СПОСОБЫ И УЗЛЫ ДЛЯ СПУСКА И ИСПЫТАНИЯ ИНСТРУМЕНТОВ Российский патент 2021 года по МПК E21B23/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[001] Данное изобретение относится в целом к узлам и способам заканчивания стволов скважины подземного ствола скважины и, в частности (хотя не обязательно исключительно), к узлам и способам спуска скважинного инструмента и испытания под давлением уплотнения между инструментом и приемным гнездом в стволе скважины.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[002] Скважина может быть многоствольной скважиной. Многоствольная скважина может иметь несколько боковых стволов скважины, которые ответвляются от основного ствола скважины. Ствол скважины может быть пробурен вертикально, направленно или под наклонным углом, а боковые стволы скважины могут быть пробурены горизонтально или иным образом отклонены от основного ствола скважины. Многоствольные стволы скважины могут иметь повышенную добывающую мощность и более высокие добываемые запасы. Уплотнительный инструмент может быть расположен внутри основного ствола скважины, например дефлектор, инструмент-пробка или инструмент-пакер. Уплотнительный инструмент может быть защелкнут в приемное гнездо в основном стволе скважины. Уплотнительный инструмент может быть герметизирован с приемным гнездом. Например, узел дефлектора для заканчивания может быть защелкнут и герметизирован в приемном гнезде полированного штока.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[003] На фиг. 1 схематично проиллюстрирована многоствольная скважинная система с узлом инструмента, соединенным со скважинным инструментом, в соответствии с одним аспектом.

[004] На фиг. 2 проиллюстрирован вид в перспективе узла инструмента для спуска скважинного инструмента вглубь скважины и испытания под давлением уплотнения между скважинным инструментом и приемным гнездом, в соответствии с одним аспектом.

[005] На фиг. 3 проиллюстрирован вид в перспективе узла инструмента, соединенного со скважинным инструментом, в соответствии с одним аспектом.

[006] На фиг. 4 проиллюстрирован вид сбоку в поперечном разрезе узла инструмента, соединенного со скважинным инструментом, в соответствии с одним аспектом.

[007] На фиг. 5 проиллюстрирован частичный вид в поперечном разрезе узла инструмента, соединенного со скважинным инструментом, в соответствии с одним аспектом.

[008] На фиг. 6 проиллюстрирован увеличенный вид в перспективе части узла инструмента и скважинного инструмента в положении, проиллюстрированном на фиг. 5, в соответствии с одним аспектом.

[009] На фиг. 7 проиллюстрирован частичный вид в поперечном разрезе узла инструмента, отсоединенного от скважинного инструмента, в соответствии с одним аспектом.

[0010] На фиг. 8 проиллюстрирован увеличенный вид в перспективе части узла инструмента и скважинного инструмента в положении, проиллюстрированном на фиг. 7, в соответствии с одним аспектом.

[0011] На фиг. 9 проиллюстрирован частичный вид в поперечном разрезе узла инструмента, отсоединенного от скважинного инструмента, в соответствии с одним аспектом.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0012] Некоторые аспекты и признаки данного изобретения относятся к узлу инструмента и способам защелкивания скважинного инструмента в приемном гнезде в забое скважины и испытания под давлением уплотнения между скважинным инструментом и приемным гнездом в многоствольной скважинной системе с использованием узла инструмента. В некоторых аспектах узел инструмента и скважинный инструмент могут быть соединены и спущены вместе в основной ствол скважины. Скважинный инструмент может быть защелкнут в приемном гнезде внутри основного ствола скважины, таком как приемное гнездо полированного штока, хвостовик необсаженного ствола или другой подходящий уплотнительный компонент. Узел инструмента может испытывать герметичность между скважинным инструментом и приемным гнездом. Узел инструмента может быть отсоединен от скважинного инструмента в ответ на то, что установлено уплотнение между скважинным инструментом и приемным гнездом.

[0013] В некоторых аспектах узел инструмента и скважинный инструмент могут оставаться соединенными в ответ на то, что уплотнение не установлено между скважинным инструментом и приемным гнездом. В таких аспектах узел инструмента и скважинный инструмент могут быть возвращены на поверхность вместе, например, чтобы определить, почему уплотнение не было установлено между скважинным инструментом и приемным гнездом.

[0014] В некоторых аспектах уплотнение между скважинным инструментом и приемным гнездом может быть испытано путем приложения давления с поверхности и контроля за тем, поддерживается ли приложенное давление (например, испытательное давление) в течение некоторого периода времени. Можно определить, что между скважинным инструментом и приемным гнездом установлено уплотнение, когда испытательное давление поддерживается в течение определенного периода времени. В ответ на определение наличия уплотнения между скважинным инструментом и приемным гнездом, с поверхности может быть приложено дополнительное давление. Подача дополнительного давления может привести к тому, что узел инструмента отсоединится от скважинного инструмента, что обеспечит возврат узла инструмента на поверхность, в то время как скважинный инструмент остается соединенным и герметично защелкнутым в приемном гнезде в забое скважины. В некоторых аспектах узел инструмента и скважинный инструмент могут быть отсоединены путем приложения сжимающего усилия с поверхности.

