使用壓差造成銑鞋移動(dòng)以在帶套管井筒中可控制地銑削窗口的方法
【專利摘要】根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種在帶套管的井筒的至少一部分中可控制地銑削窗口的方法包括：將銑鞋推進(jìn)裝置和銑鞋互連；在銑鞋推進(jìn)裝置和銑鞋之間施加壓差，其中壓差的施加造成銑鞋推進(jìn)裝置和銑鞋的向下移動(dòng)；以及造成銑鞋配合帶套管的井筒的至少一部分。
【專利說明】使用壓差造成銑鞋移動(dòng)以在帶套管井筒中可控制地銑削窗口的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]在帶套管的井筒的至少一部分中可控制地銑削窗口的方法包括在銑鞋推進(jìn)裝置和銑鞋之間施加壓差。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，在密封件和銑鞋推進(jìn)裝置之間銑鞋上方的位置處形成加壓環(huán)空。壓差的施加可造成銑鞋推進(jìn)裝置和銑鞋的向下移動(dòng)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，銑鞋推進(jìn)裝置的移動(dòng)造成鉆柱的移動(dòng)，這造成銑鞋的移動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種在帶套管的井筒的至少一部分中可控制地銑削窗口的方法包括:將銑鞋推進(jìn)裝置和銑鞋互連；在銑鞋推進(jìn)裝置和銑鞋之間施加壓差，其中壓差的施加造成銑鞋推進(jìn)裝置和銑鞋的向下移動(dòng)；以及造成銑鞋配合帶套管的井筒的至少一部分。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0003]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，某些實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)將更容易理解。附圖不應(yīng)理解為限制任何優(yōu)選實(shí)施例。
[0004]圖1是包括銑鞋和銑鞋推進(jìn)裝置的井系統(tǒng)的示意圖。
[0005]圖2描繪了配合帶套管的井筒部分中的套管的一部分的銑鞋。
[0006]圖3示出了使用銑鞋和銑鞋推進(jìn)裝置在帶套管的井筒中完成的窗口?！ぁ揪唧w實(shí)施方式】
[0007]如本文所用，詞語“包括”、“具有”、“包含”以及它們的所有語法變型均旨在具有不排除附加要素或步驟的開放的非限制性涵義。
[0008]應(yīng)當(dāng)理解，如本文所用，“第一”、“第二”、“第三”等被隨意地分配并且僅僅旨在根據(jù)具體情況區(qū)分兩個(gè)或更多個(gè)流體入口、壓力等，而不指示任何順序。此外，應(yīng)當(dāng)理解，僅僅使用術(shù)語“第一”并不要求存在任何“第二”，并且僅僅使用術(shù)語“第二”并不要求存在任何
“笛二”坐坐
——^ 9寸寸ο
[0009]如本文所用，相對(duì)術(shù)語“下”及其所有語法變型意指在遠(yuǎn)離井口的方向上。相反地，相對(duì)術(shù)語“上”及其所有語法變型意指在朝向井口的方向上。此外，術(shù)語“下方”意指在相比另一位置更遠(yuǎn)離井口的位置處；并且術(shù)語“上方”意指在相比另一位置更靠近井口的位置處。以舉例的方式，對(duì)銑鞋在另一部件或裝置下方的引用意指銑鞋在相比該另一部件或裝置更遠(yuǎn)離井口的位置處。
[0010]如本文所用，“流體”是具有連續(xù)相的物質(zhì)，當(dāng)該物質(zhì)在71° F(22° C)的溫度下和一個(gè)大氣壓“atm” (0.1兆帕斯卡“MPa”)的壓力下被測(cè)試時(shí)，該物質(zhì)可以流動(dòng)且適形于其容器的輪廓。流體可以是液體或氣體。
[0011]石油和天然氣烴類在一些地下地層中天然存在。含有石油或天然氣的地下地層有時(shí)被稱為儲(chǔ)層。儲(chǔ)層可以位于地下或海上。為了生產(chǎn)石油或天然氣，在儲(chǔ)層內(nèi)或儲(chǔ)層附近鉆出井眼。
