная разводка, проходящая между механизмами беспроводной передачи энергии, может проходить вдоль внутренней части трубчатого элемента или вдоль наружной части трубчатого элемента или может проходить через стенку трубчатого элемента между внутренней частью и наружной частью.

[000111] На фиг. 13 проиллюстрирован способ 400 беспроводной передачи между компонентами ствола скважины. На первом этапе 402 способа 400 объемный резонатор располагается вдоль скважинного трубчатого элемента. Объемный резонатор может принимать вид и/или форму объемных резонаторов 316, 330, 340, 350 или 360, описанных выше со ссылкой на фиг. 10a-10e. На втором этапе 404 первая антенна, такая как антенна 304, проиллюстрированная на фиг. 10а-10е, и предпочтительно расположенная по меньшей мере частично в объемном резонаторе, используется для генерирования электрического поля. Первая антенна может быть электрически связана с источником питания.

[000112] На этапе 406 вторая антенна, такая как антенна 306, проиллюстрированная на фиг. 10a-10e, предпочтительно расположенная на некотором расстоянии, но в непосредственной близости от первой антенны, используется для приема передачи электрического поля. Вторая антенна может быть электрически соединена с электрическим устройством, требующим питания, таким как электрическое устройство 314, описанное выше. В одном или более вариантах реализации изобретения вторая антенна расположена внутри полости. В одном или более вариантах реализации изобретения передача электрического поля дополнительно улучшается путем размещения объемного резонатора вокруг второй антенны. В одном или более вариантах реализации изобретения способ может включать в себя передачу питания между компонентами ствола скважины посредством передачи электрического поля, тогда как в других вариантах реализации изобретения способ может включать в себя передачу данных между компонентами ствола скважины посредством передачи электрического поля. В еще других вариантах реализации способ может включать в себя передачу управляющих сигналов между компонентами ствола скважины посредством передачи электрического поля. Без ограничения вышесказанного, в определенных вариантах реализации изобретения компоненты ствола скважины могут быть выбраны из группы, состоящей из: МПЭ или других МБПЭ, датчиков или исполнительных механизмов, (микро-)процессоров, логических устройств, других клапанов регулирования потока, цифровой инфраструктуры, источников питания, оптоволокна, интеллектуальных устройств регулирования притока (ICD), сейсмических датчиков, индукторов вибрации и датчиков и т. п. , причем по меньшей мере один из них расположен в стволе скважины.

[000113] На одном или более этапах передача электрического поля в объемном резонаторе может быть дополнительно улучшена путем настройки передачи электрического поля на основании резонанса объемного резонатора для усиления волны.

[000114] В одном или более вариантах реализации изобретения передача электрического поля по способу 400 используется для установления связи с возможностью излучения между антеннами.

[000115] В одном или более вариантах реализации изобретения передача электрического поля по способу 400 используется для установления емкостной связи между антеннами.

[000116] После этого параметры в боковом стволе скважины могут контролироваться с поверхности с помощью передачи электрического поля. Аналогичным образом, параметры в боковом стволе скважины могут быть получены с помощью передачи электрического поля. Аналогичным образом, параметры в боковом стволе скважины могут передаваться с помощью передачи электрического поля. Эти передачи с помощью электрического поля могут осуществляться между боковым стволом скважины и основным стволом скважины, например передача между первичным ответвлением соединительного узла и дефлектором в основном стволе скважины с помощью передачи электрического поля. Аналогичным образом, передача электрического поля может использоваться для передачи параметров между одним устройством в боковом стволе скважины и другим устройством в боковом стволе скважины или между устройством в боковом стволе скважины и двумя или более устройствами в основном стволе скважины. В одном или более вариантах реализации изобретения множество объемных резонаторов могут быть расположены вдоль скважинного трубчатого элемента и использовать каждый объемный резонатор для передачи посредством электрического поля, генерируемого внутри каждой полости. Это может включать в себя расположение объемного резонатора на эксплуатационных колоннах под Y-образным блоком соединительного узла; или расположение объемного резонатора на эксплуатационных колоннах над Y-образным блоком соединительного узла; или расположение объемного резонатора на Y-образном блоке соединительного узла. Эти передачи электрического поля могут использоваться для передачи питания, или для передачи управляющих сигналов, или для передачи данных.

