用于在水平井中定位底部鉆具組合的系統(tǒng)和方法相關(guān)申請(qǐng)本發(fā)明要求由JohnEdwardRavensbergen、LyleErwinLaun和JohnG.Misselbrook于2010年12月27日申請(qǐng)的名稱是“SystemandMethodforPositioningaBottomHoleAssemblyinaHorizontalWell”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/427,442的優(yōu)先權(quán)，其全文通過(guò)引用并入于此。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明總體上涉及用在油井和天然氣井中的接頭或連接器系統(tǒng)以及帶有井下工具的接頭的使用方法，更具體地，涉及與接頭系統(tǒng)和可以用于在多層井中壓裂的底部鉆具組合結(jié)合的帶孔完井。

背景技術(shù)：
油井和天然氣井的完井通常是在鉆出碳?xì)浠衔镩_采井眼之后執(zhí)行的。完井過(guò)程的一部分包括將井套管組件下放到井中。套管組件可以包括通過(guò)接箍連接在一起的多節(jié)管狀套管。標(biāo)準(zhǔn)接箍例如可以是相對(duì)短管件或環(huán)形結(jié)構(gòu)，其在任一端處具有內(nèi)螺紋用于與套管段的外螺紋端連接。井套管組件可以通過(guò)各種技術(shù)設(shè)置在井眼中。一種這樣的技術(shù)包括用水泥填充井眼與套管外徑之間的環(huán)形空間。在將套管設(shè)置在井眼中之后，可以執(zhí)行穿孔和壓裂操作。一般地，穿孔需要通過(guò)通常公知的裝置（比如射孔槍或者水力噴砂射孔器）形成穿過(guò)井眼套管并進(jìn)入地層中的開口。此后，可以液壓隔離穿孔區(qū)并且執(zhí)行壓裂操作以增加地層中初始形成的開口的尺寸。將支撐劑材料引入到擴(kuò)大的開口中以防止開口閉合。最近，已經(jīng)開發(fā)了利用撓性管柱執(zhí)行穿孔和壓裂操作的技術(shù)。在美國(guó)專利號(hào)6,474,419、6,394,184、6,957,701和6,520,255中披露了一種這樣的技術(shù)，叫做環(huán)狀撓性管壓裂工藝或者簡(jiǎn)稱ACT-Frac工藝，它們的各自的全文通過(guò)引用并入于此。為了實(shí)踐之前提到的專利中描述的技術(shù)，包括底部鉆具組合（“BHA”）的工作管柱在壓裂操作期間一般保持在井眼中。一種叫做水力噴砂射孔程序的穿孔方法需要使用砂漿射出穿過(guò)套管、水泥并進(jìn)入油井地層中的孔。然后可以通過(guò)這些孔進(jìn)行壓裂。水力噴砂射孔的其中一個(gè)問(wèn)題是來(lái)自于穿孔工藝中的砂粒會(huì)留在井眼環(huán)中并且可能干涉壓裂過(guò)程。因此，在一些情況下將砂粒清除出井眼是理想的，這是一個(gè)長(zhǎng)的過(guò)程，油井中各開采區(qū)需要花費(fèi)一個(gè)或幾個(gè)小時(shí)。水力噴砂射孔的另一個(gè)問(wèn)題是消耗更多的流體來(lái)切割穿孔以及在壓裂處理之前或期間從油井循環(huán)過(guò)剩的固體或者將水力噴砂射孔流體和砂粒泵送到所述層區(qū)中。工業(yè)中需要的是去向多層井中的越來(lái)越多的層區(qū)中，一些水平型井可能具有40個(gè)層區(qū)或者更多。從這樣大數(shù)量的層區(qū)中清除砂?？梢栽黾语@著的處理時(shí)間，需要使用過(guò)多的流體，并且增加成本。使用過(guò)多的流體還產(chǎn)生了環(huán)境問(wèn)題。例如，該過(guò)程需要更多的卡車運(yùn)輸、槽容量以及加熱，另外，當(dāng)從油井重新獲得所述流體時(shí)這些相同的需求是必要的。不需要穿孔的完井技術(shù)在本領(lǐng)域中是公知的。一種這樣的技術(shù)叫做落球開孔式完井。取代水泥完井，這種技術(shù)需要將開孔封隔器延伸到井眼中以設(shè)置套管組件。套管組件包括具有襯套的帶孔接箍。在將套管設(shè)置在井中之后，通過(guò)操作滑動(dòng)襯套可以打開這些孔。然后通過(guò)這些孔可以執(zhí)行壓裂。