[0012]井可包括但不限于石油、天然氣或水生產(chǎn)井或注入井。如本文所用，“井”包括至少一個(gè)井筒。井筒可包括豎直部分、斜坡部分和水平部分，并且可以是直的、彎曲的或分支的。如本文所用，術(shù)語“井筒”包括井筒的任何帶套管的以及任何無套管的裸井部分。井通常包括主井筒和從主井筒延伸的一個(gè)或多個(gè)支井筒。如本文所用，術(shù)語“井筒”還意指任何井筒，而不論其為主井筒或支井筒。如本文所用，“進(jìn)入井中”意指且包括進(jìn)入井筒的任何部分中，包括進(jìn)入主井筒中和/或進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)支井筒中。
[0013]鉆頭可用來形成主井筒。鉆柱可用來輔助鉆頭鉆進(jìn)通過地下地層以形成井筒。鉆柱可包括鉆桿。在鉆探操作期間，有時(shí)稱為鉆探泥漿的鉆井流體可以向下循環(huán)通過鉆桿，并且向上返回井筒的壁和鉆桿外部之間的環(huán)空。鉆井流體執(zhí)行各種功能，例如冷卻鉆頭、在井中維持所需壓力、以及承載鉆屑向上通過井筒環(huán)空。
[0014]在鉆出主井筒之后，可將稱為套管的管柱放入井筒中。通過在井筒的壁和套管外部之間的環(huán)空中引入水泥組合物可以將套管水泥固定在井筒中。水泥可以幫助將套管穩(wěn)定和固定在井筒中。
[0015]為了形成支井筒，可以首先形成窗口。這通常通過將銑鞋放入主井筒中來實(shí)現(xiàn)。銑鞋包括銑鞋鉆頭，其可以與用來形成主井筒的鉆頭相同或類似。銑鞋可附接到位于套管內(nèi)部的鉆柱。鉆井流體向下循環(huán)通過鉆柱并且向上通過在鉆柱的外部和套管的內(nèi)部之間的環(huán)形空間。銑鞋轉(zhuǎn)向器可被置于鄰近所需窗口位置的位置處。常見的銑鞋轉(zhuǎn)向器的示例為造斜器。銑鞋轉(zhuǎn)向器包括斜坡部分，很像直角三角形的斜邊。銑鞋轉(zhuǎn)向器可被固定到套管的內(nèi)部并且例如經(jīng)由封隔器來防止移動(dòng)。銑鞋接著被推進(jìn)通過主井筒，直到其配合銑鞋轉(zhuǎn)向器的斜坡部分。銑鞋接著被朝套管側(cè)向地導(dǎo)向，即在遠(yuǎn)離主井筒的中心軸線的方向上。銑鞋轉(zhuǎn)向器的斜坡部分的坡度可以決定銑鞋多么迅速地接觸套管以及窗口的長度。銑鞋沿著銑鞋轉(zhuǎn)向器被向下推進(jìn)，直到銑鞋切穿套管和水泥，并且穿透地下地層。銑鞋鉆頭或不同的鉆頭可用來使支井筒延伸進(jìn)入地下地層所需距離。套管或襯套可接著被插入支井筒中。套管或襯套可連接到主井筒中的套管，使得流體被從支井筒導(dǎo)向進(jìn)入主井筒(或者從主井筒導(dǎo)向進(jìn)入支井筒)，而沒有流體泄漏到地層中。也可將套管或襯套以與在主井筒中進(jìn)行的固井相同的方式水泥固定在支井筒中。
[0016]當(dāng)然，可以存在不止一個(gè)形成的支井筒。也可以存在延伸出主支管的一個(gè)或多個(gè)二級(jí)支管以形成井筒的分支網(wǎng)絡(luò)。如本文所用，術(shù)語“支井筒”意指延伸出主井筒或另一個(gè)支井筒的井筒，例如，二級(jí)、三級(jí)等支井筒。
[0017]在窗口形成期間可能出現(xiàn)問題。這樣的問題的一個(gè)示例是在窗口形成期間施加到銑鞋的重量上的波動(dòng)。傳統(tǒng)地，銑鞋被施加在鉆柱上的力推動(dòng)通過井筒并進(jìn)入套管中。該力通常在井口處或上方施加到鉆柱。根據(jù)在施加力的位置與銑鞋鉆頭之間的距離，力可能并不總是均勻地傳遞到銑鞋鉆頭。此外，在海底鉆探中，鉆機(jī)平臺(tái)通常位于井口上方幾百至幾千英尺的水面處(通常稱為浮式鉆機(jī))；并且銑鞋鉆頭還可以在井口下方幾百至幾千英尺處。另外，在波濤洶涌的海上，懸掛在鉆機(jī)平臺(tái)上的鉆柱可能由于鉆機(jī)的垂蕩運(yùn)動(dòng)而不期望地上升和下降。這種垂蕩運(yùn)動(dòng)會(huì)造成不均勻的和/或不期望的過大的重量施加到銑鞋。
[0018]對(duì)于窗口來說重要的是:盡可能為直的；具有所需長度；并且在所需位置處開始和結(jié)束。當(dāng)置于銑鞋上的重量的量波動(dòng)時(shí)，或者當(dāng)過多的重量被置于銑鞋上時(shí)，此時(shí)窗口可能變成鋸齒狀的、彎曲的、太短或太長、或者在不期望的位置處開始和/或結(jié)束。諸如鉆機(jī)垂蕩補(bǔ)償器的裝置已用來幫助使重量上的波動(dòng)最小化或者減少在鉆進(jìn)操作期間置于鉆頭上的多余重量。然而，這樣的裝置不能完全消除所有波動(dòng)或多余的重量。此外，在鉆柱上的重量施加點(diǎn)與鉆頭之間的距離越大，這些裝置就變得越低效。
