CN102203376B - 缓解压力过渡接头 - Google Patents

缓解压力过渡接头 Download PDF

Info

Publication number
CN102203376B
CN102203376B CN200980137234.8A CN200980137234A CN102203376B CN 102203376 B CN102203376 B CN 102203376B CN 200980137234 A CN200980137234 A CN 200980137234A CN 102203376 B CN102203376 B CN 102203376B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gap
wellhole
window
hole string
female
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200980137234.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102203376A (zh
Inventor
威廉·肖恩·伦肖
史蒂文·罗纳德·菲普科
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Halliburton Energy Services Inc
Original Assignee
Halliburton Energy Services Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Halliburton Energy Services Inc filed Critical Halliburton Energy Services Inc
Publication of CN102203376A publication Critical patent/CN102203376A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102203376B publication Critical patent/CN102203376B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/0035Apparatus or methods for multilateral well technology, e.g. for the completion of or workover on wells with one or more lateral branches
    • E21B41/0042Apparatus or methods for multilateral well technology, e.g. for the completion of or workover on wells with one or more lateral branches characterised by sealing the junction between a lateral and a main bore
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • E21B33/1208Packers; Plugs characterised by the construction of the sealing or packing means
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02Subsoil filtering
    • E21B43/08Screens or liners

Abstract

提供一种完成具有从母井孔中的窗口向外延伸的分支井孔的井孔的方法。该方法包括在所述窗口中定位井下管柱,其中所述定位包括使所述井下管柱从所述母井孔偏斜到所述分支井孔中。该方法还包括在邻近所述窗口的所述井下管柱外部并顶着所述井下管柱设置微粒屏障,所述微粒屏障基本上排除运送微粒物质通过所述窗口从所述分支井孔到所述井下管柱外部的所述母井孔中。该方法还包括所述井下管柱使流体从邻近所述窗口的地层流入邻近所述窗口的所述井下管柱中,同时基本上排除运送微粒物质从邻近所述窗口的地层到所述井下管柱中。