對(duì)于多層井，已經(jīng)使用了多個(gè)帶孔接箍與滑動(dòng)襯套組件的結(jié)合。所述滑動(dòng)襯套安裝在套管和/或襯套的內(nèi)徑上并且可以由剪切銷保持就位。在一些設(shè)計(jì)中，最低端的襯套能夠通過(guò)向襯套組件施加壓差來(lái)以液壓方式打開。在安裝帶孔接箍的襯套之后，在油井最底端層區(qū)上執(zhí)行壓裂過(guò)程。該過(guò)程可以包括在第一層區(qū)中液力地滑動(dòng)襯套以打開孔，然后將壓裂流體通過(guò)第一層區(qū)的打開的孔泵送到地層中。在壓裂第一層區(qū)之后，沿著油井落下球。該球從第一壓裂層區(qū)撞擊井中的下一個(gè)襯套，從而打開用于壓裂第二層區(qū)的孔。在壓裂第二層區(qū)之后，比第一球稍大的第二球落下以打開用于壓裂第三層區(qū)的孔。使用逐漸增大的球重復(fù)該過(guò)程以打開井中各連續(xù)較大層區(qū)中的孔直到壓裂所有的層區(qū)。然而，因?yàn)橛途睆皆诔叽缟鲜芟薏⑶仪虺叽缫话阋运姆种挥⒋绲脑隽吭黾?，因此該過(guò)程在球尺寸用完之前受限于僅壓裂油井中大約11或12個(gè)層區(qū)。此外，在該方法中使用滑動(dòng)襯套組件和封隔器來(lái)設(shè)置井套管成本高。還有，滑動(dòng)襯套組件和球可以顯著減小套管的內(nèi)徑，這通常是不理想的。在壓裂激發(fā)處理完成之后，從套管中研磨出球和球座通常是必要的。已經(jīng)在開孔井使用的另一種方法（使用封隔器來(lái)將套管固定在井中）類似于上面所述的落球開孔式完井，除了將組件的襯套配置成機(jī)械地打開來(lái)代替落球打開孔之外。例如，可以使用移動(dòng)工具來(lái)打開和閉合襯套用于壓裂和/或其他所需的目的。與在完井中的情況類似，在該方法中使用滑動(dòng)襯套組件和封隔器來(lái)設(shè)置井套管成本高。此外，滑動(dòng)襯套組件不理想地減小了套管的內(nèi)徑。還有，由于高速砂漿侵蝕和/或與機(jī)構(gòu)干涉的砂粒襯套可能失效。在由LyleE.Laun于2010年6月29日申請(qǐng)的名稱是“JOINTORCOUPLINGDEVICEINCORPORATINGAMECHANICALLY-INDUCEDWEAKPOINTANDMETHODOFUSE”的待審美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?2/826,372中披露了不用穿孔的壓裂井的另一種技術(shù)，其全文通過(guò)引用并入于此。在由JohnEdwardRavensbergenandLyleLaun于2010年7月23日申請(qǐng)的名稱是“BOTTOMHOLEASSEMBLYWITHPORTEDCOMPLETIONANDMETHODSOFFRACTURINGTHEREWITH”的待審美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?2/842,099和由JohnEdwardRavensbergen于2010年12月17日申請(qǐng)的名稱是“MULTI-ZONEFRACTURINGCOMPLETION”的待審美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?2/971,932中披露了不用穿孔的壓裂井的其他技術(shù)，它們的全文通過(guò)引用并入于此。在水平井中使用撓性管的一個(gè)潛在問(wèn)題是將BHA精確定位在井內(nèi)所需的位置上以便于BHA靠近允許連通到要被壓裂和/或處理的層區(qū)的壓裂端口。當(dāng)沿著套管向上移動(dòng)BHA時(shí)，撓性管操作人員通常依靠表示插入井中的套管段或管子的長(zhǎng)度的計(jì)數(shù)單。撓性管操作人員一般使撓性管上的BHA下放到井底，然后使用計(jì)數(shù)單沿著套管向上拉拽撓性管以沿著套管管柱提示套管接頭、接頭或連接部。當(dāng)沿著管柱向上拉BHA時(shí)，使用套管接箍定位器（“CCL”）來(lái)幫助確定BHA的位置。正如對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員公知的，機(jī)械式套管接箍定位器接合套管或管狀段之間的接頭或連接部上的定位輪廓，當(dāng)使BHA沿著井向上運(yùn)動(dòng)時(shí)在套管接箍定位器通過(guò)各連接部時(shí)需要操作人員增加從孔拉出的力。