Привод для системы многоствольной скважины
Группа изобретений относится к области многоствольного заканчивания скважин. Система доступа к боковому стволу скважины для перемещения изолирующей муфты относительно окна муфты заканчивания для регулирования доступа через окно содержит привод, содержащий соединительный механизм изолирующей муфты и приводной механизм. Соединительный механизм изолирующей муфты выполнен с возможностью зацепления с изолирующей муфтой. Приводной механизм выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в продольном направлении соединительного механизма изолирующей муфты внутри канала муфты заканчивания для перемещения в продольном направлении изолирующей муфты, соединенной с соединительным механизмом изолирующей муфты внутри канала относительно окна муфты заканчивания, для регулирования положения изолирующей муфты относительно окна муфты заканчивания. Конец изолирующей муфты содержит зацепляющее устройство, выполненное с возможностью приема инструмента для извлечения. Изолирующая муфта выполнена извлекаемой из муфты заканчивания посредством указанного зацепляющего устройства. Система скважины содержит первичный ствол скважины, определяющий выходное отверстие обсадной колонны, вторичный ствол скважины, выходящий из выходного отверстия обсадной колонны, и узел изолирующего окна, расположенный внутри первичного ствола скважины. Узел изолирующего окна содержит муфту заканчивания, изолирующую муфту и привод. Для осуществления способа заканчивания многоствольной скважины обеспечивают обсадную колонну, определяющую выходное отверстие обсадной колонны и имеющую вторичный ствол скважины, проходящий от выходного отверстия обсадной колонны. Обеспечивают муфту заканчивания, имеющую продольную ось, канал и окно, совмещенное с выходным отверстием обсадной колонны. Окно, по меньшей мере частично, расположено вдоль продольной оси для обеспечения доступа к каналу. Перемещают изолирующую муфту в осевом направлении внутри муфты заканчивания для регулирования положения изолирующей муфты относительно окна муфты заканчивания. Достигается технический результат - повышение точности доступа к боковому стволу скважины и регулирования объема добываемой жидкости. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
[01] Изобретение относится, в общем, к операциям в многоствольной скважине и, в частности, например, без ограничения, к приводу для перемещения изолирующей муфты для операций в многоствольной скважине.
Уровень техники
[02] В нефтегазовой промышленности углеводороды добывают из стволов скважин, проходящих через подземные углеводородные продуктивные пласты. Многие имеющиеся в настоящее время системы заканчивания скважины содержат более одного ствола скважины. Например, первый, преимущественно вертикальный ствол скважины может быть первоначально пробурен в одном или более углеводородных продуктивных пластах или рядом с ними. Затем может быть пробурено любое количество дополнительных стволов скважин, проходящих преимущественно в поперечном направлении от первого ствола скважины до соответствующих мест, выбранных для оптимизации добычи из соответствующего углеводородного продуктивного пласта или пластов. Такие системы заканчивания скважины обычно называются многоствольными скважинами.
[03] Типичная система заканчивания многоствольной скважины содержит первичный ствол скважины, который частично определяется колонной обсадных труб и цементом, размещенным между обсадной колонной и внутренним диаметром первичного ствола скважины. Первичный ствол скважины проходит от поверхности скважины до требуемого места в забое скважины, а затем могут быть использованы оборудование и методы направленного бурения для образования одного или более выходов или окон из первичного ствола скважины через обсадную трубу и цемент в заданных местах и последующего бурения одного или более соответствующих вторичных стволов скважины, которые проходят от первичного ствола скважины. В случае многих систем заканчивания скважины, таких как глубокие шельфовые скважины, из каждого первичного ствола скважины будет пробурено несколько вторичных стволов скважины, чтобы оптимизировать добычу углеводородов при сведении к минимуму общих затрат на бурение и заканчивание скважин.
Краткое описание чертежей
[04] В одном или более вариантах реализации могут потребоваться не все компоненты, проиллюстрированные на каждой фигуре, и один или более вариантов реализации могут включать дополнительные компоненты, не проиллюстрированные на той или иной фигуре. Изменения в расположении и типе компонентов могут быть выполнены без отхода от объема данного изобретения. Дополнительные компоненты, различные компоненты или меньшее количество компонентов могут быть использованы в пределах объема данного изобретения.
[05] На фиг. 1 проиллюстрирован вид в поперечном разрезе приведенной в качестве примера системы скважины, которая может включать принципы данного изобретения.
[06] На фиг. 2 проиллюстрирован вид сбоку в поперечном разрезе приведенного в качестве примера узла окна для повторного входа в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[07] На фиг. 3 проиллюстрирован вид сбоку в поперечном разрезе приведенного в качестве примера привода в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[08] На фиг. 4А-4С проиллюстрированы последовательные виды сбоку в поперечном разрезе узла, проиллюстрированного на фиг. 2, на различных этапах приведения в действие в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[09] На фиг. 5 проиллюстрирован изометрический вид изолирующей муфты в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
[010] На фиг. 6 проиллюстрирован вид сбоку в поперечном разрезе приведенного в качестве примера узла окна для повторного входа в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения.
Раскрытие сущности и осуществление изобретения
[011] Подробное описание, изложенное ниже, предназначено для описания различных вариантов реализации, но не предназначено для представления единственных вариантов реализации, в которых данная технология может быть применена на практике. Специалистам в данной области техники должно быть понятно, что описанные варианты реализации могут быть изменены различными способами без отхода от объема данного изобретения. Соответственно, графические материалы и описание следует рассматривать как иллюстративные по своему характеру, а не как ограничивающие.
[012] Некоторые варианты реализации изобретения, раскрытые в данном документе, обеспечивают приводы и способы перемещения изолирующей муфты во время операций в многоствольной скважине.