[000117] Таким образом, была описана система многоствольного ствола скважины, в которой используются объемные резонаторы для усиления передачи электрического поля. В других вариантах реализации изобретения система многоствольного ствола скважины может преимущественно содержать единый соединительный узел, содержащий канал, имеющий первое верхнее отверстие, первое нижнее отверстие и второе нижнее отверстие; причем первое нижнее отверстие определено на дистальном конце первичного ответвления, проходящего от соединения канала; причем второе нижнее отверстие определено на дистальном конце бокового ответвления, проходящего от соединения канала; верхний механизм передачи энергии, установленный вдоль канала между дистальным концом бокового ответвления и первым верхним отверстием; нижний механизм беспроводной передачи энергии, установленный на одном из ответвлений между дистальным концом ответвления и верхним механизмом беспроводной передачи энергии; и объемный резонатор, по меньшей мере частично охватывающий механизм беспроводной передачи энергии. В других вариантах реализации изобретения система многоствольного ствола скважины может в основном содержать соединительный узел, имеющий канал с первым верхним отверстием, первым нижним отверстием и вторым нижним отверстием; причем первое нижнее отверстие определено на дистальном конце первичного ответвления, проходящего от соединения канала; второе нижнее отверстие определено на дистальном конце бокового ответвления, проходящего от соединения канала; канал дополнительно имеет обращенную вверх поверхность дефлектора, образованную вдоль канала и противоположную второму нижнему отверстию, но отстоящую от него; верхний механизм передачи энергии, установленный вдоль канала; нижний механизм беспроводной передачи энергии, установленный на одном из ответвлений соединительного узла между верхним механизмом передачи энергии и нижним отверстием; и объемный резонатор, по меньшей мере частично охватывающий механизм беспроводной передачи энергии. В еще других вариантах реализации изобретения система многоствольного ствола скважины может в основном содержать единый соединительный узел, содержащий канал, имеющий первое верхнее отверстие, первое нижнее отверстие и второе нижнее отверстие; причем первое нижнее отверстие определено на дистальном конце первичного ответвления, проходящего от соединения канала; второе нижнее отверстие определено на дистальном конце бокового ответвления, проходящего от соединения канала, при этом по меньшей мере одно из ответвлений соединительного узла является деформируемым; первый механизм беспроводной передачи энергии, установленный на боковом ответвлении соединительного узла; второй механизм беспроводной передачи энергии, установленный на первичном ответвлении соединительного узла; и объемный резонатор, по меньшей мере частично охватывающий по меньшей мере один механизм беспроводной передачи энергии. В других вариантах реализации изобретения система многоствольного ствола скважины может в основном содержать единый соединительный узел, содержащий канал, имеющий первое верхнее отверстие, первое нижнее отверстие и второе нижнее отверстие; причем первое нижнее отверстие определено на дистальном конце первичного ответвления, проходящего от соединения деформируемого канала; второе нижнее отверстие определено на дистальном конце бокового ответвления, проходящего от соединения деформируемого канала; механизм беспроводной передачи энергии, установленный на боковом ответвлении соединительного узла; механизм передачи энергии, установленный на канале между первым верхним отверстием и деформируемым соединением канала; и объемный резонатор, по меньшей мере частично охватывающий механизм беспроводной передачи энергии.

[000118] В случае любого из вышеперечисленных вариантов система многоствольного ствола скважины может содержать любой из следующих элементов, отдельно или в сочетании друг с другом:

[000119] каждый из механизмов беспроводной передачи энергии представляет собой МБПЭ;

[000120] механизм беспроводной передачи энергии, установленный в каждом ответвлении;

[000121] по меньшей мере одно из ответвлений соединительного узла является деформируемым;

[000122] дефлектор для заканчивания, имеющий механизм передачи энергии, установленный на нем, причем дефлектор для заканчивания содержит трубчатый элемент, образованный вдоль первичной оси и имеющий первый конец и второй конец, с рельефной поверхностью, предусмотренной на первом конце, причем трубчатый элемент дополнительно имеет внутреннее отверстие, проходящее между двумя концами с уплотнительным узлом вдоль внутреннего отверстия, причем первый конец и внутреннее отверстие расположены так, чтобы принимать первичное ответвление соединительного узла;

[000123] механизм передачи энергии дефлектора для заканчивания установлен в отверстии между первым концом и уплотнительным узлом;

[000124] снаряд для заканчивания бокового ствола скважины, отличающийся тем, что снаряд для заканчивания бокового ствола скважины содержит механизм передачи энергии, установленный на нем;

