用于智能完井的完井偏转器制造技术

一种用于多侧井的智能控制的完井系统和方法。完井偏转器界定空心内部，所述空心内部与井上油管柱和井下主完井管柱流体联接。液压、电气和/或光纤通信线路片段在所述完井偏转器的所述井上端与井下端之间延伸，以便提供地表和与所述主井筒相关联的生产区之间的动力、控制或通信。所述通信线路片段位于所述完井偏转器内部外侧，并且可位于沿着所述完井偏转器的所述外壁表面形成的纵向沟槽内。在所述井上端处提供自导、湿式可配对连接器，所述连接器连接所述内部流动路径和通信线路两者，并且所述连接器可允许以任何相对径向取向的连接。所述完井偏转器的所述井上端具有倾斜上表面，以便将各种工具和管柱偏转至侧井筒中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于智能完井的完井偏转器
本公开总体涉及结合如用于油、气或矿物开采的井的地下井执行的操作和结合其利用的设备。更具体来说，本公开涉及智能完井系统和方法。背景在寻求提高油气开采和降低挑战中的发展成本中，已发现多堆叠隔开化油田以及油环储层(夹在气帽与蓄水层之间的储层)、井型和完井设计扮演重要角色。多堆叠、隔开化和/或油环储层可为复杂的具有相对高等级的储层非均匀性的结构。根据它们的本质，如果它们将是可生产的和在商业上可行的，则这些储层可提出用于主动储层管理的许多挑战。已知用于发展这类油田的若干技术。一种技术是使用双管柱或多管柱完井，其中单独的生产管柱定位在井内以便服务每个离散的生产区。也就是说，多个管柱可并排定位在主井筒或母井筒内。然而，井筒中的横截面积为有限商品，并且主井筒必须容纳设备和具有足够流动面积的多个油管柱。虽然对于仅拦截两个区的浅井来说，双完井可能是在商业上可行的，这类系统可能对于具有大于两个区的井或对于具有长水平行程的深井或复杂井来说不理想。另一技术将使用单个生产管柱来服务所有生产区并且针对每个区采用选择性井下流量控制。这类系统一般称为“智能完井”，并且可包括多侧、选择性和受控的注入和消耗系统、动态主动流量控制阀、以及井下压力、温度和/或成分监控系统。智能完井可防止或延迟见水或见气，增加生产指数，并且还适当地控制压降以减轻井筒失稳、沙砾故障和顺应问题。主动流量控制阀可允许较少的井通过使有效混合注入和生产井能够发展来钻井。此外，在井下监控和监测的情况下，可最小化油井维修，以进一步降低操作成本。相应地，智能完井变成用于优化油气的生产率和最终开采率的重要技术。附图简述下文中参考附图详细地描述实施方案，其中：图1为根据实施方案的智能多侧井系统的一部分的局部截面的正视图，示出具有主井筒、侧井筒的井筒；具有定位在主井筒的井下部分内的完井偏转器的主完井管柱；定位在侧井筒内的侧完井管柱；联结主完井管柱和侧完井管柱的接合配件；以及连接至接合配件的顶部的油管柱；图2为图1的完井偏转器和接合配件的截面的放大正视图，示出通信线路片段的细节、主腿连接器对、侧腿连接器对、以及干线连接器对；图3为来自图2的完井偏转器和接合配件的第一有利视点的分解透视图，示出从干线连接器对下入接合配件主体的外壁中形成的沟槽内的侧腿连接器对的通信线路片段；图4为来自与图2的完井偏转器和接合配件的图3的第一有利视点相对的第二有利视点的分解透视图，示出从干线连接器对下入接合配件主体的外壁中形成的沟槽内的主腿连接器对的通信线路片段；图5为图2的将油管柱连接至接合配件的干线连接器对的轴向截面，示出液压连接的轴向布置；图6为沿着图5的线6-6所截取的图5的干线连接器对的横向截面；图7为沿着图5的线7-7所截取的图5的干线连接器对的横向截面；图8为沿着图5的线8-8所取的图5的干线连接器对的横向截面；图9为沿着图5的线9-9所截取的图5的干线连接器对的横向截面；图10为沿着图5的线10-10所截取的图5的干线连接器对的横向截面；图11为沿着图5的线11-11所截取的图5的干线连接器对的横向截面；图12A和图12B为根据第一和第二实施方案的图5的干线连接器对的一部分的放大截面，示出止回阀组件的细节，所述止回阀组件用于在干线连接器对处于断开连接状态时隔离接合配件内的液压通信线路；图13为根据实施方案的干线连接器对的插入管连接器的局部截面的正视图；图14与干线连接器对的插孔连接器配对的图14的干线连接器对的插入管连接器的局部截面的正视图；并且图15为使用图1至图14中所描绘的系统来完成根据实施方案的侧向接合的方法的流程图。