[013] Выборочное изолирование и/или повторный вход в каждый из вторичных стволов скважины часто необходимы для оптимизации добычи из связанных углеводородсодержащих пластов. Типичная система многоствольной скважины будет иметь узел окна для повторного входа (альтернативно именуемый боковым окном для повторного входа или системой доступа к боковому стволу скважины), установленный в первичном стволе скважины на стыке между первичным стволом скважины и каждым вторичным стволом скважины. Каждый узел окна для повторного входа содержит окно, которое обеспечивает доступ во вторичный ствол скважины из первичного ствола скважины. Чтобы заблокировать доступ через окно и/или предотвратить поток флюида через окно, изолирующую муфту необходимо спустить в первичный ствол скважины и установить внутри узла окна для повторного входа в таком положении, чтобы заблокировать окно. После этого для обеспечения доступа через окно и входа во вторичный ствол скважины изолирующую муфту следует разместить и удалить изнутри узла окна для повторного входа, чтобы открыть окно. Обычно такие изолирующие муфты должны быть полностью удалены из первичного ствола скважины, чтобы обеспечить доступ ко вторичному стволу скважины, что требует времени на установку для осуществления операций спуска и подъема для извлечения и повторной установки обычных изолирующих муфт.
[014] В соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами реализации изобретения, раскрытыми в данном документе, сделан вывод, что количество требуемых операций спуска и подъема в многоствольной скважине может быть уменьшено за счет использования системы, которая содержит привод для перемещения изолирующей муфты без необходимости полного удаления изолирующей муфты или иных манипуляций с использованием инструментов с поверхности. Кроме того, в соответствии по меньшей мере с некоторыми вариантами реализации изобретения, раскрытыми в данном документе, сделан вывод, что за счет включения привода для перемещения изолирующей муфты можно точно выставлять размер отверстия в окне, чтобы регулировать объем потока, проходящего из бокового или вторичного ствола скважины в многоствольную скважину.
[015] На фиг. 1 проиллюстрирован вид в поперечном разрезе приведенной в качестве примера системы скважины, которая может учитывать принципы данного изобретения. Как проиллюстрировано, система 100 скважины может содержать первичный ствол 102 скважины и вторичный ствол 104 скважины, который проходит под углом от первичного ствола 102 скважины. Первичный ствол 102 скважины может альтернативно упоминаться как основной ствол скважины, а вторичный ствол 104 скважины может упоминаться как боковой ствол скважины. Хотя только один вторичный ствол 104 скважины проиллюстрирован на фиг. 1, следует понимать, что система 100 скважины может содержать множество вторичных (боковых) стволов 104 скважины, проходящих от первичного ствола 102 скважины в различных местах. Аналогично, следует понимать, что система 100 скважины может содержать множество третичных (ответвленных) стволов скважин (не показаны), проходящих от одного или более вторичных стволов 104 скважины в различных местах. Соответственно, система 100 скважины может быть охарактеризована и иным образом упоминаться как система «многоствольной» скважины.
[016] Хвостовик или обсадная колонна 106 может использоваться для того, чтобы обсадить каждый из первичного и вторичного стволов 102, 104 скважины, а цемент 108 может использоваться для закрепления в них обсадной колонны 106. Однако в некоторых вариантах реализации изобретения обсадная колонна 106 может быть опущена во вторичном стволе 104 скважины без отхода от объема данного изобретения. В других вариантах реализации изобретения цемент 108 может быть опущен во вторичном стволе 104 скважины без отхода от объема данного изобретения. Первичный и вторичный стволы 102, 104 скважины могут быть пробурены и закончены с помощью традиционных методов бурения скважин. Выходное отверстие 110 обсадной колонны может быть выфрезеровано, пробурено или иным образом определено вдоль обсадной колонны 106 на стыке между первичным и вторичным стволами 102, 104 скважины. Выходное отверстие 110 обсадной колонны обычно обеспечивает доступ скважинным инструментам для входа во вторичный ствол 104 скважины из первичного ствола 102 скважины.
[017] В проиллюстрированном варианте реализации изобретения система 100 скважины была дополнена установкой узла 112 окна для повторного входа, также называемого системой доступа к боковому стволу скважины, в первичном стволе 102 скважины. Узел 112 окна для повторного входа содержит муфту 114 заканчивания и изолирующую муфту 116, расположенную с возможностью перемещения в продольном направлении в канале муфты 114 заканчивания. Как проиллюстрировано, муфта 114 заканчивания может быть расположена в первичном стволе 102 скважины и имеет преимущественно цилиндрический корпус 118 с продольной осью, которая в осевом направлении охватывает выходное отверстие 110 обсадной колонны. Муфта 114 заканчивания может быть расположена внутри первичного ствола 102 скважины таким образом, чтобы окно 120, определенное для обеспечения доступа к каналу муфты 114 заканчивания, в азимутальном и угловом направлениях совмещалось с выходным отверстием 110 обсадной колонны и тем самым обеспечивало доступ во вторичный ствол 104 скважины из первичного ствола 102 скважины. В некоторых вариантах реализации изобретения муфта 114 заканчивания может содержать пакеры или другие уплотнительные устройства, расположенные на каждом конце изолирующей муфты 116 для герметизации кольцевого пространства, определенного обсадной колонной 114 и первичным стволом 102 скважины. Пакеры или другие уплотнительные устройства могут действовать совместно с изолирующей муфтой 116, чтобы предотвращать движение потока во вторичный ствол 104 скважины и/или из вторичного ствола скважины в первичный ствол 102 скважины.
[018] На фиг. 2 проиллюстрирован вид сбоку в поперечном разрезе приведенного в качестве примера узла окна для повторного входа в соответствии с некоторыми вариантами реализации данного изобретения. В частности, на фиг. 2 проиллюстрированы последовательно расположенные части узла 112 окна для повторного входа. Аналогичные ссылочные позиции, используемые на предыдущих фигурах, будут ссылаться на аналогичные элементы или компоненты, которые не обязательно должны быть подробно описаны снова.
[019] В некоторых вариантах реализации изобретения изолирующая муфта 116 может быть расположена внутри корпуса 118 муфты 114 заканчивания и может иметь преимущественно трубчатую или цилиндрическую конструкцию, которая может перемещаться в осевом направлении внутри муфты 114 заканчивания между первым или «полностью закрытым» положением, вторым или «полностью открытым» положением, или любым положением между ними.
