用于在钻井孔中定向的方法和系统技术方案

技术编号:15103616 阅读:63 留言:0更新日期:2017-04-08 13:55
本公开涉及一种用于在钻井孔中定向管柱的方法,其包括:在钻井孔中的套管柱内降下管柱,在降下所述管柱时将所述管对准工具与套管对准工具接合,响应于所述管对准工具与所述套管对准工具的接合旋转所述管柱,基于所述旋转将所述管柱开口与穿过所述套管柱设置的套管柱开口旋转地对准,并且保持所述管柱开口与所述套管柱开口呈轴向对准和旋转对准。所述管柱包括:管柱开口和管柱对准工具。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景本申请涉及在钻井孔内定向钻井管。钻井管可被用于从与主钻井孔交叉的侧向钻井孔中抽取烃类。钻井管可包括开口和/或窗口,所述开口和/或窗口与沿主钻井孔的通向侧向钻井孔的开口对齐。然而,在将钻井管插入到钻井孔中时,钻井管可能需要纵向和/或旋转定向,使得开口和/或窗口与通向侧向钻井孔的开口对准。钻井管的纵向和/或旋转运动可导致控制线的应力和/或断裂。专利技术概要在一个实施方案中,一种用于在钻井孔中定向管柱的方法包括:在钻井孔中的套管柱内降下管柱,在降下管柱时将管对准工具与套管对准工具接合,响应于将管对准工具与套管对准工具接合旋转管柱,基于旋转将管柱开口与穿过套管柱设置的套管柱开口旋转地对准,以及保持管柱开口与套管柱开口呈轴向对准和旋转对准。所述管柱包括:管柱开口和管柱对准工具。在一个实施方案中,一种用于在钻井孔中定向管柱的方法包括:在钻井孔中的套管柱内降下管柱,在降下管柱时将第一管对准工具与第一套管对准工具接合,响应于将第一管对准工具与第一套管对准工具接合旋转第一管柱部分,基于旋转将第一管柱开口与第一套管柱开口旋转地对准,保持第一管柱部分相对于第一套管柱开口呈轴向对准和旋转对准,相对于第一管柱部分降下第二管柱部分,在相对于第一管柱部分降下第二管柱部分时将第二管对准工具与第二套管对准工具接合,响应于将第二管对准工具与第二套管对准工具接合旋转第二管柱部分而第一管柱部分保持就位,基于旋转第二管柱部分将第二管柱开口与第二套管柱开口旋转地对准,以及保持第二管柱部分相对于第二套管柱开口呈轴向对准和旋转对准。管柱包括:第一管柱部分和第二管柱部分。第一管柱部分包括第一管柱开口和第一管对准工具,并且第二管柱部分包括第二管柱开口和第二管对准工具。第一管柱部分设置在第二管柱部分下方。在一个实施方案中,一种用于将管柱与钻井孔定向的系统包括设置在钻井孔中的套管柱和耦接到第二管柱部分的第一管柱部分。套管柱包括:由套管柱限定的套管柱孔、第一套管柱开口和第二套管柱开口以及耦接到套管柱的第一套管对准工具和第二套管对准工具。第一套管柱开口比第二套管柱开口离钻井孔表面更远,并且第一管柱部分和第二管柱部分被构造来位移至套管柱孔中。第一管柱部分包括:第一管柱开口,其被构造来与第一套管柱开口径向对准;第一管对准工具,其被构造来在被降入钻井孔中后与第一套管对准工具接合并且旋转第一管柱部分以将第一管柱开口与第一套管柱开口至少部分地对准;以及第一固持装置,其被构造来防止在第一管柱开口与第一套管柱开口至少部分地对准时第一管柱部分的轴向位移。这些和其他特征将从结合附图和权利要求书进行的以下具体实施方式而得以更清楚了解。附图简述为了更完整的理解本专利技术及其优点,现参考结合附图和详细描述的以下简要描述:图1为根据一个实施方案的钻井孔检修系统的一个实施方案的示意图。图2为根据一个实施方案的钻井孔检修系统的一个实施方案的截面图。图3A和图3B为钻井管定向系统的一个实施方案的截面图。图4为钻井管定向系统的一个实施方案的截面图。图5为钻井管定向系统的一个实施方案的截面。图6为钻井管定向系统的一个实施方案的另一个截面。具体实施方式在附图和以下描述中,相同部分在整个说明书和附图中通常分别使用相同参考符号来标记。附图未必按比例绘制。