Description

缓解压力过渡接头
背景技术
井可包括多个井孔。例如,主井孔可被钻孔,并且一个或多个分支井孔可钻出主井孔。分支井孔在一些内容中可称为侧向井孔。包括至少一个侧向井孔的井在一些内容中可称为多侧向井。过渡接头可用在多侧向井的完成中,以例如完成Technical Advance Multilateral(TAML)3级完井,从而在母井孔和离开母井孔的分支井孔之间提供有用的转换。母井孔可以是主井孔,或可本身是钻出主井孔或远离另一分支井孔的分支井孔。
密封邻近具有分支井孔的母井孔的结点的地层可称为避免地层微粒物质例如微细和/或沙砾流入母井孔和/或分支井孔中。井孔中的微粒物质可以堵塞或过早地磨损生产设备,和/或引起其他问题。在一些情况下,压差可存在于邻近具有分支井孔的母井孔的结点的地层之间。压差可施加不需要的应力在过渡接头的密封上。
发明内容
根据本发明的一个方面,提供了一种完成具有从母井孔中的窗口向外延伸的分支井孔的井孔的方法,该方法包括:在所述窗口中定位井下管柱,其中所述定位包括使所述井下管柱从所述母井孔偏斜到所述分支井孔中;在邻近所述窗口的所述井下管柱外部并顶着所述井下管柱设置微粒屏障,所述微粒屏障基本上排除运送微粒物质通过所述窗口从所述分支井孔到所述井下管柱外部的所述母井孔中,其中设置所述微粒屏障包括使附着到所述井下管柱的密封材料溶胀,所述溶胀增加所述密封材料的体积,以在所述井下管柱和所述窗口之间形成密封,所述溶胀由所述密封材料暴露于烃和水中的至少一种而激活;以及所述井下管柱使流体从邻近所述窗口的地层流入邻近所述窗口的所述井下管柱中,同时基本上排除运送微粒物质从邻近所述窗口的地层到所述井下管柱中,其中所述井下管柱包括多个缝隙并且所述密封材料包括多个缝隙,所述井下管柱的多个缝隙中的至少一些缝隙与所述密封材料的多个缝隙中的至少一些缝隙对齐,来自邻近所述窗口的地层的流体通过与所述井下管柱中的至少一些缝隙对齐的、所述密封材料中的至少一些缝隙流入所述井下管柱,其中所述密封材料的多个缝隙中的至少一些缝隙的尺寸被设置为避免在所述密封材料溶胀时闭合所述井下管柱的多个缝隙中的对齐的至少一些缝隙。
根据本发明的另一方面,提供了一种用于井的完井工具,所述井具有从窗口向外延伸到母井孔中的分支井孔,包括:金属管道,其具有上端和下端、管壁开口和多个缝隙;以及耦合到所述金属管道的微粒阻断构件。其中,在安装后所述上端包括在从所述窗口向上的所述母井孔中,所述下端包括在所述分支井孔中,所述管壁开口使从所述窗口向下的所述母井孔耦合到从所述窗口向上的所述母井孔,并且所述缝隙缓解来自邻近所述窗口的地层的微粒阻断构件上的压力,同时阻断运送来自邻近所述窗口的地层的微粒物质流入所述金属管道中,并且所述微粒阻断构件阻断运送来自围绕所述金属管道的地层的微粒物质流入所述母井孔中。其中,所述微粒阻断构件是附着到所述金属管道的至少中部的可溶胀密封,当所述完井工具安装到井中时,所述可溶胀密封形成所述金属管道和所述母井孔与所述分支井孔之间的密封,所述可溶胀密封具有多个缝隙以促进缓解来自邻近所述窗口的地层的所述可溶胀密封上的压力,并且所述可溶胀密封具有和所述金属管道中的所述管壁开口对齐的开口。其中,所述可溶胀密封的多个缝隙中的至少一个缝隙与所述金属管道的多个缝隙中的至少一个缝隙对齐;所述可溶胀密封中的至少一个缝隙的尺寸被设置为避免在所述可溶胀密封溶胀时闭合所述金属管道中的对齐的至少一个缝隙。
根据本发明的又一方面,提供了一种用于使母井孔耦合到从所述母井孔中的窗口向外延伸的分支井孔的过渡接头密封,该过渡接头密封包括:筛网结构,其具有沿着所述筛网结构的第一侧面的壁开口和沿所述筛网结构的中部的多个缝隙;以及耦合到所述筛网结构的中部的溶胀密封,通过增加所述溶胀密封的体积以促进在所述窗口和所述筛网结构与具有多个缝隙的所述溶胀密封之间的密封,所述溶胀密封在所述井孔中可溶胀。其中,所述筛网结构基本上阻断运送微粒物质从邻近所述窗口的地层到所述母井孔中,并且允许流体从邻近所述窗口的地层通过所述溶胀密封中的缝隙流入所述母井孔中。其中,所述筛网结构的多个缝隙中的至少一个缝隙与所述溶胀密封的多个缝隙中的至少一个缝隙对齐;所述溶胀密封的多个缝隙中的至少一个缝隙的尺寸被设置为避免在所述溶胀密封溶胀时闭合筛网结构中的对齐的至少一个缝隙。
在实施方案中,公开一种完成具有从母井孔中的窗口向外延伸的分支井孔的井孔的方法。该方法包括在所述窗口中定位井下管柱,其中所述定位包括使所述井下管柱从所述母井孔偏斜到所述分支井孔中。该方法还包括在邻近所述窗口的所述井下管柱外部并顶着所述井下管柱设置微粒屏障,所述微粒屏障基本上排除运送微粒物质通过所述窗口从所述分支井孔到所述井下管柱外部的所述母井孔中。该方法还包括所述井下管柱使流体从邻近所述窗口的地层流入邻近所述窗口的所述井下管柱中,同时基本上排除运送微粒物质从邻近所述窗口的地层到所述井下管柱中。
在另一实施方案中,公开一种用于井的完井工具,所述井具有从窗口向外延伸到母井孔中的分支井孔。完井工具包括金属管道,其具有上端和下端、管壁开口和多个缝隙。完井工具还包括耦合所述金属管道的微粒阻断构件。在安装后,所述上端包括在从所述窗口向上的所述母井孔中,所述下端包括在所述分支井孔中。在安装后,所述管壁开口使从所述窗口向下的所述母井孔耦合从所述窗口向上的所述母井孔,并且所述缝隙缓解来自邻近所述窗口的地层的微粒阻断构件上的压力,同时阻断运送来自邻近所述窗口的地层的微粒物质流入所述金属管道中,并且所述微粒阻断构件阻断运送来自围绕所述金属管道的地层的微粒物质流入所述母井孔中。
