СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЗАЩЕЛКИВАЕМОЙ ОБСАДНОЙ ТРУБЫ В ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ Российский патент 2018 года по МПК E21B17/08 E21B17/46 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Операторы нефтяных месторождений выполняют ряд операций для формирования добывающей скважины, включая бурение ствола скважины, ввод обсадной колонны и цементирование обсадной колонны на месте. При выполнении данных операций от операторов, как правило, требуется осуществлять множество вводов и извлечений (спусков и подъемов) компоновки низа бурильной колонны (КНБК). Каждый дополнительный спуск и подъем требует дополнительного расхода времени и ресурсов.

Кроме того, этот последовательный подход к строительству скважины может быть сопряжен с дополнительными проблемами, например, в зрелых месторождениях, в которых снижение пластового давления приводит к возрастанию таких проблем, как неустойчивость ствола скважины, возникновение зон поглощения бурового раствора, ползучесть солей и прихват колонны труб. Неудивительно, что разработка зрелых месторождений обычно сопряжена с наибольшим количеством непроизводительного времени (НПВ) в ходе буровых работ, что во многих случаях делает наличие доступа к оставшимся запасам экономически нецелесообразным. Последовательный подход также может быть неудовлетворительным при решении вопросов, возникающих из-за планов заказчика по разработке месторождения, в которых намечены сложные траектории скважин с узкими диапазонами плотности бурового раствора через нестабильные пласты.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Соответственно, в данном документе раскрыты определенные системы и способы с применением защелкиваемой обсадной трубы в процессе бурения (ОТПБ). В нижеследующем подробном описании различных раскрытых вариантов реализации изобретения будут ссылки на прилагаемые графические материалы, в которых:

Фиг. 1 иллюстрирует ситуативный вид приведенной в качестве примера системы защелкиваемой ОТПБ;

Фиг. 2 иллюстрирует изометрический вид приведенного в качестве примера защелочного устройства;

Фиг. 3А представляет собой блок-схему, иллюстрирующую способ с применением защелкиваемой ОТПБ;

Фиг. 3B-3I иллюстрируют виды в поперечном сечении приведенной в качестве примера многопозиционной системы защелкиваемой ОТПБ в ходе операции по перемещению;

Фиг. 4А-4B представляют собой виды в поперечном сечении приведенной в качестве примера многопозиционной системы защелкиваемой ОТПБ, иллюстрируя ее размещение внутри ствола скважины;

Фиг. 5 представляет собой вид в поперечном сечении приведенной в качестве примера многопозиционной системы защелкиваемой ОТПБ, иллюстрируя бурение с использованием нижнего защелочного устройства;

Фиг. 6 представляет собой вид в поперечном сечении приведенной в качестве примера многопозиционной системы защелкиваемой ОТПБ, иллюстрируя бурение с использованием алмазного башмака обсадной колонны;

Фиг. 7A-7B представляют собой виды в поперечном сечении приведенной в качестве примера многопозиционной системы защелкиваемой ОТПБ, иллюстрируя талевый канат; и

Фиг. 8A-8C представляют собой виды в поперечном сечении приведенной в качестве примера многопозиционной системы защелкиваемой ОТПБ, иллюстрируя цементирование.

Однако следует понимать, что конкретные варианты реализации изобретения, приведенные в графических материалах, и изложенное в данном документе подробное описание не ограничивают данное изобретение. Вместо этого они обеспечивают основу для выявления средним специалистом в данной области техники альтернативных форм, эквивалентов и модификаций, которые совместно охватываются одним или более приведенными вариантами реализации изобретения в объеме прилагаемой формулы изобретения.

