Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2663007C1 - Single-pass mill unit - Google Patents

Single-pass mill unit Download PDF

Info

Publication number
RU2663007C1
RU2663007C1 RU2017116982A RU2017116982A RU2663007C1 RU 2663007 C1 RU2663007 C1 RU 2663007C1 RU 2017116982 A RU2017116982 A RU 2017116982A RU 2017116982 A RU2017116982 A RU 2017116982A RU 2663007 C1 RU2663007 C1 RU 2663007C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wellbore
milling
mode
casing
milling cutter
Prior art date
Application number
RU2017116982A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Франклин Чарльз РОДРИГЕС
Original Assignee
Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. filed Critical Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк.
Application granted granted Critical
Publication of RU2663007C1 publication Critical patent/RU2663007C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04Directional drilling
    • E21B7/06Deflecting the direction of boreholes
    • E21B7/061Deflecting the direction of boreholes the tool shaft advancing relative to a guide, e.g. a curved tube or a whipstock
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
    • E21B17/04Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/07Telescoping joints for varying drill string lengths; Shock absorbers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B29/00Cutting or destroying pipes, packers, plugs or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
    • E21B29/002Cutting, e.g. milling, a pipe with a cutter rotating along the circumference of the pipe
    • E21B29/005Cutting, e.g. milling, a pipe with a cutter rotating along the circumference of the pipe with a radially-expansible cutter rotating inside the pipe, e.g. for cutting an annular window
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B29/00Cutting or destroying pipes, packers, plugs or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
    • E21B29/06Cutting windows, e.g. directional window cutters for whipstock operations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: group of inventions relates to method and systems for milling a guide window in a casing string. Method for milling a guide window in a casing string includes the steps of: introducing a milling assembly comprising a deflecting tool, inside the first wellbore and the first operating mode of the said milling assembly is used to create a guide window in the casing of said first wellbore. Then, the said deflecting tool is fixed in said first wellbore and a second mode of operation of said milling assembly is used to start the second wellbore through said guiding window.EFFECT: technical result consists in reduction of the drilling time.20 cl, 5 dwg

Description

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Данное изобретение в целом относится к операциям бурения скважин и, более конкретно, к узлу однопроходного фрезера для многоствольных скважинных систем.The present invention relates generally to well drilling operations, and more particularly, to a single-pass milling unit for multi-barrel well systems.

Во время операций бурения скважин может потребоваться пробурить боковой ствол скважины от существующего обсаженного ствола скважины или изменить траекторию ствола скважины после того, как была установлена обсадная колонна. Часто в таких случаях, перед бурением бокового ствола, операторы на буровой площадке используют первый фрезер, чтобы создать направляющее окно в обсадной колонне, а затем второй фрезер, чтобы создать небольшое ответвление ствола скважины, которое начинает боковой путь. Как правило, это требует многократных спускоподъемных рейсов колонны бурильных труб через ствол скважины, что может быть затратным и занять много времени.During drilling operations, it may be necessary to drill a lateral wellbore from an existing cased wellbore or to change the path of a wellbore after a casing has been installed. Often in such cases, before drilling a sidetrack, operators at the well site use the first router to create a guide window in the casing, and then the second router to create a small branch of the wellbore that starts the sideway. Typically, this requires multiple trips on the drill string through the wellbore, which can be costly and time consuming.

ЧЕРТЕЖИBLUEPRINTS

Далее приведено описание некоторых конкретных типовых вариантов реализации изобретения, которые будут более понятны благодаря ссылкам на прилагаемые чертежи.The following is a description of some specific exemplary embodiments of the invention, which will be better understood by reference to the accompanying drawings.

Фиг. 1 - диаграмма, иллюстрирующая морскую нефтегазодобывающую платформу, которая может использовать типовую систему однопроходного фрезера согласно аспектам данного изобретения.FIG. 1 is a diagram illustrating an offshore oil and gas platform that can utilize a typical single pass mill system in accordance with aspects of the present invention.

Фиг. 2 - блок-схема, иллюстрирующая пример способа однопроходного фрезерования согласно аспектам данного изобретения.FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a single pass milling method according to aspects of the present invention.

Фиг. 3A-3D - диаграммы, иллюстрирующие последовательность этапов для использования типового узла однопроходного фрезера согласно аспектам данного изобретения.FIG. 3A-3D are diagrams illustrating a flowchart for using an exemplary single pass mill assembly in accordance with aspects of the present invention.

Фиг. 4A и 4B - диаграммы, иллюстрирующие первый режим работы узла однопроходного фрезера согласно аспектам данного изобретения.FIG. 4A and 4B are diagrams illustrating a first mode of operation of a single pass mill assembly according to aspects of the present invention.

Фиг. 5A-5C - диаграммы, иллюстрирующие движение кольцевого фрезера и смещаемой колонны во время первого режима работы узла однопроходного фрезера согласно одному или более вариантам реализации изобретения.FIG. 5A-5C are diagrams illustrating the movement of an annular mill and an offset column during a first mode of operation of a single pass mill assembly according to one or more embodiments of the invention.

В то время как варианты реализации данного изобретения проиллюстрированы, описаны и определены посредством ссылки на типовые варианты реализации изобретения, такие ссылки не подразумевают ограничение изобретения, и никакое такое ограничение не должно предполагаться. Объект описанного изобретения может подвергаться значительным модификациям, изменениям и эквивалентам по форме и функции, которые могут быть выполнены специалистом в данной области техники благодаря этому описанию. Проиллюстрированные и описанные варианты реализации данного изобретения являются только примерами и не дают исчерпывающую информацию об объеме изобретения.While embodiments of the present invention are illustrated, described and determined by reference to typical embodiments of the invention, such references do not imply a limitation of the invention, and no such limitation should be assumed. An object of the described invention can undergo significant modifications, changes and equivalents in form and function, which can be performed by a person skilled in the art due to this description. The illustrated and described embodiments of the present invention are only examples and do not provide comprehensive information about the scope of the invention.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Данное изобретение в целом относится к операциям бурения скважин и, более конкретно, к узлу однопроходного фрезера для многоствольных скважинных систем.The present invention relates generally to well drilling operations, and more particularly, to a single-pass milling unit for multi-barrel well systems.

В данном документе подробно описаны иллюстративные варианты реализации настоящего изобретения. Для ясности, в данном документе могут быть описаны не все особенности фактической реализации. Конечно, следует понимать, что в разработке любого такого фактического варианта реализации изобретения должны быть выполнены многочисленные реализации конкретных решений, чтобы достичь конкретных целей реализации, которые будут отличаться от одной реализации к другой. Кроме того, следует иметь в виду, что такая разработка может быть сложной и трудоемкой, но, тем не менее, благодаря описанию настоящего изобретения, понятной для специалиста в данной области техники.Illustrative embodiments of the present invention are described in detail herein. For clarity, not all features of the actual implementation may be described in this document. Of course, it should be understood that in the development of any such actual embodiment of the invention, numerous implementations of specific solutions must be implemented in order to achieve specific implementation goals, which will differ from one implementation to another. In addition, it should be borne in mind that such a development can be complex and time-consuming, but, nevertheless, due to the description of the present invention, understandable to a person skilled in the art.

Термины «соединяет» или «соединяется», используемые в данном документе, означают либо косвенное, либо непосредственное соединение. Таким образом, если первое устройство присоединяется ко второму устройству, то такое соединение может быть выполнено путем непосредственного соединения или путем косвенного электрического или механического соединения через другие устройства и соединения. Термин «выше по потоку», используемый в данном документе, означает вдоль траектории потока по направлению к источнику потока, а термин «ниже по потоку», используемый в данном документе, означает вдоль траектории потока по направлению от источника потока. Термин «вверх по стволу скважины», используемый в данном документе, означает вдоль колонны бурильных труб или скважины от дальнего конца по направлению к поверхности, и «вниз по стволу скважины», используемый в данном документе, означает вдоль колонны бурильных труб или скважины от поверхности по направлению к дальнему концу.The terms “connects” or “connects” as used herein mean either indirect or direct connection. Thus, if the first device is connected to the second device, then such a connection can be made by direct connection or by indirect electrical or mechanical connection through other devices and connections. The term “upstream” as used herein means along the flow path towards the source of the flow, and the term “downstream” used herein means along the flow path in the direction from the flow source. The term “uphole” as used herein means along the drill string or borehole from the far end towards the surface, and “downhole” as used herein means along the drill string or well from the surface towards the far end.

Следует понимать, что термины «буровое оборудование нефтяной скважины» или «буровая система нефтяной скважины» не предназначены для ограничения использования оборудования и процессов, описанных с помощью этих терминов, для бурения нефтяной скважины. В целом, термины также включают бурение скважин природного газа или углеводородных скважин. Кроме того, такие скважины могут использоваться для добычи, контроля или нагнетания в отношении извлечения углеводородов или других материалов из нижних горизонтов. Они могут также включать геотермальные скважины, предназначенные для получения источника тепловой энергии, вместо углеводородных.It should be understood that the terms “oil well drilling equipment” or “oil well drilling system” are not intended to limit the use of equipment and processes described using these terms for drilling an oil well. In general, the terms also include the drilling of natural gas or hydrocarbon wells. In addition, such wells can be used for production, control or injection in relation to the extraction of hydrocarbons or other materials from the lower horizons. They may also include geothermal wells designed to produce a heat source, instead of hydrocarbon ones.