在另一实施方案中,提供一种用于使母井孔耦合从所述母井孔中的窗口向外延伸的分支井孔的过渡接头密封。过渡接头密封包括金属管道和溶胀密封。金属管道具有沿着所述管道的第一侧面的壁开口。溶胀密封耦合所述金属管道的中部,并且通过增加所述密封材料的体积以促进在所述窗口和所述金属管道之间密封,所述溶胀密封在所述井孔中可溶胀。所述金属管道中的多个缝隙对齐所述溶胀密封中的多个缝隙,并且所述金属管道中的缝隙基本上阻断运送微粒物质从邻近所述窗口的储集层到所述井孔中,并且允许流体从储集层流入所述井孔中。
在另一实施方案中,公开一种用于使母井孔耦合从所述母井孔中的窗口向外延伸的分支井孔的过渡接头密封。过渡接头密封包括:筛网结构,其具有沿着所述筛网结构的第一侧面的壁开口;以及溶胀密封。溶胀密封耦合所述筛网结构的中部,通过增加所述溶胀材料的体积以促进在所述窗口和所述筛网结构与具有多个缝隙的所述溶胀密封之间密封,所述溶胀密封在所述井孔中可溶胀。所述筛网结构基本上阻断运送微粒物质从邻近所述窗口的地层到所述井孔中,并且允许流体从邻近所述窗口的地层通过所述溶胀密封中的缝隙流入所述井孔中。
从下列详述并结合附图和所附权利要求书,将更清楚地理解这些和其他特征。
附图说明
为了更完全地理解本公开,现在结合附图和详述来参考下列简述,其中类似的附图标记表示类似的部件。
图1示出根据本公开的实施方案的完井系统。
图2示出根据本公开的实施方案具有密封材料的完井系统,其被激活以用于在母井孔和分支井孔之间密封转换区。
图3A示出根据本公开的实施方案在第一位置的过渡接头的侧视图。
图3B示出根据本公开的实施方案在第二位置的过渡接头的侧视图。
图3C示出根据本公开的实施方案过渡接头的俯视图。
图3D示出根据本公开的实施方案过渡接头的侧视图。
图4A示出根据本公开的实施方案的缓解压力器件。
图4B示出根据本公开的实施方案的另一缓解压力器件。
图5A示出根据本公开的实施方案在第一位置的过渡接头的侧视图,其示出金属管中的开口。
图5B示出根据本公开的实施方案在第二位置的过渡接头的侧视图,其示出金属管中的缝隙。
图5C示出根据本公开的实施方案过渡接头的俯视图,其示出金属管中的开口和缝隙。
图5D示出根据本公开的实施方案过渡接头的侧视图,其示出金属管中的缝隙。
具体实施方式
一开始就应该理解,尽管下面示出一个或多个实施方案的示意性实施方式,但是公开的系统和方法可使用任意数量的技术,无论是当前已知的还是现存的。所述公开应该绝不限制下面示出的示意性实施方式、附图和技术,但可在所附权利要求书的范围内与它们的等同形式的全部范围一起进行修改。
公开了缓解压力过渡接头,其实现下列期望的目的:阻断或减少传播微粒物质例如微粒和/或沙砾到母井孔和/或钻出母井孔的分支井孔中,同时也避免在来自邻近分支井孔和母井孔的结点的地层的压力的应力下坍塌。在实施方案中,缓解压力过渡接头具有面向地层的一个或多个缝隙,所述地层可操作以使从地层流出的流体例如液体和/或气体流入井孔中,同时还阻断或基本上减少传播微粒物质到井孔中。使流体通过缝隙进入会降低来自过渡接头上的地层的压力,从而降低来自过渡接头的外部和内部之间的压差的过渡接头上的力。在实施方案中,涵盖的缓解压力过渡接头在结点处立即降低井孔和邻近分支井孔和母井孔的结点的地层之间的压差。
微粒屏障可设置在缓解压力过渡接头、母井孔和分支井孔之间,其基本上排除运送微粒物质例如微粒和/或沙砾从围绕缓解压力过渡接头外部的母井孔和分支井孔的结点的地层流入缓解压力过渡接头中。微粒屏障可由溶胀密封设置。在实施方案中,过渡接头包括溶胀密封以在过渡接头和钻透母井孔以钻出分支井孔的窗口之间形成密封。溶胀密封,在一些内容中还可称为可溶胀密封,可排除流体以及微粒物质围绕缓解压力过渡接头的外部流动到缓解压力过渡接头和/或母井孔中。过渡接头的金属管部分中的缝隙对齐朝向窗口的过渡接头部分中溶胀密封中的至少一些缝隙。缝隙允许流体从邻近窗口的地层流过溶胀密封和金属管,从而降低或消除地层与井孔之间的压差。
在另一实施方案中,微粒屏障可以由注射泡沫或注射凝胶中的至少一种来提供,所述注射泡沫或注射凝胶被施加在使缓解压力过渡接头定位在母井孔和分支井孔之间的结点之后或协同进行。在注射后,泡沫和/或凝胶可定型并且提供密封以阻断微粒物质通过缓解压力过渡接头和母井孔与分支井孔的结点之间的间隙进入缓解压力过渡接头。
在实施方案中,微粒屏障包括填充微粒物质到缓解压力过渡接头、母井孔和分支井孔之间的间隙中。在缓解压力过渡接头定位在母井孔和分支井孔之间的结点中后,微粒物质的该填充可源自使来自邻近结点的地层的流体流入井孔中。微粒物质的该填充可持续以使来自邻近结点的地层的流体进入井孔中,同时基本上阻断和/或排除运送微粒物质到缓解压力过渡接头中。
应理解在上述各情况下,微粒屏障基本上起到对下列的屏障或阻断作用:从邻近母井孔和分支井孔之间的结点的地层,微粒物质运动和/或迁移到缓解压力过渡接头中,并且不必是由颗粒构成的屏障。然而在最近的情况下,微粒屏障也发生由颗粒构成的情况。
当安装在井孔中时,缓解压力过渡接头将使从缓解压力过渡接头下方和/或之外的母井孔和/或分支井孔中的生产区产生的烃通过过渡接头,并向上进入过渡接头上方的井孔中。另外,缓解压力过渡接头将提供进入使井下工具通过过渡接头进入过渡接头下方和/或之外的母井孔和分支井孔。
在实施方案中,金属管部分中缝隙的尺寸可有效地阻断或减少传播微粒物质到井孔中。例如,在实施方案中,金属管包括开缝管,其中开缝有效地尺寸化以阻断或减少传播微粒物质到井孔中。在实施方案中,可使用的开缝管的开缝的宽度为约0.01英寸至约0.04英寸,长度为约1.5英寸至约3英寸,但在其他实施方案中,可以使用不同宽度和/或长度的开缝。在实施方案中,开缝管中开缝的尺寸可基于期望在过渡接头安装到井孔中的位置处的颗粒尺寸分布来选择。在另一实施方案中,筛网例如砂筛可耦合金属管部分(联合缝隙)以阻断和/或减少传播微粒物质到井孔中。在又一实施方案中,压力缓解阀可安装到金属管部分中的缝隙中,以缓解任何压差,同时还阻断和/或减少传播微粒物质到井孔中。