ОБОЗНАЧЕНИЯ И ТЕРМИНОЛОГИЯ

Определенные термины в нижеследующем описании и формуле изобретения применяют для обозначения конкретных компонентов и конфигураций системы. Для специалиста в данной области техники будет очевидно, что разные компании могут по-разному именовать какой-либо компонент. Целью данного документа не является рассмотрение различий между компонентами, отличающимися в наименовании, а не в функциях. В нижеследующем описании и в формуле изобретения термины «включающий» и «содержащий» используются в неограничивающей форме и, таким образом, должны истолковываться как означающие «включающий, но не ограниченный этим...». Кроме того, предполагают, что термин «присоединены» или «присоединено» предположительно должен обозначать непрямое или прямое электрическое соединение. Таким образом, если первое устройство присоединено ко второму устройству, такое соединение может быть осуществлено через прямое электрическое соединение или через непрямое электрическое соединение посредством других устройств и соединений. Кроме того, предполагают, что термин «прикреплен» означает либо непрямое, либо прямое физическое соединение. Таким образом, если первое устройство прикреплено ко второму устройству, такое соединение может быть осуществлено через прямое физическое соединение или через непрямое физическое соединение посредством других устройств и соединений.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сложные вопросы, изложенные в разделе "Уровень техники" по меньшей мере частично решают использованием систем и способов применения защелкиваемой обсадной трубы во время бурения. Раскрытые системы и способы лучше всего понятны в контексте той среды, в которой они работают. Соответственно, Фиг. 1 иллюстрирует приведенную в качестве примера буровую среду. Буровая платформа 2 поддерживает буровую вышку 4, содержащую подвижной блок 6 для подъема и спуска компоновки низа бурильной колонны (КНБК) 19. Платформа 2 также может быть расположена на шельфе для подводного бурения по меньшей мере в одном варианте реализации изобретения. КНБК 19 может содержать одно или более из: роторную управляемую систему, систему каротажа во время бурения, буровое долото 14, расширитель 15 и забойный двигатель 26. Верхний силовой привод 10 поддерживает и вращает КНБК 19 во время ее спуска через устье скважины 12. Буровое долото 14 и расширитель 15 также могут приводиться в действие забойным двигателем 26. В процессе вращения буровое долото 14 и расширитель 15 формируют ствол скважины 17, который проходит через различные пласты 18. Расширитель 15 может представлять собой расширитель ствола скважины, ребристый расширитель и т. п., при этом расширитель 15 имеет выдвижные резцы, которые при выдвижении расширяют ствол скважины для размещения обсадной колонны 16. Резцы могут быть втянуты обратно, чтобы на более позднем этапе позволить буровому снаряду пройти через внутреннюю часть обсадной трубы.

Насос 20 прокачивает буровой раствор 24 через подводящий трубопровод 22, через внутреннюю часть бурильной колонны к буровому долоту 14. Буровой раствор выходит через отверстия в буровом долоте 14 и течет вверх для транспортировки бурового шлама на поверхность, где раствор фильтруют и прокачивают повторно.

Фиг. 2 иллюстрирует часть обсадной трубы 16, содержащий защелочное устройство 202, которое может быть использовано в процессе буровых работ, как проиллюстрировано на Фиг. 1. Защелочное устройство 202 содержит трубчатый элемент 204 с двумя концами 206, 208, которые могут быть присоединены к другим частям обсадной трубы 16 посредством вхождения в зацепление пазов или резьбы, при этом защелочные устройства 202 входят в состав колонны обсадных труб, а защелочное устройство 202 может быть выполнено из любого пригодного материала для обсадной колонны. Защелочное устройство 202 также содержит заглубления для защелкивания S1, S2, S3.

Заглубление для защелкивания, например S1, может содержать одну или более специально сконфигурированных выемок, образованных вдоль внутренней поверхности защелочного устройства 202, которые выполнены с возможностью выравнивания с подвижными, подпружиненными защелками и принятия их, при этом защелки расходятся в радиальном направлении от одного или более внутрискважинных инструментов, таких как КНБК 19 и цементировочные клапаны. Например, как проиллюстрировано, заглубление для защелкивания S1 содержит две расположенные по вертикали выемки. Между выемками может быть специальное вертикальное расстояние, предназначенное предотвращать вхождение защелок, предназначенных для других заглублений для защелкивания, например защелок, предназначенных для S2, от зацепления с конкретным заглублением для защелкивания, например S1. По меньшей мере в одном варианте реализации изобретения специальное горизонтальное расстояние может быть использовано по тем же причинам. Когда защелки надлежащим образом выровнены с соответствующим заглублением для защелкивания в защелочном устройстве 202, подпружинивание защелок заставляет защелки перемещаться в радиальном направлении наружу в выемки. При успешном вхождении в зацепление защелки и заглубления для защелкивания защелки прикрепляют внутрискважинный инструмент (например, КНБК 19 или цементировочные клапаны) к обсадной трубе 16.

