RS64808B1 - Usmereno bušenje - Google Patents
Usmereno bušenjeInfo
- Publication number
- RS64808B1 RS64808B1 RS20230979A RSP20230979A RS64808B1 RS 64808 B1 RS64808 B1 RS 64808B1 RS 20230979 A RS20230979 A RS 20230979A RS P20230979 A RSP20230979 A RS P20230979A RS 64808 B1 RS64808 B1 RS 64808B1
- Authority
- RS
- Serbia
- Prior art keywords
- pin
- drill string
- wedge
- well
- locking
- Prior art date
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/04—Directional drilling
- E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
- E21B7/061—Deflecting the direction of boreholes the tool shaft advancing relative to a guide, e.g. a curved tube or a whipstock
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/04—Directional drilling
- E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
- E21B23/01—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells for anchoring the tools or the like
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
- E21B23/04—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells operated by fluid means, e.g. actuated by explosion
- E21B23/0411—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells operated by fluid means, e.g. actuated by explosion specially adapted for anchoring tools or the like to the borehole wall or to well tube
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B25/00—Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors
- E21B25/02—Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors the core receiver being insertable into, or removable from, the borehole without withdrawing the drilling pipe
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
- E21B47/02—Determining slope or direction
- E21B47/024—Determining slope or direction of devices in the borehole
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/04—Directional drilling
- E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
- E21B7/067—Deflecting the direction of boreholes with means for locking sections of a pipe or of a guide for a shaft in angular relation, e.g. adjustable bent sub
Landscapes
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
Description
Opis
OSNOVA PRONALASKA
Oblast tehnike
[0001] Ovaj pronalazak se odnosi na usmereno bušenje bušotina. Pronalazak se naročito odnosi na izazove pravljenja bočnog kanala bušotine koji se grana od glavnog kanala bušotine.
[0002] U principu bi se pronalazak mogao koristiti za bušenje bušotina za različite svrhe. Međutim, u ovoj specifikaciji pronalazak će biti opisan u kontekstu bušenja bušotina radi vađenja uzoraka jezgra iz podzemnih slojeva.
Stanje tehnike
[0003] Bušenje je najpouzdaniji i najprecizniji način za izvođenje trodimenzionalnih podzemnih istraživanja. Na primer, za istraživanje i ocrtavanje podzemnih mineralnih resursa, kao što su sočiva rude mogu se koristiti tehnike istražnog dijamantskog bušenja.
[0004] U toku istražnog bušenja uzorci jezgra koji se periodično podižu iz bušotine se dokumentuju i čuvaju se za naknadnu analizu. Na primer, uzorci jezgra iz više bočno razmaknutih bušotina mogu se koristiti za konstrukciju geoloških sekcija. Ovim se uspostavljaju kontinuitet, opseg i kompozicija podzemnog resursa, a to pomaže definisanje i kvantifikaciju raspoloživih minerala.
[0005] Obično se bušotina buši pomoću bušaćeg postrojenja koje je smešteno na površini ili ispod zemlje, a koje sastavlja i okreće bušaću kolonu koja se pruža u bušotinu. Bušaća kolona sadrži mnoštvo cevastih bušaćih šipki koje se spajaju krajevima pomoću navojnih spojnica.
[0006] Bušaće postojenje potiskuje bušaću kolonu dok prstenasto bušaće dleto, koje sadrži dijamantima pokriveno bušaće dleto ili bušaću krunu na dnu obrtne bušaće kolone, proseca kroz podzemne slojeve. Bušaće postrojenje podiže naredne bušaće šipke koje treba da budu dodate sukcesivno na vrh bušaće kolone dok se bušaća kolona pomera napred u bušotinu koja se produbljuje. Bušaći fluid, kao što je voda, pumpa se duž bušaće kolone da bi hladio bušaće dleto i da bi odnosio krhotine probušenih stena.
[0007] Bušotina može biti nominalno vertikalna ili može biti namerno nagnuta u odnosu na vertikalu. Bušotina se čak može pružati u suštini horizontalno ili naviše, bar delimično. U bilo kom slučaju tipična bušotina će težiti da se po svojoj dužini blago zakrivi, pošto na putanju bušaće kolone utiču podzemni uslovi i gravitacija.
[0008] U kontekstu istraživanja minerala, uobičajeno je da se bušotina pruža ispod površine do podzemnog cilja na dubini od 1km do 2km ili više. Sledstveno, može biti potrebno nekoliko sati da se sastavi cela bušaća kolona i još nekoliko sati da se bušaća kolona rastavi ako, na primer, bušaće dleto zahteva zamenu.
[0009] Pri upotrebi, bušaće dleto pravi cilindrični uzorak jezgra koji se pruža u šupljoj unutrašnjosti bušaće kolone i okreće se oko njega. Sukcesivni uzorci jezgra moraju biti dopremljeni do površine posle svakih nekoliko metara bušenja. Da bi se izbeglo rastavljanje bušaće kolone pri njegovom izvlačenju iz bušotine, neophodno je da se uzorak jezgra dopremi do površine, dok bušaća kolona ostaje u bušotini.
[0010] Na ovom principu je zasnovano ’wireline’ bušenje (tj. bušenje sa izvlačenjem jezgra žičanim užetom, žičano bušenje), kod koga se uzorak jezgra prihvata u unutrašnjoj jezgrenoj cevi koja leži koncentrično unutar spoljašnje bušaće šipke na dnu bušaće kolone. Ta najniža bušaća šipka definiše spoljašnju jezgrenu cev koja nosi bušaće dleto. Periodično se žica koja se pruža dole u bušotinu sa površine spaja sa jezgrenom cevi, tako da se jezgena cev koja nosi uzorak jezgra može izvući teleskopski iz spoljašnje jezgrene cevi koja je okružuje.
[0011] Tradicionalno, ocrtavanje podzemnih mineralnih resursa izvodi se bušenjem mnoštva bušotina po određenom rasporedu sa površine. Međutim, bušenje po rasporedu zauzima mnogo zemljišta, dovodi do izazova u vezi pristupa, angažuje vrednu bušaću opremu i košta mnogo vremena i novca. Usled ovih nedostataka razvijene su tehnike usmerenog bušenja da bi se omogućilo da se samo jedna ’matična’ ili ’glavna’ (engl. parent) bušotina, koja se pruža od površine, ispod zemlje grana u jednu ili više sekundarnih ’bočnih’ (engl. daughter) bušotina. Same bočne bušotine se mogu granati u jednu ili više tercijarnih ’potpomoćnih’ (engl. granddaughter) bušotina, od kojih bi se svaka, u principu, mogla granati u sledeće generacije bušotina.
[0012] Shodno tome, usmereno bušenje omogućava da jedna jedina bušotina na površini komunicira sa jednom ili više razgranatih bušotina ispod zemlje. Razgranate bušotine obezbeđuju dodatna ukrštanja sa podzemnim ciljem, sa željenim bočnim razmakom ili rasprostiranjem od, recimo, 40m između susednih bušotina. U poređenju sa tradicionalnim bušenjem po rasporedu sa površine, usmereno bušenje zahteva manje zemljišta i opreme i omogućava značajne uštede i u vremenu i u novcu. Zaista, svaka bočna bušotina obično štedi od četiri do pet nedelja konvencionalnog žičanog bušenja sa površine do uporedive dubine.
[0013] Rad lakšeg snalaženja, ova specifikacija će se pozivati na neposrednu prethodnu generaciju kao na glavnu bušotinu i neposrednu sledeću generaciju koja se grana od te bušotine kao na bočnu bušotinu, bilo da neka druga generacija prethodi glavnoj bušotini ili ne.
[0014] Kod jednog pristupa istraživanju minerala, vertikalna glavna bušotina može biti izbušena kroz celokupnu stratigrafiju domaćina da bi se odredila geološka postavka i lokalna struktura. Posle završetka glavna bušotina se pregleda od dna do površine. Ovo precizno određuje trodimenzionalni položaj i oblik glavne bušotine i zato omogućava da izračunavanje parametara za naredne bočne bušotine koje treba da se granaju od nje.
[0015] Kada je glavna bušotina završena i pregledana i treba se da se napravi bočna bušotina, onda je prvi zahtev da se definiše ‘tačka skretanja bušotine’ (engl. kick-off point) ili KOP. KOP je dubina gde bočna bušotina treba da se odvoji od uzdužne ose glavne bušotine. KOP može biti, na primer, lokacija koja je udaljena od dna na dubini od, recimo, 900m u glavnoj bušotini, to jest, recimo, na dubini od 1500m. Za ove svrhe u glavnu bušotinu u KOP se postavlja usmeravajući klin da bi bočno skrenuo bušaću kolonu, napolje kroz stranu glavne bušotine, da bi započela bočnu bušotinu.
[0016] Klin sadrži izduženo, generalno cilindrično telo klina koje je dimenzionisano tako da blisko uklapa unutar glavne bušotine u KOP. Telo klina je odsečeno sa plitkim nagibom u odnosu na centralnu uzdužnu osu da bi se definisala naviše zašiljena, konkavna površina klina ili faseta klina. Uobičajeni pimer takvog klina je u industriji bušenja poznat kao klin tipa ‘HallRowe’ ili ’whipstock’.
[0017] Upotreba usmeravajućeg klina dobro je poznata u odgovarajućoj oblasti. Tradicionalno, klin se povezuje sa bušaćom glavom pomoću sklopa sa radijalnom čivijom; takvi primeri su opisani u US 3908759; US 5647436; US 20060037759; WO 02/02903; CN 105649564; CN 205477483 i CN 205477484.
[0018] Drugi primeri klinova za usmereno bušenje iz stanja tehnike su kao što sledi: WO 2017099780; CA 2475602; US 2445100; US 3029874; CN 202348244; CN 202544778; US 4182423; CN 203547610; CN 2753868; CN 2763455; EP 664372; US 1608711; CN 205876188; US 9951573; GB 2304760; GB 727897; CN 202348191; US 2003/010533; US 20130168151; DE 3832715; US 6003621; US 6360821; US 6092601; CN 202348191; US 20070240876; CN 204139966; US 20160326818; US 20070221380; US 9617791; US 6076606; US 20020170713; US 8245774; US 5871046; US 7124827; US 20030196819; RU 2650163; SU 878894; SU 857416; US 20030213599; US 6910538; US 6427777; WO 2011/150465; US 6899173; US 5785133 i CN 204960847.
[0019] Obično je postavljanje klina u glavnu bušotinu složen i dugotrajan proces koji zahteva više putovanja (engl. trip) kolone bušaćih šipki. Pri svakom putovanju, kolona šipki se sastavlja dok se spušta do KOP, a onda se rastavlja dok se podiže od KOP. Na primer, uobičajeno postavljanje klina obuhvata sukcesivnu instalaciju dva čepa u bušotinu da bi poduprli naknadno instalirani klin. Svaki čep, praćen klinom, dalje mora biti instaliran tako što se prenosi do KOP pomoću kolone šipki.