[000125] снаряд для заканчивания бокового ствола скважины дополнительно содержит внутреннее отверстие, проходящее между первым концом и вторым концом, с механизмом передачи энергии, установленным вокруг внутреннего отверстия, и уплотнительным узлом вдоль внутреннего отверстия между механизмом передачи энергии и вторым концом;

[000126] снаряд для заканчивания бокового ствола скважины содержит пакер, а внутреннее отверстие образовано в оправке пакера;

[000127] снаряд для заканчивания бокового ствола скважины содержит пакер и приемное гнездо полированного штока, гидравлически соединенное с пакером, а внутреннее отверстие образовано в приемном гнезде полированного штока;

[000128] первая колонна насосно-компрессорных труб, имеющая дистальный конец с беспроводным механизмом передачи энергии, расположенным на первой колонне насосно-компрессорных труб рядом с дистальным концом, при этом первая колонна насосно-компрессорных труб проходит в первое верхнее отверстие соединительного узла через боковое ответвление и посадочные места в снаряде для заканчивания бокового ствола скважины, так что механизм беспроводной передачи энергии, транспортируемый на первой колонне насосно-компрессорных труб, связан по беспроводной связи с механизмом беспроводной передачи энергии снаряда для заканчивания бокового ствола скважины;

[000129] вторая колонна насосно-компрессорных труб, имеющая дистальный конец с механизмом беспроводной передачи энергии, расположенным на второй колонне насосно-компрессорных труб, при этом вторая колонна насосно-компрессорных труб проходит во второе верхнее отверстие соединительного узла, так что механизм беспроводной передачи энергии, транспортируемый на второй колонне насосно-компрессорных труб, соединен по беспроводной связи с верхним механизмом беспроводной передачи энергии соединительного узла;

[000130] электрическое устройство, связанное по проводной связи с механизмом передачи энергии снаряда для заканчивания бокового ствола скважины, причем электрическое устройство выбрано из группы, состоящей из датчиков, клапанов управления потоком, контроллеров и исполнительных механизмов;

[000131] электрическое устройство, выбранное из группы, состоящей из датчиков, исполнительных механизмов, компьютеров, (микро-)процессоров, логических устройств, клапанов управления потоком, клапанов, цифровой инфраструктуры, оптоволокна, интеллектуальных устройств управления притоком (ICD), сейсмических датчиков, индукторов вибрации и датчиков вибрации;

[000132] механизм передачи энергии содержит катушку емкостного датчика;

[000133] механизмы передачи энергии содержат МБПЭ;

[000134] боковое ответвление определено вдоль оси, причем система дополнительно содержит поверхность дефлектора, образованную вдоль оси бокового ответвления и противоположную второму нижнему отверстию, но отстоящую от него;

[000135] первая колонна насосно-компрессорных труб, имеющая дистальный конец с механизмом беспроводной передачи энергии, расположенным на первой колонне насосно-компрессорных труб, при этом первая колонна насосно-компрессорных труб проходит через часть соединительного узла и выступает из второго нижнего отверстия второго бокового ответвления; и вторая колонна насосно-компрессорных труб, имеющая дистальный конец с механизмом беспроводной передачи энергии, расположенным на второй колонне насосно-компрессорных труб, при этом вторая колонна насосно-компрессорных труб проходит в первое верхнее отверстие соединительного узла, так что механизм беспроводной передачи энергии, транспортируемый на второй колонне насосно-компрессорных труб, связан по беспроводной связи с обоими механизмами беспроводной передачи энергии соединительного узла;

[000136] снаряд для заканчивания бокового ствола скважины, отличающийся тем, что снаряд для заканчивания бокового ствола скважины содержит механизм передачи энергии, установленный на нем;

[000137] снаряд для заканчивания бокового ствола скважины дополнительно содержит внутреннее отверстие, проходящее между первым концом и вторым концом, с механизмом передачи энергии, установленным вокруг внутреннего отверстия, и уплотнительным узлом вдоль внутреннего отверстия между механизмом передачи энергии и вторым концом, при этом первая колонна насосно-компрессорных труб проходит в первое верхнее отверстие соединительного узла, так что механизм беспроводной передачи энергии, транспортируемый на первой колонне насосно-компрессорных труб, связан по беспроводной связи с механизмом беспроводной передачи энергии снаряда для заканчивания бокового ствола скважины;

[000138] снаряд для заканчивания бокового ствола скважины содержит пакер, а внутреннее отверстие образовано в оправке пакера;

