可变结构的井筒连接组件的制作方法
【专利摘要】一种将井筒连接组件安装在井内的方法，该方法可包括用尺寸基本上类似的定向连接，将至少两个管形钻柱连接到管形钻柱连接器的一个相对端，由此，通过定向连接管形钻柱可互换地连接到连接器。井筒连接组件可包括至少两个管形钻柱和具有相对端的管形钻柱连接器。每个管形钻柱可通过定向连接固定到连接器的一个相对端，由此，每个管形钻柱具有相对于连接器的固定转动定向。井系统可包括管形钻柱连接器，第一和第二管形钻柱各固定到连接器，支承件可减小第二管形钻柱的弯曲，该弯曲是由第二管形钻柱从一个井筒部分偏转到另一井筒部分所造成的。
【专利说明】可变结构的井筒连接组件
【技术领域】
[0001]本发明总的涉及结合地下井使用的设备和执行的操作，在以下描述的实例中，具体地提供用于分支井筒的可变结构的井筒连接组件。
【背景技术】
[0002]井筒连接提供分支或多侧向井筒的连接性。如此的连接性可包括密封的流体连通和/或某些井筒部分之间的通道。
[0003]遗憾的是，典型的井筒连接构造(例如，密封的流体连通和/或某些井筒部分之间的通道)不能改变来适应特殊的井情况。因此，将会认识到，改进将在构造井筒连接组件技术中是有益的。
【发明内容】
[0004]在以下的披露中，提供对构造井筒连接组件技术带来改进的装置和方法。下面描述一个实例，其中，井筒连接组件可有选择地构造成允许进入连接到连接器的多个管形钻柱中的一个或另一个。下面描述另一个实例，其中，定向的连接用来互换地将管形钻柱连接到连接器。
[0005]在一个方面，以下的披露描述将井筒连接组件安装在井内的方法。该方法可包括:用类似尺寸的定向连接，将至少两个管形钻柱连接到管形钻柱连接器的一个相对端，由此，管形钻柱可通过定向连接互换地连接到连接器。
[0006]在另一方面，本发明提供井筒连接组件技术。该组件可包括至少两个管形钻柱和具有相对端的管形钻柱连接器。每个管形钻柱可通过定向连接固定到连接器的一个相对端，由此，每个管形钻柱具有相对于连接器的固定转动定向。
[0007]在还有另一方面，下面描述的井系统可包括管形钻柱连接器，多个固定到连接器的管形钻柱，以及减小管形钻柱其中一个钻柱弯曲的支承件，该弯曲归因于管形钻柱从一个井筒部分偏转到另一井筒部分。
[0008]在另一方面，对行业提供一种井系统，该井系统可包括管形钻柱连接器，连接器具有第一和第二相对端，固定到第一相对端的第一和第二管形钻柱，第一和第二管形钻柱设置在分开的互相相交的井筒部分内，固定到第二相对端的第三和第四管形钻柱，第四钻柱设置在第三管形钻柱内，第一流动控制装置，其有选择地允许和阻止流体流过第三管形钻柱的纵向流动通道，以及第二流动控制装置，其有选择地允许和阻止流体流过第四管形钻柱的纵向流动通道。
[0009]本【技术领域】内技术人员仔细考虑以下对代表性实例的详细描述和附图，将会明白上述的和其它的特征、优点和益处，在各种附图中，使用相同的附图标记来表示图中的类似元件。
【专利附图】
【附图说明】[0010]图1是井系统以及可实施本发明原理的相关方法的代表性局部剖视图。
[0011]图2是可用于图1系统和方法中的井筒连接组件的代表性局部剖视图。
[0012]图3是可用于图2井筒连接组件中并可实施本发明原理的管形钻柱连接器的代表性剖视详图。
[0013]图4A-G是井筒连接组件轴向截面的代表性剖视详图。
[0014]图5A-E是安装在分支井筒内的井筒连接组件的代表性剖视详图。
[0015]图6是管形钻柱连接器的代表性仰视端视图。
[0016]图7是管形钻柱连接器另一构造的代表性仰视端视图。
[0017]图8是井筒连接组件另一构造的代表性立体图。
[0018]图9是井筒连接组件的管形钻柱支承的代表性侧视图。
[0019]图10是管形钻柱支承另一构造的代表性侧视图。
[0020]图11是管形钻柱支承还有另一构造的代表性立体图。
[0021]图12是安装在井系统10内的井筒连接组件的代表性局部剖视图。
[0022]图13A和B是处于关闭和打开构造中的井筒连接组件的流动控制装置的代表性剖视图。
[0023]图14A和B是处于关闭和打开构造中的井筒连接组件的另一流动控制装置的代表性剖视图。
【具体实施方式】
[0024]图1中示意地示出的是井系统10和可实施本发明原理的相关方法。在井系统10中，井筒连接12形成在三个井筒部分14、16、18的相交处。
[0025]在该实例中，井筒部分14、16是“母体”或主体井筒的部分，而井筒部分18是从主体井筒向外延伸出来的“侧向”或分支井筒。在其它的实例中，井筒部分14、18可形成主体井筒，而井筒部分16可以是分支井筒。在还有其它的实例中，三个以上的井筒部分可相交于井筒连接12，井筒部分16、18都可以是井筒部分14的分支等。因此，应该理解到，本发明原理根本不局限于图1所示的和文中所描述的井系统10和井筒连接12的特殊构造。
[0026]在井系统10的一个独特特征中，井筒连接组件20安装在井筒部分14、16、18内，以提供井筒诸部分之间受控的流体连通和通路。井筒连接组件20包括管形钻柱连接器22、附连到连接器一端28的管形钻柱24、26，以及附连到连接器相对端32的管形钻柱30。