[0015] В некоторых аспектах скважинный инструмент может содержать, но не ограничивается этим, уплотнительный инструмент, например дефлектор (например, узел дефлектора для заканчивания), который герметизируется в приемном гнезде, пакере, пробке, мостовой пробке, или любом другом подходящем инструменте. Дефлектор может быть расположен в основном стволе скважины для отклонения инструментов в боковой ствол скважины. Как описано далее ниже, скважинный инструмент может подвергаться как испытанию на спуск в скважину, так и испытанию под давлением посредством одного и того же узла инструмента, что делает развертывание скважинного инструмента более эффективным.

[0016] Эти иллюстративные аспекты и примеры приведены для ознакомления читателя с общим объектом изобретения, обсуждаемым в данном документе, и не предназначены для ограничения объема раскрытых концепций. Следующие разделы описывают различные дополнительные признаки и примеры со ссылкой на графические материалы, на которых одинаковые числовые позиции обозначают одинаковые элементы, и описания направлений используются для описания иллюстративных аспектов, но, подобно иллюстративным аспектам, не должны использоваться для ограничения данного изобретения.

[0017] На фиг. 1 схематично проиллюстрирован пример скважинной системы, содержащей ствол скважины, который является основным стволом 102 скважины, проходящим через поверхность 104 и различные земные слои. Основной ствол 102 скважины представляет собой ствол скважины, от которого проходит по меньшей мере один боковой ствол скважины. «Основной ствол скважины» может сам по себе также быть боковым стволом скважины. Боковой ствол 106 скважины проходит по существу горизонтально от основного ствола 102 скважины.

[0018] Основной ствол 102 скважины может содержать обсадную колонну 110, зацементированную в верхней части основного ствола 102 скважины. Приемное гнездо 114, которое может быть приемным гнездом полированного штока, хвостовиком необсаженного ствола или другим подходящим уплотнительным компонентом, может быть расположено в основном стволе 102 скважины ниже места пересечения основного ствола 102 скважины с боковым стволом 106 скважины. Приемное гнездо 114 может иметь размеры и форму, подходящие для размещения скважинного инструмента 118, например узла дефлектора для заканчивания. Скважинный инструмент 118 может быть соединен с узлом 116 инструмента для транспортировки скважинного инструмента 118 в скважину и защелкивания скважинного инструмента 118 в приемном гнезде 114. Скважинный инструмент 118 может иметь поверхность для герметизации скважинного инструмента 118 с приемным гнездом 114. Хотя, как проиллюстрировано в отношении основного ствола 102 скважины, приемное гнездо 114 может быть расположено в других местах внутри основного ствола 102 скважины, в том числе внутри обсадной колонны 110 основного ствола 102 скважины, внутри промежуточной обсадной колонны и внутри отдельной колонны заканчивания, расположенной в основном стволе 102 скважины или других подходящих местах. В некоторых аспектах приемное гнездо может быть расположено в боковом стволе скважины.

[0019] Узел 116 инструмента также может испытывать уплотнение между скважинным инструментом 118 и приемным гнездом 114. В некоторых аспектах испытательное давление может прикладываться с поверхности 104, чтобы определить, установлено ли уплотнение между скважинным инструментом 118 и приемным гнездом 114. Испытательное давление, прикладываемое с поверхности 104, может поддерживаться в течение некоторого периода времени, когда между скважинным инструментом 118 и приемным гнездом 114 установлено уплотнение. Дополнительное давление может прикладываться с поверхности 104 в ответ на то, что испытательное давление поддерживается в течение определенного периода времени, указывая на то, что уплотнение установлено между скважинным инструментом 118 и приемным гнездом 114. Узел 116 инструмента может отсоединяться от скважинного инструмента 118 в ответ на приложение дополнительного давления с поверхности 104. Узел 116 инструмента может вернуться на поверхность 104, причем скважинный инструмент 118 остается защелкнутым в приемном гнезде 114.

[0020] Узел 116 инструмента может оставаться соединенным со скважинным инструментом 118 в ответ на то, что испытательное давление, прикладываемое с поверхности 104, не поддерживается в течение некоторого периода времени, а это указывает на то, что уплотнение не было установлено между скважинным инструментом 118 и приемным гнездом 114. Узел 116 инструмента и скважинный инструмент 118 возвращаются вместе на поверхность 104 для определения того, почему не было установлено уплотнение между скважинным инструментом 118 и приемным гнездом 114.

[0021] На фиг. 2 проиллюстрирован вид в перспективе узла 200 инструмента для защелкивания скважинного инструмента в приемном гнезде и испытания под давлением уплотнения между скважинным инструментом и приемным гнездом. Узел 200 инструмента может содержать корпус 202. Корпус 202 может содержать наружную поверхность 204. Узел 200 инструмента может содержать вспомогательный корпус, например смещающий вспомогательный корпус 206, который может быть частично расположен во внутренней области корпуса 202. Узел 200 инструмента также может содержать дополнительный вспомогательный корпус, например переводник 208 крутящего момента, который может быть соединен с корпусом 202. Переводник 208 крутящего момента может иметь выступающую поверхность, например выступ 210, который проходит от наружной поверхности 212 переводника 208 крутящего момента. Выступ 210 может иметь размеры и форму, подходящие для его приема в углублении скважинного инструмента, например, но не ограничиваясь этим, дефлектора, с последующим соединением узла 200 инструмента со скважинным инструментом для предотвращения относительного вращения между узлом 200 инструмента и скважинным инструментом. Узел 200 инструмента также может содержать уплотнительный элемент, например уплотнительный хвостовик 214, который имеет размеры и форму, подходящие для размещения внутри внутреннего диаметра скважинного инструмента для герметизации узла 200 инструмента со скважинным инструментом.