详述先前公开内容可重复各种实例中的参考数字和/或字母。这种重复是为了简单和清楚的目的，并且本身并不指示所讨论的各种实施方案和/或配置之间的关系。另外，如“在...之下”、“在...下方”、“下部”、“在...上方”、“上部”、“井上”、“井下”、“上游”、“下游”等的空间相对术语在本文可能为了便于描述而使用以描述如图中所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。所述空间相对术语意图包含与图中所描绘的定向不同的在使用中或操作中的设备的定向。另外，图不一定按比例绘制,但为解释简单而展现。通常来说，智能井是具有远程分区控制和储层监控的井。最简单形式的监控可来自于地表(例如，井口压力和流动速率测量)。更复杂的监控可使用井下压力表，所述井下压力表通常可与智能完井一起下入，以用于压力和温度测量以及声音监控系统。井下流量控制阀可为自主的、井下受控的或从地表受控的。经过地表与井下位置之间以用于储层监控和远程分区控制的通信线路可包括例如电气、液压和光纤线路。无论是否使用双管柱完井或单管柱智能完井，在侧向接合处完成井的典型过程大体上相似。首先钻出主井筒的一个或多个上部分，并且通常安装套管。在安装套管之后，可钻出主井筒的下部分。主孔完井管柱的第一部分附接至工作管柱并且下入主井筒中。这个主孔完井管柱部分可包括穿孔器、滤砂器、流量控制阀、井下永久压力表、悬挂器、填塞器等。第一主孔完井管柱部分的井上端可与如填塞器或锚定器的衬管悬挂器端接，所述衬管悬挂器设置在主孔套管的下端或靠近主孔套管的下端，以便悬挂主孔完井管柱。为启动侧向或分支井筒，例如造斜器的偏转器工具可附接至工作管柱并且下入井筒中，并且设置在预定位置处。临时挡板也可与造斜器一起安装以保持主井筒没有钻侧井筒时所产生的碎屑。然后，工作管柱可从井筒起钻，使造斜器留在适当位置中，并且磨铣工具可下入井筒中。偏转器工具将磨铣工具偏转至套管中，以切割穿过套管的窗口，并且因此启动侧井筒。然后，磨铣工具可替换为钻头，以及所钻井的侧腿。侧腿可被下套管和浇水泥，或可使其打开。在钻出侧井筒之后，取回工具可附接至工作管柱并且下入井筒中，以便连接至偏转器工具。然后可取出取回工具、偏转器工具和挡板。紧接着，主孔完井管柱的第二部分可附接至工作管柱，下入主井筒中，并且连接至第一主孔完井管柱部分。第二主孔完井管柱部分可包括控制线路和“湿式连接”插头，所述“湿式连接”插头用于啮合至第一主孔完井管柱部分提供的“湿式连接”插孔中。湿式连接连接器将密封地啮合湿式连接插孔以便给流量控制阀、井下永久压力表等提供地表控制、监控和/或动力。第二主孔完井管柱部分的井上端可与完井偏转器端接。主孔完井管柱可定位在主井筒中，以使得完井偏转器位于侧向接合处的位置处，以用于偏转随后下入的侧孔完井管柱穿过窗口并且进入侧井筒中。完井偏转器在其井上端处可包括插孔连接器，接合的插入管连接器最终可接收至所述插孔连接器中。然后，侧孔完井管柱可被下入井筒中。侧孔完井管柱可包括穿孔器、滤砂器、流量控制阀、井下永久压力表、悬挂器、填塞器等。侧孔完井管柱还可包括接合配件。随着其下入，侧孔完井管柱通过完井偏转器偏转至侧井筒中。接合配件可与由多侧技术进步(TAML)组织定义的等级中的一个相符，例如TAML等级5多侧接合。接合配件可包括插入管连接器，所述插入管连接器落在完井偏转器的插孔连接器内，因此完成侧向接合。图1为根据实施方案的通常表示为9的井系统的局部截面的正视图。井系统9可包括钻井、完井、服务或修井机10。钻机10可部署在陆地上或与海上平台、半潜式钻井船和适合于完井的任何本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于与具有至少一个侧向分支的井筒一起使用的完井偏转器组件，其包括：完井偏转器，其具有由沿着轴线延伸的壁形成的大体管状主体、空心内部、外表面、井上端、以及井下端，所述井上端和所述井下端向所述内部敞开，所述井上端具有相对于所述轴线的倾斜表面；以及第一通信线路片段，其在所述井上端与所述井下端之间延伸，所述第一通信线路片段完全位于所述完井偏转器的所述内部的外侧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于与具有至少一个侧向分支的井筒一起使用的完井偏转器组件，其包括：完井偏转器，其具有由沿着轴线延伸的壁形成的大体管状主体、空心内部、外表面、井上端、以及井下端，所述井上端和所述井下端向所述内部敞开，所述井上端具有相对于所述轴线的倾斜表面；以及第一通信线路片段，其在所述井上端与所述井下端之间延伸，所述第一通信线路片段完全位于所述完井偏转器的所述内部的外侧。