Дефлектор заканчивания для интеллектуального заканчивания скважины - RU2649711C1

Чертежи

Показать все 11 чертежа(ей)

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение по сути относится к выполняемым операциям и применяемому оборудованию в отношении подземной скважины, такой как скважина для извлечения нефти, газа или минералов. Более конкретно, настоящее изобретение относится к системам и способам интеллектуального заканчивания скважины.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В погоне за улучшением извлечения углеводородов и снижением конструкторских затрат в затруднительных, многослойных бассейнах, разделенных на большое количество не связанных между собой гидродинамических объектов, а также пластов с нефтяными оторочками (пластов, выступающих между газовой шапкой и водоносным слоем), обнаружено, что тип скважины и схема заканчивания скважины играют существенную роль. Многослойные, разделенные на большое количество не связанных между собой гидродинамических объектов пласты и/или пласты с нефтяными оторочками могут быть сложными по структуре с относительно высокими уровнями неоднородности пласта. По своей природе, данные пласты могут вызвать много затруднений при активном управлении пластами, если они должны быть продуктивными и коммерчески пригодными.

Для проектирования таких бассейнов известно несколько технологий. Одной методикой является применение заканчиваний сдвоенной или многорядной колонны, в которых отдельную эксплуатационную колонну размещают внутри скважины для обслуживания каждой отдельной эксплуатационной зоны. То есть несколько колонн могут быть расположены бок о бок внутри главного или родительского ствола скважины. Однако, площадь поперечного сечения в стволе скважины представляет собой ограниченный ценный ресурс, и главный ствол скважины должен вмещать оборудование и множество насосно-компрессорных колонн, имеющих существенную площадь сечения потока. Хотя для неглубоких скважин, которые отсекают только две зоны, заканчивания скважин на два пласта могут быть коммерчески пригодными, такая система может быть меньшей, чем идеальная, для скважин с более чем двумя зонами или для глубоких или сложных скважин с длинными горизонтальными участками.

Другой методикой является использование отдельной эксплуатационной колонны для обслуживания всех эксплуатационных зон и для применения выборочного управления потоком в забое скважины для каждой зоны. Такие системы обычно относятся к «интеллектуальным заканчиваниям скважин» и могут включать многоствольные, выборочные и управляемые системы закачки и выработки пласта, динамичные клапаны управления активным потоком и системы мониторинга за давлением, температурой и/или составом в забое скважины. Интеллектуальные заканчивания могут предотвращать или задерживать прорыв в скважину воды или газа, увеличивать коэффициент продуктивности, а также должным образом регулировать снижение давления для уменьшения неустойчивости ствола скважины, выноса песка и проблем соответствия техническим условиям. Клапаны управления активным потоком могут обеспечить бурение меньшего количества скважин путем предоставления возможности проектирования эффективных совместных нагнетательных и эксплуатационных скважин. Более того, путем мониторинга и контроля за забоем скважины можно свести к минимуму ремонтные работы, дополнительно снижая эксплуатационные расходы. Соответственно, интеллектуальные заканчивания скважин стали технологией, представляющей интерес, для оптимизации продуктивности и максимального извлечения углеводородов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Далее варианты реализации изобретения описаны более подробно со ссылкой на прилагаемые фигуры, на которых:

на фиг. 1 представлен частичный вид в вертикальном разрезе части интеллектуальной системы многоствольной скважины согласно варианту реализации изобретения, иллюстрирующий ствол скважины с главным стволом скважины, боковой ствол скважины, главную колонну заканчивания, имеющую дефлектор заканчивания, расположенный внутри части забоя главного ствола скважины, боковую колонну заканчивания, расположенную внутри бокового ствола скважины, установку сопряжения, соединяющую вместе главную и боковую колонны заканчивания, и насосно-компрессорную колонну, присоединенную к верхней части установки сопряжения;

на фиг. 2 представлен увеличенный вид в вертикальном разрезе дефлектора заканчивания и установки сопряжения согласно фиг. 1, подробно иллюстрирующий сегменты линий связи, пару коннекторов главной секции, пару коннекторов боковой секции и пару коннекторов магистрали;

на фиг. 3 представлен развернутый вид в перспективе с первой выгодной позиции дефлектора заканчивания и установки сопряжения согласно фиг. 2, иллюстрирующий сегменты линий связи, проходящие от пары коннекторов магистрали к паре коннекторов боковой секции внутри канавок, сформированных на наружной стенке корпуса установки сопряжения;

на фиг. 4 представлен развернутый вид в перспективе со второй выгодной позиции, противоположной первой выгодной позиции согласно фиг. 3, дефлектора заканчивания и установки сопряжения согласно фиг. 2, иллюстрирующий сегменты линий связи, проходящие от пары коннекторов магистрали к паре коннекторов главной секции внутри канавок, сформированных на наружной стенке корпуса установки сопряжения;

на фиг. 5 представлен разрез в осевом направлении пары коннекторов магистрали согласно фиг. 2, которая присоединяет насосно-компрессорную колонну к установке сопряжения, иллюстрирующий осевое размещение гидравлических связей;

на фиг. 6 представлен поперечный разрез пары коннекторов магистрали согласно фиг. 5 вдоль линии 6–6 согласно фиг. 5;

на фиг. 7 представлен поперечный разрез пары коннекторов магистрали согласно фиг. 5 вдоль линии 7-7 согласно фиг. 5;

на фиг. 8 представлен поперечный разрез пары коннекторов магистрали согласно фиг. 5 вдоль линии 8-8 согласно фиг. 5;

на фиг. 9 представлен поперечный разрез пары коннекторов магистрали согласно фиг. 5 вдоль линии 9-9 согласно фиг. 5;

на фиг. 10 представлен поперечный разрез пары коннекторов магистрали согласно фиг. 5 вдоль линии 10-10 согласно фиг. 5;

на фиг. 11 представлен поперечный разрез пары коннекторов магистрали согласно фиг. 5 вдоль линии 11-11 согласно фиг. 5;

на фиг. 12A и 12B представлены увеличенные разрезы части пары коннекторов магистрали согласно фиг. 5 согласно первому и второму вариантам реализации изобретения, подробно иллюстрирующие запорный клапан в сборе для изолирования гидравлических линий связи внутри установки сопряжения, когда пара коннекторов магистрали находится в отсоединенном состоянии;

на фиг. 13 представлен частичный вид в вертикальном разрезе штуцерного коннектора пары коннекторов магистрали согласно варианту реализации изобретения, иллюстрирующий уплотненные электрические соединения;

на фиг. 14 представлен частичный вид в вертикальном разрезе штуцерного коннектора пары коннекторов магистрали согласно фиг. 14, состыкованного с принимающим коннектором пары коннекторов магистрали; и

на фиг. 15 представлена схема последовательности способа заканчивания бокового сопряжения согласно варианту реализации изобретения с применением систем, изображенных на фиг. 1–14.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В данном описании числовые обозначения и/или буквенные обозначения могут повторяться в различных примерах. Такое повторение применено с целью упрощения и большей ясности и само по себе не определяет отношение между различными рассматриваемыми вариантами реализации изобретения и/или конфигурациями. Кроме того, термины пространственного расположения, такие как «под», «ниже», «нижний», «над», «выше», «выше по стволу скважины», «ниже по стволу скважины», «расположенный выше по течению», «расположенный ниже по течению» и тому подобное, могут быть применены в данном документе для удобства описания положения одного элемента или связи признака с другим элементом (элементами) или признаком (признаками), как показано на фигурах. Термины пространственного расположения предназначены для охвата различных ориентаций устройства во время применения или функционирования в дополнение к ориентации, изображенной на фигурах. Кроме того, фигуры не обязательно изображены в одном масштабе, но представлены для упрощения объяснения.

По сути интеллектуальная скважина выполнена с возможностью удаленного управления зонами и мониторинга за пластами. Наиболее простая форма мониторинга имеет место на поверхности (например, давление в устье скважины и измерения скорости потока). В более сложном мониторинге можно применять скважинные измерительные приборы, которые, как правило, можно вводить вместе с интеллектуальными заканчиваниями скважин для измерений давления и температуры и системами акустического мониторинга. Клапаны управления потоком в стволе скважины могут быть автономными, управляемыми с забоя скважины или управляемыми с поверхности. Линии связи, проходящие между поверхностью и местами расположения забоя скважины, для мониторинга за пластами и удаленного управления зонами могут включать, например, электрические, гидравлические и волоконно-оптические линии связи.