[0027]在该实例中，连接器22提供管形钻柱30和各个管形钻柱24、26之间的密封流体连通。此外，实体通道设置成通过管形钻柱30和管形钻柱24、26中至少一个之间的连接器22。通过将管形钻柱连接到定向连接的某些相应连接上，就如在下文中要完整描述的，可确定提供有通路的管形钻柱24或26。
[0028]如此的通路可允许井工具34 (诸如移转工具、行走工具、收回工具等)通过连接器22传输到其中一个管形钻柱24、26内，以运行阀或其它流动控制装置36，该阀或其它流动控制装置36控制着纵向流过井筒部分16内管形钻柱40的流动，或运行阀或其它流动控制装置38，该阀或其它流动控制装置38控制着井筒18和管形钻柱26内部之间的流动等。为此，通过连接器22的通路可用于运行流动控制装置之外的用途，以与本发明的范围相一致。[0029]在图1所示的实例中，井筒部分14、16衬有套管42和水泥44，但井筒部分18不加 套管或裸眼。可通过套管42和水泥44形成窗口 46，使井筒部分18从该窗口向外延伸。
[0030]然而，如果需要的话，可使用其它的完工方法和构造。例如，井筒部分18可加内 衬，使其内的衬垫密封地连接到窗口 46或套管42的其他部分等。因此，将会认识到，本发 明范围不局限于井系统10或文中所述或附图中所示的相关方法的任何特征。
[0031 ] 偏转器48通过封隔器、闭锁器或其它锚固器50固定在连接12处的套管42内。管 形钻柱40密封地固定到锚固器50和偏转器48，于是，管形钻柱40内的通道52与偏转器 48内的通道54连通。管形钻柱24与偏转器48内的密封件56啮合，这样，管形钻柱24与 井筒部分16内的管形钻柱40密封地连通。
[0032]位于管形钻柱26下端上的牛鼻58太大而不能配装在偏转器48内通道54中，于 是，当连接组件20下降到井中时，牛鼻58侧向地偏转到井筒部分18内。然而，管形钻柱24 能够配装到通道54内，且当连接组件20如图1所示地合适地定位时，管形钻柱24通过通 道54与管形钻柱40密封地连通。
[0033]在图1的实例中，可通过相应的管形钻柱24、26，从井筒部分16、18生产出流体(诸 如碳氢化合物流体、油、气、水、蒸汽等)。该流体可通过连接器22流入管形钻柱30，以便最 终在地面上进行生产。
[0034]然而，如此的生产不必要与本发明的范围相一致。在其它的实例中，流体(诸如蒸 汽、液体水、气等)可注入到井筒部分16、18之一中，另一流体(诸如油和/或气等)可从另 一井筒部分生产，流体可注入井筒部分16、18两者内，等等。因此，可执行任何类型的注入 和/或生产操作，都与本发明原理保持一致。
[0035]现另外参照图2，除系统10的剩余部分外，图中示意地示出井筒连接组件20的局 部剖视图。在该实例中，通过管形钻柱24从井筒部分16生产出流体60到连接器22，通过 管形钻柱26从井筒部分18生产出另一流体62到连接器。流体60、62可以是相同类型的 流体(例如油、气、蒸汽、水等)，或可以是不同类型的流体。
[0036]流体62通过连接器22流入定位在管形钻柱30内的另一管形钻柱64中。流体60 通过连接器22流入径向地形成在管形钻柱30、64之间的空间65内。
[0037]扼流器或其他类型的流动控制装置66、68可用来可变地调节流入管形钻柱64上 方的管形钻柱30内流体60、62的流动。装置66、68可通过有线的或无线的装置(例如，通 过声音、压力脉冲或电磁遥测，通过光波导、电导体或控制线等)进行遥控，允许智能完井， 其中，可独立地控制来自各个井筒部分的产出。
[0038]尽管流体60、62在图2中显示为混合在管形钻柱64上方的管形钻柱30内，但将 会认识到，在其它的实例中，流体可保持隔离。此外，尽管装置68图示为可能阻塞通过管形 钻柱64的通道70，但在其他实例中，装置68可定位成其有效地调节流体62的流动，而不阻 塞该通道。
[0039]在一实例中，实体通路设置在通道70和管形钻柱26内部之间(如图2所示)，或设 置在通道70和管形钻柱24内部之间，根据管形钻柱24、26如何连接到连接器22而定。因 此，设备的物项(诸如井工具34)可从管形钻柱30传递到管形钻柱64，通过通道70传递到 连接器22，并通过连接器传递到管形钻柱26，或传递到管形钻柱24。
[0040]现另外参照图3，图中示意地示出管形钻柱连接器22的剖视详图。在该视图中，可以看到，连接器22在一端28处设置有连接72、74，而在相对端32处设置有连接76、78。
[0041]管形钻柱24、26通过连接72、74连接到连接器22。管形钻柱30、64通过相应连接76、78连接到连接器22。较佳地，在该实例中，各个连接72、74、76、78包括连接器22内的内螺纹，但如果需要的话，可使用其它类型的连接。
[0042]连接72、74最好是本【技术领域】内技术人员熟知类型的连接，是优质的定向螺纹。一个合适的定向螺纹是VAM (TM) “FJL”定向螺纹，但也可使用其它定向螺纹和其它类型的定向连接，并仍保持在本发明的范围之内。其它类型的定向连接可包括J槽等。
[0043]定向连接72、74固定各个管形钻柱24、26相对于连接器22的转动定向。此外，如果定向连接72、74尺寸相同(或至少类似)，则每个管形钻柱24、26可通过任一定向连接而连接到连接器22。
