专利名称：用于通过单个钻孔来操作多个井的系统和方法
技术领域：
本发明大体上涉及通过单个主钻孔对多个井执行操作的系统和方法，其中在所述单个主钻孔内具有一个或多个导管，所述操作包括批量钻孔和完井作业。
背景技术：
用于对一定区域内的多个井执行操作的常规方法需要多个与相关阀门树(valve trees)、井口及其他装置联接的孔和导管。特别地，采用地上导管或泥水分界线以上的导管和相关的产品部件和/或注入装置使每一个井相互连通。结果，在具有多个井的区域内执行钻孔、完井及其他类似操作可能极其昂贵且耗时，因为经常需要安装地上或泥水分界线以上的装置以使其与每一个井相互作用，或者经常需要竖立钻机，然后在使用之后，拆装、 用千斤顶降下和/或取回锚，并且将钻机移动至每一个连续的井。对于多个井，为了执行这些相同的钻孔、完井以及其他类似的操作存在巨大的风险和费用，而且在糟糕的环境中(例如在海面之下、北极区域或空间有限的那些情况下，例如当对离岸平台或人造岛屿进行操作时)会增加风险和费用。此外，地上或泥水分界线以上的阀门树和相关装置的费用可能在经济上具有劣势，并且使用上述地上或泥水分界线以上的装置由于重大的负面环境影响而经受各种环境或其它工业规章的影响，从而限制了井的数量。存在对如下系统和方法的需求，所述系统和方法可用于通过多个独立的井筒来生产和/或注入，和/或通过单个主钻孔对一定区域内的多个井执行其他操作。还存在对如下系统和方法的需求，所述系统和方法可用于通过单个主钻孔对多个包括一定区域内的横向间隔的井进行操作，在超过使用常规多边分支可实现的距离范围内，在不需要移动钻机的情况下具有横跨多个井的批量操作能力。还存在对如下系统和方法的需求，所述系统和方法可用于通过一定区域内的多个井进行生产和/或注入，可在靠近表面岩层内的范围内使用，使取决于装置的表面、成本以及相关的负面环境影响降到最低。本发明满足这些需求。
下面结合附图描述本发明的多个实施例，其中附图为图1是现有技术的离岸钻机之下的多分支井筒的视图。图2是现有技术的一定区域内的多个岸上阀门树布置的视图。图2A是本系统实施例的正面剖面图，该系统包括连接到井口壳体的竖管，井口壳体连接到与多个下部井筒连通的导向套管室。图2B是本系统的实施例的剖面图，在该系统中用于将液体输送到表面的海底井口连接器和周围竖管连接到海底井口，而附接到海底井口的压差防漏室与导向套管室接
I=I O图3是与本系统的例如图41、42和/或67所示的实施例接合的多个横向分离设置的井筒的剖面图。图4-7是本系统的与不同类型和定向的横向间隔设置的井筒接合的多个实施例的横剖面图。图8-17示出了在通过形成腔室接合部来提供与多个井筒的连通以及通过相关的孔选择器使腔室接合部分离成可安装的部件的不同阶段，本系统的多部件腔室接合部的实施例，并且图8、10、12、14和16是腔室接合部和孔选择器的立体图，以及图9、11、13、15和 17分别是图8、10、12、14和16的俯视图。图18是双壁腔室接合部的一个实施例的俯视图。图19是图18的腔室接合部沿线E-E的剖面图。图20是图18的腔室接合部的仰视图。图21是图19所示横截面的等距图。图22是可与图18腔室接合部一起使用的钻孔选择工具的一个实施例的俯视图。图23是图22的钻孔选择工具沿线F-F的剖面图。图M是图19和23的横截面的等距图，示出了设置在腔室接合部内的钻孔选择工具。图25是双壁腔室接合部的替换实施例的俯视图。图沈是图25的腔室接合部沿线G-G的剖面图。图27是图25的腔室接合部的仰视图。图28是图沈中所示的横截面的等距图。图四是图25的腔室接合部与附加双壁腔室接合部接合的等距剖面图。图30是可用于插入到图25的腔室接合部的钻孔选择工具的一个实施例的俯视图。图31是图30的钻孔选择工具的剖面图。图32是图25的与图30的钻孔选择工具接合的腔室接合部的等距剖面图。图33是一系列腔室接合部的替换实施例的俯视图。图34是图33的腔室接合部沿线1_1的剖面图。图35是图31所示的钻孔选择工具横截面的等距图。图36是图34所示的一系列腔室接合部的横截面的等距图。图37是图23所示的钻孔选择工具的横截面的等距图。图38是当图31的钻孔选择工具设置在图34的腔室接合部内时，图31和34的横截面的等距图。图39是当图37的钻孔选择工具设置在图34的腔室接合部内时，图34和37的横截面的等距图。图40是可用于插入到图41的腔室接合部的钻孔选择工具的一个实施例的等距图。图41是如图3所示的紧固到导管上端部的腔室接合部的一个实施例的等距图。图42是可用于插入到图41的腔室接合部内以形成一系列腔室接合部的腔室接合部的一个实施例的等距图。图43是可用于插入到图42的腔室接合部内的钻孔选择工具的一个实施例的等距图。图44是用于将附加孔配置到图41和42的腔室接合部内的各腔室的方法实施例的正面俯视图。图45是图44的腔室接合部沿线A-A的部分的概略图，示出了腔室和附加孔之间的界面形状。图46是图44的腔室接合部沿线B-B的部分的概略图，示出了腔室和附加孔之间的界面的形状。图47是钻孔选择工具的实施例的立体图。图48是具有与附加孔连通的外壁环形导管的腔室接合部的实施例的立体图。图49-50是可与图47的钻孔选择工具一起使用的腔室接合部的实施例的等距俯视图。图51示出了图47的钻孔选择工具插入到图48的腔室接合部内。图52是具有挠性连接器设置以便于安装的腔室接合部的实施例的等距视图。图53是腔室接合部的实施例的正面图，该腔室接合部具有用于控制腔室与相关导管之间连通的紧固阀。图M-57是紧固到图53的腔室接合部的下端部的导管安装的概略图，图55和57 分别是图讨和56的俯视图。图58是双壁腔室接合部的实施例的俯视图，该双壁腔室接合部具有多个容纳在最外侧的孔内的导管孔。图59是图58的腔室接合部沿线J-J的剖面图。图60是可与图58的腔室接合部一起使用的钻孔选择工具的俯视图。图61是图60的钻孔选择工具沿线K-K的剖面图。图62是图60的钻孔选择工具插入到图58的腔室接合部内的等距剖面图。图63是双壁腔室接合部的实施例的俯视图，该双壁腔室接合部包括具有多个附加孔的导管以及在最外侧的孔内具有单个附加孔的导管。图64是可与图63的腔室接合部一起使用的钻孔选择工具的等距图。图65是图63的腔室接合部沿线L-L的剖面图。图66是在其内插入图64的钻孔选择工具的图65的腔室接合部的剖面图。图67是腔室接合部的实施例的等距图，该腔室接合部具有用于控制腔室与相关导管之间的连通的紧固阀，以及插入到井筒或其它腔室接合部内的安装装置。
图68是图67的腔室接合部的替换实施例，其具有代替图67中的线M-M的上端部的替换构型。图69是图68的腔室接合部的俯视图。图70是具有防磨损装置的腔室接合部的替换实施例的俯视图。图71是图67的腔室接合部的一部分的立体图，示出了在导管之间设置有用于形成旁路歧管的交叉连通。图72是可与腔室接合部一起使用的钻孔选择工具的正面图。图73是图72的钻孔选择器的部分俯视图。图74是图73的部分钻孔选择工具的正面图。图75是多部件腔室接合部在执行图12-15所示的安装方法之前的实施例的俯视图。图76是图75中的小腔室接合部的容纳在大腔室接合部内的沿线N-N的一部分的等距图。图77是图76的大腔室接合部的一部分的部分等距图。图78是图77的大腔室接合部在线0内的等距剖面图的部分示意图。图79是图76的小腔室接合部的一部分的等距剖面图，该小腔室接合部具有沿附加孔的导管之间的线C间隔开的腔室。图80是由将图79的小腔室部顺序插入并紧固到图78的大腔室接合部内而形成的多部件腔室接合部的等距剖面图。图81和82是多部件腔室接合部的实施例，图81示出了腔室接合部的单独部件， 而图82示出了图81的部件组装在一起的状态。图83是可用于紧固多部件腔室接合部的紧固工具的俯视图。图84是图83的紧固工具沿线P_P的剖面图。图85和86分别是图84的紧固工具在线Q和R内的部分的放大图。图87是包括紧固装置的多部件腔室接合部的实施例的等距图。图88-91是图87的腔室接合部的部分的放大图，图88、90和91分别示出了图87 中位于线S、T和U内的部分，图89示出了可与图87的腔室接合部一起使用的紧固装置的实施例。图92是腔室接合部的实施例的俯视图。图93是图92的腔室接合部沿线V-V的剖面图。图94和95分别是图93的腔室接合部在线W和X内的部分的放大图。图96和97是多部件及多壁腔室接合部的实施例，图96示出了腔室接合部的各个部件，而图97示出了图96的部件组装后的状态。本发明的实施例将参照上述附图在下文进行描述。
具体实施例方式在详细说明本发明选定实施例之前，应当理解的是，本发明并不仅仅限于在此描述的特定实施例，本发明还可以通过多种方式来实现或实施。本发明大体上涉及适用于生产、注入多个井和/或对该多个井执行操作的系统和方法，其中所述多个井是多个经由单个主钻孔横向间隔开的井。为提供进入各想要选择的井的入口，提供了与单个主钻孔内的一个或多个导管流体连通的一个或多个腔室接合部。 所述腔室接合部是具有腔室和与该腔室交叉的多个孔的结构。所述孔中的第一孔用于与经由主钻孔内的一个或多个导管而穿过地下岩层的表面连通，腔室接合部内的一个或多个附加孔可用于通过相关的导管而与任意数量的井筒连通。由此，腔室接合部可具有任意形状或设置的孔，以便与导管的期望构造接合。任意数量和任意设置形式的腔室接合部和/或连通导管可以串联或平行方式插入或者穿过单个主钻孔并且装配好，以适应任意构型的井。也可以使腔室接合部和导管相对于彼此同心或偏心地装配，从而共同限定了环形区域，用于使物质流入或流出选定定的井，并且在周围环境与腔室和导管的内部之间提供了多重屏障。由此形成了可包括任意数量的具有或不具有环形区域的，连通的或间隔开的导管和腔室的组合结构，其中每一个导管和/或环形区域与流入或流出选定定的井的物质连通。通过向腔室接合部插入钻孔选择工具，可单独或同时进入、生产、注入每一个井和 /或对所述井进行其它操作。所述钻孔选择工具可包括外壁、上开口、以及一个或多个下开口，其中上开口在插入钻孔选择工具时与第一孔对准，每一个下开口与腔室接合部的附加孔对准，以便与相关的井筒连通。使用钻孔选择工具能够选择性地分离单个井或成组的井， 或者与所述单个的井或成组的井连通，以执行包括钻孔、完井、中断操作以及其它类似任务的多种操作。