Защелочное устройство 202 может содержать более одного заглубления для защелкивания, например S1, S2, S3. Каждое из заглублений для защелкивания S1, S2, S3 может иметь специальное положение и расстояние между выемками относительно любого другого заглубления для защелкивания S1, S2, S3. Таким образом, каждое из заглублений для защелкивания S1, S2, S3 может быть специально предназначенным для конкретного внутрискважинного инструмента или набора внутрискважинных инструментов с соответствующими защелками.

Внутрискважинный инструмент, такой как КНБК 19, может быть перемещен дальше любого набора заглублений для защелкивания S1, S2, S3, не входя в зацепление с заглублениями для защелкивания S1, S2, S3 посредством вращения внутрискважинного инструмента таким образом, чтобы защелки не были выровнены с соответствующими заглублениями для защелкивания S1, S2, S3, когда они перемещаются через защелочное устройство 202. Аналогично, вхождение обсадной колонны 16, содержащей заглубления для защелкивания S1, S2, S3, в зацепление с любым внутрискважинным инструментом может быть предотвращено путем поворачивания обсадной трубы таким образом, чтобы заглубления для защелкивания S1, S2, S3 не были выровнены с соответствующими защелками, когда они перемещаются через внутрискважинный инструмент. Для наглядности КНБК 19 будет использоваться в качестве примера. Однако в различных вариантах реализации изобретения может быть использована внутренняя колонна обсадных труб или другой внутрискважинный инструмент.

Когда КНБК 19 вошла в зацепление с защелочным устройством 202, невращательное направленное вверх усилие, оказываемое на КНБК 19 (или противоположное, направленное вниз, усилие, оказываемое на обсадную колонну 16), вызывает расцепление КНБК 19 от защелочного устройства 202. Направленное вверх перемещение КНБК 19 может быть разрешено конусовидными верхними выступами между защелками на КНБК 19 и заглублениями для защелкивания S1, S2, S3. В процессе зацепления направленное вниз перемещение КНБК 19 (или направленное вверх перемещение обсадной трубы 16) может быть предотвращено квадратными нижними выступами между защелками на КНБК 19 и заглублениями для защелкивания S1, S2, S3. Величина усилия, необходимого для расцепления КНБК 19, может быть, при необходимости, изменена путем регулирования натяжения пружины, выполненной с возможностью оттягивания защелки наружу или путем изменения поверхности контакта между защелками и заглублениями для защелкивания S1, S2, S3. Для наглядности дальнейшие варианты реализации изобретения будут описаны как включающие два защелочные устройства 202. Однако любое количество разделенных в осевом направлении защелочных устройств 202 может войти в состав обсадной трубы 16 для большей гибкости при расположении обсадной трубы 16 и внутрискважинного инструмента для уменьшения количества спусков и подъемов.

Фиг. 3A-3I иллюстрируют способ 350 с применением обсадной трубы в процессе бурения с использованием двух защелочных устройств в соответствии по меньшей мере с одним вариантом реализации изобретения. Фиг. 3А иллюстрирует блок-схему, начинающуюся с блока 352 и заканчивающуюся блоком 370, а Фиг. 3B-3I иллюстрируют виды в поперечном сечении ствола скважины 17, которые будут обсуждаться параллельно с Фиг. 3А. В блоке 354 и на Фиг. 3B ствол скважины 17 продлевают далее обсадной трубы 16, которая ранее была зацементирована. Ствол скважины 17 может быть продлен с использованием бурового долота 14, выполненного с возможностью бурения через пласт 18 под зацементированной обсадной трубой 16, как описано выше.

В блоке 356 и на Фиг. 3C бурильную колонну и КНБК убирают из ствола скважины 17, а часть обсадной колонны 16, содержащую верхнее защелочное устройство 302 и нижнее защелочное устройство 304, вводят в ствол скважины 17. В различных вариантах реализации изобретения обсадная труба 16 может содержать любое количество защелочных устройств. Обсадная труба 16 может быть собрана перед вводом путем присоединения нижнего защелочного устройства 304 к одному или более участкам обсадной трубы на обоих концах. Далее верхнее защелочное устройство 302 может быть присоединено к колонне обсадных труб. Расстояние между верхним защелочным устройством 302 и нижним защелочным устройством 304 может иметь примерно такую же длину, как и КНБК. Расстояние также может быть таким, что буровое долото и расширитель выдвигаются далее нижней части обсадной трубы 16, когда КНБК находится в зацеплении с верхним защелочным устройством 302 или нижним защелочным устройством 304 в различных вариантах реализации изобретения.