[0044]如果管形钻柱24、26的该互换性是允许的话，则连接72、74的尺寸可以类似。因此，连接72、74之一可略不同于另一连接，然而如果每个管形钻柱24、26通过任一连接可操作地连接到连接器22，则连接72、74可仍然是类似的尺寸。
[0045]当用于图1和2的井筒连接组件20中时，例如，可通过螺纹连接将管形钻柱64连接到连接78。如果需要的话，连接78可包括一定向连接。例如，可通过螺纹连接将管形钻柱30连接到连接76。如果需要的话，连接76可包括一定向连接。
[0046]由于管形钻柱64连接到连接78，实体通路可设置在管形钻柱64内部和连接到连接74的管形钻柱24或26的内部之间。在图1的实例中，井工具34可通过管形钻柱30传输到管形钻柱64顶部，通过管形钻柱64传输到连接器22，以及通过连接器传输到管形钻柱24内。
[0047]在该实例中，管形钻柱24可通过连接74连接到连接器22。替代地，管形钻柱26可通过连接74连接到连接器22，在该情形中，井工具34可从管形钻柱30传输到管形钻柱64，并通过连接器传输到管形钻柱26 (例如，用以运行流动控制装置38)。
[0048]在将连接组件20安装到井内之前，可作出选择，管形钻柱24、26中的哪个可通过连接器22实体地进入。使用类似定尺寸的连接72、74可确保:管形钻柱24可通过任一连接而连接到连接器22，而管形钻柱26可通过另一连接而连接到连接器。
[0049]此外，使用定向连接72、74确保:当管形钻柱彼此连接时，管形钻柱24、26将相对于连接器22合适地进行转动定向。该特征是有利的，例如，通过偏转器48等，牛鼻58对于偏转可合适地转动定向到井筒部分18内。
[0050]较佳地，牛鼻58和连接器22之间的所有螺纹连接都是定向连接，这样，当所有螺纹连接形成时，牛鼻合适地转动对齐以侧向地偏转而远离偏转器48。替代地，除了牛鼻58之外，管形钻柱26的所有部件可被组成，然后，可切去牛鼻上的上螺纹，这样，当牛鼻形成为管形钻柱的其余部分时，牛鼻将合适地转动对齐。
[0051]还有另一替代方案是，除了牛鼻58和牛鼻上方的小接头(相当短的管形部分)之夕卜，可组成管形钻柱26的所有部件。然后，小接头(例如，装置38和牛鼻58之间的小接头)可被选择或定制加工(例如，在其端部之间具有选定转动的偏离)，于是，当小接头和牛鼻组装到管形钻柱26的剩余部分上时，牛鼻将合适地转动定向而侧向地偏转远离偏转器48。该小接头可在其任一端部或两个端部处设置有定向螺纹。
[0052]现另外参照图4A-G，在更加详细的剖视图中，图中示意地示出连接组件20的选定轴向截面。连接组件20可用于图1的井系统10和方法中，或可用于其它的系统和方法中 以保持与本发明原理相一致。
[0053]应注意到，取代连接到管形钻柱26的下端处，图1中所示的牛鼻58可用于管形钻 柱较小直径的上部和管形钻柱较大直径的下部之间的过渡。管形钻柱26较大直径的下部 可包括各种部件，例如，诸如沙网、封隔器、塞子、内衬、阀、扼流器、密封组件(例如，刺破先 前安装在井筒部分18等内的衬垫管柱)、控制线(例如，运行阀、扼流器等)等的竣工部件。 管形钻柱26的下端可包括侧向偏转远离偏转器48的另一部件(类似于牛鼻58)。在该情形 中，装置38可以连接在管形钻柱26的较小或较大直径部分中的任一个内。
[0054]在图4A中，可以看到管形钻柱64定位在管形钻柱30内。另一管形钻柱(如图4A 中显示为64a)密封地安装在管形钻柱64内，并有效地变成管形钻柱64的一部分。上部 “铲子头”80设置在管形钻柱64上，以方便地将管形钻柱64a插入其中，同时，连接组件20 在该井中。
[0055]在该实例中，图2的流动控制装置66、68可互连在管形钻柱64a内。因此，在连接 组件已经安装在井中的井筒连接12处之后，管形钻柱64a连同流动控制装置66、68和其它 的设备(例如，遥测装置、线等)可安装在连接组件20内。此外，如果需要的话，管形钻柱64a 连同流动控制装置66、68和其它的设备可方便地从连接组件20中收回(例如，为了维护、修 理、更换等)。
[0056]在图4B中，可以看到，承载在管形钻柱64a上的密封件82密封地啮合形成在管形 钻柱64内的密封孔84。密封件82在密封孔84内的啮合提供了管形钻柱64内部通道86 和管形钻柱64a的内部通道88之间的密封流体连通。通道86、88 —起可包括如图2所示 的通道70。
[0057]在图4C中，可以看到，承载在管形钻柱64a上的闭锁器90可释放地啮合形成在管 形钻柱64内的内部轮廓92。这样，管形钻柱64a可释放地固定在管形钻柱64内。密封孔 84和轮廓92可以相同，或相类似于在本【技术领域】内技术人员熟知的传统抛光孔插口上使 用的那种类型。
[0058]在图4D中，可以看到，管形钻柱64a的下端啮合形成在管形钻柱64内的台肩94。 该与台肩94的啮合合适地使管形钻柱64a相对于管形钻柱64定位。
[0059]在图4E中，可以看到，通道86侧向地偏离在管形钻柱64内。该侧向偏离是可供 选择的(是文中所述和附图中所示的连接组件20的其它特征)，但在该实例中，该偏离适应 外管形钻柱30壁厚的变化，并使管形钻柱64位置更加朝向外管形钻柱的中心。铲子头80 (见图4A)用来更紧密地对中管形钻柱30内的管形钻柱64顶部。
