緩解壓力過渡接頭的製作方法
2023-06-22 15:40:41 5
專利名稱：緩解壓力過渡接頭的製作方法
緩解壓力過渡接頭
背景技術：
井可包括多個井孔。例如，主井孔可被鑽孔，並且一個或多個分支井孔可鑽出主井孔。分支井孔在一些內容中可稱為側向井孔。包括至少一個側向井孔的井在一些內容中可稱為多側向井。過渡接頭可用在多側向井的完成中，以例如完成^Technical Advance Multilateral (TAML)3級完井，從而在母井孔和離開母井孔的分支井孔之間提供有用的轉換。母井孔可以是主井孔，或可本身是鑽出主井孔或遠離另一分支井孔的分支井孔。密封鄰近具有分支井孔的母井孔的結點的地層可稱為避免地層微粒物質例如微細和/或沙礫流入母井孔和/或分支井孔中。井孔中的微粒物質可以堵塞或過早地磨損生產設備，和/或引起其他問題。在一些情況下，壓差可存在於鄰近具有分支井孔的母井孔的結點的地層之間。壓差可施加不需要的應力在過渡接頭的密封上。
發明內容
在實施方案中，公開一種完成具有從母井孔中的窗口向外延伸的分支井孔的井孔的方法。該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從所述母井孔偏斜到所述分支井孔中。該方法還包括在鄰近所述窗口的所述井下管柱外部並頂著所述井下管柱設置微粒屏障，所述微粒屏障基本上排除運送微粒物質通過所述窗口從所述分支井孔到所述井下管柱外部的所述母井孔中。該方法還包括所述井下管柱使流體從鄰近所述窗口的地層流入鄰近所述窗口的所述井下管柱中，同時基本上排除運送微粒物質從鄰近所述窗口的地層到所述井下管柱中。在另一實施方案中，公開一種用於井的完井工具，所述井具有從窗口向外延伸到母井孔中的分支井孔。完井工具包括金屬管道，其具有上端和下端、管壁開口和多個縫隙。 完井工具還包括耦合所述金屬管道的微粒阻斷構件。在安裝後，所述上端包括在從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。在安裝後，所述管壁開口使從所述窗口向下的所述母井孔耦合從所述窗口向上的所述母井孔，並且所述縫隙緩解來自鄰近所述窗口的地層的微粒阻斷構件上的壓力，同時阻斷運送來自鄰近所述窗口的地層的微粒物質流入所述金屬管道中，並且所述微粒阻斷構件阻斷運送來自圍繞所述金屬管道的地層的微粒物質流入所述母井孔中。在另一實施方案中，提供一種用於使母井孔耦合從所述母井孔中的窗口向外延伸的分支井孔的過渡接頭密封。過渡接頭密封包括金屬管道和膨脹密封。金屬管道具有沿著所述管道的第一側面的壁開口。膨脹密封耦合所述金屬管道的中部，並且通過增加所述密封材料的體積以促進在所述窗口和所述金屬管道之間密封，所述膨脹密封在所述井孔中可溶脹。所述金屬管道中的多個縫隙對齊所述膨脹密封中的多個縫隙，並且所述金屬管道中的縫隙基本上阻斷運送微粒物質從鄰近所述窗口的儲集層到所述井孔中，並且允許流體從儲集層流入所述井孔中。在另一實施方案中，公開一種用於使母井孔耦合從所述母井孔中的窗口向外延伸的分支井孔的過渡接頭密封。過渡接頭密封包括篩網結構，其具有沿著所述篩網結構的第一側面的壁開口 ；以及膨脹密封。膨脹密封耦合所述篩網結構的中部，通過增加所述膨脹材料的體積以促進在所述窗口和所述篩網結構與具有多個縫隙的所述膨脹密封之間密封，所述膨脹密封在所述井孔中可溶脹。所述篩網結構基本上阻斷運送微粒物質從鄰近所述窗口的地層到所述井孔中，並且允許流體從鄰近所述窗口的地層通過所述膨脹密封中的縫隙流入所述井孔中。從下列詳述並結合附圖和所附權利要求書，將更清楚地理解這些和其他特徵。