Для целей данного описания система обработки информации может содержать любые технические средства или совокупность технических средств, выполненных с возможностью вычисления, классификации, переработки, передачи, получения, извлечения, создания, коммутирования, хранения, отображения, воплощения, обнаружения, записи, воспроизведения, обработки или использования любого вида информации, искусственного интеллекта или данных для коммерческих, научных, контрольных или других целей. Например, системой обработки информации может быть персональный компьютер, сетевое устройство хранения или любое другое подходящее устройство, которое может отличаться по размеру, форме, производительности, функциональности и цене. Система обработки информации может содержать оперативное запоминающее устройство («ОЗУ»), один или более вычислительных ресурсов, таких как центральный процессор («ЦП») или аппаратно или программно управляемая логика, ПЗУ и/или другие типы энергонезависимой памяти. Система обработки информации может дополнительно содержать микроконтроллер, который может быть миникомпьютером на одной интегральной микросхеме, содержащей процессорное ядро, память и программируемые периферийные устройства ввода/вывода. Дополнительные компоненты системы обработки информации могут содержать один или более дисковых накопителей, один или более сетевых портов для связи с внешними устройствами, а также различные устройства ввода и вывода («ввод/вывод»), такие как клавиатура, мышь и видеодисплей. Система обработки информации может также содержать одну или более шин, выполненных с возможностью реализации связи между различными аппаратными компонентами.For the purposes of this description, an information processing system may comprise any technical means or a combination of technical means configured to calculate, classify, process, transmit, receive, extract, create, commute, store, display, implement, detect, record, reproduce, process or the use of any kind of information, artificial intelligence or data for commercial, scientific, control or other purposes. For example, the information processing system may be a personal computer, a network storage device, or any other suitable device that may vary in size, shape, performance, functionality, and price. The information processing system may include random access memory (“RAM”), one or more computing resources, such as a central processor (“CPU”) or hardware or software controlled logic, ROM and / or other types of non-volatile memory. The information processing system may further comprise a microcontroller, which may be a minicomputer on a single integrated circuit containing a processor core, memory and programmable peripheral input / output devices. Additional components of the information processing system may include one or more disk drives, one or more network ports for communication with external devices, as well as various input and output devices (“input / output”), such as a keyboard, mouse, and video display. The information processing system may also contain one or more buses, configured to implement communication between various hardware components.

Для целей данного описания, машиночитаемые носители могут содержать любые технические средства или совокупность технических средств, которые могут хранить данные и/или команды в течение определенного периода времени. Машиночитаемые носители могут содержать, например, без ограничения, носители данных, такие как запоминающее устройство прямого доступа (например, жесткий диск или гибкий диск), запоминающее устройство последовательного доступа (например, накопитель на магнитной ленте), компакт-диск, CD-ROM, DVD, ОЗУ, ПЗУ, электрически стираемое программируемое ПЗУ («ЭСППЗУ») и/или флэш-память; а также средства связи, такие как провода.For the purposes of this description, computer-readable media may contain any hardware or a combination of hardware that can store data and / or commands for a certain period of time. Computer-readable media may include, for example, without limitation, data storage media such as direct access storage device (e.g., hard disk or floppy disk), sequential access storage device (e.g., tape drive), CD, CD-ROM, DVD, RAM, ROM, electrically erasable programmable ROM (“EEPROM”) and / or flash memory; as well as communications such as wires.

Для лучшего понимания данного описания ниже приведены примеры конкретных вариантов реализации изобретения. Никоим образом приведенные ниже примеры не следует рассматривать как ограничивающие или определяющие объем изобретения. Варианты реализации настоящего изобретения могут быть применимы к горизонтальным, вертикальным, наклонным, многоствольным, с U-образным соединением, с пересечением, с байпасом (пробуренным вокруг прихваченного в скважине на средней глубине инструмента и обратно в скважину ниже) или иным нелинейным стволам скважин в подземном пласте любого типа. Варианты реализации изобретения могут быть применимы к нагнетательным скважинам и эксплуатационным скважинам, включая эксплуатационные скважины по добыче природных ресурсов, таких как сероводород, углеводороды или геотермальные скважины; а также в строительстве буровой скважины для прокладки туннелей через реки и других подобных туннельных буровых скважин для целей строительства приповерхностных или скважинных U-образных трубопроводов, используемых для транспортировки флюидов, таких как углеводороды. Варианты реализации изобретения, описанные ниже касательно одной реализации, не являются ограничивающими.For a better understanding of this description, examples of specific embodiments of the invention are given below. In no way should the examples below be construed as limiting or defining the scope of the invention. Embodiments of the present invention can be applied to horizontal, vertical, inclined, multi-barrel, U-shaped, intersected, bypassed (drilled around a tool tucked into the borehole at an average depth and back into the borehole below) or other nonlinear boreholes in the underground reservoir of any type. Embodiments of the invention may be applicable to injection wells and production wells, including production wells for the extraction of natural resources such as hydrogen sulfide, hydrocarbons or geothermal wells; and in the construction of a borehole for tunneling through rivers and other similar tunnel boreholes for the construction of subsurface or borehole U-shaped pipelines used to transport fluids such as hydrocarbons. Embodiments of the invention described below with respect to one implementation are not limiting.

Фиг. 1 иллюстрирует морскую нефтегазодобывающую платформу 100, которая может использовать типовую систему однопроходного фрезера, как описано в данном документе, согласно одному или более вариантам реализации изобретения. Несмотря на то, что Фиг. 1 иллюстрирует морскую нефтегазодобывающую платформу 100, специалисту в данной области техники будет понятно, что различные варианты реализации изобретения, описанные в данном документе, одинаково хорошо подходят для использования вместе с другими типами нефтяных и газовых буровых установок, таких как наземные нефтяные и газовые буровые установки или буровые установки, расположенные в любом другом географическом месте. Тем не менее, в проиллюстрированном варианте реализации изобретения, платформа 100 может быть полупогружной платформой 102, установленной над подводным нефтяным и газовым пластом 104, расположенным ниже морского дна 106. Подводный стояк или канал 108 проходит от палубы 110 платформы 102 для установки в устье скважины 112, расположенном на морском дне 106 и содержащем один или более противовыбросовых превенторов 114. Платформа 102 имеет подъемное устройство 116 и буровую вышку 118 для подъема и спуска колонны труб, такой как колонна бурильных труб 120, расположенная внутри подводного канала 108.FIG. 1 illustrates an offshore oil and gas production platform 100 that can utilize an exemplary single pass mill system as described herein, according to one or more embodiments of the invention. Although FIG. 1 illustrates an offshore oil and gas production platform 100, one skilled in the art will appreciate that the various embodiments described herein are equally well suited for use with other types of oil and gas rigs, such as onshore oil and gas rigs or drilling rigs located in any other geographical location. However, in the illustrated embodiment, the platform 100 may be a semi-submersible platform 102 mounted above the subsea oil and gas formation 104 located below the seafloor 106. An underwater riser or channel 108 extends from deck 110 of the platform 102 for installation at the wellhead 112 located on the seafloor 106 and containing one or more blowout preventers 114. The platform 102 has a lifting device 116 and a drilling tower 118 for raising and lowering a pipe string, such as a drill pipe string 120, located ennaya inside the underwater channel 108.

Как проиллюстрировано, основной ствол скважины 122 пробурен через различные толщи земли, включая пласт 104. Термины «родительский» и «основной» ствол скважины взаимозаменяемо используются в данном документе для обозначения ствола скважины, из которого пробурен другой ствол скважины. Тем не менее, следует отметить, что родительский или основной ствол не обязательно проходит к поверхности земли, и, вместо этого, может быть ветвью другого ствола скважины. Обсадная колонна 124 по меньшей мере частично цементирована внутри основного ствола скважины 122. Термин «обсадная колонна» используется в данном документе для обозначения трубной колонны, используемой для выравнивания ствола скважины. В некоторых вариантах применения, обсадная колонна может быть типа, известного специалистам в данной области техники как «хвостовик», и может быть сегментированным хвостовиком или непрерывным хвостовиком, таким как колонна гибких труб.As illustrated, the main wellbore 122 is drilled through various strata of the earth, including formation 104. The terms “parent” and “main” wellbore are used interchangeably herein to refer to the wellbore from which another wellbore has been drilled. However, it should be noted that the parent or main wellbore does not necessarily extend to the surface of the earth, and, instead, may be a branch of another wellbore. The casing 124 is at least partially cemented within the main wellbore 122. The term “casing” is used herein to mean a pipe string used to align the wellbore. In some applications, the casing may be of a type known to those skilled in the art as a “liner” and may be a segmented liner or a continuous liner, such as a tubing string.

Как проиллюстрировано, ветвь или боковой ствол скважины 128 может быть пробурен в соответствии с одним или более вариантами реализации системы и способа работы однопроходного фрезера, описанных ниже. Термины «ветвь» и «боковой» ствол скважины используются в данном документе для обозначения ствола скважины, который пробурен наружу от его пересечения или слияния с другим стволом скважины, таким как родительский или основной ствол скважины 122. Кроме того, не отступая от объема изобретения, ветвь или боковой ствол скважины может иметь другую ветвь или боковой ствол скважины, пробуренный из него наружу. Соединение обсадных труб 126 может соединять между собой удлиненные участки или секции обсадной колонны 124 и располагаться в нужном месте внутри ствола скважины 122, где пробурена ветвь или боковой ствол скважины 128. Соответственно, соединение обсадных труб 126 эффективно образует неотъемлемую часть обсадной колонны 124.As illustrated, a branch or lateral wellbore 128 may be drilled in accordance with one or more embodiments of the single pass mill system and method of operation described below. The terms “branch” and “side” wellbore are used herein to mean a wellbore that is drilled outward from its intersection or merging with another wellbore, such as the parent or main wellbore 122. In addition, without departing from the scope of the invention, the branch or lateral wellbore may have another branch or lateral wellbore drilled outward from it. The casing joint 126 may interconnect elongated portions or sections of the casing 124 and be located at the desired location within the borehole 122, where a branch or sidetrack 128 has been drilled. Accordingly, the casing joint 126 effectively forms an integral part of the casing 124.