[000139] снаряд для заканчивания бокового ствола скважины содержит пакер и приемное гнездо полированного штока, гидравлически соединенное с пакером, а внутреннее отверстие образовано в приемном гнезде полированного штока;

[000140] электрическое устройство, связанное по проводной связи с механизмом передачи энергии снаряда для заканчивания бокового ствола скважины, причем электрическое устройство выбрано из группы, состоящей из датчиков, клапанов, контроллеров и исполнительных механизмов;

[000141] верхний механизм беспроводной передачи энергии, установленный рядом с первым верхним отверстием, транспортируется на канале между первым верхним отверстием и соединением канала;

[000142] верхний механизм беспроводной передачи энергии, установленный рядом с первым верхним отверстием, транспортируется на подвесном устройстве для потайной обсадной колонны выше по потоку от первого верхнего отверстия;

[000143] верхний механизм беспроводной передачи энергии, установленный рядом с первым верхним отверстием, транспортируется в приемном гнезде полированного штока выше по потоку от первого верхнего отверстия;

[000144] снаряд для заканчивания бокового ствола скважины дополнительно содержит внутреннее отверстие, проходящее между первым концом и вторым концом, с механизмом передачи энергии, установленным вдоль внутреннего отверстия, причем первый конец и внутреннее отверстие расположены так, чтобы принимать боковое ответвление соединительного узла;

[000145] уплотнительный узел, установленный вдоль внутреннего отверстия снаряда для заканчивания бокового ствола скважины, между механизмом передачи энергии и вторым концом внутреннего отверстия;

[000146] уплотнительный узел содержит эластомерное уплотнение;

[000147] уплотнительный узел имеет уплотняющую поверхность;

[000148] дефлектор для заканчивания, содержащий механизм передачи энергии, установленный на нем, причем дефлектор для заканчивания содержит трубчатый элемент, образованный вдоль первичной оси и имеющий первый конец и второй конец, с рельефной поверхностью, предусмотренной на первом конце, причем трубчатый элемент дополнительно имеет внутреннее отверстие, проходящее между двумя концами, причем первый конец и внутреннее отверстие расположены так, чтобы принимать первичное ответвление соединительного узла;

[000149] механизм передачи энергии дефлектора для заканчивания установлен в отверстии между первым концом и вторым концом;

[000150] боковое ответвление содержит боковую рабочую часть инструмента, имеющую элемент рабочей части инструмента, одно или более уплотнений рабочей части инструмента, расположенных рядом с механизмом передачи энергии, и кожух, размещенный вокруг механизма передачи энергии и уплотнения;

[000151] дефлектор для заканчивания, имеющий механизм передачи энергии, установленный на нем, причем дефлетор для заканчивания содержит трубчатый элемент, образованный вдоль первичной оси и имеющий первый конец и второй конец, с рельефной поверхностью, предусмотренной на первом конце, причем трубчатый элемент дополнительно имеет внутреннее отверстие, проходящее между двумя концами с уплотняемой поверхностью, образованной во внутреннем отверстии, причем первый конец и внутреннее отверстие расположены так, чтобы принимать первичное ответвление соединительного узла, при этом механизм передачи энергии дефлектора для заканчивания установлен в отверстии между первым концом и уплотнительным узлом;

[000152] единый соединительный узел выбран из группы, состоящей из дефлектора с двумя отверстиями; векторного блока; деформируемого соединения; двойного пакера; комбинации векторного блока и пакера с одним отверстием; а также комбинации гибкого соединения и подвесного устройства для потайной обсадной колонны.

Хотя были показаны и описаны различные варианты реализации изобретения и методы, данное изобретение не ограничено такими вариантами реализации изобретения и методами, и следует понимать, что оно включает в себя все модификации и варианты, что будет очевидно для специалиста в данной области техники. Следовательно, следует понимать, что данное изобретение не предназначено для ограничения конкретными раскрытыми формами. Напротив, изобретение охватывает все модификации, эквиваленты и альтернативные варианты, соответствующие сущности и входящие в объем изобретения, определяемые прилагаемой формулой изобретения.