Независимо от того, применяют ли интеллектуальное заканчивание сдвоенной колонны или одной колонны, обычный процесс заканчивания скважины на боковом сопряжении является по существу одинаковым. Сначала пробуривают одну или более верхних частей главного ствола скважины и, как правило, устанавливают обсадную трубу. После установки обсадной трубы можно бурить нижнюю часть главного ствола скважины.

Первую часть колонны заканчивания главного ствола прикрепляют к рабочей колонне и вводят в главный ствол скважины. Данная часть колонны заканчивания главного ствола может содержать перфораторы, сита, клапаны управления потоком, стационарные скважинные измерительные приборы, подвески, пакеры и тому подобное. Расположенный выше по стволу скважины конец первой части колонны заканчивания главного ствола может заканчиваться подвесным хомутом для хвостовика, такой как пакер или якорь, который установлен на нижнем конце обсадной трубы главного ствола или вблизи нее для подвешивания колонны заканчивания главного ствола.

Для запуска бокового или ответвленного ствола скважины отклоняющий инструмент, например, клин-отклонитель, может быть прикреплен к рабочей колонне и введен в ствол скважины и устанавливаться в предварительно определенном положении. Также с клином-отклонителем можно установить временную перегородку для предупреждения загрязнения главного ствола скважины мусором, образовавшимся при бурении бокового ствола скважины. Затем рабочую колонну можно извлечь из ствола скважины, оставив клин-отклонитель на месте, и в ствол скважины можно ввести инструмент для фрезеровочных работ. Отклоняющий инструмент отклоняет инструмент для фрезеровочных работ в обсадную трубу для вырезания окошка через обсадную трубу и, тем самым, запуска бокового ствола скважины. Затем инструмент для фрезеровочных работ можно заменить буровым долотом, и боковой ствол скважины может быть пробурен. Боковой ствол можно обсадить и зацементировать или его можно оставить открытым. После бурения бокового ствола скважины извлекаемый инструмент может быть прикреплен к рабочей колонне и введен в ствол скважины для присоединения к отклоняющему инструменту. Затем извлекаемый инструмент, отклоняющий инструмент и перегородка могут быть удалены.

Далее вторая часть колонны заканчивания главного ствола может быть прикреплена к рабочей колонне, введена в главный ствол скважины и присоединена к первой части колонны заканчивания главного ствола. Вторая часть колонны заканчивания главного ствола может содержать линии управления и вилки по типу «мокрый контакт» для вхождения в приемные гнезда по типу «мокрый контакт», предусмотренными на первой части колонны заканчивания главного ствола. Коннекторы по типу «мокрый контакт» будут плотно входить в приемные гнезда по типу «мокрый контакт» для обеспечения контроля за поверхностью, мониторинга и/или мощности для клапанов управления потоком, стационарных скважинных измерительных приборов и тому подобное. Расположенный выше по стволу скважины конец второй части колонны заканчивания главного ствола может заканчиваться дефлектором заканчивания. Колонна заканчивания главного ствола может быть расположена в главном стволе скважины, чтобы дефлектор заканчивания находился в положении на боковом сопряжении для отклонения вводимой впоследствии колонны заканчивания бокового ствола через окошко и в боковой ствол скважины. Дефлектор заканчивания может содержать принимающий коннектор на своем верхнем по стволу скважины конце, который может в итоге принимать в себя штуцерный коннектор.

Затем колонна заканчивания бокового ствола может быть введена в ствол скважины. Колонна заканчивания бокового ствола может содержать перфораторы, сита, клапаны управления потоком, стационарные скважинные измерительные приборы, подвески, пакеры и тому подобное. Колонна заканчивания бокового ствола может также содержать установку сопряжения. При ее введении колонна заканчивания бокового ствола отклоняется дефлектором заканчивания в боковой ствол скважины. Установка сопряжения может соответствовать одному из уровней, определенных Ассоциацией модернизации технологии многоствольных скважин (TAML), например, многоствольное сопряжение 5 уровня согласно TAML. Установка сопряжения может содержать штуцерный коннектор, который оказывается в принимающем коннекторе дефлектора заканчивания, тем самым заканчивая боковое сопряжение.

На фиг. 1 представлен частичный вид в вертикальном разрезе системы скважины, по сути обозначенный 9, согласно варианту реализации изобретения. Система 9 скважины может содержать установку 10 для бурения, заканчивания, обслуживания или ремонта скважины. Установка 10 может быть размещена на земле или использована вместе с морскими платформами, полупогружными буровыми платформами, буровыми суднами и любой другой системой скважины, подходящей для заканчивания скважины. Установка 10 может быть расположена рядом с устьем 11 скважины или она может быть расположена на расстоянии от него, как в случае размещения в открытом море. Также в устье 11 скважины могут быть предусмотреы противовыбросовой превентор, фонтанная елка и/или другое оборудование, связанное с обслуживанием или заканчиванием ствола скважины (не проиллюстрировано). Похожим образом, установка 10 может содержать роторный стол и/или установку верхнего привода (не проиллюстрировано).

В иллюстрированном варианте реализации изобретения ствол 12 скважины проходит через различные пласты породы. Ствол 12 скважины может содержать по существу вертикальный участок 14. Ствол 12 скважины имеет главный ствол 13 скважины, который может иметь отклоненный участок 18, который может проходить через первую подземную формацию 20, содержащую углеводороды. Отклоненный участок 18 может быть по существу горизонтальным. Как проиллюстрировано, часть главного ствола 13 скважины может быть укреплена с помощью колонны 16 обсадных труб, которая может быть присоединена к формации с помощью цементных 17 обсадных труб. Часть главного ствола 13 скважины может также быть открытой, т. е. необсаженной. Обсадная труба 16 может заканчиваться на своем дальнем конце башмака 19 обсадной трубы.

Ствол 12 скважины может содержать по меньшей мере один боковой ствол 15 скважины, который может быть необсаженным, как проиллюстрировано на фиг. 1, или который может содержать обсадную трубу 16, как показано на фиг. 2. Боковой ствол 15 скважины может иметь по существу горизонтальный участок, который может проходить через первую формацию 20 или через вторую подземную формацию 21, содержащую углеводороды. Согласно одному или более вариантам реализации изобретения ствол 12 скважины может содержать несколько боковых стволов 9 скважины (явно не проиллюстрировано).

Насосно-компрессорная колонна 22 может быть расположена внутри ствола 12 скважины и выходить из поверхности. Кольцевое пространство 23 выполнено между наружной частью насосно-компрессорной колонны 22 и внутренней стенкой ствола 12 скважины или колонны 16 обсадных труб. Насосно-компрессорная колонна 22 может обеспечивать достаточно большой внутренний канал для прохождения пластовых флюидов от формации 20 на поверхность (или наоборот в случае нагнетательной скважины), и при необходимости она может обеспечивать работы по капитальному ремонту и тому подобное. Насосно-компрессорная колонна 22, которая может также содержать сегмент верхнего заканчивания, может быть связана с верхним по стволу скважины концом установки 200 сопряжения, которая, в свою очередь, может быть связана с главной колонной 30 заканчивания и боковой колонной 32 заканчивания. Установка 200 сопряжения может иметь по сути Y-образное тело 201, которое содержит внутреннюю часть 202, которая может гидравлически связывать главную колонну 30 заканчивания, боковую колонну 32 заканчивания и насосно-компрессорную колонну 22 вместе.

Каждая колонна 30, 32 заканчивания может содержать один или более фильтрующих узлов 24, каждый из которых может быть изолирован внутри ствола скважины одним или более пакерами 26, которые могут обеспечивать жидкостное уплотнение между колонной заканчивания и стенкой ствола скважины. Фильтрующие узлы 24 могут отфильтровывать песок, мелкие фракции и другие твердые частицы из потока добываемого флюида. Фильтрующие узлы 24 могут также быть пригодными в автономном управлении скоростью потока добываемого флюида.