[0019]因此，需要能夠更高效地控制在窗口形成期間置于銑鞋上的重量的量。一種形成窗口的新型方法包括使用銑鞋推進(jìn)裝置來施加重量到銑鞋或造成銑鞋的移動(dòng)。置于銑鞋上的重量經(jīng)由銑鞋推進(jìn)裝置來施加，而不是在鉆臺(tái)處施加到鉆柱。因此，在銑鞋和施加力的位置之間存在較小距離。這種減小的距離減少或消除了重量上的波動(dòng)和/或施加到銑鞋的多
余重量。
[0020]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一種在帶套管的井筒的至少一部分中可控制地銑削窗口的方法包括:將銑鞋推進(jìn)裝置和銑鞋互連；在銑鞋推進(jìn)裝置和銑鞋之間施加壓差，其中壓差的施加造成銑鞋推進(jìn)裝置和銑鞋的向下移動(dòng)；以及使銑鞋配合帶套管的井筒的至少一部分。
[0021]對(duì)系統(tǒng)的特定部件(例如，流體入口)的任何討論旨在包括該部件的單數(shù)形式以及該部件的復(fù)數(shù)形式，而且不需要在全文中連續(xù)地提及單數(shù)形式和復(fù)數(shù)形式的部件。例如，如果討論涉及“流體入口”，那么應(yīng)當(dāng)理解，該討論涉及一個(gè)流體入口(單數(shù))和兩個(gè)或更多個(gè)入口(復(fù)數(shù))。還應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)特定部件或關(guān)于部件的特定實(shí)施例的任何討論旨在應(yīng)用到所有方法實(shí)施例，而不需要為每一個(gè)方法實(shí)施例重新表述所有細(xì)節(jié)。
[0022]轉(zhuǎn)到附圖，圖1是井系統(tǒng)的示意圖。該系統(tǒng)包括井筒12和井口 10。井筒12向下延伸進(jìn)入地下地層11。井筒12可以是主井筒或支井筒。井筒12可具有豎直的、水平的、傾斜的、平直的或彎曲的部段以及它們的組合。井筒12的至少一個(gè)部段是套管井井筒。套管井部段可包括套管14。套管14可通過水泥13固定在井筒12中。
[0023]該系統(tǒng)可包括銑鞋轉(zhuǎn)向器22。銑鞋轉(zhuǎn)向器22的示例為造斜器。銑鞋轉(zhuǎn)向器22可在套管14內(nèi)部置于井筒12中。銑鞋轉(zhuǎn)向器22可通過錨固裝置23固定到套管14。合適的錨固裝置23的示例包括但不限于封隔器、閂鎖、襯套懸掛器或套爪。錨固裝置23可用來將銑鞋轉(zhuǎn)向器22在所需位置處固定到套管14內(nèi)，使得銑鞋轉(zhuǎn)向器22在受力情況下的向下和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被抑制，并且優(yōu)選地被消除。該方法還可包括將銑鞋轉(zhuǎn)向器22固定在套管中鄰近帶套管井筒的部分處的步驟，其中固定步驟可以在施加壓差的步驟之前進(jìn)行。
[0024]銑鞋轉(zhuǎn)向器22可包括斜坡部分。在銑削操作期間，銑鞋20可以朝銑鞋轉(zhuǎn)向器22被引導(dǎo)。銑鞋20可包括銑鞋鉆頭(未示出)。銑鞋鉆頭設(shè)計(jì)成切削固體材料，例如金屬和凝固的水泥，并且將固體材料破碎成小塊。銑鞋20可連接到油管工作管柱，例如鉆柱21。鉆柱21可用來將鉆井流體泵送至銑鞋20和銑鞋鉆頭。鉆井流體用來潤滑和冷卻銑鞋鉆頭，并且從位于套管14內(nèi)部和鉆柱21外部之間的環(huán)空移除鉆屑。
[0025]如在圖2中可見，銑鞋20在遭遇銑鞋轉(zhuǎn)向器22的斜坡部分之后可被轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)離套管14的中心軸線。以這種方式，銑鞋鉆頭可以開始配合套管14的鄰近銑鞋轉(zhuǎn)向器22的一部分。銑鞋鉆頭可以開始破碎套管和凝固的水泥。隨著銑鞋繼續(xù)推進(jìn)，窗口變得更長。如在圖3中可見，銑鞋被推進(jìn)至形成所需的窗口為止。銑鞋轉(zhuǎn)向器22的斜坡部分的坡度可以變化并可用來幫助限定窗口的長度。斜坡的坡度也可幫助限定窗口 24的起點(diǎn)。銑鞋轉(zhuǎn)向器22的斜坡的坡度通常可以在從約2°至約5°的范圍內(nèi)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，銑鞋轉(zhuǎn)向器22的斜坡的坡度被選擇成使得窗口形成于所需位置處且具有所需長度。