[020] В некоторых вариантах реализации изобретения, как в примере на фиг. 2, узел 112 окна для повторного входа может дополнительно содержать комплект верхних уплотнений 122а и комплект нижних уплотнений 122b для создания уплотнения между муфтой 114 заканчивания и изолирующей муфтой 116. Верхние уплотнения 122а и нижние уплотнения 122b необязательно могут быть установлены на изолирующей муфте 116. Верхние уплотнения 122а могут герметично зацепляться в канале 124а верхнего уплотнения, предусмотренном на внутренней поверхности корпуса 118, а нижние уплотнения 122b могут герметично зацепляться в канале 124b нижнего уплотнения, предусмотренном на внутренней поверхности корпуса 118. Как проиллюстрировано, каналы 124а, 124b верхних и нижних уплотнений расположены рядом с противоположными осевыми концами окна 120. Соответственно, находясь в первом положении, изолирующая муфта 116 может обеспечивать жидкостную изоляцию между первичным и вторичным стволами 102, 104 скважины.
[021] В соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения, изолирующая муфта 116 может перемещаться в осевом направлении при помощи привода 140. В некоторых вариантах реализации изобретения привод 140 может быть находиться в верхнем положении относительно изолирующей муфты 116. В некоторых вариантах реализации изобретения привод 140 может располагаться глубже в скважине относительно изолирующей муфты 116.
[022] В некоторых вариантах реализации изобретения изолирующая муфта 116 разъемно прикреплена к приводу 140 посредством соединительного механизма 142 изолирующей муфты, чтобы обеспечить отсоединение изолирующей муфты 116 и ее перемещение независимо от привода 140.
[023] В некоторых вариантах реализации изобретения соединительный механизм 142 изолирующей муфты может быть соединен со штоком 146 (который также может действовать как часть приводного механизма) через корпус 141 для перемещения со штоком 146. Соединительный механизм 142 изолирующей муфты может представлять собой любой механизм для соединения изолирующей муфты 116 с приводом 140, чтобы позволить приводному механизму привода 140 перемещать изолирующую муфту 116. Приводной механизм привода 140 может представлять собой любой механизм, который обеспечивает перемещение привода 140 и/или обеспечивает перемещение изолирующей муфты 116. Соединительный механизм 142 изолирующей муфты может сопрягаться с внешним профилем 132 изолирующей муфты 116. Например, соединительный механизм 142 изолирующей муфты может представлять собой узел штангового захвата защелки, который сопрягается с внешним профилем 132. В некоторых вариантах реализации изобретения внешний профиль 132 может содержать цангу или цанговый механизм.
[024] В частности, соединительный механизм 142 изолирующей муфты может содержать селективный штанговый захват защелки с уникальной конструкцией профиля, который селективно определяет местоположение и входит в зацепление с внешним профилем 132. В некоторых вариантах реализации изобретения соединительный механизм 142 изолирующей муфты может быть подпружиненным и, таким образом, способным защелкиваться в зацеплении с внешним профилем 132 или высвобождаться из него при достаточной осевой нагрузке. В некоторых вариантах реализации изобретения соединительный механизм 142 изоляционной муфты может иметь уникальную конструкцию внешнего профиля, которая позволяет соединительному механизму 142 изоляционной муфты обходить внешние профили других изолирующих муфт, которые не соответствуют уникальной конфигурации внешнего профиля 132. Внешний профиль 132 и соединительный механизм 142 изолирующей муфты могут взаимодействовать с помощью множества разнесенных канавок, угловых выступов и/или выступов прямоугольной формы, как описано в патенте США №9,140,081. Следует понимать, что это может дать возможность оператору скважины использовать несколько уложенных друг на друга узлов 112 в системе многоствольной скважины.
[025] В некоторых вариантах реализации изобретения соединительный механизм 142 изолирующей муфты может приводиться в действие источником питания, включающим в себя тот же источник питания, который применяется для сдвига изолирующей муфты 116. В некоторых вариантах реализации изобретения могут использовать уникальный управляющий сигнал, комбинация сигналов и положений, давление в скважине и т.д. для отсоединения и/или повторного зацепления изолирующей муфты 116. В некоторых вариантах реализации изобретения соединительный механизм 142 изолирующей муфты приводится в действие электрически.
[026] Во время операции оператор может решить извлечь изолирующую муфту 116 для замены или техобслуживания. В некоторых вариантах реализации изобретения инструмент для извлечения или ввода в скважину может быть развернут в забое скважины для определения местоположения изолирующей муфты 116. Инструмент для извлечения может входить в зацепление с зацепляющим устройством 130, расположенным на верхнем конце 116а изолирующей муфты 116. Зацепляющее устройство 130 может содержать защелкивающуюся цангу, которая содержит множество гибких цанговых штырей. В некоторых вариантах реализации изобретения инструмент для извлечения может содержать подпружиненные защелки или штанговые захваты, которые сжимаются при входе в изолирующую муфту 116 и расширяются наружу для зацепления с профилем изолирующей муфты 116. В некоторых вариантах реализации изобретения внутренняя оправка может скользить под защелками для фиксации инструмента для извлечения на месте. Тем не менее, в других вариантах реализации изобретения зацепляющее устройство 130 может содержать механизм любого типа, выполненный с возможностью разъемного зацепления с инструментом для извлечения. Соединительный механизм 142 изолирующей муфты может отсоединить изолирующую муфту 116 от привода 140 после преодоления требуемой осевой нагрузки соединительного механизма 142 изолирующей муфты. В некоторых вариантах реализации изобретения инструмент для извлечения может удерживать изолирующую муфту 116 в закрытом положении в случае потери мощности на приводе 140.
[027] В соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения, когда изолирующая муфта 116 соединена с приводом 140 через соединительный механизм 142 изолирующей муфты, движение привода 140 может перемещать изолирующую муфту 116 для возвратно-поступательного перемещения изолирующей муфты 116 внутри канала муфты 114 заканчивания. В некоторых вариантах реализации изобретения привод 140 может быть гидравлическим приводом, электромеханическим приводом, пневматическим приводом и т.д. В некоторых вариантах реализации изобретения привод 140 и другие компоненты в данном документе могут приводиться в действие электрогидравлическим способом, при этом электрические линии подают питание на скважинный насос и электрически управляют гидравликой для управления приводом 140. Положение привода 140 и положение изолирующей муфты 116 можно определять и/или контролировать с помощью датчика 150 положения. В некоторых вариантах реализации изобретения привод 140 представляет собой гидравлический привод со штоком 146, который перемещается внутри камер 147а, 147b между первым концом 144 и вторым концом 148.