现在回到图1,讨论完井系统10。在本文中所述的系统10和其他设备与方法的下列描述中,方向术语例如“上”、“下”、“向上”和“向下”等在参照附图时方便地使用。“上”是指沿着井孔相对更接近地球表面,并且术语“下”是指相对远离地球表面。应理解,在不偏离本文中阐述的原理的情况下,本公开的数个实施方案可沿多个取向使用,例如倾斜、翻转、水平、垂直等,并且可在多种构造中使用。
在图1中,主井孔或母井孔12被钻孔,并且与外壳14一致。母井孔12可连续延伸至地球表面,或其可以是另一井孔的分支。在另一实施方案中,然而,母井孔12可以是无外壳和开放井孔。如果母井孔12有外壳,井孔可被认为是外壳14的内部。
分支井孔16从窗口18向外延伸钻孔,所述窗口18通过外壳14的侧壁形成。窗口18可在外壳14安装到母井孔12中之前或之后形成。例如,窗口18可通过下列方式形成:锚定造斜器(未示出)在外壳14中,并且偏斜磨机侧向偏离造斜器以通过外壳侧壁切割窗口18。
地层或区20围绕母井孔和分支井孔12,16之间的交织和/或结点。地层20可据说邻近母井孔和分支井孔12,16之间的结点。为了密封地层20和母井孔12的内部,同时还在母井孔和分支井孔12,16之间提供有用的转换,组件22定位在窗口18中。组件22示出为包括井下管柱24,其具有与其连接的过渡接头26。在某些情况下,组件22可以指完井工具。在某些情况下,井下管柱24可以指具有上端和下端的金属管。
在组件22的运行过程中,例如通过使用造斜器或偏斜或定位在母井孔12中的其他器件,井下管柱24的下端偏斜到分支井孔16中。在组件22运行后,井下管柱24的下端包括在分支井孔16中,并且井下管柱24的上端包括在母井孔12中。井下管柱24的下端可接合到分支井孔16中,如果需要。
过渡接头26具有通过其侧壁形成的开口28。在某些情况下,开口28可以指管壁开口。开口28可在组件22运行之前或之后形成在过渡接头26的侧壁中。开口28提供在井下管柱24的内部和外延至窗口18下的井下管柱24的母井孔12之间的流体连接(优选进入)。开口28,在某些情况下,可据说使从窗口18向下的母井孔12耦合从窗口18向上的母井孔12。
在实施方案中,密封材料30可设置在过渡接头26上。在某些情况下,密封材料30可以指阻断构件。密封材料30可设置为外部附着过渡接头26的涂层的形式。然而,可以使用使密封材料30附接过渡接头26的其他方法。在实施方案中,密封材料30不是涂层,而是在过渡接头26处安装在组件22上方的密封材料30的连续套筒,其通过摩擦附着到过渡接头26。在某些情况下,密封材料30可以指可溶胀密封。密封材料30中的至少一些缝隙对齐过渡接头26和/或井下管柱24中的至少一些缝隙。密封材料30中的开口基本上对齐井下管柱24中的开口28。在实施方案中,不需要密封材料30中的所有缝隙对齐过渡接头26中的缝隙,并且不需要过渡接头26中的所有缝隙对齐密封材料30中的缝隙。在一些实施方案中,当在结点注射凝胶和/或泡沫时,无密封材料30施加至过渡接头26,直到过渡接头26安装到母井孔12和分支井孔16之间的结点中。凝胶和/或泡沫可定型,以在过渡接头26与母井孔12和分支井孔16之间的结点之间形成密封。在某些情况下,密封材料30可据说在邻近窗口18的井下管柱24外部并顶着井下管柱24设置微粒屏障。
缝隙卸载可存在于地层20中的压力,使得地层20与母井孔和分支井孔12,16之间的压差降低至可控制的幅度,例如当组件22安装在窗口18中时该幅度不足以破坏由密封材料30形成的密封。在实施方案中,涵盖缝隙卸载压力以降低压差至小于约50磅/平方英寸(PSI)的幅度。在实施方案中,地层20与母井孔和分支井孔12,16之间的压力梯度可被导向基本上垂直于过渡接头26的侧面,所述过渡接头26朝向邻近窗口18的地层20。阻断器件和/或装置被设置以防止传播微粒物质从地层20到母井孔和分支井孔12,16中。阻断器件可由耦合过渡接头26的砂筛来提供。阻断器件可由耦合过渡接头26的可渗透过滤器来提供。阻断器件可通过在形成井下管柱24和/或过渡接头26中使用开缝管道材料来提供,例如开缝管道的开缝为约0.01英寸至约0.04英寸宽,并且为约1.5英寸至约3英寸长。阻断器件可由安装在过渡接头26中的缝隙内的压力缓解阀来提供。阻断器件可据说排除或阻断运送微粒物质从地层20到井孔中。
密封材料30当暴露于井中的流体时溶胀。优选地,当特定流体或流体组合接触井中的密封材料30时,密封材料30增加体积并径向向外扩张。例如,密封材料30可响应于暴露于烃流体(例如油或气体)和/或响应于暴露于井中的水而溶胀。密封材料30可至少部分由橡胶化合物制成。然而,在其他实施方案中,密封材料30可由其他材料制成。
现在参照图2,在密封材料30在窗口18中溶胀后描述系统10。注意密封32现在由过渡接头26与窗口18之间溶胀的密封材料30形成。该密封32可部分用于防止微粒物质(包括微粒、沙砾和其他材料)传播从地层20到母井孔12中,特别地防止微粒物质穿过过渡接头26与母井孔和分支井孔12,16的侧面到过渡接头26和/或母井孔12中。井下管柱24可以在密封32形成之前或之后接合到分支井孔16中。另外,当溶胀时,密封材料30可在过渡接头26和母井孔12中的外壳14之间设置另一密封34。密封34可用作开口28上的环形屏障。注意开口28便利地定位在密封32,34之间,以在窗口18下面的井下管柱24和母井孔12的内部之间提供流体连接。
当密封材料30在窗口18中溶胀并形成密封32和任选的密封34时,密封材料30和过渡接头26中的缝隙缓解可存在于地层20中的地层压力。在没有缝隙的情况下,地层压力可使密封32和密封34中的一者破裂,并且在高压下驱动微粒物质通过密封32,34,随着时间的消逝而腐蚀密封材料30。由于缝隙而引起的地层压力的缓解充分地降低地层20和母井孔12之间的压差,以减小密封32,34上的应力至可控制的水平,例如小于约50PSI。
