井水泥隔离。
[0042]各种不利条件可致使井在压力及流体完整性方面不可操作及/或防碍部署例如修复井的受影响部分、暂停井的部分用于稍后修复、报废井的无法修复的部分及/或侧钻井的部分以提供进一步生产所必要的井下设备。
[0043]存在对于使用经由现有压力控制封套的侵入性较小的卷曲管柱操作经由不同类型的残渣及损坏进入井的各个部分的需要以提供经由损坏部分的进入，其可用于用以修复或报废一部分或使压力与损坏部分隔离以提供比例如接合管去除及高压降管操作更安全的操作的其它卷曲串。
[0044]由于套管及/或内衬通常用水泥封在地层内，因此甚至地层围绕管道套管及内衬的微小移动也可能引起所述管道在形状上变为卵形，而较严重的移动可收缩或剪切所述管道。井内的各种组件的断裂还可能将其它组件暴露于其未经设计以用于的地下压力。举例来说，如果例如生产套管等次级管道屏障由于管的移动引起的磨损而泄漏且管接着破裂，那么压力可置于中间及地面套管上，其可引起所述套管爆裂且将流体释放到环境。
[0045]尝试钓出或铣削未与井筒中心轴向对准的损坏组件可导致井的无意侧钻，其中到初始及损坏井筒的进入可能失去且其可潜在地引起严峻的压力控制情境，随着压力继续经由损坏部分渗漏，其可能由于伴随的侧钻而不再可进入。
[0046]存在对于可用以经由中间井筒故障穿越轴向阻塞性不连续部分而在修复及/或进入大致轴向邻接通道期间不对井进行侧钻以便进入且使压力与其源处的所述故障隔离的方法和设备的需要。
[0047]源自例如重复发动及停止生产的温度循环可不利地影响完井、套管及/或内衬组件，同时受限制环形空间中的显著温度增大可引起显著压力且可使井组件塑性地收缩或爆裂。源自例如管在油管柱的上端处的渗漏的组件故障可能不使生产套管爆裂，但当与环形空间内的流体的流体静压力组合时，可能将环形空间内的压力增大到足以使井的下端处的管收缩。
[0048]存在对于可用于侵入性较小的卷曲管柱干预的设备和方法的需要，其能够例如经由管收缩提供通道且接着利用例如可扩展金属补片修复所述管收缩以允许例如经由修复的生产管对加压储层的双头式井压。
[0049]或者，污垢在井的寿命内在管内的堆积可能显著且可能显著地妨碍生产。存在对于能够啮合生产套管且从生产套管清除污垢残渣以提供经由管的进入通道以例如在螺纹接头内设定插塞、清洗井下阀、侧袋心轴及/或喷射器或使用有线倾倒水斗放置化学品以进一步从各种井下井组件清除污垢的工具的需要。
[0050]因此，在井的生产寿命内，许多因素可不利地影响井的组件且过早地结束井的一部分、整个井的有用寿命或其经济寿命，借此井的全部或一部分的悬吊、报废及/或侧钻是必要的，但对于常规手段来说是不切实际的。
[0051]存在对于提供到被残渣堵塞或已受损井部分的进入的更具成本效益的手段的需要。
[0052]流体及工具两者在井内的通过可受到例如井筒内的残渣(源自从储层生产沙或从流动切割管道生产页岩)或源自生产的污垢的不利影响，或所述通过可受到管道变形(由于周围地层的移动、跨越管道的差压及/或源自井操作的磨损)的不利影响。
[0053]存在对于可用于井下设备及流体经由井筒的大致圆形且变形周界的卷曲管柱兼容通过的设备和方法的需要。
[0054]对流体或工具传送的需要在井筒的悬吊、侧钻及/或报废期间尤其急切，因为井筒内的地下压力必须相对于耗尽的地层及地面环境密封。防止从沉积物到其它耗尽及/或可渗透地层或断层的流体连通及/或流体损失及/或保护储层沉积物或生产流免于例如水进入对于经济效益是重要的。
[0055]存在对于进入在中间井筒故障下方的通道而不移除地面井屏障压力控制封套以减少井流体的无意释放风险的需要，所述井流体危及地面环境、危及敏感地层(例如，地面水域)且浪费稍后可例如通过使用尚未发明的技术回收的当前不可恢复的地下沉积物。
[0056]本发明的各种方面解决这些需要。
【发明内容】
[0057]因此，本发明的优选实施例提供用于使用工具串(8，8A到8AE)及至少一个井下装置(3，3A到3AE)与周界可调适设备(2)来促使进入或通过地下井筒(10)的阻塞性相异邻接通道(9)的方法(1，1A到1AE)及设备(2，2A到2AE)，所述通道(9)可由其中的摩擦阻塞性残渣(18)或其至少一部分受限圆形或变形周界形成。