[0020] Prvi čep je mehanički proširivi metalni čep, na primer, koji se prodaje pod robnim žigom ’Van Ruth’. Takav čep može se uvesti u bušotinu do KOP pričvršćen na dno kolone šipki ili može biti pogonjen pomoću pritiska vode duž kolone šipki do KOP, gde se čep pojavljuje iz kolone šipki i širi se da bi se spregnuo sa okolnim zidom bušotine. U ma kom slučaju, kolona šipki mora biti sastavljena da bi se čep postavio u KOP, a onda mora biti rastavljena.
[0021] Drugi čep je cilindrični drveni čep. Ovaj čep se uvodi u bušotinu pričvršćen na dno kolone šipki, da bi se naslonio na gornju stranu prvog čepa koji je prethodno instaliran. Drugi čep je blizak kliznom naleganju unutar bušotine i obično je od mekog drveta da bi apsorbovao vlagu i širio se in situ, zahvaljujući čemu se spreže sa okolnim zidom bušotine. Ponovo, kolona šipki mora biti sastavljena da bi se postavio drugi čep na vrhu prvog čepa, a onda mora biti rastavljena.
[0022] Drugi čep se obično ostavlja na mestu bar preko noći da bi se proširio i postao potpuno postavljen. Onda se klin sastavlja i uvodi u bušotinu pričvršćen na dno naredne kolone šipki. Kada je u bušotini, klin se spušta neposredno iznad drvenog čepa i orijentiše se okretanjem kolone šipki tako da bude okrenut prema faseti klina prema željenom azimutu. Azimut može biti određen u odnosu na magnetni sever u suštini u vertikalnoj bušotini, ili u odnosu na gravitaciju u nagnutoj bušotini.
[0023] Kada se faseta klina orijentiše na željeni azimut, klin se čvrsto postavlja na mesto sprezanjem sa drvenim čepom. Ovo obično obuhvata korišćenje bušaćeg postrojenja za potiskivanje naniže kolone šipki, koja umeće oštru ivicu sečiva u dno klina sa drvenim čepom. Klin takođe može biti cementiran u glavnoj bušotini.
[0024] Klin je sada spreman za skretanje bušaće kolone radi započinjanja bočne bušotine. Bočna bušotina će se pružati naniže i prema spoljašnjosti od glavne bušotine približno na željenom azimutu koji je određen orijentacijom fasete klina. Naravno, započinjanje bočne bušotine obuhvata još jedno putovanje radi rastavljanja kolone šipki i radi ponovnog sastavljanja bušaće kolone.
[0025] Kada se klin jednom postavi, može se upotrebiti uobičajeno žičano bušenje jezgara za bušenje nekoliko metara posle klina da bi se oformila bočna bušotina. U ovom trenutku eliminiše se magnetni uticaj klina i zato oprema za usmereno motorno bušenje može biti ispravno orijentisana u bočnoj bušotini. Motorno bušenje obezbeđuje da novoformirana bočna bušotina ima traženi nagib i azimut pre nego što se nastavi sa uobičajenim žičanim bušenjem.
[0026] Shodno tome, kada započne novu bočnu bušotinu žičanim bušenjem pored klina, onda se bušaća kolona izvlači iz bušotine. Onda se sastavlja oprema za usmereno motorno bušenje i uvodi u bočnu bušotinu pričvršćena na dnu kolone šipki. Posle svakih nekoliko metara motornog bušenja, vrši se naredno merenje orijentacije i, ako je neophodno, koriguje se orijentacija alata. Kada je bočna bušotina na ispravnoj trajektoriji sa traženim nagibom i azimutom, onda je faza motornog bušenja završena i kolona šipki i oprema za motorno bušenje se vraćaju na površinu.
[0027] Onda na kolonu šipki može biti spuštena oprema za proširivanje da bi proširila bušotinu tamo gde je ona najoštrije zakrivljena u blizini KOP, a koja onda zaglađuje i blago povećava bušotinu da bi pomogla šipkama žičane bušaće kolone da prate krivinu. Posle završetka proširivanja, kolona šipki i oprema za proširivanje se vraćaju na površinu i nastavlja se žičano bušenje, uz bušenje jezgara bočne bušotine do podzemnog cilja. Periodično se mogu vršiti dodatna merenja da bi se proverila trajektorija bušotine u toku ove finalne faze žičanog bušenja, a da bi se obezbedilo da se dostigne cilj i da ne bude neophodno popravno usmereno bušenje.
[0028] Po završetku bušotine, izvodi se višestruko merenje od dna naviše do iznad klina da bi se precizno odredio položaj i da bi se olakšali proračuni za ma koju narednu bočnu ili podbočnu bušotinu.
[0029] Svako putovanje koje obuhvata sastavljanje, koje je praćeno rastavljanjem kolone šipki ili bušaće kolone, može zahtevati celu radnu smenu, zauzimajući dva ili više operatera koji rade na bušaćem postrojenju na površini. Biće očigledno da trajanje, a zbog toga i troškovi ovih ponovljenih putovanja, koji su povezani sa time, predstavljaju značajan nedostatak.
[0030] Višestruka putovanja takođe povećavaju rizik da nešto pođe naopako pri spuštanju ili podizanju kolone šipki ili bušaće kolone, kao što je da se zid bušotine uruši prema unutrašnjosti ili da se otpad akumulira iznad čepova. Čak je moguće da bušaće šipke mogu biti ispuštene izvan ili unutar bušotine, potencijalno povređujući operatore i ozbiljno narušavajući operacije bušenja.
[0031] Sledeći problem kod uobičajenog postavljanja klina je što sprezanje između drvenog čepa i ivice sečiva na dnu klina može biti nepouzdano ukoliko se otpad koji se pojavljuje usled višestrukih putovanja akumulira iznad čepa. Ovo bi moglo omogućiti da se faseta klina okrene iz željenog azimuta.
[0032] Korišćenje i hidrauličnog i mehaničkog zabravljivanja dobro je poznato iz stanja tehnike. Primeri hidrauličnih mehanizama za zabravljivanje su opisani u: US 9347268; US 7789134; RU 2472913; RU 2473768; RU 2469172; CA 2446947; US 5163522; US 8919431; US 7448446 i DE 4395361. Primeri mehaničkih mehanizama za zabravljivanje su opisani u GB 2309721; US 5829531; AU 66732786 i US 10006264. US 2006/0207771 i US 7963341 opisuju sidra koja mogu biti aktivirana mehanički ili hidraulično.
[0033] Tradicionalno, dizajn sa ’obostrano udubljenim vrhom’ (engl. bullnose) olakšava cirkulaciju fluida do mehanizma za sidrenje kroz uzani kanal unutar bušaćeg dleta. Takvi primeri su opisani u: ZA 199008719; RU 107820U1; US 2013/0319653 i ZA 198900656.
[0034] Korišćenje okretanja da bi se dalje olakšalo poravnanje mehanizma klina takođe je opisano u stanju tehnike. Primeri mehanizama za okretanje su opisani u: US 4303299; US 4285399; US 2002/144815; US 2506799; WO 95/07404; US 6167961; US 6035939; US 1570518 i GB 2315506. Primeri poravnavajućih papučica u stanju tehnike obuhvataju: WO 99/49178; US 2013299160 i US 2007/0175629.
[0035] Dodatno tome, korišćenje senzora za određivanje orijentacije klina takođe je opisano u stanju tehnike. Takvi primeri su: WO 2014078028; WO 85/01983 i US 5488989. Slično tome, korišćenje referentnih tačaka je poznati postupak za određivanje orijentacije klina. Takvi primeri su WO 2016/024867 i US 6427777. Merni alati koji koriste magnetni sever kao referencu takođe su opisani u US 5467819 i WO 95/23274.
[0036] U nastojanju da smanji broj putovanja potrebnih za postavljanje klina, Groupe Fordia Inc. razvila je ono što naziva klinom ’za jedno putovanje’. Kao što njegovo ime sugeriše, klin može biti postavljen uz samo jedno povratno putovanje kolone šipki. Međutim, ’za jedno putovanje’ je pogrešno ime, jer kolona šipki mora da bude izvučena i zamenjena bušaćom kolonom, zbog čega je neophodno najmanje još jedno putovanje pre bušenja pored klina da bi moglo početi započinjanje bočne bušotine. Drugi primeri klinova za jedno putovanje obuhvataju: WO 1995/023273; US 2015/122495 i GB 22480679.
[0037] Fordia klin za jedno putovanje koristi uređaj za zabravljivanje sa dva stupnja ispod tela klina. Prvi stupanj zabravljuje telo klina na željenoj dubini u glavnoj bušotini. Drugi stupanj zabravljuje fasetu klina na telu klina u smeru ili azimutu koji je potreban za bočnu bušotinu.
[0038] U glavnoj bušotini klin visi sa kolone šipki preko ispuštača klina. Kada se jednom nađe na željenoj dubini, onda se kolona šipki u više navrata okreće da bi okretala ispuštač klina i klin unutar bušotine. Ovo okretanje u odnosu na okolni zid bušotine izaziva to da navojni mehanizam uređaja za zabravljivanje razmiče krake za sidrenje, koji se šire prema zidu bušotine da bi ostvarili prvi stupanj zabravljivanja. Dalje okretanje kolone šipki smiče meku bakarnu čiviju između tela klina i uređaja za zabravljivanje, što oslobađa telo klina da se okrene u odnosu na sada nepokretni uređaj za zabravljivanje. Ovo omogućava da se faseta klina orijentiše daljim okretanjem kolone šipki.
[0039] Kada se faseta klina korektno orijentiše, onda se kolona šipki gura naniže da bi međusobno pritisnula delove uređaja za zabravljivanje koji se sprežu aksijalno, čime se faseta klina zabravljuje u traženoj orijentaciji. Nastavkom guranja naniže kolone šipki smiču se meki bakarni zakivci koji fiksiraju telo klina na ispuštaču klina. Ovo oslobađa ispuštač klina tako da može da se podigne nazad na površinu na donjoj strani kolone šipki.
[0040] Dok je njegovo funkcionisanje jednostavno u teoriji, Fordia klin za jedno putovanje može biti nepouzdan u praksi. Mnoštvo izloženih sadejstvujućih delova mora ispravno raditi čak i pod teškim uslovima unutar bušotine. Takođe, sistem postavlja značajne zahteve operaterima na površini da bi izveli svaki od dva stupnja zabravljivanja u potpunosti i ispravno. Osim toga, postoji neadekvatna povratna sprega za operatere da bi verifikovali napredovanje i uspešan završetak svakog stupnja.
[0041] Takođe postoji rizik od preranog ili nepotpunog rada uređaja za zabravljivanje na kojem se zasniva Fordia klin za jedno putovanje. Na primer, uređaj za zabravljivanje mogao bi, očigledno, da bude adekvatno fiksiran protiv obrtnog pomeranja unutar glavne bušotine, ali, u realnosti, on bi mogao biti neadekvatno fiksiran protiv uzdužnog pomeranja duž bušotine. Ukoliko je tako, onda bi klin mogao skliznuti niz bušotinu do nivoa ispod željene KOP.