[0060]在图4F中，可以看到，管形钻柱64通过连接78连接到连接器22。管形钻柱30通 过连接76连接到连接器22。管形钻柱24通过连接72连接，以及管形钻柱26通过连接74 连接。因此，在该实例中，实体通路设置在管形钻柱64和管形钻柱26之间，通过连接器22。
[0061]在图4G中，连接组件20的构造略有变化，变化之处在于，管形钻柱24 (代替管形 钻柱26)通过连接74连接到连接器22。管形钻柱26通过连接72连接。因此，在该构造 中，实体通路设置在管形钻柱64和管形钻柱24之间，通过连接器22。
[0062]现另外参照图5A-E，图中示意地示出安装在井系统10的井筒部分14、16、18内的 连接组件20的剖视详图。为简明起见，井系统10的其余部分未在图5A-E中示出。[0063]在图5A-E中，可清楚地看到，连接组件20的特征如何合作以提供方便地和有效地安装在井筒部分14、16、18内。应注意到，管形钻柱64a还未安装在图5A-E的构造中，应该理解到，为与本发明范围保持一致，管形钻柱64a根本不一定要安装。
[0064]现另外参照图6，图中示意地示出连接器22的仰视图。在该视图中，可以看到，如果两个连接72、74设置在连接器22的下端28，则连接72、74较佳地相对于彼此定向成180度。
[0065]如图6所示，控制着连接到连接的管形钻柱的转动定向的连接72的特征96用小三角形表示(三角形代表特征的位置，而不是特征本身)。该特征96可以是螺纹的起始，螺纹的结束，J槽的部分等。任何控制着通过连接72连接到连接器22的管形钻柱的转动定向的特征，可以用作为特征96。
[0066]连接74具有类似的特征98。应注意到，特征96、98连同连接72、74的其余部分，相对于彼此定向成180度。这样，管形钻柱可在两个状态之间转动180度，一个状态是通过连接72、74之一可操作地连接到连接器22，另一个状态是通过另一个连接可操作地连接到连接器22。当然，也可使用连接72、74的其它转动定向，以与本发明范围保持一致。
[0067]现另外参照图7，图中示意地示出连接器22的另一构造。在该构造中，三个连接72、74、100设置在连接器22的底部端28处。连接100可以是一种定向连接，和/或连接100可以是与其它连接72、74类似尺寸，这样，相同的管形钻柱可连接到任何的连接72、74、100。
[0068]图7的实例表明，任何数量的连接可设置在连接器22上，以与本发明范围保持一致。此外，应注意到，连接72、74、100相对于彼此定向成120度，表明可使用任何的连接定向，以与本发明范围保持一致。
[0069]与图6实例相比，特征96、98在图7中不同地定向。然而，特征96、98 (以及连接100的类似特征102)较佳地也相对于彼此转动地定向成120度。这表明可使用特征的任何转动定向，以与本发明范围保持一致。
[0070]尽管在图6和7中连接72、74、100显示为等角度地间距开，且特征96、98、102显示为相对于彼此等转动地迁移，但本发明的范围包括连接的非等角度的间距和连接的特征之间的非等转动的位移。
[0071]现另外参照图8，图中示意地示出井筒连接组件20的另一构造。在该构造中，管形钻柱26 (其侧向地偏转到井筒部分18内)包括管形钻柱支承件104,在安装过程中,减小管形钻柱26内的弯曲应力，并防止管形钻柱26屈曲。
[0072]支承件104可以各种方式互连在管形钻柱26内。例如，支承件104可设置有螺纹(诸如定向螺纹，或其它类型的定向连接)，用以管形钻柱26的上部和下部之间的连接，或该支承件可在管形钻柱的外面上滑动，并用固定螺钉、夹具等固定。因此，将会认识到，可使用任何方式将支承件104附连到管形钻柱26，或将支承件互连到管形钻柱26内，以与本发明
范围保持一致。
[0073]支承件104较佳地至少部分地邻近于另一管形钻柱24延伸。例如，支承件104可至少部分地骑跨在如图8所示的管形钻柱24上。
[0074]支承件104的侧向延伸“腿”106可构造有各种侧向长度，它们使管形钻柱26间距诸如偏转器48、窗口 46、井筒部分18等的元件。管形钻柱26与如此元件的间距，起到管形钻柱安装到井筒部分18上时减小管形钻柱弯曲的功能，这将在下文中完整地描述。
[0075]在图8的构造中，支承件104的腿106延伸到近似于邻近支承件的管形钻柱24的 最大外直径。较佳地，支承件104 (包括腿106)不侧向向外地延伸超过连接器22的延伸， 于是，在安装过程中，支承件和管形钻柱24、26可通过同样的上部井筒部分14。
[0076]现另外参照图9，图中以放大比例示意地示出支承件104的侧视图。在该构造中， 腿106不侧向向外地延伸到如图8构造那样之远。因此，在连接组件20安装过程中，与图 8的构造相比，管形钻柱26与井系统10的各种元件(例如，偏转器48、窗口 46、井筒部分18 等)不间距很远。
[0077]现另外参照图10，图中示意地示出支承件104的另一构造。在该构造中，腿106侧 向向外地延伸比图8和9构造更长的距离。因此，在连接组件20安装过程中，管形钻柱26 将间距井系统10的各种元件(例如，偏转器48、窗口 46、井筒部分18等)比图8和9的构造 间距得更远。