操作人員使用計(jì)數(shù)單結(jié)合拉動(dòng)套管接箍定位器通過(guò)各連接器來(lái)確定BHA的實(shí)際位置。然而，在套管或管柱安裝期間，記錄在計(jì)數(shù)單上的深度可能不精確。例如，在形成計(jì)數(shù)單時(shí)，可能記錄導(dǎo)致BHA的當(dāng)前位置的非精確確定的管柱或套管段的不正確的長(zhǎng)度。操作人員可能早于預(yù)期碰到接頭，使操作人員停止該過(guò)程來(lái)確定BHA的實(shí)際位置。每次這樣的確定可能會(huì)給多層區(qū)處理和/或刺激過(guò)程所需的總時(shí)間添加額外的幾小時(shí)。井一般可以具有15-20個(gè)要被處理和/或刺激的層區(qū)。具有用于定位一個(gè)層區(qū)的不正確的計(jì)數(shù)單的問(wèn)題在該過(guò)程中定位接下來(lái)的層區(qū)時(shí)會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。在處理和/或刺激過(guò)程中具有定位多個(gè)層區(qū)的問(wèn)題可以增加大量的小時(shí)數(shù)，從而導(dǎo)致操作昂貴。因此，用至少50分之一或者甚至優(yōu)于100分之一的錯(cuò)誤率改進(jìn)合適定位BHA的可信度是有益的，以將操作的總體成本減到最小。另外，撓性管操作人員可能會(huì)在地表處檢測(cè)出關(guān)于BHA的實(shí)際位置的錯(cuò)誤指示，從而產(chǎn)生困惑。一種錯(cuò)誤指示是由從孔拉出（POOH）的力的增加造成的，而不是套管接箍定位器接合接箍輪廓造成。錯(cuò)誤指示可能由多個(gè)因素造成。POOH力取決于沿著撓性管的長(zhǎng)度的接觸力和摩擦系數(shù)。在水平井中，僅一部分撓性管與井套管接觸，這是由于撓性管和井眼的螺旋或彎曲形狀造成的。因此，由POOH中的變化形成的錯(cuò)誤指示可能是由這些幾何形狀上的差別和/或靜摩擦系數(shù)與動(dòng)摩擦系數(shù)之間的差別造成的。POOH力一般大于將套管接箍定位器拉拽通過(guò)接箍輪廓所需的力，因此所述變化足以大到形成錯(cuò)誤指示。此外，水平井內(nèi)的砂粒引入了可以與BHA的運(yùn)動(dòng)干涉并且可能導(dǎo)致在地表處的錯(cuò)誤指示的的另一個(gè)變量。限制“假陽(yáng)性”的一種可能的方式是通過(guò)增加套管接箍定位器上彈簧加載的止動(dòng)器的力來(lái)增加將套管接箍定位器拉拽通過(guò)接箍輪廓所需的POOH力。然而，當(dāng)彈簧加載的止動(dòng)器的力增加時(shí)，下入井內(nèi)（RIH）所需的推力也增加。目前，利用撓性管將具有套管接箍定位器的BHA推到水平井的底部是困難的，這是由于撓性管的有限的推動(dòng)能力造成的。可以使用較大直徑的撓性管來(lái)增加推動(dòng)能力，但是較大直徑的撓性管的使用也帶來(lái)的更大的花費(fèi)。井內(nèi)多層區(qū)的刺激措施和/或處理是耗時(shí)并且成本高的操作。如果操作人員重復(fù)地需要花費(fèi)額外的時(shí)間來(lái)確定BHA的實(shí)際位置而不是能夠直接移動(dòng)到各層區(qū)并執(zhí)行刺激措施和/或處理，那對(duì)特定多層區(qū)刺激所需的時(shí)間可能增加。因此，提供增加在要被刺激和/或處理的各層區(qū)內(nèi)移動(dòng)和定位BHA的效率的系統(tǒng)和/或方法將會(huì)是有益的。本發(fā)明旨在克服或者至少減小上面所述的一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