[0042] Sledeći problem, koji je zajednički za sve prethodno poznate klinove, predstavlja rizik da će tanka gornja ivica fasete klina štrčati iz zida glavne bušotine. Potencijalno bi ovo moglo blokirati putanju opreme za žičano bušenje, opreme za motorno bušenje i opreme za proširivanje potrebne za uspostavljanje i napredovanje bočne bušotine posle postavljanja klina u glavnu bušotinu.
[0043] US 5826651 opisuje operacije bušenja bušotine koje zahtevaju smanjeni broj putovanja alata u bušotinu da bi se napravio usečeni džep ili prozor u cevima, kao što je obloga u bušotini i da bi se nastavilo u formaciji susednoj glavnoj bušotini formiranjem bočne bušotine koja je u komunikaciji sa glavnom bušotinom. Prvenstveno je potrebno jedno putovanje.
SUŠTINA PRONALASKA
[0044] U odnosu na ovo stanje tehnike, predmetnim pronalaskom je realizovan postupak usmerenog bušenja. Postupak sadrži pomeranje napred klina od bušaćeg postrojenja do tačke skretanja bušotine u glavnoj bušotini uz oslanjanje klina distalno u odnosu na cevastu bušaću kolonu. Klin se oslanja preko u suštini krute veze koja se pruža duž centralne uzdužne ose kroz prstenasto bušaće dleto da bi spojila klin sa bušaćom kolonom.
[0045] Prvenstveno, klin može biti orijentisan na željeni azimut okretanjem bušaće kolone oko centralne uzdužne ose da bi primenio obrtni moment na klin preko veze. Klin se onda zabravljuje u tački skretanja bušotine u glavnoj bušotini na željenom azimutu i spoj napravljen vezom između bušaće kolone i zabravljenog klina se lomi, na primer, povlačenjem bušaće kolone proksimalno. Bušaća kolona se onda može pomeriti napred, bez izvlačenja bušaće kolone, da bi izbušila bočnu bušotinu koja se grana od glavne bušotine na azimutu određenom pomoću klina. Pomeranje napred bušaće kolone može proširiti mesto grananja između glavne bušotine i bočne bušotine.
[0046] Odgovarajuće tome, inventivni koncept obuhvata sistem za usmereno bušenje, pri čemu sistem sadrži: cevastu bušaću kolonu koja ima prstenasto bušaće dleto na distalnom kraju; klin koji je postavljen distalno u odnosu na bušaće dleto, pri čemu klin sadrži distalni mehanizam za zabravljivanje radi zabravljivanja klina u bušotini, koji je pričvršćen za proksimalno telo klina koje definiše nagnutu fasetu klina; i u suštini krutu vezu koja spaja klin sa bušaćom kolonom, pri čemu se veza pruža duž centralne uzdužne ose kroz bušaće dleto.
[0047] Prvenstveno, klin je oslonjen preko mehanizma za ispuštanje unutar bušaće kolone. Shodno tome, veza može kruto spajati klin sa bušaćom kolonom preko mehanizma za ispuštanje. U tom slučaju, mehanizam za ispuštanje može biti vraćen do bušaćeg postrojenja posle rastavljanja spoja, na primer, uz korišćenje žičanog podiznog sistema koji se pomera napred unutar bušaće kolone. Mehanizam za ispuštanje onda može biti zamenjen unutrašnjom jezgrenom cevi koja se pomera napred unutar bušaće kolone pre nego što se bušaća kolona pomeri napred da bi izbušila bočnu bušotinu.
[0048] Inventivni koncept takođe obuhvata glavne delove sistema pojedinačno i u kombinaciji, na primer, klin za započinjanje bočnog bušenja u toku usmerenog bušenja. Klin sadrži: distalni mehanizam za zabravljivanje radi zabravljivanja klina u glavnoj bušotini; proksimalno telo klina koje definiše nagnutu fasetu klina; i u suštini kruti deo veze koji komunicira sa mehanizmom za zabravljivanje i koji se pruža proksimalno od fasete klina duž centralne uzdužne ose.
[0049] Odgovarajuće tome, inventivni koncept obuhvata mehanizam za ispuštanje radi oslanjanja klina za korišćenje u usmerenom bušenju. Mehanizam za ispuštanje sadrži: zaporni mehanizam za zahvatanje mehanizma za ispuštanje unutar spoljašnje jezgrene cevi bušaće kolone; u suštini kruti deo veze, koji se pruža distalno duž centralne uzdužne ose na distalnom kraju mehanizma za ispuštanje; i žičani povratni sistem na proksimalnom kraju mehanizma za ispuštanje. Zaporni mehanizam, veza i žičani povratni sistem međusobno su zabravljeni protiv relativnog ugaonog pomeranja oko centralne uzdužne ose.
[0050] Bar deo veze može biti izvučen kroz bušaće dleto posle rastavljanja spoja. Na primer, veza može biti slomljena da bi se spoj rastavio uz ostavljanje distalnog dela veze smeštenog u klinu. Treba naglasiti da kod ’obostrano udubljenog vrha’ iz stanja tehnike nije moguće povući deo veze nazad kroz bušaće dleto čak i ako tamo postoji uski kanal za prolazak vode. Umesto toga, bušaće dleto sa obostrano udubljenim vrhom obično samelje preostali deo veze koji štrči sa fasete klina.
[0051] Energija za zabravljivanje, kao što je nadpritisak fluida, prvenstveno se primenjuje na mehanizam za zabravljivanje klina preko veze, podesno skretanjem bušaćeg fluida kroz vezu da bi se klin zabravio. Na primer, veza može biti u fluidnoj komunikaciji sa ispusnim ventilom koji ima ventilski element koji se može pomerati da bi skrenuo bušaći fluid duž veze. Prvenstveno se ventilski element može pomerati da bi skrenuo bušaći fluid duž veze kao reakciju kada bušaći fluid pređe granični pritisak.
[0052] Poravnavajuća sila može biti primenjena na klin, a prvenstveno kada se klin zabravljuje, da bi se klin okrenuo oko ose obrtanja poprečne na centralnu uzdužnu osu. Ovo može pomeriti proksimalnu ivicu klina na okolni zid glavne bušotine. Da bi se ovo ostvarilo, klin može sadržati sidrene papučice i poravnavajuću papučicu postavljenu proksimalno u odnosu na sidrene papučice sa iste strane klina kao faseta klina.
[0053] Shodno tome, klin prema pronalasku takođe može biti izveden kao klin za započinjanje bočne bušotine u toku usmerenog bušenja, pri čemu klin sadrži: distalni mehanizam za zabravljivanje radi zabravljivanja klina u glavnoj bušotini; i proksimalno telo klina koje ima nagnutu fasetu klina na strani klina; pri čemu mehanizam za zabravljivanje
1
ima prema spoljašnjosti pomerljive papučice za zabravljivanje koje sadrže sidrene papučice i poravnavajuću papučicu, pri čemu je poravnavajuća papučica postavljena proksimalno u odnosu na sidrene papučice i može se pomerati prema spoljašnjosti sa iste strane klina kao faseta klina.
[0054] Odgovarajući postupak postavljanja klina za usmereno bušenje sadrži: pomeranje napred klina od bušaćeg postrojenja do tačke skretanja bušotine u bušotini; zabravljivanje klina u tački skretanja bušotine; i pre bušenja pored klina, primenu poravnavajuće sile na klin da bi se klin okrenuo oko ose obrtanja poprečne na centralnu uzdužnu osu bušotine.
[0055] Elegantno, žičani povratni sistem na proksimalnom kraju mehanizma za ispuštanje, kao što je četvoroprsti zapornik Kristensenovog tipa, takođe može biti prilagođen da služi kao prihvatnik orijentacije. Ovo prilagođenje može sadržati proksimalnu zašiljenu ključnu formaciju žičanog povratnog sistema. U tom slučaju, merni alat može biti prilagođen za sprezanje sa žičanim povratnim sistemom sa orijentacijom koja je određena pomoću ključne formacije.
[0056] Mehanizam za zabravljivanje može sadržati: hidraulični cilindar u fluidnoj komunikaciji sa vezom; i klipnjaču koja se pruža distalno od klipa u cilindru do papučica za zabravljivanje klina. Klipnjača se prvenstveno ograničena na jednosmerno distalno pomeranje unutar klina, na primer, pružanjem kroz ustavljački sistem. Prvenstveno se utvrđivač odupire pomeranju papučica za zabravljivanje sve dok ne bude pređen granični pritisak fluida.
[0057] Inventivni koncept takođe obuhvata postupak za određivanje azimuta klina za primenu kod usmerenog bušenja, pri čemu postupak sadrži: pomeranje napred klina duž bušotine do tačke skretanja bušotine u kojoj je bušotina nagnuta u odnosu na vertikalu; sa obzirom na gravitaciju, određivanje više ili niže strane bušotine u tački skretanja bušotine; traženje prethodno izmerenog azimuta i nagiba bušotine u tački skretanja bušotine; i određivanje azimuta klina sa obzirom na prethodno izmereni azimut i nagib bušotine, uz korišćenje više ili niže strane bušotine kao podatka, na primer, uz korišćenje mrežnih referentnih podataka.
[0058] Ukratko, zbog toga se klin koji je oslonjen distalno ispred cevaste bušaće kolone pomera napred duž glavne bušotine pri pripremi za usmereno bušenje. Klin se spaja sa bušaćom kolonom pomoću krute veze koja se pruža duž centralne uzdužne ose kroz prstenasto bušaće dleto. Klin može biti spojen sa bušaćom kolonom preko unutrašnjeg mehanizma za ispuštanje koji može biti spregnut pomoću žičanog podiznog sistema.
[0059] Posle zabravljivanja klina u tački skretanja bušotine u bušotini na željenom azimutu, spoj veze se rastavlja. Mehanizam za ispuštanje se onda može vratiti i zameniti unutrašnjom jezgrenom cevi, bez pomeranja bušaće kolone. Bušaća kolona se onda pomera napred da bi izbušila bočnu bušotinu koja se grana od glavne bušotine na azimutu koji je određen pomoću klina. Prvenstveno nema potrebe za izvlačenjem bušaće kolone pre nego što može započeti bušenje bočne bušotine.
[0060] Generalno, stanje tehnike, kao što je gore pomenuto ‘bullnose’ bušaće dleto (tj. sa obostrano udubljenim vrhom) ne omogućava da se vrši vađenje jezgra bez zamene bušaćeg dleta jezgrenim bušaćim dletom. Ovo, kao nepodesno, zahteva najmanje jedno dodatno putovanje.