[0078]现另外参照图11，除了连接组件20的其余部分，图中示意地示出支承件104的另 一构造。在该视图中，可清楚地看到腿106可骑跨在管形钻柱24上的方式。
[0079]在管形钻柱26侧向地偏转到井筒部分18内之前，管形钻柱24被接纳在形成在支 承件104上的纵向凹进108内。纵向地通过支承件104形成的开口 110可设置有定向连接 (诸如定向螺纹、J槽等)，或该开口可足够大以将管形钻柱26接纳在其中，在该情形中，固定 螺钉、夹具或其它装置可用来将支承件固定到管形钻柱上。
[0080]现另外参照图12，管形钻柱26在图中示意地显示为它在连接组件20安装过程中 侧向地偏转到井筒部分18内。应注意到，支承件104的腿106间距管形钻柱26远离偏转 器48，一旦进一步安装后，支承件104的腿将间距管形钻柱远离窗口 46和井筒部分18。
[0081]支承件104使管形钻柱26的该间距，减小了管形钻柱的弯曲，由此，减小管形钻柱 内的弯曲应力。如果在安装到井筒部分18内的过程中，管形钻柱26遇到阻碍或限制，则 管形钻柱减小的弯曲还可防止管形钻柱的屈曲，特别是如果附加的纵向力施加到管形钻柱 (例如，将重量放下到组件20上等)，以横过该阻碍或限制。
[0082]以此方式对管形钻柱26的支承，在水平或基本上偏转的井筒部分中(诸如图12所 示的井筒部分18)可以特别地有利。在该情形中，管形钻柱26可经受重力，在安装过程中 趋于使管形钻柱平躺在偏转器48、窗口 46和井筒部分18下侧上。
[0083]现另外参照图13A和B，图中示意地示出井筒连接组件20的另一构造。在该构造 中，当管形钻柱64a安装在连接组件20内时，打开连接器22上方的管形钻柱30内的流动 控制装置112。
[0084]在图13A中，在管形钻柱64a完全安装在连接组件20内之前，关闭流动控制装置 112。在该构造中，装置112的闭合件114防止通过管形钻柱30的内部流动通道116的流动。
[0085]由于通过通道116的流动被堵塞(如图13A所示)，有价值的完工流体、泥浆或其它 流体可被阻止流过连接组件20而流入井筒部分16、18内，这里，它们可流失到包围这些井 筒部分的地层中。如果井筒部分16、18完工在欠平衡的条件下，则该闭合构造中的装置112 可防止井筒连接组件20上方增大的压力与井筒部分16、18相连通，否则，该连通可损坏与 井筒部分相交的地层。如果该装置不关闭，则在某些情形中，装置112上方升高的压力可造成不理想的断裂，或其它形式损坏与井筒部分16、18相交的地层。
[0086]装置112可以是本【技术领域】内技术人员熟知为流体损失控制装置的类型。在图13A和B中，装置112图示为球阀，闭合件114包括可转动的球。然而，在其它实例中，该装置112可包括挡板阀或其它类型可打开的流动堵塞装置。
[0087]一个合适的流动堵塞装置是ANVIL (TM)塞头，该ANVIL (TM)塞头由美国德克萨斯州休斯敦市的哈里伯顿能源服务有限公司(Halliburton Energy Service, Inc.)出品。还有另外合适的流动堵塞装置是Mirage (TM)消失塞头，也由哈里伯顿能源服务有限公司出品，其包括可分散的闭合件。因此，将会认识到，可使用任何的装置来阻塞通过通道116的流动，和然后允许通过通道的流动，以与本发明范围保持一致。
[0088]在图13A和B的实例中，响应于管形钻柱64a安装入管形钻柱30内，打开装置112。在该构造中，当管形钻柱64a插入到管形钻柱30内时，闭锁器90互补地啮合轮廓92(其形成在套筒118内，套筒往复地设置在管形钻柱30内)。
[0089]如图13A所示，管形钻柱64a已经足够远地插入管形钻柱30内，以使闭锁器90啮合套筒118内的轮廓92。如图13B所示,管形钻柱64a已经进一步插入到管形钻柱30内，套筒118由此随管形钻柱64a位移。
[0090]套筒118随管形钻柱64a的位移致使闭合件114打开，如图13B所示。在该实例中，闭合件114转动到打开的位置，但在其它实例中，该闭合件可被剪切、破碎、枢转、溶解或其它方式分配等，这样，允许流动通过通道116。
[0091 ] 在装置112打开之后，管形钻柱64a可进一步插入管形钻柱30内，使闭锁器90脱开与轮廓92的啮合(例如，由于施加足够的纵向力到管形钻柱64a,或将重量放下到管形钻柱上等)。
[0092]现另外参照图14A和B，在管形钻柱64a已经进一步插入连接组件内之后，图中示意地示出井筒连接组件20的截面。具体来说，管形钻柱64a已经部分地插入到管形钻柱64内。
[0093]在图14A中，管形钻柱64a已经足够远地插入到管形钻柱64内，以使闭锁器90互补地啮合互连在管形钻柱64内的另一流动控制装置120的另外的轮廓92。流动控制装置120可与互连在管形钻柱30内的流动控制装置112相同、相类似或不相同。
[0094]在该实例中，轮廓92形成在套筒122内，套筒相对于管形钻柱64内的通道86往复地设置。套筒122的位移致使装置120的闭合件124打开。