為了更完全地理解本公開，現在結合附圖和詳述來參考下列簡述，其中類似的附圖標記表示類似的部件。圖1示出根據本公開的實施方案的完井系統。圖2示出根據本公開的實施方案具有密封材料的完井系統，其被激活以用於在母井孔和分支井孔之間密封轉換區。圖3A示出根據本公開的實施方案在第一位置的過渡接頭的側視圖。圖;3B示出根據本公開的實施方案在第二位置的過渡接頭的側視圖。圖3C示出根據本公開的實施方案過渡接頭的俯視圖。圖3D示出根據本公開的實施方案過渡接頭的側視圖。圖4A示出根據本公開的實施方案的緩解壓力器件。圖4B示出根據本公開的實施方案的另一緩解壓力器件。圖5A示出根據本公開的實施方案在第一位置的過渡接頭的側視圖，其示出金屬管中的開口。圖5B示出根據本公開的實施方案在第二位置的過渡接頭的側視圖，其示出金屬管中的縫隙。圖5C示出根據本公開的實施方案過渡接頭的俯視圖，其示出金屬管中的開口和縫隙。圖5D示出根據本公開的實施方案過渡接頭的側視圖，其示出金屬管中的縫隙。
具體實施例方式一開始就應該理解，儘管下面示出一個或多個實施方案的示意性實施方式，但是公開的系統和方法可使用任意數量的技術，無論是當前已知的還是現存的。所述公開應該絕不限制下面示出的示意性實施方式、附圖和技術，但可在所附權利要求書的範圍內與它們的等同形式的全部範圍一起進行修改。公開了緩解壓力過渡接頭，其實現下列期望的目的阻斷或減少傳播微粒物質例如微粒和/或沙礫到母井孔和/或鑽出母井孔的分支井孔中，同時也避免在來自鄰近分支井孔和母井孔的結點的地層的壓力的應力下坍塌。在實施方案中，緩解壓力過渡接頭具有面向地層的一個或多個縫隙，所述地層可操作以使從地層流出的流體例如液體和/或氣體流入井孔中，同時還阻斷或基本上減少傳播微粒物質到井孔中。使流體通過縫隙進入會降低來自過渡接頭上的地層的壓力，從而降低來自過渡接頭的外部和內部之間的壓差的過渡接頭上的力。在實施方案中，涵蓋的緩解壓力過渡接頭在結點處立即降低井孔和鄰近分支井孔和母井孔的結點的地層之間的壓差。微粒屏障可設置在緩解壓力過渡接頭、母井孔和分支井孔之間，其基本上排除運送微粒物質例如微粒和/或沙礫從圍繞緩解壓力過渡接頭外部的母井孔和分支井孔的結點的地層流入緩解壓力過渡接頭中。微粒屏障可由溶脹密封設置。在實施方案中，過渡接頭包括溶脹密封以在過渡接頭和鑽透母井孔以鑽出分支井孔的窗口之間形成密封。溶脹密封，在一些內容中還可稱為可溶脹密封，可排除流體以及微粒物質圍繞緩解壓力過渡接頭的外部流動到緩解壓力過渡接頭和/或母井孔中。過渡接頭的金屬管部分中的縫隙對齊朝向窗口的過渡接頭部分中溶脹密封中的至少一些縫隙。縫隙允許流體從鄰近窗口的地層流過溶脹密封和金屬管，從而降低或消除地層與井孔之間的壓差。在另一實施方案中，微粒屏障可以由注射泡沫或注射凝膠中的至少一種來提供， 所述注射泡沫或注射凝膠被施加在使緩解壓力過渡接頭定位在母井孔和分支井孔之間的結點之後或協同進行。在注射後，泡沫和/或凝膠可定型並且提供密封以阻斷微粒物質通過緩解壓力過渡接頭和母井孔與分支井孔的結點之間的間隙進入緩解壓力過渡接頭。在實施方案中，微粒屏障包括填充微粒物質到緩解壓力過渡接頭、母井孔和分支井孔之間的間隙中。