所需的工具和装置、底部钻孔组件、挠性管、钢丝绳底部钻孔组件，以及用于对选定的井筒执行操作的类似元件，可以下放穿过导管而进入到设置于腔室接合部内的钻孔选择工具的上开口，之后由钻孔选择工具引导穿过钻孔选择工具内的下开口而进入到选定的井筒。在本发明的一个或多个实施例中，每一个腔室接合部内的孔的设置形式可使得某些孔具有不完整的圆周。在这样的实施例中，钻孔选择工具可包括扩展部件，所述扩展部件的尺寸和形状适于通过所述孔中的一个，使得当钻孔选择工具适当地插入和定位时，所述扩展部件使选定择的孔的圆周完整，由此在断开其它孔时能通过所述孔与对应的井连通。通过提供经由单个主组合孔选择性地进入多个井筒的入口，由于减少了地上装置需求并且减少或消除了移动、建立以及拆装钻机和类似装置的需求，本发明的系统和方法相较于现有方法提供了更高的效率并降低了成本。用来减少生产井或对井进行其他操作的导管及地上装置的数量的常规方法通常是有限的，所述方法的最大共同点是对多分支井进行钻孔，其包括从中心主钻孔的大致横向上钻出多个附属孔。美国专利5，564，503中描述了多分支井技术的不同实施例，其全部内容通过引用在此合并。图1示出了多分支构型的示例性实施例，其包括具有从主井筒分出的多个横向井筒的离岸钻机(1)。图中示出了不同类型的横向井筒，包括未密封的结合部O)、未密封的连续鱼骨多分支接合部(3)以及机械密封的接合部G)，每一个分支都发自单个主钻孔。为避免倒塌风险，横向完井通常仅在合格的岩石结构中使用，而且进入或再次进入横向完井筒的能力是有限的，井筒内的分离生产区域的能力同样也是有限的。此外，横向井筒在其使用和设置上是有限的，由于横向井筒的大致开孔结构，其不适于在地层的表面或接近表面的区域内使用。多分支井及类似方法的替代方式包括在某一区域内单个井筒不受限制的间隔开。图2示出了用于通过多个井筒生产地下储藏室的彼此间隔的多个岸上表面采油树(5)，每一个表面采油树( 能够进入单个井筒。只有当由生产装置所占用的空间的数量并不涉及经济和环境因素时，而且当生产操作的复杂性很低时，才适用所述不受限制的方法。本发明的系统和方法克服了上述常规方法的局限性，而且能够在任意类型或其结合的井上单独或同时进行操作，所述操作包括但不限于生产碳氢化合物或地热能，注入水或提升气体以促进生产，将废水或其它废弃物注入到废弃的井中，为保压而将气体注入到井内或者注入到储藏井内的气体存储室，或者进行这两种操作的组合。此外，本系统和方法对于任意的操作提供了同时或单独进入每一个井的能力，这些操作包括批量完井操作、批量钻孔操作、生产、注入、废弃物处理、或其它类似操作，同时在井筒和/或环境之间阻止了液体或其它材料的迁移和/或污染。此外，可设置任意数量的阀门、歧管、其它类似装置或其组合，以便与组合主钻孔内的腔室接合部在地下环境中连通。随后可设置单个阀门树或类似装置以便与主钻孔的上端部连通，其中阀门树是可操作的以便与任一钻井连通。用于在单个树内组合多个井筒导管的常规系统通常限于上述用途，浪费表面的空间在某些应用中是受限的和/或昂贵的。 此外，不像地上常规系统，本系统的实施例同时适用于地上应用和海底应用，从而减少了贵重歧管以及所需装置的量。本发明还涉及通过形成腔室接合部而提供与多个井连通的方法。可提供和设置包括同心导管的多个导管，以使得每一个导管的上端部大体上靠近于其它每一个导管的上端部。随后可提供具有开口上端部部和封闭下端部部的一个或多个主导管，以使得多个导管的上端部部被主导管封闭。可以去除导管的材料(其包括主导管的部分)以形成用于与一个或多个井连通的附加孔。类似地，可去除主导管的材料(可包括用于形成附加孔的导管的部分)以限定腔室，其中每一个导管与该腔室在其中一个附加孔处交叉。当分离其它井筒时，具有与腔室上端部部对应的上孔和与一个或多个附加孔对应的一个或多个下孔的钻孔选择工具可以插入到腔室内，以提供通过选定定的附加孔而进入到一个或多个井筒的入由此，本系统和方法通过单个钻孔内的一个或多个导管提供了在一定区域内生产、注入任意数量的井，和/或对所述井执行其他操作的能力，从而能够实现选择性的分离和选择性的进入到任意单独的井或多个井的组合。需要最低限度的表面装置来接近和控制与腔室接合部连通的每一个井的操作，单个阀门树足以通过单个钻孔内的一个或多个导管与每一个井连通。现参照图2A，示出了本系统的一个示例性实施例，其中在海底钻孔操作期间用于回到海平面的周围竖管(125)连接到并且操作井口壳体(IM)，其中井口壳体(124)又连接到具有海底标杆(123)的永久性引导基部(122)上，以便于指引通向表面的方向。在图示的实施例中，能够接收导向套管室03)或腔室接合部的钻孔可借助于附接到井口壳体(124)的导向套管室(43)、永久性引导基部(122)及海底标杆(123)轴向向下移动，以使得多个部件能够作为一个单元进行运转并且粘接到适当位置(121)。应该注意的是，图2A示出了本系统的单个示例性实施例，本系统的其它实施例可包括井口壳体(124)和导向套管室03)的使用。附接到井口壳体(124)的导向套管室G3)包括引导模板(113)，该引导模板(113)通过位于各中间套管(115)顶部的抛光钻孔接收器(112)来接收中间套管(115)。为了促进形成用于气举或其他激励措施的内含物的外部压差屏障，可以通过使用刺入(stab-in)连接器(图2A中未示出)将地下结构、导向套管室(43)、引导模板(113) 以及中间套管(115)之间的空间用薄泥浆填塞(114)。通过这种方式，可在安装于内的任意装置的周围形成压差密封封套，以提供防止液体、气体或水蒸气从最里面的导管泄漏的最后屏障。现参照图2B，示出了本系统的示例性实施例，其中海底井口连接器(116)和用于将液体提取到表面的周围竖管通过附接到海底井口(117)下方的压差防漏室或腔室接合部而附接到海底井口(117)。本系统的其他实施例也可包括井口和腔室组件的使用，这与参照海平面上离岸或岸上环境描述的实施例类似。具有通过使用倾斜连接器(120)附接到其下方的连接器和PBR心轴的压差防漏室 (43)轴向向下运转并塞紧到抛光钻孔接收器(11 中，所述抛光钻孔接收器(11 附接到中间套管(11 中以形成压差控制屏障，从而防止液体、气体或水蒸气从产品或注入管中泄露，其中腔室接合部(图2A中的41)和腔室接合部(图2B中的41)之间的环空压力可为正压或负压。在海平面之上的应用中，环空压力可为正压、负压或大体上与常压相等。环空压力为负压时的内含物具有绝热性，其在高温钻井、处于永久冻土的北极区域钻井、以及其他环境敏感的环境中具有优点，其中压差防漏室或腔室接合部可被用来降低热辐射， 以及降低钻井辐射地下热或气体贮存井中的气体膨胀引起的冷量。现参照图3，所示的是多个横向分隔开的井筒的剖面图，其与本系统的实施例接合，例如图41、42和67中所示的那些。示出了固定到位于下方的中间套管或导管09)的组合主钻孔(6)，所述套管或导管09)与储藏室(3 内的三个横向分隔开的井筒连通。输油导管03)通过中间导管(XT)连通组合主钻孔(6)与各横向分隔开的井筒之间。所示的第一井筒包括适用于近地平线砂筛完井的砂筛(34)。所述的砂筛(34)和输油导管设置在无支撑的或充满砂砾的地下钻孔中，并且通过使用封隔器与输油导管一起回接到衬垫或套管上。在其底部具有第二封隔器(30)的上完井输油导管(XT)与井筒连通， 并且回接到抛光钻孔接收器以及心轴密封管组06)上，所述心轴密封管组06)紧固到延伸穿过组合主钻孔(6)的导管03)。第二井筒示出了对盘管(3 进行欠平衡钻孔的开孔完井操作，该操作通常能使在进行输油导管钻孔时引起的外表面损伤最小化。第三井筒示出了接合剂和穿孔衬垫完井，其中设置在导管或衬垫Q8A)周围的接合剂(3 具有穿孔(36)。衬垫悬挂器和顶部封隔器08)用于将导管或衬垫08)紧固到中间套管或导管09)的底部。在必须有更高压力承载能力的情况下，可通过紧固装置0 将附加导管04)紧固到中间套管或导管09)。现参照图4至图7，示出了与多个横向分隔的井筒连通的组合主钻孔(6)，所述多个横向分隔的井筒在使用常规多分支方法时不能从单个表面位置进入。所示的每一个井筒适用于不同类型的生产和/或注入操作。图4示出了组合主钻孔(6)的下端部与两个生产井筒(7)和第三井筒(8)接合的结构，其中第三井筒(8)通过使用注水法向地下水位注水以维持储藏室(9)内的压力。
图5示出了组合主钻孔(6)的下端部与产生于第一地质断层石块的第一井筒 (11)、产生于第二地质断层石块的第二井筒(12)、以及产生于第三地质断层石块的第三井筒(13)接合的结构。如图所示，三个横向间隔开的略微倾斜的井筒产生于不同的断层石块与传统的使用长的水平井相比带来了一些优点。当通过智能完井方法使储藏室具有不同的压力存在时，可以向组合钻孔设计提供节流阀或节流孔以调节压差及减少生产收回。图6示出了组合主钻孔(6)的下端部与产生于中间深度(18)的第一井筒(14)、产生于较浅深度的第二井筒(15)、以及产生于更低深度的第三井筒(16)接合的结构。每一个井筒(14、15、16)可以生产直到地下水平面上升超过相应的深度(17、18、19)，此时从各井筒的生产可以终止。防止水流通过井筒的能力可以通过向组合主钻孔(6)内的腔室接合部下方的组合主钻孔(6)的导管附加附加阀门来实现，以使得智能完井方法的使用具有区域分离性能。如前所述，在使用钻孔选择工具进行修井时，可以设置用于区域分离的常规插塞或插脚。在图示的完井结构中附加前述流动控制性使得在存在水的生产操作期间，减少了具有必要的切断保护部件的水处理装置的数量，从而显著缩减了这样的操作的时间及费用。图7示出了组合主钻孔(6)的下端部与第一井筒(21)、横向分隔的井筒02)以及附加井筒OO)接合的结构，其中所述第一井筒涉及地质特征，所述横向分隔的井筒 (22)涉及地质特征的使用第一井筒不能有效排干的区域，附加井筒OO)与用于储存或废弃物处理的分隔的地下特征连通。现参照图8至图13，示出了用来构造连通组合主钻孔和多个井筒之间的腔室接合部的方法步骤的实施例，该方法以构造的连续步骤进行。图8是示出了部分腔室接合部(37)的立体图，图9是示出了部分腔室接合部(37) 的俯视图，所述部分腔室接合部(37)具有叠置投影的附加孔和附加孔导管(39)，其中前述的附加孔会聚到或者靠近与切割面A-A对应的第一孔(38)的直径，该第一孔(38)用于与单个主钻孔内的导管连通；前述附加孔导管(39)具有与切割面B-B对应的下端部，用于与不同的井筒连通。