[0095]在图14B中，闭合件124已经打开，由此，允许流过通道86。在装置120打开之后，管形钻柱64a可进一步插入到管形钻柱64内，使闭锁器90脱开与轮廓92的啮合(例如，由于施加足够的纵向力到管形钻柱64a，例如将重量放下到管形钻柱上等)。
[0096]处于关闭构造中的装置120较佳地阻止流体在井筒部分16、18之间流动。由于装置120关闭(如图14A所示)，流体不能在空间65和装置下方的通道86之间流动。因此，如果被井筒部分16、18相交的地层具有不同的地层压力，则处于其关闭构造中的装置120将阻止流体从较高压力的地层转移到较低压力的地层。
[0097]现可以看到，管形钻柱64a插入到连接组件20内，可用来打开装置112，然后，打开装置120。装置112、120响应于管形钻柱64a通过管形钻柱30的位移而打开(由此，打开装置112)，并响应于管形钻柱64a通过管形钻柱64的位移而打开(由此，打开装置120)。[0098]打开装置112提供了管形钻柱30上部和下部之间的流体连通，而打开装置120提 供了管形钻柱64上部和下部之间的流体连通。换句话说，打开装置112提供了通过连接组 件20上部的流体连通，而打开装置120提供了管形钻柱24、26之间的流体连通以及井筒部 分16、18之间的流体连通。
[0099]现可以完全地认识到，本发明对构造井筒连接的技术提供了显著的改进。上述的 管形钻柱连接器22可用来确定:在连接组件20安装之后，多个管形钻柱24、26中哪个可实 体地进入。管形钻柱24、26可互换地连接到具有定向连接72、74的连接器22。
[0100]以上的披露描述了将井筒连接组件20安装在井中的方法。该方法可包括:用尺寸 类似的定向连接72、74，将至少第一和第二管形钻柱24、26连接到管形钻柱连接器22的第 一相对端28，由此，用定向连接72、74将第一和第二管形钻柱24、26互换地连接到连接器 22。
[0101]连接步骤可包括各个第一和第二管形钻柱24、26，它们具有相对于连接器22的转 动定向，该转动定向可由相应的定向连接72或74确定。
[0102]该方法可包括将连接器上的定向连接72、74相对于彼此定向成180度，和/或基 本上等角度地使定向连接彼此间距开。
[0103]该方法可包括将第三管形钻柱30连接到连接器22的第二相对端32。该方法还可 包括将第四管形钻柱64连接到连接器22的第二相对端32。第四管形钻柱64可至少部分 地定位在第三管形钻柱30内。
[0104]可通过连接器22进入到第四管形钻柱64和第一和第二管形钻柱24、26中的仅一 个之间。
[0105]第四管形钻柱64可包括密封孔84。第五管形钻柱64a可密封地安装在密封孔84 内。
[0106]该方法可包括响应于第五管形钻柱64a在第四管形钻柱64中的安装而打开流动 控制装置120。打开流动控制装置120可包括允许通过第四管形钻柱64的纵向流动通道 86的流体连通。
[0107]该方法还可包括响应于第五管形钻柱64a在第三管形钻柱30中的安装而打开第 二流动控制装置112。打开第二流动控制装置112可包括允许通过第三管形钻柱30的纵向 流动通道116的流体连通。
[0108]该方法可包括:用连接到第二管形钻柱26的支承件104，使第二管形钻柱26侧向 地间距开偏转器48，而偏转器48侧向地偏转第二管形钻柱26进入到井筒部分18内。支承 件104可使第二管形钻柱26侧向地间距开井筒部分18的下侧。
[0109]在第二管形钻柱26偏转到井筒部分18内之前，支承件104可至少部分地骑跨在 第一管形钻柱24上。当第二管形钻柱26安装在井筒部分18内时，支承件104可减小第二 管形钻柱26的弯曲。
[0110]以上还描述的是井筒连接组件20。连接组件20可包括至少第一和第二管形钻柱 24,26以及具有第一和第二相对端28、32的管形钻柱连接器22。各个第一和第二管形钻柱 24,26可通过定向连接72、74固定到第一相对端28，由此，各个第一和第二管形钻柱24、26 具有相对于连接器22的固定转动定向。
[0111]以上的披露还向行内提供了井系统10。该井系统10可包括具有第一和第二相对端28、32的管形钻柱连接器22，固定到第一相对端28的第一和第二管形钻柱24、26，该第一和第二管形钻柱24、26设置在分开相交的井筒部分16、18内，固定到第二相对端32的第三和第四管形钻柱30、64，该第四管形钻柱64设置在第三管形钻柱30内，第一流动控制装置120，其有选择地允许和防止流体流过第三管形钻柱30的纵向流动通道116，以及第二流动控制装置112，其有选择地允许和防止流体流过第四管形钻柱64的纵向流动通道86。
[0112]第一流动控制装置120可响应于第五管形钻柱64a插入第四管形钻柱64内而打开。
[0113]第二流动控制装置112可响应于第五管形钻柱64a插入第三管形钻柱30内而打开。第一流动控制装置120可响应于第五管形钻柱64a插入通过第二流动控制装置112并进入第四管形钻柱64而打开。
[0114]第二流动控制装置112可有选择地允许和防止井筒部分16、18之间的流体连通。第一流动控制装置120可有选择地允许和防止井筒部分16、18和第三管形钻柱30之间的流体连通。