本专利技术的某些特征可以按比例夸大或以稍微示意的形式示出,并且为了清晰和简明可以不示出常规元件的一些细节。除非另有说明,否则术语“连接”、“接合”、“耦接”、“附接”或描述元件之间的相互作用的任何其他术语的任何形式的任何使用都不意在将相互作用限制于元件之间的直接相互作用,并且还可以包括所述元件之间的间接相互作用。在以下论述中并且在权利要求书中,术语“包括”和“包含”是以开放形式使用,并且因此应解释为意味“包括(但不限于)…”。出于描述的目的将使用意为朝向钻井孔表面的“往上”、“上部”、“向上”或“上游”并且使用意味朝向井的终端的“往下”、“下部”、“向下”或“下游”来指示往上或往下,而不考虑钻井孔方向。出于描述的目的将使用意为朝向钻井孔中心或中心轴线的“往内”、“内部”或“向内”并且使用意味朝向钻井管和/或钻井孔壁的“往外”、“外部”或“向外”来指示往内或往外。指示“纵向的”、“纵向地”或“轴向地”意为与钻井孔和/或钻井孔管的主轴线基本上对准的方向。指示“径向的”或“径向地”意为与在钻井孔和/或钻井管的主轴线和与钻井孔和/或钻井管的主轴线基本上正交的钻井孔壁之间的线基本上平行的方向,尽管径向不必经过钻井孔和/或钻井管的中心轴线。在阅读以下实施方案的具体实施方式之后,并且通过参考附图,借助于本发明,上述各种特性以及下文更详细地描述的其他特征和特性对于本领域技术人员将显而易见。可从主钻井孔钻探侧向钻井孔,从而在两个钻井孔的交汇处创建分支。通常在主钻井孔中创建通向侧向钻井孔并且充当侧向钻井孔的开口或入口的窗口。为了将工具递送至适当的钻井孔,可使用对准机构来将主钻井孔中的钻井管中的开口与通向侧向钻井孔的窗口正确地对准。对准可涉及旋转对准以及轴向对准。一些钻井孔具有可以相对于主钻井孔的各种取向被钻探的多个侧向钻井孔。然后可用多个对准机构来将位于主钻井孔中的钻井管中的对应的多个开口与侧向钻井孔的窗口中的每一个正确地对准。如本文所述,用于一个或多个侧向钻井孔的对准机构可提供用以将位于主钻井孔中的钻井管中的开口与侧向钻井孔的窗口旋转地和轴向地对准的机构。当存在多个侧向钻井孔时,对准机构可允许钻井管中的开口与侧向钻井孔的窗口独立地旋转对准和轴向对准。例如,可在将钻井管降入钻井孔中时将其对准。在这个过程中,钻井管可插入钻井孔并且可在钻井孔中用向下移动将钻井管中最低的开口首先与最低的侧向钻井孔对准。下部与套管对准工具的接合可提供旋转锁以在下部被正确定位时防止下部旋转。旋转地锁住下部的能力可有助于保持正确的对准,即使钻井管在下部之上的一部分旋转,例如在与侧向钻井孔的窗口的后续对准期间。可然后伸缩钻井管以缩短管柱。在上部中的开口与最下窗口之上的窗口旋转且轴向地对准时,钻井管的最下部可然后保持锁定就位。这个过程可重复合适的次数以将每一个钻井管部分与侧向钻井孔的对应窗口对准。在一些实施方案中,可沿钻井管设置控制线并且将其用于致动钻井孔中的各种装置。对准机构和钻井管可被构造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在钻井孔中定向管柱的方法,所述方法包括:在钻井孔中的套管柱内降下管柱,其中所述管柱包括:管柱开口和管柱对准工具;在降下所述管柱时,将所述管对准工具与套管对准工具接合;响应于所述管对准工具与所述套管对准工具的接合而旋转所述管柱;基于所述旋转将所述管柱开口与穿过所述套管柱设置的套管柱开口旋转地对准;以及保持所述管柱开口与所述套管柱开口呈轴向对准和旋转对准。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在钻井孔中定向管柱的方法,所述方法包括:
在钻井孔中的套管柱内降下管柱,其中所述管柱包括:管柱开口
和管柱对准工具;
在降下所述管柱时,将所述管对准工具与套管对准工具接合;
响应于所述管对准工具与所述套管对准工具的接合而旋转所述
管柱;
基于所述旋转将所述管柱开口与穿过所述套管柱设置的套管柱
开口旋转地对准;以及