[028] На фиг. 3 проиллюстрирован вид сбоку в поперечном разрезе приведенного в качестве примера привода в соответствии с некоторыми вариантами реализации данного изобретения. В некоторых вариантах реализации изобретения шток 146 привода 140 может перемещаться в ответ на гидравлическое давление, прикладываемое к поверхностям 146а, 146b штока 146. Движение штока 146 передается на изолирующую муфту 116 через соединительный механизм 142 изолирующей муфты.
[029] В некоторых вариантах реализации изобретения шток 146 расположен вокруг изолирующей муфты 116, чтобы пропускать поток и/или обеспечивать доступ через него. Шток 146 может дополнительно содержать уплотнения 145 для уплотнения изолирующей муфты 116 для поддержания давления внутри камер 147а, 147b. Уплотнения 145 могут представлять собой шевронные или V-образные уплотнения, чтобы обеспечить воздействие давления для повышения герметичности.
[030] Для осевого перемещения штока 146 и, следовательно, изолирующей муфты 116 гидравлическое давление может быть приложено в камерах 147а, 147b к поверхностям 146а, 146b штока 146. Гидравлическое давление может быть приложено со стороны гидравлического насоса 155 через линии 152, 154. В некоторых вариантах реализации изобретения гидравлическая система представляет собой замкнутую систему. В некоторых вариантах реализации изобретения на шток 146 может оказывать гидравлическое давление гидравлическая жидкость, которая закачивается в привод 140 и вытесняется в обратную линию на поверхность или в скважину. Вытесняемые жидкости могут вытесняться через эксплуатационную колонну насосно-компрессорных труб или в кольцевое пространство колонны насосно-компрессорных труб.
[031] Во время работы гидравлическое давление может быть приложено со стороны гидравлического насоса 155 к первой камере 147а через линию 152. Когда гидравлическое давление в камере 147а возрастает по направлению к первому концу 144 и первой поверхности 146а, шток 146 подталкивается по направлению ко второму концу 148, перемещая соединительный механизм 142 изолирующей муфты ко второму концу 148. Таким образом, это перемещение штока 146 может перемещать изолирующую муфту 116 относительно окна 120, чтобы увеличить размер отверстия в окне 120.
[032] Аналогично, гидравлическое давление может быть приложено со стороны гидравлического насоса 155 ко второй камере 147b через линию 154. Когда гидравлическое давление в камере 147b возрастает по направлению ко второму концу 148 и второй поверхности 146b, шток 146 смещается в сторону первого конца 144, перемещая соединительный механизм 142 изолирующей муфты в направлении первого конца 144. Таким образом, это перемещение штока 146 может перемещать изолирующую муфту 116 относительно окна 120, чтобы уменьшить размер отверстия в окне 120 (см. фиг. 4А-4С).
[033] В соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения, перемещение привода 140 можно использовать для регулирования значения перекрытия изолирующей муфты 116 с окном 120, чтобы селективно блокировать или разрешать доступ к окну 120 муфты 114 заканчивания полностью или частично, при любом размере отверстия для регулирования потока флюида в эксплуатационную насосно-компрессорную колонну. В некоторых вариантах реализации изобретения перемещение привода 140 можно использовать для регулирования движения потока из насосно-компрессорной колонны в боковой ствол скважины, когда флюид должен закачиваться в ствол скважины. На фиг. 4А проиллюстрирован вид сбоку в поперечном разрезе узла, показанного на фиг. 2, в котором изолирующая муфта блокирует доступ к окну. В некоторых вариантах реализации изобретения изолирующая муфта 116 проиллюстрирована в первом положении, в котором изолирующая муфта 116 закрывает окно 120 и тем самым предотвращает доступ во вторичный ствол 104 скважины из первичного ствола 102 скважины. Как описано в данном документе, изолирующая муфта 116 может содержать уплотнения для обеспечения жидкостной изоляции между первичным и вторичным стволами 102, 104 скважины.
[034] На фиг. 4B проиллюстрирован вид сбоку в поперечном разрезе узла, показанного на фиг. 2, в котором изолирующая муфта частично блокирует доступ к окну. В некоторых вариантах реализации изобретения гидравлическое давление прикладывается к штоку 146, чтобы перемещать шток 146 вниз по стволу скважине. Перемещение штока 146 перемещает изолирующую муфту 116 вглубь скважины, чтобы частично открыть или заблокировать окно 120. В некоторых вариантах реализации изобретения частичную блокировку окна 120 можно использовать для обеспечения селективного, частичного или регулируемого движения потока через боковой ствол скважины.
[035] На фиг. 4С проиллюстрирован вид сбоку в поперечном разрезе узла, показанного на фиг. 2, в котором изолирующая муфта дает доступ к окну. В некоторых вариантах реализации изобретения изолирующая муфта 116 проиллюстрирована во втором положении, в котором изолирующая муфта 116 полностью открывает окно 120. В указанном втором положении разрешен полный доступ к боковому стволу скважины, и любой поток или инструменты могут проходить через него. В некоторых вариантах реализации изобретения может быть задействован или приведен в действие дефлектор 134 для направления скважинных инструментов ко вторичному стволу 104 скважины, когда изолирующая муфта 116 открывает окно 120.
[036] В соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения привод 140 можно использовать для управления положением изолирующей муфты 116 для регулирования прохождения потока в боковой ствол скважины или из него. Привод 140 может управлять положением изолирующей муфты 116, чтобы частично закрывать окно 120, как проиллюстрировано на фиг. 4B.
[037] Кроме того, в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения, изолирующая муфта может содержать отверстия для регулирования потока, чтобы перекрывать или ограничивать поток, в то время как различные отверстия открыты для окна 120. На фиг. 5 проиллюстрирован изометрический вид изолирующей муфты в соответствии с некоторыми вариантами реализации данного изобретения. В некоторых вариантах реализации изобретения изолирующая муфта 416 содержит различные отверстия 417a-417d для регулирования потока. В некоторых вариантах реализации изобретения отверстия 417a-417d для регулирования потока могут быть отверстиями одинакового или разного размера, которые пропускают через себя поток или перепад давления заданного значения. Следовательно, поскольку различные отверстия 417a-417d регулирования потока открыты для окна 120, требуемое количество потока пропускается через окно 120, в то время как изолирующая муфта 416 проходит в осевом направлении через окно 120.