每一个附加孔导管(39)的中心线在部分腔室接合部(37)的基部处分离，但是，当钻孔选择工具设置在第一孔内部时，前述中心线会聚于第一孔(38)或与第一孔(38)靠近，从而对准并可进入到每一个附加孔(39)。图10是示出了装配好的腔室接合部00)的立体图，图11是示出了装配好的腔室接合部GO)的俯视图，所述装配腔室接合部GO)具有设置在部分腔室接合部(图8中的 37)周围的导管，从而在每一个附加孔导管(39)的上方限定出腔室01)。所示的导管在其上端部具有开口腔(即，第一孔)、仅由附加孔导管(39)的内径穿透的壁、以及限定出腔室 (41)的封闭底部(42) 0图12是示出了完整腔室接合部G3)的立体图，图13是示出了完整腔室接合部 (43)的俯视图，其中所述完整腔室接合部具有导管并在其上端部具有第一孔，而且所有的材料从附加孔导管(39)的内径去除，以形成从腔室Gl)伸出的可用的附加孔口。所示的附加孔口导管(39)在腔室内的紧固点04)处相遇并合为一体。延长附加孔导管(39)的长度能够使附加孔导管(39)的中心轴线相对于腔室Gl) 的中心轴线具有较小的发散角，这有助于不同的工具和装置通过钻孔选择工具插入到腔室接合部G3)的腔室以及附加孔导管(39)。在本发明的多个实施例中，为了在腔室接合部^幻内保持与垂直方向的小角度偏转，可以利用长的腔室接合部。长的腔室接合部可以分成其尺寸适合于插入到地下钻孔的不同部件。如图8至10所示，切割面A-A和B-B显示为垂直于腔室接合部的潜在分割面，用于促进腔室接合部插入并集成到地下岩层中。切割面A-A显示出叠置投影的附加孔的上端部沿着它们的中心轴线会聚或靠近第一孔(38)的直径，并且在轴向上位于示出了附加孔口投影的下端部的切割面B-B的上方。应当注意的是，切割面A-A和B-B的位置是示例性的， 并且在会聚投影线的中心轴线的任意位置上可设置任意数量的切割面。由此图示的腔室接合部G3)由附加的孔口导管(39)和切割面A-A和B-B之间的角度定位所限定，其中导管被紧固到腔室Gl)上，所述腔室Gl)具有位于其上端部的第一孔、封闭的下端部G2)以及能够接收钻孔选择工具的具有腔室壁的开口腔，所述腔室壁具有与附加孔导管(39)的内径连通的通道。图13示出了沿腔室接合部的中心轴线的切割面C-C-C，当主钻孔的直径限制了能被插入到其中的装置的尺寸时，可以使用例如图12和13所示的较小的组合式或分开式腔室接合部，并被插入和紧固到例如图14和15所示的较大的部分腔室接合部，以促进组合式腔室接合部的向下钻进构造。现在参照图14和15，图14是示出了部分腔室接合部05)的立体图，图15是示出了部分腔室接合部0 的俯视图，其中部分腔室接合部0 具有带封闭下端部0 的腔室，附加孔导管(39)外表面的某些部分被移除以获得最大外径，并在紧固点G4)处与腔室结合，以适应腔室接合部的通过具有有限最大直径的钻孔向下钻孔的构造。腔室接合部的附加部分，如沿图13所示沿切割面C-C-C切割腔室接合部03)形成的那些部分可以插入到部分腔室接合部0 内以形成完整的腔室接合部。现参照图16和17，分别示出了可用于图12的腔室接合部03)内的钻孔选择工具实施例的立体图和俯视图。所示的钻孔选择工具G7)具有延伸穿过其中的内孔(49)，终止于下部孔口(50)处，当钻孔选择工具G7)插入到位于其中的腔室内时，钻孔选择工具G7) 与腔室接合部的附加孔对准。类似地，当插入钻孔选择工具G7)时，内孔09)的上部开口与腔室接合部的第一孔大致叠置。钻孔选择工具G7)的下端部可利用与切割面A-A叠置并且与内孔G9)相对的切割面D-D集成到延伸部件08)内；在腔室接合部的腔室内，延伸部件G8)被制成具有适当尺寸并被构造成用来完成附加孔导管(39)的与内孔09)对准的圆周。在形成于钻孔选择工具下端部的延伸部件G8)被插入到腔室中，钻孔选择工具的上端部可突出到该腔室的外部，延伸进入与腔室的上端部接合的导管。现参照图18-21，示出了井(51)的接合部，多个井可选择性地允许在该接合部处合并。井(51)的接合部由多个部件或双壁腔室接合部所限定，图中示出了包括彼此同心设置地两个独立的腔室接合部(43)，每一个腔室接合部在其中限定了腔室01)。作为双壁同心导管的附加孔导管(39)从其中延伸出来。由此，限定了环形空间的双壁结构在导管的最内部空腔和地下环境之间提供了两道屏障壁和分离，其中所述两道屏障壁容纳于地下环境中。图19是沿线E-E截取的图18所示的井(51)的接合部的剖面图，更清楚地示出了设置于大腔室接合部内的小腔室接合部。腔室Gl)和腔室接合部^幻的附加孔导管(39) 在紧固点G4)处紧固到一起，靠近封闭的腔室底部0 和腔室接合部的壁，使得每一个腔室接合部的底部大致平行。所示的腔室Gl)的中心线和每一个附加孔导管(39)的中心线在接合点(52)处相交，除非分离地使用钻孔选择工具或其他分离工具，则来自于每一个附加孔导管(39)的连通通道在腔室内或在与腔室Gl)的上端部接合的导管内合并。图20示出了井(51)的接合部的仰视图，其更清楚地示出了同心的附加孔导管(39) 在靠近腔室Gl)的底部和壁部的紧固点G4)处紧固到腔室01)。现参照图22和23，示出了可与图18-21的腔室接合部一起使用的钻孔选择工具的实施例。图示的钻孔选择工具G7)具有适当的尺寸，用于插入到最里面的腔室接合部的腔室Gl)的上部开口，所述钻孔选择工具G7)具有内孔(49)，其以一角度延伸穿过钻孔选择工具G7)的主体，并终止于选择钻孔(50)。根据相对于腔室接合部的上部开口分离的附加孔导管的定位，所述内孔G9)可以是同心的、偏心的、锥形的、倾斜的、直的或具有任意其他所需的形状或角度。如前所述，附加定位和/或引导装置也可与钻孔选择工具的上端部和/或延伸部件接合，其中延伸部的上端部由切割面D-D限定，这样，位于导管内的附加装置与腔室接合部的腔室上端部接合。图M是图18-21的腔室接合部的立体剖面图，其中图22和23的钻孔选择工具插入到腔室接合部内。图中所示的内孔G9)的上部在腔室Gl)内与腔室接合部的上部孔口对准，而钻孔选择工具G7)的选择孔(50)定位成与腔室接合部的附加孔导管(39)的其中一个对准。应当注意的是，当图示的钻孔选择工具G7)能够进入到单独选择的附加孔口导管(39)时，每一个其他附加孔导管被钻孔选择工具G7)的外表面分离。现在参照图25至观，示出了多部件腔室接合部的替换实施例，其具有两个同心的腔室接合部(43)，具有两个同心的附加孔导管(39)，其中第一附加孔导管相对于位于上部的第一孔大体上向下延伸，第二附加孔导管从腔室Gl)的中心轴线以一角度延伸，图示的结构限定了井(51)的接合部。如前所述，同心的腔室接合部G3)在靠近每一个腔室接合部G3)的每一个腔室Gl)的底部02)和壁部的紧固点G4)处紧固。每一个附加孔导管 (39)和腔室(41)的中心线在接合点(52)处叠置。现参照图四，示出了图25-28的腔室接合部与类似构造的第二腔室接合部垂直接合。所述第二腔室接合部与第一腔室接合部的最下端部的附加孔导管接合，从而提供了下面的组合结构该组合结构具有在垂直方向上彼此间隔设置的一个附加孔导管(39)，以及大体上沿向下方向延伸的、限定出井(51)的接合部的下部附加孔导管(39)。具有任意附加孔造型的任意数量的腔室接合部能以串联和/或平行方式叠置或设置，从而能提供与不同构型的井筒接合的附加孔导管，彼此之间旋转或轴向偏离任意距离或角度。现参照图30和31，示出了钻孔选择工具的实施例，所述钻孔选择工具07)具有大体上的管状形状，在其上端部具有倾斜的内孔(49)，所述内孔09)终止于沿钻孔选择工具 (47)的侧边的选择孔(50)处。图32示出了图30和31的钻孔选择工具07)接合到图25- 的腔室接合部03) 内。如图所示，当在腔室接合部的上端部处插入到第一孔内时，钻孔选择工具G7)的选择孔(50)与腔室接合部的附加孔对准，由此可借助于通过工具(passing tool)、盘管和/或其他类似物穿过钻孔选择工具的内孔(49)，而在与对准的附加孔对应的井上实现操作，与此同时，一个或多个其它的井被分离，之后钻孔选择工具能够被移除而恢复所有附加孔和第一孔之间的连通。
现参照图33、34和36，示出了井(51)的由两个叠置的腔室接合部限定的接合部。 图中，上部腔室接合部具有两个附加孔导管(39)，其中第一附加孔导管相对于上部第一孔大体上向下延伸，第二附加孔导管从腔室接合部的侧边开始以一角度向外延伸，所述两个附加孔导管(39)在紧固点04)处与腔室Gl)交叉。附加孔导管(39)的下端部与紧固于下部的第二双壁腔室接合部连通。所示的下部腔室接合部具有两个附加孔导管(39)，每一个附加孔导管靠近下部腔室接合部的底部以一角度向外延伸，并且类似地在紧固点G4) 处与腔室Gl)交叉。图35示出了钻孔选择工具G7)的实施例，其具有穿过钻孔选择工具G7)的主体而倾斜的内孔G9)，并且内孔09)终止于选择孔(50)，当钻孔选择工具07)插入其中时， 选择孔(50)将与图33、34和36的上部腔室接合部的附加孔对准。图38示出了井(51)的接合部，其中图35的钻孔选择工具插入到图33、34和36 的上部双壁腔室接合部内，并且钻孔选择工具的选择孔(50)和上部双壁腔室接合部的附加孔之间对准。图37示出了钻孔选择工具G7)的替换实施例，具有穿过钻孔选择工具的主体倾斜的内孔(49)，内孔(49)终止于选择孔(50)，当钻孔选择工具(47)插入其中时，选择孔 (50)将与图33、34和36的下部双壁腔室接合部的附加孔对准。图39示出了井(51)的接合部，其中图37的钻孔选择工具插入到图33、34和36 的下部腔室接合部内，并且钻孔选择工具的选择孔(50)和下部腔室接合部的附加孔中的一个之间对准。在本发明的实施例中，如前所述，钻孔选择工具的下端部可包括延伸部件， 使得用于引导和/或定位的附加装置能够设置在导管和/或腔室接合部内，例如贯穿接合到最里面的腔室接合部的腔室的上端部。如图33-39所示并结合先前图示和描述的实施例，具有附加孔和其它连通导管的任意组合和构造的腔室接合部可以同心地串联和/或平行地构造，以容纳任意想要的井筒定位，并且可以使用一个或多个对应的钻孔选择工具来获得和/或分离任意构型的附加孔导管。本系统的实施例可通过向地下岩层推进地下钻孔来安装，之后将腔室接合部的下端部设置在地下钻孔的下端部。将导管设置在钻孔内，导管的下端部连接到腔室接合部的上端部。接着，一系列附加地下钻孔可以穿过腔室接合部的一个或多个附加孔导管被推进， 例如通过贯穿腔室接合部和相关导管进行钻孔操作。在附加地下钻孔内延伸的导管的上端部可紧固到附加孔导管的下端部。为了在推进附加地下钻孔使其穿过类似的地质条件而延伸到类似深度或者与其互相作用时能顺序接近每一个附加孔，如前所述的钻孔选择工具可以插入到腔室接合部中，以便将一个或多个附加孔导管与一个或多个其他附加孔导管隔开，与此同时，能促进进入所需的附加孔以便与进入到的井筒内的导管或其它装置互相作用，并使前述导管或其它装置轴向向下推进。通过分批或顺序方式对一系列地下钻孔进行的钻孔、完井或修井，在所获取的知识由于常规记录保持方法或人为变动而变得流失或退化之前，提供了加速应用所获取知识的优点，这是因为与常规方法的相对较短的时间相比，一系列钻孔中的每一个钻孔将穿过同样深度、结构、压力和温度的地质条件，这样允许每一个连续的孔将以更高的效率被钻孔、完井或者互相作用。