在緩解壓力過渡接頭定位在母井孔和分支井孔之間的結點中後，微粒物質的該填充可源自使來自鄰近結點的地層的流體流入井孔中。微粒物質的該填充可持續以使來自鄰近結點的地層的流體進入井孔中，同時基本上阻斷和/或排除運送微粒物質到緩解壓力過渡接頭中。應理解在上述各情況下，微粒屏障基本上起到對下列的屏障或阻斷作用從鄰近母井孔和分支井孔之間的結點的地層，微粒物質運動和/或遷移到緩解壓力過渡接頭中， 並且不必是由顆粒構成的屏障。然而在最近的情況下，微粒屏障也發生由顆粒構成的情況。當安裝在井孔中時，緩解壓力過渡接頭將使從緩解壓力過渡接頭下方和/或之外的母井孔和/或分支井孔中的生產區產生的烴通過過渡接頭，並向上進入過渡接頭上方的井孔中。另外，緩解壓力過渡接頭將提供進入使井下工具通過過渡接頭進入過渡接頭下方和/或之外的母井孔和分支井孔。在實施方案中，金屬管部分中縫隙的尺寸可有效地阻斷或減少傳播微粒物質到井孔中。例如，在實施方案中，金屬管包括開縫管，其中開縫有效地尺寸化以阻斷或減少傳播微粒物質到井孔中。在實施方案中，可使用的開縫管的開縫的寬度為約0.01英寸至約0. 04 英寸，長度為約1. 5英寸至約3英寸，但在其他實施方案中，可以使用不同寬度和/或長度的開縫。在實施方案中，開縫管中開縫的尺寸可基於期望在過渡接頭安裝到井孔中的位置處的顆粒尺寸分布來選擇。在另一實施方案中，篩網例如砂篩可耦合金屬管部分(聯合縫隙)以阻斷和/或減少傳播微粒物質到井孔中。在又一實施方案中，壓力緩解閥可安裝到金屬管部分中的縫隙中，以緩解任何壓差，同時還阻斷和/或減少傳播微粒物質到井孔中。現在回到圖1，討論完井系統10。在本文中所述的系統10和其他設備與方法的下列描述中，方向術語例如「上」、「下」、「向上，，和「向下，，等在參照附圖時方便地使用。「上」 是指沿著井孔相對更接近地球表面，並且術語「下」是指相對遠離地球表面。應理解，在不偏離本文中闡述的原理的情況下，本公開的數個實施方案可沿多個取向使用，例如傾斜、翻轉、水平、垂直等，並且可在多種構造中使用。在圖1中，主井孔或母井孔12被鑽孔，並且與外殼14 一致。母井孔12可連續延伸至地球表面，或其可以是另一井孔的分支。在另一實施方案中，然而，母井孔12可以是無外殼和開放井孔。如果母井孔12有外殼，井孔可被認為是外殼14的內部。分支井孔16從窗口 18向外延伸鑽孔，所述窗口 18通過外殼14的側壁形成。窗口 18可在外殼14安裝到母井孔12中之前或之後形成。例如，窗口 18可通過下列方式形成錨定造斜器(未示出)在外殼14中，並且偏斜磨機側向偏離造斜器以通過外殼側壁切割窗口 18。地層或區20圍繞母井孔和分支井孔12，16之間的交織和/或結點。地層20可據說鄰近母井孔和分支井孔12，16之間的結點。為了密封地層20和母井孔12的內部，同時還在母井孔和分支井孔12，16之間提供有用的轉換，組件22定位在窗口 18中。組件22示出為包括井下管柱對，其具有與其連接的過渡接頭26。在某些情況下，組件22可以指完井工具。在某些情況下，井下管柱M可以指具有上端和下端的金屬管。在組件22的運行過程中，例如通過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M的下端偏斜到分支井孔16中。在組件22運行後，井下管柱M的下端包括在分支井孔16中，並且井下管柱M的上端包括在母井孔12中。井下管柱M的下端可接合到分支井孔16中，如果需要。過渡接頭沈具有通過其側壁形成的開口 28。