[038] На фиг. 6 проиллюстрирован вид сбоку в поперечном разрезе приведенного в качестве примера узла окна для повторного входа в соответствии с некоторыми вариантами реализации данного изобретения. В некоторых вариантах реализации изобретения привод 140 может перемещать изолирующую муфту 416 для регулирования движения потока через окно 120. Посредством селективного перемещения изолирующей муфты 416 различные отверстия 417a-417d для регулирования потока открываются для окна 120, пропуская через себя различные количества потока. Кроме того, привод 140 может перемещать изолирующую муфту 416, чтобы перемещать верхний конец 416а изолирующей муфты 416 вниз за верхний конец окна 120 для частичного или полного открытия окна 120. В некоторых вариантах реализации изобретения привод 140 может перемещать верхний конец 416а за отверстие 120а для регулирования потока, образованное в муфте 114 заканчивания, чтобы обеспечить возможность варьирования количества проходящего через него потока.
[039] В дополнение к регулированию движения потока через привод 140 вместе с изолирующей муфтой 416а, клапан 160 регулирования потока можно использовать для регулирования потока, проходящего через систему ствола скважины. Устройство 160 регулирования потока может управляться в соответствии с заранее запрограммированной логикой или оператором. В некоторых вариантах реализации изобретения привод 140 с изолирующей муфтой 416а может использоваться вместе с клапаном 160 регулирования потока. В некоторых вариантах реализации изобретения использование привода 140 с изолирующей муфтой 416а можно заменить использованием клапана 160 регулирования потока. В некоторых вариантах реализации изобретения привод 140 с изолирующей муфтой 416а можно использовать для целей регулирования первичного потока, тогда как клапан 160 регулирования потока можно использовать в определенных непредвиденных ситуациях, в том числе, когда управление приводом 140 или изолирующей муфтой 416а поставлено под угрозу, что переводит изолирующую муфту 416а в «закрытое» положение или положение «предохранительного закрытия». В некоторых вариантах реализации изобретения клапан 160 регулирования потока может обеспечивать операции регулирования потока, когда изолирующая муфта 416а находится в таком закрытом положении.
[040] Различные примеры аспектов данного изобретения представлены ниже для удобства в виде пунктов. Они приведены в качестве примеров и не ограничивают представленную технологию.
[041] Пункт 1. Система доступа к боковому стволу скважины для перемещения изолирующей муфты относительно окна муфты заканчивания для регулирования доступа через окно, содержащая: привод, содержащий соединительный механизм изолирующей муфты и приводной механизм, причем соединительный механизм изолирующей муфты выполнен с возможностью зацепления с изолирующей муфтой, причем приводной механизм выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в продольном направлении соединительного механизма изолирующей муфты внутри канала муфты заканчивания, чтобы перемещать в продольном направлении изолирующую муфту, соединенную с соединительным механизмом изолирующей муфты внутри канала, относительно окна муфты заканчивания для регулирования значения продольного перекрытия изолирующей муфты с окном муфты заканчивания для обеспечения или блокировки доступа через окно в канал.
[042] Пункт 2. Система по п. 1, дополнительно содержащая муфту заканчивания, имеющую продольную ось, канал и окно, проходящее, по меньшей мере частично, вдоль продольной оси для обеспечения доступа к каналу.
[043] Пункт 3. Система по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащая изолирующую муфту, расположенную внутри канала муфты заканчивания, причем изолирующая муфта может перемещаться в продольном направлении внутри канала для регулирования значения продольного перекрытия изолирующей муфты с окном муфты заканчивания для обеспечения или блокировки доступа через окно в канал в первом положении, в котором изолирующая муфта закрывает окно, и во втором положении, в котором изолирующая муфта перемещается в осевом направлении внутри муфты заканчивания, чтобы открыть окно.
[044] Пункт 4. Система доступа к боковому стволу скважины по п. 3, отличающаяся тем, что изолирующая муфта содержит верхнее уплотнение для герметичного зацепления с муфтой заканчивания выше по стволу скважины от окна, когда изолирующая муфта блокирует доступ через окно в канал.
[045] Пункт 5. Система доступа к боковому стволу скважины по п. 3, отличающаяся тем, что изолирующая муфта содержит нижнее уплотнение для герметичного зацепления с муфтой заканчивания ниже по стволу скважины от окна, когда изолирующая муфта блокирует доступ через окно в канал.
[046] Пункт 6. Система доступа к боковому стволу скважины по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что приводной механизм включает гидравлический приводной механизм.
[047] Пункт 7. Система доступа к боковому стволу скважины по п. 6, отличающаяся тем, что гидравлический приводной механизм содержит шток, соединенный с соединительным механизмом изолирующей муфты.
[048] Пункт 8. Система доступа к боковому стволу скважины по п. 7, отличающаяся тем, что шток расположен внутри камеры, причем камера гидравлически соединена с гидравлическим насосом для приведения в движение штока относительно окна.
[049] Пункт 9. Система доступа к боковому стволу скважины по п. 6, отличающаяся тем, что гидравлический привод содержит замкнутую гидравлическую систему.
[050] Пункт 10. Система доступа к боковому стволу скважины по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащая дефлектор, расположенный вниз по стволу скважины от окна.
[051] Пункт 11. Система доступа к боковому стволу скважины по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что соединительный механизм изолирующей муфты содержит узел штангового захвата защелки.
[052] Пункт 12. Система доступа к боковому стволу скважины по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что при соединении с муфтой заканчивания привод располагается ниже по стволу скважины от изолирующей муфты.
[053] Пункт 13. Система доступа к боковому стволу скважины по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что при соединении с муфтой заканчивания привод располагается выше по стволу скважины от изолирующей муфты.
[054] Пункт 14. Скважинное устройство, содержащее: муфту заканчивания, имеющую продольную ось, канал и окно, проходящее, по меньшей мере частично, вдоль продольной оси, для обеспечения доступа к стволу скважины; изолирующую муфту, расположенную внутри канала муфты заканчивания, причем изолирующая муфта может перемещаться в продольном направлении внутри канала для регулирования значения продольного перекрытия изолирующей муфты с окном муфты заканчивания для обеспечения или блокировки доступа через окно в канал; и привод, функционально соединенный с изолирующей муфтой для перемещения изолирующей муфты в продольном направлении в канале.