现在回到图3A、图3B、图3C和图3D,进一步讨论组件22。在图3A中,观察组件22的第一侧面。在图3B中,观察组件22的第二侧面,其中第二视图大致相对于第一视图。在图3C中,示出组件22的俯视图。如在图3C最佳观察的,开口28从密封材料30中的多个缝隙29位于密封材料30的相对侧面上。位于井下管柱24中的开口28可对齐密封材料30中的相应的开口。在实施方案中,密封材料30中的缝隙29沿水平方向在水平行彼此分隔约120度。在实施方案中,缝隙29的面积为约4平方英寸。在另一实施方案中,缝隙29可具有不同的尺寸和面积。当被井孔中的烃和/或水中的至少一者激活时,缝隙29的尺寸被设计为考虑到密封材料30的溶胀,以避免当密封材料30溶胀时缝隙29闭合。尽管大致示出为矩形,但是缝隙29可以采用其他形状。缝隙29可具有直肩或者它们可以被带斜边或圆形的。
在实施方案中,组件22可以是约40英尺长,并且密封材料30可以是约20英尺至约30英尺长。在实施方案中,密封材料30是约25英尺长。在实施方案中,缝隙29的行可垂直分隔开约3英尺至约5英尺。如图3D所示,在实施方案中,缝隙29可以彼此相对交错。
在实施方案中,井下管柱24的外径可以是75/8英寸,内径可以是61/8英寸,但在其他实施方案中井下管柱24可以具有不同的外径和/或内径。在实施方案中,密封材料30可以具有的预溶胀的外径为83/8英寸,但在其他实施方案中密封材料30可以具有不同的预溶胀的外径。在一个实施方案中,当安装在窗口18中时,图3B中所示的组件22的侧面朝向窗口18和地层20取向,而图3A中示出的组件22的侧面远离窗口18和地层20取向。
现在回到图4A,描述用于缓解地层20和组件22内部之间的压差的构件。在实施方案中,井下管柱24具有对齐密封材料30中的缝隙29的多个缝隙31。在实施方案中,缝隙29的面积可均小于约1平方英寸。在实施方案中,缝隙29可以是环形的,并且直径小于约1英寸。在实施方案中,缝隙29可以是环形的,并且直径为约0.04英寸至约0.3英寸。井下管柱24可耦合多个筛网33以阻断或减少运行微粒物质例如微粒和/或沙砾从地层20到井孔中。筛网33可通过扣环保持在缝隙29内。缝隙29可以至少部分带螺丝的,并且筛网33可拧到缝隙29的螺丝中。筛网33可焊接至缝隙29上方的井下管柱24。筛网33可使用环氧树脂或其他粘合剂粘附至井下管柱24。筛网33可使用本领域技术人员已知的其他构件耦合井下管柱24。筛网33可以对齐缝隙31。筛网33可附接缝隙31上井下管柱24的外部,或者在井下管柱24的内部上。在实施方案中,井下管柱24或井下管柱24的一部分例如过渡接头26可包括筛网结构。
当组件22运行时,缝隙29,31和筛网33允许流体从地层20流动并通过组件22到井孔中,从而缓解组件22外部和内部之间的压差,从而基本上阻断微粒物质。例如,来自地层20的沙砾可填充筛网33但允许流体通过。在实施方案中,筛网33可允许流体从地层20流入组件22中,但阻断流体从组件22到地层20中。在另一实施方案中,筛网33可被可渗透的过滤器所代替。在可替换的实施方案中,筛网33可被压力缓解阀(未示出)代替,其开口以允许流体流动以降低地层20和组件22内部之间的压差,同时也阻断微粒物质流通到井孔中,并且闭合以阻断流体从组件内部流到地层20。
现在回到图4B,描述了用于缓解地层20和组件22内部之间的压差的另一构件。在实施方案中,井下管柱24至少部分由开缝管构成。例如,井下管柱24可由这个的管构成,该管的开缝为约0.01英寸至约0.04英寸宽,并且为约1.5英寸至约3英寸长。在另一实施方案中,可以使用其他开缝尺寸,该尺寸有效地阻断和/或排除运送微粒物质从地层20到井孔中。井下管柱24中的缝隙31可由开缝提供。缝隙31可允许流体从地层20流入组件22内部中,从而缓解和降低地层20和井孔之间的压差,同时阻断微粒物质例如微粒和/或沙砾从地层进入井孔中。例如,来自地层20的沙砾可填充由开缝提供的井下管柱24中的缝隙31,但允许流体通过开缝进入井孔中。
在实施方案中,井下管柱24可不具有密封材料30。在该实施方案中,井下管柱24的下端偏斜到分支井孔16中,并且流体从地层20从缝隙31流入井孔中,所述缝隙31在井下管柱24中并围绕具有组件22的窗口18的结点。沙砾填充筛网33和/或缝隙31,并且填充在具有组件22的窗口18的结点中。尽管初始一些沙砾和/或微粒物质可传播通过具有组件22的窗口18的结点,但是随着微粒物质填充结点,进一步传播沙砾和/或微粒物质停止。
现在回到图5A、图5B、图5C和图5D,讨论井下管柱24中的开口28和井下管柱24中的缝隙31之间的空间关系。缝隙31可设置在水平行中,在相同行中的缝隙31彼此水平偏移约120度。缝隙31可在井下管柱24的侧面上,所述侧面大致相对于包括开口28的井下管柱的侧面。在实施方案中,缝隙31的水平行可垂直沿着井下管柱24位于约每3英尺至约5英尺。如图5D中所示,缝隙31可彼此交错和/或偏移。
尽管在本公开中提供了一些实施方案,但是应该理解,在不偏离本公开的精神或范围的情况下,可以以多种其他特定形式实施公开的系统和方法。本发明的例子被认为是示意性和非限制性的,并且旨在不限制本文中给出的细节。例如,多种元件或组件可组合或整合到另一系统中,或者某些特征可忽略或不实施。
此外,在不偏离本公开的范围的情况下,离散或单独在多种实施方案中描述和示出的技术、系统、子系统和方法可组合或整合其他系统、模块、技术或方法。示出或讨论为直接偶合或彼此连接的其他物品可通过一些接口、器件或中间组件间接偶合或连接,无论是电、机械还是其他方式。本领域技术人员可确定改变、置换和变更的其他例子,并且能够在在不偏离本文中公开的精神和范围的情况下进行。