[0026]該系統(tǒng)包括銑鞋20和銑鞋推進(jìn)裝置30。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該方法包括將銑鞋推進(jìn)裝置30和銑鞋20互連的步驟。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，銑鞋推進(jìn)裝置30被互連到銑鞋20，使得銑鞋推進(jìn)裝置30的移動(dòng)造成銑鞋20的移動(dòng)。例如，銑鞋推進(jìn)裝置30可以經(jīng)由鉆柱21互連到銑鞋20。銑鞋推進(jìn)裝置30可以以各種方式連接到鉆柱21，包括但不限于套爪、螺紋連接、通過化學(xué)反應(yīng)或熱結(jié)合、利用螺釘或銷保持就位、焊接或硬釬焊、以及花鍵連接。優(yōu)選地，銑鞋推進(jìn)裝置30以使得銑鞋推進(jìn)裝置30的移動(dòng)造成鉆柱21的移動(dòng)的方式連接到鉆柱
21。根據(jù)另一種方法，鉆柱21將與諸如泥漿馬達(dá)的井下旋轉(zhuǎn)裝置(未示出)聯(lián)接。井下旋轉(zhuǎn)裝置可以排除在銑鞋20和井口 10之間旋轉(zhuǎn)鉆柱21的需求。旋轉(zhuǎn)裝置可以被置于銑鞋推進(jìn)裝置30下方或上方。這可以用來控制在深的或高度偏移的井中的扭矩傳遞。以這種方式，銑鞋推進(jìn)裝置30可以接著用來在銑鞋20上提供受控的軸向荷載，并且井下旋轉(zhuǎn)裝置的流體流可用來控制銑鞋20上的扭矩。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，銑鞋推進(jìn)裝置30連接到鉆柱21，使得在銑鞋推進(jìn)裝置30的位置處在鉆柱21的外徑周圍形成密封。以這種方式，防止了流體在銑鞋推進(jìn)裝置30的位置處流入在鉆柱21的外部和套管14的內(nèi)部之間的環(huán)空中。
[0027]銑鞋推進(jìn)裝置30可連接到套管14。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，銑鞋推進(jìn)裝置30連接到套管14，使得在銑鞋推進(jìn)裝置30的外部和套管14的內(nèi)部之間形成密封。銑鞋推進(jìn)裝置30可以滑動(dòng)地連接到套管14。以這種方式，銑鞋推進(jìn)裝置30能夠沿套管14的內(nèi)部向下移動(dòng)。銑鞋推進(jìn)裝置30可以被潤滑(例如，通過鉆井流體)，以有利于銑鞋推進(jìn)裝置30沿套管14的內(nèi)部向下移動(dòng)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，銑鞋推進(jìn)裝置30連接到鉆柱21，使得銑鞋推進(jìn)裝置30的移動(dòng)造成鉆柱21的移動(dòng)；并且銑鞋推進(jìn)裝置30還滑動(dòng)地連接到套管14。優(yōu)選地，銑鞋推進(jìn)裝置30在銑鞋推進(jìn)裝置30的位置處在鉆柱21的外部和套管14的內(nèi)部之間的環(huán)空中形成密封。以這種方式，流體被阻止從加壓環(huán)空31流至套管環(huán)空42。該方法還可包括在施加壓差的步驟之前將銑鞋推進(jìn)裝置30和銑鞋20定位在井筒中的步驟。
[0028]可能常見的是，井系統(tǒng)包括多個(gè)具有不同尺寸的管柱，例如，4英寸管柱相對(duì)于6英寸管柱。管柱中的一種可以是套管14，并且任何附加的管柱可以位于套管內(nèi)部。管柱的尺寸可以指管柱的外徑(0.D.)。也可能常見的是，銑鞋在井筒中從具有第一 0.D.的第一管柱向下移動(dòng)至具有第二 0.D.的第二管柱。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，銑鞋推進(jìn)裝置30被定位在具有與銑鞋20所定位在的管柱相同的(內(nèi)徑)1.D.的管柱中，即銑鞋推進(jìn)裝置30和銑鞋20均定位在相同尺寸的管柱中。銑鞋推進(jìn)裝置30可包括可膨脹的和/或可回縮的外徑(0.D.)。例如，如果第一管柱(未示出)的第一 1.D.小于第二管柱(例如，套管14)的第二 1.D.，那么當(dāng)銑鞋推進(jìn)裝置30從第一 1.D.移動(dòng)至第二 1.D.時(shí)，銑鞋推進(jìn)裝置30的0.D.可以被膨脹以在銑鞋推進(jìn)裝置30的位置處在第二管柱的1.D.和鉆柱21的0.D.之間的環(huán)空中形成密封。