KRATKI OPIS SLIKA NACRTA
[0061] Da bi se pronalazak mogao lakše shvatiti, sada će biti izvršen poziv, putem primera, na priloženi nacrt, na kome:
Slika 1 je šematski bočni izgled bušaćeg postrojenja koje spušta sistem klina prema pronalasku u glavnu bušotinu;
Slika 2 je šematski bočni izgled spoljašnje jezgrene cevi bušaće kolone, koja sadrži mehanizam za ispuštanje sistema klina;
Slika 3 je šematski bočni izgled koji prikazuje isečenu spoljašnju jezgrenu cev da bi se otkrio mehanizam za ispuštanje i tako takođe prikazuje klin sistema klina;
Slike 4 do 12 su niz šematskih bočnih izgleda koji prikazuju sistem klina pri radu u bušotini;
Slike 13 do 15 su izbor aksonometrijskih izgleda klina;
Slike 16 do 18 su niz aksonometrijskih izgleda koji prikazuju rad mehanizma za zabravljivanje klina;
Slika 19 je bočni izgled u uzdužnom preseku ustavljačke jedinice mehanizma za zabravljivanje;
Slika 20 je uvećani aksonometrijski izgled u uzdužnom preseku koji prikazuje poravnavajuću papučicu mehanizma za zabravljivanje;
Slika 21 je uvećani aksonometrijski izgled u uzdužnom preseku koji prikazuje rad sidrenih papučica mehanizma za zabravljivanje;
Slika 22 je rastavljeni aksonometrijski izgled delova mehanizma za ispuštanje različitih od spojne cevi;
Slika 23 je uvećani aksonometrijski izgled cevi hvatača na proksimalnom kraju klina;
Slika 24 je uvećani šematski bočni izgled u uzdužnom preseku koji prikazuje cev hvatača unutar spojne cevi na distalnom kraju mehanizma za ispuštanje;
Slika 25 je šematski bočni izgled koji prikazuje spojnu cev koja štrči iz distalnog kraja spoljašnje jezgrene cevi;
Slika 26 je šematski bočni izgled koji prikazuje spojnu cev spregnutu sa cevi klina na proksimalnom kraju klina;
Slika 27 je uvećani rastavljeni aksonometrijski izgled ispusnog ventila mehanizma za ispuštanje;
Slika 28 je uvećani aksonometrijski izgled interfejsa između spoljašnje jezgrene cevi i zapornog mehanizma mehanizma za ispuštanje;
Slika 29 je aksonometrijski izgled kvadratnog zapornog povratnog vodećeg sistema mehanizma za ispuštanje; i
Slika 30 je aksonometrijski izgled alata za pregled koji sadrži kozju nogu (tj. alat za pozicioniranje mernih instrumenata) koja se može spregnuti sa kvadratnim zapornim povratnom vodećim sistemom sa slike 29.
1
DETALJNI OPIS PRONALASKA
[0062] U opisu koji sledi, kraj ili smer koji je donji, niži, naniže će se nazivati ’distalni’ ili ’distalan’. Obrnuto, kraj ili smer koji je gornji, viši ili naviše će se nazivati ‘proksimalni’ ili ’proksimalan’. Ovo odražava činjenicu da se pronalazak može koristiti u bušotinama koje bi, pod nekim okolnostima, mogle da se pružaju horizontalno ili naviše, a ne samo naniže.
Pregled sistema klina
[0063] Prvo sa pozivom na sliku 1 nacrta, sistem 10 klina prema pronalasku prikazan je ovde tako da visi sa bušaće kolone 12 u glavnoj bušotini 14. Bušaća kolona 12 se pruža distalno u bušotinu 14 sa uobičajenog bušaćeg postrojenja 16 na površini.
[0064] Sistem 10 klina sadrži klin 18 koji visi sa mehanizma 20 za ispuštanje na dubini željene KOP. Mehanizam 20 za ispuštanje visi, dalje, sa bušaće kolone 12.
[0065] Sada je, takođe sa pozivom na slike 2 i 3, mehanizam 20 za ispuštanje prihvaćen teleskopski unutar spoljašnje jezgrene cevi 22 na distalnom kraju bušaće kolone 12. Spoljašnja jezgrena cev 22 će obično imati dužinu od četiri metra.
[0066] Mehanizam 20 za ispuštanje je razdvojivo spregnut unutar spoljašnje jezgrene cevi 22. Kada je tako spregnut, mehanizam 20 za ispuštanje može se podići proksimalno, ali se ne može pomeriti distalno u odnosu na spoljašnju jezgrenu cev 22. Sledstveno, spoljašnja jezgrena cev 22 i ostatak bušaće kolone 12 nose težinu mehanizma 20 za ispuštanje i klina 18.
[0067] Klin 18 koji je prikazan na slici 3 sadrži mehanizam 24 za zabravljivanje koji je fiksiran za distalni kraj proksimalno zašiljenog tela 26 klina. Mada je fiksiran na telu 26 klina pri upotrebi, mehanizam 24 za zabravljivanje bi se mogao odvojiti od tela 26 klina pre upotrebe radi lakoće rukovanja i transporta. Telo 26 klina ima nagnutu fasetu 28 klina koja će, pri upotrebi, skrenuti bušaću kolonu 12 u bočnu bušotinu koja treba da se grana iz glavne bušotine 14. Shodno tome, kada se aktivira, mehanizam 24 za zabravljivanje se spreže sa okolnim zidom bušotine 14 da bi nepokretno zabravio klin 18 u bušotini 14.
[0068] Elegantno, u poželjnom primeru izvođenja koji će biti opisan, mehanizam 24 za zabravljivanje se aktivira korišćenjem bušaćeg fluida, a prvenstveno vode, koja se pumpa niz bušaću kolonu 12. Nema potrebe za posebnim hidrauličnim pokretačkim sistemom.
[0069] U principu, za aktiviranje mehanizma 24 za zabravljivanje mogli bi se koristiti drugi pokretački sistemi, kao što su električni ili pneumatski sistemi. Međutim, korišćenje bušaćeg fluida, kao što je voda, veoma je poželjno zbog svoje jednostavnosti i efikasnosti. Na primer, uprkos velikom hidrostatičkom pritisku u bušotini 14 na dubini, relativno malo povećanje pritiska vode koje se primenjuje na površini dovoljno je za aktiviranje mehanizma 24 za zabravljivanje i postavljanje klina 18.
[0070] Da bi se primenio neophodni hidraulični nadpritisak, kruta cev 30 klipa na centralnoj uzdužnoj osi 32 prodire kroz fasetu 28 klina radi ostvarivanja fluidne komunikacije sa mehanizmom 24 za zabravljivanje. Cev 30 klipa omogućava da voda teče duž bušaće kolone 12 da bi primenila aktivirajući pritisak na mehanizam 24 za zabravljivanje distalno kroz fasetu 28 klina.
[0071] Cev 30 klipa ima muški navoj na svom proksimalnom kraju, sa kojim se spreže navrtka 34 za osiguranje. Navrtka 34 za osiguranje omogućava da se cev 30 klipa spregne fluidno i mehanički sa mehanizmom 20 za ispuštanje na proksimalnom kraju klina 18, kao što će biti objašnjeno kasnije.
[0072] Slike 4 do 6 prikazuju sistem 10 klina koji visi sa spoljašnje jezgrene cevi 22 bušaće kolone 12 u KOP u glavnoj bušotini 14. Konkretno, slika 4 prikazuje sistem 10 klina koji je upravo spušten do KOP. Slika 5 prikazuje merni alat 36 koji je spušten u zahvatu sa mehanizmom 20 za ispuštanje. Slika 6 prikazuje merni alat 36 koji je sada spregnut sa mehanizmom 20 za ispuštanje da bi odredio njegov azimut, a time i azimut fasete 28 klina.
[0073] Tipično će merni alat 36 biti podignut do površine posle svog sprezanja sa mehanizmom 20 za ispuštanje, tako da se izmereni azimut može očitati. Ako izmereni azimut odstupa od željenog azimuta, onda se mehanizam 20 za ispuštanje i klin 18 mogu okrenuti okretanjem bušaće kolone 12 koliko je potrebno za ostvarivanje željenog azimuta. Međutim, dobra praksa je da se merni alat 36 spusti nazad u zahvat sa mehanizmom 20 za ispuštanje i da se onda merni alat 36 ponovo podigne do površine da bi se verifikovalo da je ostvaren željeni azimut.
[0074] Kada se bušaća kolona 12 koja sadrži spoljašnju jezgrenu cev 22 okrene oko svoje uzdužne ose 32 kao što je prikazano na slici 6, onda spoljašnja jezgrena cev 22 takođe može primeniti obrtni moment da bi okrenula mehanizam 20 za ispuštanje, a time i da bi okrenula klin 18 unutar bušotine 14. Ovo orijentiše fasetu 28 klina na telu 26 klina tako da odgovara azimutu koji je potreban za bočnu bušotinu.
[0075] Slika 7 prikazuje mehanizam 24 za zabravljivanje koji je sada aktiviran da bi postavio klin 18 na željenu dubinu i azimutnu orijentaciju. Pri aktiviranju, sidrene papučice 38 i poravnavajuća papučica 40 pružaju se bočno sa mehanizma 24 za zabravljivanje u zahvat sa
1
okolnim zidom bušotine 14. Funkcionisanje mehanizma 24 za zabravljivanje će biti detaljno objašnjeno kasnije sa pozivom na slike 16 do 21.
[0076] Sledeće, kao što je prikazano na slici 8, bušaća kolona 12, koja sadrži spoljašnju jezgrenu cev 22, povlači mehanizam 20 za ispuštanje proksimalno da bi se prekinula veza između mehanizma 20 za ispuštanje i postavljenog klina 18, koji ostaje fiksiran u bušotini 14. Ovo se ostvaruje lomljenjem cevi 30 klipa u prethodno određenoj oslabljenoj tački, kao što će biti opisano kasnije.
[0077] Mehanizam 20 za ispuštanje onda može biti odvojen od spoljašnje jezgrene cevi 22 da bi bio povučen proksimalno pomoću žičanog podiznog sistema 42 u odnosu na spoljašnju jezgrenu cev 22 kao što je prikazano na slici 9. Ovo omogućava da se mehanizam 20 za ispuštanje vrati do površine na žici pošto je klin 18 postavljen i mehanizam 20 za ispuštanje je odvojen od klina 18. Spoljašnja jezgrena cev 22 ostaje u bušotini 14 na distalnom kraju bušaće kolone 12 kao što je prikazano na slici 10.
[0078] Unutrašnja jezgrena cev 44 se onda može spustiti i umetnuti teleskopski u spoljašnju jezgrenu cev 22 da bi zamenila mehanizam 20 za ispuštanje kao što je prikazano na slici 11, uz korišćenje uobičajenih tehnika žičanog bušenja. Bušaća kolona 12 je onda spremna da započne bušenje pored klina 18 da bi započela bočnu bušotinu 46 kao što je prikazano na slici 12.
[0079] Biće očigledno da se spoljašnja jezgrena cev 22, uključujući njeno distalno bušaće dleto 48, spušta zajedno sa klinom 18 i mehanizmom 20 za ispuštanje u bušotinu 14 i onda ostaje pozicionirana proksimalno neposredno iznad klina 18. Ovo postavlja bušaću kolonu 12 koja je spremna da započne bušenje pored klina 18 kada se klin 18 jednom postavi u bušotinu 14. Zato je važno da nema potrebe za gubljenjem vremena na naredno putovanje do površine i nazad pre nego što može da započne bušenje bočne bušotine 46.