Каждая колонна 30, 32 заканчивания может содержать один или более скважинных измерительных приборов 27 и/или клапанов 28 управления потоком в стволе скважины, тем самым обеспечивая эффективную и выборочно управляемую совместную добычу из формаций 20 и 21 или между различными участками формации 20 с применением технологии интеллектуальной скважины. Соответственно, хотя на фиг. 1 ясно не показано, система 9 скважины может содержать одну или более линий связи, управления и/или мощности (далее просто линия(и) связи для краткости) (не проиллюстрировано), проходящих между поверхностью и скважинными измерительными приборами 27 и/или клапанами 28 управления потоком в стволе скважины в главную колонну 30 заканчивания для мониторинга за пластом 20 и для удаленного управления зонами. Похожим образом, система 9 скважины может содержать одну или более линий связи, проходящих между поверхностью и скважинными измерительными приборами 27 и/или клапанами 28 управления потоком в стволе скважины в боковую колонну 32 заканчивания для мониторинга за пластом 21 и для удаленного управления зонами.

Линии связи могут содержать, например, электрические, гидравлические и волоконно-оптические линии связи. Каждая линия связи может состоять из нескольких сегментов линий связи, которые могут соответствовать различным колоннам, переводникам, инструментам, установкам и тому подобное, или их частям. Такие сегменты линий связи могут быть взаимосвязанными с применением автоматически направляемых пар коннекторов по типу «мокрый контакт».

Как используется в данном документе, термин «пара коннекторов» относится к полному соединительному узлу, состоящему из вилки или штуцерного коннектора вместе с дополнительным принимающим коннектором, при этом пара коннекторов находится либо в состыкованном состоянии, либо в отсоединенном состоянии. Пары коннекторов по типу «мокрый контакт» могут быть уплотнены и сконструированы так, чтобы процесс состыковки убирал окружающую текучую среду с контактных областей, тем самым обеспечивая возможность осуществления соединения при погружении. Автоматически направляемые пары коннекторов могут быть расположены так, что штуцерный коннектор автоматически наводится на правильное выравнивание и состыкуется с принимающим коннектором, тем самым упрощая удаленное соединение.

Электрические, оптические и/или гидравлические линии связи могут быть по отдельности введены между поверхностью и главным стволом 13 скважины и между поверхностью и боковым стволом 15 скважины (фиг. 1 и 2). В альтернативном варианте такие электрические, оптические и/или гидравлические линии связи могут быть связаны вместе в архитектуре шины, например, и подходящей адресующей схеме, применяемой для выборочной связи вместе, управления и/или обеспечения мощности для скважинных измерительных приборов 27 и/или клапанов 28 управления потоком в стволе скважины (фиг. 1).

Система 9 скважины может содержать дефлектор 100 заканчивания, который вместе с установкой 200 сопряжения механически соединяет и гидравлически связывает главную и боковую колонны 30, 32 заканчивания с насосно-компрессорной колонной 22. Установка 200 сопряжения может быть выполнена с возможностью присоединения к дефлектору 100 заканчивания внутри ствола 12 скважины.

Установка 200 сопряжения может быть выполнена по сути в виде Y-образного полого тела 201, которое может содержать внутреннюю часть 202. Тело 201 может дополнительно определять верхний по стволу скважины конец, связанный с нижними по стволу скважины главным и боковым концами с помощью главной и боковой секций, соответственно, тела 201. Каждый из верхнего по стволу скважины конца и нижних по стволу скважины главного и бокового концов могут быть открыты относительно внутренней части 202 установки 200 сопряжения. Установка 200 сопряжения может быть асимметричной, причем, например, главная секция может быть короче боковой секции. Хотя явно не проиллюстрировано, перед установкой в ствол 12 скважины главная и боковая секции тела 201 могут быть по сути параллельными, смежными друг другу и иметь такие размеры, чтобы вписываться в ствол 12 скважины. При установке, как описано подробно далее, боковая секция тела 201 может изгибаться от главной секции тела 201, поскольку она отклоняется дефлектором 100 заканчивания в боковой ствол 15 скважины.

Дефлектор 100 заканчивания может содержать тело, имеющее наклонную поверхность с профилем, который отклоняет оборудование, которое контактирует с поверхностью, в боковом направлении. Дефлектор 100 заканчивания может содержать продольный внутренний проход, сформированный в нем, который может иметь такие размеры, чтобы оборудование большего размера отклонялось от его наклонной поверхности, тогда как оборудование меньшего размера могло проходить через него.

Установка 200 сопряжения может быть присоединена гидравлически и механически на нижнем по стволу скважины главном конце к главной колонне 30 заканчивания посредством пары 140 коннекторов главной секции. Пара 140 коннекторов главной секции может содержать принимающий коннектор, который может быть расположен внутри дефлектора 100 заканчивания, и штуцерный коннектор, который может быть расположен на нижнем по стволу скважины главном конце установки 200 сопряжения. Пара 140 коннекторов главной секции может быть влагозащищенной и автоматически направляемой, как более подробно описано далее.

Установка 200 сопряжения может быть присоединена гидравлически и механически на нижнем по стволу скважины конце к боковой колонне 32 заканчивания посредством пары 160 коннекторов боковой секции и наверхнем по стволу скважины конце к насосно-компрессорной колонне 22 посредством пары 180 коннекторов магистрали. Хотя пары  коннекторов боковой секции и магистрали 160, 180 показаны на фиг. 1 как влагозащищенные и автоматически направляемые, в одном или более вариантах реализации изобретения могут быть использованы более традиционные размещения, такие как соединительный ниппель и муфта замка (не проиллюстрировано).

В дополнение к механическому соединению и гидравлическому сообщению внутренних частей колонн 30, 32 заканчивания и насосно-компрессорной колонны 22 с внутренней частью 202 установки 200 сопряжения, пары 140, 160, 180 коннекторов могут служить для соединения электрических, гидравлических и/или волоконно-оптических сегментов линий связи для осуществления интеллектуального управления скважиной как в главном стволе 13 скважины, так и в боковом стволе 15 скважины.

Каждая колонна 30, 32 заканчивания может также содержать фиксирующее устройство 29 для удерживания колонны заканчивания на месте в стволе 12 скважины, как описано более подробно далее. В одном или более вариантах реализации изобретения фиксирующее устройство 29 может представлять собой подвеску НКТ или пакер.

Основная и боковая колонны 30, 32 заканчивания могут в равной степени быть использованы в условиях необсаженных стволов или в обсаженных стволах скважин. В последнем случае обсадная труба 16, цемент 17 обсадных труб и окружающая формация могут быть перфорированы, как, например, с помощью скважинного перфоратора, создающего отверстия 31 для потока флюида из формации в ствол скважины.

На фиг. 2 представлен разрез установки 200 сопряжения, состыкованной с дефлектором 100 заканчивания, согласно варианту реализации изобретения. На фиг. 3 и 4 представлены развернутые виды в перспективе двух противоположных сторон установки 200 сопряжения и дефлектора 100 заканчивания, соответственно. Согласно фиг. 2–4, установка 200 сопряжения может иметь по сути Y-образное полое тело 201 со стенками 203, которые могут определять внутреннюю часть 202. Тело 201 может дополнительно определять верхний по стволу скважины конец 220, связанный с нижними по стволу скважины главным и боковым концами 222, 224 с помощью главной и боковой секций 232, 234, соответственно. Верхний по стволу скважины конец 220 и нижние по стволу скважины главный и боковой концы 222, 224 могут быть открыты для внутренней части 202. Для упрощения установки в ствол 12 скважины установка 200 сопряжения может быть асимметричной, причем главная секция 232 короче боковой секции 234, как описано далее.

Дефлектор 100 заканчивания может быть прикреплен к верхнему по стволу скважины концу главной колонны 30 заканчивания. Основная колонна 30 заканчивания предпочтительно содержит фиксирующее устройство 29 (фиг. 1), такое как подвеска НКТ или пакер, которое удерживает главную колонну 30 заканчивания, содержащую дефлектор 100 заканчивания, на месте в главном стволе 13 скважины.