В блоке 358 и на Фиг. 3D введенная обсадная труба 16 может быть закреплена в клиньях обсадной трубы 399. Далее КНБК 19 собирают, вводят в ствол скважины 17, продвигают далее верхнего защелочного устройства 302 и фиксируют к нижнему защелочному устройству 304, как описано выше. Затем, как проиллюстрировано на Фиг. 3E, когда КНБК 19 закреплена и поддерживается посредством обсадной трубы 16, бурильную колонну или талевый канат, используемый для спуска КНБК 19 в ствол скважины 17, отсоединяют от КНБК 19 и убирают из ствола скважины 17. При желании к верхней части колонны обсадных труб может быть добавлено больше частей обсадной трубы.

В блоке 360 и на Фиг. 3F ствол скважины 17 расширяют посредством КНБК 19, поддерживаемой обсадной трубой. При желании расширитель 15 может быть расширен и приведен в действие, когда он выведен из прежде зацементированной обсадной трубы. Ствол скважины 17 может быть продлен до достижения конечной глубины (КГ) или, при необходимости, КНБК 19 может быть обслужена или заменена перед достижением КГ.

В блоке 362 и на Фиг. 3G-3H КНБК 19 может быть обслужена или заменена по меньшей мере в одном варианте реализации изобретения. Со ссылкой на Фиг. 3G, бурильная колонна или талевый канат могут быть присоединены к КНБК 19 и использованы для выведения КНБК 19 из обсадной трубы 16, в частности, в нижнее защелочное устройство 304, как описано выше. Далее КНБК 19 может быть удалена из ствола скважины 17 для обслуживания или замены. Со ссылкой на Фиг. 3H, обслуженную или замененную КНБК 19 вводят в ствол скважины 17 с использованием бурильной колонны или талевого каната, пропущенных далее верхнего защелочного устройства 302 и зафиксированных к нижнему защелочному устройству 304.

Также может быть реализован уплотнительный узел. Например, вглубь скважины через ствол КНБК 19 и буровое долото могут прокачивать уплотнительные манжеты пакера. При извлечении КНБК 19 из бурильной трубы бурильная колонна может содержать пакер, выполненный с возможностью закрытия затрубного пространства между извлекаемой колонной труб и обсадной колонной в случае выброса в скважине. Указанный пакер может быть полнопроходным, подвесным пакером, используемым для испытательных работ, обработки и цементирования под давлением. Корпус пакера может содержать механизм с байонетными пазами, механические клиновые захваты, элементы пакера и гидравлические клиновые захваты. Большие, тяжелые клиновые захваты в гидравлическом удерживающем механизме помогают не допустить прокачку пакера вверх по стволу.

В блоке 364 и на Фиг. 3I бурильная колонна или талевый канат может быть отсоединен от КНБК 19 и ствол скважины 17 может быть удлинен до достижения КГ посредством КНБК 19, поддерживаемой обсадной трубой. В блоке 366 опережающую скважину малого диаметра увеличивают, как описано со ссылкой на Фиг. 4A-7B и в блоке 368, цементирование выполняют, как описано со ссылкой на Фиг. 8A-8C.

Со ссылкой на Фиг. 4А раскрыты система 400 и способ увеличения опережающей скважины малого диаметра 316 посредством фиксации в обсадной трубе и расположения внутри ствола скважины. Сначала ствол скважины 17 бурят до желаемой окончательной глубины, или конечной глубины (КГ). Опережающая скважина малого диаметра 316 представляет собой скважину ниже КГ, которая имеет меньший диаметр, чем обсадная труба 16. Далее КНБК 19 перемещают таким образом, что рычаги расширителя КНБК остаются внутри части ствола скважины 17 большого диаметра. Как проиллюстрировано, размещение КНБК 19 включает этап, на котором размещают удлиненный расширитель 15 КНБК 19 на верхнем конце опережающей скважины малого диаметра 316. Далее обсадную колонну 16 перемещают относительно оставленной КНБК 19. Например, если обсадная труба находится в зацеплении с КНБК в нижнее защелочное устройство 304, перемещение обсадной трубы вниз может отсоединить КНБК 19. Дальнейшее перемещение вниз обсадной трубы 16 и вращение обсадной трубы 16, при необходимости, может привести к зацеплению обсадной трубы 16 с КНБК 19 в верхнее защелочном устройстве 302.