Claims (14)

1.一种完成具有从母井孔中的窗口向外延伸的分支井孔的井孔的方法,该方法包括:
在所述窗口中定位井下管柱,其中所述定位包括使所述井下管柱从所述母井孔偏斜到所述分支井孔中;
在邻近所述窗口的所述井下管柱外部并顶着所述井下管柱设置微粒屏障,所述微粒屏障基本上排除运送微粒物质通过所述窗口从所述分支井孔到所述井下管柱外部的所述母井孔中,其中设置所述微粒屏障包括使附着到所述井下管柱的密封材料溶胀,所述溶胀增加所述密封材料的体积,以在所述井下管柱和所述窗口之间形成密封,所述溶胀由所述密封材料暴露于烃和水中的至少一种而激活;以及
所述井下管柱使流体从邻近所述窗口的地层流入邻近所述窗口的所述井下管柱中,同时基本上排除运送微粒物质从邻近所述窗口的地层到所述井下管柱中,
其中所述井下管柱包括多个缝隙并且所述密封材料包括多个缝隙,所述井下管柱的多个缝隙中的至少一些缝隙与所述密封材料的多个缝隙中的至少一些缝隙对齐,来自邻近所述窗口的地层的流体通过与所述井下管柱中的至少一些缝隙对齐的、所述密封材料中的至少一些缝隙流入所述井下管柱,
其中所述密封材料的多个缝隙中的至少一些缝隙的尺寸被设置为避免在所述密封材料溶胀时闭合所述井下管柱的多个缝隙中的对齐的至少一些缝隙。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述井下管柱中的缝隙的尺寸有效地排除运送微粒物质从邻近所述窗口的地层到所述井下管柱中。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述井下管柱还包括邻近所述井下管柱中的缝隙的至少一个筛网,所述筛网排除运送微粒物质从所述地层到所述井下管柱中。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述井下管柱和所述窗口之间的密封阻断来自邻近所述窗口的地层的流体围绕所述井下管柱的外部流入到所述母井孔中。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述井下管柱包括多个开缝的缝隙,所述开缝在0.01英寸宽至0.04英寸宽的范围内。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述井下管柱包括多个面积均小于1平方英寸的缝隙,筛网在所述缝隙的位置处附接到所述井下管柱,以阻断运送微粒物质。
7.一种用于井的完井工具,所述井具有从母井孔中的窗口向外延伸的分支井孔,包括:
金属管道,其具有上端和下端、管壁开口和多个缝隙;以及
耦合到所述金属管道的微粒阻断构件,
其中在安装后所述上端包括在从所述窗口向上的所述母井孔中,所述下端包括在所述分支井孔中,所述管壁开口使从所述窗口向下的所述母井孔耦合到从所述窗口向上的所述母井孔,并且所述缝隙缓解来自邻近所述窗口的地层的微粒阻断构件上的压力,同时阻断运送来自邻近所述窗口的地层的微粒物质流入所述金属管道中,并且所述微粒阻断构件阻断运送来自围绕所述金属管道的地层的微粒物质流入所述母井孔中,
其中,所述微粒阻断构件是附着到所述金属管道的至少中部的可溶胀密封,当所述完井工具安装到井中时,所述可溶胀密封形成所述金属管道和所述母井孔与所述分支井孔之间的密封,所述可溶胀密封具有多个缝隙以促进缓解来自邻近所述窗口的地层的所述可溶胀密封上的压力,并且所述可溶胀密封具有和所述金属管道中的所述管壁开口对齐的开口,
其中所述可溶胀密封的多个缝隙中的至少一个缝隙与所述金属管道的多个缝隙中的至少一个缝隙对齐,
其中所述可溶胀密封中的至少一个缝隙的尺寸被设置为避免在所述可溶胀密封溶胀时闭合所述金属管道中的对齐的至少一个缝隙。
8.根据权利要求7所述的完井工具,其中所述金属管道的至少中部开缝,其中多个开缝包括多个缝隙。
9.根据权利要求8所述的完井工具,其中所述开缝在0.01英寸宽至0.04英寸宽的范围内。
10.根据权利要求7所述的完井工具,其中当暴露于烃和水中的至少一种时,所述可溶胀密封体积溶胀。
11.根据权利要求7所述的完井工具,其中所述金属管道中多个缝隙的面积均小于1平方英寸,并且筛网在所述缝隙的位置处附接到所述金属管道以阻断运送微粒物质。
12.根据权利要求11所述的完井工具,其中所述金属管道中的多个缝隙被布置成一对缝隙列,其中沿着所述金属管道每3英尺至每5英尺布置该对缝隙列中的每一行;其中沿着至少一行、在该对缝隙列之间,所述金属管道是实体的;其中该对缝隙列相对彼此偏移约120度;并且其中所述金属管道中的该对缝隙列从所述金属管道中的所述管壁开口偏移约120度。
13.根据权利要求7所述的完井工具,其中所述可溶胀密封中的缝隙大于所述金属管道中的缝隙。
14.一种用于使母井孔耦合到从所述母井孔中的窗口向外延伸的分支井孔的过渡接头密封,包括:
筛网结构,其具有沿着所述筛网结构的第一侧面的壁开口和沿所述筛网结构的中部的多个缝隙;以及
耦合到所述筛网结构的中部的溶胀密封,通过增加所述溶胀密封的体积以促进在所述窗口和所述筛网结构与具有多个缝隙的所述溶胀密封之间的密封,所述溶胀密封在所述母井孔和分支井孔中的至少一者中可溶胀;
其中所述筛网结构基本上阻断运送微粒物质从邻近所述窗口的地层到所述母井孔中,并且允许流体从邻近所述窗口的地层通过所述溶胀密封中的缝隙流入所述母井孔中,
其中所述筛网结构的多个缝隙中的至少一个缝隙与所述溶胀密封的多个缝隙中的至少一个缝隙对齐,
其中所述溶胀密封的多个缝隙中的至少一个缝隙的尺寸被设置为避免在所述溶胀密封溶胀时闭合筛网结构中的对齐的至少一个缝隙。
CN200980137234.8A 2008-09-25 2009-09-16 缓解压力过渡接头 Expired - Fee Related CN102203376B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/237,646 2008-09-25
US12/237,646 US7984762B2 (en) 2008-09-25 2008-09-25 Pressure relieving transition joint
PCT/US2009/057142 WO2010036547A2 (en) 2008-09-25 2009-09-16 Pressure relieving transition joint