[0115]还在上面描述的是井系统10，其可包括具有相对端28、32的管形钻柱连接器22，每个第一和第二管形钻柱24、26固定到连接器22，以及支承件104，其减小第二管形钻柱26的弯曲，该弯曲是由第二管形钻柱26从第一井筒部分14偏转到第二井筒部分18所造成的。
[0116]支承件104可使第二管形钻柱26间距开偏转器48，该偏转器48可使第二管形钻柱26偏转到第二井筒部分18内。支承件104可使第二管形钻柱26间距开第二井筒部分18的下侧。
[0117]支承件104可至少部分地骑跨在第一管形钻柱24上。
[0118]第一和第二管形钻柱24、26可连接到连接器22的同一端28。
[0119]第一管形钻柱24可设置在第三井筒部分16内。
[0120]应该理解到，以上描述的各种实例可用于各种定向和各种构造中，各种定向诸如倾斜的、倒置的、水平的、垂直的等，而不会脱离本发明的原理。附图中所示的各种实施例只是图示和描述为本发明原理有用应用的实例，其不局限于这些实施例的任何具体的细节。
[0121]在以上代表性实例的描述中，为方便起见，方向性术语(诸如“以上”、“顶”、“以下”、“底”、“上”、“下”等)用来涉及附图的说明。一般地，不管井筒是水平的、垂直的、倾斜的还是偏转的等，“以上”、“上”、“向上”和类似的术语是指沿着井筒朝向地面的方向，而“以下”、“下”、“向下”和类似的术语是指沿着井筒远离地面的方向。应该清楚地理解到，本发明范围不局限于文中所描述的任何特殊的方向。
[0122]当然，本【技术领域】内技术人员在仔细考虑以上对代表性实施例的描述后，容易地认识到，对这些具体实施例可作出许多修改、添加、替代、删除和其它的改变，如此的改变都在本发明原理的范围之内。因此，以上的详细描述应被清楚地理解为仅是借助于图示和实例给出而已，本发明的精神和范围仅由附后权利要求书和其等价物予以限定。
【权利要求】
1.一种将井筒连接组件安装在井内的方法，该方法包括: 用类似尺寸的定向连接，将至少第一和第二管形钻柱连接到管形钻柱连接器的第一相对端，由此第一和第二管形钻柱可通过所述定向连接互换地连接到连接器。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述连接步骤还包括:各个第一和第二管形钻柱具有相对于连接器的转动定向，所述转动定向由相应的定向连接所确定。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将连接器上的定向连接相对于彼此定向成180度。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括基本上等角度地使定向连接彼此间距开。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将第三管形钻柱连接到连接器的第二相对端。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括将第四管形钻柱连接到连接器的第二相对端。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第四管形钻柱至少部分地定位在第三管形钻柱内。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，允许通过第四管形钻柱和第一和第二管形钻柱中仅一个之间的连接器进入。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第四管形钻柱包括密封孔。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括密封地将第五管形钻柱安装在密封孔内。
11.如权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括响应于将第五管形钻柱在第四管形钻柱内的安装，打开第一流动控制装置。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，打开第一流动控制装置还包括:允许流体通过第四管形钻柱的纵向流动通道的连通。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括响应于将第五管形钻柱在第三管形钻柱内的安装，打开第二流动控制装置。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，打开第二流动控制装置还包括:允许流体通过第三管形钻柱的纵向流动通道的连通。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括:在偏转器侧向地将第二管形钻柱偏转到井筒部分内时，用连接在第二管形钻柱内的支承件，使第二管形钻柱侧向地间距开偏转器。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述支承件使第二管形钻柱侧向地间距开井筒部分的下侧。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，在第二管形钻柱偏转到井筒部分内之前，所述支承件至少部分地跨骑在第一管形钻柱上。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，当第二管形钻柱安装在井筒部分内时，所述支承件减小第二管形钻柱的弯曲。