下面給出了對(duì)本發(fā)明的概述以便于提供對(duì)這里披露的一些方面的理解。該概述不是排除性的，并且并不旨在確認(rèn)本發(fā)明的關(guān)鍵或重要要素，或者描述正如所附權(quán)利要求中敘述的本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式是用于水平井的井眼完井，包括殼體，所述殼體具有穿過(guò)所述殼體的至少一個(gè)端口，所述端口允許從內(nèi)部到外部的流體連通。所述端口適于被選擇性地打開以允許通過(guò)所述端口的流體連通以及選擇性地閉合以阻止通過(guò)所述端口的流體連通。該系統(tǒng)包括連接到第一短節(jié)的第一端部的第一接頭。該第一接頭包括配置成接合連接到撓性管的套管接箍定位器的定位止動(dòng)器的凹部。該系統(tǒng)包括第二接頭，該第二接頭連接到第一短節(jié)的第二端部并且還連接到帶孔殼體的第一端部。第二接頭包括配置成接合套管接箍定位器的定位止動(dòng)器的凹部。該系統(tǒng)包括連接到殼體的第二端部的第三接頭。該第三接頭包括配置成接合套管接箍定位器的定位止動(dòng)器的凹部。該系統(tǒng)可以包括第二短節(jié)和第四接頭。所述第三接頭連接到第二短節(jié)的第一端部，第四接頭連接到第二短節(jié)的第二端部。第四接頭包括適于接合套管接箍定位器的定位止動(dòng)器的凹部。第一短節(jié)、第二短節(jié)和殼體各自可以具有8米或更短的長(zhǎng)度。第一和第二短節(jié)可以具有大約1.8米的長(zhǎng)度，所述殼體可以具有大約2.65米的長(zhǎng)度。這些接頭各自可以包括高質(zhì)量螺紋連接部。短節(jié)和帶孔殼體的長(zhǎng)度可以適于當(dāng)套管接箍定位器接合第一接頭、第二接頭、第三接頭或第四接頭時(shí)將底部鉆具組合定位到帶孔殼體的端口附近。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式是用于水平井的井眼完井系統(tǒng)，其具有殼體，所述殼體具有穿過(guò)該殼體的至少一個(gè)端口，所述端口選擇性地允許通過(guò)該端口與殼體外部的流體連通。該系統(tǒng)包括由高質(zhì)量螺紋連接到殼體的第一端部的第一接頭。該第一接頭包括配置成接合連接到撓性管的套管接箍定位器的一部分的凹部。該系統(tǒng)包括由高質(zhì)量螺紋連接到殼體的第二端部的第二接頭。該第二接頭具有配置成接合套管接箍定位器的所述一部分的凹部。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式是用于對(duì)水平井內(nèi)的多個(gè)層區(qū)進(jìn)行處理的方法，包括使工具沿著套管管柱向上移動(dòng)到第一層區(qū)并且使第一接頭與所述工具的一部分接合。該方法包括將所述工具拉拽入第一接頭中，這在地表處提供了第一指示。該方法包括使第二接頭與所述工具的所述一部分接合并且將所述工具拉拽入第二接頭中，這在地表處提供了第二指示。第一與第二接頭之間的距離可以是8米或更短。該方法包括接合第三接頭并且將所述工具拉拽入該第三接頭中，這在地表處提供了第三指示。該方法包括處理第一層區(qū)。該方法還可以包括定位所述工具以在處理第一層區(qū)之前允許對(duì)第一層區(qū)進(jìn)行處理。定位所述工具可以包括移動(dòng)到和接合第一接頭、第二頭街頭或第三接頭。移動(dòng)到或者接合其中一個(gè)接頭可以將該工具的封隔器元件定位在帶孔殼體附近，這允許選擇性地與第一層區(qū)連通。定位該工具可以替代性地包括使所述工具移動(dòng)以將封隔器元件定位在帶孔殼體附近而不接合其中任一個(gè)接頭。該方法還可以包括在處理所述層區(qū)之前使第四接頭與所述工具的一部分接合并且將所述工具拉拽入第四接頭中，這在地表處提供了第四指示。定位所述工具可以包括使所述工具移動(dòng)到第一接頭下方、使所述工具向上移動(dòng)以接合第一接頭、將所述工具拉拽通過(guò)第一接頭以及使所述工具向上移動(dòng)以接合第二接頭。通過(guò)拉拽入接頭中而在地表處提供的指示可以是力指示。該方法可以包括在處理第一層區(qū)之后使所述工具移動(dòng)到第二層區(qū)?？梢灾貜?fù)該方法以接合并拉拽入第二層區(qū)的接頭中，以在地表處提供指示。然后可以處理該第二層區(qū)。在處理第二層區(qū)之前，可以使所述工具移動(dòng)到一個(gè)接頭并接合該接頭以適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉摴ぞ咭栽试S對(duì)第二層區(qū)進(jìn)行處理。附圖說(shuō)明圖1圖示了灌注了水泥的井眼完井的一部分。