在某些情況下，開口觀可以指管壁開口。開口觀可在組件22運行之前或之後形成在過渡接頭沈的側壁中。開口觀提供在井下管柱M的內部和外延至窗口 18下的井下管柱M的母井孔12之間的流體連接(優選進入)。開口 28，在某些情況下，可據說使從窗口 18向下的母井孔12耦合從窗口 18向上的母井孔12。在實施方案中，密封材料30可設置在過渡接頭沈上。在某些情況下，密封材料30 可以指阻斷構件。密封材料30可設置為外部附著過渡接頭沈的塗層的形式。然而，可以使用使密封材料30附接過渡接頭沈的其他方法。在實施方案中，密封材料30不是塗層， 而是安裝在組件22上方的密封材料30的連續袖套，所述組件22在通過摩擦附著過渡接頭 26的過渡接頭沈處。在某些情況下，密封材料30可以指可溶脹密封。密封材料30中的至少一些縫隙對齊過渡接頭沈和/或井下管柱M中的至少一些縫隙。密封材料30中的開口基本上對齊井下管柱M中的開口觀。在實施方案中，不需要密封材料30中的所有縫隙對齊過渡接頭沈中的縫隙，並且不需要過渡接頭沈中的所有縫隙對齊密封材料30中的縫隙。在一些實施方案中，當在結點注射凝膠和/或泡沫時，無密封材料30施加至過渡接頭沈，直到過渡接頭沈安裝到母井孔12和分支井孔16之間的結點中。凝膠和/或泡沫可定型，以在過渡接頭沈與母井孔12和分支井孔16之間的結點之間形成密封。在某些情況下，密封材料30可據說在鄰近窗口 18的井下管柱M外部並頂著井下管柱M設置微粒屏障。縫隙卸載可存在於地層20中的壓力，使得地層20與母井孔和分支井孔12，16之間的壓差降低至可控制的幅度，例如當組件22安裝在窗口 18中時該幅度不足以破壞由密封材料30形成的密封。在實施方案中，涵蓋縫隙卸載壓力以降低壓差至小於約50磅/平方英寸(PSI)的幅度。在實施方案中，地層20與母井孔和分支井孔12，16之間的壓力梯度可被導向基本上垂直於過渡接頭26的側面，所述過渡接頭沈朝向鄰近窗口 18的地層20。 阻斷器件和/或裝置被設置以防止傳播微粒物質從地層20到母井孔和分支井孔12，16中。阻斷器件可由耦合過渡接頭沈的砂篩來提供。阻斷器件可由耦合過渡接頭沈的可滲透過濾器來提供。阻斷器件可通過在形成井下管柱M和/或過渡接頭沈中使用開縫管道材料來提供，例如開縫管道的開縫為約0. 01英寸至約0. 04英寸寬，並且為約1. 5英寸至約3英寸長。阻斷器件可由安裝在過渡接頭沈中的縫隙內的壓力緩解閥來提供。阻斷器件可據說排除或阻斷運送微粒物質從地層20到井孔中。密封材料30當暴露於井中的流體時溶脹。優選地，當特定流體或流體組合接觸井中的密封材料30時，密封材料30增加體積並徑向向外擴張。例如，密封材料30可響應於暴露於烴流體(例如油或氣體)和/或響應於暴露於井中的水而溶脹。密封材料30可至少部分由橡膠化合物製成。然而，在其他實施方案中，密封材料30可由其他材料製成。現在參照圖2，在密封材料30在窗口 18中溶脹後描述系統10。注意密封32現在由過渡接頭沈與窗口 18之間溶脹的密封材料30形成。該密封32可部分用於防止微粒物質(包括微粒、沙礫和其他材料)傳播從地層20到母井孔12中，特別地防止微粒物質穿過過渡接頭26與母井孔和分支井孔12，16的側面到過渡接頭沈和/或母井孔12中。井下管柱M可以在密封32形成之前或之後接合到分支井孔16中。另外，當溶脹時，密封材料 30可在過渡接頭沈和母井孔12中的外殼14之間設置另一密封34。