[0058]本发明的实施例包含使用可柔性地铰接到多个可移动轴杆区段(6，6A到6AE)中的至少一个轴杆区段的至少一个周界可调适设备(2)及相关联的轴向枢转部件(7，7A到7AE)，所述轴杆区段可与所述至少一个周界可调适设备(2)及所述至少一个井下装置(3)互操作。实施例可用以操作包括部署管柱(8)的工具串，所述部署管柱具有啮合到多个可移动轴杆区段中的上端轴杆区段的下端卷曲管柱兼容连接器(17)，所述多个可移动轴杆区段可与所述至少一个周界可调适设备(2)及所述至少一个井下装置(3)互操作。工具串实施例(8A到8AE)可部署在地下井筒(10)中且经由所述地下井筒(10)的上端放置或移除且进出所述井筒(10)的下端，以促使进入或通过所述阻塞性相异邻接通道(9)，所述通道
(9)包括第一壁部分(4，4A到4AE)及至少一第二壁部分(5，5A到5AE)，所述壁部分包括由以下各者中的至少一者形成的堵塞部:阻塞性部分受限圆形或变形周界、摩擦阻塞性壁，或其中的摩擦阻塞性残渣(18)。
[0059]本发明的实施例可提供工具串(8)的工具之间相对于阻塞性相异邻接通道(9)的互操作性，所述工具可包括轴向定向轴杆及所述工具的部件或部件部分，具体是通过使用所述至少一个周界可调适设备(2)与所述相异邻接通道(9)的所述壁的啮合以选择性地定向所述工具串(8)且穿越其间的可引导通道，或使其壁部分变形以形成穿过所述阻塞性相异邻接通道(9)的可引导通道。由所述工具串(8)部署的所述工具之间的互操作性可用以促使所述工具串(8)进入或通过内部的摩擦阻塞性残渣或壁部分(4，5)的至少部分受限圆形或变形周界，所述壁部分可在其下端处形成井筒(10)的所述阻塞性相异邻接通道(9)。
[0060]各种相关实施例可包含井下致动装置，其中所述互操作性可包括使用所述部署管柱(8)及/或至少一个致动类型井下装置(3)的张力来操作或定向所述工具串的其它工具或部件部分。
[0061]各种其它相关实施例可使用至少一第二致动井下装置(例如3，11，23)来通过安置及选择性地定向至少一个井下装置(3)、至少一个轴向枢转部件(7)、至少一个轴杆区段或所述多个可移动轴杆区段中的至少一第二轴杆区段及/或所述部署管柱(8)而操作工具串，以选择性地在径向及/或轴向安置所述工具串的工具、选择性地将所述工具串定向于阻塞性相异邻接通道(9)及井筒(10)内。
[0062]各种其它实施例可与具有流体通道(24)及/或孔口(28)的周界可调适设备(2)一起使用，所述周界可调适设备可选择性地控制井筒(10)内传送的流体及/或操作工具串O
[0063]其它实施例可包括具有阀(例如11，11A1，11T，11U)及/或可渗透隔膜(例如27，27T)的周界可调适设备(2)，其可用以选择性地控制在井筒(10)内传送的流体及/或工具串的操作。
[0064]再其它实施例可使用具有正流体位移阀(例如11A，11U)及/或动量振动器(12，12A，12U)的致动井下装置，其可用以移动及/或重新定向且操作工具串以改善对进入及通过摩擦阻塞性通道的推动。
[0065]各种实施例可使用可包括液压、电及/或爆破性井下装置的致动井下装置⑶。
[0066]相关实施例可使用爆破穿孔(20，20I，20J，20M)及/或爆破塑形(19，19I，19J，19ML19M2)井下装置(例如3E，3F)，其可在阻塞性相异邻接通道(9)的至少部分上操作。
[0067]其它相关实施例(例如IG到1K，1M，Iff, 1Y)可包括使用轴向枢转部件(7)集中及/或吸收液压能量及/或爆破能量，所述轴向枢转部件可在使阻塞性相异邻接通道的壁(9)的至少部分进一步变形以提供进一步进入或通过时操作工具串。
[0068]各种实施例可使用可使用电或液压能量(例如21，21L1，21L2，21L3)的马达致动井下装置⑶。
[0069]相关实施例可使用致动井下装置及/或包括多个可移动轴杆的周界可调适设备