现参照图41，示出了设置在地下钻孔下端部的腔室接合部的实施例的立体图，该腔室接合部^幻具有腔室(41)，其具有三个设置于靠近腔室底部0 的附加孔导管(39)。图示的每一个附加孔导管具有抛光钻孔接收器(61)或类似的与其他装置连接的连接器，例如图42所示的位于附加腔室接合部下端部的心轴密封管组。图中示出了键或槽 (58)或类似的内部突出物或接收器，用于与钻孔选择工具和/或其它具有互补突出物或接收器的腔室接合部接合，以使与其接合的物体对准和定位。还示出具有流通口(59)或旁路导管的腔室接合部(43)，用于腔室和附近环形区域之间的液体流动，以便移除废料、 设置接合剂并用于类似操作的液体流动。一旦腔室接合部设置并紧固到地下钻孔的下端部，可通过附加孔导管(39)执行批量操作，并且如图3所示，腔室接合部的下端部能够与和井连通的导管的上端部接合，同时腔室接合部的上端部可以与和组合主钻孔连通的上部导管接合。图40示出了适用于插入到图41的腔室接合部内的钻孔选择工具G7)。所述钻孔选择工具G7)具有索引键或槽(55)，其可以与腔室接合部的键或槽接合以便将钻孔选择工具G7)定位在腔室内。钻孔选择工具G7)具有具有下端部(57)的偏心孔(56)，当钻孔选择工具G7)插入并定位于其中时，所述下端部(57)将与图41的腔室接合部的其中一个附加孔导管对准。钻孔选择工具G7)还具有靠近其上端部的空腔(54)和凹槽(53)，用于容纳闭锁和锁定，和/或与能从腔室接合部插入和收回钻孔选择工具G7)的工具紧固。图42示出了小的腔室接合部(43)，其被做成适当尺寸以便插入到图41的腔室接合部内而形成多部件、双壁结构。图42所示的腔室接合部03)包括腔室(41)，该腔室
具有从腔室底部0 伸出选定长度(64)的附加孔导管(39)以接合下板(67)。应当注意的是，由于图8和图10中所示的切割面A-A的位置应用到图示的腔室接合部(43)，各附加孔导管(39)在其上端部叠置，使得各附加孔导管(39)在其上端部具有不完整的圆周或苜蓿叶形(cloverleaf)的外形，并且在分离和进入附加孔导管时，钻孔选择工具被制成具有适当尺寸和形状以使选定定的附加孔导管的圆周完整。图44是腔室接合部G3)的正面概略图。图45是图44的腔室接合部沿着线A-A 的剖面图，示出了在其上端部具有不完整圆周的叠置附加孔的苜蓿叶形状。图46示出了图 44的腔室接合部沿着线B-B的剖面图，示出了附加孔导管(60)下端部处的圆周之间的分离。附加孔导管的选定长度(64)可由切割面A-A和切割面B-B之间的距离来表示。回到图42，心轴密封管组(66)与每一个附加孔导管(39)的下端部接合。当图42 的腔室接合部与图41的腔室接合部接合时，心轴密封管组(66)可紧固在抛光钻孔接收器 (图41中的61)内，同时下板(67)可邻接或设置于靠近大腔室接合部的腔室的底部。下板 (67)具有形成于其内的槽或键(65)，用于与大腔室内的对应的槽或键接合，小腔室接合部 (43)定位成使每一个腔室接合部的附加孔导管(39)对准。图43示出了钻孔选择工具G7)被制成具有适当尺寸以便插入到图42的小腔室接合部内，所述小腔室接合部在其下端部具有延伸部件G8)。在小腔室接合部已经插入到大腔室接合部之后，钻孔选择工具G7)可用于分离选定定的附加孔导管，通过使选定定的附加孔导管的不完整圆周变得完整，而使选定定的附加孔导管与选定定的井筒连通。图示的钻孔选择工具G7)在其上端部具有凹槽(5 和空腔64)，可通过插入和移除工具来紧固和操作钻孔选择工具G7)。
所示的钻孔选择工具07)具有偏心孔(56)，该偏心孔(56)具有与延伸部件08) 对准的下端部(57)，所述延伸部件06)具有部分内孔(68)，所述部分内孔(68)的被制成具有适当尺寸以便在附加孔导管插入到所述部分内孔(68)时能使小腔室接合部的选定附加孔导管的圆周完整。还示出了索引键或槽(55)，所述键或槽(5 被构造成在腔室接合部内与互补的键或槽接合，由此钻孔选择工具G7)的定位使偏心孔(56)与附加孔导管对准。当钻孔选择工具07)插入到图42的腔室接合部的附加孔的叠置的、苜蓿叶形状的紧固点轮廓内时，延伸部件G8)的部分内孔(68)使对准的附加孔导管的叠置部分的圆周完整，由此提供了具有完整圆周的对准的附加孔导管，从而能够与其他附加孔导管分离。如图8、图10和图40-46所示，以及先前和随后所描述的实施例，任意角度定位和构型的附加孔导管可以构造在切割面A-A和切割面B-B之间，并且能够与腔室接合以便在紧固点处形成具有完整或不完整圆周的腔室接合部，以容纳任意想要的井筒角度定位；任意长度及构型的附加孔可以使用一个或多个在其下端部具有或不具有延伸部件的相应的钻孔选择工具来接近和/或分离。大体上，导管从腔室接合部延伸的角度影响装置穿过腔室接合部的长度。在正常的井中，所述角度的大致范围是每100英尺0到3度，然而每100 英尺5到15度的偏差可能是必然的，例如在短半径的井内，如果使用盘绕管或类似工具，那么每100英尺15到30度的偏差可能是必然的。现参照图47，示出了钻孔选择工具的替换实施例，如前所述，钻孔选择工具07) 具有孔(56)和设置在孔(56)下端部的延伸部件G8)。图示的钻孔选择工具G7)包括一个或多个突起(69)，能够作为用于将钻孔选择工具07)定位在腔室接合部内的另一种方法， 所述突起(69)被制成具有适当尺寸并构造成插入到腔室内的流通口和/或旁路导管内。图48-50示出了腔室接合部的替换实施例，其具有流体旁路导管、覆盖附加孔导管(64)的长度的壁、以及设置在腔室接合部下端部的密封管组(66)，前述密封管组(66)能够用于与其他工具和/或装置接合，包括例如图41所示的附加腔室接合部。图示的腔室接合部^幻可与图47的钻孔选择工具一起使用。图示的腔室接合部具有叠置的附加孔(39)，其发散从而在腔室接合部的下端部横向分离。腔室接合部G3) 还具有贯穿其中延伸的多个旁路导管(59)，用于泥浆流动、流通及移除钻屑、设置接合剂、 以及执行其他类似操作。旁路导管(59)还能够与图47的钻孔选择工具的突起接合，以便将钻孔选择工具定位在腔室接合部内。图49中以虚线示出了腔室接合部的内表面， 示出了附加孔导管从叠置的圆周发散到完全间隔开的导管。图50是腔室接合部03)的平面等距图，示出了苜蓿叶形的叠置附加孔导管(39)，同时示出了右上方的附加孔导管的完整圆周。图51示出的是图47的钻孔选择工具插入到图48-50中的腔室接合部03)的顶视图。钻孔选择工具的孔(56)设置在腔室接合部内，钻孔选择工具的直径略小于腔室的直径。所示的延伸部件G8)使对应的附加孔导管的圆周完整，由此使对准的附加孔导管与附加孔导管彼此分离。现参照图52，示出了腔室接合部03)的实施例，在该腔室接合部G3)中插入有作为腔室的导管，还具有附加孔导管(39)、心轴密封管组(66)以及密封表面(61)，其中附加孔导管(39)包括在其下端部垂直间隔开的挠性下部导管(70)，密封表面(61)是例如靠近腔室接合部^幻上端部的抛光钻孔接收器。腔室接合部还包括下板(67)，当腔室接合部^幻插入到大的腔室接合部内时，前述下板(67)紧靠腔室的底部。当插入腔室接合部G3)时，挠性的下部导管(70)可被引导并与横向间隔开的井筒中的相关装置接合。图53示出了图52的腔室接合部03)的替换实施例的正面图，其中切割面A-A延伸至附加孔导管的中心线与腔室接合部G3)的第一孔的中心线之间的交叉点。所示腔室接合部^幻具有设置在心轴密封管组(66)上方以形成歧管(43A)的阀(74)。阀(74)和密封管组(66)具有偏移间距(75)，用于减少整体构造的有效直径，从而能容易地插入到先前设置的具有有限直径的导管和/或腔室接合部内。下部导管引导板(76)使下部导管(70) 与间隔开的导管束接合，以促进与抛光钻孔接收器或其他对应连接器的分离和连接。还示出了连接器(7 设置在与附加孔导管(39)接合的腔室的第一孔之上，其中附加阀(72)和紧固导管(71)设置在连接器(7 上，当与下部阀(74)结合时，将腔室接合部转变成具有由附加阀形成的向下钻孔歧管的集管(header)。如果阀是液压连接的，那么向下钻孔的歧管可变成智能完井，它能够通过腔室接合部的附加孔导管操纵来自多个井的流(stream)。现参照图M-57，由图53的挠性下部导管和阀概略表示的小的挠性导管(70)束显示为大直径的装置，例如紧固于其中并与每一个挠性导管(70)的轴向长度横向间隔开的表面安全阀(74)。由于导管束被推至腔室接合部内，可以进行解开导管束的动作，以便如图 56和57中所示将每一个挠性导管(70)分成各个附加孔导管。现参照图58和59，腔室接合部03)的实施例具有容纳两个平行的附加孔导管 (39)的腔室(41)，每一个附加孔导管(39)与井筒连通，由此限定出井(51)的接合部。附加孔导管(39)在腔室内Gl)的紧固点G4)处相交。图示的腔室接合部可通过绕包括两个非连接的附加孔导管(39)的小腔室接合部同心地设置大腔室接合部而形成。图示的两个非连接的附加孔导管(39)的构型能够实现同时从一个或多个井筒中抽出物质以及向一个或多个井筒中注入物质。图60和61示出了能够插入到图58和59的腔室接合部内的钻孔选择工具 (47)，该钻孔选择工具(47)具有贯穿其中的终止于选择孔(50)的内孔(49)，选择孔(50) 设置成与腔室接合部的附加孔对准。