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102203376A CN102203376A (zh) 2011-09-28
CN102203376B true CN102203376B (zh) 2015-05-20

Family

ID=41697926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200980137234.8A Expired - Fee Related CN102203376B (zh) 2008-09-25 2009-09-16 缓解压力过渡接头

Country Status (7)

Country Link
US (3) US7984762B2 (zh)
EP (1) EP2326792A2 (zh)
CN (1) CN102203376B (zh)
AU (1) AU2009296846B2 (zh)
BR (1) BRPI0913801B1 (zh)
CA (1) CA2736804C (zh)
WO (1) WO2010036547A2 (zh)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7984762B2 (en) * 2008-09-25 2011-07-26 Halliburton Energy Services, Inc. Pressure relieving transition joint
US8505621B2 (en) * 2010-03-30 2013-08-13 Halliburton Energy Services, Inc. Well assembly with recesses facilitating branch wellbore creation
DK3063362T3 (da) * 2013-10-28 2020-03-23 Halliburton Energy Services Inc Borehulskommunikation mellem brøndboringer ved anvendelse af udvidelige materialer
US9909397B2 (en) * 2014-08-27 2018-03-06 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of fabricating sand control screen assemblies using three-dimensional printing
MX2020003354A (es) 2017-11-13 2020-07-29 Halliburton Energy Services Inc Metal expansible para anillos toricos, cierres y juntas que no son elastomericos.
RO134703A2 (ro) 2018-02-23 2021-01-29 Halliburton Energy Services Inc. Metal dilatabil pentru pachere de dilatare
AU2018434354B2 (en) * 2018-07-25 2024-01-04 Halliburton Energy Services, Inc. Method and apparatus for introducing a junction assembly
AU2019429892A1 (en) * 2019-02-22 2021-06-03 Halliburton Energy Services, Inc. An expanding metal sealant for use with multilateral completion systems
CA3138868A1 (en) 2019-07-16 2021-01-21 Halliburton Energy Services, Inc. Composite expandable metal elements with reinforcement
US11898438B2 (en) 2019-07-31 2024-02-13 Halliburton Energy Services, Inc. Methods to monitor a metallic sealant deployed in a wellbore, methods to monitor fluid displacement, and downhole metallic sealant measurement systems
US10961804B1 (en) 2019-10-16 2021-03-30 Halliburton Energy Services, Inc. Washout prevention element for expandable metal sealing elements
US11519239B2 (en) 2019-10-29 2022-12-06 Halliburton Energy Services, Inc. Running lines through expandable metal sealing elements
US11499399B2 (en) 2019-12-18 2022-11-15 Halliburton Energy Services, Inc. Pressure reducing metal elements for liner hangers
US11761290B2 (en) 2019-12-18 2023-09-19 Halliburton Energy Services, Inc. Reactive metal sealing elements for a liner hanger
US11761293B2 (en) 2020-12-14 2023-09-19 Halliburton Energy Services, Inc. Swellable packer assemblies, downhole packer systems, and methods to seal a wellbore
US11572749B2 (en) 2020-12-16 2023-02-07 Halliburton Energy Services, Inc. Non-expanding liner hanger
US11578498B2 (en) 2021-04-12 2023-02-14 Halliburton Energy Services, Inc. Expandable metal for anchoring posts
US11879304B2 (en) 2021-05-17 2024-01-23 Halliburton Energy Services, Inc. Reactive metal for cement assurance