(2)，所述可移动轴杆具有:在相关联螺旋结点定子(例如6A3，3AE1，3AE2)外壳轴杆内的螺旋结点转子轴杆(例如6A2，6U2)，或在环绕外壳轴杆内的内部轴杆，其在内部或外部环绕轴杆中的一或多者上具有对置的涡轮机叶片(62)，其中一个轴杆可经由施加到所述螺旋节点或涡轮机叶片的不同流体压力而相对于另一轴杆旋转，其可用以传送流体及操作工具串O
[0070]各种实施例可选择性地使用致动井下装置促使轴向枢转部件(7)的扩展或收缩以相对于柔性铰链到轴杆区段的啮合安置至少一第二轴杆区段，其中轴向枢转部件(7)的所述扩展或收缩控制其有效直径，且操作、定向、啮合或脱啮设备及相关联工具串与相异邻接通道壁(9)的至少部分。
[0071]各种实施例可包括按功能成形的可控可变形材料(例如2A，3D2，22P，15Q，15R，15T, 15U, 220，30，300)及 / 或实质上刚性材料(例如 14S, 15D, 26T1 到 26T2, 26AA 到 26AC,29，29T)，其可用以选择性地操作设备及工具串。
[0072]其它实施例可使用轴向枢转部件(例如7N，7P，7Q，7R，7T1到7T3)，其包括充填器(34，34A，34U，34AE)、桥塞(例如 35，35A，35U，35Y1 到 35Y2)、脚蹬捞篮(例如 22，22N，220，22P，22T1 到 22T2)及 / 或柔性隔膜(例如 15，15A，15Q，15R，15T，15U)。
[0073]各种相关实施例可使用轴向枢转部件(7)，其具有至少一个机械臂连杆(例如14B，14C，14Q，14S，14T1 到 14T5，14AE1 到 14AE4)及 / 或带轮机械连杆(例如，26T1 到 26T2，26AC，26AB1到26AB2，26AA，26AE1到26AE2)以进一步操作及选择性地定向工具串。
[0074]再其它实施例可包含使用所述工具串设备及井下装置以强制性地使相异邻接通道(9)内的堵塞部径向向外及/或轴向向下变形以在使用中促使在形成所述堵塞部的周界之间进入或通过。
[0075]各种相关实施例可包括在多个轴杆区段中的至少一个轴杆区段(6)及/或轴向枢转组件部件(7)上操作切割井下装置(3E，3G，3L1，3AE)以强制性地使相异邻接通道(9)内的堵塞部的至少一部分变形以通过或穿越所述堵塞部。
[0076]其它相关实施例可包含使用机械切割器(13)、化学切割器及/或爆破切割器井下装置(3)，其可使阻塞性壁(9)变形且可用以提供到其的进入或通过。
[0077]再其它实施例可操作可使用于可拆卸轴杆区段上及/或作为轴向枢转组件部件
(7)的部分的楔入井下装置(例如37，37A，37J)，其可用以使用跨越楔状物施加的不同流体压力使妨碍进入或通过壁部分(4，5)的阻塞性残渣变形。
[0078]各种实施例可使用具有中间弹簧式接头(例如23，23A，23T1到23T4，23AE1到23AE2)、转向节接头(例如 16，16C，16E，15V)、铰接接头(例如 25，250，25Q，25T1 到 25T13，25AC1 到 25AC2，25AB1 到 25AB2，25AA1 到 25AA2，25AE1 到 25AE4)及 / 或球形接头的至少两个轴杆区段，其可用以操作及选择性地定向或引导设备工具串。
[0079]各种实施例可使用可在另一环绕轴杆区段内轴向移动的至少一第二轴杆区段，而其它实施例可使用多个可移动轴杆区段，其可进一步包括可用以进一步操作设备工具串的实质上柔性轴杆(例如6B2，6E1)及/或实质上硬质轴杆(例如6BL6E2到6E3，6T1到6T10，6T1 到 6Τ10，6ΑΕ1 到 6AE11,6C1 到 6C2,15D)。
[0080]其它实施例可使用实质上旋转轴杆区段(例如6B2，6C2，6E1，6L1，6L5到6L6)及/或实质上固定轴杆区段(例如6A，6B1，6C1，6D，6E2到6E3，6L2到6L4，6L7，17L7)，其可用以进一步操作设备工具串(例如IA到1E，1G)。
[0081]各种其它实施例可使用爪扣、滑套、剪切销及/或心轴作为固持井下装置(3)，其可用于相关联插座内以选择性地啮合可移动轴杆区段。
