用于旋转地定向造斜器组件的系统和方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]本发明一般涉及井下子组件系统，并且更具体来说，涉及一种用于将造斜器定向到所需圆周位置的可定向造斜器组件。
[0002]烃类可经产生通过横越地下地层的相对复杂的井眼。一些井眼可包括多边井眼和/或侧钻井眼。多边井眼包括从母(或主)井眼延伸的一个或多个侧井眼。侧钻井眼是从第一大方向转向为第二大方向的井眼。侧钻井眼可包括第一大方向上的主井眼和从所述主井眼转向的处于第二大方向上的次级井眼。多边井眼可包括允许形成对应侧井眼的一个或多个窗口或套管出口。侧钻井眼也可包括允许将井眼转向到第二大方向的窗口或套管出
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[0003]多边或侧钻井眼的套管出口可通过将套管柱中的套管接头和造斜器定位在主井眼中的所需位置处而形成。造斜器用来相对于套管柱横向(或在替代定向上)偏转一个或多个轧机。偏转的轧机切削掉且最终穿透套管接头的部分以在套管柱中形成套管出口。钻头可随后插入通过套管出口以切割侧或次级井眼。
[0004]侧井眼通常是从母井眼以被配置来使烃类回收最大化的预定方向来钻井。在此类装置中，必须在相对于母套管的预定圆周定向处形成窗口。为了适当地定位且旋转地定向造斜器使得在所需方向上铣削窗口，与造斜器相关的闩锁组件延伸且锚定到安装或以其它方式互连在套管柱中的闩锁耦合件中。闩锁组件通常包括多个弹簧操作键槽，其中的每一者具有容纳在内部界定于闩锁耦合件内的配合齿廓中的锚定和定向齿廓。结果，当闩锁组件操作地接合闩锁耦合件的内部齿廓时，闩锁组件和与其相关的井上设备可以被锚定且旋转地定向到套管柱内的所需方向。
[0005]大量的井规划涉及在闩锁组件和造斜器被引入到井眼中之前适当地定向闩锁组件和造斜器。然而，已发现在一些情况中，闩锁组件与闩锁耦合件的操作接合有时候不能将造斜器放置成与所需旋转定向准确对准。在此类情况中，造斜器固定在错误定向中且不能以其它方式独立地旋转以校正错位。相反地，在一些情况中，造斜器必须返回到地表且被重新对准以再次进入到井眼中。如可明白，此类校正动作需要大量时间和费用，且放弃此类补救工作将是有利的。
[0006]发明概述
[0007]本发明一般涉及井下子组件系统，并且更具体来说，涉及一种用于将造斜器定向到所需圆周位置的可定向造斜器组件。
[0008]在一些实施方案中，公开了一种可定向造斜器子组件。所述组件包括:造斜器设备，其包括可操作来引导切割工具到套管侧壁中以产生套管出口的偏转器表面；和定向接头，其包括操作地耦合到造斜器设备的上部耦合件和至少部分接合上部耦合件的下部耦合件，所述下部耦合件当处于未折叠构造中时可关于上部耦合件旋转移动且当处于折叠构造中时可关于上部耦合件旋转固定。
[0009]在其它实施方案中，可能公开了一种将造斜器设备旋转地定位在井眼中的方法。所述方法可以包括:将造斜器设备输送到井眼中，造斜器设备被操作地耦合到定向接头，所述定向接头包括可在未折叠构造与折叠构造之间移动的上部耦合件和下部耦合件；使造斜器设备到达井眼内；将具有定向接头的造斜器设备旋转地定向到关于井眼的所需角度方向；和将定向接头移动到所述折叠构造中。
[0010]在又一其它实施方案中，可能公开了一种定向接头且所述定向接头可以包括:上部耦合件，其界定第一内表面和第二内表面且在第二内表面上提供第一多个支耳；和下部耦合件，其可在上部耦合件内延伸且界定提供第二多个支耳的外表面，第二多个支耳被配置来当上部和下部耦合件从未折叠构造移动到折叠构造时与第一多个支耳啮合。
[0011]所属领域技术人员在阅读以下优选实施方案的描述之后将轻易明白本公开内容的特征。
[0012]附图简述