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2690584Y (zh) * 2004-02-06 2005-04-06 盘锦金盘科技有限责任公司 复合井窗口膨胀套管密封装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2452920A (en) * 1945-07-02 1948-11-02 Shell Dev Method and apparatus for drilling and producing wells
ES2046884T3 (es) * 1989-11-21 1994-02-01 Wavin B.V. Pieza de union termoplastica en dos partes para la reparacion o renovacion de una tuberia con una tuberia de bifurcacion y tuberia renovada con una pieza de union.
GB9321257D0 (en) 1993-10-14 1993-12-01 Rototec Limited Drill pipe tubing and casing protectors
UA67719C2 (en) * 1995-11-08 2004-07-15 Shell Int Research Deformable well filter and method for its installation
US6012526A (en) * 1996-08-13 2000-01-11 Baker Hughes Incorporated Method for sealing the junctions in multilateral wells
MY135121A (en) * 2001-07-18 2008-02-29 Shell Int Research Wellbore system with annular seal member
US7284603B2 (en) * 2001-11-13 2007-10-23 Schlumberger Technology Corporation Expandable completion system and method
US7644773B2 (en) * 2002-08-23 2010-01-12 Baker Hughes Incorporated Self-conforming screen
DE60327908D1 (de) * 2002-08-23 2009-07-16 Baker Hughes Inc Selbstgeformter Bohrlochfilter
NO336220B1 (no) * 2002-11-07 2015-06-22 Weatherford Lamb Anordning og fremgangsmåte for å komplettere brønnboringsforbindelser.
US7213652B2 (en) 2004-01-29 2007-05-08 Halliburton Energy Services, Inc. Sealed branch wellbore transition joint
US20050241831A1 (en) 2004-05-03 2005-11-03 Steele David J Anchor for branch wellbore liner
EP1792049B8 (en) 2004-06-25 2009-08-19 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Screen for controlling inflow of solid particles in a wellbore
AU2005259247B2 (en) * 2004-06-25 2008-09-18 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Screen for controlling sand production in a wellbore
US7690429B2 (en) * 2004-10-21 2010-04-06 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of using a swelling agent in a wellbore
US7543641B2 (en) * 2006-03-29 2009-06-09 Schlumberger Technology Corporation System and method for controlling wellbore pressure during gravel packing operations
US20080099201A1 (en) 2006-10-31 2008-05-01 Sponchia Barton F Contaminant excluding junction and method
US7900705B2 (en) 2007-03-13 2011-03-08 Schlumberger Technology Corporation Flow control assembly having a fixed flow control device and an adjustable flow control device
US7703520B2 (en) * 2008-01-08 2010-04-27 Halliburton Energy Services, Inc. Sand control screen assembly and associated methods
US7712529B2 (en) * 2008-01-08 2010-05-11 Halliburton Energy Services, Inc. Sand control screen assembly and method for use of same
US7866383B2 (en) * 2008-08-29 2011-01-11 Halliburton Energy Services, Inc. Sand control screen assembly and method for use of same
US7814973B2 (en) * 2008-08-29 2010-10-19 Halliburton Energy Services, Inc. Sand control screen assembly and method for use of same
US7984762B2 (en) * 2008-09-25 2011-07-26 Halliburton Energy Services, Inc. Pressure relieving transition joint

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2690584Y (zh) * 2004-02-06 2005-04-06 盘锦金盘科技有限责任公司 复合井窗口膨胀套管密封装置

Also Published As

Publication number Publication date
US8251145B2 (en) 2012-08-28
US8171995B2 (en) 2012-05-08
BRPI0913801A2 (pt) 2015-10-20
WO2010036547A2 (en) 2010-04-01
EP2326792A2 (en) 2011-06-01
BRPI0913801B1 (pt) 2019-04-02
AU2009296846A1 (en) 2010-04-01
WO2010036547A3 (en) 2011-07-14
US20100071905A1 (en) 2010-03-25
AU2009296846B2 (en) 2015-05-21
US7984762B2 (en) 2011-07-26
US20110174480A1 (en) 2011-07-21
CN102203376A (zh) 2011-09-28
CA2736804C (en) 2013-07-09
US20120132427A1 (en) 2012-05-31
CA2736804A1 (en) 2010-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102203376B (zh) 缓解压力过渡接头
CN1188585C (zh) 带有内部更替流道的井下筛管
CN101835953B (zh) 使用小侧向井打井
AU2019201116A1 (en) Systems and apparatuses for separating wellbore fluids and solids during production
CA2899792C (en) Sand control screen having improved reliability
CN109653707B (zh) 一种裂缝性油气藏油气井充填封隔体颗粒降水增油方法
CN101975041B (zh) 绕煤层固井方法及装置
US10590751B2 (en) Systems and apparatuses for separating wellbore fluids and solids during production
US11333007B2 (en) Multiple shunt pressure assembly for gravel packing
KR101421482B1 (ko) 시추정 형성방법
US10408022B2 (en) Enhanced erosion resistance wire shapes
CN109594962A (zh) 压裂返排防砂组件、大通径防砂丢手封隔器及防砂工艺
AU2016238961B2 (en) Pressure relieving transition joint
US11761310B2 (en) Gravel pack sleeve
AU2015215854B2 (en) Pressure relieving transition joint
US9556705B2 (en) Casing joint assembly for producing an annulus gas cap
CN115807653A (zh) 用于在油井结构周围的地层中建立流体屏障的方法
Tran et al. Field Installed Coiled Tubing Gas Lift Completions
Sadrpanah et al. Designing Effective Sand Control Systems to Overcome Problems in Water Injection Wells (SPE93564)

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150520

Termination date: 20210916