[0022] На фиг. 3 проиллюстрирован вид в перспективе узла инструмента, например узла 200 инструмента, соединенного со скважинным инструментом, например, но не ограничиваясь этим, узлом 220 дефлектора для заканчивания. В некоторых аспектах скважинный инструмент может быть пакером, мостовой пробкой, другим уплотнительным инструментом или любым другим подходящим скважинным инструментом. Проиллюстрировано, что узел 200 инструмента и узел 220 дефлектора для заканчивания соединены вместе в положении спуска в ствол скважины, проиллюстрированном на фиг. 3. На фиг. 4 проиллюстрирован вид сбоку в поперечном разрезе узла 200 инструмента, соединенного с узлом 220 дефлектора для заканчивания, в положении спуска в ствол скважины, проиллюстрированном на фиг. 3.

[0023] Как проиллюстрировано на фиг. 4, уплотнительный хвостовик 214 имеет такие размеры и форму, чтобы его можно было разместить во внутреннем диаметре узла 220 дефлектора для заканчивания для герметизации узла 200 инструмента с узлом дефлектора для заканчивания. Узел 200 инструмента содержит выступ 210, который может иметь размеры и форму, подходящие для приема в углублении 221 корпуса 222 узла 220 дефлектора для заканчивания для соединения узла 200 инструмента с узлом 220 дефлектора для заканчивания, чтобы предотвратить относительное вращение между узлом 200 инструмента и узлом 220 дефлектора для заканчивания. Концевая часть 216 узла 220 дефлектора для заканчивания может быть расположена в забое скважины и может соединяться с приемным гнездом, например, но не ограничиваясь этим, приемным гнездом полированного штока, хвостовиком необсаженного ствола или другим подходящим уплотнительным компонентом.

[0024] На фиг. 5 проиллюстрирован частичный вид сбоку в поперечном разрезе узла 200 инструмента, соединенного с узлом 220 дефлектора для заканчивания в положении спуска в ствол скважины, проиллюстрированном на фиг. 4. Узел 200 инструмента и узел 220 дефлектора для заканчивания могут быть спущены в ствол скважины, будучи соединенными, как проиллюстрировано на фиг. 3-5. Концевая часть 216 (проиллюстрированная на фиг. 3) узла 220 дефлектора для заканчивания может быть соединена с приемным гнездом в забое скважины, в то время как узел 200 инструмента соединен с узлом 220 дефлектора для заканчивания. Узел 200 инструмента также может использоваться для проверки того, установлено ли уплотнение между узлом 220 дефлектора для заканчивания и приемным гнездом, в то время как узел 200 инструмента соединен с узлом 220 дефлектора для заканчивания.

[0025] Узел 200 инструмента может быть отсоединен от узла 220 дефлектора для заканчивания, когда испытание показывает, что уплотнение установлено между скважинным приемным гнездом и узлом 220 дефлектора для заканчивания. Узел 200 инструмента, после отсоединения от узла 220 дефлектора для заканчивания, может вернуться на поверхность, причем узел 220 дефлектора для заканчивания остается защелкнутым в приемном гнезде в забое скважины. В некоторых аспектах узел 200 инструмента может быть отсоединен от узла 220 дефлектора для заканчивания путем приложения давления с поверхности. В некоторых аспектах узел 200 инструмента может быть отсоединен от узла 220 дефлектора для заканчивания путем приложения сжимающего усилия с поверхности.

[0026] В некоторых аспектах узел 200 инструмента может оставаться соединенным с узлом 220 дефлектора для заканчивания, когда испытание показывает, что уплотнение не установлено между скважинным приемным гнездом и узлом 220 дефлектора для заканчивания. Узел 200 инструмента и узел 220 дефлектора для заканчивания могут оставаться соединенными и вместе возвращаться на поверхность для определения того, почему не было установлено уплотнение.

[0027] Как проиллюстрировано на фиг. 5, наружная поверхность 204 корпуса 202 узла 200 инструмента может определять наружный диаметр D_O. Внутренняя поверхность 224 корпуса 202 может определять внутренний диаметр D_I. Смещающий вспомогательный корпус 206 может быть по меньшей мере частично расположен во внутреннем диаметре D_I корпуса 202. Смещающий вспомогательный корпус 206 может быть соединен с корпусом 202 узла 200 инструмента одним или более штифтами, например штифтами 231. Один или более срезных штифтов 223 также могут соединять смещающий вспомогательный корпус 206 с корпусом 202 и могут удерживать смещающий вспомогательный корпус 206 на месте в положении спуска в ствол скважины. Срезные штифты 223 могут срезаться или отрываться в ответ на приложение усилия к концевой части 225 смещающего вспомогательного корпуса 206.