[0080] Prvenstveno, spoljašnja jezgrena cev 22 može biti proširujuća jezgrena cev. Proširujuća jezgrena cev je okružena obodnim proširujućim umecima 50 koji su odmaknuti uzdužno od bušaćeg dleta 48 u blizini distalnog kraja. Proširujući umeci 50 proširuju ukrštanje između glavne bušotine 14 i bočne bušotine 46. Ovo eliminiše potrebu za ispuštanjem dodatne opreme za proširivanje i zbog toga se izbegava naredno putovanje kolone šipki.
Klin
1
[0081] Sada se dodatno vrši poziv na slike 13 do 15, koje prikazuju samostalno klin 18. Slike 14 i 15 prikazuju klin 18 isečen uzdužno u međusobno ortogonalnim ravnima.
[0082] Mehanizam 24 za zabravljivanje klina 18 pričvršćen je za proksimalno zašiljeno telo 26 klina i postavljen je distalno u odnosu na njega.
[0083] Delimično cilindrična, konveksno zakrivljena faseta 28 klina definisana je zašiljenjem tela 26 klina. Faseta 28 klina je plitko nagnuta u odnosu na centralnu uzdužnu osu 32 i završava se tankom konveksno zakrivljenom proksimalnom ivicom 52. Radijus krivine fasete 28 klina i njene proksimalne ivice 52 aproksimira onaj od glavne bušotine 14 u koju treba da bude postavljen klin 18.
[0084] Biće očigledno da kada je klin 18 postavljen u glavnu bušotinu 14, onda centralna uzdužna osa 32 u suštini odgovara centralnoj uzdužnoj osi 32 bušotine 14.
[0085] Distalni deo 54 cevi 30 klipa koji se pruža do mehanizma 24 za zabravljivanje umetnut je u telo 26 klina na distalnoj strani fasete 28 klina. Obrnuto, proksimalni deo 56 cevi 30 klipa izložen je na proksimalnoj strani fasete 28 klina.
[0086] Cev 30 klipa ima oslabljenu liniju 58 na distalnoj strani fasete 28 klina, u distalnom delu 54 umetnutom u telo 26 klina. Na primer, zbog obodnog žljeba cev 30 klipa može imati lokalno stanjenu sekciju zida. Ova oslabljena linija 58 obezbeđuje da se cev 30 klipa slomi pod dejstvom naprezanja koje prelazi graničnu vrednost. Neophodno naprezanje se primenjuje na cev 30 klipa hidrauličnim povlačenjem nazad bušaćeg postrojenja 16 da bi se povukla naviše bušaća kolona 12. Cev 30 klipa se onda deli na dva odvojena dela kao što je prikazano na slici 8.
[0087] Kada se cev 30 klipa slomi i podeli na ovaj način, onda se mehanizam 20 za ispuštanje može izvući iz bušotine 14 kao što je prikazano na slici 9. Ovo obuhvata deo cevi 30 klipa na proksimalnoj strani preloma koji ostaje pričvršćen za mehanizam 20 za ispuštanje.
[0088] Suprotna strana 60 tela 26 klina nasuprot fasete 28 klina delimično je cilindrična. Telo 26 klina se zbog toga može smatrati cilindrom od koga je odsečen nagnuti delimično cilindrični deo, pri čemu konkavna krivina tog odsečenog dela definiše fasetu 28 klina.
[0089] Mehanizam 24 za zabravljivanje ima cilindrično kućište 62 čiji radijus krivine odgovara delimično cilindričnoj suprotnoj strani 60 tela 26 klina. Taj radijus se bira tako da bude blizak kliznom uklapanju unutar bušotine 14. Kućište 62 ima zašiljeni, zaobljeni ili obostrano udubljeni distalni kraj 64 da bi se olakšalo distalno pomeranje klina 18 duž bušotine 14 do dubine KOP.
[0090] Sada će biti objašnjeno funkcionisanje mehanizma 24 za zabravljivanje sa pozivom na slike 16 do 21.
1
[0091] Kućište 62 ima četiri ugaono jednako razmaknuta otvora u blizini svog distalnog kraja koji mogu prihvatiti odgovarajuće sidrene papučice 38 u krstastom rasporedu. Sidrene papučice 38 su pomerljive radijalno prema spoljašnjosti u odnosu na centralnu uzdužnu osu 32 u međusobno ortogonalnim radijalnim ravnima.
[0092] Kada se pomere u smerovima radijalno prema spoljašnjosti unutar glavne bušotine 14, sidrene papučice 38 se naslanjaju na okolni zid bušotine 14 da bi zabravile klin 18 u željenoj KOP, kao što je takođe prikazano na slikama 7 do 12. Za ove svrhe sidrene papučice 38 su nazubljene da bi zahvatile zid bušotine 14. Prvenstveno, takođe samo jedna operacija zabravljivanja postavlja fasetu 28 klina na željeni azimut, tj. željeni ugao orijentacije u odnosu na centralnu uzdužnu osu 32 koji odgovara željenom azimutnom smeru bočne bušotine 46 koja treba da bude započeta u KOP.
[0093] Kućište 62 dalje ima bočno okrenuti otvor koji je proksimalno odmaknut od sidrenih papučica 38, bliže telu 26 klina. Ovaj dalji otvor prihvata samo jednu radijalno pomerljivu poravnavajuću papučicu 40 koja se pomera u smeru radijalno prema spoljašnjosti unutar bušotine 14 u isto vreme kao sidrene papučice 38.
[0094] Svrha poravnavajuće papučice 40 je da se nasloni na okolni zid bušotine 14 da bi malo okrenula klin 18 oko horizontalne tačke oslonca definisane sidrenim papučicama 38. Smer okretanja je takav da potiskuje proksimalnu ivicu 52 fasete 28 klina čvrsto na susedni zid bušotine 14 kao što je prikazano na slikama 7 do 12. Ovo pomaže umetanju proksimalne ivice 52 u zid bušotine 14, što sprečava da proksimalna ivica 52 blokira distalno pomeranje spoljašnje jezgrene cevi 22 u narednim operacijama bušenja da bi se započela bočna bušotina 46.
[0095] Shodno tome, poravnavajuća papučica 40 se pomera u smeru koji je okrenut na isti način kao faseta 28 klina u odnosu na centralnu uzdužnu osu 32. Drugim rečima, poravnavajuća papučica 40 se pomera u smeru supotnom delimično cilindričnoj strani tela 26 klina koja je na suprotnoj strani fasete 28 klina.
[0096] U ovom primeru, poravnavajuća papučica 40 se pomera u istoj radijalnoj radni kao i naspramni par sidrenih papučica 38 u blizini distalnog kraja kućišta 62. Međutim, bilo bi moguće da se poravnavajuća papučica 40 pomera u drugačijoj radijalnoj ravni, uz uslov da njeno dejstvo potiskuje proksimalnu ivicu 52 fasete 28 klina u željenom smeru.
[0097] Mehanizam 24 za zabravljivanje klina 18 sadrži hidraulični cilindar 66 na proksimalnom kraju, koji je u fluidnoj komunikaciji sa distalnim krajem cevi 30 klipa. Klip 68 se može pomerati distalno unutar cilindra 66 reagujući na pritisak fluida koji deluje na cilindar 66 preko cevi 30 klipa. Distalno pomeranje klipa 68 pokreće distalno pomeranje
1
klipnjače 72 koja se pruža uzdužno, pričvršćena na klip 68. Klipnjača 70 je oslonjena pomoću ležajeva 72 unutar kućišta 62 radi distalnog kliznog pomeranja duž kućišta 62.
[0098] Slika 19 prikazuje da se proksimalni deo klipnjače 70 pruža kroz nepovratnu ustavljačku jedinicu 74 koja omogućava samo jednosmerno distalno pomeranje klipnjače 70. Za ove svrhe, ustavljačka jedinica 74 sadrži uzdužni niz prema unutrašnjosti okrenutih, prema unutrašnjosti prednapregnutih zubaca 76 koji se mogu spregnuti sa uzdužnim nizom prema spoljašnjosti okrenutih zubaca 78 na proksimalnoj sekciji klipnjače 70.
[0099] Prvenstveno, svaki zubac 76 ustavljačke jedinice sadrži grupu relativno tankih, nezavisno pomerljivih listova 80. Ovo smanjuje zazor između klipnjače 70 i ustavljačke jedinice 74 obezbeđivanjem da će čak i malo pomeranje klipnjače 70 zahvatiti naredni od listova 80 umesto da mora da pokrije celo uzdužno rastojanje od jednog zupca 76 do drugog.
[0100] Kao što je najbolje prikazano na slikama 20 i 21, distalni deo klipnjače 70 ima distalno zašiljene delove koji definišu nagnute bregaste površine 82, 84 poravnate, respektivno, sa sidrenim papučicama 38 i poravnavajućom papučicom 40. Zahvaljujući tim bregastim površinama 82, 84, distalno pomeranje klipnjače 70 pokreće pomeranje radijalno prema spoljašnjosti sidrenih papučica 38 i poravnavajuće papučice 40 kada se klin 18 zabravljuje u bušotini 14.
[0101] Da bi se obezbedilo da mehanizam 24 za zabravljivanje ne može da bude aktiviran prevremeno ili slučajno, klipnjača 70 je ograničena pomoću sigurnosne čivije 86 prikazane na slici 21 koja se pruža poprečno u klipnjaču sa jednog od ležajeva 72 u okolno kućište 62.
[0102] Sigurnosna čivija 86 se smiče da bi se klipnjača 70 oslobodila za distalno pomeranje samo onda kada se na klipnjaču 70 primeni granični pritisak preko klipa 68 u cilindru 66.
Mehanizam za ispuštanje
[0103] Kao što je šematski prikazano na slici 3, mehanizam 20 za ispuštanje je izduženi sklop koji je dimenzionisam da se teleskopski uklapa unutar spoljašnje jezgrene cevi 22. U nastavku, pomerajući se proksimalno, mehanizam 20 za ispuštanje sadrži šuplju krutu spojnu cev 88 na distalnom kraju, ispusni ventil 90, zaporni mehanizam 92 i povratni vodeći sistem 94 na proksimalnom kraju.
[0104] Slika 22 izostavlja spojnu cev 88, ali prikazuje druge delove mehanizma 20 za ispuštanje, odnosno ispusni ventil 90, zaporni mehanizam 92 i povratni vodeći sistem 94. Ovi delovi će biti opisani detaljnije kasnije, sa pozivom na slike 27 do 29.
1
[0105] Slika 22 takođe prikazuje čauru 96 koja obrazuje deo spoljašnje jezgrene cevi 22, koji sadejstvuje sa zapornim mehanizmom 92, kao što će biti opisano sa pozivom na sliku 28. Merni alat koji je šematski prikazan na slikama 5 i 6 takođe je prikazan na slici 22 i biće detaljnije opisan sa pozivom na sliku 30.