Дефлектор 100 заканчивания может содержать тело 101, имеющее наклонную поверхность 102 на верхнем по стволу скважины конце тела 101 с профилем, который отклоняет оборудование, которое контактирует с поверхностью, в боковом направлении. Дефлектор 100 заканчивания может также содержать продольный внутренний проход 104, сформированный в нем. Внутренний проход 104 может иметь такие размеры, чтобы оборудование большего размера отклонялось от его наклонной поверхности 102, тогда как оборудование меньшего размера могло проходить через проход 104, тем самым обеспечивая возможность выборочного перемещения оборудования в боковой ствол 15 скважины или в главный ствол 13 скважины ниже дефлектора 100 заканчивания при необходимости. Таким образом, дефлектор 100 заканчивания может отклонять дальний конец боковой колонны 32 заканчивания в боковой ствол 15 скважины при ее введении в скважину.

В варианте осуществления пара 140 коннекторов главной секции может содержать принимающий коннектор 144, который может быть расположен внутри внутреннего прохода 104 дефлектора 100 заканчивания, и штуцерный коннектор 146, который может быть расположен на нижнем по стволу скважины главном конце 222 установки 200 сопряжения. Похожим образом, пара 160 коннекторов боковой секции может содержать коннектор принимающий коннектор 164, который может быть расположен в переводнике 170 на верхнем по стволу скважины конце боковой колонны 32 заканчивания, и штуцерный коннектор 166, который может быть расположен на нижнем по стволу скважины боковом конце 224 установки 200 сопряжения. Штуцерный коннектор 166, который может быть расположен на более длинной боковой секции 234 Y-образной установки 200 сопряжения, может иметь такие размеры, которые вызывают его отклонение наклонной поверхностью 102 дефлектора 100 заканчивания в боковой ствол 15 скважины.

В варианте осуществления дефлектор 100 заканчивания может изначально быть установлен в главный ствол 13 скважины вместе с главной колонной 30 заканчивания. Наклонная поверхность 102 дефлектора 100 заканчивания может быть расположена смежно или рядом с боковым сопряжением. При введении боковой колонны 32 заканчивания в ствол 12 скважины дальний конец боковой колонны 32 заканчивания, который может иметь размеры, больше внутреннего прохода 104 дефлектора 100 заканчивания (и который в некоторых вариантах реализации изобретения может иметь «насадку с закругленным концом» или похожую форму (не проиллюстрировано) для улучшения отклонения), контактирует с наклоненной поверхностью 102 и направляется в боковой ствол 15 скважины. Затем боковая колонна 32 заканчивания может быть введена в боковой ствол 15 скважины и затем подвешена в нем с помощью фиксирующего устройства 29 (фиг. 1). Установка 200 сопряжения может быть после этого установлена. Штуцерный коннектор 166, расположенный на более длинной боковой секции 234, может изначально контактировать с наклоненной поверхностью 102, и вследствие его большего диаметра быть направлен в боковой ствол 15 скважины и состыковываться с принимающим коннектором 164. Штуцерный коннектор 166 может содержать «насадку с закругленным концом» или похожий формованный наружный колпак (не проиллюстрировано) для улучшения отклонения, которая может срезно удерживаться на месте, пока штуцерный коннектор 166 не сцепится с принимающим коннектором 164. Главная и боковая колонны 30, 32 заканчивания могут быть помещены в ствол 12 скважины, чтобы при посадке штуцерного коннектора 164 в принимающий коннектор 164 в боковом стволе 15 скважины штуцерный коннектор 146 состыковывался с принимающим коннектором 144 в главном стволе 13 скважины.

В варианте реализации изобретения пара 140 коннекторов главной секции может содержать принимающий коннектор 144, который может быть расположен внутри внутреннего прохода 104 дефлектора 100 заканчивания, и штуцерный коннектор 146, который может быть расположен на нижнем по стволу скважины главном конце установки 200 сопряжения. Однако, в отличие от варианта реализации изобретения выше, пару 160 коннекторов боковой секции можно связать вместе перед помещением в ствол 12 скважины. Согласно предыдущему варианту реализации изобретения главную колонну 30 заканчивания и дефлектор 100 заканчивания можно изначально установить в главный ствол 13 скважины с помощью наклоненной поверхности 102, расположенной смежно боковому сопряжению. Однако, боковая колонна 32 заканчивания может быть присоединена к нижнему по стволу скважины боковому концу 224 установки 200 сопряжения на поверхности, и они могут быть введены в ствол 12 скважины вместе. Дальний конец боковой колонны 32 заканчивания может иметь больший размер, чем внутренний проход 104 дефлектора 100 заканчивания (и в некоторых вариантах реализации изобретения может иметь «насадку с закругленным концом» или похожую форму для улучшения отклонения) и, следовательно, быть направлен в боковой ствол 15 скважины наклонной поверхностью 102. Боковую колонну 32 заканчивания можно вводить в боковой ствол 15 скважины, пока штуцерный коннектор 146 не сцепится и не состыкуется с принимающим коннектором 144 на дефлекторе 100 заканчивания. Хотя пара 160 коннекторов боковой секции связана перед введением в ствол 12 скважины, она может быть расположена так, чтобы ее можно было отсоединить in situ, чтобы установка 200 сопряжения могла позже быть извлечена из скважины для обеспечения доступа к боковой колонне 32 заканчивания с помощью, например, инструментов большего диаметра.

В одном или более вариантах реализации изобретения пара 180 коннекторов магистрали может представлять собой автоматически направляемое, влагозащищенное размещение коннекторов, которое может содержать принимающий коннектор 184, который может быть расположен на верхнем по стволу скважины конце установки 200 сопряжения, и штуцерный коннектор 186, который может быть расположен на нижнем конце переводника 190 на нижнем по стволу скважины конце насосно-компрессорной колонны 22. В других вариантах реализации изобретения пара 180 коннекторов магистрали может содержать автоматически не направляемые коннекторы, такие как резьбовые соединительный ниппель и муфта замка (не проиллюстрировано).

В дополнение к соединению внутренних частей колонн 30, 32 заканчивания и насосно-компрессорной колонны 22 с внутренней частью 202 установки 200 сопряжения, пары 140, 160, 180 коннекторов могут служить для соединения электрических, гидравлических и/или волоконно-оптических сегментов линий связи для осуществления интеллектуального управления скважиной как в главном стволе 13 скважины, так и в боковом стволе 15 скважины. В конкретном варианте реализации изобретения, проиллюстрированном на фиг. 2–4, пара 180 коннекторов магистрали присоединяет два или более дискретных сегментов 312 (в данном случае показано как 312a–312f) гидравлической линии связи, заключенных на насосно-компрессорной колонне 22 и выходящих на поверхность, к двум или более дискретным сегментам 308 (в данном случае показано как 308a–308f) гидравлической линии связи, соответственно, заключенных на установке 200 сопряжения. Установка 200 сопряжения направляет один или более из данных сегментов 308a, 308c, 308f гидравлической линии связи к паре 140 коннекторов главной секции и один или более из сегментов 308b, 308d, 308e гидравлической линии связи к боковому коннектору 160 заканчивания. Пара 140 коннекторов главной секции, в свою очередь, присоединяет один или более сегментов 308a, 308c, 308f гидравлической линии связи от установки 200 сопряжения к дискретным сегментам 320a, 320c, 320f гидравлической линии связи, заключенных на дефлекторе 100 заканчивания и главной колонне 30 заканчивания, для максимального присоединения к скважинным измерительным приборам 27 и клапанам 28 управления потоком в стволе скважины (фиг. 1), например, внутри главного ствола 13 скважины. Похожим образом, пара 160 коннекторов боковой секции присоединяет один или более сегментов 308b, 308d, 308e гидравлической линии связи от установки 200 сопряжения к дискретным сегментам 320b, 320d, 320e гидравлической линии связи, заключенных на переводнике 170 и боковой колонне 32 заканчивания, для максимального присоединения к скважинным измерительным приборам 27 и клапанам 28 управления потоком в стволе скважины (фиг. 1), например, внутри бокового ствола 15 скважины.

Хотя проиллюстрировано шесть гидравлических линий связи, можно использовать любое подходящее количество гидравлических линий связи. Более того, в установке 200 сопряжения нет необходимости равномерно разделять гидравлические линии связи между главной колонной 30 заканчивания и боковой колонной 32 заканчивания.