[055] Пункт 15. Скважинное устройство по п. 14, отличающееся тем, что изолирующая муфта выполнена с возможностью перемещения между первым положением, в котором изолирующая муфта закрывает окно, и вторым положением, в котором изолирующая муфта перемещается в осевом направлении внутри муфты заканчивания для открытия окна.
[056] Пункт 16. Скважинное устройство по п. 15, отличающееся тем, что изолирующая муфта дополнительно имеет положение регулирования потока между первым положением и вторым положением, при этом в положении регулирования потока изолирующая муфта перемещается в осевом направлении внутри муфты заканчивания для частичного открытия окна.
[057] Пункт 17. Скважинное устройство по п. 16, отличающееся тем, что изолирующая муфта дополнительно содержит отверстие для регулирования потока, определяющее положение регулирования потока.
[058] Пункт 18. Скважинное устройство по любому из пп. 14-17, отличающееся тем, что привод представляет собой гидравлический привод.
[059] Пункт 19. Скважинное устройство по п. 18, отличающееся тем, что гидравлический привод содержит шток, соединенный с изолирующей муфтой.
[060] Пункт 20. Скважинное устройство по п. 19, отличающееся тем, что шток расположен внутри камеры, причем камера гидравлически соединена с гидравлическим насосом для приведения в движение штока относительно окна.
[061] Скважинное устройство по п. 18, отличающееся тем, что гидравлический привод содержит замкнутую гидравлическую систему.
[062] Пункт 21. Скважинное устройство по любому из пп. 14-20, отличающееся тем, что изолирующая муфта содержит верхнее уплотнение для герметичного зацепления с муфтой заканчивания выше по стволу скважины от окна, когда изолирующая муфта блокирует доступ через окно в канал.
[063] Пункт 22. Скважинное устройство по любому из пп. 14-21, отличающееся тем, что изолирующая муфта содержит нижнее уплотнение для герметичного зацепления с муфтой заканчивания ниже по стволу скважины от окна, когда изолирующая муфта блокирует доступ через окно в канал.
[064] Пункт 23. Скважинное устройство по любому из пп. 14-22, дополнительно содержащее дефлектор.
[065] Пункт 24. Скважинное устройство по любому из пп. 14-23, отличающееся тем, что изолирующая муфта разъемно соединена с приводом.
[066] Пункт 25. Скважинное устройство по п. 24, дополнительно содержащее узел штангового захвата защелки, разъемно соединяющий изолирующую муфту и привод.
[067] Пункт 26. Скважинное устройство по п. 24, отличающееся тем, что изолирующая муфта содержит профиль извлечения для зацепления с инструментом для извлечения.
[068] Пункт 27. Скважинное устройство по любому из пп. 14-26, отличающееся тем, что привод располагается ниже по стволу скважины от изолирующей муфты.
[069] Пункт 28. Скважинное устройство по любому из пп. 14-26, отличающееся тем, что привод располагается выше по стволу скважины от изолирующей муфты.
[070] Пункт 29. Система скважины, содержащая: первичный ствол скважины, обсаженный обсадной колонной, которая определяет выходное отверстие обсадной колонны; вторичный ствол скважины, выходящий из выходного отверстия обсадной колонны; и узел изолирующего окна, расположенный внутри первичного ствола скважины, причем изолирующее окно содержит: муфту заканчивания, имеющую продольную ось, канал и окно, проходящее, по меньшей мере частично, вдоль продольной оси, для обеспечения доступа к стволу скважины; изолирующую муфту, расположенную внутри канала муфты заканчивания, причем изолирующая муфта может перемещаться в продольном направлении внутри канала для регулирования значения продольного перекрытия изолирующей муфты с окном муфты заканчивания для обеспечения или блокировки доступа через окно в канал; и привод, функционально связанный с изолирующей муфтой для перемещения в продольном направлении изолирующей муфты внутри канала.
[071] Пункт 30. Система скважины по п. 29, дополнительно содержащая клапан регулирования потока, расположенный внутри первичного ствола скважины.
[072] Пункт 31. Система скважины по п. 29 или 30, отличающаяся тем, что изолирующая муфта может перемещаться между первым положением, в котором изолирующая муфта закрывает окно, и вторым положением, в котором изолирующая муфта перемещается в осевом направлении внутри муфты заканчивания для открытия окна.
[073] Пункт 32. Система скважины по п. 31, отличающаяся тем, что изолирующая муфта дополнительно имеет положения регулирования потока между первым положением и вторым положением, при этом в положениях регулирования потока изолирующая муфта перемещается в осевом направлении внутри муфты заканчивания для частичного открытия проходов или отверстий в окне.
[074] Пункт 33. Система скважины по п. 32, отличающаяся тем, что изолирующая муфта дополнительно содержит отверстия для регулирования потока, определяющие положения для регулирования потока.
[075] Пункт 34. Система скважины по любому из пп. 29-33, отличающаяся тем, что привод включает гидравлический привод.
[076] Пункт 35. Система скважины по п. 34, отличающаяся тем, что гидравлический привод содержит шток, соединенный с изолирующей муфтой.
[077] Пункт 36. Система скважины по п. 35, отличающаяся тем, что шток расположен внутри камеры, причем камера гидравлически соединена с гидравлическим насосом для приведения в движение штока относительно окна.
[078] Пункт 37. Система скважины по любому из пп. 29-36, отличающаяся тем, что изолирующая муфта содержит верхнее уплотнение для герметичного зацепления с муфтой заканчивания выше по стволу скважины от окна, когда изолирующая муфта блокирует доступ и поток флюида (например, давление) через окно в канал.
[079] Пункт 38. Система скважин по любому из пп. 29-37, отличающаяся тем, что изолирующая муфта содержит нижнее уплотнение для герметичного зацепления с муфтой заканчивания ниже по стволу скважины от окна, когда изолирующая муфта блокирует доступ через окно в канал.
[080] Пункт 39. Система скважины по любому из пп. 29-38, дополнительно содержащая дефлектор, расположенный рядом с отверстием окна.