19.一种井筒连接组件，该井筒连接组件包括: 至少第一和第二管形钻柱；以及管形钻柱连接器，所述管形钻柱连接器具有第一和第二相对端，每个第一和第二管形钻柱通过定向连接固定到第一相对端，由此，每个第一和第二管形钻柱具有相对于连接器的固定转动定向。
20.如权利要求19所述的井筒连接组件，其特征在于，连接器上的定向连接是类似的尺寸，由此，第一和第二管形钻柱通过所述定向连接可互换地连接到连接器。
21.如权利要求19所述的井筒连接组件，其特征在于，连接器上的定向连接相对于彼此定向成180度。
22.如权利要求19所述的井筒连接组件，其特征在于，定向连接在连接器上基本上等角度地彼此间距开。
23.如权利要求19所述的井筒连接组件，其特征在于，第三管形钻柱连接到连接器的第二相对端。
24.如权利要求23所述的井筒连接组件，其特征在于，第四管形钻柱连接到连接器的第二相对端。
25.如权利要求24所述的井筒连接组件，其特征在于，所述第四管形钻柱定位在第三管形钻柱内。
26.如权利要求24所述的井筒连接组件，其特征在于，允许通过第四管形钻柱和第一和第二管形钻柱中仅一个之间的连接器进入。
27.如权利要求24所述的井筒连接组件，其特征在于，所述第四管形钻柱包括密封孔。
28.如权利要求27所述的井筒连接组件，其特征在于，第五管形钻柱密封地被接纳在密封孔内。
29.如权利要求24所述的井筒连接组件，其特征在于，响应于将第五管形钻柱在第四管形钻柱内的安装，打开第一流动控制装置。
30.如权利要求29所述的井筒连接组件，其特征在于，第一流动控制装置有选择地阻止和允许流体通过第四管形钻柱的纵向流动通道的连通。
31.如权利要求29所述的井筒连接组件，其特征在于，响应于将第五管形钻柱在第三管形钻柱内的安装，打开第二流动控制装置。
32.如权利要求31所述的井筒连接组件，其特征在于，第二流动控制装置有选择地阻止和允许流体通过第三管形钻柱的纵向流动通道的连通。
33.如权利要求19所述的井筒连接组件，其特征在于，还包括:在偏转器侧向地将第二管形钻柱偏转到井筒部分内时，用连接在第二管形钻柱内的支承件，使第二管形钻柱侧向地间距开偏转器。
34.如权利要求33所述的井筒连接组件，其特征在于，所述支承件使第二管形钻柱侧向地间距开井筒部分的下侧。
35.如权利要求33所述的井筒连接组件，其特征在于，在第二管形钻柱偏转到井筒部分内之前，所述支承件至少部分地跨骑在第一管形钻柱上。
36.如权利要求33所述的井筒连接组件，其特征在于，当第二管形钻柱安装在井筒部分内时，所述支承件减小第二管形钻柱的弯曲。
37.一种井系统，该井系统包括: 具有第一和第二相对 端的管形钻柱连接器；固定到第一相对端的第一和第二管形钻柱，第一和第二管形钻柱设置在分开相交的井筒部分内； 固定到第二相对端的第三和第四管形钻柱，第四管形钻柱设置在第三管形钻柱内； 第一流动控制装置，所述第一流动控制装置有选择地允许和阻止流体流过第三管形钻柱的纵向流动通道；以及 第二流动控制装置，所述第二流动控制装置有选择地允许和阻止流体流过第四管形钻柱的纵向流动通道。
38.如权利要求37所述的井系统，其特征在于，响应于第五管形钻柱插入第四管形钻柱内，打开第一流动控制装置。
39.如权利要求37所述的井系统，其特征在于，响应于第五管形钻柱插入第三管形钻柱内，打开第二流动控制装置。
40.如权利要求39所述的井系统，其特征在于，响应于第五管形钻柱插入通过第二流动控制装置并进入第四管形钻柱内，打开第一流动控制装置。
41.如权利要求37所述的井系统，其特征在于，第二流动控制装置有选择地允许和阻止流体在井筒部分之间的连通。
42.如权利要求37所述的井系统，其特征在于，第一流动控制装置有选择地允许和阻止流体在井筒部分和第三管形钻柱之间的连通。
43.一种井系统，该井系统包括: 具有相对端的管形钻柱连接器，第一和第二管形钻柱各固定到连接器；以及· 支承件，所述支承件减小第二管形钻柱的弯曲，该弯曲是由第二管形钻柱从第一井筒部分偏转到第二井筒部分所造成的。
44.如权利要求43所述的井系统，其特征在于，所述支承件使第二管形钻柱间距开偏转器，该偏转器使第二管形钻柱偏转到第二井筒部分内。
45.如权利要求43所述的井系统，其特征在于，所述支承件使第二管形钻柱间距开第二井筒部分的下侧。
46.如权利要求43所述的井系统，其特征在于，所述支承件至少部分地骑跨在第一管形钻柱上。
47.如权利要求43所述的井系统，其特征在于，所述第一和第二管形钻柱连接到连接器的同一端。
48.如权利要求47所述的井系统，其特征在于，所述第一管形钻柱设置在第三井筒部分内。
【文档编号】E21B7/08GK103597165SQ201280025955
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年5月18日 优先权日:2011年6月3日
【发明者】D·J·斯蒂尔, J-m·兰杰瓦 申请人:哈里伯顿能源服务公司