2.如权利要求1所述的完井偏转器组件，其还包括：第一纵向沟槽，其沿着所述完井偏转器的所述外表面形成，所述第一通信线路片段至少部分地设置在所述第一纵向沟槽内。3.如权利要求2所述的完井偏转器组件，其还包括：主腿连接器，其位于所述完井偏转器的所述井上端处；所述主腿连接器包括穿过其形成的开口，所述开口与所述完井偏转器的所述内部流体连通；所述第一通信线路片段在所述主腿连接器与所述完井偏转器的所述井下端之间延伸。4.如权利要求3所述的完井偏转器组件，其还包括：第二通信线路片段，其在所述主腿连接器与所述完井偏转器的所述井下端之间延伸，所述第二通信线路片段至少部分地设置在所述第一纵向沟槽内或沿着所述完井偏转器的所述外表面形成的第二纵向沟槽内。5.如权利要求4所述的完井偏转器组件，其还包括：第一和第二通信线路连接点，其由所述主腿连接器界定；所述主腿连接器被布置来分别在所述第一和第二通信线路连接点处连接所述第一和第二通信线路片段。6.如权利要求5所述的完井偏转器组件，其中：所述主腿连接器被布置以用于连接至接合配件；并且所述主腿连接器被布置来分别在所述第一和第二通信线路连接点处将所述第一和第二通信线路片段连接至由所述接合配件运载的第三和第四通信线路片段。7.如权利要求5所述的完井偏转器组件，其中：所述第一和第二通信线路连接点位于相对于所述主腿连接器不同的第一和第二轴向位置处。8.如权利要求4所述的完井偏转器组件，其中：所述第一和第二通信线路片段中的每一个是来自由液压通信线路片段、电气通信线路片段和光纤通信线路片段组成的组中的类型。9.如权利要求3所述的完井偏转器组件，其中：所述主腿连接器为插孔连接器。10.如权利要求5所述的完井偏转器组件，其中：所述第一和第二通信线路片段为液压通信线路片段；所述主腿连接器包括插座；并且所述第一和第二通信线路连接点在所述插座的内表面的第一和第二轴向位置处位于所述插座的所述内表面上。11.一种用于在具有主井筒和侧井筒的井内使用的井系统，其包括：完井偏转器，其具有由沿着轴线延伸的壁形成的大体管状主体、空心内部、外表面、井上端、以及井下端，所述井上端和所述井下端向所述内部敞开，所述井上端具有相对于所述轴线的倾斜表面；主完井管柱，其联接至所述完井偏转器的所述井下端，所述主完井管柱界定与所述完井偏转器的所述内部流体联接的内部；油管刺，其联接至所述完井偏转器的所述井上端，所述油管柱界定与所述完井偏转器的所述内部流体联接的内部；以及第一通信线路，其在所述油管柱与所述主完井管柱之间延伸，所述第一通信线路完全位于所述完井偏转器的所述内部的外侧。12.如权利要求11所述的井系统，其中：所述完井偏转器邻近于所述主井筒与所述侧井筒的交点；所述主完井管柱设置在所述完井偏转器井下的所述主井筒中；并且所述油管刺设置在所述完井偏转器井上的所述主井筒中。13.如权利要求11所述的井系统，其还包括：第一纵向沟槽，其沿着所述完井偏转器的所述外表面形成，所述第一通信线路的下部分位于所述第一纵向沟槽内。14.如权利要求11所述的井系统，其还包括：接合配件，其具有界定内部的大体Y形管状主体、井上端、井下主端、以及井下侧端，所述接合配件的所述井上端联接至所述油管柱，所述第一通信线路的中间部分由所述接合配件运载；以及主腿连接器对，其将所述接合配件的所述井下主端连接至所述完井偏转器的所述井上端，所述主腿连接器对将所述接合配件的所述内部与所述完井偏转器的所述内部联接，并且将所述第一通信线路的所述中间部分与所述第一通信线路的所述下部分联接。15.如权利要求14所述的井系统，其还包括：第二通信线路，其在所述油管柱与所述主完井管柱之间延伸，所述第二通信线路的下部分位于所述第一纵向沟槽内或形成于所述完井偏转器的所述外表面内的第二纵向沟槽内。...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维·J·斯蒂尔，
申请(专利权)人：哈利伯顿能源服务公司，
类型：发明
国别省市：美国,US