[081] Пункт 40. Система скважины по любому из пп. 29-39, отличающаяся тем, что изолирующая муфта разъемно соединена с приводом.
[082] Пункт 41. Система скважины по п. 40, дополнительно содержащая неподвижно закрепленный разъемный узел, разъемно соединяющий изолирующую муфту и привод.
[083] Пункт 42. Система скважины по п. 40, отличающаяся тем, что изолирующая муфта содержит профиль извлечения для зацепления с инструментом для извлечения.
[084] Пункт 43. Система скважины по любому из пп. 29-42, отличающаяся тем, что привод располагается ниже по стволу скважины от изолирующей муфты.
[085] Пункт 44. Система скважины по любому из пп. 29-43, отличающаяся тем, что привод располагается выше по стволу скважины от изолирующей муфты.
[086] Пункт 45. Способ, включающий: обеспечение обсадной колонны, которая определяет выходное отверстие обсадной колонны и имеющийся вторичный ствол скважины, проходящий от выходного отверстия обсадной колонны; обеспечение муфты заканчивания, имеющей продольную ось, канал и окно, совмещенное с выходным отверстием обсадной трубы, причем окно, по меньшей мере частично, расположено вдоль продольной оси для обеспечения доступа к каналу; и перемещение изолирующей муфты в осевом направлении внутри муфты заканчивания для регулирования значения продольного перекрытия изолирующей муфты с окном муфты заканчивания для обеспечения или блокировки доступа и потока давления/флюида через окно в канал посредством привода.
[087] Пункт 46. Способ по п. 45, отличающийся тем, что привод включает гидравлический привод.
[088] Пункт 47. Способ по п. 46, отличающийся тем, что гидравлический привод содержит шток, соединенный с изолирующей муфтой.
[089] Пункт 48. Способ по п. 47, дополнительно включающий обеспечение первого гидравлического давления внутри камеры, при этом шток расположен внутри камеры, причем камера гидравлически соединена с гидравлическим насосом для приведения в движение штока относительно окна.
[090] Пункт 49. Способ по п. 47, отличающийся тем, что гидравлический привод содержит замкнутую гидравлическую систему.
[091] Пункт 50. Способ по любому из пп. 45-49, дополнительно включающий герметичное зацепление с муфтой заканчивания выше по стволу скважины от окна через верхнее уплотнение, когда изолирующая муфта блокирует доступ через окно в канал.
[092] Пункт 51. Способ по любому из пп. 45-50, дополнительно включающий герметичное зацепление с муфтой заканчивания ниже по стволу скважины от окна через нижнее уплотнение и герметичное зацепление с муфтой заканчивания выше по стволу скважины от окна через верхнее уплотнение, когда изолирующая муфта блокирует доступ через окно в канал.
[093] Пункт 52. Способ по любому из пп. 45-51, дополнительно включающий развертывание дефлектора, расположенного рядом с окном.
[094] Пункт 53. Способ по любому из пп. 45-52, дополнительно включающий отсоединение изолирующей муфты от привода.
[095] Пункт 54. Способ по п. 53, дополнительно включающий неподвижно закрепленный разъемный узел, разъемно соединяющий изолирующую муфту и привод.
[096] Пункт 55. Способ по п. 53, дополнительно включающий зацепление изолирующей муфты с инструментом для извлечения через профиль извлечения изолирующей муфты.
[097] Пункт 56. Способ по любому из пп. 45-55, отличающийся тем, что привод расположен ниже по стволу скважины от изолирующей муфты.
[098] Пункт 57. Способ по любому из пп. 45-56, отличающийся тем, что привод расположен выше по стволу скважины от изолирующей муфты.
[099] Пункт 58. Способ, включающий: обеспечение муфты заканчивания в первичном стволе скважины, обсаженном обсадной колонной, которая определяет выходное отверстие обсадной колонны и имеющийся вторичный ствол скважины, проходящий от выходного отверстия обсадной колонны, причем муфта заканчивания имеет продольную ось, канал, и окно, совмещенное с выходным отверстием обсадной колонны, причем окно, по меньшей мере частично, расположено вдоль продольной оси для обеспечения доступа к каналу; и перемещение изолирующей муфты в осевом направлении внутри муфты заканчивания для увеличения или уменьшения потока, проходящего через окно посредством привода.
[0100] Пункт 59. Способ по п. 58, отличающийся тем, что изолирующая муфта дополнительно содержит отверстие для регулирования потока, чтобы регулировать количество потока.
[0101] Пункт 60. Способ по любому из пп. 58 или 59, отличающийся тем, что привод включает гидравлический привод.
[0102] Пункт 61. Способ по п. 60, отличающийся тем, что гидравлический привод содержит шток, соединенный с изолирующей муфтой.
[0103] Пункт 62. Способ по п. 61, дополнительно включающий обеспечение первого гидравлического давления в камере, при этом шток расположен внутри камеры, причем камера гидравлически соединена с гидравлическим насосом для приведения в движение штока относительно окна.
[0104] Пункт 63. Способ по п. 60, отличающийся тем, что гидравлический привод содержит замкнутую гидравлическую систему.
[0105] Пункт 64. Способ по любому из пп. 58-63, дополнительно включающий герметичное зацепление с муфтой заканчивания выше по стволу скважины от окна через верхнее уплотнение изолирующей муфты.
[0106] Пункт 65. Способ по любому из пп. 58-64, дополнительно включающий герметичное зацепление с муфтой заканчивания ниже по стволу скважины от окна через нижнее уплотнение изолирующей муфты.
[0107] Пункт 66. Способ по любому из пп. 58-65, дополнительно включающий отсоединение изолирующей муфты от привода.
[0108] Пункт 67. Способ по п. 66, дополнительно включающий узел штангового захвата защелки, разъемно соединяющий изолирующую муфту и привод.
[0109] Пункт 68. Способ по п. 66, дополнительно включающий зацепление изолирующей муфты с инструментом для извлечения через профиль извлечения изолирующей муфты.
[0110] Пункт 69. Способ по любому из пп. 58-68, отличающийся тем, что привод располагается ниже по стволу скважины от изолирующей муфты.