图62示出了井(51)的包括图58和59的腔室接合部03)的接合部，其中图60 和61的钻孔选择工具G7)设置在腔室接合部中。所示的钻孔选择工具G7)的内孔 (49)与靠近腔室接合部的底部0 的其中一个附加孔导管(39)对准。现参照图63和65，示出了腔室接合部的实施例，其包括绕具有三个附加孔导管(39)的小腔室接合部设置的大腔室接合部，其中附加孔导管(39)可通过容纳于腔室 (41)内的两个不同尺寸的上部开口进入。附加孔导管(39)在紧固点04)处与腔室Gl) 相交。每一个附加孔导管(39)在其下端部与不同的井连通，由此图示的组合结构限定出井 (51)的接合部。所示两个不同尺寸的上部开口的其它目的之一是能够用于同时从一个或多个井筒中抽出物质以及向一个或多个井筒中注入物质。图64示出了钻孔选择工具07)的实施例，其被制成具有适当尺寸以便插入到图 65的腔室接合部的较大的上部开口中。钻孔选择工具G7)具有终止于选择孔(50)中的内孔G9)，当钻孔选择工具G7)插入到腔室接合部中时，钻孔选择工具G7)与腔室接合部的其中一个附加孔导管对准。图66示出了图64的钻孔选择工具07)插入到图65的腔室接合部03)内，示出了选择孔(50)与其中一个附加孔导管对准，同时分离其它附加孔导管。图58-66说明可提供任意构型的附加孔导管，以容纳来自任意数量和构型的井的通过腔室接合部的双向流动。现参照图67，示出了具有三个附加孔导管(39)的腔室接合部03)的实施例，每一个附加孔导管连接到在腔室接合部的顶部与连接器(7 接合的腔室，其中紧固导管 (71)和阀(72)设置在腔室接合部G3)之上。图中示出了下部挠性导管(70)紧固到每一个附加孔导管的下端部，所述下部挠性导管(70)具有与其连通的阀或节流阀(74)，所述阀或节流阀(74)用于将腔室接合部转变成集管并将组件转变成歧管(43A)。在腔室接合部的任一侧上使用的阀能够使腔室接合部用作液压控制阀或节流阀的歧管，由此将歧管转变成智能完井，以便远程引导通过组件的不同流动。下部挠性导管(70)穿过引导板(76)，以促进下部挠性导管(70)的分离和定位， 并且，如果图示的腔室接合部插入其中，那么下部挠性导管(70)可与相邻的腔室接合部的底部邻接。图中还示出了下部挠性导管(70)包括心轴密封管组(66)，当腔室接合部 (43)插入到第二腔室接合部中时，心轴密封管组(66)可与互补的接收器接合。在本发明的示例性可操作实施例中，图67的腔室接合部能够插入到图42的腔室接合部中，而图42的腔室接合部又可插入到图41的腔室接合部中。图41的腔室接合部可以与横向间隔开的井筒构造的上端部接合，例如图3所示，紧固到每一个腔室接合部的下端部的导管与不同的井筒连通。图68示出了腔室接合部的替换实施例，其中图67的腔室接合部的上端部被移除并且在线M-M处被图68中所示的上端部替换。图示的腔室接合部具有与连接器 (79)接合的两个附加孔导管(39)。还示出了与连接器(79)接合的两个导管(71、78)，用于与附加孔导管(39)连通。图中示出了阀(72)设置在其中一个导管(71)内，特别地用于从一个或多个相关的井筒中进行抽出操作，而导管用于从表面注入泵插入以形成歧管(43A)。图69是图67的腔室接合部的上端部被移除并且在线M-M处被图68中所示的上端部替换后的腔室接合部^幻实施例的俯视图。图示的腔室接合部歧管(43A)包括与第一导管(71)连通的两个附加孔(39)，以及与第二导管(78)连通的一个或多个其它附加孔。 图示的实施例用于在生产操作的同时进行注入操作，例如向第二导管(78)注入提升用气体或水以促进通过第一导管(71)的生产，或者在通过第一导管(71)进行生产的同时，向第二导管(78)提供废水、用于存储的碳氢化合物或其他类型的输入物质。图70示出了包括附加孔导管的内孔的腔室接合部G3)的实施例，所述附加孔导管具有从腔室中心发散的倾斜表面(8 。在每一个附加孔导管内设置有辊子(81)，其用作深井开凿操作过程中的磨损保护装置。图中示出的位于腔室接合部G3)的近似中心内的接收器(8 用于与钻孔选择工具接合并定位该钻孔选择工具。腔室接合部还具有多个贯穿孔(80)，在不具有充足的空间使管线穿透到腔室接合部03)的外部时，贯穿孔(80) 用于在不同的操作过程中接纳控制管线。现参照图71，示出了腔室接合部的下部(84)的实施例，该下部(84)具有与每一个附加孔导管的下端部接合的导管(70)。导管(70)具有多个阀(74)，其包括转换阀，用于在选定的导管(70)之间选择性地连通和分离。还示出了在每一个导管(70)穿过导向板(76) 之后，心轴密封管组(66)与每一个导管(70)的端部接合，以促进每一个导管(70)的分离和定位。当本发明的实施例用于从不同的分离断层石块中进行生产(例如图5所示)时， 产生于第一断层石块的高压产品可交叉流入到其它井筒，此时在其它断层石块之间可能存在渗透性连通。产生于高压断层石块的产品和压力可用来冲走低压断层石块，此时断层石块之间的渗透性作为压力节气门以促进生产。本发明的所述实施例具有显著的优点，能够同时获得低渗透性和高压构造，而低压构造或高压水流用于涌入低压贮藏池，而不需要昂贵的水注入装置。图58-71示出了任意构型的附加孔导管开口可用于适应流过腔室接合部的双向流动，而该腔室接合部又可与前述阀的任意构型的向下钻孔的歧管、节流阀或其他流动控制装置接合，前述双向流动还通过用作集管和/或歧管的腔室接合部，前述歧管包括位于歧管组件入口和/或出口导管之间的转换阀，以便以任何方向引导由井的接合部所形成的系统内的流体和/或气体，以及使所述流体和/或气体改向。图72示出了用于插入在图70的腔室接合部或类似腔室接合部内的钻孔选择工具 (47)的实施例。所示的钻孔选择工具G7)包括具有延伸部件(图73和74所示的48)的套筒(141)，还具有设置于其中的靠近选择孔(50)的具有不完整圆周的选择器(68)，前述选择器(68)环绕有例如陶瓷等防磨损材料，以便引导工具、管体以及其他元件容易地穿过选择孔(50)而进入对准的井筒导管。图73和74更详细地示出了具有不完整圆周的选择器(68)的延伸部件08)。根据将要进入的各自附加孔导管的定位，所述具有不完整圆周的选择器(68)可以是锥形、偏心和/或圆锥形。所示的接收器(54)设置在延伸部件G8)内，接收器(54)内的凹槽(53) 用于将延伸部件G8)紧固到例如用于插入和/或抽回的工具上。所示的接收器(54)包括用于防止液压锁紧的排液管(8 。延伸部件08)还包括一个或多个心轴(86)和引导肩部 (69)，例如用于定位延伸部件08)的螺旋肩部。现参照图75至80，示出了用于构造可与本系统一起使用的腔室接合部03)的实施例连续步骤。图75示出了通过将大腔室接合部同心地设置在小腔室接合部的周围而形成的腔室接合部G3)的实施例的俯视图，其中在大、小腔室接合部之间具有用作公差的小间隙。 图76示出了图75的腔室接合部03)沿线N-N截取的等距剖面图。图77是图76中将小腔室接合部移除后的部分的等距视图，这样能够看到大腔室接合部包括具有腔室底部0 的腔室(41)，所述腔室在紧固点04)处紧固到三个附加孔导管(39)。图78示出了图77的大腔室接合部(43)，其中如图75中的线0所示，延伸超过选定的最大直径的所有部分被移除，从而在紧固点G4)处形成了截断后的附加孔导管(46)。图79示出了图76中的大腔室接合部被移除后的部分的等距剖面图，这样可以看出小腔室接合部具有具有底部G2)的腔室(41)，其中腔室紧固到附加孔导管(39)并且沿图75所示的切割面C-C-C组合或剖切成各个部件。图80示出了两个腔室接合部的等距剖面图，其中如前所述，选定直径以上的材料从大腔室接合部上移除。在图75至80所示的方法中，图79的组合在一起的小腔室接合部可通过导管插入到部件中，并且如图78所示通过将部件紧固到选定直径以上的材料被移除后的大腔室接合部而进行装配。在装配腔室接合部之前，小腔室接合部的每一个部件被制成具有适当尺寸穿过主组合钻孔和/或紧固到所述部件的附加孔导管。制成具有适当尺寸以便装配在大腔室接合部内的小腔室接合部可被剖切，并且可在部件内通过主组合孔插入到大腔室接合部内，由此完成大腔室接合部的附加孔导管，通过移除超过选定直径以上的材料而截断前述小腔室接合部，使得小腔室接合部的部件可以与大腔室接合部内的导管悬挂器类似的方法用作地下井口。图81至97示出了用于向下钻孔组件的多部件腔室接合部的实施例。图81示出了第一腔室接合部，其已被剖切成用于插入到大腔室接合部内的三个部件，其中附加孔导管如前所述被最大直径所截断。小腔室接合部的每一个部件包括附加孔导管(39)，其在紧固点G4)处与腔室Gl)交叉。如前所述，所示大腔室接合部的超过选定直径的材料被移除， 从而保留截断的附加孔G6)。通过使用紧固装置(87、89、90)及压差密封装置(88、91)，小腔室接合部可以在一端或两端紧固到大腔室接合部。当心轴(％)插入到一个或多个导管或其它具有用于接收心轴(96)的互补接收器的腔室接合部内时，所述心轴(％)设置在大腔室接合部的靠近下板(9 的下端部处以便定位腔室接合部。还示出了用于使流体穿过腔室接合部流通的流通口(94)。还示出了位于腔室接合部的底部0 的接收器(92)，用于使流体还流通并与钻孔选择工具、紧固于其内的腔室接合部或其他装置接合。在本发明的实施例中，小腔体接合部的部件可与具有截断附加孔导管的大腔室接合部的第一孔紧固，以及例如通过在腔室接合部的部件之间设置压差承载密封来进行加压密封。在使小腔室接合部与大腔室接合部加压密封之后，可以利用流通口(94)实现循环， 其中流通口(94)通过下板(9 与腔室接合部的其余部件分离，前述循环通过接收器(92) 进入或离开腔室。在流体循环之后，可以堵塞接收器(9 并进行压差密封以便压力承载腔室接合部。接收器(9 还可以通过接收心轴或类似定位的部件来定位钻孔选择工具以及插入到其中的其它腔室接合部。图82示出了在小腔室接合部的每一个部件已经插入到大腔室接合部内，并利用激励装置固定以触发设置在空腔(90)内的紧固装置(87)后的完整的腔室接合部(43)，此时紧固装置(87)与对应的紧固装置(89)互相作用。在所示的完整的腔室接合部G3)中， 小腔室接合部的附加孔导管(39)突出大腔室接合部的被截断的附加孔06)，以形成与选定的井筒连通的完整的附加导管以。