[0028] Узел 200 инструмента может содержать шток 226, расположенный во внутреннем диаметре D_I корпуса 202. Шток 226 может удерживаться в положении спуска в ствол скважины, проиллюстрированном на фиг. 5, одним или более штифтами, например срезными штифтами 236. Срезные штифты 236 могут срезаться или ломаться в ответ на приложение усилия к концевой части 240 штока 226. Шток 226 может содержать одно или более углублений 228 вдоль длины наружной поверхности штока 226. Выступ 232 может быть расположен внутри каждого углубления 228. Выступ 232 может перемещаться вдоль длины углубления 228. В некоторых аспектах шток 226 содержит несколько углублений 228, каждое из которых содержит выступ 232, расположенный в них, например, в некоторых аспектах три выступа 232 расположены в трех соответствующих углублениях 228 на наружной поверхности штока 226 (например, углубления 228 расположены на левой стороне, правой стороне и нижней стороне узла 200 инструмента). В некоторых аспектах может использоваться больше или меньше выступов 232 и углублений 228. Как проиллюстрировано на фиг. 5, в положении спуска в ствол скважины, в котором узел 200 инструмента соединен с узлом 220 дефлектора для заканчивания, выступ 232 проходит через отверстие 234 в корпусе 202 узла 200 инструмента. Выступ 232 также проходит через отверстие 238 в корпусе 222 узла 220 дефлектора для заканчивания, соединяя узел 200 инструмента с узлом 220 дефлектора для заканчивания.

[0029] На фиг. 6 проиллюстрирован увеличенный вид в перспективе части узла 200 инструмента (проиллюстрированного на фиг. 5) и узла 220 дефлектора для заканчивания, который содержит выступ 232 и отверстия 234 и 238. Как проиллюстрировано на фиг. 5 и 6, выступ 232 соединяет узел 200 инструмента с узлом 220 дефлектора для заканчивания, проходя в отверстие 238 в корпусе 222 узла 220 дефлектора для заканчивания. Выступ 232 также может перемещаться в ответ на перемещение штока 226 в первом направлении (показанном стрелкой на фиг. 5) между положением спуска в ствол скважины (проиллюстрированным на фиг. 5) и рабочим положением (проиллюстрированным на фиг. 7). Например, выступ 232 может перемещаться в направлении внутрь от корпуса 222 для отсоединения от скважинного узла 220 дефлектора для заканчивания путем удаления из отверстия 238 в корпусе 222.

[0030] Как описано выше, узел 200 инструмента и узел 220 дефлектора для заканчивания могут быть соединены друг с другом в положении спуска в ствол скважины, проиллюстрированном на фиг. 3-6. Концевая часть узла 220 дефлектора для заканчивания может защелкнуться в скважинном приемном гнезде. Узел 200 инструмента может оставаться соединенным с узлом 220 дефлектора для заканчивания для проверки того, установлено ли уплотнение между узлом 220 дефлектора для заканчивания и скважинным приемным гнездом. В некоторых аспектах первое давление (например, испытательное давление) может прикладываться с поверхности ствола скважины для испытания уплотнения между узлом 220 дефлектора для заканчивания и скважинным приемным гнездом. Может быть определено, что уплотнение между узлом 220 дефлектора для заканчивания и скважинным приемным гнездом установлено, когда испытательное давление поддерживается в течение требуемого количества времени.

[0031] В ответ на поддержание испытательного давления в течение требуемого количества времени, с поверхности может быть приложено дополнительное давление; причем дополнительное давление может превышать испытательное давление. Приложение дополнительного давления может привести к отсоединению узла 200 инструмента от узла 220 дефлектора для заканчивания. В некоторых аспектах дополнительное давление, приложенное от поверхности, может заставить шток 226 перемещаться в первом направлении (показанном стрелкой на фиг. 5). Срезные штифты 236, которые удерживают шток 226 на месте в положении спуска в ствол скважины, могут срезаться или ломаться в ответ на то, что оказывается давление на шток 226 в первом направлении под действием дополнительного давления с поверхности, что позволяет штоку 226 перемещаться в первом направлении из положения спуска в ствол скважины в рабочее положение. Штифт, например стопорный штифт 237, может быть расположен внутри корпуса 202 узла 200 инструмента. Стопорный штифт 237 может быть смещен, например, пружиной, во внутреннем направлении к штоку 226. Стопорный штифт 237 может быть смещен к наружной поверхности штока 226, когда шток 226 находится в положении спуска в ствол скважины до того, как шток 226 будет приведен в действие дополнительным давлением. Стопорный штифт 237 может проходить во внутренний диаметр D_I корпуса в ответ на перемещение штока 226 в первом направлении.

[0032] В некоторых аспектах узел инструмента может использоваться только для испытания под давлением скважинного инструмента (например, уплотнительного инструмента), например узла 220 дефлектора для заканчивания. В таких аспектах узел инструмента может быть сконфигурирован, как описано выше, относительно узла 200 инструмента, хотя стопорный штифт 237 может не быть смещен, а вместо этого может быть зафиксирован на месте (постоянно или временно), чтобы удерживать шток 226 в рабочем положении.