[0029]該系統(tǒng)還可包括密封件32。密封件32可由各種材料制成，包括但不限于橡膠或其它天然彈性體、聚合物、復(fù)合材料、金屬、人造彈性體或它們的組合。合適的密封件32的示例包括但不限于封隔器、O形環(huán)、T形密封、或壓接密封。優(yōu)選地，密封件32和銑鞋推進(jìn)裝置30能夠形成加壓環(huán)空31。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，加壓環(huán)空31位于密封件32的底部和銑鞋推進(jìn)裝置30的頂部之間。套管環(huán)空42可位于銑鞋推進(jìn)裝置30下方。
[0030]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，密封件32位于銑鞋推進(jìn)裝置30上方。密封件32可以例如作為防噴器(BOP)定位在井口 10處。密封件32也可位于井口 10下方和銑鞋推進(jìn)裝置30上方的位置處。優(yōu)選地，密封件32位于使得在加壓環(huán)空31中可以維持所需量的壓力的位置處。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，密封件32為固定的。
[0031]該系統(tǒng)還可包括流體入口 33。該系統(tǒng)可包括兩個(gè)或更多個(gè)流體入口 33。流體入口 33可用來將流體引入加壓環(huán)空31中。因此，流體入口 33可位于井系統(tǒng)中使得流體能夠例如在密封件32和銑鞋推進(jìn)裝置30之間的位置處被引入加壓環(huán)空31中。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，流體用來在加壓環(huán)空31中形成第一壓力。例如，通過控制經(jīng)由流體入口 33進(jìn)入加壓環(huán)空31或經(jīng)由流體出口(未示出)離開加壓環(huán)空31或經(jīng)由閥門(未示出)的流體流，可以在鉆臺(tái)處控制壓力的量。壓力的量可以被手動(dòng)控制或者可以由自動(dòng)控制模塊來控制。
[0032]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該方法包括在銑鞋推進(jìn)裝置30和銑鞋20之間施加壓差的步驟，其中壓差的施加造成銑鞋推進(jìn)裝置30和銑鞋20的向下移動(dòng)。加壓環(huán)空31中的壓力的量可以是第一壓力，并且套管環(huán)空42中的壓力的量可以是第二壓力。第一壓力可以是施加在銑鞋推進(jìn)裝置30上的壓力，并且第二壓力可以是在銑鞋20的位置處的壓力。例如，第二壓力可以是來自套管環(huán)空42中的鉆井流體的流體壓力。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，通過形成相比第二壓力更高的第一壓力來造成壓力差。這樣，加壓環(huán)空31中的壓力的量可以大于套管環(huán)空42中的壓力的量。第一壓力可以例如通過將較高密度的流體引入加壓環(huán)空31中和將較低密度的流體引入套管環(huán)空42中而大于第二壓力?？赡苡欣氖窃谔坠墉h(huán)空42中包括較低密度的流體(例如，鉆井流體)，以便在銑鞋推進(jìn)裝置30推進(jìn)通過井筒時(shí)減小在銑鞋推進(jìn)裝置30上的扭矩或阻力的量。扭矩或阻力的量可通過鉆井流體相比引入加壓環(huán)空31中的流體的浮力而減小。壓差可通過從第一壓力中減去第二壓力來計(jì)算。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所計(jì)算的壓差為正數(shù)。壓差可以例如通過在加壓環(huán)空31中施加較高壓力而造成銑鞋推進(jìn)裝置30的向下移動(dòng)(在dl的方向上)。當(dāng)加壓環(huán)空31中的壓力達(dá)到最小壓力時(shí)，銑鞋推進(jìn)裝置30可以開始沿向下方向上朝統(tǒng)鞋轉(zhuǎn)向器22移動(dòng)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，一旦窗口完成，或者因其它原因而有必要從井筒12移除銑鞋20，就可以顛倒正壓差，使得第二壓力大于第一壓力。以這種方式，較高的第二壓力可用來沿井筒12向上推動(dòng)銑鞋20。