Далее, со ссылкой на Фиг. 4B, опережающая скважина малого диаметра 316 может быть увеличена на КГ путем бурения и расширения так, что зона 602 ниже КГ более близка к окружности ствола скважины 17, а не к окружности неувеличенной опережающей скважины малого диаметра 316. Увеличение опережающей скважины малого диаметра 316 может быть выполнено при одновременном зацеплении КНБК 19 с верхним защелочным устройством 302. За счет увеличения опережающей скважины малого диаметра 316 обсадная труба 16 во время цементирования может быть расположена скорее ниже КГ, чем на расстоянии около 30 метров (100 футов) выше КГ. Таким образом, может быть усилена целостность окружающего геологического пласта.

Со ссылкой на Фиг. 5 раскрыты альтернативная система 500 и способ увеличения опережающей скважины малого диаметра 316 с использованием фиксации в обсадной колонне и нижнего защелочного устройства. Сначала КНБК 19 остается в зацеплении с нижним защелочным устройством 304. Далее приводят в действие расширитель 15 для увеличения опережающей скважины малого диаметра 316 таким образом, чтобы окружность опережающей скважины малого диаметра 316 на определенной глубине была близка к окружности ствола скважины 17 на этой глубине. Затем обсадную колонну 16 закрепляют в клиновом захвате. Далее КНБК 19 выводят из зацепления с нижним защелочным устройством 304 и убирают из ствола скважины 17 с использованием талевого каната или бурильной колонны. В конце концов, обсадную колонну 16 перемещают вниз таким образом, что обсадная колонна 16 окружает ствол скважины 17 на глубине увеличенной опережающей скважины малого диаметра. Таким образом, во время цементирования может быть увеличена целостность окружающего геологического пласта.

Со ссылкой на Фиг. 6, раскрыты другая альтернативная система 600 и способ увеличения опережающей скважины малого диаметра 316 посредством фиксации в обсадной трубе и алмазном башмаке обсадной колонны. Сначала КНБК 19 перемещают внутрь обсадной трубы 16 к верхнему защелочному устройству 302. Далее алмазный башмак обсадной колонны 502 используют для увеличения опережающей скважины малого диаметра 316. Алмазный башмак обсадной колонны 502 является специальным расширителем, расположенным на конце обсадной трубы 16. По меньшей мере в одном варианте реализации изобретения алмазный башмак обсадной колонны 502 содержит сопряженную резьбу на нижнем участке обсадной трубы. За счет проталкивания обсадной трубы 16 вниз и, при необходимости, поворота алмазный башмак обсадной колонны 502 увеличивает опережающую скважину малого диаметра 316. Такой вариант реализации изобретения полезен если традиционный расширитель дает сбой, не имеется в наличии или слишком дорогостоящий в использовании. Множества спусков и подъемов можно избежать путем перемещения КНБК 19 внутри ствола скважины 17, а не удаления КНБК 19 из ствола скважины 17. Кроме того, целостность окружающего геологического пласта может быть увеличена во время цементирования путем увеличения опережающей скважины малого диаметра 316.

Со ссылкой на Фиг. 7A раскрыты система 700 и способ увеличения опережающей скважины малого диаметра посредством фиксации в обсадной трубе и талевого каната. Сначала обсадная труба 16 может быть закреплена в клиновом захвате 399. Далее талевый канат 702, или аналогичное спускное приспособление, может быть введен в ствол скважины 17 для зацепления с КНБК 19. Затем талевый канат 702 может быть использован для перемещения КНБК 19, например, от нижнего защелочного устройства 304 до верхнего защелочного устройства 302. Далее, со ссылкой на Фиг. 7B, при зацеплении КНБК 19 с верхним защелочным устройством 302 расширитель 15 (не удлинен) может быть спущен по направлению к опережающей скважине малого диаметра 316. Затем расширитель 15 может быть удлинен, и опережающая скважина малого диаметра 316 может быть увеличена посредством расширителя 15. После увеличения опережающей скважины малого диаметра 316 КНБК 19 могут быть убрана из ствола скважины 17 и может быть выполнен процесс цементирования, например, как проиллюстрировано на Фиг. 8А-8С, при этом обсадная труба 16 находится на глубине ранее не увеличенной опережающей скважины малого диаметра. Таким образом, в процессе цементирования может быть увеличена целостность окружающего геологического пласта.