[0033] На фиг. 7 проиллюстрирован частичный вид сбоку в поперечном разрезе узла 200 инструмента и узла 220 дефлектора для заканчивания после того, как приложение дополнительного давления с поверхности вызвало или привело в действие шток 226 в первом направлении (показанном стрелкой на фиг. 7). Как проиллюстрировано на фиг. 7, шток 226 приводится в действие в первом направлении, и стопорный штифт 237 проходит во внутренний диаметр D_I корпуса, чтобы удерживать шток 226 на месте после приведения в действие. Углубление 228 может быть наклонено, например, путем наклона наружной поверхности штока 226, как проиллюстрировано на фиг. 7. В некоторых аспектах глубина углубления 228 может увеличиваться вдоль протяженности углубления 228, что вызывает наклон углубления 228. В ответ на перемещение штока 226 в первом направлении выступ 232 скользит в углублении 228 вдоль наружной поверхности штока 226. Перемещение выступа 232 вдоль углубления 228 перемещает выступ 232 внутрь, в сторону от корпуса 222 узла 220 дефлектора для заканчивания. Хотя на фиг. 7 виден только один выступ 232, дополнительные выступы 232 могут быть расположены внутри дополнительных углублений 228 в штоке 226. Например, выступы 232 могут проходить с трех сторон штока 226 (например, с левой стороны, правой стороны и нижней стороны штока 226).

[0034] Перемещение выступов 232 внутрь от корпуса 222 узла 220 дефлектора для заканчивания может расположить выступы 232 таким образом, что они больше не будут проходить через отверстие 238 в корпусе 222 узла 220 дефлектора для заканчивания. На фиг. 8 проиллюстрирован увеличенный вид в перспективе части, проиллюстрированной на фиг. 7, содержащей выступ 232 и отверстие 238 в корпусе 222 узла 220 дефлектора для заканчивания. Как проиллюстрировано на фиг. 7 и 8, после приведения в действие штока 226 выступ 232 переместился вдоль протяженности углубления 228 и больше не проходит через отверстие 238 в корпусе 222. Узел 200 инструмента отсоединен от узла 220 дефлектора для заканчивания, а выступ 232 больше не проходит через отверстие 238 в узле 220 дефлектора для заканчивания, как проиллюстрировано на фиг. 7 и 8. Отсоединенный от узла 220 дефлектора для заканчивания узел 200 инструмента может быть удален из внутренней области узла 220 дефлектора для заканчивания и возвращен на поверхность.

[0035] Кроме того, перемещение штока 226 в первом направлении также может открывать один или более каналов, например каналов 229 для потока в корпусе 202. Каналы 229 для потока могут быть перекрыты штоком 226, когда шток 226 находится в положении спуска в ствол скважины (проиллюстрированном на фиг. 5). Открытие каналов 229 для потока после перемещения штока 226 в первом направлении (показанном стрелкой на фиг. 7) может привести к падению давления в узле 200 инструмента. Падение давления может указывать пользователю на поверхности, что шток 226 переместился и, таким образом, отсоединил узел 200 инструмента от узла 220 дефлектора для заканчивания. Узел 200 инструмента может быть возвращен на поверхность, оставляя узел 220 дефлектора для заканчивания защелкнутым в скважинном приемном гнезде.

[0036] В некоторых аспектах на шток 226 может оказываться давление в первом направлении под действием усилия, отличного от дополнительного давления с поверхности. Например, если приложенному дополнительному давлению с поверхности не удается заставить шток 226 переместиться в первом направлении, с поверхности может быть приложено сжимающее усилие.

[0037] На фиг. 9 проиллюстрирован узел 200 инструмента и узел 220 дефлектора для заканчивания после того, как сжимающее усилие было приложено с поверхности. Сдвигающий вспомогательный корпус 206 был принудительно сжат в первом направлении (показанном стрелкой на фиг. 9) сжимающим усилием. Усилие, воздействующее на смещающий вспомогательный корпус 206, заставляет срезные штифты 223 сдвигаться, позволяя смещающему вспомогательному корпусу 206 перемещаться в первом направлении. Штифты 231 могут проходить в углубление 242 в смещающем вспомогательном корпусе 206, который проходит по длине наружной поверхности 244 смещающего вспомогательного корпуса 206. Штифты 231 могут соединять смещающий вспомогательный корпус 206 с корпусом 202 как в положении спуска в ствол скважины (показанном на фиг. 5), так и в рабочем положении после приложения сжимающего усилия (показанном на фиг. 9).

[0038] Смещающий вспомогательный корпус 206 может перемещаться в первом направлении, как только срезаются срезные штифты 223, и может контактировать с концевой частью 240 штока 226. Смещающий вспомогательный корпус 206 может, таким образом, давить на шток 226 в первом направлении. Перемещение штока 226 в первом направлении может перемещать выступ 232 вдоль углубления 228 в наружной поверхности штока 226. Выступ 232 может перемещаться внутрь от корпуса 222 узла 220 дефлектора для заканчивания вдоль протяженности углубления 228. Перемещение выступа 232 в сторону от корпуса 222 узла 220 дефлектора для заканчивания может отсоединить выступ 232 от отверстия 238 в корпусе 222 узла 220 дефлектора для заканчивания, таким образом отсоединяя узел 200 инструмента от узла 220 дефлектора для заканчивания, как описано выше со ссылкой на фиг. 7.