[0106] Kada se sistem 10 klina sastavlja na površini, klin 18 je oslonjen pomoću steznog mehanizma bušaćeg postrojenja 16 i mehanizam 20 za ispuštanje se podiže iznad proksimalnog kraja klina 18. Ostvaruje se ugaono poravnanje oko vertikalne ose između mehanizma 20 za ispuštanje i klina 18. Spojna cev 88 se onda spreže svojim krajem sa krajem cevi 30 klipa da bi se omogućila fluidna komunikacija između spojne cevi 88 i cevi 30 klipa radi aktiviranja mehanizma 24 za zabravljivanje klina 18.
[0107] Opciono, kao što je najbolje prikazano na slici 23, cev 30 klipa klina 18 se završava u, i komunicira fluidno sa užom cevi 98 hvatača koja se pruža proksimalno od cevi 30 klipa preko navrtke 34 za osiguranje. Distalni kraj cevi 98 hvatača ima muški navoj koji može biti uvrnut u komplementarni ženski navoj unutar proksimalnog kraja cevi 30 klipa. Cev 98 hvatača ima zatvoren distalni kraj, ali je zid cevi 98 hvatača izveden sa mnoštvom bočnih otvora 100 u blizini distalnog kraja.
[0108] Sada takođe sa pozivom na sliku 24, cev 98 hvatača na proksimalnom kraju cevi 30 klipa se pruža proksimalno u spojnu cev 88 mehanizma 20 za ispuštanje. Cev 98 hvatača i okolna spojna cev 88 su onda u teleskopskom odnosu ostavljajući između sebe uski prstenasti prostor 102.
[0109] Voda koja teče iz bušaće kolone 12 duž spojne cevi 88 ulazi u cev 98 hvatača kroz bočne otvore 100 u blizini distalnog kraja cevi 98 hvatača. Kada voda radi tako, onda pesak i mulj zahvaćeni vodom teže da se distalno istalože iz toka pod dejstvom gravitacije i zato u prstenasti prostor 102 između cevi 98 hvatača i spojne cevi 88, gde su zarobljene čvrste čestice. Ovo značajno smanjuje količinu čestičnog materijala koji voda nosi u mehanizam 24 za zabravljivanje preko cevi 98 hvatača i cevi 30 klipa, što doprinosi pouzdanosti.
[0110] Kada mehanizam 20 za ispuštanje u potpunosti nasedne unutar spoljašnje jezgrene cevi 22, onda spojna cev 88 štrči distalno oko pola metra preko bušaćeg dleta na distalnom kraju spoljašnje jezgrene cevi 22 kao što je prikazano na slici 25. Ovo olakšava međusobno spajanje krajevima spojne cevi 88 za cev 30 klipa kada su nošene bušaćim postrojenjem 16. Za ove svrhe, spojna cev 88 ima muški navoj na svom distalnom kraju radi sprezanja sa gore navedenom navrtkom 34 za osiguranje na proksimalnom kraju cevi 30 klipa, kao što je prikazano na slici 26.
2
[0111] Navrtka 34 za osiguranje spreže spojnu cev 88 sa cevi 30 klipa ne samo fluidno, već takođe i mehanički. Shodno tome, svaka od spojne cevi 88 i spojene cevi 30 klipa može nositi aksijalno težinsko opterećenje klina 18 kada sistem 10 klina visi sa bušaće kolone 12 u bušotini 14. Spojna cev 88 i spojena cev 30 klipa takođe su međusobno zabravljene protiv relativnog ugaonog pomeranja. Zbog toga spojna cev 88 i cev 30 klipa takođe mogu da prenesu obrtni moment za okretanje klina 18 kada se bušaća kolona 12 i mehanizam 20 za ispuštanje okreću zajedno unutar bušotine 14.
[0112] Povratni vodeći sistem 94 prvenstveno je spojen šarnirom sa zapornim mehanizmom 92 da bi se omogućilo da se povratni vodeći sistem 94 okreće u odnosu na ostatak inače krutog mehanizma 20 za ispuštanje. Ovo olakšava podizanje mehanizma 20 za ispuštanje iz horizontalne orijentacije na površini u vertikalnu orijentaciju na bušaćem postrojenju 16 radi umetanja u bušotinu 14. Međutim, svi delovi mehanizma 20 za ispuštanje međusobno su zabravljeni protiv relativnog ugaonog pomeranja oko svoje centralne uzdužne ose 32.
[0113] Sledi da, kada je u bušotini 14, ugaona orijentacija spojne cevi 88 na distalnom kraju mehanizma 20 za ispuštanje mora uvek pratiti ugaonu orijentaciju povratnog vodećeg sistema 94 na proksimalnom kraju mehanizma 20 za ispuštanje. Određivanje ugaone orijentacije povratnog vodećeg sistema 94 unutar bušotine 14 zato određuje ugaonu orijentaciju spojne cevi 88 unutar bušotine 14.
[0114] Dalje, pošto su spojna cev 88 i spojena cev 30 klipa međusobno zabravljene protiv relativnog ugaonog pomeranja, onda ugaona orijentacija klina 18 mora uvek pratiti ugaonu orijentaciju povratnog vodećeg sistema 94 na proksimalnom kraju mehanizma 20 za ispuštanje. Sledstveno, određivanje ugaone orijentacije povratnog vodećeg sistema 94 unutar bušotine 14, kao što će biti objašnjeno u nastavku, određuje ugaonu orijentaciju klina 18 koji je ugaono zabravljen u poznatoj orijentaciji u odnosu na spojnu cev 88. Zato ovo određuje azimutno poravnanje fasete 28 klina unutar bušotine 14.
[0115] Proksimalni kraj spojne cevi 88 je u fluidnoj komunikaciji sa ispusnim ventilom 90 prikazanim samostalno na slici 27. Ispusni ventil 90 ujednačava pritisak vode unutar i izvan bušaće kolone 12, normalno dozvoljavajući da voda iz bušaće kolone 12 teče kroz i oko mehanizma 20 za ispuštanje unutar spoljašnje jezgrene cevi 22.
[0116] Ispusni ventil 90 sadrži proksimalno prednapregnuti plunžer 104 koji može biti potisnut distalno, nasuprot prednaprezanju opruge 106. Voda koja teče distalno niz bušaću kolonu 12 teče kroz centralni otvor 108 plunžera 104.
[0117] Kada je plunžer 104 u svom normalnom proksimalnom položaju, onda deo vode koja teče kroz njegov centralni otvor 108 izlazi kroz otvore 110 u okolnom cevastom zidu ispusnog ventila 90. Međutim, povećanje pritiska vode koja se pumpa u bušaću kolonu 12 na površini prevladava prednaprezanje da bi pomerilo plunžer 104 distalno. Plunžer 104 onda blokira otvore 110. Ovo usmerava u suštini ceo tok vode pod visokim pritiskom u spojnu cev 88 i na taj način zaobilazi ispusni ventil 90. Voda pod visokim pritiskom koja je skrenuta pomoću ispusnog ventila 90 usmerava se preko spojne cevi 88 u cev 30 klipa i duž nje da bi aktivirala mehanizam 24 za zabravljivanje klina 18 kao što je gore opisano.
[0118] Zaporni mehanizam 92 na proksimalnom kraju ispusnog ventila 90 ovde je ilustrovan pomoću unutrašnje cevi 92 sa lisnatim zapornikom za zabravljivanje Boart Longjerovog tipa, koja je prikazana uvećano na slici 28. Povratni vodeći sistem 94 ovde je ilustrovan pomoću specijalno adaptiranog četvoroprstog zapornika 94 Kristensenovog tipa, koji je prikazan uvećano na slici 29. Oba oba robna žiga se koriste opisno za odgovarajuće proizvode u industriji bušenja i tako su postali generični. Pojedinačno su oba dela opreme poznata stručnjacima iz te industrije i stoga je ovde potrebno malo daljih razmatranja.
[0119] Poželjni primeri izvođenja prema pronalasku koriste četvoroprsti zapornik 94 Kristensenovog tipa za zamenu spojnice koja podiže vrh hvatača okrenut proksimalno, koji karakteriše uređaj 92 za zabravljivanje Boart Longjerovog tipa. Shodno tome, korišćenje četvoroprstog zapornika 94 Kristensenovog tipa u kombinaciji sa uređajem 92 za zabravljivanje Boart Longjerovog tipa je novi i poželjni aspekt prema pronalasku. Zato se, u skladu sa pronalaskom, poznata oprema koja je kompatibilna sa postojećom opremom za bušenje može koristiti na nov i koristan način.
[0120] Uređaj 92 za zabravljivanje sa lisnatim zapornikom Boart Longjerovog tipa sadrži dijametralno suprotne uvlačive zaporne čeljusti 112, od kojih je jedna prikazana na slici 28. Kada se mehanizam 20 za ispuštanje spusti u zahvat sa okolnom spoljašnjom jezgrenom cevi 22, onda se zaporne čeljusti 112 poravnaju uzdužno sa unutrašnjim čepom 114 unutar čaure 96 spoljašnje jezgrene cevi 22. Ponovo, čep je prikazan na slici 28.
[0121] Kada mehanizam 20 za ispuštanje nasedne unutar spoljašnje jezgrene cevi 22, onda zaporne čeljusti 112 štrče radijalno iz cevi. Kao što je uobičajeno, ovo zahvata graničnik unutar spoljašnje jezgrene cevi 22 da bi se mehanizam 20 za ispuštanje zabravio aksijalno protiv proksimalnog pomeranja u odnosu na spoljašnju jezgrenu cev 22. Zaporne čeljusti 112 takođe zahvataju čep 114 da bi zabravile mehanizam 20 za ispuštanje ugaono u odnosu na spoljašnju jezgrenu cev 22 i zato relativno u odnosu na bušaću kolonu 12 sa koje visi spoljašnja jezgrena cev 22. Shodno tome, obrtni moment koji deluje na površinu da bi okrenuo bušaću kolonu 12 takođe okreće mehanizam 20 za ispuštanje i klin 18 koji visi sa mehanizma 20 za ispuštanje dole u bušotini 14.
[0122] Kada je četvoroprsti zapornik 94 koji je prikazan na slici 29 spregnut sa žičanim podiznim sistemom 42 kao što je prikazano na slici 9 da bi se mehanizam 20 za ispuštanje vratio posle postavljanja klina 18, onda podizni sistem 42 prihvata težinu mehanizma 20 za ispuštanje. Ovo uvlači zaporne čeljusti 112 nazad u cev da bi ih rastavilo od spoljašnje jezgrene cevi 22. Mehanizam 20 za ispuštanje je sada slobodan da bude podignut iz unutrašnjosti spoljašnje jezgrene cevi 22 i da bude vraćen na površinu. Standardna unutrašnja jezgrena cev 44, koja može biti, na primer, opremljena svojim sopstvenim uređajem za zabravljivanje sa lisnatim zapornikom, onda može biti spuštena u zahvat sa spoljašnjom jezgrenom cevi 22 kao što je prikazano na slici 11, tako da može započeti žičano bušenje.