圖2圖示了可以與本發(fā)明一起使用的接箍和底部鉆具組合的一個(gè)實(shí)施方式的放大圖。圖3圖示了用在圖1的井眼完井中的定位止動(dòng)器的放大圖。圖4圖示了可以與本發(fā)明一起使用的帶孔接箍的一個(gè)實(shí)施方式的一部分。圖5圖示了可以與本發(fā)明一起使用的帶孔井眼完井的一個(gè)實(shí)施方式的截面視圖。圖6圖示了錨定到圖5的帶孔井眼完井的一部分的底部鉆具組合的截面視圖。圖7圖示了可以用于將BHA定位在帶孔接箍或殼體內(nèi)的接頭的結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施方式。圖8圖示了定位在帶孔殼體內(nèi)的BHA的截面視圖。圖9圖示了用于定位圖8的BHA的套管接箍定位器的放大截面視圖。圖10圖示了包括套管接箍定位器間隙并且可以用于將BHA定位在帶孔殼體內(nèi)的接頭的一個(gè)實(shí)施方式的截面視圖。圖11圖示了可以用于將BHA定位在帶孔接箍或殼體內(nèi)的接頭的結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施方式。雖然本發(fā)明容易有各種修改和替代形式，但是通過(guò)示例在圖中示出并且在這里詳細(xì)描述了具體實(shí)施方式。然而，應(yīng)該理解的是本發(fā)明并不旨在局限于所披露的具體形式。而是，本發(fā)明要覆蓋落入正如由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精髓和范圍內(nèi)的所有修改、等價(jià)方式和替代方式。具體實(shí)施方式圖7示出了增加了BHA102（圖8中示出）在帶孔殼體110，210或310內(nèi)的定位效率的連接器或接頭10，20，30和40（下文中稱做接頭）的結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式。圖1-6中示出了正如下面討論的帶孔殼體或帶孔接箍110，210或310的各個(gè)實(shí)施方式的示例。帶孔殼體的結(jié)構(gòu)是用于說(shuō)明的目的，因?yàn)榕c接頭10，20，30和40相關(guān)的系統(tǒng)和方法可以用于將諸如BHA之類的井下工具定位在各種殼體和帶孔區(qū)段內(nèi)，正如由了解本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到的那樣。接頭10，20，30和40用于將具有特定長(zhǎng)度A的套管段和同樣具有特定長(zhǎng)度B的帶孔殼體連接在一起。這些接頭適于在地表處精確地指示BHA102的位置并且將BHA102適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉趲Э讱んw110附近以對(duì)帶孔殼體110附近的井地層刺激和/或進(jìn)行處理，正如下面討論的。各接頭10，20，30和40包括適于接合機(jī)械式套管接箍定位器50的凹部。套管接箍定位器50包括可擴(kuò)張構(gòu)件55，該可擴(kuò)張構(gòu)件55接合接頭10，20，30和40內(nèi)的凹部。第一或最低接頭10連接到套管段60的下端，第二或第二低接頭20連接到套管段60的上端。套管段的長(zhǎng)度是A，其優(yōu)選地可以是1.8米。第二或第三低接頭30連接到第二套管段65的下端，第二套管段65具有與第一套管段60相同的長(zhǎng)度A。第四或最高接頭40連接到第二套管段65的上端。第二接頭20也連接到帶孔殼體110的下端，第三接頭30也連接到帶孔殼體110的上端。該帶孔殼體具有長(zhǎng)度B，其優(yōu)選地可以是2.65米。該帶孔殼體部分可以包括連接到一起以包括總長(zhǎng)度B的帶孔殼體和套管段。圖1圖示了井眼完井100的一部分，其包括連接到撓性管并且定位在帶孔接箍組件內(nèi)部的BHA102。圖2示出了帶孔接箍組件的帶孔接箍110內(nèi)的BHA102的放大截面視圖。優(yōu)選地，BHA102設(shè)計(jì)成用于在多層井中實(shí)施壓裂。在JohnEdwardRavensbergen的于2009年11月25日申請(qǐng)的名稱是“COILEDTUBINGBOTTOMHOLEASSEMBLYWITHPAC...