В одном или более вариантах реализации изобретения сегменты 312a–312f гидравлической линии связи могут быть по существу расположены внутри продольных канавок 314a–314f, сформированных вдоль наружной стенки переводника 190; сегменты 308a–308f гидравлической линии связи могут быть по существу расположены внутри продольных канавок 310a–310f, сформированных вдоль наружной поверхности стенки 203 установки 200 сопряжения; сегменты 320a, 320c, 320f гидравлической линии связи могут быть по существу расположены внутри продольных канавок 322a, 322c, 322f, сформированных вдоль поверхностей наружной стенки дефлектора 100 заканчивания и главной колонны 30 заканчивания; и сегменты 320b 320d, 320e гидравлической линии связи могут быть по существу расположены внутри продольных канавок 322b, 322d, 322e, сформированных вдоль поверхностей наружной стенки переводника 170 и боковой колонны 32 заканчивания. Хотя такие сегменты гидравлической линии связи показаны как по существу расположенные отдельно в отдельных канавках, в одном или более вариантах реализации изобретения (не проиллюстрировано) несколько сегментов линий связи могут быть совместно расположены внутри одной продольной канавки.

Согласно варианту реализации изобретения на фиг. 5 представлен увеличенный вид в горизонтальном разрезе автоматически направляемой, влагозащищенной пары 180 коннекторов магистрали согласно фиг. 2–4 при состыковке, и на фиг. 6–11 представлены поперечные разрезы штуцерного коннектора 186 пары 180 коннекторов магистрали. Согласно фиг. 5–11, приемное гнездо 184 для стыковки может содержать цилиндрическое гнездо 192, которое может находиться в связи с внутренней частью 202 сопряжения 200 для передачи добытых или нагнетательных флюидов и для транспортировки других колонн или инструментов для ремонта, что может требоваться время от времени.

Штуцерный коннектор 186 может содержать дистальный, по сути цилиндрический зонд 194, который может иметь такие размеры, чтобы входить в гнездо 192. Штуцерный коннектор 186 может содержать центральное отверстие 182, которое может находиться в связи с внутренней частью насосно-компрессорной колонны 22 посредством переводника 190 для передачи добытых или нагнетательных флюидов и для транспортировки других колонн или инструментов для ремонта, что может требоваться время от времени. При состыковке штуцерного коннектора 186 с принимающим коннектором 184 отверстие 182 может изолированно гидравлически сообщаться с гнездом 192 и, в свою очередь, с внутренней частью 202 сопряжения 200. Уплотненное кольцо 187 может обеспечивать уплотнение между отверстием 182 и гнездом 192.

В некоторых вариантах реализации изобретения сегменты 312a–312f гидравлической линии связи, которые могут быть наружно расположены внутри продольных канавок 314a–314f, сформированных вдоль поверхности наружной стенки переводника 190 (фиг. 3 и 4), и присоединены, соответственно, к сегментам 306a–306f гидравлической линии связи, которые могут быть выполнены в виде внутренних каналов потока в стенке штуцерного коннектора 186. Каналы 306a–306f потока могут быть распределены в радиальном направлении в стенке штуцерного коннектора 186. Соответственно, только два таких канала потока, 306c, 306e, видимы на разрезе согласно фиг. 5. Пара 180 коннекторов магистрали может уплотнять и гидравлически присоединять каналы 306a–306f потока в штуцерном коннекторе 186 к соответствующим сегментам 308a–308f гидравлической линии связи, которые могут быть расположены внутри продольных канавок 310a–310f, сформированных вдоль наружной стенки 203 установки 200 сопряжения.

В некоторых вариантах реализации изобретения пара 180 коннекторов магистрали может быть сконструирована для обеспечения соединения сегментов гидравлической линии связи, не принимая во внимание относительную радиальную ориентацию штуцерного коннектора 186 в принимающем коннекторе 184. В частности, могут быть представлены разнесенные в осевом направлении кольцевые канавки 304a–304f, сформированные вокруг зонда 194 штуцерного коннектора 186, каждая для каждого канала 306a–306f потока. Каждая кольцевая канавка 304a–304f может гидравлически сообщаться с ее соответствующим каналом 306a–306f потока. Когда зонд 194 штуцерного коннектора 186 расположен внутри гнезда 192 принимающего коннектора 184, кольцевые канавки 304a–304f могут быть изолированы друг от друга уплотненными кольцами 188 и от центрального отверстия 182 уплотненным кольцом 187.

Когда пара 180 коннекторов магистрали находится в состыковочном состоянии, каждая кольцевая канавка 304a–304f может выравниваться в осевом направлении и гидравлически сообщаться с соответствующей прорезью 309a–309f. Такие разнесенные в осевом направлении кольцевые канавки 304a–304f могут определять точки соединения линии связи. Прорези 309a–309f могут быть выполнены в или через стенку 203 установки 200 сопряжения и открыты в гнездо 192. Как и в случае с каналами 306a–306f потока, прорези 309a–309f могут быть распределены в радиальном направлении вокруг гнезда 192. Соответственно, текучая среда может течь из канала 306e потока, вокруг кольцевой канавки 304e внутри гнезда 192 и в прорезь 309e, например, независимо от относительной радиальной ориентации штуцерного коннектора 186 относительно принимающего коннектора 184. Прорези 309a–309f могут, в свою очередь, гидравлически сообщаться с соответствующими сегментами 308a–308f гидравлической линии связи. В одном или более вариантах реализации изобретения клапан в сборе 317 может быть предусмотрен в прорези 309 для изолирования сегмента 308 линии связи, когда пара 180 коннекторов магистрали находится в отсоединенном состоянии, как более подробно описано далее.

На фиг. 12A и 12B представлены увеличенные разрезы части пары 180 коннекторов магистрали согласно фиг. 5 согласно первому и второму вариантам реализации изобретения, соответственно, в которых, посредством типовой прорези 309e, предусмотрены детали запорных клапанов в сборе 317, расположенных внутри прорезей 309a–309f для изолирования сегментов 308a–308f гидравлической линии связи на установке 200 сопряжения, когда пара 180 коннекторов магистрали находится в отсоединенном состоянии, как, например, когда насосно-компрессорную колонну 22 вводят в ствол 12 скважины (фиг. 1). В некоторых вариантах реализации изобретения прорезь 309e может определять скошенное седло 330 клапана, которое открывается в гнездо 192 при осевом положении его соответствующей кольцевой канавки 304e. Хотя раскрытие изобретения не ограничено конкретным типом клапана в сборе 317, внутри прорези 309e, запорный шарик 332 может быть зажат относительно седла 330 клапана с помощью пружины 334, надежно прикрепленной на месте вилкой 335. Когда запорный шарик 332 находится в контакте с седлом 330 клапана, соответствующий сегмент 308e гидравлической линии связи может быть изолирован от гнезда 192. В варианте реализации изобретения согласно фиг. 12A, когда перепад давления текучей среды, воздействующий на запорный шарик 332, создает усилие открывания, которое больше усилия пружины 334, прикладываемого относительно запорного шарика 332, то запорный шарик 332 может смещаться, обеспечивая гидравлическое сообщение между канавкой 304e и сегментом 308e гидравлической линии связи. В варианте реализации изобретения согласно фиг. 12B, когда пара 180 коннекторов магистрали находится в отсоединенном состоянии, уплотненный запорный шарик 332 может физически высовываться в гнездо 192. Когда зонд 194 уплотнен внутри гнезда 192, зонд 194 может смещать запорный шарик 332 из его седла, обеспечивая гидравлическое сообщение между канавкой 304e и сегментом 308e гидравлической линии связи. В варианте реализации изобретения согласно фиг. 12B, поскольку зонд 194 может непрерывно удерживать запорный шарик 332 в смещенном состоянии, с поверхности можно отслеживать и ослаблять давление ниже по стволу скважины седла 330 клапана. Хотя явно не проиллюстрировано, в варианте реализации изобретения каналы 306 потока могут также содержать запорный шарик и седло клапана для предупреждения загрязнения гидравлической жидкости при введении штуцерного коннектора 186 в скважину, т. д.