[0123] Četvoroprsti zapornici Kristensenovog tipa opisani su, na primer, u US patentu br.
4482013. Ukratko, takav četvoroprsti zapornik 94 je karakterisan sa četiri zapornika 116 koji se pružaju proksimalno, a koje može zahvatiti odgovarajući žičani podizni sistem 42 da bi podigao i vratio unutrašnju jezgrenu cev iz unutrašnjosti spoljašnje jezgrene cevi 22.
[0124] Za svrhe pronalaska, četvoroprsti zapornik 94 nije fiksiran za unutrašnju jezgrenu cev, već, umesto toga, za ostatak mehanizma 20 za ispuštanje preko zapornog mehanizma 92. Takođe, četvoroprsti zapornik 94 izvršava dvostruku ulogu. Njegova prva uloga je da omogući azimutnu orijentaciju mehanizma 20 za ispuštanje i zbog toga će faseta 28 klina klina 18 pričvršćenog za mehanizam 20 za ispuštanje, biti izmerena pre nego što se postavi klin 18. Njegova druga uloga je da omogući da se mehanizam 20 za ispuštanje vrati na površinu uz korišćenje žičanog podiznog sistema 42 posle postavljanja klina 18. Ova druga uloga odgovara njegovoj normalnoj funkciji vraćanja unutrašnje jezgrene cevi iz unutrašnjosti spoljašnje jezgrene cevi 22, koja je poznata stručnjacima iz odgovarajuće oblasti i ovde ne zahteva dalje razmatranje.
[0125] Da bi izveo svoju prvu ulogu omogućavanja merenja, četvoroprsti zapornik 94 prema pronalasku prilagođen je za sprezanje sa mernim alatom 36 prikazanim šematski na slikama 5 i 6 i uvećano na slici 30. Merni alat 36 je takođe prilagođen za sprezanje sa četvoroprstim zapornikom 94. Za ove svrhe, četvoroprsti zapornik 94 i merni alat 36 su opremljeni komplementarnim formacijama za međusobno sprezanje, kao što će biti objašnjeno u nastavku.
[0126] Merni alat 36 može se spustiti unutar bušaće kolone 12 na žici koja se pruža sa površine do četvoroprstog zapornika 94, sa kojim se merni alat 36 onda spreže. Za pouzdano određivanje azimuta, neophodno je da merni alat 36 može da se spregne sa četvoroprstim zapornikom 94 u jednom ugaonom položaju u odnosu na četvoroprsti zapornik 94. Takođe je
2
podesno da merni alat 36 može automatski da se okrene u ugaoni položaj u toku svog sprezanja sa četvoroprstim zapornikom 94.
[0127] Konkretno, kozja noga 118 mernog alata 36 postavljena je tako da štrči distalno između the četiri zapornika 116 četvoroprstog zapornika 94 koji se pružaju proksimalno. Kozja noga 118 je cev koja se pruža distalno, a koja je odsečena koso da bi se formirala nagnuta distalna krajnja površina 120. Prorez 122 se pruža proksimalno od proksimalne strane do krajnje površine 120. Senzor 124 zahvatanja je postavljen u prorezu 122.
[0128] Odgovarajuće tome, slika 29 prikazuje da je jedna proksimalno zašiljena ključna formacija 126 koja štrči prema unutrašnjosti dodata na unutrašnjoj strani jednog od četiri zapornika 116 četvoroprstog zapornika 94. Ključna formacija 126 je oblikovana i orijentisana tako da se uklapa u prorez 122 kozje noge 118 kada je merni alat 36 poravnat ispravno sa četvoroprstim zapornikom 94. Shodno tome, ključna formacija 126 prilagođava četvoroprsti zapornik 94 tako da obezbedi ugradnu orijentaciju prihvatnika.
[0129] Ispravno ugaono poravnanje mernog alata 36 sa četvoroprstim zapornikom 94 obezbeđeno je pomoću nagnute distalne krajnje površine 120 kozje noge 118. Nagib distalne krajnje površine 120 sadejstvuje sa proksimalnim zašiljenjem ključne formacije 126 da bi okrenuo merni alat 36 oko uzdužne ose 32 dok se kozja noga 118 pomera distalno. Ovo obrtanje mernog alata 36 poravnava prorez 122 sa ključnom formacijom 126 dok kozja noga 118 klizi distalno oko ključne formacije 126 i između okolnih zapornika 116. Senzor 124 sprezanja onda potvrđuje sprezanje ključne formacije 126 u prorezu 124.
[0130] Opciono, kamera okrenuta distalno unutar mernog alata 36 može pomoći ugaono poravnanje između mernog alata 36 i četvoroprstog zapornika 94 i može potvrditi da je merni alat 36 ispravno spregnut sa ključnom formacijom 126 četvoroprstog zapornika 94.
[0131] Kada je glavna bušotina 14 čak neznatno nagnuta od vertikale – što će obično biti slučaj u praksi, čak i kod nominalno vertikalne bušotine – onda merni alat 36 može odrediti azimut klina 18, i to zbog rezultujuće bočne bušotine 46, gravitaciono u odnosu na višu stranu i/ili nižu stranu bušotine 14. Ovo je moguće, jer su lokalni nagib i azimut glavne bušotine 14 na dubini KOP već poznati na osnovu detaljnog merenja bušotine 14 koje je prethodno izvršeno kao rutinska stvar.
[0132] Viša strana i/ili niža strana bušotine 14 mogu se odrediti okretanjem bušaće kolone 12 da bi okrenula mehanizam 20 za ispuštanje oko njegove uzdužne osa 32 unutar bušotine 14. Ovo takođe menja orijentaciju mernog alata 36 kada je spregnut sa četvoroprstim zapornikom 94.
[0133] Poznavanje više strane i/ili niže strane bušotine 14 obezbeđuje referencu ili podatak o početnoj tački za korišćenje tehnika pozicioniranja sa referentnom mrežom ili ’GR’ (engl. grid reference). Prvenstveno, ovim se izbegava potreba za nemagnetnim bušaćim šipkama, koje su ekstremno skupe i obično se ne mogu koristiti u bušaćoj koloni pošto su suviše meke.
[0134] U principu, međutim, bilo bi moguće da merni alat 36 odredi azimut na druge načine, kao što je žiroskopski ili magnetno, s obzirom na magnetni sever. Male greške u nagibu i azimutu bočne bušotine 46 mogu biti korigovane u toku naredne faze motornog bušenja posle završetka početnog žičanog bušenja pored klina 18.
[0135] Moguće su mnoge varijacije u okviru inventivnog koncepta. Na primer, kruta veza koja sadrži cev klipa i spojnu cev ne mora nužno biti slomljena ili povučena proksimalno da bi bila slomljena. Delovi krute veze mogli bi biti razdvojeni na druge načine, na primer, aktiviranjem mehanizma za rastavljanje ili okretanjem cevi klipa preko graničnog ugla ili u obrnutom navoju.
2
Claims (15)
1. Postupak usmerenog bušenja, pri čemu postupak sadrži:
pomeranje napred klina (18) od bušaćeg postrojenja (16) do tačke skretanja bušotine u glavnoj bušotini (14) uz oslanjanje klina (18) distalno u odnosu na cevastu bušaću kolonu (12) preko u suštini krute veze koja se pruža duž centralne uzdužne ose (32) kroz prstenasto bušaće dleto (48) da bi spojila klin (18) sa bušaćom kolonom (12);
zabravljivanje klina (18) u tački skretanja bušotine u glavnom kanalu (14) bušotine na željenom azimutu;
rastavljanje spoja napravljenog pomoću veze između bušaće kolone (12) i zabravljenog klina (18);
izvlačenje bar dela veze kroz bušaće dleto (48) posle rastavljanja spoja; i bez izvlačenja bušaće kolone (12), pomeranje napred bušaće kolone (12) da bi izbušila bočnu bušotinu (46) koja se grana od glavne bušotine (14) na azimutu određenom pomoću klina (18).
2. Postupak prema zahtevu 1, koji sadrži orijentisanje klina (18) na željeni azimut okretanjem bušaće kolone (12) oko centralne uzdužne ose (32) da bi se preko veze primenio obrtni momenat na klin (18).
3. Postupak prema zahtevu 1 ili zahtevu 2, koji sadrži lomljenje veze da bi se rastavio spoj, uz ostavljanje distalnog dela veze umetnutog u klin (18).
4. Postupak prema bilo kom prethodnom zahtevu, koji sadrži oslanjanje klina (18) preko mehanizma (20) za ispuštanje unutar bušaće kolone (12), opciono koji sadrži vraćanje mehanizma (20) za ispuštanje do bušaćeg postrojenja (16) posle rastavljanja spoja, i prvenstveno koji sadrži sprezanje mehanizma (20) za ispuštanje sa žičanim podiznim sistemom (42) koji se pomera napred unutar bušaće kolone (12).
2
5. Postupak prema zahtevu 4, koji sadrži zamenu mehanizma (20) za ispuštanje unutrašnjom jezgrenom cevi (44) koja se pomera napred unutar bušaće kolone (12) pre pomeranja napred bušaće kolone (12) da bi izbušila bočnu bušotinu (46).
6. Postupak prema bilo kom prethodnom zahtevu, koji se izvodi bez rastavljanja bušaće kolone (12).
7. Postupak prema bilo kom prethodnom zahtevu, koji sadrži prenošenje energije za zabravljivanje na klin (18) preko veze, na primer, primenom pritiska fluida preko veze, na primer, skretanjem bušaćeg fluida kroz vezu da bi se zabravio klin (18), na primer primenom pritiska većeg od graničnog na fluid na bušaćem postrojenju (16), pri čemu postupak opciono sadrži odupiranje zabravljivanju klina (18) sve dok se ne pređe granični pritisak fluida, i opciono, koji sadrži prenošenje fluida preko veze na vijugavu putanju da bi se zarobile čestice zahvaćene u fluidu.
8. Postupak prema bilo kom prethodnom zahtevu, koji sadrži pomeranje napred mernog alata (36) unutar bušaće kolone (12) da bi se odredio azimut klina (18) pre zabravljivanja klina (18), opciono koji sadrži sprezanje mernog alata (36) sa mehanizmom (20) za ispuštanje unutar bušaće kolone (12), pri čemu je mehanizam (20) za ispuštanje kruto spojen sa klinom (18) preko veze, opciono koji sadrži sprezanje mernog alata (36) sa proksimalno okrenutim žičanim povratnim sistemom mehanizma (20) za ispuštanje, i opciono koji sadrži okretanje mernog alata (36) u poravnanje sa mehanizmom (20) za ispuštanje kao rezultat distalnog pomeranja mernog alata (36) u odnosu na mehanizam (20) za ispuštanje.