[0013]以下附图被包括来说明本公开内容的某些方面，且不应被视为排他性实施方案。如所属领域且获益于本公开内容的技术人员将想到，所公开的主题能够作出形式和功能上的相当多的修改、更改、组合和等效。
[0014]图1是根据所公开的一个或多个实施方案的使用示例性可定向造斜器组件的海洋油气平台的示意说明。
[0015]图2是根据一个或多个实施方案的图1的示例性可定向造斜器组件的放大图。
[0016]图3说明根据一个或多个实施方案的处于未折叠构造中的示例性定向接头的部分的截面图。
[0017]图4A和图4B分别是根据所公开的一个或多个实施方案的示例性上部和下部耦合件的等距视图。
[0018]图5说明根据一个或多个实施方案的图3的处于折叠构造中的示例性定向接头的部分的截面图。
[0019]图6说明如沿着图5的线A-A取得的定向接头的等距剖视端视图。
【具体实施方式】
[0020]本发明一般涉及井下子组件系统，并且更具体来说，涉及一种用于将造斜器定向到所需圆周位置的可定向造斜器组件。
[0021 ] 本文中公开的系统和方法提供一种定向接头，其可以用来旋转地定向或以其它方式对准造斜器或偏转器工具，使得可以在正确的角度方向上从母井眼铣削/钻出套管出口和对应侧井眼。此定向接头可以证实在以下事件中是有利的:闩锁组件与对应于造斜器组件的闩锁耦合件之间的接合不能将造斜器或偏转器适当地定向在适当角度方向上。如本文中描述的示例性定向接头消除了将闩锁耦合件定向在套管柱中的适当位置中的需要，且还消除了关于闩锁组件适当地定向造斜器的需要。相反地，示例性定向接头可以被配置且以其它方式被设计来在造斜器到达之后(即，在闩锁组件和闩锁耦合件成功地接合之后)在井下深处一次性地旋转定向造斜器。
[0022]所属领域技术人员将轻易明白本发明提供的多个优点，这包括但不限于多边安装的减少的安装装置和成本节省。本发明还降低了确切地规划闩锁耦合件到达井下在后套管柱中被定向到何处的需要。本发明还可以证明在以下情况下是有利的:信息改变为在闩锁耦合件和套管接头永久地粘牢到井眼中之后应在何处钻侧井眼。
[0023]参考图1，说明根据一个或多个实施方案的可以采用示例性可定向造斜器子组件130的海洋油气平台100。即使图1描绘海洋油气平台100，所属领域技术人员仍然将明白，本文中公开的可定向造斜器子组件130的各个实施方案同样充分适用于在其它类型的油气钻架(诸如陆上油气钻架或位于任何其它地理位置处的钻架)中或之上使用。
[0024]平台100可以是居中于位于海底106以下的水下油气地层104上方的半潜式平台102。海底管道108或立管从平台102的甲板延伸到包括一个或多个防喷器114的井口装置112。平台102具有用于升降管柱或工作柱(诸如海底管道108内的钻柱120)的起重设备116和起重机118。
[0025]如描绘，主井眼122被钻井通过各种地球岩层，包括地层104。术语“母(parent) ”和“主(main)”井眼在本文中是用来指定从其钻出另一井眼的井眼。然而，应注意，母井眼或主井眼不一定直接延伸到地球地表，但是反而可为另一井眼的分支。套管柱124是至少部分粘牢在主井眼122内。术语“套管”在本文中是用来指定用以排列井眼的管柱。套管可以实际上是被所属领域技术人员称作“衬管”的类型且可以被分段或连续，诸如连续油管。
[0026]套管接头126可以互连在套管柱124的长形部分或长度之间且定位在井眼122内的将钻出分支或侧井眼128的所需位置处。术语“分支”和“侧”井眼在本文中是用来指定从其与另一井眼(诸如母井眼或主井眼)的交叉点向外钻井的井眼。此外，分支或侧井眼可以具有从其向外钻井的另一分支或侧井眼。
[0027]可定向造斜器子组件130可以定位在套管柱124和/或套管接头126内，且如下文将描述，其部分可以形成套管柱124和/或套管接头126的主要部分。在典型