[0033]該方法包括造成銑鞋20配合帶套管井筒的至少一部分的步驟。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，銑鞋推進(jìn)裝置30的移動(dòng)造成鉆柱21的移動(dòng)，并且鉆柱21的移動(dòng)造成銑鞋20的移動(dòng)。以這種方式，銑鞋推進(jìn)裝置30連接到鉆柱21使得銑鞋推進(jìn)裝置30的移動(dòng)造成鉆柱21的移動(dòng)。該造成的步驟可包括造成銑鞋推進(jìn)裝置30的移動(dòng)。銑鞋推進(jìn)裝置30的移動(dòng)可以通過在銑鞋推進(jìn)裝置30和銑鞋20之間施加壓差而造成。在銑鞋推進(jìn)裝置30、鉆柱21和銑鞋20之間的連接的這種關(guān)系意味著銑鞋20的移動(dòng)不一定通過施加力到鉆柱21的頂部而發(fā)生，其中銑鞋20將易出現(xiàn)不利的或不期望的移動(dòng)(例如，在波濤洶涌的海上)。通過能夠通過銑鞋推進(jìn)裝置30的移動(dòng)造成銑鞋20的移動(dòng)，可以以更可控的方式銑削窗口。
[0034]該方法還可包括將鉆井流體引入井筒的步驟。鉆井流體可用來輔助銑鞋鉆頭在帶套管井筒的部分中銑削窗口。如在圖1中可見，井系統(tǒng)還可包括內(nèi)管柱40并且也可包括一個(gè)或多個(gè)流體返回通道41。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，內(nèi)管柱40具有恒定的內(nèi)徑(1.D.)。內(nèi)管柱40的恒定1.D.可用來幫助在銑削操作期間更好地從套管環(huán)空42循環(huán)和移除流體。例如，并且如在圖1中可見，鉆井流體可以沿鉆柱21向下引入到銑鞋20。鉆井流體可以沿d2方向上離開銑鞋20。鉆井流體可以接著繼續(xù)在套管環(huán)空42中沿d2的方向流動(dòng)。鉆井流體可以接著進(jìn)入并流過流體返回通道41且進(jìn)入內(nèi)管柱40中。鉆井流體可以接著經(jīng)由內(nèi)管柱40返回到鉆機(jī)平臺(tái)。
[0035]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，銑鞋推進(jìn)裝置30在銑鞋20上方的位置具有最大距離。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，最大距離選擇成使得銑鞋推進(jìn)裝置30位于與銑鞋20相同尺寸的管柱中。該最大距離可以根據(jù)在銑鞋推進(jìn)裝置30上方的套管14的1.D.而變化，以使得銑鞋推進(jìn)裝置保持在具有對(duì)于銑鞋推進(jìn)裝置而言過大的1.D.的管柱中，以形成密封。該最大距離也可以由于在銑鞋推進(jìn)裝置30和銑鞋20之間扣緊鉆柱21的可能性而被限制。在銑鞋推進(jìn)裝置30和銑鞋20之間的距離也可具有最小距離。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，并且如在圖3中可見，最小距離至少為使得在窗口已完成之后銑鞋推進(jìn)裝置30不位于窗口 24的起點(diǎn)下方的距離。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，最小距離選擇成使得加壓環(huán)空31中的流體壓力在銑削操作期間不減小或失去。例如，銑鞋推進(jìn)裝置30不進(jìn)入銑削的窗口的任何部分中。以這種方式，不危及由銑鞋推進(jìn)裝置30形成的密封。該密封有助于確保加壓環(huán)空31中的壓力被維持。在變得有必要減慢或停止銑鞋推進(jìn)裝置30和銑鞋20的向下移動(dòng)的情況中，可以例如通過閥門(未示出)從加壓環(huán)空31釋放壓力。