[0111] Пункт 70. Способ по любому из пп. 58-69, отличающийся тем, что привод располагается выше по стволу скважины от изолирующей муфты.
1. Система доступа к боковому стволу скважины для перемещения изолирующей муфты относительно окна муфты заканчивания для регулирования доступа через окно, содержащая:
привод, содержащий соединительный механизм изолирующей муфты и приводной механизм, причем соединительный механизм изолирующей муфты выполнен с возможностью зацепления с изолирующей муфтой, причем приводной механизм выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в продольном направлении соединительного механизма изолирующей муфты внутри канала муфты заканчивания для перемещения в продольном направлении изолирующей муфты, соединенной с соединительным механизмом изолирующей муфты внутри канала относительно окна муфты заканчивания, для регулирования положения изолирующей муфты относительно окна муфты заканчивания для обеспечения или блокировки доступа через окно в канал, при этом конец изолирующей муфты содержит зацепляющее устройство, выполненное с возможностью приема инструмента для извлечения, причем изолирующая муфта выполнена извлекаемой из муфты заканчивания посредством указанного зацепляющего устройства.
2. Система по п. 1, дополнительно содержащая муфту заканчивания, имеющую продольную ось, канал и окно, проходящее, по меньшей мере частично, вдоль продольной оси, для обеспечения доступа к каналу.
3. Система по п. 1, дополнительно содержащая изолирующую муфту, расположенную внутри канала муфты заканчивания, причем изолирующая муфта может перемещаться в продольном направлении внутри канала для регулирования положения изолирующей муфты относительно окна муфты заканчивания для обеспечения или блокировки доступа через окно в канал в первом положении, в котором изолирующая муфта закрывает окно, и во втором положении, в котором изолирующая муфта перемещается в осевом направлении внутри муфты заканчивания, чтобы открыть окно.
4. Система доступа к боковому стволу скважины по п. 3, отличающаяся тем, что изолирующая муфта содержит верхнее уплотнение и нижнее уплотнение для герметичного зацепления с муфтой заканчивания выше по стволу скважины и ниже по стволу скважины от окна, когда изолирующая муфта блокирует доступ через окно в канал.
5. Система доступа к боковому стволу скважины по п. 1, отличающаяся тем, что приводной механизм включает гидравлический приводной механизм, причем опционально гидравлический приводной механизм содержит шток, соединенный с соединительным механизмом изолирующей муфты, причем опционально шток расположен внутри камеры, причем камера гидравлически соединена с гидравлическим насосом для приведения в движение штока относительно окна.
6. Система доступа к боковому стволу скважины по п. 1, отличающаяся тем, что при соединении с муфтой заканчивания привод располагается ниже по стволу скважины от изолирующей муфты.
7. Система доступа к боковому стволу скважины по п. 1, отличающаяся тем, что при соединении с муфтой заканчивания привод располагается выше по стволу скважины от изолирующей муфты.
8. Система скважины, содержащая: первичный ствол скважины, определяющий выходное отверстие обсадной колонны;
вторичный ствол скважины, выходящий из выходного отверстия обсадной колонны;
и узел изолирующего окна, расположенный внутри первичного ствола скважины, причем узел изолирующего окна содержит:
муфту заканчивания, имеющую продольную ось, канал и окно, проходящее, по меньшей мере частично, вдоль продольной оси, чтобы обеспечить доступ к каналу;
изолирующую муфту, расположенную внутри канала муфты заканчивания, причем изолирующая муфта выполнена с возможностью перемещения в продольном направлении внутри канала для регулирования положения изолирующей муфты относительно окна муфты заканчивания для обеспечения или блокировки доступа через окно в канал;
и привод, функционально соединенный с изолирующей муфтой для перемещения в продольном направлении изолирующей муфты внутри канала, при этом конец изолирующей муфты содержит зацепляющее устройство, выполненное с возможностью приема инструмента для извлечения, причем изолирующая муфта выполнена извлекаемой из муфты заканчивания посредством указанного зацепляющего устройства.
9. Система скважины по п. 8, дополнительно содержащая клапан регулирования потока, расположенный внутри первичного ствола скважины.
10. Система скважины по п. 8, отличающаяся тем, что изолирующая муфта выполнена с возможностью перемещения между первым положением, в котором изолирующая муфта закрывает окно, и вторым положением, в котором изолирующая муфта перемещается в осевом направлении внутри муфты заканчивания для открытия окна, причем опционально изолирующая муфта дополнительно имеет положение регулирования потока между первым положением и вторым положением, при этом в положении регулирования потока изолирующая
муфта перемещается в осевом направлении внутри муфты заканчивания, чтобы частично открыть окно, причем опционально изолирующая муфта дополнительно содержит отверстие для регулирования потока, определяющее положение регулирования потока.
11. Система скважины по п. 10, отличающаяся тем, что муфта заканчивания дополнительно содержит отверстие для регулирования потока, определяющее положение регулирования потока.
12. Способ, включающий: обеспечение обсадной колонны, определяющей выходное отверстие обсадной колонны и имеющей вторичный ствол скважины, проходящий от выходного отверстия обсадной колонны;
обеспечение муфты заканчивания, имеющей продольную ось, канал и окно, совмещенное с выходным отверстием обсадной колонны, причем окно, по меньшей мере частично, расположено вдоль продольной оси для обеспечения доступа к каналу;
и перемещение изолирующей муфты в осевом направлении внутри муфты заканчивания для регулирования положения изолирующей муфты относительно окна муфты заканчивания для обеспечения или блокировки доступа через окно в канал посредством привода, расположенного внутри ствола скважины, при этом конец изолирующей муфты содержит зацепляющее устройство, выполненное с возможностью приема инструмента для извлечения, причем изолирующая муфта выполнена извлекаемой из муфты заканчивания посредством указанного зацепляющего устройства.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что привод включает гидравлический привод, причем опционально гидравлический привод содержит шток, соединенный с изолирующей муфтой.
14. Способ по п. 13, дополнительно включающий обеспечение первого гидравлического давления внутри камеры, при этом шток расположен внутри камеры, причем камера гидравлически соединена с гидравлическим насосом для приведения в движение штока относительно окна.
15. Способ по п. 12, дополнительно включающий отсоединение изолирующей муфты от привода.