Со ссылкой на Фиг. 8А система 800 содержит нижнее защелочное устройство 304, содержащее заглубление для защелкивания КНБК (например, S1), и заглубление для защелкивания цементировочного клапана (например, S2). Система 800 также содержит верхнее защелочное устройство 302, содержащее заглубление для защелкивания КНБК (например, S1), а также заглубление для защелкивания цементировочного клапана. По меньшей мере в одном варианте реализации изобретения заглубление для защелкивания цементировочного клапана в верхнем защелочном устройстве 302 отличается (например, S3) от заглубления для защелкивания цементировочного клапана в нижнем защелочном устройстве 304 (например, S2). В альтернативном варианте реализации изобретения оба заглубления для защелкивания цементировочного клапана одинаковы (например, оба находятся в положении S2 на своих соответствующих защелочных устройствах). Ствол скважины 17 содержит неувеличенную короткую часть, которая является стволом 316 меньшего диаметра, чем ствол скважины 17, расположенным в конце ствола скважины 17.

Сначала цементировочный клапан 314 вводят в ствол скважины 17. Цементировочный клапан обходит верхнее защелочное устройство 302 либо за счет отсутствия поворачивания для зацепления с верхним защелочным устройством 302, либо за счет отсутствия каких-либо защелок, которые выполнены с возможностью зацепления с верхним защелочным устройством 302. Далее цементировочный клапан 314 входит в зацепление с нижним защелочным устройством 304. Затем другой цементировочный клапан 312 вводят в ствол скважины 17. Со ссылкой на Фиг. 8B второй цементировочный клапан 312 входит в зацепление с верхним защелочным устройством 302. В то время как имеются оба цементировочных клапана 312, 314, цемент 318 вводят в ствол скважины 17. Клапаны позволяют цементу течь только вглубь скважины через клапаны. Далее буровой раствор 322 и вытесняющую пробку 320 вводят в ствол скважины 17. Со ссылкой на Фиг. 8С, вытесняющая пробка 320 опускается на верхний цементировочный клапан 312. Когда какой-либо цемент 318 загрязнен, загрязненный цемент будет содержаться внутри обсадной колонны 16, откуда он будет удален в процессе бурения. Не загрязненный цемент войдет в затрубное пространство между обсадной трубой 16 и стволом скважины 17.

Система обсадной трубы в процессе бурения содержит колонну обсадных труб, содержащую верхнее защелочное устройство и нижнее защелочное устройство. Данная система также содержит компоновку низа бурильной колонны (КНБК), зафиксированную в нижнее защелочное устройство, для направленного бурения, при этом КНБК выполнена с возможностью фиксации в верхнее защелочное устройство для увеличения опережающей скважины малого диаметра.

Большая часть КНБК, когда она зафиксирована в верхнее защелочное устройство, может быть окружена колонной обсадных труб. КНБК может быть перемещена от верхнего защелочного устройства к нижнему защелочному устройству или от нижнего защелочного устройства к верхнему защелочному устройству без выхода из ствола скважины в обоих случаях. Расстояние между нижним защелочным устройством и верхним защелочным устройством не превышает длину КНБК. Нижнее защелочное устройство может содержать нижнее заглубление для защелкивания КНБК, а верхнее защелочное устройство может содержать верхнее заглубление для защелкивания КНБК. Нижнее защелочное устройство также может содержать нижнее заглубление для защелкивания цементировочного клапана, а верхнее защелочное устройство также может содержать верхнее заглубление для защелкивания цементировочного клапана. Цементировочный клапан, выполненный с возможностью фиксации в нижнее защелочное устройство, не фиксируется в верхнее защелочное устройство. Цементировочный клапан, выполненный с возможностью фиксации в верхнее защелочное устройство, не фиксируется в нижнее защелочное устройство. В другом варианте реализации изобретения цементировочный клапан, выполненный с возможностью фиксации в нижнее защелочное устройство, может фиксироваться в верхнее защелочное устройство.