На фиг. 13 и 14 представлены частичные виды в вертикальном разрезе пары 180' коннекторов магистрали согласно одному или более вариантам реализации изобретения, в которых сегменты 406a, 406b электрических и/или оптических линий связи могут быть плотно присоединены к соответствующим сегментам 408a, 408b электрических и/или оптических линий связи посредством электрических контактных колец или волоконно-оптических вращающихся соединений (далее просто контактные кольца в сборе 403). Хотя в данном документе проиллюстрированы и описаны две электрические и/или оптические линии связи, можно использовать любое подходящее количество электрических и/или оптических линий связи. Электрические и/или оптические линии связи могут быть по отдельности введены между поверхностью и главным стволом 13 скважины и между поверхностью и боковым стволом 15 скважины (фиг. 1 и 2). В альтернативном варианте электрические и/или оптические линии связи могут быть связаны вместе в архитектуре шины, например, и подходящей адресующей схеме, применяемой для выборочной связи со скважинными измерительными приборами 27 и/или клапанами 28 управления потоком в стволе скважины (фиг. 1).

Согласно фиг. 13, штуцерный коннектор 184' пары 180' коннекторов магистрали может необязательно содержать ряд сегментов 312a–312f гидравлической линии связи, сегментов 306a–306f линий связи канала потока, кольцевых канавок 304a–304f и уплотненных колец 187, 188 (см. фиг. 5–11), как описано выше. Штуцерный коннектор 184' может нести внутренние элементы 404a, 404b контактных колец в сборе 403, которые могут быть присоединены к сегментам 406a, 406b электрических/оптических линий связи. Сегменты 406a, 406b электрических/оптических линий связи могут выходить на поверхность вдоль насосно-компрессорной колонны 22 (фиг. 1). В одном или более вариантах реализации изобретения сегменты 406 электрических/оптических линий связи могут быть стянуты вдоль наружной стенки насосно-компрессорной колонны 22. В таком варианте реализации изобретения поверхности наружной стенки штуцерного коннектора 184', переводника 190 и насосно-компрессорной колонны 22 (фиг. 2–4) могут содержать одну или более продольных канавок 414, сформированных в них, в которых могут быть расположены сегменты 406 электрических/оптических линий связи. Сегменты 406a, 406b электрических/оптических линий связи могут быть расположены по отдельности внутри канавки(ок) 414, как показано, или они могут быть расположены внутри одного или более трубопроводов (не проиллюстрировано), которые, в свою очередь, могут быть расположены внутри канавки(ок) 414.

В случае электрических контактных колец внутренние элементы 404a, 404b могут быть разделены диэлектрическим отделяющим элементом 430 для обеспечения изолирования и предупреждения короткого замыкания. В варианте осуществления внутренние элементы 404a, 404b могут быть покрыты убираемой гильзой 432, когда пара 180' коннекторов магистрали находится в отсоединенном состоянии. Гильза 432 предпочтительно содержит электроизоляционный материал в случае электрических контактных колец. Гильза 432 может выполнять функцию уплотнения относительно внутренних элементов 404a, 404b и отделяющего элемента 430 для поддержания чистоты электрических/оптических поверхностей внутренних элементов 404a, 404b. Гильза 432 может быть сжата в положение для покрытия внутренних элементов 404a, 404b пружиной 434.

На фиг. 14 проиллюстрирована пара 180' коннекторов магистрали в соединенном состоянии, в котором штуцерный коннектор 184' помещен в принимающий коннектор 186'. Принимающий коннектор 186' может содержать ряд прорезей 309a–309f, сегментов 308a–308f гидравлической линии связи и продольных канавок 310a–310f (см. фиг. 5–11), как описано выше. Принимающий коннектор 186' может нести наружные элементы 405a, 405b контактных колец в сборе 403 при осевых положениях на внутренней окружной поверхности принимающего коннектора 186' для осуществления вращательного контакта с соответствующими внутренними элементами 404a, 404b. Осевые положения пар-элементов 404a, 405a и 404b, 405b могут определять точки соединения линий связи. Наружные элементы 405a, 405b могут быть присоединены к сегментам 408a, 408b электрических/оптических линий связи, которые могут быть направлены, например, внутри отверстий, сформированных в стенке 203 и/или канавок, сформированных вдоль наружной поверхности стенки 203 установки 200 сопряжения, к паре 140 коннекторов главной секции и паре 160 коннекторов боковой секции (фиг. 2–4) путем, по существу подобным описанному выше относительно сегментов гидравлической линии связи.

В случае электрических контактных колец наружные элементы 405a, 405b могут быть разделены диэлектрическим отделяющим элементом 440 для обеспечения изолирования и предупреждения короткого замыкания. Убираемая гильза 432, если таковая предусмотрена, может быть смещена с внутренних элементов 404a, 404b с помощью верхнего по стволу скважины конца установки 200 сопряжения, когда пара 180' коннекторов магистрали находится в соединенном состоянии, тем самым обеспечивая электрический и/или оптический контакт между элементами контактных колец.

Различные варианты реализации изобретения влагозащищенной, автоматически направляемой пары 180, 180' коннекторов магистрали были проиллюстрированы и подробно описаны в данном документе. В одном или более вариантах реализации изобретения пара 140 коннекторов главной секции может быть по существу подобной такой паре 180, 180' коннекторов магистрали, с возможным исключением в отношении физических размеров и количества линий связи. Из-за сходства и для краткости пара 140 коннекторов главной секции не описана более подробно в данном документе. Подобным образом, в вариантах реализации изобретения, если пара 160 коннекторов боковой секции представляет собой влагозащищенный, автоматически направляемый коннектор в сборе, то она также может быть по существу подобной паре 180, 180' коннекторов магистрали, с возможным исключением в отношении физических размеров и количества линий связи. Соответственно, пара 160 коннекторов боковой секции не описана более подробно в данном документе.

Хотя установка 200 сопряжения была описана как Y-образная, установка 200 сопряжения может иметь любую форму, выбранную для соответствия с направлением бокового ствола 15 скважины, ответвляющимся от ствола 13 скважины (фиг. 1). Подобным образом, установка 200 сопряжения может иметь три или более секции для двух или более боковых стволов скважины.

На фиг. 15 представлена схема последовательности способа 400 заканчивания бокового сопряжения согласно варианту реализации изобретения с применением системы 9 скважины (фиг. 1 и 2). Согласно фиг. 1, 2, и 15, на этапе 402 можно обеспечить установку 200 сопряжения. Установка 200 сопряжения может иметь по сути Y-образное трубчатое тело 201, сформированное стенкой 203 и содержащее полую внутреннюю часть 202, наружную поверхность, верхний по стволу скважины конец 220, нижний по стволу скважины главный конец 222 и нижний по стволу скважины боковой конец 224. Верхний по стволу скважины конец 220 и нижние по стволу скважины главный и боковой концы 222, 224 могут быть открыты для внутренней части 202. Установка 200 сопряжения может нести сегмент 308c линии связи, который образует среднюю часть первой линии связи. Сегмент 308c линии связи может проходить между верхним по стволу скважины концом 220 и нижним по стволу скважины главным концом 222. Установка 200 сопряжения может также нести сегмент 308e линии связи, который образует среднюю часть второй линии связи, которая может проходить между верхним по стволу скважины концом 220 и нижним по стволу скважины боковым концом 224. Сегменты 308c, 308e линии связи могут быть расположены полностью снаружи внутренней части 202 установки 200 сопряжения.

На этапе 404 главную колонну 30 заканчивания можно размещать путем введения традиционными способом внутри главного ствола 13 скважины. Верхний по стволу скважины конец главной колонны 30 заканчивания может содержать дефлектор 100 заканчивания, и главную колонну 30 заканчивания можно помещать внутрь ствола 13 скважины таким образом, что наклоненная поверхность 102 располагается на уровне скважины бокового сопряжения или слегка ниже по стволу скважины. Главная колонна 30 заканчивания может содержать внутреннюю часть для потока добытых флюидов и включения сегмента 320c линии связи, который может образовывать нижнюю часть первой линии связи. Главную колонну 30 заканчивания можно удерживать в положении внутри главного ствола 13 скважины фиксирующим устройством 29.

На этапе 406 боковую колонну 32 заканчивания могут размещать в боковом стволе 15 скважины. Боковая колонна 32 заканчивания может содержать внутреннюю часть для потока добытых флюидов и включения сегмента 320e линии связи, который может образовывать нижнюю часть второй линии связи. Боковую колонну 32 заканчивания можно удерживать в положении внутри бокового ствола 15 скважины фиксирующим устройством 29.