Узел извлекаемого отклоняющего клина 130 или фрезерующий направляющий башмак другого типа, известный специалисту в данной области техники, может располагаться внутри обсадной колонны 124 и/или соединений обсадных труб 126. Узел извлекаемого отклоняющего клина 130 может быть выполнен с возможностью содействия одному или более режущим инструментам (то есть, фрезерам) в создании выхода из обсадной колонны 132 на внутренней стенке соединения обсадных труб 126 в нужном месте по периферии. Выход из обсадной колонны 132 обеспечивает «окно» в соединении обсадных труб 126, через которое можно вставить один или более других режущих инструментов (то есть, буровых долот), чтобы пробурить боковой ствол скважины 128.A retractable deflecting wedge assembly 130 or another type of milling guide shoe known to one skilled in the art may be located within the casing 124 and / or casing joints 126. The retractable deflecting wedge 130 assembly may be configured to facilitate one or more cutting tools ( that is, milling cutters) in creating an exit from the casing 132 on the inner wall of the connection of the casing 126 in the right place around the periphery. The exit from the casing 132 provides a “window” in the connection of the casing 126 through which one or more other cutting tools (i.e., drill bits) can be inserted to drill the side bore 128.

Специалисту в данной области техники будет понятно, что, несмотря на то что Фиг. 1 иллюстрирует вертикальный участок основного ствола скважины 122, варианты реализации изобретения, описанные в данном документе, в равной степени применимы для использования в стволах скважин, имеющих другие конфигурации направлений, включая горизонтальные стволы скважин, искривленные стволы скважин, наклонные стволы скважин, их комбинации и тому подобное. Кроме того, термины, касающиеся направления, такие как выше, ниже, верхний, нижний, вверх, вниз, вверх по стволу скважины, вниз по стволу скважины и тому подобное, используются в отношении иллюстративных вариантов реализации изобретения так, как они изображены на фигурах, т.е. направление вверх будет по направлению к верхней части соответствующей фигуры, и направление вниз будет по направлению к нижней части соответствующей фигуры, направление вверх по стволу скважины будет по направлению к поверхности скважины и направление вниз по стволу скважины будет по направлению к забою скважины.One of ordinary skill in the art will understand that although FIG. 1 illustrates a vertical section of a main wellbore 122, embodiments of the invention described herein are equally applicable for use in wellbores having other directional configurations, including horizontal wellbores, curved wellbores, deviated wellbores, combinations thereof, and the like. like that. In addition, terms relating to direction, such as higher, lower, upper, lower, up, down, up the borehole, down the borehole and the like, are used with reference to illustrative embodiments of the invention as depicted in the figures, those. the upward direction will be towards the top of the corresponding figure, and the downward direction will be towards the bottom of the corresponding figure, the upward direction of the wellbore will be towards the surface of the well and the downward direction of the well will be towards the bottom of the well.

Фиг. 2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую пример способа однопроходного фрезерования 200, как описано в данном документе, согласно одному или более вариантам реализации изобретения. На этапе 210 узел однопроходного фрезера может быть введен в ствол скважины (такой, как ствол скважины 122 в варианте реализации изобретения по Фиг. 1).FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a single pass milling method 200, as described herein, in accordance with one or more embodiments of the invention. At step 210, a single-pass router assembly can be inserted into the wellbore (such as wellbore 122 in the embodiment of FIG. 1).

На этапе 220 узел однопроходного фрезера может быть закреплен внутри ствола скважины. Узел однопроходного фрезера может быть закреплен в осевом и в радиальном направлении в обсадной колонне (такой, как обсадная колонна 124 в варианте реализации изобретения по Фиг. 1), на подходящей и наиболее эффективной глубине и ориентации для желаемого места расположения направляющего окна в обсадной колонне. Внешняя колонна узла однопроходного фрезера может выступать в качестве платформы для создания направляющего окна. Для крепления узла однопроходного фрезера может использоваться якорь, который может содержать различные инструменты и соединенные между собой трубчатые секции, чтобы вращать и выравнивать фрезерный инструмент (как в радиальном, так и в осевом направлении) относительно ориентации угла выхода и осевой глубины скважины нужного направляющего окна. В некоторых вариантах реализации изобретения якорем может служить многоствольная система крепления или соединения Сперри, доступная в компании Halliburton Energy Services, Inc., Хьюстон, штат Техас, США. В других вариантах реализации изобретения якорем может служить ориентирующая башмак направляющая с комбинацией блокировки движения и сдвига, или любые другие механические средства, известные специалисту в данной области техники, предназначенные для установки узла однопроходного фрезера как на определенной глубине внутри основного ствола скважины, так и в нужной ориентации угла выхода.At step 220, a single-pass milling unit assembly may be secured within the wellbore. The single-pass router assembly can be axially and radially fixed in the casing (such as casing 124 in the embodiment of FIG. 1), at a suitable and most effective depth and orientation for the desired location of the guide window in the casing. The outer column of the single pass mill assembly can act as a platform for creating a guide window. An anchor can be used to fasten the single-pass milling unit, which can contain various tools and interconnected tubular sections to rotate and align the milling tool (both radially and axially) with respect to the orientation of the exit angle and the axial depth of the borehole of the desired guide window. In some embodiments of the invention, the Sperry multi-barrel attachment or connection system available from Halliburton Energy Services, Inc., Houston, Texas, USA, may be an anchor. In other embodiments of the invention, the guide shoe may be an anchor with a combination of motion and shear blocking, or any other mechanical means known to a person skilled in the art for installing a single-pass milling unit both at a certain depth inside the main wellbore and at the desired orientation of the exit angle.

На этапе 230 первый режим работы узла однопроходного фрезера может использоваться для прорезания направляющего окна в обсадной колонне (такой как обсадная колонна 124 в варианте реализации изобретения Фиг. 1). Направляющим окном может быть отверстие заданного размера, геометрии, расположения и ориентации (таким, как выход из обсадной колонны 132 в варианте реализации изобретения Фиг. 2). В некоторых вариантах реализации изобретения, направляющее окно может использоваться для изменения траектории существующего ствола скважины после того, как была установлена обсадная колонна. В других вариантах реализации изобретения, направляющее окно может использоваться в качестве точки ветвления для бурения нового бокового ствола скважины (такого, как боковой ствол скважины 128 в варианте реализации изобретения Фиг. 1) от родительского ствола скважины.At step 230, the first mode of operation of the single-pass mill assembly can be used to cut a guide window in the casing (such as casing 124 in the embodiment of the invention of FIG. 1). The guide window may be an opening of a predetermined size, geometry, location and orientation (such as the exit from the casing 132 in the embodiment of the invention of FIG. 2). In some embodiments of the invention, a guide window may be used to change the path of an existing wellbore after a casing has been installed. In other embodiments, the guide window may be used as a branch point for drilling a new side wellbore (such as side well 128 in the embodiment of FIG. 1) from the parent wellbore.

На этапе 240 стопорный механизм может быть освобожден, чтобы позволить наружной колонне узла однопроходного фрезера спуститься в скважину, а отклоняющий инструмент (такой, как извлекаемый отклоняющий клин 130 в варианте реализации изобретения Фиг. 1) может быть закреплен в стволе скважины таким образом, чтобы выровнять угол отклонения отклоняющего инструмента относительно направляющего окна. Отклоняющий инструмент может быть закреплен с помощью любого из средств, описанных по отношению к этапу 220, таких как многоствольная система крепления или соединения Сперри, чтобы вращать и выравнивать отклоняющий инструмент (как в радиальном, так и в осевом направлении) относительно направляющего окна.At 240, the locking mechanism may be released to allow the outer string of the single pass mill assembly to descend into the well, and the deflecting tool (such as the retractable deflecting wedge 130 in the embodiment of FIG. 1) may be secured to the wellbore so as to align the deflection angle of the deflecting tool relative to the guide window. The deflecting tool may be secured using any of the means described with respect to step 220, such as the multi-barrel attachment system or Sperry joints, to rotate and align the deflecting tool (both radially and axially) with respect to the guide window.

На этапе 250 второй режим работы узла однопроходного фрезера может использоваться для начала бокового ствола скважины из направляющего окна, прорезанного на этапе 220. В некоторых вариантах реализации изобретения, начало создания бокового ствола скважины может включать прорезание ответвления ствола скважины (например, скважины 8-12 метров, которую можно использовать в качестве исходной и/или направляющей для последующего бурения). Необязательно, этот этап может включать расширение направляющего окна, прорезанного на этапе 230.At step 250, the second mode of operation of the single-pass router assembly can be used to start the side wellbore from the guide window cut in step 220. In some embodiments of the invention, the start of creating the side wellbore may include cutting a borehole branch (for example, an 8-12 meter well which can be used as a source and / or guide for subsequent drilling). Optionally, this step may include expanding the guide window cut in step 230.