保持所述管柱开口与所述套管柱开口呈轴向对准和旋转对准。
2.如权利要求1所述的方法,其中降下所述管柱包括移动所述
管柱进入位置,在所述位置中所述管柱开口不与所述套管柱开口至少
部分地对准。
3.如权利要求1所述的方法,其中降下所述管柱还包括移动所
述管柱进入指示位置,在所述位置中所述管柱对准工具未与所述套管
柱对准工具接合。
4.如权利要求1所述的方法,其还包括在所述管柱开口与所述
套管柱开口至少部分地对准时致动阀门并且提供所述套管柱开口与
所述管柱开口之间的流体传送。
5.如权利要求1所述的方法,其中旋转所述管柱包括旋转所述
管柱不超过180度。
6.一种用于在钻井孔中定向管柱的方法,所述方法包括:
在钻井孔中的套管柱内降下管柱,其中所述管柱包括:第一管柱
部分和第二管柱部分,其中所述第一管柱部分包括第一管柱开口和第
一管对准工具,其中所述第二管柱部分包括第二管柱开口和第二管对
准工具,并且其中所述第一管柱部分被设置在所述第二管柱部分下
方;
在降下所述管柱时,将所述第一管对准工具与第一套管对准工具
接合;
响应于所述第一管对准工具与所述第一套管对准工具的接合而
旋转所述第一管柱部分;
基于所述旋转将所述第一管柱开口与第一套管柱开口旋转地对
准;
保持所述第一管柱部分相对于所述第一套管开口呈轴向对准和
旋转对准;
相对于所述第一管柱部分降下所述第二管柱部分;
在相对于所述第一管柱部分降下所述第二管柱部分时,将所述第
二管对准工具与第二套管对准工具接合;
在将所述第一管柱部分保持在位置中时,响应于所述第二管对准
工具与所述第二套管对准工具的接合旋转所述第二管柱部分;
基于所述第二管柱部分的旋转,将所述第二管柱开口与所述第二
套管柱开口旋转地对准;以及
保持所述第二管柱部分相对于所述第二套管柱开口呈轴向对准
和旋转对准。
7.如权利要求6所述的方法,其中所述管柱还包括第三管柱部
分,其中所述第三管柱部分包括第三管柱开口和第三管对准工具;并

\t且所述方法还可包括:
相对于所述第一管柱部分和所述第二管柱部分降下所述第三管
柱部分;
在相对于所述第一管柱部分和所述第二管柱部分降下所述第三
管柱部分时,将所述第三管对准工具与第三套管对准工具接合;
在将所述第一管柱部分和所述第二管柱部分保持在位置中时,响
应于所述第三管对准工具与所述第三套管对准工具的接合旋转所述
第三管柱部分;
基于所述第三管柱部分的旋转,将所述第三管柱开口与第三套管
柱开口旋转地对准;以及
保持所述第三管柱部分相对于所述第三套管柱开口呈轴向对准
和旋转对准。
8.如权利要求6所述的方法,其中相对于所述第一管柱部分降
下所述第二管柱部分包括压缩伸缩装置以减少所述第一管柱开口与
所述第二管柱开口之间的距离。
9.如权利要求8所述的方法,其中基于所述第二管柱部分的旋
转将所述第二管柱开口与第二套管柱开口旋转地对准包括压缩所述
伸缩装置使得所述第一管柱开口与所述第二管柱开口之间的距离不
大于所述第一套管柱开口与所述第二套管柱开口之间的距离。
10.如权利要求6所述的方法,其还包括在所述第一管对准工具
与所述第一套管对准工具接合之前,指示所述第一管柱部分在第一指
示器位置处。
11.如权利要求10所述的方法,其中在所述第一管对准工具与
所述第一套管对准工具接合之前指示所述第一管柱部分在所述第一

\t指示器位置处包括阻止降下所述第一管柱。
12.如权利要求6所述的方法,其中旋转所述第一管柱或所述第
二管柱中的至少一个包括旋转而不损坏沿至少所述第一管柱部分或
所述第二管柱部分设置...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·P·索勒
申请(专利权)人:哈里伯顿能源服务公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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