密封34可用作開口觀上的環形屏障。注意開口觀便利地定位在密封32，34之間，以在窗口 18下面的井下管柱M和母井孔12的內部之間提供流體連接。當密封材料30在窗口 18中溶脹並形成密封32和任選的密封34時，密封材料30 和過渡接頭沈中的縫隙緩解可存在於地層20中的地層壓力。在沒有縫隙的情況下，地層壓力可使密封32和密封34中的一者破裂，並且在高壓下驅動微粒物質通過密封32，34，隨著時間的消逝而腐蝕密封材料30。由於縫隙而引起的地層壓力的緩解充分地降低地層20 和母井孔12之間的壓差，以減小密封32，34上的應力至可控制的水平，例如小於約50PSI。現在回到圖3A、圖;3B、圖3C和圖3D，進一步討論組件22。在圖3A中，觀察組件22 的第一側面。在圖3B中，觀察組件22的第二側面，其中第二視圖大致相對於第一視圖。在圖3C中，示出組件22的俯視圖。如在圖3C最佳觀察的，開口洲從密封材料30中的多個縫隙四位於密封材料30的相對側面上。位於井下管柱M中的開口 28可對齊密封材料30 中的相應的開口。在實施方案中，密封材料30中的縫隙四沿水平方向在水平行彼此分隔約120度。在實施方案中，縫隙四的面積為約4平方英寸。在另一實施方案中，縫隙四可具有不同的尺寸和面積。當被井孔中的烴和/或水中的至少一者激活時，縫隙四的尺寸被設計為考慮到密封材料30的溶脹，以避免當密封材料30溶脹時縫隙四閉合。儘管大致示出為矩形，但是縫隙四可以採用其他形狀。縫隙四可具有直肩或者它們可以被帶斜邊或圓形的。在實施方案中，組件22可以是約40英尺長，並且密封材料30可以是約20英尺至約30英尺長。在實施方案中，密封材料30是約25英尺長。在實施方案中，縫隙四的行可垂直分隔開約3英尺至約5英尺。如圖3D所示，在實施方案中，縫隙四可以彼此相對交錯。在實施方案中，井下管柱M的外徑可以是75/8英寸，內徑可以是61/8英寸，但在其他實施方案中井下管柱對可以具有不同的外徑和/或內徑。在實施方案中，密封材料30 可以具有的預溶脹的外徑為83/8英寸，但在其他實施方案中密封材料30可以具有不同的預溶脹的外徑。在一個實施方案中，當安裝在窗口 18中時，圖;3B中所示的組件22的側面朝向窗口 18和地層20取向，而圖3A中示出的組件22的側面遠離窗口 18和地層20取向。現在回到圖4A，描述用於緩解地層20和組件22內部之間的壓差的構件。在實施方案中，井下管柱M具有對齊密封材料30中的縫隙四的多個縫隙31。在實施方案中，縫隙四的面積可均小於約1平方英寸。在實施方案中，縫隙四可以是環形的，並且直徑小於約1英寸。在實施方案中，縫隙四可以是環形的，並且直徑為約0. 04英寸至約0. 3英寸。 井下管柱M可耦合多個篩網33以阻斷或減少運行微粒物質例如微粒和/或沙礫從地層20 到井孔中。篩網33可通過扣環保持在縫隙四內。縫隙四可以至少部分帶螺絲的，並且篩網33可擰到縫隙四的螺絲中。篩網33可焊接至縫隙四上方的井下管柱對。篩網33可使用環氧樹脂或其他粘合劑粘附至井下管柱M。篩網33可使用本領域技術人員已知的其他構件耦合井下管柱對。篩網33可以對齊縫隙31。篩網33可附接縫隙31上井下管柱M 的外部，或者在井下管柱M的內部上。在實施方案中，井下管柱M或井下管柱M的一部分例如過渡接頭沈可包括篩網結構。當組件22運行時，縫隙四，31和篩網33允許流體從地層20流動並通過組件22 到井孔中，從而緩解組件22外部和內部之間的壓差，從而基本上阻斷微粒物質。