[0082]各种实施例可包括轴杆(6)及轴向枢转组件(7)的布置，其可形成孔发现工具(例如2A到2C，2E到2F，3Z)或可携带孔查找器井下装置(3)，其可用以定位可进入或可引导通道以进入或穿越或经过相异邻接通道(9)内的堵塞部内。
[0083]本发明的各种方法和设备可用以操作图像记录井下装置(3)，所述图像记录井下装置可并入到周界可调适设备(2)中或可由周界可调适设备(2)选择性地定向以在使用中对相异邻接通道(9)内的堵塞部成像，其可用于通过使用来自所述记录井下装置的经验性成像数据而进一步选择性地布置及定向可用以穿越可引导通道及/或可用以选择性地使阻塞性通道变形以使其可引导的工具串。在一实施例中，所述工具串可用以将衬里引导到相异邻接通道(9)内的堵塞部中以形成用于进入或通过的可引导通道。
【附图说明】
[0084]下文参考附图仅作为实例描述本发明的优选实施例，其中:
[0085]图1到3描绘平直水泥保持器部署及常规可膨胀充填器井下装置的可用直径的现有技术图及曲线图。
[0086]图4及5说明用于进入或通过水平或倾斜地下井筒相异邻接通道壁的有线卷曲管柱或接合管工具串实施例的实施例，其中残渣的移除是不必要的。
[0087]图6描绘现有技术柔性轴杆及开孔钻头，而图7到21描绘可用于进入或通过地下井筒相异邻接通道壁的有线卷曲管柱或接合管工具串实施例。
[0088]图22及23展示现有技术的经成形聚能射孔弹井下装置。
[0089]图24展示可部署于有线卷曲管柱或接合管上以使得能够进入或通过地下井筒的相异邻接通道壁的经成形装料塑形周界啮合设备的实施例。
[0090]图25到27描绘可与本发明一起使用的旋转线缆操作设备，其中图26展示可与所述旋转线缆工具一起使用的实施例。
[0091]图28到34说明可用以形成本发明的周界啮合设备的轴向枢转部件实施例的各个部分。
[0092]图35到44描绘本发明的实施例，其说明实质性扩展与部署直径比。
[0093]图45展示可用于进入或通过地下井筒相异邻接通道壁的本发明的摩擦减小实施例。
[0094]图46到51说明本发明的各种带轮滑板实施例。
[0095]图52展示现有技术发射枪，且图53描绘本发明人的爆破性压缩活塞。
[0096]图54到59描绘可用于进入或通过地下井筒相异邻接通道壁的本发明的各种工具串实施例。
[0097]图60到67展示可用于使承载流体动力流体的切割工具管柱进入或通过地下井筒相异邻接通道壁的本发明的实施例。
[0098]下文参考所列图式描述本发明的实施例。
【具体实施方式】
[0099]在详细解释本发明的所选实施例之前，应理解，本发明不限于本文所述的特定实施例且可以各种方式实践或进行本发明。
[0100]应理解，在以下各者内解释的使用周界可调适设备(2)实施例(2A到2AE)的各种方法(I)实施例(I到1AE)可用以引导本发明人的任何井下装置或部署在管柱(8)的下端的任何常规井下装置(3，3A到3Z):图4到5的㈧、图12的⑶、图13的(C)、图14的(D)、图7的(E)、图8的(F)及(G)、图15到17的⑶、图18到19的⑴、图20的(J)、图21的(K)、图25到27的(L)、图24的(M)、图31到32的(N)、图28的(O)、图30的(P)、图34的(Q)、图33的(R)、图29的⑶、图35到44的⑴、图58的⑶、图56的⑴、图55的(W)、图 45 的(X)、图 54 的(Y)、图 59 的(Z)、图 50 到 51 的(AA)、图 48 到 49 的(AB)、图 46到47的(AC)、图57的(AD)及图60到67的(AE)，所述管柱包括例如平直电线、卷曲管或使用卷曲管柱兼容连接器(17)的接合管，其中所描述的布置及在连接器(17)的下端处工具组合件可包括具有工具之间的互操作性的工具串实施例(8A到8AE)，其可用以促使经由地下井筒(10)的经阻塞相异邻接通道或相异邻接通道(9)的壁的进入或通过。