[0039] Таким образом, в некоторых аспектах на шток 226 может оказываться давление в первом направлении (показанном стрелкой на фиг. 9) путем приложения дополнительного давления с поверхности или приложения сжимающего усилия с поверхности. Перемещение штока 226 в первом направлении может отсоединить или отцепить выступ 232 от корпуса 222 узла 220 дефлектора для заканчивания. Таким образом, узел 200 инструмента отсоединяется от узла 220 дефлектора для заканчивания и может вернуться на поверхность отдельно от узла 200 дефлектора для заканчивания, который остается в забое защелкнутым в скважинном приемном гнезде.

[0040] Пример № 1. Узел инструмента, который может быть расположен внутри ствола скважины, может содержать корпус, имеющий внутреннюю поверхность, определяющую внутренний диаметр, вспомогательный корпус, содержащий первый выступ для зацепления в углублении дефлектора, и уплотнительный элемент, размещаемый во внутренней области дефлектора, для герметизации узла инструмента с дефлектором для испытания под давлением уплотнения между дефлектором и приемным гнездом. Узел инструмента также может содержать шток, расположенный во внутреннем диаметре корпуса. Шток может перемещаться в первом направлении между положением спуска в ствол скважины и рабочим положением в ответ на приложение предварительно установленного значения давления с поверхности ствола скважины. Узел инструмента может также содержать по меньшей мере один выступ, который может перемещаться между соединенным положением, в котором по меньшей мере один выступ выходит за наружную поверхность корпуса, и отсоединенным положением, в котором по меньшей мере один выступ не выходит за наружную поверхность корпуса. В соединенном положении по меньшей мере один выступ может соединяться с дефлектором через отверстие в дефлекторе.

[0041] Пример № 2. Узел инструмента из Примера № 1 может также содержать дополнительный вспомогательный корпус, расположенный внутри внутреннего диаметра корпуса. Дополнительный вспомогательный корпус может перемещаться между первым положением и вторым положением в ответ на приложение сжимающего усилия с поверхности ствола скважины. Дополнительный вспомогательный корпус контактирует с концевой частью штока при перемещении из первого положения во второе положение для принудительного перемещения штока в первом направлении в рабочее положение.

[0042] Пример № 3. Узел инструмента по любому из Примеров №№ 1-2 может дополнительно содержать штифт, проходящий через внутреннюю поверхность корпуса, причем штифт имеет такие размеры и расположен так, чтобы его можно было разместить в углублении в штоке. Штифт может удерживать шток в положении спуска в ствол скважины.

[0043] Пример № 4. Узел инструмента из Примера № 3 может дополнительно содержать штифт, являющийся срезным штифтом. Срезной штифт может смещаться в ответ на перемещение штока в первом направлении из положения спуска в ствол скважины в рабочее положение.

[0044] Пример № 5. Любой из узлов инструмента из Примеров №№ 1-4 может дополнительно содержать стопорный штифт, который проходит через внутреннюю поверхность корпуса. Стопорный штифт может быть смещен к внутреннему диаметру корпуса. Стопорный штифт может проходить во внутренний диаметр корпуса в ответ на перемещение штока в первом направлении в рабочее положение. Стопорный штифт может удерживать шток в рабочем положении, когда он проходит во внутренний диаметр корпуса.

[0045] Пример № 6. Любой из узлов инструмента из Примеров №№ 1-4 может дополнительно иметь предварительно установленное значение давления, превышающее испытательное значение давления, приложенного с поверхности к узлу инструмента для испытания под давлением уплотнения между дефлектором и приемным гнездом.

[0046] Пример № 7. Любой из узлов инструмента из Примеров №№ 1-6 может дополнительно содержать дефлектор, являющийся узлом дефлектора для заканчивания.

[0047] Пример № 8. Любой из узлов инструмента из Примера № 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один выступ расположен в углублении на наружной поверхности штока.

[0048] Пример № 9. Узел инструмента может быть расположен внутри ствола скважины и может содержать корпус, имеющий наружную поверхность, определяющую наружный диаметр, и внутреннюю поверхность, определяющую внутренний диаметр. Узел инструмента также может содержать уплотнительный элемент, соединенный с корпусом, для герметизации с уплотнительной поверхностью уплотнительного инструмента для испытания под давлением уплотнения между уплотнительным инструментом и приемным гнездом, расположенным в забое скважины. Выступ может проходить от внутреннего диаметра корпуса и может перемещаться между соединенным положением и отсоединенным положением. Выступ может перемещаться между соединенным и отсоединенным положениями в ответ на приложение предварительно установленного значения давления с поверхности ствола скважины. В соединенном положении выступ может выходить за пределы наружной поверхности корпуса и соединяться с уплотнительным инструментом. В отсоединенном положении выступ может не выходить за пределы наружной поверхности корпуса.

[0049] Пример № 10. Узел инструмента из Примера № 9 может также содержать шток, расположенный во внутреннем диаметре корпуса. Шток может перемещаться между положением спуска в ствол скважины и рабочим положением в ответ на приложение испытательного давления с поверхности ствола скважины. Выступ может быть перемещен из соединенного положения в отсоединенное положение в ответ на перемещение штока из положения спуска в ствол скважины в рабочее положение.

[0050] Пример № 11. Узел инструмента из Примера № 10 также может содержать выступ, расположенный внутри углубления на наружной поверхности штока.

[0051] Пример № 12. Узел инструмента из Примера № 11 может также иметь диаметр штока, изменяемый по длине углубления.