例如，來自地層20的沙礫可填充篩網33但允許流體通過。在實施方案中，篩網33可允許流體從地層 20流入組件22中，但阻斷流體從組件22到地層20中。在另一實施方案中，篩網33可被可滲透的過濾器所代替。在可替換的實施方案中，篩網33可被壓力緩解閥(未示出)代替， 其開口以允許流體流動以降低地層20和組件22內部之間的壓差，同時也阻斷微粒物質流通到井孔中，並且閉合以阻斷流體從組件內部流到地層20。現在回到圖4B，描述了用於緩解地層20和組件22內部之間的壓差的另一構件。 在實施方案中，井下管柱M至少部分由開縫管構成。例如，井下管柱M可由這個的管構成， 該管的開縫為約0. 01英寸至約0. 04英寸寬，並且為約1. 5英寸至約3英寸長。在另一實施方案中，可以使用其他開縫尺寸，該尺寸有效地阻斷和/或排除運送微粒物質從地層20 到井孔中。井下管柱M中的縫隙31可由開縫提供。縫隙31可允許流體從地層20流入組件22內部中，從而緩解和降低地層20和井孔之間的壓差，同時阻斷微粒物質例如微粒和/ 或沙礫從地層進入井孔中。例如，來自地層20的沙礫可填充由開縫提供的井下管柱M中的縫隙31，但允許流體通過開縫進入井孔中。在實施方案中，井下管柱M可不具有密封材料30。在該實施方案中，井下管柱M 的下端偏斜到分支井孔16中，並且流體從地層20從縫隙31流入井孔中，所述縫隙31在井下管柱M中並圍繞具有組件22的窗口 18的結點。沙礫填充篩網33和/或縫隙31，並且填充在具有組件22的窗口 18的結點中。儘管初始一些沙礫和/或微粒物質可傳播通過具有組件22的窗口 18的結點，但是隨著微粒物質填充結點，進一步傳播沙礫和/或微粒物質停止。現在回到圖5A、圖5B、圖5C和圖5D，討論井下管柱M中的開口觀和井下管柱M 中的縫隙31之間的空間關係。縫隙31可設置在水平行中，在相同行中的縫隙31彼此水平偏移約120度。縫隙31可在井下管柱M的側面上，所述側面大致相對於包括開口觀的井下管柱的側面。在實施方案中，縫隙31的水平行可垂直沿著井下管柱M位於約每3英尺至約5英尺。如圖5D中所示，縫隙31可彼此交錯和/或偏移。儘管在本公開中提供了一些實施方案，但是應該理解，在不偏離本公開的精神或範圍的情況下，可以以多種其他特定形式實施公開的系統和方法。本發明的例子被認為是示意性和非限制性的，並且旨在不限制本文中給出的細節。例如，多種元件或組件可組合或整合到另一系統中，或者某些特徵可忽略或不實施。 此外，在不偏離本公開的範圍的情況下，離散或單獨在多種實施方案中描述和示出的技術、系統、子系統和方法可組合或整合其他系統、模塊、技術或方法。示出或討論為直接偶合或彼此連接的其他物品可通過一些接口、器件或中間組件間接偶合或連接，無論是電、機械還是其他方式。本領域技術人員可確定改變、置換和變更的其他例子，並且能夠在在不偏離本文中公開的精神和範圍的情況下進行。
權利要求
1.一種完成具有從母井孔中的窗口向外延伸的分支井孔的井孔的方法，該方法包括 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從所述母井孔偏斜到所述分支井孔中；在鄰近所述窗口的所述井下管柱外部並頂著所述井下管柱設置微粒屏障，所述微粒屏障基本上排除運送微粒物質通過所述窗口從所述分支井孔到所述井下管柱外部的所述母井孔中；以及所述井下管柱使流體從鄰近所述窗口的地層流入鄰近所述窗口的所述井下管柱中，同時基本上排除運送微粒物質從鄰近所述窗口的地層到所述井下管柱中。