На этапе 408 установку 200 сопряжения можно размещать в боковом сопряжении. На этапе 410 нижний по стволу скважины боковой конец 224 установки 200 сопряжения можно связывать с боковой колонной 32 заканчивания таким образом, что внутренняя часть 202 установки 200 сопряжения гидравлически сообщается с внутренней частью боковой колонны 32 заканчивания и что сегменты 308e, 320e линий связи, образующие среднюю и нижнюю части второй линии связи, соединены. На этапе 412 нижний по стволу скважины главный конец 222 установки 200 сопряжения можно связывать с главной колонной 30 заканчивания таким образом, что внутренняя часть 202 установки 200 сопряжения гидравлически сообщается с внутренней частью главной колонны 30 заканчивания и что сегменты 308c, 320c линий связи, образующие среднюю и нижнюю части первой линии связи, соединены.

В одном варианте реализации изобретения этапы 404 и 410 можно осуществлять перед этапами 406, 408 и 412. Затем можно одновременно осуществлять этапы 406, 408 и 412. То есть главную колонну 30 заканчивания можно предварительно помещать в главный ствол 13 скважины, боковую колонну 32 заканчивания можно присоединять к сопряжению 200 на поверхности, например, с применением пары 160 коннекторов боковой секции: соединительного ниппеля и муфты замка (не проиллюстрировано), и боковую колонну 32 заканчивания можно вводить в ствол 12 скважины вместе с установкой 200 сопряжения. При достижении установки 200 сопряжения предназначенного конечного положения на боковом сопряжении нижний по стволу скважины главный конец 222 может сцепляться и соединяться с главной колонной 30 заканчивания, как, например, путем состыковки влагозащищенной пары 140 коннекторов главной секции.

В варианте реализации изобретения этапы 404 и 406 можно осуществлять перед этапами 408, 410 и 412. Затем можно одновременно осуществлять этапы 408, 410 и 412. То есть главную колонну 30 заканчивания и боковую колонну 32 заканчивания можно предварительно помещать в главный ствол 13 скважины и боковой ствол 15 скважины, соответственно. Затем можно вводить установку 200 сопряжения в ствол 12 скважины. При достижении установки 200 сопряжения предназначенного конечного положения на боковом сопряжении, как нижний по стволу скважины главный конец 222, так и нижний по стволу скважины боковой конец 224 могут последовательно сцепляться и соединяться, соответственно, с главной колонной 30 заканчивания и боковой колонной 32 заканчивания, как, например, путем состыковки влагозащищенных пар 140, 160 коннекторов.

На этапе 414 насосно-компрессорную колонну 22 можно размещать путем введения в главный ствол 13 скважины выше по стволу от скважины установки 200 сопряжения. Насосно-компрессорная колонна 22 может содержать внутреннюю часть и нести сегменты 312c, 312e линий связи, образующие верхние части первой и второй линий связи. На этапе 416 верхний по стволу скважины конец 220 установки 200 сопряжения можно связывать с насосно-компрессорной колонной 22 таким образом, что внутренняя часть 202 установки 200 сопряжения гидравлически сообщается с внутренней частью насосно-компрессорной колонны 22, так что сегменты 308c и 312c линий связи, образующие среднюю и верхние части первой линии связи, соединены, и так что сегменты 308e и 312e линий связи, образующие среднюю и верхние части второй линии связи, соединены.

В варианте осуществления этап 408 можно осуществлять перед этапами 414 и 416. Затем можно одновременно осуществлять этапы 414 и 416. То есть установку 200 сопряжения можно изначально помещать на боковое сопряжение. Затем насосно-компрессорную колонну 22 можно вводить в ствол 13 скважины, и дальний конец насосно-компрессорной колонны 22 может сцепляться и соединяться с верхним по стволу скважины концом 220 установки 200 сопряжения, как, например, путем состыковки влагозащищенной пары 180 коннекторов магистрали.

В варианте реализации изобретения этапы 408, 412 и 414 можно осуществлять одновременно после осуществления этапа 416. То есть верхний по стволу скважины конец 220 установки 200 сопряжения можно соединять с насосно-компрессорной колонной 22 на поверхности, как, например, с помощью пары 180 коннекторов магистрали: соединительного ниппеля и муфты замка (не проиллюстрировано). Насосно-компрессорную колонну 22 и установку 200 сопряжения можно вводить в ствол 12 скважины вместе. При достижении установки 200 сопряжения предназначенного конечного положения на боковом сопряжении нижний по стволу скважины главный конец 222 может сцепляться и соединяться с главной колонной 30 заканчивания, как, например, путем состыковки влагозащищенной пары 140 коннекторов главной секции.

В заключение, были описаны узел дефлектора заканчивания, система скважины и способ установки системы заканчивания для скважины.

Варианты реализации изобретения узла дефлектора заканчивания могут быть следующими. Дефлектор заканчивания, имеющий по сути трубчатое тело, сформированное стенкой, проходящей вдоль оси, полую внутреннюю часть, наружную поверхность, верхний по стволу скважины конец и нижний по стволу скважины конец, причем верхний и нижний по стволу скважины концы открыты для внутренней части, верхний по стволу скважины конец имеет наклоненную поверхность относительно оси; и сегмент первой линии связи, проходящий между верхним по стволу скважины концом и нижним по стволу скважины концом, причем сегмент первой линии связи расположен полностью снаружи внутренней части дефлектора заканчивания.

Варианты реализации изобретения системы скважины могут быть следующими: дефлектор заканчивания, имеющий по сути трубчатое тело, сформированное стенкой, проходящей вдоль оси, полую внутреннюю часть, наружную поверхность, верхний по стволу скважины конец и нижний по стволу скважины конец, причем верхний и нижний по стволу скважины концы открыты для внутренней части, верхний по стволу скважины конец имеет наклоненную поверхность относительно оси; главную колонну заканчивания, связанную с нижним по стволу скважины концом дефлектора заканчивания, причем главная колонна заканчивания содержит внутреннюю часть, которая гидравлически сообщается с внутренней частью дефлектора заканчивания; насосно-компрессорную колонну, связанную с верхним по стволу скважины концом дефлектора заканчивания, причем насосно-компрессорная колонна содержит внутреннюю часть, которая гидравлически сообщается с внутренней частью дефлектора заканчивания; и первую линию связи, проходящую между насосно-компрессорной колонной и главной колонной заканчивания, причем первая линия связи расположена полностью снаружи внутренней части дефлектора заканчивания.

Варианты реализации изобретения способа заканчивания скважины могут в целом включать: размещение главной колонны заканчивания в главном стволе скважины на уровне забоя скважины пересечения бокового ствола скважины и главного ствола скважины, причем главная колонна заканчивания несет нижнюю часть первой линии связи; и соединение дефлектора заканчивания с главной колонной заканчивания, чтобы внутренняя часть дефлектора заканчивания находилась в гидравлическом сообщении с внутренней частью главной колонны заканчивания, и чтобы нижняя часть первой линии связи, заключенной в дефлектор заканчивания, находилась полностью снаружи внутренней части дефлектора заканчивания и была присоединена к нижней части первой линии связи, заключенной в главную колонну заканчивания.