На этапе 260 узел однопроходного фрезера может быть извлечен на поверхность, при этом отклоняющий инструмент, установленный ранее на этапе 240, остается закрепленным (в осевом и радиальном направлении) в скважине. Закрепленный отклоняющий инструмент может обеспечить эффективно ориентированный выход для обычных буровых систем, чтобы завершить боковой ствол скважины (например, ответвление ствола скважины), начатый на этапе 250. В альтернативных вариантах реализации изобретения, продолжение бокового ствола скважины может быть достигнуто с использованием узла однопроходного фрезера. В некоторых вариантах реализации изобретения этого можно достигнуть путем дальнейшего использования второго режима работы узла однопроходного фрезера, который использовался, чтобы начать боковой ствол скважины (этап 250), или, в качестве альтернативы, с помощью третьего режима работы узла однопроходного фрезера.At step 260, the single-pass milling unit can be removed to the surface, while the deflecting tool installed earlier at step 240 remains fixed (in the axial and radial direction) in the well. A fixed diverting tool can provide an efficiently oriented outlet for conventional drilling systems to complete the side wellbore (eg, a borehole branch) started at step 250. In alternative embodiments of the invention, sidetracking can be continued using a single-pass milling unit. In some embodiments of the invention, this can be achieved by further using the second mode of operation of the single-pass mill unit, which was used to start the side wellbore (step 250), or, alternatively, with the third mode of operation of the single-pass mill unit.

Этапы способа варианта реализации изобретения Фиг. 2 могут выполняться в другом порядке, чем это проиллюстрировано на Фиг. 2. Например, закрепление отклоняющего инструмента в стволе скважины (этап 240) не обязательно происходит в интервале между использованием первого режима работы узла однопроходного фрезера (этап 230) и использованием второго режима работы узла однопроходного фрезера (этап 250). Таким образом, в некоторых альтернативных вариантах реализации изобретения, закрепление отклоняющего инструмента в стволе скважины может осуществляться до использования первого режима работы (этап 230) или после использования второго режима работы (этап 250).Stages of a method of an embodiment of the invention FIG. 2 may be performed in a different order than that illustrated in FIG. 2. For example, fixing the deflecting tool in the wellbore (step 240) does not necessarily occur between the use of the first mode of operation of the single-pass mill unit (step 230) and the use of the second mode of operation of the single-pass mill unit (step 250). Thus, in some alternative embodiments of the invention, the fastening of the deflecting tool in the wellbore can be carried out before using the first operating mode (step 230) or after using the second operating mode (step 250).

Фиг. 3A-3D иллюстрируют последовательность этапов для использования типового узла однопроходного фрезера 300 согласно одному или более вариантам реализации изобретения. В типовых вариантах реализации изобретения по Фиг. 3A-3D проиллюстрирована колонна бурильных труб 320, размещенная в стволе скважины 322, который пробурен в пласт 304 и укреплен обсадной колонной 324. Обсадная колонна 324 может соединяться с пластом 304 посредством цементного слоя 323. В некоторых вариантах реализации изобретения, колонна бурильных труб 320 может содержать осевой фрезер 350 и, необязательно, бочкообразный фрезер 352. Узел однопроходного фрезера может также содержать отклоняющий инструмент, проиллюстрированный на Фиг. 3A-3D в виде извлекаемого отклоняющего клина 330.FIG. 3A-3D illustrate a series of steps for using an exemplary single pass mill assembly 300 according to one or more embodiments of the invention. In exemplary embodiments of the invention of FIG. 3A-3D illustrates a drill pipe string 320 located in a borehole 322 that is drilled into the formation 304 and reinforced by a casing 324. The drill pipe 324 may be connected to the formation 304 through a cement layer 323. In some embodiments of the invention, the drill pipe 320 may comprise an axial milling cutter 350 and, optionally, a barrel-shaped milling cutter 352. The single-pass milling cutter assembly may also comprise a deflecting tool illustrated in FIG. 3A-3D in the form of a recoverable deflecting wedge 330.

В варианте реализации изобретения по Фиг. 3A-3D проиллюстрирован извлекаемый отклоняющий клин 330 со встроенной фрезерной системой, содержащей кольцевой фрезер 342 и фрезерный канал 344. По меньшей мере в одном варианте реализации изобретения фрезерной системой 340 может быть система First Pass MILLRITE®, коммерчески доступная в компании Halliburton Energy Services, Inc., Хьюстон, штат Техас, США. Тем не менее, в других вариантах реализации изобретения, фрезерной системой 340 может служить любая многоствольная фрезерная система, известная специалисту в данной области техники. Например, фрезерной системой 340 может служить любая фрезерная система, которая способна прорезать выход из обсадной колонны 332 в обсадной колонне 324 (и, необязательно, цементном слое 323) и, таким образом, облегчать бурение в окружающий подземный пласт 304 для создания бокового ствола скважины.In the embodiment of FIG. 3A-3D illustrates a retractable deflecting wedge 330 with an integrated milling system comprising a ring mill 342 and a milling channel 344. In at least one embodiment, the milling system 340 may be a First Pass MILLRITE® system commercially available from Halliburton Energy Services, Inc ., Houston, Texas, USA. However, in other embodiments, the milling system 340 may be any multi-barrel milling system known to one skilled in the art. For example, milling system 340 can be any milling system that is capable of cutting the exit from casing 332 into casing 324 (and optionally cement layer 323) and thereby facilitate drilling into the surrounding subterranean formation 304 to create a side wellbore.

Извлекаемый отклоняющий клин 330 может соединяться с колонной бурильных труб 320 так, что они вместе могут быть введены в скважину 322. В варианте реализации изобретения по Фиг. 3А-3С, колонна бурильных труб 320 соединяется с извлекаемым отклоняющим клином 330 посредством муфты 355 и срезного винта 325. Как подробнее будет описано ниже касательно варианта реализации по Фиг. 3D, колонна бурильных труб 320 может быть выполнена с возможностью отсоединения от извлекаемого отклоняющего клина 330. Извлекаемый отклоняющий клин может иметь стопор 360, предназначенный для взаимодействия с первой стопорной позицией 362 и второй стопорной позицией 364 обсадной колонны 324. Таким образом, колонна бурильных труб 320 может использоваться для введения извлекаемого отклоняющего клина 330 внутрь ствола скважины 322, установки извлекаемого отклоняющего клина 330 в нужное положение путем взаимодействия стопора 360 либо с первой стопорной позицией 362, либо со второй стопорной позицией 364, и последующего отвода из ствола скважины 322, оставляя извлекаемый отклоняющий клин 330 закрепленным на месте.The recoverable deflecting wedge 330 may be coupled to the drill pipe string 320 so that they can be inserted into the well 322 together. In the embodiment of the invention of FIG. 3A-3C, the drill string 320 is connected to a retractable deflecting wedge 330 by means of a sleeve 355 and a shear screw 325. As will be described in more detail below with respect to the embodiment of FIG. 3D, the drill string 320 may be detachable from the retractable deflecting wedge 330. The retractable deflecting wedge may have a stopper 360 for engaging with a first stop position 362 and a second stop position 364 of the casing 324. Thus, the drill string 320 can be used to insert a retractable deflecting wedge 330 into the wellbore 322, set the retractable deflecting wedge 330 to a desired position by interacting with the stopper 360 or with the first stopper position 362, or with a second locking position 364, and the subsequent withdrawal from the wellbore 322, leaving the removable deflecting wedge 330 fixed in place.

На Фиг. 3А проиллюстрирован типовой узел однопроходного фрезера 300, размещенный в стволе скважины 322 вместе с извлекаемым отклоняющим клином 330, установленным в первую стопорную позицию 362. Первая стопорная позиция 362 может располагаться в скважине таким образом, что, когда извлекаемый отклоняющий клин 330 стопорится в первой стопорной позиции 362, фрезерная система 340 (и, в частности, кольцевой фрезер 342) может совпадать с желаемым местом для прорезания направляющего окна в обсадной колонне 324.In FIG. 3A illustrates a typical single-pass router assembly 300 located in a wellbore 322 with a retractable deflecting wedge 330 installed in a first stop position 362. The first stop position 362 can be located in the well so that when the retractable deflecting wedge 330 is locked in a first stop position 362, the milling system 340 (and, in particular, the annular milling machine 342) may coincide with the desired location for cutting the guide window in the casing 324.

На Фиг. 3B проиллюстрирован типовой узел однопроходного фрезера 300, который используется в первом режиме работы, чтобы принудить фрезерную систему 340 прорезать направляющее окно 332 в обсадной колонне 324 и, необязательно, цементном слое 323. В проиллюстрированном варианте реализации изобретения, где фрезерная система 340 содержит кольцевой фрезер 342 и фрезерный канал 344, первый режим работы может принудить кольцевой фрезер 342 вращаться и прорезать обсадную колонну 324 и цементный слой 323 по всей длине фрезерного канала 344. Таким образом, направляющее окно 332 может иметь требуемые размеры, геометрию, расположение и ориентацию. И хотя различные способы, известные специалисту в данной области техники, могут использоваться для достижения первого режима работы узла однопроходного фрезера 300, ниже, со ссылкой на Фиг. 4, подробно описан вариант реализации изобретения, использующий поток флюида.In FIG. 3B illustrates a typical single pass mill assembly 300, which is used in the first mode of operation to force the milling system 340 to cut a guide window 332 in the casing 324 and optionally the cement layer 323. In the illustrated embodiment, where the milling system 340 comprises an annular mill 342 and the milling channel 344, the first mode of operation can cause the annular milling machine 342 to rotate and cut through the casing 324 and the cement layer 323 along the entire length of the milling channel 344. Thus, the guide window 332 may have the required dimensions, geometry, location, and orientation. Although various methods known to a person skilled in the art can be used to achieve the first mode of operation of the single pass mill 300, below, with reference to FIG. 4, an embodiment of the invention using a fluid stream is described in detail.