2.根據權利要求1所述的方法，其中設置所述微粒屏障包括溶脹附著到所述井下管柱的密封材料，所述溶脹增加所述密封材料的體積，以在所述井下管柱和所述窗口之間形成密封，所述溶脹由所述密封材料暴露於烴和水中的至少一種而激活。
3.根據權利要求2所述的方法，其中所述井下管柱包括多個縫隙並且所述密封材料包括多個縫隙，來自鄰近所述窗口的地層的流體通過所述溶脹材料中的至少一些縫隙和所述井下管柱中的至少一些縫隙流入所述井下管柱。
4.根據權利要求3所述的方法，其中所述井下管柱中的縫隙的尺寸有效地排除運送微粒物質從鄰近所述窗口的地層到所述井下管柱中。
5.根據權利要求3所述的方法，其中所述井下管柱還包括鄰近所述井下管柱中的縫隙的至少一個篩網，所述篩網排除運送微粒物質從所述地層到所述井下管柱中。
6.根據權利要求2所述的方法，其中所述井下管柱和所述窗口之間的密封阻斷來自鄰近所述窗口的地層的流體圍繞所述井下管柱的外部流入到所述母井孔中。
7.根據權利要求1所述的方法，其中提供所述微粒屏障包括下列中的一種注射所述井下管柱、所述母井孔和所述分支井孔之間的凝膠和泡沫中的至少一種；以及源自使來自鄰近所述窗口的地層的流體流入所述井下管柱中，填充微粒物質到所述井下管柱、所述母井孔和所述分支井孔之間的間隙中。
8.一種用於井的完井工具，所述井具有從窗口向外延伸到母井孔中的分支井孔，包括金屬管道，其具有上端和下端、管壁開口和多個縫隙；以及耦合所述金屬管道的微粒阻斷構件，其中在安裝後所述上端包括在從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，所述管壁開口使從所述窗口向下的所述母井孔耦合從所述窗口向上的所述母井孔，並且所述縫隙緩解來自鄰近所述窗口的地層的微粒阻斷構件上的壓力，同時阻斷運送來自鄰近所述窗口的地層的微粒物質流入所述金屬管道中，並且所述微粒阻斷構件阻斷運送來自圍繞所述金屬管道的地層的微粒物質流入所述母井孔中。
9.根據權利要求8所述的完井工具，其中所述金屬管道的至少中部開縫，其中多個開縫包括多個縫隙。
10.根據權利要求9所述的完井工具，其中所述開縫在約0.01英寸寬至約0.04英寸寬的範圍內。
11.根據權利要求8所述的完井工具，其中所述微粒阻斷構件是附著所述金屬管道的至少中部的可溶脹密封，當所述完井工具安裝到井中時，所述可溶脹密封形成所述金屬管道和所述母井孔與所述分支井孔之間的密封，所述可溶脹密封具有多個縫隙以促進緩解來自鄰近所述窗口的地層的所述可溶脹密封上的壓力，並且所述可溶脹密封具有和所述金屬管道中的所述管壁開口對齊的開口。
12.根據權利要求11所述的完井工具，其中當暴露於烴和水中的至少一種時，所述可溶脹密封體積溶脹。
13.根據權利要求8所述的完井工具，其中所述金屬管道中多個縫隙的面積均小於約1 平方英寸，並且篩網在所述縫隙阻斷運送微粒物質的位置處附接所述金屬管道。
14.根據權利要求13所述的完井工具，其中所述金屬管道中的多個縫隙沿著所述金屬管道約每3英尺至約每5英尺布置一對縫隙，其中所述縫隙相對彼此偏移約120度，並且其中所述金屬管道中的所述縫隙偏移所述金屬管道中的所述管壁開口約120度。