[0036]該方法還可包括在帶套管井筒的至少一部分中完成窗口的步驟，其中該完成的步驟可以在造成銑鞋配合帶套管井筒的該至少一部分的步驟之后進(jìn)行。圖3示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的完成的窗口。施加壓差的步驟可包括施加壓差直到完成窗口的步驟已進(jìn)行為止。該方法還可包括停止施加壓差的步驟。該停止的步驟可以在造成的步驟之后或在完成窗口的步驟之后進(jìn)行。該方法還可包括從井筒12移除至少銑鞋推進(jìn)裝置30和銑鞋20的步驟。該方法還可包括從井筒12移除銑鞋轉(zhuǎn)向器22的步驟。移除的步驟可以在造成的步驟之后或在完成窗口的步驟之后或在停止施加壓差的步驟之后進(jìn)行。該方法還可包括在帶套管井筒的多于一個(gè)部分中可控制地銑削多于一個(gè)窗口的步驟。例如，可以從主井筒銑削出第一窗口以形成第一支井筒，并且可以從第一支井筒銑削出第二窗口，可以從主井筒銑削出多于一個(gè)窗口，或者可以從支井筒銑削多于一個(gè)窗口。當(dāng)然，通過在多個(gè)井筒中銑削多個(gè)窗口可以形成井筒的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)在單個(gè)井筒中銑削多個(gè)窗口時(shí)，首先形成最低的窗口，然后沿井筒向上行進(jìn)，然后在那里銑削另一個(gè)窗口，依此類推，通過這種方式可以以從下至上的方式銑削窗口。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，可以通過以下方法以從上至下的方式銑削多個(gè)窗口:形成第一窗口，在井筒中進(jìn)一步向下移動(dòng)或配合密封件32，然后沿井筒向下行進(jìn)，然后在那里銑削另一個(gè)窗口，依此類推。
[0037]因此，本發(fā)明很適合所提及的以及在其中固有的目的和優(yōu)點(diǎn)。以上公開的特定實(shí)施例僅僅是說明性的，因?yàn)閷?duì)于受益于本文的教導(dǎo)的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，可以以不同但等同的方式修改和實(shí)踐本發(fā)明。此外，除了所附權(quán)利要求中描述的之外，不意圖對(duì)本文所示構(gòu)造或設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)進(jìn)行限制。因此，顯而易見的是，以上公開的特定的示例性實(shí)施例可以被改變或修改并且所有這樣的變型被視為在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。雖然組合物和方法是以“包括”、“包含”或“包括了”各種組分或步驟的措詞來描述，但是這些組合物和方法也可以“基本上由各種組分和步驟組成”或“由各種組分和步驟組成”。任何時(shí)候公開具有下限和上限的數(shù)值范圍時(shí)，都具體地公開落入該范圍內(nèi)的任何數(shù)和任何含端值的范圍。特別地，本文所公開的(具有“從約a至約b”或等同地“從大約a至大約b”或等同地“從大約a至b”的形式的)每個(gè)值的范圍應(yīng)理解為闡述涵蓋在更大的值的范圍內(nèi)的每個(gè)數(shù)和范圍。同樣，在權(quán)利要求中的術(shù)語具有其普通的、一般的含義，除非由專利權(quán)人以其它方式明確地且清楚地限定。此外，如權(quán)利要求中所用，不定冠詞“一”或“一個(gè)”在本文中被限定為意指其介紹的一個(gè)或多于一個(gè)要素。如果在本說明書中以及可能以引用方式并入本文中的一個(gè)或多個(gè)專利或其它文獻(xiàn)中的詞語或術(shù)語的用法中存在任何沖突，應(yīng)采用與本說明書一致的定義。
【權(quán)利要求】
1.一種在帶套管井筒的至少一部分中可控制地銑削窗口的方法，包括: 將銑鞋推進(jìn)裝置和銑鞋互連； 在所述銑鞋推進(jìn)裝置和所述銑鞋之間施加壓差，其中所述壓差的所述施加造成所述銑鞋推進(jìn)裝置和所述銑鞋的向下移動(dòng)；以及 