На Фиг. 3C проиллюстрирован типовой узел однопроходного фрезера 300, в котором извлекаемый отклоняющий клин 330 перемещен во вторую стопорную позицию 364. Это перемещение может быть выполнено оператором на поверхности, толкающим или тянущим бурильную колонну 324, чтобы освободить стопор 360 из первой стопорной позиции 362 и затем изменить положение бурильной колонны 324, чтобы совместить стопор 360 со второй стопорной позицией 364. Вторая стопорная позиция 364 может располагаться в скважине таким образом, что, когда извлекаемый отклоняющий клин 330 стопорится во второй стопорной позиции 364, угол отклонения от извлекаемого отклоняющего клина 330 совпадает с направляющим окном 332 в обсадной колонне 324.In FIG. 3C illustrates a typical single pass mill assembly 300 in which the retractable deflecting wedge 330 is moved to the second stop position 364. This movement can be performed by a surface operator pushing or pulling the drill string 324 to release the stop 360 from the first stop position 362 and then reposition the drill string 324 to align the stopper 360 with the second stopper position 364. The second stopper position 364 may be positioned in the well so that when the retractable deflecting wedge 330 is locked in about the second locking position 364, the angle of deviation from the extracted deflecting wedge 330 coincides with the guide window 332 in the casing 324.

На Фиг. 3D проиллюстрирован типовой узел однопроходного фрезера 300, который используется во втором режиме работы, чтобы принудить осевой фрезер 350 и бочкообразный фрезер 352 прорезать ответвление ствола скважины 334 через направляющее окно 332. И хотя различные способы, известные специалисту в данной области техники, могут использоваться для достижения второго режима работы узла однопроходного фрезера 300, вариант реализации изобретения, проиллюстрированный на Фиг. 3D, может использовать вращательное и направленное вниз усилие от колонны бурильных труб 320. В частности, оператор на поверхности может принудить колонну бурильных труб 320 вращаться и продвигаться вниз по стволу скважины с усилием, достаточным, чтобы принудить осевой фрезер 350 срезать срезной винт 325 и разрезать муфту 355. Таким образом, колонна бурильных труб 320 может быть отсоединена от извлекаемого отклоняющего клина 330. Чтобы облегчить отсоединение, муфта 355 может состоять из относительно мягкого материала, который может быть прорезан осевым фрезером 350 (например, алюминия), при этом извлекаемый отклоняющий клин 330 может состоять из относительно прочного материала, который не может быть прорезан осевым фрезером 350 (например, карбида).In FIG. 3D illustrates a typical single pass mill assembly 300, which is used in a second mode of operation to force an axial mill 350 and a barrel-shaped mill 352 to cut a borehole branch 334 through a guide window 332. And although various methods known to a person skilled in the art can be used to achieve a second mode of operation of the single pass mill assembly 300, an embodiment of the invention illustrated in FIG. 3D can use rotational and downward force from drill pipe 320. In particular, an operator on the surface can cause drill pipe 320 to rotate and move down the wellbore with a force sufficient to force axial milling machine 350 to cut off shear screw 325 and cut sleeve 355. Thus, drill string 320 can be detached from the removable deflecting wedge 330. To facilitate detachment, sleeve 355 may consist of a relatively soft material that can be axially cut a milling cutter 350 (e.g., aluminum), wherein the retractable deflecting wedge 330 may consist of a relatively strong material that cannot be cut through by an axial milling cutter 350 (e.g., carbide).

После прорезания муфты 355 колонна бурильных труб 320 (вместе с осевым фрезером 350) может быть отклонена с помощью извлекаемого отклоняющего клина 330 внутрь направляющего окна 322. Продолжающее действовать направленное вниз усилие и вращение колонны бурильных труб 320 будет принуждать осевой фрезер 350 прорезать за пределы направляющего окна 332 в пласт 304 и создавать ответвление ствола скважины 334. В вариантах реализации изобретения, где колонна бурильных труб 320 дополнительно содержит бочкообразный фрезер 352, второй режим работы узла однопроходного фрезера может также расширять направляющее окно 332 и увеличивать диаметр ответвления ствола скважины 334.After cutting through the sleeve 355, the drill string 320 (together with the axial milling cutter 350) can be deflected using a retractable deflecting wedge 330 inside the guide window 322. The continued downward force and rotation of the drill pipe 320 will force the axial milling cutter 350 to cut outside the guide window 332 into the reservoir 304 and create a branch of the wellbore 334. In embodiments of the invention where the drill pipe string 320 further comprises a barrel-shaped milling cutter 352, the second mode of operation of the single-pass assembly th router may also extend the guide window 332 and increase the diameter of the branch wellbore 334.

В некоторых вариантах реализации изобретения, колонна бурильных труб 320 может подниматься из ствола скважины 322 после прорезания ответвления ствола скважины 334, оставляя в скважине извлекаемый отклоняющий клин 330. После этого в ствол скважины 322 можно ввести другую колонну бурильных труб, выполненную с возможностью бурения с использованием любого из различных средств, известных специалисту в данной области техники. Эта колонна бурильных труб может отклоняться извлекаемым отклоняющим клином 330 внутрь ответвления ствола скважины 334 и использоваться затем для бурения боковой скважины.In some embodiments of the invention, the drill string 320 may rise from the wellbore 322 after cutting through a branch of the wellbore 334, leaving a retractable deflecting wedge 330 in the wellbore. Thereafter, another drillstring configured to drill using drill pipe 32 may be inserted into the wellbore 322 any of various means known to a person skilled in the art. This drill pipe string can be deflected by a retractable deflecting wedge 330 into a branch of a wellbore 334 and then used to drill a side well.

Необязательно, извлекаемый отклоняющий клин 330 также может содержать механизмы (не проиллюстрированы) для облегчения последующего извлечения с использованием промывки. В некоторых вариантах реализации изобретения, наружный край извлекаемого отклоняющего клина 330, в кольцевом пространстве между извлекаемым отклоняющим клином 330 и обсадной колонной 324, может содержать эластомер, такой как гидрогенизированный бутадиен-нитрильный каучук (ГБНК). ГБНК может иметь цветовую маркировку, чтобы во время операций промывки по цвету обратного потока бурового раствора можно было определить положение промывочного инструмента относительно извлекаемого отклоняющего клина 330. Например, окрашенный в желтый ГБНК может располагаться вблизи верхней части извлекаемого отклоняющего клина 330, в результате чего, когда промывочный инструмент вступает в начальный контакт с извлекаемым отклоняющим клином 330 и стирает этот слой ГБНК, обратный поток бурового раствора будет иметь желтый цвет. ГБНК, окрашенный в оранжевый, может располагаться еще ниже извлекаемого отклоняющего клина 330 и т.д. Таким образом, извлекаемый отклоняющий клин 330 может быть точно обнаружен и захвачен промывочным инструментом для удаления из ствола скважины 322.Optionally, the recoverable deflecting wedge 330 may also include mechanisms (not illustrated) to facilitate subsequent extraction using flushing. In some embodiments of the invention, the outer edge of the retractable deflecting wedge 330, in the annular space between the retractable deflecting wedge 330 and the casing 324, may contain an elastomer, such as hydrogenated nitrile butadiene rubber (GBNA). The GBNK may be color-coded so that during flushing operations, the position of the flushing tool relative to the extracted deflecting wedge 330 can be determined by the color of the backflow of the drilling fluid. For example, yellow-colored GBNK can be located near the top of the extracted deflecting wedge 330, resulting in when the flushing tool makes initial contact with the removable deflecting wedge 330 and erases this layer of GBNK, the return flow of the drilling fluid will turn yellow. An orange colored GBNA may be located even lower than the retractable deflecting wedge 330, etc. Thus, the retractable deflecting wedge 330 can be accurately detected and captured by the flushing tool to remove from the wellbore 322.

Фиг. 4A и 4B иллюстрируют типовой первый режим работы узла однопроходного фрезера 400 согласно одному или более вариантам реализации изобретения. Вариант реализации изобретения по Фиг. 4A и 4B иллюстрирует пласт 404, колонну бурильных труб 420, ствол скважины 422, цементный слой 423, обсадную колонну 424, первую стопорную позицию 462, срезной винт 425, извлекаемый отклоняющий клин 430, фрезерную систему 440, кольцевой фрезер 442, фрезерный канал 444, осевой фрезер 450, бочкообразный фрезер 452, муфту 455 и стопор 460, один или более из которых могут быть аналогичны соответствующим элементам в вариантах реализации изобретения по Фиг. 3A-3D.FIG. 4A and 4B illustrate an exemplary first mode of operation of a single pass mill assembly 400 according to one or more embodiments of the invention. The embodiment of the invention of FIG. 4A and 4B illustrate formation 404, drill pipe 420, well bore 422, cement 423, casing 424, first retaining position 462, shear screw 425, retractable wedge 430, milling system 440, ring milling machine 442, milling channel 444, axial milling cutter 450, barrel milling cutter 452, sleeve 455 and stopper 460, one or more of which may be similar to corresponding elements in the embodiments of the invention of FIG. 3A-3D.