9. Postupak prema bilo kom prethodnom zahtevu, koji sadrži primenu poravnavajuće sile na klin (18) da bi se klin (18) okrenuo oko ose obrtanja poprečne na centralnu uzdužnu osa (32), opciono koji sadrži primenu poravnavajuće sile na klin (18) pri zabravljivanju klina (18).
10. Postupak prema zahtevu 9, koji sadrži okretanje klina (18) da bi potisnuo proksimalnu ivicu (52) klina (18) na okolni zid glavne bušotine (14).
11. Postupak prema bilo kom prethodnom zahtevu, koji sadrži proksimalno povlačenje bušaće kolone (12) da bi se rastavio spoj.
12. Postupak prema bilo kom prethodnom zahtevu, koji sadrži proširivanje mesta grananja između glavne bušotine (14) i bočne bušotine (46) pomeranjem napred bušaće kolone (12).
13. Sistem za usmereno bušenje, pri čemu sistem sadrži:
cevastu bušaću kolonu (12) koja ima prstenasto bušaće dleto (48) na distalnom kraju, pri čemu bušaće dleto (48) okružuje prolaz koji se pruža duž centralne uzdužne ose (32) bušaće kolone (12);
klin (18) koji je postavljen distalno u odnosu na bušaće dleto (48), pri čemu klin (18) sadrži distalni mehanizam (24) za zabravljivanje radi zabravljivanja klina (18) u bušotini, koji pričvršćen na proksimalno telo (26) klina definiše nagnutu fasetu (28) klina; i
u suštini krutu vezu koja povezuje klin (18) sa bušaćom kolonom (12), pri čemu se veza pruža duž prolaza kroz bušaće dleto (48) i oslonjena je radi relativnog uzdužnog pomeranja kroz bušaće dleto (48) i u odnosu na njega, pri čemu se bar deo veze može izvući kroz bušaće dleto (48) posle rastavljanja spoja napravljenog pomoću veze između bušaće kolone (12) i zabravljenog klina (18).
14. Sistem prema zahtevu 13, pri čemu se veza pruža do mehanizma (20) za ispuštanje unutar bušaće kolone (12) kruto spajajući klin (18) sa bušaćom kolonom (12) preko mehanizma (20) za ispuštanje.
15. Sistem prema zahtevu 14, koji dalje sadrži unutrašnju jezgrenu cev (44) koja se može zameniti mehanizmom (20) za ispuštanje.
2
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB1716427.8A GB2567225B (en) | 2017-10-06 | 2017-10-06 | Directional drilling |
| EP18793365.0A EP3692238B1 (en) | 2017-10-06 | 2018-10-08 | Directional drilling |
| PCT/EP2018/077367 WO2019068938A2 (en) | 2017-10-06 | 2018-10-08 | DIRECTED DRILLING |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RS64808B1 true RS64808B1 (sr) | 2023-12-29 |
Family
ID=60326794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RS20230979A RS64808B1 (sr) | 2017-10-06 | 2018-10-08 | Usmereno bušenje |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US11788358B2 (sr) |
| EP (1) | EP3692238B1 (sr) |
| AU (1) | AU2018344534B2 (sr) |
| CA (1) | CA3078548A1 (sr) |
| EA (1) | EA202090912A1 (sr) |
| ES (1) | ES2953676T3 (sr) |
| GB (1) | GB2567225B (sr) |
| PL (1) | PL3692238T3 (sr) |
| RS (1) | RS64808B1 (sr) |
| WO (1) | WO2019068938A2 (sr) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2567225B (en) | 2017-10-06 | 2020-02-26 | Priority Drilling Ltd | Directional drilling |
| US20220389791A1 (en) * | 2021-06-07 | 2022-12-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Sleeve with flow control orifices |
| US12203369B2 (en) * | 2023-01-26 | 2025-01-21 | Saudi Arabian Oil Company | Modified whipstock design integrating smart cleanout mechanisms |
Family Cites Families (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2506799A (en) * | 1945-01-22 | 1950-05-09 | Eastman Oil Well Survey Co | Casing whipstock |
| US3908759A (en) * | 1974-05-22 | 1975-09-30 | Standard Oil Co | Sidetracking tool |
| US4285399A (en) * | 1980-07-21 | 1981-08-25 | Baker International Corporation | Apparatus for setting and orienting a whipstock in a well conduit |
| US4304299A (en) * | 1980-07-21 | 1981-12-08 | Baker International Corporation | Method for setting and orienting a whipstock in a well conduit |
| GB8329138D0 (en) * | 1983-11-01 | 1983-12-07 | Encore Drilling Co Ltd | Drilling |
| US5826651A (en) * | 1993-09-10 | 1998-10-27 | Weatherford/Lamb, Inc. | Wellbore single trip milling |
| US5425417A (en) * | 1993-09-10 | 1995-06-20 | Weatherford U.S., Inc. | Wellbore tool setting system |
| CA2137936C (en) * | 1994-02-23 | 1999-05-11 | Britt Oliver Braddick | Retrievable whipstock arrangement and method |
| US5595247A (en) * | 1994-04-06 | 1997-01-21 | Tiw Corporation | Retrievable through tubing tool and method |
| US5551509A (en) * | 1995-03-24 | 1996-09-03 | Tiw Corporation | Whipstock and starter mill |
| US5709265A (en) * | 1995-12-11 | 1998-01-20 | Weatherford/Lamb, Inc. | Wellbore window formation |
| US5678634A (en) * | 1995-10-17 | 1997-10-21 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for retrieving a whipstock |
| US5829531A (en) * | 1996-01-31 | 1998-11-03 | Smith International, Inc. | Mechanical set anchor with slips pocket |
| US5769167A (en) * | 1996-07-17 | 1998-06-23 | Tiw Corporation | Thru tubing whipstock and method |
| US6089319A (en) * | 1998-03-23 | 2000-07-18 | Weatherford/Lamb, Inc. | Whipstock |
| GB2340519B (en) * | 1998-08-03 | 2002-06-12 | Smith International | Deflector tool |
| US6568469B2 (en) * | 1998-11-19 | 2003-05-27 | Schlumberger Technology Corporation | Method and apparatus for connecting a main well bore and a lateral branch |
| US6454007B1 (en) * | 2000-06-30 | 2002-09-24 | Weatherford/Lamb, Inc. | Method and apparatus for casing exit system using coiled tubing |
| US20030010533A1 (en) * | 2001-07-11 | 2003-01-16 | Hart Daniel R. | Mono-bore retrievable whipstock |
| BE1015123A3 (fr) * | 2002-09-26 | 2004-10-05 | Security Dbs | Ensemble destine a un carottage ou forage devie. |
| US8443884B2 (en) * | 2009-09-15 | 2013-05-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Directional setting tool and associated methods |
| WO2011034519A1 (en) * | 2009-09-15 | 2011-03-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | Directional setting tool and associated methods |
| AU2011261172B2 (en) * | 2010-06-04 | 2016-10-13 | Gray, Ian Dr | Through the drill string or core bit DST system |
| RU2484231C1 (ru) * | 2011-11-23 | 2013-06-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Клиновой отклонитель для забуривания боковых стволов из скважины |
| CN202348191U (zh) * | 2011-12-21 | 2012-07-25 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一趟钻开窗侧钻工具 |
| US9347268B2 (en) * | 2011-12-30 | 2016-05-24 | Smith International, Inc. | System and method to facilitate the drilling of a deviated borehole |
| US9695639B2 (en) * | 2013-11-06 | 2017-07-04 | Baker Hughes Incorporated | Single trip cement thru open hole whipstick |
| CN204139966U (zh) * | 2014-07-07 | 2015-02-04 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司工程技术研究院 | 一种控制斜向器定向锚定的启动阀 |
| NO342903B1 (no) * | 2014-08-14 | 2018-08-27 | Huygens As | System og fremgangsmåte for detektering av posisjon og orientering av et nedihulls legeme |
| GB2567225B (en) | 2017-10-06 | 2020-02-26 | Priority Drilling Ltd | Directional drilling |
-
2017
- 2017-10-06 GB GB1716427.8A patent/GB2567225B/en active Active
-
2018
- 2018-10-08 ES ES18793365T patent/ES2953676T3/es active Active
- 2018-10-08 AU AU2018344534A patent/AU2018344534B2/en active Active
- 2018-10-08 EP EP18793365.0A patent/EP3692238B1/en active Active
- 2018-10-08 WO PCT/EP2018/077367 patent/WO2019068938A2/en not_active Ceased
- 2018-10-08 PL PL18793365.0T patent/PL3692238T3/pl unknown
- 2018-10-08 RS RS20230979A patent/RS64808B1/sr unknown
- 2018-10-08 US US16/753,526 patent/US11788358B2/en active Active
- 2018-10-08 EA EA202090912A patent/EA202090912A1/ru unknown
- 2018-10-08 CA CA3078548A patent/CA3078548A1/en active Pending
-
2023
- 2023-07-20 US US18/355,593 patent/US12084970B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL3692238T3 (pl) | 2024-02-05 |
| EP3692238B1 (en) | 2023-07-26 |
| US20230358100A1 (en) | 2023-11-09 |
| GB2567225B (en) | 2020-02-26 |
| CA3078548A1 (en) | 2019-04-11 |
| WO2019068938A3 (en) | 2019-05-16 |
| US12084970B2 (en) | 2024-09-10 |
| WO2019068938A2 (en) | 2019-04-11 |
| EP3692238C0 (en) | 2023-07-26 |
| ES2953676T3 (es) | 2023-11-15 |
| US11788358B2 (en) | 2023-10-17 |
| AU2018344534B2 (en) | 2024-06-20 |
| US20200318433A1 (en) | 2020-10-08 |
| GB201716427D0 (en) | 2017-11-22 |
| EA202090912A1 (ru) | 2020-08-10 |
| AU2018344534A1 (en) | 2020-05-21 |
| GB2567225A (en) | 2019-04-10 |
| EP3692238A2 (en) | 2020-08-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2013222382B2 (en) | Cementing whipstock apparatus and methods | |
| US8820437B2 (en) | Cementing whipstock apparatus and methods | |
| US12084970B2 (en) | Directional drilling | |
| RU2601641C2 (ru) | Многозонное заканчивание с гидравлическим разрывом пласта | |
| CN104736793B (zh) | 用于使得管状件在井眼中膨胀的膨胀组件、顶部锚固件和方法 | |
| US9151136B2 (en) | Cementing whipstock apparatus and methods | |
| US9995106B2 (en) | Hydraulically released running tool for setting a whipstock anchor before cementing therethrough | |
| US10538994B2 (en) | Modified junction isolation tool for multilateral well stimulation | |
| US10526876B2 (en) | Method and system for hydraulic communication with target well from relief well | |
| CA2918000C (en) | Method for hydraulic communication with target well from relief well | |
| CA2841156C (en) | Whipstock assembly and method for low side exit | |
| EA040552B1 (ru) | Наклонно-направленное бурение | |
| OA19765A (en) | Directional drilling. |