所示的附加孔导管的上端部在紧固点G4)处紧固到腔室Gl)，并在插入到大腔室接合部期间能够使井筒导管紧固到其下端部，从而可有效地作为向下钻孔的井口，同时小腔室接合部的插入部分用作每一个附加孔的套管或油管悬挂图83至86示出了紧固工具(97)的实施例，其用于插入到被剖切的小腔室接合部的其中一个部分以形成组件(96)。所示的紧固工具(97)与剖切的小腔室接合部的一部分的上端部(98)和下端部(99)接触。图84是沿图83的线P-P截取的紧固工具(97)的剖面图。图85和86分别详细示出了图84的Q和R部分的剖面图。图85是紧固工具(97)的与腔室接合部相接触部分的上端部(98)的详细视图，而图86是紧固工具(97)的位于腔室接合部的靠近附加孔导管 (39)的下端部(99)处的详细视图。所示的紧固工具(97)在密封装置(91)处(例如具有相关环的环状凹槽)压缩上端部(98)。所示的紧固工具(97)具有紧固到空腔(100)内的轴(10 的内柱塞(101)，轴(10 延伸至腔室接合部的下端部(99)，在那里，轴(10 可与紧固装置(10 紧固，在图中紧固装置(10 为制动爪，其可以对应于临近腔室接合部的空腔、导管或其他常规部件。在操作时，柱塞空腔(100)内的压力可以使空腔膨胀，使轴(102) 和内柱塞(101)移动以与小腔室接合部的所需部分接触，并向大腔室接合部推动小腔室接合部的部分。可以向紧固工具(97)施力，或者可以旋转紧固工具(97)以便抵靠腔室接合部的所需部分而形成紧固力。柱塞(101)可还向小腔室接合部和/或大腔室接合部之间的任意密封装置施加压缩力，以使大、小腔室接合部彼此紧固和/或在其部件之间实现压差密封屏障。图87至91示出了用于将小腔室接合部的部件紧固在大腔室接合部内的紧固装置的实施例。所示的小腔室接合部的剖切部分在其下端部具有附加孔导管(39)，并且在其上端部具有用于与紧固装置(10 接合的紧固面(89)，在图89中示出的是在上端部的空腔 (90)内设置的滑动部，并且该滑动部由致动装置(87)驱动。在小腔室接合部部件的下端部还设有与紧固装置接合的类似紧固面(图81中的89)，该紧固面设置在下端部的空腔中并由致动装置(87)驱动。环形凹槽(91)可用于容纳圆环(104)，以促进图示的腔室接合部部件和附近部件之间的压差密封，以使得由紧固工具施加的压力以及通过紧固装置的锁定能实现压差密封。紧固装置(87)设置在滑动部分(10 的上方，例如图89中图示的滑动部分(105) 可插入到靠近大腔室接合部的端部设置的空腔(90)中，使得在滑动部分(10 插入到大腔室接合部内时，滑动部分(10 与小腔室接合部的紧固面(89)接触。图88是大腔室接合部的上端部的详细视图，靠近两个安装好的小腔室接合部部件上端部的紧固和密封延伸部(88)用于将小腔室接合部紧固到大腔室接合部上。图88 示出用于接收滑动部分的空腔(90)，以及设置在环状凹槽内用于与临近部件密封的圆环
(104)。图90是小腔室接合部部件上端部的详细视图，其具有如前所述的紧固和密封延伸部(88)，并且在其上设置有靠近环形凹槽(91)的紧固面(89)，图91是大腔室接合部的下端部的详细视图，示出了滑动部分可以插入到其中的空腔(90)，以使得滑动部分与设置在小腔室接合部部件的靠近附加孔导管(39)的紧固面接触。流通口(94)借助于分隔板与紧固空腔(90)分离。接收器(92)用于使来自流通口(94)的流体流经越过分隔板(93)的腔室接合部。还示出了心轴(95)，其用于在插入到大腔室接合部期间定位腔室接合部并使其与对应的接收器(9 紧固，心轴(％)包括用于将心轴(％)紧固在互补接收器内的圆环 (106)或类似的突出主体。现参照图92，示出了图82的装配好的腔室接合部的俯视图，图示的腔室接合部通过紧固在大腔室接合部内被剖切的小腔室接合部形成。图93示出了图92的腔室接合部03)沿着线V-V截取的剖面图，示出了小腔室接合部的两个附加孔导管从大腔室接合部的截断的附加孔导管G6)突出。图94是图93的腔室接合部的上部的详细剖面图，其上部与用于驱动滑动部分
(105)的致动装置(87)接合，其中滑动部分(105)设置在紧靠紧固面(89)的空腔(90)内。 图94示出了位于密封装置(104)内的被剖切的小腔室接合部的腔室(41)，该腔室在大、小腔室接合部的紧固和密封延伸部(88)之间的相关槽内呈六边形圆环。所示的腔室接合部具有空腔(90)，空腔(90)内设置有滑动部分(105)，这样，可通过使用致动装置(87) 将滑动部分(10 与腔室接合部的紧固面(89)接合来紧固腔室接合部，由此在设置于腔室(41)的环形凹槽(91)、紧固和密封延伸部(88)、大小腔室的腔室底部0 以及密封装置
(104)之间实现压差密封。图95是图93的腔室接合部的下部的详细剖面图，示出了用于致动装置(87)的流通口和液压驱动口，以及附加孔导管(39)位于其中并且可见的定位和紧固接收器(9 。图中所示为六边形圆环的密封装置(104)设置于腔室接合部的底部0 的中间。所示的滑动部分(10 以与图94所示的方法类似的方式设置于腔室接合部的空腔(90)内，使得由紧固装置(87)所施加的力将滑动部分(105)与紧固面(89)接合。由此一旦滑动部分(105) 由致动装置(87)驱动，滑动部分(10 可以由于其形状而相对于互补的紧固面(89)被保持在适当的位置。通过使用柱塞(未示出)可使致动装置(87)与滑动部分(10 接合，在该过程中，使用液压口(108、109)来移动致动装置(87)，并且随后移动滑动部分(105)，以使紧固面(87)接触到附加孔导管(39)上，从而实现小腔室接合部的部件与大腔室接合部的接合和脱离接合。可以将心轴设置在接收器内以分离液压口(108、109)并且将液压锁定到柱塞内以作为二级锁定机构，从而紧固致动装置(87)并防止紧固面(89)或滑动部分
(105)的无意间移动。所示的心轴(％)从腔室接合部的下方突出而插入到对应的心轴接收器(92)内， 用于通过与另一部件相接合来定位腔室接合部，心轴(％)的适于接合和/或锁定在互补接收器内的圆环(106)或类似的突出部可使得该定位更容易。当两个腔室接合部以这种方式接合时，第一腔室接合部的心轴的突出部可以锁定在第二腔室接合部的空腔(107)内。在接收器(9 和流通口(94)之间设置流通口(110)以实现流通液体的流动，其中流通口(94)靠近小腔室接合部的附加孔导管与大腔室接合部的截断的附加孔导管之间的流通间隙，同时，液压口(108、109)内的可与心轴脱离接合的止回阀可用来保持与流过流通口(110)的流通液体分离的液压流体。还示出了设置于腔室接合部内的流通通道 (94)，其通过下板(9 与紧固装置分离以包括流通通道。现参照图96和97，示出了按图81至95所示的实施例构造的、与常规井导管相比较的具有不同尺寸的四个腔室接合部。图96示出了每一个腔室接合部彼此分离，而图 97示出了腔室接合部(51)组装好之后的完整示意图，其中每一个单独的腔室接合部G3) 同心地设置在另一个中。如前所示，每一个腔室接合部具有在紧固点04)处与多个附加孔导管(39)连通的腔室(41)，这样，在组装好之后，每一个附加孔导管(39)形成同心导管，其在导管与外环境之间具有多重屏障。类似地，组装好之后的腔室接合部的腔室Gl) 形成了具有多个壁的同心腔室。小腔室接合部的附加孔导管(39)穿过大腔室接合部的截断的附加孔G6)而突出。致动装置(87)用于将多个腔室接合部的部件以前述方法紧固在一起。此外，所示的每一个腔室接合部^幻具有靠近其上端部(15 设置的紧固和密封延伸部(88)，用于将导管紧固到腔室接合部的上端部，而多个井的导管可以紧固到附加孔导管(39)的下端。如前所述，具有截断附加孔导管的大腔室接合部可有效地用作向下钻孔的井口，而间隔开的小腔室接合部部件作为互补的套管或油管悬挂器，以便在系统内按大小分开导管。如图81-97所示，本发明的实施例能够用于降低与腔室接合部向下钻孔布置相关联的尺寸限制，以适应与通常使用的导管尺寸相等或更大的系列导管，并适应多种井的构型。
由此，本发明提供了这样的系统和方法，其能通过使用具有相关导管的一个或多个腔室接合部，通过单个主钻孔对一定区域内的任意构型和定位的井进行操作。由此只需最少的地上装置来选择性地单独或同时操作任意数量和任意类型的井，而且可在近表面地下岩层中使用本系统和方法的多个实施例。尽管重点描述了本发明的多个实施例，但应当理解，在附加权利要求的范围内，可以在此特别描述的其它方式来实施本发明。
权利要求
1.一种用于通过包括一个或多个导管的单个主钻孔来操作多个井的系统，所述井具有围绕内井筒的环形通道，所述系统包括至少一个腔室接合部(51)，其包括外腔室部件和设置于所述外腔室部件内的内腔室部件(43)，其中在所述内腔室部件和所述外腔室部件之间限定有与所述井的环形通道连通的环形通道，两个或多个内部通道从所述内腔室部件的各个孔向外伸出，从而穿过限定在所述内腔室部件和所述外腔室部件之间的所述环形通道以及所述外腔室部件，以便在所述多个井的所述内井筒和所述一个或多个导管之间提供选择性的连通。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述内部通道从所述内腔室部件0；3)的上端部向下延伸，所述系统还包括一个或多个钻孔选择工具G7)、上开口以及一个或多个下开口，其中钻孔选择工具G7)被制成具有适当尺寸以与所述孔对准并且插过所述两个或多个内部通道中的至少一个，所述上开口与所述内腔室部件的第一孔对准，至少一个下开口中的每一个与所述内腔室部件的选定孔对准，其中钻孔选择工具G7)防止至少一个其它的孔连ο
3.根据权利要求1或2所述的系统，还包括至少两个用于控制通过所述内部通道的流动的阀或节流阀(72或74)，由此形成设置于地表下的与所述多个井连通的歧管G3A)，其中通过所述歧管能同时向所述多个井中的至少两个井供给物质或从中移除所述物质。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述外腔室部件(43)、所述内腔室部件03)或两者均包括多个部件，并且多个部件中的每一个部件的最大横向尺寸小于单个主钻孔的内径，以使得多个部件中的每一个部件能穿过用于所述部件的向下钻孔组件的单个主钻孔。