В варианте реализации изобретения по Фиг. 4A и 4B, фрезерная система 440 дополнительно содержит направляющую 446 (также известную как «направляющий блок», «подвижной направляющий блок» или «фрезерный блок»), которая обычно может поддерживать и направлять кольцевой фрезер 442 внутри извлекаемого отклоняющего клина 430. Как проиллюстрировано, извлекаемый отклоняющий клин 430 может определять или иным образом формировать фрезерный канал 444. По мере продвижения кольцевого фрезера 442 вниз по стволу скважины, направляющая 446 перемещается в осевом направлении вдоль фрезерного канала 444, который может содержать наклонный участок (не проиллюстрирован), который постепенно поджимает вращающийся кольцевой фрезер 442 к внутренней поверхности обсадной колонны 424 и, необязательно, цементному слою 423, прорезая, таким образом, пласт направляющего окна. По мере дальнейшего продвижения кольцевого фрезера 442 вниз по стволу скважины, направляющая 446 перемещается вдоль фрезерного канала 444 и, соответственно, осевая длина или отверстие направляющего окна увеличивается, пока направляющий блок не достигнет конца фрезерного канала 444. Таким образом, взаимодействие направляющей 446 с фрезерным каналом 444 позволяет управлять размерами направляющего окна, прорезаемого в обсадной колонне 424 и цементном слое 423.In the embodiment of FIG. 4A and 4B, the milling system 440 further comprises a guide 446 (also known as a "guide block", a "movable guide block", or a "milling block"), which can typically support and guide the ring mill 442 within the retractable deflecting wedge 430. As illustrated, the retractable deflecting wedge 430 may define or otherwise form the milling channel 444. As the annular milling machine 442 moves down the wellbore, the guide 446 moves axially along the milling channel 444, which It may comprise a sloping portion (not illustrated) which gradually urges the rotating annular cutter 442 to the inner surface of the casing 424 and, optionally, the cement layer 423, cutting thus the formation of the guide box. As the annular milling machine 442 moves further down the wellbore, the guide 446 moves along the milling channel 444 and, accordingly, the axial length or opening of the guide window increases until the guide block reaches the end of the milling channel 444. Thus, the interaction of the guide 446 with the milling channel 444 allows you to control the size of the guide window cut through the casing 424 and the cement layer 423.

В варианте реализации изобретения по Фиг. 4A и 4B, внутри муфты 455 может располагаться смещаемая колонна 470. Внутри смещаемой колонны 470 может располагаться вращающаяся колонна 480, которая может соединяться со смещаемой колонной 470 и с кольцевым фрезером 442. Смещаемая колонна 470 и вращающаяся колонна 480 могут удерживаться на месте с помощью блокировочного механизма 474, который может соединяться с муфтой 455 или извлекаемым отклоняющим клином 430. В некоторых вариантах реализации изобретения, вращающаяся колонна 480 может не быть колонной, отдельной от смещаемой колонны 470, а, вместо этого, может быть поворотным участком смещаемой колонны 470.In the embodiment of FIG. 4A and 4B, a displaceable column 470 may be located within the sleeve 455. A rotary column 480 may be located within the displaceable column 470, which may be coupled to the displaceable column 470 and to the annular milling machine 442. The displaceable column 470 and the rotary column 480 may be held in place by means of an interlock a mechanism 474, which can be coupled to a sleeve 455 or a retractable deflecting wedge 430. In some embodiments of the invention, the rotating column 480 may not be a column separate from the displaced column 470, but instead m Jet be displaceable rotary portion 470 column.

В некоторых вариантах реализации первого режима работы узла однопроходного фрезера 400, блокировочный механизм 474 может быть разблокирован, позволяя смещаемой колонне 470 и вращающейся колонне 480 смещаться по направлению вниз по стволу скважины. Кроме того, при смещении вниз по стволу скважины вращающаяся колонна 480 может вращаться. В некоторых вариантах реализации изобретения, преобразование гидравлической энергии в механическую энергию может создавать усилие, принуждающее перемещать вниз по стволу скважины смещаемую колонну 470, а также перемещать вниз по стволу скважины и вращать вращающуюся колонну 480.In some embodiments of the first mode of operation of the single-pass milling machine assembly 400, the interlock mechanism 474 can be unlocked, allowing the displaceable string 470 and the rotary string 480 to move down the wellbore. In addition, when shifted down the wellbore, the rotatable string 480 can rotate. In some embodiments of the invention, the conversion of hydraulic energy to mechanical energy can create a force forcing a displaceable string 470 to move down the wellbore, as well as to move down the wellbore and rotate the rotating string 480.

Фиг. 4B иллюстрирует один вариант реализации изобретения, в котором гидравлическая энергия может обеспечиваться потоком флюида 490, который может представлять собой поток бурового раствора (например, бурового глинистого раствора), управляемый оператором на поверхности и закачиваемый вниз по колонне бурильных труб 420. Течению потока флюида 490 может способствовать муфта 455, которая может создавать перепад давления в потоке флюида 490 за счет предотвращения смешивания потока флюида 490, текущего вниз по стволу скважины через муфту 455, и потока флюида 490, текущего вверх по стволу скважины через ствол скважины 422. Необязательно, муфта 455 также может содержать участок относительно небольшого диаметра, чтобы поддерживать или увеличивать этот перепад давления.FIG. 4B illustrates one embodiment of the invention in which hydraulic energy may be provided by a fluid stream 490, which may be a mud stream (eg, mud) controlled by a surface operator and pumped down the drill pipe 420. The fluid flow 490 may coupling 455, which can create a pressure drop in the fluid stream 490 by preventing mixing of the fluid stream 490 flowing down the wellbore through the sleeve 455, and the fluid stream 490 flowing up the wellbore through the wellbore 422. Optionally, the sleeve 455 may also include a relatively small diameter portion to maintain or increase this pressure drop.

На Фиг. 4В проиллюстрировано давление от потока флюида 490, которое разблокирует блокировочный механизм 474. В кольцевом пространстве между смещаемой колонной 470 и муфтой 455 могут находиться осевые уплотнения 472, чтобы не позволить потоку флюида 490 попадать в кольцевое пространство по мере того, как смещаемая колонна 470 и вращающаяся колонна 480 перемещаются вниз по стволу скважины. Таким образом, может поддерживаться перепад давления потока флюида 490, а поток флюида 490 может направляться в смещаемую колонну 470 и, соответственно, во вращающуюся колонну 480, как проиллюстрировано на Фиг. 4В.In FIG. 4B illustrates the pressure from the fluid stream 490 that unlocks the locking mechanism 474. Axial seals 472 may be located in the annulus between the displaced column 470 and the sleeve 455 to prevent the fluid stream 490 from entering the annular space as the displaced column 470 and rotates column 480 is moving down the wellbore. Thus, the pressure differential of the fluid stream 490 can be maintained, and the fluid stream 490 can be directed to the displacement column 470 and, accordingly, to the rotary column 480, as illustrated in FIG. 4B.

В некоторых вариантах реализации первого режима работы вращающаяся колонна 480 может содержать механизм для преобразования гидравлической энергии в осевое усилие, такой как мешалка 484. Вращающаяся колонна 480 также может содержать механизм для преобразования гидравлической энергии в крутящий момент, такой как силовая секция 486. Таким образом, течение потока флюида 490 через вращающуюся колонну 480, включая мешалку 484 и силовую секцию 486, может принудить мешалку 484 создавать усилие, направленное вниз по стволу скважины, а силовую секцию 486 - создавать крутящий момент. Усилие, направленное вниз по стволу скважины, создаваемое мешалкой 484, может вызвать перемещение вниз по стволу скважины смещаемой колонны 470 и вращающейся колонны 480. Аналогичным образом, крутящий момент, создаваемый силовой секцией 486, может вызвать вращение вращающейся колонны 480. Необязательно, вращающаяся колонна 480 также может содержать поплавковый клапан 482, который может ограничивать поток флюида 490 до одностороннего течения внутрь вращающейся колонны 480 из смещаемой колонны 470. В некоторых вариантах реализации изобретения это может помогать поддерживать смазанными мешалку 484 и силовую секцию 486 путем предотвращая утечки потока флюида 490 из вращающейся колонны 480 и обратно в смещаемую колонну 470.In some embodiments of the first mode of operation, the rotary column 480 may include a mechanism for converting hydraulic energy into axial force, such as a mixer 484. The rotary column 480 may also include a mechanism for converting hydraulic energy to torque, such as a power section 486. Thus, the flow of fluid 490 through the rotating column 480, including the agitator 484 and the power section 486, can force the agitator 484 to create a force directed down the borehole, and the power section 486 creates tat torque. The force directed down the borehole generated by the agitator 484 can cause the displaced string 470 and the rotary string 480 to move down the wellbore. Similarly, the torque generated by the power section 486 can cause the rotary string 480 to rotate. Optionally, the rotary string 480 may also include a float valve 482, which may restrict fluid flow 490 to a one-way flow into the rotary column 480 from the displaceable column 470. In some embodiments, this may help maintain lubricated mixer 484 and power section 486 by preventing fluid leakage flow 490 from the rotary columns 480 and biased back into column 470.

В результате перемещения вниз по стволу скважины и вращения вращающейся колонны 480 кольцевой фрезер 442 также может вращаться, перемещаясь при этом вниз по стволу скважины вдоль фрезерного канала 444, пока направляющая 446 не достигнет конца фрезерного канала 444. Таким образом, первый режим работы узла однопроходного фрезера 400 может принудить кольцевой фрезер 442 прорезать направляющее окно в обсадной колонне 424, и, необязательно, цементном слое 432 вдоль фрезерного канала 444. Соединение между вращающейся колонной 480 и кольцевым фрезером 442 может, необязательно, содержать трансмиссию 492, чтобы способствовать плавной передаче осевого и вращающего усилия от вращающейся колонны 480 к кольцевому фрезеру 442. Аналогичным образом, соединение между вращающейся колонной 480 и кольцевым фрезером 442 может, необязательно, содержать блок подшипников 494, чтобы способствовать плавному вращению кольцевого фрезера 442. В некоторых вариантах реализации изобретения, блок подшипников 494 может быть блоком, смазываемым флюидом, и в таких вариантах реализации изобретения по меньшей мере некоторое количество потока флюида 490 может направляться через блок подшипников 494. В альтернативных вариантах реализации изобретения могут использоваться другие типы подшипников, известные специалисту в данной области техники (например, масляные подшипники).As a result of moving down the wellbore and rotating the rotating column 480, the annular milling cutter 442 can also rotate while moving down the borehole along the milling channel 444 until the guide 446 reaches the end of the milling channel 444. Thus, the first mode of operation of the single-pass milling unit 400 may force the annular milling cutter 442 to cut through the guide window in the casing 424, and, optionally, the cement layer 432 along the milling channel 444. The connection between the rotary casing 480 and the annular milling cutter 442 may optionally include a transmission 492 to facilitate smooth transmission of axial and rotational forces from the rotary column 480 to the ring mill 442. Similarly, the connection between the rotary column 480 and the ring mill 442 may optionally include a bearing block 494 to facilitate the smooth rotation of the ring mill 442. In some embodiments, the bearing block 494 may be a fluid lubricated block, and in such embodiments at least some of the fluid stream 490 can be directed through the bearing block 494. In alternate embodiments may use other types of bearings are known to those skilled in the art (e.g., oil bearings).