1. Система многоствольной скважины, содержащая:

единый соединительный узел, содержащий канал, имеющий первое верхнее отверстие, первое нижнее отверстие и второе нижнее отверстие; причем первое нижнее отверстие определено на дистальном конце первичного ответвления, проходящего от соединения канала; причем второе нижнее отверстие определено на дистальном конце бокового ответвления, проходящего от соединения канала, причем по меньшей мере одно из ответвлений соединительного узла является деформируемым;

верхний механизм передачи энергии (МПЭ), установленный вдоль канала между первым верхним отверстием и соединением канала;

нижний механизм беспроводной передачи энергии (МБПЭ), установленный вдоль одного из ответвлений между дистальным концом прохода и верхним МПЭ, причем верхний МПЭ соединен по проводной связи с нижним МБПЭ; и

объемный резонатор, расположенный вдоль канала, причем объемный резонатор имеет полость, образованную в нем, причем МБПЭ, по меньшей мере частично, расположен внутри полости.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что МБПЭ представляет собой антенну электрического поля.

3. Система по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что оба ответвления соединительного узла являются деформируемыми по отношению друг к другу.

4. Система по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащая дефлектор для заканчивания, содержащий МБПЭ и объемный резонатор, установленный на нем, причем объемный резонатор дефлектора заканчивания имеет полость, образованную в нем, причем МБПЭ дефлектора заканчивания, по меньшей мере частично, расположен внутри полости, причем первичное ответвление единого соединительного узла находится в зацеплении с дефлектором заканчивания, так что соответствующие объемные резонаторы расположены рядом друг с другом.

5. Система по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащая снаряд для заканчивания бокового ствола скважины, причем снаряд для заканчивания бокового ствола скважины содержит МБПЭ и объемный резонатор, установленный на нем, причем объемный резонатор снаряда для заканчивания бокового ствола скважины имеет полость, образованную в нем, с МБПЭ снаряда для заканчивания бокового ствола скважины, по меньшей мере частично расположенного внутри полости, причем боковое ответвление единого соединительного узла соединения находится в зацеплении со снарядом для заканчивания бокового ствола скважины, так что соответствующие объемные резонаторы расположены рядом друг с другом.

6. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что объемный резонатор содержит первую торцевую стенку и вторую торцевую стенку, разнесенные друг от друга вдоль оси трубчатого элемента, для определения полости между ними, и, необязательно, дополнительно содержащая наружную стенку полости, проходящую между первой торцевой стенкой и второй торцевой стенкой и по меньшей мере частично ограничивающую полость.

7. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что объемный резонатор содержит первый участок резонатора и второй участок резонатора, смежный с первым участком резонатора, чтобы определять полость, при этом нижний МБПЭ расположен, по меньшей мере частично, в одном из участков резонатора.

8. Система по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что верхний МПЭ представляет собой верхний МБПЭ, причем объемный резонатор расположен вдоль канала рядом с верхним МБПЭ, причем объемный резонатор имеет полость, образованную в нем, причем верхний МБПЭ, по меньшей мере частично, расположен внутри полости, и, необязательно, дополнительно содержащая колонну насосно-компрессорных труб, имеющую дистальный конец с расположенным на нем МБПЭ, и объемный резонатор, расположенный вдоль колонны насосно-компрессорных труб, причем объемный резонатор колонны насосно-компрессорных труб имеет полость, образованную в нем, причем МБПЭ колонны насосно-компрессорных труб, по меньшей мере частично, расположен внутри полости, причем колонна насосно-компрессорных труб находится в зацеплении с единым соединительным узлом, так что соответствующий объемный резонатор колонны насосно-компрессорных труб находится рядом с объемным резонатором, связанным с верхним МБПЭ единого соединительного узла.

9. Система по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащая нижний МБПЭ, установленный вдоль другого ответвления между соединением канала и нижним отверстием указанного другого ответвления, причем нижний МБПЭ другого ответвления содержит объемный резонатор, расположенный рядом с нижним МБПЭ другого ответвления, так что МБПЭ по меньшей мере частично расположен внутри полости, образованной таким объемным резонатором.

10. Система многоствольной скважины, содержащая:

единый соединительный узел, содержащий канал, имеющий первое верхнее отверстие, первое нижнее отверстие и второе нижнее отверстие; причем первое нижнее отверстие определено на дистальном конце первичного ответвления, проходящего от деформируемого соединения канала; причем второе нижнее отверстие определено на дистальном конце бокового ответвления, проходящего от деформируемого соединения канала;

первый механизм беспроводной передачи энергии (МБПЭ), установленный на канале;

дополнительный механизм передачи энергии (МПЭ), установленный на канале, причем МПЭ соединен по проводной связи по меньшей мере с одним МБПЭ; и

объемный резонатор, расположенный вдоль канала, причем объемный резонатор имеет полость, образованную в нем, причем первый МБПЭ, по меньшей мере частично, расположен внутри полости.