5.一种用于通过包括一个或多个导管的单个主钻孔来操作多个井的方法，所述方法包括步骤将腔室接合部外部件^幻定位在所述单个主钻孔的下端部，并且借助于所述单个主钻孔的一个或多个导管在所述腔室接合部外部件^幻的一个或多个内部通道之间提供连通；将钻孔选择工具G7)定位在所述腔室接合部外部件的一个或多个内部通道内， 并且通过所述腔室接合部外部件的两个或多个孔推进轴向向下穿过地下岩层的通道，使所述地下岩层与所述通道之间的导管通过所述孔，以形成多个井；从所述腔室接合部外部件^幻移除所述钻孔选择工具G7)；在所述单个主钻孔的下端部处将所述腔室接合部内部件^幻接合到所述腔室接合部外部件内，所述腔室接合部内部件^幻具有两个或多个内部通道，并且借助于所述单个主钻孔的所述一个或多个导管在所述腔室接合部内部件^幻的所述两个或多个内部通道之间提供连通，以形成腔室接合部(51)；将所述钻孔选择工具G7)定位到所述腔室接合部内部件的一个或多个通道内， 并且通过所述腔室接合部内部件的两个或多个孔推进轴向向下穿过地下岩层的通道，通过所述腔室接合部内部件的两个或多个孔将导管设置在所述地下岩层与所述通道之间，以便在所述内部件与所述外部件之间形成与位于所述多个井内的所述导管之间的环形通道连通的环形通道；以及通过所述内部通道、环形通道或两者的组合向所述多个井供给或从其中移除液体、泥浆、气体或其组合。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括借助于流动控制装置(72、74)控制流过所述至少一个腔室接合部(51)的通道的流动的步骤，由此形成至少一个设置于地表下与所述多个井连通的歧管G3A)，其中通过所述至少一个歧管能同时向所述多个井中的至少两个井供给物质或从中移除所述物质。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其中所述环形通道用于供给或移除液体、泥浆、气体或其组合，所述液体、泥浆、气体或其组合选自包括下列的列表用于气举、储存、保压或气体溢流的的气体；用于注入、移除或处理的废弃物；用于储存、处理或促进生产的液体； 用于处理或进行井构造的泥浆；或者上述的组合。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，还包括在地表下组装所述腔室接合部外部件(43)、所述腔室接合部内部件或它们的几个部件的组合的步骤。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述导管连接至与包括所述腔室接合部的地下井口 G5)固接的径向设置的地下导管悬挂器(39、41、42、88)。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的方法，其中推进通道的步骤包括使用设置于表面位置的钻机轴向向下推进至少两个通道，其中所述至少两个被推进的通道从大致相同地下深度的地方开始穿过地下岩层，并且在到达最终地下深度之前通过类似的地下岩层，所述方法还包括利用在先的推进通道的信息的步骤，以改进随后进行的穿过地下岩层的通道推进。
11.根据权利要求5至10中任一项所述的方法，其中至少两个钻孔在所述地下岩层的最初地质年代内横向分隔地穿过地下岩层，以便与所述地下岩层中的不同特征接合，并且其中所述至少两个钻孔穿过所述地下岩层中的一个或多个完整地质年代周期。
12.根据权利要求6所述的方法，还包括向所述单个主钻孔的上端部提供单个阀门树的步骤，所述单个主钻孔在所述至少一个歧管G3A)的上端部处与一个或多个导管(71、 78)接合，所述歧管(43A)具有与所述多个井连通的内部通道，由此减少了需要与所述多个井互相作用的地上装置的数量。
13.一种用于通过包括至少一个导管的单个主钻孔来提供与多个井连通的方法，所述方法包括步骤i)提供腔室接合部(43)，所述腔室接合部包括主导管(41)，其具有用于形成腔室的开口上端部和封闭下端部(42)，以及多个向下发散的导管(39)，所述导管(39)圆周地布置并且在附加孔G4)处与所述主导管交叉，以便与所述腔室连通； )使所述主导管Gl)与所述单个主钻孔的所述至少一个导管接合，以及iii)使所述多个向下发散的导管(39)中的至少两个与所述多个井中的选定的井接合，由此通过所述单个主钻孔和所述腔室接合部实现与所述多个井中的每一个井的连通。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括步骤提供具有上开口 G9)和下开口(50)的钻孔选择工具(47)，其中所述钻孔选择工具 (47)的直径小于所述主导管Gl)的直径；将所述钻孔选择工具G7)插入到所述主导管Gl)内；以及使所述钻孔选择工具G7)的下开口(50)与选定的附加孔对准，由此提供通向所述多个向下发散导管中的至少一个的入口，同时所述钻孔选择工具G7)使所述多个向下发散的导管彼此分离。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括使所述钻孔选择工具07)具有靠近所述下开口的内引导面的步骤，用于将穿过所述钻孔选择工具G7)上开口的液体、泥浆、气体、物体或其组合引导至下开口，并且进入到所述多个向下发散导管(39)中的至少一个。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其中所述向下发散导管(39)中的至少一个包括在其上端部与所述腔室交叉的不完整圆周，并且其中所述钻孔选择工具G7) 包括延伸部件(48)，当所述钻孔选择工具07)插入到所述主导管内时，所述延伸部件G8) 被制成适当形状以使得所述向下发散导管中的至少一个的不完整圆周完整。
17.一种用于通过包括至少一个导管的单个主钻孔来提供与多个井连通的方法，所述方法包括步骤提供第一腔室接合部(45)，其包括第一腔室、与所述单个主钻孔的所述至少一个导管连通的第一上孔、以及多个附加孔，其中所述多个附加孔在直径G6)处被截断以便插入地下钻孔或导管孔；提供包括多个分离部件的第二腔室接合部(43)，其中所述第二腔室接合部的每一个部件包括附加孔(39)和具有不完整圆周的第二腔室(41)，并且其中所述第二腔室接合部^幻的每一个部件被制成具有适当尺寸以便插入所述第一腔室接合部0 的所述第一上孔；将所述第二腔室接合部^幻的每一个部件顺序插入到所述第一腔室接合部0 中， 以使得所述第二腔室接合部^幻的每一个附加孔导管与所述第一腔室接合部0 的截断的附加孔重合并且贯穿该截断的附加孔，其中所述第二腔室接合部^幻的每一个不完整圆周形成与所述第一腔室紧固并且径向设置于所述第一腔室内的导管悬挂器(39、41、42、 88)，并且其中所述第一腔室接合部0 形成用于紧固导管悬挂器的井口。
18.一种用于通过包括至少一个导管的单个主钻孔来操作多个井的系统，所述系统包括至少一个腔室接合部(43)，其包括与所述至少一个导管连通的第一孔和多个附加孔， 其中所述多个附加孔中的每一个附加孔与所述多个井的选定井连通；以及钻孔选择工具(47)，其被制成具有适当尺寸以插入所述第一孔并且适于与所述多个附加孔中的至少一个附加孔对准，其中所述钻孔选择工具G7)包括与所述第一孔对准的上开口和至少一个下开口，其中每一个下开口与所述多个附加孔中的一个选择性地对准，并且其中所述钻孔选择工具G7)防止与所述附加孔中的至少一个连通。
19.根据权利要求18所述的系统，其中所述至少一个腔室接合部03)包括多个部件， 并且其中所述多个部件中的每一个部件的最大横向尺寸小于所述单个主钻孔的内径，以使得所述多个部件中的每一个部件的通道穿过所述单个主钻孔，以用于所述至少一个腔室接合部^幻的向下钻孔组件。
20.根据权利要求18或19所述的系统，其中所述至少一个腔室接合部(51)包括具有第一直径的第一腔室接合部^幻和具有第二直径的第二腔室接合部(43)，其中所述第一直径大于所述第二直径，并且其中所述第一腔室接合部^幻环绕所述第二腔室接合部 (43)，从而在所述第一和第二腔室接合部之间提供了与所述多个井中的至少一个连通的中间圆环。
21.根据权利要求20所述的系统，其中所述至少一个腔室接合部(51)包括具有多个孔的第一腔室接合部^幻和与所述第一腔室接合部的选定的孔接合的第二腔室接合部 03)。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的系统，其中所述钻孔选择工具G7)在所述第一孔内可旋转地移动、可轴向移动，或者进行以上两种移动，其中所述钻孔选择工具G7) 的移动使所述至少一个下开口与所述多个附加孔中的不同附加孔对准，并且其中所述钻孔选择工具G7)的移动防止与所述多个附加孔中的至少一个不同的附加孔的连通。
23.根据权利要求18至22中任一项所述的系统，其中所述多个附加孔中的每一个附加孔相对于每一个其它的附加孔可旋转地移置，相对于每一个其它附加孔垂直地移置，或者进行两者组合地移置。
24.根据权利要求18至23中任一项所述的系统，还包括至少一个隔离装置或节流阀 (72,74)，其设置在至少一个所述井中，至少一个所述附加孔中，或设置在两者中。
25.根据权利要求18至M中任一项所述的系统，还包括至少一个腔室接合部(43)，其与形成至少一个歧管(43A)的至少两个阀连通，其中所述歧管(43A)设置在地表以下并与所述多个井连通。
26.根据权利要求19所述的系统，还包括能与所述多个部件中的一个或多个接合的紧固工具(97)，其中所述紧固工具向所述多个部件中的至少一个施力，以便在所述至少一个部件与所述多个部件中的至少一个之间建立起接触，其中所述施加的力由所述紧固工具 (97)内的柱塞的接合、所述紧固工具的旋转、向所述紧固工具的任一端施加轴向力、或者上述动作的组合而产生。
27.根据权利要求18至沈中任一项所述的系统，还包括与所述单个主钻孔的上端部连通的单个阀门树，其中所述单个阀门树是可操作的，以便与所述多个井中的任意井连通。
28.根据权利要求18至27中任一项所述的系统，其中所述单个主钻孔的所述至少一个导管包括可用于生产的至少第一导管(71、78)和可用于将物质输送到所述多个井中的至少一个井内的至少第二导管(71、78)。