Во время прорезания поток флюида 490 может захватывать обломки породы и возвращать их на поверхность посредством течения вверх по стволу скважины через извлекаемый отклоняющий клин 430 и ствол скважины 422. Когда направляющая 446 достигает конца фрезерного канала 444, оператор на поверхности может видеть снижение перепада давления и, таким образом, понять, что направляющее окно было прорезано. Оператор на поверхности может затем остановить прокачку флюида и, при желании, приступить к инициированию второго режима работы узла однопроходного фрезера 400.During cutting, fluid stream 490 can trap rock fragments and return them to the surface by flowing up the borehole through a retractable deflecting wedge 430 and borehole 422. When the guide 446 reaches the end of the milling channel 444, the surface operator may see a drop in pressure drop and, thus, understand that the guide window has been cut through. The surface operator can then stop pumping the fluid and, if desired, proceed to initiate a second mode of operation for the single pass mill 400.

Фиг. 5А-5С иллюстрируют движение кольцевого фрезера 542 и смещаемой колонны 570 во время типового первого режима работы узла однопроходного фрезера 500 в соответствии с одним или более вариантами реализации изобретения. Вариант реализации изобретения по Фиг. 5A-5C иллюстрирует пласт 504, ствол скважины 522, цементный слой 523, обсадную колонну 524, извлекаемый отклоняющий клин 530, фрезерную систему 540, кольцевой фрезер 542, фрезерный канал 544, направляющую 546, муфту 555, стопор 560, первую стопорную позицию 562, осевые уплотнения 572, блокировочный механизм 574, вращающуюся колонну 580, поплавковый клапан 582, мешалку 584, силовую секцию 586, трансмиссию 592 и блок подшипников 594, один или более из которых могут быть аналогичны соответствующим элементам в вариантах реализации изобретения по Фиг. 4A и 4B.FIG. 5A-5C illustrate the movement of an annular milling machine 542 and an offset column 570 during an exemplary first mode of operation of a single pass milling unit 500 in accordance with one or more embodiments of the invention. The embodiment of the invention of FIG. 5A-5C illustrate a formation 504, a borehole 522, a cement layer 523, a casing 524, a retractable deflecting wedge 530, a milling system 540, an annular milling machine 542, a milling channel 544, a guide 546, a coupling 555, a stop 560, a first stop position 562, axial seals 572, locking mechanism 574, rotating column 580, float valve 582, agitator 584, power section 586, transmission 592 and bearing block 594, one or more of which may be similar to the corresponding elements in the embodiments of the invention of FIG. 4A and 4B.

В варианте реализации изобретения по Фиг. 5A кольцевой фрезер 542 и смещаемая колонна 570 проиллюстрированы до инициализации первого режима работы. Проиллюстрирован кольцевой фрезер 542, расположенный в начале фрезерного канала 544 так, что кольцевой фрезер 542 не касается обсадной колонны 524. Проиллюстрирована смещаемая колонна 570, еще не перемещенная внутри муфты 555, и блокировочный механизм 574 может быть заблокирован.In the embodiment of FIG. 5A, a ring mill 542 and an offset column 570 are illustrated prior to initializing the first mode of operation. An annular milling cutter 542 located at the beginning of the milling channel 544 is illustrated such that the annular milling cutter 542 does not touch the casing 524. An offset string 570 that has not yet been moved inside the sleeve 555 is illustrated, and the locking mechanism 574 can be locked.

В варианте реализации изобретения по Фиг. 5В кольцевой фрезер 542 и смещаемая колонна 570 проиллюстрированы во время первого режима работы. Проиллюстрирована смещаемая колонна 570, которая перемещена в муфте 555 по направлению вниз по стволу скважины. Перемещение смещаемой колонны 570 может принудить кольцевой фрезер 542 перемещаться по направлению вниз по стволу скважины вдоль фрезерного канала 544. Фрезерный канал 544 может содержать первый наклонный участок 547, чтобы принудить кольцевой фрезер 542 смещаться в сторону пласта 504, когда он проходит вдоль фрезерного канала 544. Первый наклонный участок 547 может иметь достаточную высоту, чтобы принудить кольцевой фрезер 542 прорезать направляющее окно 532 нужной глубины в обсадной колонне 524 и, необязательно, цементном слое 523. Как также проиллюстрировано на Фиг. 5В, один или более компонентов узла однопроходного фрезера 500 могут быть достаточно гибкими, чтобы позволить кольцевому фрезеру 542 смещаться наружу.In the embodiment of FIG. 5B, an annular milling cutter 542 and an offset column 570 are illustrated during the first mode of operation. A displaceable string 570 is illustrated which is displaced in a sleeve 555 downstream of a wellbore. Moving the displaced column 570 may cause the annular milling machine 542 to move down the borehole along the milling channel 544. The milling channel 544 may include a first inclined portion 547 to force the annular milling machine 542 to move toward the formation 504 as it passes along the milling channel 544. The first inclined portion 547 may be of sufficient height to force the annular milling cutter 542 to cut through the guide window 532 of the desired depth in the casing 524 and, optionally, the cement layer 523. As also illustrated ovano FIG. 5B, one or more components of the single pass mill 500 assembly can be flexible enough to allow the ring mill 542 to move outward.

В варианте реализации изобретения по Фиг. 5C кольцевой фрезер 542 и смещаемая колонна 570 проиллюстрированы после завершения первого режима работы. Проиллюстрирована смещаемая колонна 570, которая еще дальше перемещена в муфте 555 по направлению вниз по стволу скважины. Дальнейшее перемещение смещаемой колонны 570 может принудить кольцевой фрезер 542 перемещаться по направлению вниз по стволу скважины вдоль фрезерного канала 544, пока направляющая 546 не достигнет конца фрезерного канала 544. Фрезерный канал 544 может содержать второй наклонный участок 548, чтобы принудить кольцевой фрезер 542 смещаться в сторону от пласта 504, когда он проходит дальше вдоль фрезерного канала 544. Второй наклонный участок 548 может иметь достаточную высоту, чтобы принудить кольцевой фрезер 542 больше не касаться обсадной колонны 524. Таким образом, высоты первого наклонного участка 547 и второго наклонного участка 548 могут использоваться для управления глубиной направляющего окна 532, а расстояние между первым наклонным участком 547 и вторым наклонным участком 548 может использоваться для управления длиной направляющего окна.In the embodiment of FIG. 5C, an annular mill 542 and an offset column 570 are illustrated after completion of the first operation mode. A displaceable string 570 is illustrated, which is further moved in the sleeve 555 downstream of the wellbore. Further movement of the displaceable string 570 may cause the annular milling machine 542 to move down the borehole along the milling channel 544 until the guide 546 reaches the end of the milling channel 544. The milling channel 544 may include a second inclined portion 548 to force the annular milling machine 542 to move to the side from formation 504 as it moves further along the milling channel 544. The second inclined portion 548 may be sufficiently high to cause the annular mill 542 to no longer touch the casing 524. So m, the height of the first inclined portion 547 and second taper portion 548 can be used to control the depth of the guide window 532, and the distance between the first inclined portion 547 and second taper portion 548 can be used to control the length of the guide box.

Согласно аспектам настоящего изобретения, вариант реализации изобретения представляет собой способ, включающий введение узла внутрь первого ствола скважины, при этом узел содержит отклоняющий инструмент; использование первого режима работы узла для создания направляющего окна в обсадной колонне первого ствола скважины; закрепление отклоняющего инструмента в первом стволе скважины; и использование второго режима работы узла для начала второго ствола скважины через направляющее окно.According to aspects of the present invention, an embodiment of the invention is a method comprising introducing a node into a first wellbore, the node comprising a deflecting tool; using the first mode of operation of the node to create a guide window in the casing of the first wellbore; securing the deflecting tool in the first wellbore; and using the second mode of operation of the node to start the second wellbore through the guide window.

В некоторых вариантах реализации изобретения второй режим работы может дополнительно включать вращение колонны бурильных труб, соединенной с узлом. В некоторых вариантах реализации изобретения первый режим работы может дополнительно включать протекание флюида через указанную колонну бурильных труб и внутри указанного узла. В некоторых вариантах реализации изобретения, первый режим работы дополнительно включает преобразование гидравлической энергии от флюида во вращающее усилие.In some embodiments of the invention, the second mode of operation may further include the rotation of the drill pipe string connected to the assembly. In some embodiments of the invention, the first mode of operation may further include fluid flowing through said drill pipe string and within said assembly. In some embodiments of the invention, the first mode of operation further includes the conversion of hydraulic energy from the fluid into a rotational force.