Способ с применением обсадной трубы в процессе бурения включает этап, на котором собирают колонну обсадных труб, содержащую верхнее защелочное устройство и нижнее защелочное устройство. Способ также включает этап, на котором фиксируют управляемую КНБК в нижнее защелочное устройство. Способ также включает этап, на котором направляют колонну обсадных труб по определенной траектории до конечной глубины. Способ также включает этап, на котором перемещают КНБК для фиксации в верхнее защелочное устройство. Способ также включает этап, на котором увеличивают опережающую скважину малого диаметра на конечной глубине или далее конечной глубины.

Увеличение опережающей скважины малого диаметра может включать этап, на котором используют алмазный башмак обсадной колонны, присоединенный к обсадной трубе, для увеличения опережающей скважины малого диаметра. Перемещение КНБК может включать этап, на котором используют талевый канат для перемещения КНБК от нижнего защелочного устройства до верхнего защелочного устройства. Перемещение КНБК может включать этап, на котором размещают КНБК внутри ствола скважины и перемещают колонну обсадных труб относительно остающейся в стволе КНБК. Размещение КНБК в стволе может включать этап, на котором размещают расширитель КНБК на верхнем конце опережающей скважины малого диаметра. Увеличение опережающей скважины малого диаметра может включать этап, на котором используют расширитель для увеличения опережающей скважины малого диаметра. Способ может также включать этап, на котором убирают КНБК из ствола скважины и цементируют обсадную трубу на конечной глубине.

Способ цементирования может включать этап, на котором собирают колонну обсадных труб, содержащую верхнее защелочное устройство и нижнее защелочное устройство. Способ также включает этап, на котором помещают колонну обсадных труб внутрь ствола скважины. Способ также включает этап, на котором фиксируют цементировочный клапан в нижнее защелочное устройство. Способ также включает этап, на котором фиксируют второй цементировочный клапан в верхнее защелочное устройство. Способ также включает этап, на котором закачивают цемент через колонну обсадных труб в затрубное пространство.

Способ может также включать этап, на котором вводят вытесняющую пробку или цементировочный клапан в ствол скважины, при этом вытесняющая пробка выполнена с возможностью вытеснения цемента через второй цементировочный клапан.

Скважина, подготовленная для цементирования, содержит колонну обсадных труб, содержащую верхнее защелочное устройство и нижнее защелочное устройство. Скважина также содержит цементировочный клапан, зафиксированный в нижнее защелочное устройство. Скважина также содержит второй цементировочный клапан, зафиксированный в верхнее защелочное устройство.

Скважина может также содержать вытесняющую пробку, выполненную с возможностью вытеснения цемента через второй цементировочный клапан.

Несмотря на то что настоящее изобретение описано в отношении ограниченного числа вариантов реализации, для специалистов в данной области техники будут очевидны их многочисленные модификации и вариации. Следует понимать, что прилагаемая формула изобретения охватывает все такие модификации и вариации.

Группа изобретений относится к области нефтедобычи. Технический результат – обеспечение легким и функциональным манипулированием компоновкой КНБК в процессе бурения. Система с применением обсадной трубы в процессе бурения содержит колонну обсадных труб, которая содержит верхнее защелочное устройство и нижнее защелочное устройство, и компоновку низа бурильной колонны (КНБК), зафиксированную в нижнее защелочное устройство, для направленного бурения. При этом КНБК выполнена с возможностью фиксации в верхнее защелочное устройство для увеличения опережающей скважины малого диаметра. КНБК может быть перемещена либо от верхнего защелочного устройства к нижнему защелочному устройству, либо от нижнего защелочного устройства к верхнему защелочному устройству, причем в обоих случаях без выхода из ствола скважины. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Система с применением обсадной трубы в процессе бурения, которая содержит:

колонну обсадных труб, содержащую:

верхнее защелочное устройство и нижнее защелочное устройство; и

компоновку низа бурильной колонны (КНБК), зафиксированную в нижнее защелочное устройство, для направленного бурения, при этом КНБК выполнена с возможностью фиксации в верхнее защелочное устройство для увеличения опережающей скважины малого диаметра,