Любой из вышеизложенных вариантов реализации изобретения может включать любое из следующих элементов или особенностей, отдельно или в комбинации друг с другом: первую продольную канавку, сформированную вдоль наружной поверхности дефлектора заканчивания, причем внутри первой продольной канавки по меньшей мере частично размещен сегмент первой линии связи; коннектор главной секции, расположенный на верхнем по стволу скважины конце дефлектора заканчивания; причем коннектор главной секции содержит отверстие, выполненное в нем, которое находится в гидравлическом сообщении с внутренней частью дефлектора заканчивания; между коннектором главной секции и нижним по стволу скважины концом дефлектора заканчивания проходит сегмент первой линии связи; сегмент второй линии связи, проходящий между коннектором главной секции и нижним по стволу скважины концом дефлектора заканчивания, причем сегмент второй линии связи по меньшей мере частично размещен внутри первой продольной канавки или второй продольной канавки, сформированных вдоль наружной поверхности дефлектора заканчивания; точки соединения первой и второй линий связи, определенные коннектором главной секции; причем коннектор главной секции расположен с возможностью соединения сегментов первой и второй линий связи на точках соединения первой и второй линий связи, соответственно; коннектор главной секции расположен с возможностью соединения с установкой сопряжения; коннектор главной секции расположен с возможностью соединения сегментов первой и второй линий связи на точках соединения первой и второй линий связи, соответственно, с сегментами третьей и четвертой линий связи, заключенными в установке сопряжения; точки соединения первой и второй линий связи расположены при отличающихся первом и втором осевых положениях относительно коннектора главной секции; каждый из сегментов первой и второй линий связи представляет собой тип из группы, состоящей из сегмента гидравлической линии связи, сегмента электрической линии связи и сегмента волоконно-оптической линии связи; коннектор главной секции представляет собой принимающий коннектор; сегменты первой и второй линий связи представляют собой сегменты гидравлической линии связи; коннектор главной секции содержит гнездо; точки соединения первой и второй линий связи расположены на внутренней поверхности гнезда при первом и втором осевых положениях внутренней поверхности гнезда; дефлектор заканчивания расположен близко к пересечению главного ствола скважины и бокового ствола скважины; главная колонна заканчивания размещена в главном стволе скважины ниже по стволу скважины от дефлектора заканчивания; насосно-компрессорная колонна размещена в главном стволе скважины выше по стволу скважины от дефлектора заканчивания; первую продольную канавку, сформированную вдоль наружной поверхности дефлектора заканчивания, причем внутри первой продольной канавки расположена нижняя часть первой линии связи; установку сопряжения, имеющую по сути Y-образное трубчатое тело, содержащее внутреннюю часть, верхний по стволу скважины конец, нижний по стволу скважины главный конец и нижний по стволу скважины боковой конец, причем верхний по стволу скважины конец установки сопряжения связан с насосно-компрессорной колонной, средняя часть первой линии связи заключена в установку сопряжения; пару коннекторов главной секции, соединяющую нижний по стволу скважины главный конец установки сопряжения с верхним по стволу скважины концом дефлектора заканчивания, причем пара коннекторов главной секции соединяет внутреннюю часть установки сопряжения с внутренней частью дефлектора заканчивания и среднюю часть первой линии связи с нижней частью первой линии связи; вторую линию связи, проходящую между насосно-компрессорной колонной и главной колонной заканчивания, причем нижняя часть второй линии связи расположена внутри первой продольной канавки или второй продольной канавки, сформированных внутри наружной поверхности дефлектора заканчивания; точки соединения первой и второй линий связи, определенные парой коннекторов главной секции; причем пара коннекторов главной секции расположена с возможностью соединения нижних частей первой и второй линий связи со средними частями первой и второй линий связи на точках соединения первой и второй линий связи, соответственно; точки соединения первой и второй линий связи расположены при отличающихся первом и втором осевых положениях относительно пары коннекторов главной секции; каждая из первой и второй линий связи представляет собой тип из группы, состоящей из гидравлической линии связи, электрической линии связи и волоконно-оптической линии связи; пара коннекторов главной секции содержит принимающий коннектор, расположенный на верхнем по стволу скважины конце дефлектора заканчивания, и штуцерный коннектор, расположенный на нижнем по стволе скважины главном конце установки сопряжения; по меньшей мере одна из первой и второй линий связи представляет собой гидравлическую линию связи; принимающий коннектор пары коннекторов главной секции имеет гнездо; точка соединения нижней по стволу скважины гидравлической линии связи расположена при осевом положении на внутренней поверхности гнезда, которое находится в гидравлическом сообщении с гидравлической линией связи; штуцерный коннектор пары коннекторов главной секции имеет цилиндрический зонд; точка соединения верхней по стволу скважины гидравлической линии связи расположена при осевом положении на наружной поверхности зонда, который находится в гидравлическом сообщении с гидравлической линией связи; расположение дефлектора заканчивания так, чтобы верхняя по стволу скважины наклоненная поверхность была помещена близко к пересечению бокового ствола скважины с главным стволом скважины; спуск боковой колонны заканчивания в главном стволе скважины выше по стволу скважины от дефлектора заканчивания; отклонение боковой колонны заканчивания с помощью наклоненной поверхности дефлектора заканчивания так, чтобы боковая колонна заканчивания была направлена в боковой ствол скважины; спуск установки сопряжения в главный ствол скважины; отклонение нижнего по стволу скважины бокового конца установки сопряжения с помощью наклоненной поверхности дефлектора заканчивания так, чтобы нижний по стволу скважины боковой конец установки сопряжения был направлен в боковой ствол скважины; соединение нижнего по стволу скважины бокового конца установки сопряжения с боковой колонной заканчивания, чтобы внутренняя часть установки сопряжения находилась в гидравлическом сообщении с внутренней частью боковой колонны заканчивания, и чтобы средняя часть второй линии связи, заключенной в установку сопряжения, была присоединена к нижней части второй линии связи, заключенной в боковую колонну заканчивания; соединение нижнего по стволу скважины главного конца установки сопряжения с дефлектором заканчивания, чтобы внутренняя часть установки сопряжения находилась в гидравлическом сообщении с внутренней частью дефлектора заканчивания, и чтобы средняя часть первой линии связи, заключенной в установку сопряжения, была присоединена к нижней части первой линии связи, заключенной в дефлектор заканчивания; средние части первой и второй линий связи, заключенных в установку сопряжения, располагают полностью снаружи внутренней части установки сопряжения; расположение дефлектора заканчивания так, чтобы верхняя по стволу скважины наклоненная поверхность была помещена близко к пересечению бокового ствола скважины с главным стволом скважины; прикрепление нижнего по стволу скважины бокового конца установки сопряжения к верхнему концу боковой колонны заканчивания, чтобы внутренняя часть установки сопряжения находилась в гидравлическом сообщении с внутренней частью боковой колонны заканчивания, и чтобы средняя часть второй линии связи, заключенной в установку сопряжения, была присоединена к нижней части второй линии связи, заключенной в боковую колонну заканчивания; спуск установки сопряжения и боковой колонны заканчивания в главном стволе скважины выше по стволу скважины от дефлектора заканчивания; отклонение боковой колонны заканчивания с помощью наклоненной поверхности дефлектора заканчивания так, чтобы боковая колонна заканчивания была направлена в боковой ствол скважины; соединение нижнего по стволу скважины главного конца установки сопряжения с дефлектором заканчивания, чтобы внутренняя часть установки сопряжения находилась в гидравлическом сообщении с внутренней частью дефлектора заканчивания, и чтобы средняя часть первой линии связи, заключенной в установку сопряжения, была присоединена к нижней части первой линии связи, заключенной в дефлектор заканчивания; обеспечение первой продольной канавки вдоль наружной поверхности дефлектора заканчивания; и размещение нижней части первой линии связи, заключенной в дефлектор заканчивания, внутри первой продольной канавки.

Реферат раскрытия изобретения служит исключительно для предоставления способа, с помощью которого при беглом ознакомлении быстро определяют характер и сущность технического описания, и он отображает только один или большее количество вариантов реализации изобретения.

Хотя подробно проиллюстрированы различные варианты реализации изобретения, раскрытие изобретения не ограничивается представленными вариантами реализации изобретения. Для специалистов в данной области техники будут очевидны возможные усовершенствования и доработки представленных выше вариантов реализации изобретения. Эти усовершенствования и доработки не отступают от сущности и входят в объем настоящего изобретения.

Реферат

Группа изобретений относится к области наклонно-направленного бурения скважин. Узел дефлектора заканчивания для применения со стволом скважины, имеющим по меньшей мере одну боковую ветвь, содержит дефлектор заканчивания, имеющий по сути трубчатое тело, сформированное стенкой, проходящей вдоль оси, полую внутреннюю часть, наружную поверхность, верхний по стволу скважины конец и нижний по стволу скважины конец, причем указанные верхний по стволу скважины и нижний по стволу скважины концы открыты для указанной внутренней части, указанный верхний по стволу скважины конец имеет наклоненную поверхность относительно указанной оси; и сегмент первой линии связи, проходящий между указанным верхним по стволу скважины концом и указанным нижним по стволу скважины концом, причем указанный сегмент первой линии связи расположен полностью снаружи указанной внутренней части указанного дефлектора заканчивания. Обеспечивается возможность удаленного управления зонами и мониторинга за пластами. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 16 ил.

Формула