[发明专利]具有复合材料覆层的预磨铣窗

说明书

技术领域

通过在套管管段中钻穿窗而形成分支井筒。可预磨铣窗。预磨铣 窗通常覆盖一种材料来提供结构完整性并且形成至套管管段的流体 密封。

附图简述

特定实施方案的特征和优点将在结合附图考虑时更易于了解。图 不应解释为限制任何优选实施方案。

图1A是含有预磨铣窗和覆层的套管管段的示意图。

图1B是根据实施方案的套管管段和覆层的横截面图，其示出构 成覆层的复合材料层。

图2是包括邻近套管管段的预磨铣窗定位在井筒中的铣刀转向 器的井系统的示意图。

图3是来自图2的示意图，其示出使用钻头和铣刀转向器穿透 预磨铣窗形成的分支井筒。

图4是来自图3的示意图，其示出完井分支井筒。

具体实施方式

如本文中所使用，词“包括(comprise)”、“具有”、“包括(include)” 及其所有语法变形各旨在具有开放、非限制含义，其不排除额外元素 或步骤。

应了解，如本文中所使用，“第一”、“第二”、“第三”等被任意指 派且仅旨在视情况区分两层或更多层复合材料等，，并且不指示任何 特定定向或序列。此外，将了解，仅仅使用术语“第一”无需存在任何 “第二”，且仅仅使用术语“第二”无需存在任何“第三”等。

如本文中所使用，“流体”是具有连续相的物质，当在71°F(22℃) 的温度和一个大气“atm”(0.1兆帕斯卡“MPa”)压力下测试物质时，其 易于流动且符合它的容器的轮廓。流体可为液体或气体。

油气在一些地下层中自然产生。在油井工业中，含油气的地下层 被称作储层。储层可位于地下或海底。储层通常位于几百英尺(浅储 层)至几万英尺(超深储层)的范围中。为了生产油气，钻井筒至储 层中或邻近储层钻井筒。从井筒生产的油、气或水被称作储层流体。

井可包括但不限于油、气或水生产井或注入井。如本文中所使用， “井”包括至少一个井筒。钻井筒至地下层中。地下层可为储层的一部 分或邻近储层。井筒可包括垂直、倾斜和水平部分，并且它可能是直 的、弯曲的或分支的。如本文中所使用，术语“井筒”包括井筒的任何 套管和任何无套管裸眼部分。

钻头可用于形成主井筒。钻柱可用于协助钻头钻穿地下层以形成 井筒。钻柱可包括钻管。在钻井操作期间，钻井流体(有时被称作钻 井泥浆)可向下循环穿过钻管并且向上返回至井筒的壁与钻管外部之 间的环空。钻井流体执行各种功能，诸如冷却钻头、维持井中的期望 压力和将钻屑向上携带穿过井筒环空。

在钻出主井筒后，油管柱(被称作套管)可被放置至井筒中。可 通过在井筒的壁与套管外部之间的环空中引入水泥组合物而胶结套 管。水泥可帮助将套管稳定并且固定在井筒中。

通常期望形成从主井筒延伸至地下层中的一个或多个分支井筒。 分支井筒可在主井筒的垂直、倾斜或水平部分中或在其组合的多个位 置中形成。为了形成分支井筒，可首先形成窗。这通常通过将铣刀放 置在主井筒中而完成。铣刀包括铣刀头，其可与用于形成主井筒的钻 头相同或类似。铣刀可附接至位于套管内的钻柱。钻井流体向下循环 穿过钻柱并且向上穿过钻柱外部与套管内部之间的环形空间。铣刀转 向器可被放置在邻近期望窗位置的位置处。常见铣刀转向器的实例是 造斜器。铣刀转向器包括倾斜部(通常称作锥面)，其中倾斜部极像 直角三角形的斜边。固定机构可用于将铣刀转向器固定至套管内部并 且帮助转向器保持固定。

铣刀接着行进穿过主井筒，直至它接合铣刀转向器的锥面。铣刀 接着被侧向引导，即，在背离主井筒的中心轴朝向套管的方向上。铣 刀沿着铣刀转向器行进直至铣刀切穿套管和水泥并且穿透地下层。通 常通过移除钻柱，使得铣刀头可用钻头切换出来而将铣刀头从主井筒 移除。钻头可接着用于使分支井筒延伸至地下层中达期望距离。套管 或衬管可接着被插入至分支井筒中。分支井筒的套管或衬管可连接至 主井筒中的套管，使得流体从分支井筒引导并且被引导至主井筒中 (或反之亦然)，而无流体泄漏至地层中。套管或衬管也可以与在主 井筒中执行胶结相同的方式胶结在分支井筒中。