[0052] Пример № 13. Узел инструмента из Примера № 10 также может содержать шток, перемещаемый из положения спуска в ствол скважины в рабочее положение в ответ на приложение сжимающего усилия с поверхности ствола скважины.

[0053] Пример № 14. Узел инструмента из Примера № 13 может также содержать вспомогательный корпус, соединенный с корпусом. Вспомогательный корпус может перемещаться между первым положением и вторым положением в ответ на приложение сжимающего усилия с поверхности. Вспомогательный корпус может контактировать с концевой частью штока и может приводить шток в рабочее положение, когда вспомогательный корпус перемещается из первого положения во второе положение.

[0054] Пример № 15. Любой из узлов инструмента из Примеров №№ 9-14 может дополнительно содержать уплотнительный инструмент, являющийся дефлектором.

[0055] Пример № 16. Способ развертывания и испытания под давлением уплотнительного инструмента в стволе скважины может включать в себя размещение узла инструмента, соединенного с уплотнительным инструментом, в стволе скважины. Уплотнительный инструмент может быть защелкнут в приемном гнезде внутри ствола скважины, причем узел инструмента соединен с уплотняющим инструментом. Первое давление может быть приложено к узлу инструмента с поверхности ствола скважины, чтобы проверить уплотнение между уплотнительным инструментом и приемным гнездом.

[0056] Пример № 17. Способ из Примера № 16 может также включать в себя приложение второго давления к узлу инструмента с поверхности ствола скважины. Второе давление может быть больше, чем первое давление. Узел инструмента может быть отсоединен от уплотнительного инструмента, когда узел инструмента находится в забое скважины, в ответ на приложение второго давления.

[0057] Пример № 18. Способ из Примера № 17 может также включать в себя возврат узла инструмента на поверхность ствола скважины, в то время как уплотнительный инструмент остается защелкнутым в приемном гнезде в стволе скважины.

[0058] Пример № 19. Способ из Примера № 16 может также включать в себя возврат узла инструмента и уплотнительного инструмента на поверхность ствола скважины в ответ на приложение первого давления, указывающего, что уплотнение не установлено между уплотнительным инструментом и приемным гнездом. Узел инструмента может быть соединен с уплотняющим инструментом, когда узел инструмента и уплотняющий инструмент возвращаются на поверхность.

[0059] Пример № 20. Способ из Примера № 16 может дополнительно включать в себя приложение сжимающего усилия к узлу инструмента с поверхности ствола скважины. Узел инструмента может быть отсоединен от уплотнительного инструмента, когда узел инструмента находится в стволе скважины, в ответ на приложение сжимающего усилия с поверхности ствола скважины.

[0060] Вышеприведенное описание некоторых аспектов, включая проиллюстрированные аспекты, было представлено только с целью иллюстрации и описания и не предназначено для того, чтобы быть исчерпывающим или ограничивать изобретение точными раскрытыми формами. Специалистам в данной области техники будут очевидны многочисленные модификации, адаптации и их применения без отступления от объема данного изобретения.

Группа изобретений относится к узлам инструмента, размещаемым в стволе скважины, а также к способам развертывания и испытания под давлением уплотнительного инструмента в стволе скважины. Технический результат заключается в упрощении манипулирования скважинным оборудованием при испытании уплотнения между скважинным инструментом и приемным гнездом в стволе скважины, а также в повышении надежности совместной работы узла инструмента и скважинного инструмента. Узел инструмента, размещаемый в стволе скважины, содержит: корпус, имеющий наружную поверхность, определяющую наружный диаметр, и внутреннюю поверхность, определяющую внутренний диаметр; уплотнительный элемент, соединенный с корпусом для герметизации с уплотнительной поверхностью уплотнительного инструмента для испытания под давлением уплотнения между уплотнительным инструментом и приемным гнездом, расположенным в забое скважины; и выступ, проходящий от внутреннего диаметра корпуса. Выступ выполнен с возможностью перемещения между соединенным положением и отсоединенным положением в ответ на приложение предварительно установленного значения давления с поверхности ствола скважины. Выступ выступает за наружную поверхность корпуса для соединения с уплотнительным инструментом в соединенном положении. Выступ не выходит за наружную поверхность корпуса в отсоединенном положении. Узел инструмента дополнительно содержит шток, который расположен во внутреннем диаметре корпуса и выполнен с возможностью перемещения между положением спуска в ствол скважины и рабочим положением в ответ на приложение предварительно установленного значения давления с поверхности ствола скважины. Указанное предварительно установленное значение давления больше, чем испытательное значение давления, приложенного с поверхности к узлу инструмента для испытания под давлением уплотнения между уплотнительным инструментом и приемным гнездом. Указанный выступ выполнен с возможностью перемещения из соединенного положения в отсоединенное положение в ответ на перемещение штока из положения спуска в ствол скважины в рабочее положение. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Узел инструмента, размещаемый в стволе скважины, содержащий:

корпус, имеющий наружную поверхность, определяющую наружный диаметр, и внутреннюю поверхность, определяющую внутренний диаметр;

уплотнительный элемент, соединенный с корпусом для герметизации с уплотнительной поверхностью уплотнительного инструмента для испытания под давлением уплотнения между уплотнительным инструментом и приемным гнездом, расположенным в забое скважины;