при этом КНБК может быть перемещена либо:

от верхнего защелочного устройства к нижнему защелочному устройству; либо от нижнего защелочного устройства к верхнему защелочному устройству; причем в обоих случаях без выхода из ствола скважины.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что большая часть КНБК, в случае когда она зафиксирована в верхнее защелочное устройство, окружена колонной обсадных труб.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что расстояние между нижним защелочным устройством и верхним защелочным устройством не превышает длину КНБК.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что нижнее защелочное устройство содержит нижнее заглубление для защелкивания КНБК, и при этом верхнее защелочное устройство содержит верхнее заглубление для защелкивания КНБК.

5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что нижнее защелочное устройство дополнительно содержит нижнее заглубление для защелкивания цементировочного клапана, а верхнее защелочное устройство дополнительно содержит верхнее заглубление для защелкивания цементировочного клапана.

6. Система по п. 5, отличающаяся тем, что цементировочный клапан, выполненный с возможностью фиксации в нижнее защелочное устройство, не фиксируется в верхнее защелочное устройство.

7. Система по п. 6, отличающаяся тем, что цементировочный клапан, выполненный с возможностью фиксации в верхнее защелочное устройство, не фиксируется в нижнее защелочное устройство.

8. Система по п. 5, отличающаяся тем, что цементировочный клапан, выполненный с возможностью фиксации в нижнее защелочное устройство, может фиксироваться в верхнее защелочное устройство.

9. Способ применения обсадной колонны в процессе бурения, включающий этапы, на которых:

производят монтаж колонны обсадных труб, содержащей верхнее защелочное устройство и нижнее защелочное устройство;

осуществляют фиксацию управляемой компоновки низа бурильной колонны (КНБК) в нижнее защелочное устройство;

направляют колонну обсадных труб по определенной траектории до конечной глубины;

перемещают КНБК для фиксации в верхнее защелочное устройство;

и увеличивают опережающую скважину малого диаметра на конечной глубине или далее конечной глубины.

10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что увеличение опережающей скважины малого диаметра включает этап, на котором используют алмазный башмак обсадной трубы, присоединенный к обсадной трубе, для увеличения опережающей скважины малого диаметра.

11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что перемещение КНБК включает этап, на котором используют талевый канат для перемещения КНБК от нижнего защелочного устройства до верхнего защелочного устройства.

12. Способ по п. 9, отличающийся тем, что перемещение КНБК включает этап, на котором размещают КНБК внутри ствола скважины и перемещают колонну обсадных труб относительно остающейся в стволе КНБК.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что размещение КНБК в стволе включает этап, на котором размещают расширитель КНБК на верхнем конце опережающей скважины малого диаметра.

14. Способ по п. 9, отличающийся тем, что увеличение опережающей скважины малого диаметра включает этап, на котором используют расширитель для увеличения опережающей скважины малого диаметра.

15. Способ по п. 9, дополнительно включающий этапы, на которых:

убирают КНБК из ствола скважины и цементируют обсадную трубу на конечной глубине.

16. Способ цементирования, включающий этапы, на которых:

собирают колонну обсадных труб, содержащую верхнее защелочное устройство и нижнее защелочное устройство;

помещают колонну обсадных труб внутрь ствола скважины;

фиксируют цементировочный клапан в нижнее защелочное устройство;

фиксируют второй цементировочный клапан в верхнее защелочное устройство; и

закачивают цемент через колонну обсадных труб в затрубное пространство.

17. Способ по п. 16, дополнительно включающий этап, на котором вводят вытесняющую пробку в ствол скважины, при этом вытесняющая пробка выполнена с возможностью вытеснения цемента через второй цементировочный клапан.

18. Подготовленная для цементирования скважина, которая содержит:

колонну обсадных труб, содержащую верхнее защелочное устройство и нижнее защелочное устройство;

цементировочный клапан, зафиксированный в нижнее защелочное устройство;

и второй цементировочный клапан, зафиксированный в верхнее защелочное устройство.

19. Скважина по п. 18, дополнительно содержащая вытесняющую пробку, выполненную с возможностью вытеснения цемента через второй цементировочный клапан.