[0101]现参考图1，说明处于各种部署阶段(72到75)的现有技术脚蹬捞篮(67)水泥保持器￠6)的正视图，其表示最相关的平直管线现有技术，主要应对工具的紧固及/或用水斗倾倒、酉出或移除残渣。此外，其它现有技术用途包含经由圆形且直径相对恒定(但具有各种接头禁区及规划限制物)的井筒或例如经由尾管(76)的圆形周界将小工具放置到直径显著不同的生产内衬或套管(77)中，以及工具￠8)在管(76)、内衬或套管(77)内的锚定。
[0102]在脚蹬捞篮的现有技术部署的所说明实例中，水泥保持器￠6)首先以收缩状态部署(72)到尾管(76)下方的点处，展示为虚线，其中上部致动器(3，69)用以在第二阶段中(73)致动将保持器￠6)锚定到套管(77)的滑套(68)，展示为虚线。部署的第三阶段
(74)使用第二井下致动设备(3，70)致动套管(77)内的脚蹬捞篮(22)，其中实质上不同的直径(4，5)存在于套管与尾管之间，其可防止在捞篮被致动时取回捞篮。部署的最终阶段
(75)为移除上部致动器(70)及环绕轴杆，留下内部中心轴杆(71)，用以通过使用井下致动器(69，70)沿着长度致动轴向可移动轴杆来致动滑套￠8)及内部的脚蹬捞篮(22)。
[0103]众多常规致动井下装置可用以执行本发明的各种实施例内的这些常见致动任务，其中所引用的参考文献提供对20世纪40年代之前的此常规实践的各种修改。
[0104]尽管现有技术并非完全不能穿越管(5，76)与套管(4，77)或开放孔(图2的79)之间形成的实质上不同周界，但需强调的是，常规技术假定管与套管未例如被残渣或污垢堵塞或被挤压或收缩，且其中圆形周界提供相对低摩擦因数，且借此例如有线项导引件通常用于尾管(76)的下端处，且突出到套管(77)孔内以辅助穿越不同直径。因此，尽管本发明及现有技术两者都适合于尾管，但本发明通过例如不需要有线项引导件或圆形周界而提供显著益处，其中本发明使得能够进入或通过井筒壁内的残渣，现有技术并未揭示及无法提供这一益处。
[0105]图2及3展示穿过现有技术卷曲管柱可部署可膨胀充填器或桥塞的地下井筒的正视横截面图，且图表分别展示常规可膨胀充填器及桥塞的扩展能力。如从可膨胀技术的业界领先的所引用彩页(TAM国际公司)所复制的图3图表中所示，如果需要使充填器膨胀以啮合内径为大约215.9mm(8.5英寸，其为北海(North Sea)生产套管的平均壁厚)的244.5mm (95/8")套管，常规可膨胀隔膜充填器的部署直径为95.25毫米(mm)或3.75英寸(〃)。95.25mm或3.75英寸(图3中标记为〃)的元件(图3中标记为“el ”)的部署直径对于114.3mm(472英寸)外径管(每米(m)重18.8千克(kg)或每英尺12.6磅，漂移直径为97.4mm (3.833英寸))可为可接受的，但其将不适合较重壁114.3_(472英寸)外径管或较小直径的API管，且仍啮合或保持在所述244.5mm(95/8〃)套管的壁内。通常，此不为重要问题，因为主要目的(如图表所表明)是保持差压，其中所述94.25mm(3.75英寸)部署直径可膨胀充填器能够保持介于206.9巴与275.8巴(分别为每平方英寸3，000磅及4，000磅)之间的差压。能够穿过55mm(2.165英寸)漂移直径的API 73mm(2.875英寸)外径管(重量为12.6kg/m(8.44磅/英尺))的可膨胀充填器可具有54mm (2.125英寸)的部署直径，其中根据所述领先制造商的图表，最大可扩展管道周界啮合直径介于152.4mm(6英寸)与I77.8mm(7英寸)之间。
[0106]因此，如图2所示，如果常规可膨胀充填器(78)能够经由54mm(2.165英寸)内部漂移直径、73mm (27/8英寸)外径的管(76)部署于管柱(8)上进入用水泥(80)封于开放地层孔(79)(通常大小最小为311.2mm(1274英寸)内径，且称为“开放孔”)内的215.9mm (8.5英寸)内径套管(77)中，那么所述常规充填器不能够以其最大膨胀啮合套管或开放孔与紧固到其隔膜(81)的滑套区段(82)。
[0107]现参考图4及5，所述图描绘沿着水平井筒(10)的正视横截面图，其中与穿过图4的线A-A的图5横截面相关联的线A-A横向于井筒轴线。所述图说明用于使用工具串(8)实施例(M)及井下装置(3)进入或通过相异邻接通道