[發明專利]用于側向井眼構造的窗接合部及其打開方法

有效

• 申請號: 201280022708.6
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN103534437A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 大衛·喬·斯蒂爾;尼爾·赫伯恩
• 申請（專利權）人: 哈利伯頓能源服務公司
• 主分類號: E21B43/013
• 分類號: E21B43/013;E21B29/12;E21B17/02
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 黃艷;聶慧荃

技術領域

本發明大體上涉及連同在地下井中執行的操作一起使用的設備，并且尤其涉及一種用于側向井眼構造的窗接合部以及用于打開該窗接合部的方法。

背景技術

不限制本發明的范圍，以下將描述本發明的關于在作為示例的分支井的套管柱中形成窗的背景技術。

在分支井中，從與主井眼或母井眼的交叉處鉆出分支井眼或者橫向延伸的側向井眼是慣例。典型地，一旦套管柱被安裝且母井眼已完成，則造斜器就在期望的交叉處被設置在套管柱中，且隨后旋轉銑鞋（rotating?mill）被橫向地偏斜而離開造斜器，以形成穿過套管側壁的窗。

一旦形成套管窗，則能夠鉆出側向井眼。在特定的側向井眼中，當鉆孔操作已完成時，套管柱就被安裝在橫向分支中。對橫向分支下套管可借助襯管柱的安裝來實現，襯管柱被支撐在主井眼中并延伸至側向井眼中期望的距離。一旦橫向套管柱被安裝而且側向井眼已完成，則重建進入主井眼的入口是令人期望的。在此情況下，可利用旋轉銑鞋來形成穿過橫向套管側壁的進入窗。

然而，已經發現，用于形成橫向窗以及主井眼進入窗的磨銑過程經常會產生大量的碎片，如金屬套管的碎屑，這些碎片會在母井眼中積累。這類碎片可使得造斜器在磨銑過程完成以后很難回收。另外，甚至在造斜器被回收之后，碎片也會導致其他問題，如堵塞流動控制裝置、損壞密封件、妨礙密封孔、干擾經過交叉處的設備的通道等。

因此，需要在分支井眼構造期間用于在套管柱中打開窗的改進的系統和方法。另外，還需要在分支井眼構造期間無需使用產生井眼碎片的銑鞋的改進的系統和方法。

發明內容

在此披露的本發明旨在在用于側向井眼構造的套管柱中使用窗接合部的系統和方法。本發明的系統和方法不需要使用銑鞋來打開窗，從而減少在側向井眼構造期間產生的井眼碎片。

在一個方案中，本發明旨在一種用于側向井眼構造的窗接合部。窗接合部包括管狀構件，該管狀構件可操作以在管柱中被互連。窗在管狀構件中形成。窗由至少一條刻劃線限定，上述刻劃線在管狀構件中形成優先削弱區域，由此能夠以可預測的方式進行窗的內部去除而不產生井眼碎片。

在一個實施例中，至少一條刻劃線是在將窗接合部安裝在管柱中之前，在窗接合部中形成的。在另一實施例中，至少一條刻劃線是在將窗接合部安裝在管柱中之后，在窗接合部中形成的。在一個實施例中，至少一條刻劃線形成在管狀構件的內表面上。在另一實施例中，至少一條刻劃線形成在管狀構件的外表面上。在另一實施例中，至少一條刻劃線包括在管狀構件的內表面上形成的至少一條刻劃線以及在管狀構件的外表面上形成的至少一條刻劃線。在一些實施例中，至少一條刻劃線包括多條縱向延伸的刻劃線。在其他實施例中，至少一條刻劃線包括多條周向延伸的刻劃線。在特定的實施例中，翼片從窗的內表面徑向向內地延伸。在其他實施例中，翼片可在井下窗中形成。在任一個實施例中，翼片能夠與窗去除工具可操作地接合，由此能夠進行窗的內部去除。優選地，窗的周向寬度達到約170度。

在另一方案中，本發明旨在一種用于在側向井眼構造中打開窗的系統。該系統包括窗接合部，該窗接合部可操作以在套管柱中被互連。窗接合部具有在其中形成的窗。窗由至少一條刻劃線限定，上述刻劃線在窗接合部中形成優先削弱區域，由此能夠以可預測的方式進行窗的內部去除而不產生井眼碎片。窗去除工具可操作以在套管柱中被運載，并且能夠與窗可操作地接合，使得窗去除工具的啟動將窗從窗接合部內部地去除，由此打開窗。

在一個實施例中，窗去除工具包括錨固組件、動力組件以及操作工具。錨固組件可操作以在套管柱中固定窗去除工具。動力組件可操作以使操作工具進行運動。操作工具能夠與窗可操作地接合。在該實施例中，動力組件可以是機械操作式的動力組件、電動操作式的動力組件、液壓操作式的動力組件、流體靜力操作式的動力組件或相似的組件。在某些實施中，動力組件可操作以使操作工具進行縱向運動。在其他實施中，動力組件可操作以使操作工具進行旋轉運動。

在另一方案中，本發明旨在一種用于在側向井眼構造中打開窗的方法。該方法包括：使窗接合部在套管柱中互連，窗接合部具有由至少一條刻劃線限定的在其中形成的窗，上述刻劃線在窗接合部中形成優先削弱區域，由此能夠以可預測的方式進行窗的內部去除；將套管柱安裝在井眼中；在套管柱中運載窗去除工具；使窗去除工具與窗操作性地接合；啟動窗去除工具；以及借助窗去除工具從窗接合部內部地去除窗，由此打開窗。

附圖說明