15.根據權利要求13所述的完井工具，其中所述微粒阻斷構件是附著所述金屬管道的至少中部的可溶脹密封，當所述完井工具安裝到井中時，所述可溶脹密封形成所述金屬管道和所述母井孔與所述分支井孔之間的密封，所述可溶脹密封具有多個縫隙，以促進緩解來自鄰近所述窗口的地層的所述可溶脹密封上的壓力，其中所述可溶脹密封中的至少一個縫隙對齊所述金屬管道中的至少一個縫隙，其中所述可溶脹密封中的縫隙大於所述金屬管道中的縫隙，並且其中所述可溶脹密封具有對齊所述金屬管道中的所述管壁開口的開口。
16.一種用於使母井孔耦合從所述母井孔中的窗口向外延伸的分支井孔的過渡接頭密封，包括金屬管道，其具有沿著所述金屬管道的第一側面的壁開口和沿著所述金屬管道的第二側面的多個縫隙；以及耦合所述金屬管道的中部的膨脹密封，通過增加所述密封材料的體積以促進在所述窗口和所述金屬管道與具有多個縫隙的所述膨脹密封之間密封，所述膨脹密封在所述井孔中可溶脹；其中所述金屬管道中的至少一個縫隙對齊所述膨脹密封中的至少一個縫隙，並且所述金屬管道中的縫隙基本上阻斷運送微粒物質從鄰近所述窗口的地層到所述井孔中，並且允許流體從鄰近所述窗口的地層流入所述井孔中。
17.根據權利要求16所述的過渡接頭，其中所述膨脹密封附著所述金屬管道。
18.根據權利要求16所述的過渡接頭，其中所述膨脹密封被設計為當暴露於水和烴中的至少一種時膨脹。
19.根據權利要求18所述的過渡接頭，其中所述膨脹密封至少部分包含橡膠材料。
20.根據權利要求16所述的過渡接頭，其中所述過渡接頭是約40英尺長，並且其中所述膨脹密封的長度在約20英尺至約30英尺的範圍內。
21.根據權利要求16所述的過渡接頭，其中所述金屬管道中的縫隙基本上阻斷流體從所述井孔流入鄰近所述窗口的地層中。
22.根據權利要求16所述的過渡接頭，其中壓力緩解閥安裝在所述金屬管道中的各縫隙中，其中所述壓力緩解閥阻斷運送微粒物質從鄰近所述窗口的地層到所述井孔中，並且當鄰近所述窗口的地層和所述井孔之間的壓差超過預定的閾值時，允許流體從鄰近所述窗口的地層流入所述井孔中。
23.一種用於使母井孔耦合從所述母井孔中的窗口向外延伸的分支井孔的過渡接頭密封，包括篩網結構，其具有沿著所述篩網結構的第一側面的壁開口 ；以及耦合所述篩網結構的中部的膨脹密封，通過增加所述膨脹材料的體積以促進在所述窗口和所述篩網結構與具有多個縫隙的所述膨脹密封之間密封，所述膨脹密封在所述井孔中可溶脹；其中所述篩網結構基本上阻斷運送微粒物質從鄰近所述窗口的地層到所述井孔中，並且允許流體從鄰近所述窗口的地層通過所述膨脹密封中的縫隙流入所述井孔中。
全文摘要
提供一種完成具有從母井孔中的窗口向外延伸的分支井孔的井孔的方法。該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從所述母井孔偏斜到所述分支井孔中。該方法還包括在鄰近所述窗口的所述井下管柱外部並頂著所述井下管柱設置微粒屏障，所述微粒屏障基本上排除運送微粒物質通過所述窗口從所述分支井孔到所述井下管柱外部的所述母井孔中。該方法還包括所述井下管柱使流體從鄰近所述窗口的地層流入鄰近所述窗口的所述井下管柱中，同時基本上排除運送微粒物質從鄰近所述窗口的地層到所述井下管柱中。
文檔編號E21B41/00GK102203376SQ200980137234
公開日2011年9月28日 申請日期2009年9月16日 優先權日2008年9月25日
發明者史蒂文·羅納德·菲普科, 威廉·肖恩·倫肖 申請人:哈利伯頓能源服務公司