造成所述銑鞋與所述帶套管井筒的所述至少一部分配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述帶套管井筒的所述部分包括套管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述銑鞋推進(jìn)裝置滑動(dòng)地連接到所述套管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述銑鞋推進(jìn)裝置能夠沿著所述套管的內(nèi)部向下或向上移動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括銑鞋轉(zhuǎn)向器，其中所述銑鞋轉(zhuǎn)向器在鄰近所述帶套管井筒的所述部分處位于所述套管中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，還包括將所述銑鞋轉(zhuǎn)向器固定在所述套管中鄰近所述帶套管井筒的所述部分處的步驟，其中所述固定步驟在所述施加所述壓差的步驟之前進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述銑鞋推進(jìn)裝置互連到所述銑鞋使得所述銑鞋推進(jìn)裝置的移動(dòng)造成所述銑鞋的移動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述銑鞋推進(jìn)裝置經(jīng)由鉆柱與所述銑鞋 互連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述銑鞋推進(jìn)裝置連接到所述鉆柱，使得在所述銑鞋推進(jìn)裝置的位置處在所述鉆柱的外徑周圍形成密封。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述銑鞋推進(jìn)裝置連接到所述鉆柱，使得所述銑鞋推進(jìn)裝置的移動(dòng)造成所述鉆柱的移動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括密封件，其中所述密封件位于所述銑鞋推進(jìn)裝置上方。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述密封件和所述銑鞋推進(jìn)裝置形成加壓環(huán)空。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述加壓環(huán)空位于所述密封件的底部和所述銑鞋推進(jìn)裝置的頂部之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括流體入口。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，流體能經(jīng)由所述流體入口引入所述加壓環(huán)空中。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括套管環(huán)空，其中所述套管環(huán)空位于所述銑鞋推進(jìn)裝置下方，并且其中所述銑鞋位于所述套管環(huán)空內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，在所述加壓環(huán)空中的壓力的量為第一壓力，并且在所述套管環(huán)空中的壓力的量為第二壓力。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述流體用來形成所述第一壓力。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述壓差通過形成相比所述第二壓力更大的第一壓力而造成。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述造成的步驟包括造成所述銑鞋推進(jìn)裝置的移動(dòng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在所述帶套管井筒的所述至少一部分中完成所述窗口的步驟，其中所述完成的步驟在造成所述銑鞋與所述帶套管井筒的所述至少一部分配合的所述步驟之后進(jìn)行。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，還包括停止施加所述壓差的步驟，其中所述停止的步驟在所述造成的步驟之后或在所述完成所述窗口的步驟之后進(jìn)行。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在所述帶套管井筒的多于一個(gè)部分中可控制地銑削多于一個(gè) 窗口的步驟。
【文檔編號(hào)】E21B7/08GK103857868SQ201180074104
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月20日
【發(fā)明者】J·帕林 申請(qǐng)人:哈里伯頓能源服務(wù)公司