11. Система по п. 10, отличающаяся тем, что дополнительный МПЭ представляет собой МБПЭ, причем объемный резонатор имеет расположенную рядом с ним полость, причем дополнительный МПЭ, по меньшей мере частично, расположен внутри полости.

12. Система по п. 10 или 11, отличающаяся тем, что первый МБПЭ установлен на боковом ответвлении, причем система дополнительно содержит снаряд для заканчивания бокового ствола скважины, причем снаряд для заканчивания бокового ствола скважины имеет внутреннее отверстие, проходящее между первым концом и вторым концом, причем МБПЭ снаряда для заканчивания установлен вокруг внутреннего отверстия снаряда для заканчивания бокового ствола скважины, причем боковое ответвление соединительного узла проходит в первый конец и внутреннее отверстие снаряда для заканчивания бокового ствола скважины, причем МБПЭ бокового ответвления расположен в непосредственной близости от МБПЭ снаряда для заканчивания бокового ствола скважины для беспроводного соединения с ними, и, необязательно, при этом снаряд для заканчивания бокового ствола скважины дополнительно содержит объемный резонатор, причем объемный резонатор снаряда для заканчивания бокового ствола скважины имеет полость, образованную в нем, причем МБПЭ снаряда для заканчивания бокового ствола скважины, по меньшей мере частично, расположен внутри полости, и, необязательно, дополнительно содержащая второй МБПЭ, причем второй МБПЭ установлен на первичном ответвлении соединительного узла, причем объемный резонатор имеет полость, расположенную рядом со вторым МБПЭ, причем второй МБПЭ,, по меньшей мере частично, расположен внутри полости; и дефлектор заканчивания, имеющий МБПЭ, установленный на нем, с объемным резонатором, имеющим полость, расположенную рядом с МБПЭ дефлектора заканчивания, причем дефлектор заканчивания содержит трубчатый элемент, образованный вдоль первичной оси и имеющий первый конец и второй конец, причем на первом конце предусмотрена рельефная поверхность, причем трубчатый элемент дополнительно имеет внутреннее отверстие, проходящее между обоими концами, причем уплотнительный узел развернут во внутреннем отверстии, причем первичное ответвление соединительного узла проходит в первый конец дефлектора заканчивания таким образом, что второй МБПЭ первичного ответвления расположен в непосредственной близости от МБПЭ дефлектора для беспроводного соединения с ним, и, необязательно, дополнительно содержащая электрическое устройство, соединенное по проводной связи с МБПЭ по меньшей мере снаряда для заканчивания бокового ствола скважины или дефлектора заканчивания, причем электрическое устройство выбрано из группы, состоящей из: датчиков, клапанов управления потоком, контроллеров, МБПЭ, МПЭ, контактных электрических соединителей, устройств накопления электрической энергии, памяти компьютера и логических устройств.

13. Способ беспроводной передачи между компонентами ствола скважины, включающий:

размещение объемного резонатора вдоль скважинного трубчатого элемента, имеющего верхний механизм передачи энергии (МПЭ), установленный на скважинном трубчатом элементе;

применение первой антенны, соединенной проводной связью с верхним МПЭ и находящейся внутри объемного резонатора для генерирования электрического поля; и

применение второй антенны, разнесенной от первой антенны, для приема передачи электрического поля.

14. Способ по п. 13, дополнительно включающий: развертывание единого соединительного узла в многоствольном стволе скважины;

размещение единого соединительного узла в месте соединения в стволе скважины, в результате чего по меньшей мере одно ответвление единого соединительного узла отклоняется в боковой ствол скважины, так что ответвление входит в зацепление со снарядом для нижнего заканчивания, на котором установлена вторая антенна; и

фокусировку передачи электрического поля с помощью объемного резонатора.

15. Способ по п. 13, дополнительно включающий: развертывание единого соединительного узла в многоствольном стволе скважины;

размещение единого соединительного узла в месте соединения в стволе скважины, в результате чего по меньшей мере одно ответвление единого соединительного узла отклоняется в боковой ствол скважины, а другое ответвление единого соединительного узла входит в зацепление с дефлектором заканчивания, на котором установлена вторая антенна; и

фокусировку передачи электрического поля с помощью объемного резонатора.