и выступ, проходящий от внутреннего диаметра корпуса, причем выступ выполнен с возможностью перемещения между соединенным положением и отсоединенным положением в ответ на приложение предварительно установленного значения давления с поверхности ствола скважины,

при этом выступ выступает за наружную поверхность корпуса для соединения с уплотнительным инструментом в соединенном положении и при этом выступ не выходит за наружную поверхность корпуса в отсоединенном положении,

и шток, который расположен во внутреннем диаметре корпуса и выполнен с возможностью перемещения между положением спуска в ствол скважины и рабочим положением в ответ на приложение предварительно установленного значения давления с поверхности ствола скважины, причем указанное предварительно установленное значение давления больше, чем испытательное значение давления, приложенного с поверхности к узлу инструмента для испытания под давлением уплотнения между уплотнительным инструментом и приемным гнездом,

при этом указанный выступ выполнен с возможностью перемещения из соединенного положения в отсоединенное положение в ответ на перемещение штока из положения спуска в ствол скважины в рабочее положение.

2. Узел инструмента по п. 1, отличающийся тем, что выступ расположен в углублении на наружной поверхности штока.

3. Узел инструмента по п. 2, отличающийся тем, что диаметр штока изменяется по длине углубления.

4. Узел инструмента по п. 1 отличающийся тем, что шток выполнен с возможностью перемещения из положения спуска в ствол скважины в рабочее положение в ответ на приложение сжимающего усилия с поверхности ствола скважины.

5. Узел инструмента по п. 4, дополнительно содержащий вспомогательный корпус, соединенный с корпусом, причем вспомогательный корпус выполнен с возможностью перемещения между первым положением и вторым положением в ответ на приложение сжимающего усилия с поверхности, и при этом вспомогательный корпус контактирует с концевой частью штока и заставляет шток перемещаться в рабочее положение, когда вспомогательный корпус перемещается из первого положения во второе положение.

6. Узел инструмента по п. 1, отличающийся тем, что уплотнительный инструмент представляет собой дефлектор.

7. Узел инструмента, размещаемый в стволе скважины, содержащий:

корпус, имеющий внутреннюю поверхность, определяющую внутренний диаметр;

вспомогательный корпус, содержащий первый выступ для зацепления в углублении дефлектора;

уплотнительный элемент, размещаемый во внутренней области дефлектора, для герметизации узла инструмента с дефлектором для испытания под давлением уплотнения между дефлектором и приемным гнездом;

шток, расположенный во внутреннем диаметре корпуса, причем шток может перемещаться в первом направлении между положением спуска в ствол скважины и рабочим положением в ответ на приложение предварительно установленного значения давления с поверхности ствола скважины, причем это предварительно установленное значение давления больше, чем испытательное значение давления, приложенного с поверхности к узлу инструмента для испытания под давлением уплотнения между дефлектором и приемным гнездом;

и второй выступ, выполненный с возможностью перемещения между соединенным положением, в котором этот второй выступ выходит за наружную поверхность корпуса для соединения с отверстием в дефлекторе, и отсоединенным положением, в котором этот второй выступ не выходит за наружную поверхность корпуса.

8. Узел инструмента по п. 7, дополнительно содержащий дополнительный вспомогательный корпус, расположенный внутри внутреннего диаметра корпуса, при этом дополнительный вспомогательный корпус выполнен с возможностью перемещения между первым положением и вторым положением в ответ на приложение сжимающего усилия с поверхности ствола скважины,

при этом дополнительный вспомогательный корпус контактирует с концевой частью штока при перемещении из первого положения во второе положение для принудительного перемещения штока в первом направлении в рабочее положение.

9. Способ развертывания и испытания под давлением уплотнительного инструмента в стволе скважины, включающий:

размещение узла инструмента, соединенного с уплотнительным инструментом внутри ствола скважины;

защелкивание уплотнительного инструмента в приемном гнезде внутри ствола скважины с помощью узла инструмента, соединенного с уплотнительным инструментом;

приложение первого давления к узлу инструмента с поверхности ствола скважины для испытания уплотнения между уплотнительным инструментом и приемным гнездом

и возврат узла инструмента и уплотнительного инструмента на поверхность ствола скважины в ответ на приложение первого давления, указывающего, что уплотнение не установлено между уплотнительным инструментом и приемным гнездом,

при этом узел инструмента соединен с уплотнительным инструментом, когда узел инструмента и уплотнительный инструмент возвращают на поверхность.

10. Способ по п.9, дополнительно включающий:

приложение второго давления к узлу инструмента с поверхности ствола скважины, причем второе давление превышает первое давление;

и отсоединение узла инструмента от уплотнительного инструмента, в то время как узел инструмента находится в скважине, в ответ на приложение второго давления.

11. Способ по п.10, дополнительно включающий возврат узла инструмента на поверхность ствола скважины, в то время как уплотнительный инструмент остается защелкнутым в приемном гнезде в стволе скважины.

12. Способ по п.9, дополнительно включающий:

приложение сжимающего усилия к узлу инструмента с поверхности ствола скважины

и отсоединение узла инструмента от уплотнительного инструмента, в то время как узел инструмента находится в стволе скважины, в ответ на приложение сжимающего усилия с поверхности ствола скважины.