29.根据权利要求18至观中任一项所述的系统，其中所述多个附加孔包括至少三个用于与所述多个井中的至少三个井独立或同时连通的附加孔，其中所述钻孔选择工具G7) 防止与所述多个井中的所述至少三个井中的至少两个井连通。
30.根据权利要求18至四中任一项所述的系统，其中所述至少一个腔室接合部G3) 或所述钻孔选择工具G7)包括突起，或者两者均包括突起，所述突起构造成与设置在另一个钻孔选择工具G7)内的互补凹槽或者至少一个腔室接合部的互补凹槽接合，或者与两者的互补凹槽均接合，并且其中所述突起与所述互补凹槽之间的接合使所述钻孔选择工具G7)定位、使所述至少一个附加孔的不完整的圆周完整，或者进行以上两种操作的组合，以使得所述至少一个下开口与所述至少一个腔室接合部G3)的至少一个附加孔对准。
31.根据权利要求18至30中任一项所述的系统，其中所述至少一个腔室接合部03) 还包括至少一个接合孔，所述接合孔用于在圆环与所述腔室接合部之间传送液体、泥浆、气体或其组合，用于与钻孔选择工具G7)接合，与另一个腔室接合部接合，或者与两者均接合。
32.根据权利要求18至31中任一项所述的系统，其中所述钻孔选择工具G7)包括设置于所述上开口之上的接收器，其中所述接收器被构造为与放置工具、修补工具接合或与两者均接合。
33.根据权利要求31所述的系统，其中所述钻孔选择工具07)包括至少一个突起，其被制成具有适当尺寸以便与至少一个接合孔接合，并且其中所述至少一个突起与所述至少一个接合孔之间的接合使所述钻孔选择工具G7)定位，以使得所述至少一个下开口与所述至少一个腔室接合部G3)的至少一个附加孔对准。
34.一种用于通过包括至少一个导管的单个主钻孔来操作多个井的方法，所述方法包括步骤使腔室接合部^幻与所述至少一个导管的下端部接合，其中所述腔室接合部G3)包括第一孔和多个附加孔；将所述腔室接合部^幻的第一孔布置成与所述至少一个导管连通；将至少两个所述附加孔布置成与所述多个井中的选定的井连通；将钻孔选择工具G7)插入到所述至少一个导管中，其中所述钻孔选择工具G7)包括第一开口和至少一个第二开口 ；以及将所述钻孔选择工具G7)定位在所述至少一个导管内，其中所述第一开口与所述腔室接合部^幻的第一孔对准，所述至少一个第二开口与所述多个附加孔中的一个附加孔对准，并且所述钻孔选择工具G7)防止所述腔室接合部与所述多个附加孔中的至少一个附加孔之间形成连通。
35.根据权利要求34所述的方法，其中在所述至少一个导管的下端部设置腔室接合部 (43)的步骤包括使所述腔室接合部的多个部件穿过所述至少一个导管，其中所述多个部件中的每一个部件的最大横向尺寸小于所述至少一个导管的内径，以使得所述多个部件的每一个部件穿过所述至少一个导管，并将所述多个部件组装起来以形成所述腔室接合部(43)。
36.根据权利要求30所述的方法，还包括设置圆环的步骤，通过设置至少一个附加腔室接合部^幻而向所述多个井中的至少一个井提供物质或从其中移除物质，其中所述至少一个附加腔室接合部^幻的直径不同于所述腔室接合部的直径，并使所述腔室接合部^幻与所述至少一个附加腔室接合部接合，以使得所述腔室接合部与所述至少一个附加腔室接合部^幻设置在彼此内侧。
37.根据权利要求34至36中任一项所述的方法，还包括提供至少一个附加腔室接合部^幻并使所述至少一个附加腔室接合部与所述腔室接合部的选定孔接合的步骤。
38.根据权利要求34至37中任一项所述的方法，还包括在所述至少一个导管内使所述钻孔选择工具G7)旋转的步骤、在所述至少一个导管内使所述钻孔选择工具G7)轴向移动的步骤或同时进行上述两种动作，以使所述至少一个下开口与所述多个孔中的不同附加孔对准，以及使所述钻孔选择工具G7)对准以防止与所述多个孔中的至少一个不同的附加孔形成连通。
39.根据权利要求34至38中任一项所述的方法，还包括在至少一个所述井内、至少一个所述附加孔内或同时在两者内设置至少一个隔离或节流阀(72、74)的步骤。
40.根据权利要求34至39中任一项所述的方法，其中使所述腔室接合部与所述至少一个导管的下端部接合的步骤包括使所述腔室接合部^幻与用于在地表下形成至少一个歧管G3A)的至少两个阀(72、74)接合。
41.根据权利要求35或36所述的方法，其中组装所述多个部件以形成腔室接合部 (43)的步骤包括根据紧固工具(97)柱塞的接合、紧固工具的旋转接合、从紧固工具的任一端施加的轴向力或上述动作的组合来提供力，以便在所述至少一个部件与多个部件中的至少一个其它部件之间形成接触。
42.根据权利要求34至41中任一项所述的方法，还包括设置与所述单个主钻孔的上端部连通的单个阀门树的步骤，其中所述单个阀门树是可操作的以便与所述多个井中的任意井连通。
43.根据权利要求34至42中任一项所述的方法，其中所述单个主钻孔的所述至少一个导管包括可用于生产的至少第一导管(71、78)和可用于向所述多个井中的至少一个井输送物质的至少第二导管(71、78)，所述方法还包括步骤借助于所述至少第一导管(71、 78)、所述至少第二导管(71、78)或其组合从至少一个所述井生产物质，同时通过所述至少第一导管(71、78)、所述至少第二导管(71、78)或其组合向至少一个所述井输送物质，以促进其中一个井的生产，维持其中一个井的压力，在其中一个井内处理或储存材料，或上述的组合。
44.根据权利要求34至43中任一项所述的方法，其中在所述单个导管内定位所述钻孔选择工具G7)的步骤包括使设置于所述钻孔选择工具、所述腔室接合部或其组合上的突起与设置于另一个钻孔选择工具、所述腔室接合部^幻或其组合内的互补凹槽接合， 并且其中所述突起与所述互补凹槽之间的接合使所述钻孔选择工具G7)定位，以使得所述至少一个下开口与所述腔室接合部G3)的至少一个附加孔对准。
45.根据权利要求34至44中任一项所述的方法，还包括在所述腔室接合部内设置至少一个接合孔的步骤，用于在圆环与所述腔室接合部之间传送液体、泥浆、气体或其组合，用于接合所述钻孔选择工具(47)、用于接合另一个腔室接合部(43)，或上述的组合。
46.根据权利要求34至45中任一项所述的方法，其中至少一个所述附加孔包括不完整的圆周，并且其中将所述钻孔选择工具G7)插入到所述单个导管内的步骤包括使所述钻孔选择工具G7)的延伸部件08)穿过所述至少一个附加孔，以使所述至少一个附加孔的不完整圆周完整。
47.一种用于使用多个井筒的压差密封防漏系统，所述系统包括多个地下同心压差防漏组件，其包括多个同心压差防漏腔室，所述同心压差防漏腔室具有与单个阀门树的下端部接合的上端部，其中所述多个压差防漏腔室中的每一个的下端部与多个连接器的上端部接合，所述连接器定位成用于与所述多个井筒连通的倾斜偏转管，其中所述多个连接器的下端部包括密封心轴，用于与相关接收器在多个中间套管的上端部处接合，其中所述多个中间套管的每一个下端部内的通道与一个或多个生产介质地下岩层结构、一个或多个注入介质地下岩层结构或两者的组合在所述多个井筒的下端部处接合，其中所述同心压差防漏腔室与相关的多个连接器的接合形成压差封套， 其中最里面的压差封套形成由两个或多个流动控制装置控制的生产集管，由此限定了管状歧管，所述管状歧管用于容纳向或从所述多个中间套管内的通道供给或移除生产介质或注入介质，所述中间套管与一个或多个生产介质地下岩层结构、一个或多个注入介质地下岩层位置或两者的组合接合，并且压差封套之间的环形空间可为正压、常压或负压。
48.一种将压差密封防漏系统用于多个井筒的方法，所述方法包括步骤将压差防漏腔室定位在钻孔的下端部，其中压差防漏腔室具有连接到其上端部的井口壳体和相关的多个连接器，所述连接器定位成与压差防漏腔室的下端部连接的倾斜偏转管，从而形成压差封套；借助于被定位成倾斜偏转管的多个连接器推进钻孔以使其穿过一个或多个地下岩层；使所述推进的钻孔与在其上端部具有密封接收器的中间套管成一直线； 将所述压差防漏腔室与井口壳体连接，并将所述密封心轴与所述心轴接收器连接； 借助于多个连接器向下推进其他钻孔以使其穿过一个或多个地下岩层，设置附加中间套管以及形成附加压差防漏封套，直到中间套管已设置成穿过一个或多个目标生产介质地下岩层结构、一个或多个注入介质地下岩层结构或其组合，以及对于多个井中的每一个井已形成了生产或注入通道；以及连接至少一个最里面的压差封套，所述压差封套作为由形成管状歧管的两个或多个流动控制装置控制的生产集管，由此实现生产介质或注入介质的供给或移除， 其中向所述压差封套之间的环形区域施加正压、常压或负压。
49.一种用于在单个位置完成多个井筒的井筒完井装置，所述装置包括i)压差防漏腔室(41)，具有多个从压差防漏腔室Gl)向下延伸的连接器(39)，所述连接器终止于心轴(25,26,66)；以及 )中间套管07J8AJ9、115)，其向下延伸至所述多个井筒，在设置用来接收各心轴 (25,26,66)的多个中间套管接收器Q5J6、61、112)中，所述中间套管终止在上端部，所述中间套管向下延伸穿过模板02、67)，所述模板(42、67)可密封至地下岩石结构从而形成压差密封封套。
50.根据权利要求49所述的井筒完井装置，其中所述接收器05、沈、61、11幻为抛光钻孔接收器，并且所述心轴05、沈、66)为PBR心轴。
51.根据权利要求49或50所述的井筒完井装置，还包括用于在密封防漏系统中将生产流混入到来自于多个独立生产流中的单个生产流的装置。
52.根据权利要求51所述的井筒完井装置，还包括用于控制两个压差密封封套之间的环形空间内的压力的装置，以使得所述压力为正压、常压或负压。
53.根据权利要求51或52所述的井筒完井装置，还包括用于介质的地下混合的装置。
全文摘要
公开了一种用于通过单个主钻孔来操作多个井的系统和方法。提供了与单个主钻孔内的一个或多个导管流体连通的一个或多个腔室接合部。每一个腔室接合部包括通过主钻孔与表面连通的第一孔，以及一个或多个与多个井中的单独的井连通的附加孔。可以穿过腔室接合部单独或同时进入每一个井。具有上开口和至少一个下开口的钻孔选择工具可以插入到腔室接合部，以使得一个或多个下开口与腔室接合部内的孔对准，使得所选定的单个或多个井可通过钻孔选择工具进入，而其他的井与腔室接合部分离。
文档编号E21B43/14GK102292516SQ200980155044
公开日2011年12月21日 申请日期2009年11月20日 优先权日2008年11月21日
发明者布鲁斯·A.·通盖特 申请人:布鲁斯·A.·通盖特