В любом из вариантов реализации изобретения, описанных в двух предыдущих абзацах, способ может дополнительно включать отсоединение колонны бурильных труб от отклоняющего инструмента. В некоторых вариантах реализации изобретения отклоняющим инструментом может служить извлекаемый отклоняющий клин. В любом из вариантов реализации изобретения, описанных в двух предыдущих абзацах, способ может дополнительно включать изменение положения отклоняющего инструмента в первом стволе скважины в интервале между использованием первого режима работы и использованием второго режима работы.In any of the embodiments described in the previous two paragraphs, the method may further include disconnecting the drill pipe string from the deflecting tool. In some embodiments of the invention, a reclining deflecting wedge may serve as a deflecting tool. In any of the embodiments described in the previous two paragraphs, the method may further include changing the position of the deflecting tool in the first wellbore between the use of the first mode of operation and the use of the second mode of operation.

В соответствии с аспектами настоящего изобретения, вариант реализации изобретения представляет собой систему, содержащую осевой фрезер, соединенный с кольцевым фрезером, при этом система функционирует: (1) в первом режиме работы, в котором кольцевой фрезер создает направляющее окно в обсадной колонне первого ствола скважины; и (2) во втором режиме работы, в котором осевой фрезер начинает второй ствол скважины через направляющее окно.In accordance with aspects of the present invention, an embodiment of the invention is a system comprising an axial milling cutter coupled to an annular milling cutter, the system functioning: (1) in a first mode of operation, wherein the annular milling cutter creates a guide window in a casing of a first wellbore; and (2) in a second mode of operation in which an axial milling cutter starts a second wellbore through a guide window.

В некоторых вариантах реализации изобретения второй режим работы может дополнительно включать вращение колонны бурильных труб, соединенной с осевым фрезером. В некоторых вариантах реализации изобретения первый режим работы может дополнительно включать вращение кольцевого фрезера с использованием перепада давления. В некоторых вариантах реализации изобретения первый режим работы может дополнительно включать создание перепада давления, принуждая флюид течь через колонну бурильных труб, соединенную с кольцевым фрезером. В некоторых вариантах реализации изобретения первый режим работы может дополнительно включать преобразование гидравлической энергии флюида во вращающее усилие.In some embodiments of the invention, the second mode of operation may further include the rotation of the drill pipe string connected to the axial milling cutter. In some embodiments of the invention, the first mode of operation may further include rotating the ring mill using a differential pressure. In some embodiments of the invention, the first mode of operation may further include creating a differential pressure, forcing the fluid to flow through the drill pipe string connected to the annular milling cutter. In some embodiments of the invention, the first mode of operation may further include converting the hydraulic energy of the fluid into a rotational force.

Вариант реализации изобретения представляет собой систему, содержащую колонну бурильных труб, соединенную с осевым фрезером, извлекаемый отклоняющий клин, соединенный с колонной бурильных труб; вращающуюся колонну, расположенную внутри извлекаемого отклоняющего клина, и кольцевой фрезер, соединенный с вращающейся колонной.An embodiment of the invention is a system comprising a drill pipe string connected to an axial mill, a retractable deflecting wedge connected to the drill pipe string; a rotating column located inside the retractable deflecting wedge, and an annular milling cutter connected to the rotating column.

В некоторых вариантах реализации изобретения вращающаяся колонна может дополнительно содержать силовую секцию. В некоторых вариантах реализации изобретения вращающаяся колонна может дополнительно содержать мешалку. В некоторых вариантах реализации изобретения вращающаяся колонна может соединяться со смещаемой колонной. В некоторых вариантах реализации изобретения одно или более гидравлических уплотнений могут располагаться в кольцевом пространстве между смещаемой колонной и извлекаемым отклоняющим клином. In some embodiments of the invention, the rotating column may further comprise a power section. In some embodiments of the invention, the rotating column may further comprise a mixer. In some embodiments of the invention, the rotating column may couple to a displaceable column. In some embodiments of the invention, one or more hydraulic seals may be located in the annular space between the displaced column and the retractable deflecting wedge.

В любом из вариантов реализации изобретения по двум предыдущим абзацам вращающаяся колонна может дополнительно содержать поплавковый клапан. В любом из вариантов реализации изобретения по двум предыдущим абзацам кольцевой фрезер может соединяться с вращающейся колонной посредством трансмиссии. В любом из вариантов реализации изобретения по двум предыдущим абзацам кольцевой фрезер может соединяться с трансмиссией посредством блока подшипников.In any of the embodiments of the invention in the two preceding paragraphs, the rotating column may further comprise a float valve. In any of the embodiments of the invention in the two preceding paragraphs, the annular milling cutter can be connected to the rotating column by means of a transmission. In any of the embodiments of the invention in the two preceding paragraphs, the annular milling cutter can be connected to the transmission via a bearing block.

Таким образом, данное изобретение хорошо подходит для достижения указанных, а также присущих ему целей и преимуществ. Конкретные варианты реализации изобретения, описанные выше, являются только иллюстративными, так как данное изобретение может быть модифицировано и реализовано различными, но эквивалентными способами, очевидными специалисту в данной области техники благодаря идеям, изложенным в данном документе. Кроме того, для деталей конструкции или схемы, проиллюстрированных в данном документе, не предусмотрены никакие ограничения, кроме раскрытых в приведенных ниже пунктах формулы изобретения. Поэтому очевидно, что конкретные иллюстративные варианты реализации изобретения, описанные выше, могут быть изменены или модифицированы, и считается, что все такие вариации находятся в рамках объема и сущности данного изобретения. Кроме того, термины в формуле изобретения имеют свое простое, обычное значение, если иное явно и четко не определено патентообладателем. Использование единственного числа в формуле изобретения может означать в данном документе один или более чем один из элементов. Кроме того, термины «соединять» или «соединяет» или любой распространенный вариант, используемый в подробном описании или формуле изобретения, не означают только непосредственное соединение. Наоборот, два элемента могут соединяться косвенно, но все равно рассматриваться в рамках объема подробного описания и формулы изобретения как соединенные.Thus, this invention is well suited to achieve these, as well as its inherent objectives and advantages. The specific embodiments of the invention described above are only illustrative, since the invention can be modified and implemented in various, but equivalent ways, obvious to a person skilled in the art thanks to the ideas set forth herein. Furthermore, no limitation is provided for the structural details or diagrams illustrated herein, other than those disclosed in the claims below. Therefore, it is obvious that the specific illustrative embodiments of the invention described above can be changed or modified, and it is believed that all such variations are within the scope and essence of this invention. In addition, the terms in the claims have their simple, ordinary meaning, unless otherwise expressly and clearly defined by the patent holder. The use of the singular in the claims may mean one or more of the elements herein. In addition, the terms “connect” or “connects” or any common variant used in the detailed description or claims do not mean only direct connection. On the contrary, the two elements can be connected indirectly, but still be considered within the scope of the detailed description and claims as connected.

Claims (31)

1. Способ фрезеровки направляющего окна в обсадной колонне, включающий этапы, на которых:1. A method of milling a guide window in a casing string, comprising the steps of: вводят фрезерный узел внутрь первого ствола скважины, причем указанный узел содержит отклоняющий инструмент;a milling assembly is inserted inside the first wellbore, said assembly comprising a deflecting tool; используют первый режим работы указанного фрезерного узла для создания направляющего окна в обсадной колонне указанного первого ствола скважины;using the first mode of operation of the specified milling unit to create a guide window in the casing of the specified first wellbore; закрепляют указанный отклоняющий инструмент в указанном первом стволе скважины; иfixing said deflecting tool in said first wellbore; and используют второй режим работы указанного фрезерного узла для начала второго ствола скважины через указанное направляющее окно.use the second mode of operation of the specified milling unit to start the second wellbore through the specified guide window. 2. Способ по п. 1, в котором используют указанный второй режим работы, дополнительно включающий вращение колонны бурильных труб, присоединенной к указанному фрезерному узлу.2. The method of claim 1, wherein said second mode of operation is used, further comprising rotating a drill string connected to said milling assembly. 3. Способ по п. 2, в котором используют указанный первый режим работы, дополнительно включающий протекание флюида через указанную колонну бурильных труб и внутрь указанного фрезерного узла.3. The method of claim 2, wherein said first mode of operation is used, further comprising fluid flowing through said drill pipe string and into said milling assembly. 4. Способ по п. 3, в котором используют указанный первый режим работы, дополнительно включающий преобразование гидравлической энергии от указанного флюида во вращающее усилие.4. The method of claim 3, wherein said first mode of operation is used, further comprising converting hydraulic energy from said fluid to a rotational force. 5. Способ по пп. 1, 2, 3 или 4, дополнительно включающий этап, на котором отсоединяют указанную колонну бурильных труб от указанного отклоняющего инструмента.5. The method according to PP. 1, 2, 3 or 4, further comprising the step of disconnecting said drill pipe string from said deflecting tool. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что указанным отклоняющим инструментом является извлекаемый отклоняющий клин.6. The method according to p. 5, characterized in that said deflecting tool is a removable deflecting wedge. 7. Способ по пп. 1, 2, 3 или 4, дополнительно включающий этап, на котором изменяют положение указанного отклоняющего инструмента в первом стволе скважины в интервале между использованием указанного первого режима работы и использованием указанного второго режима работы.7. The method according to PP. 1, 2, 3 or 4, further comprising the step of changing the position of said deflecting tool in the first wellbore in the interval between using said first operating mode and using said second operating mode. 8. Система для фрезеровки направляющего окна в обсадной колонне, содержащая:8. A system for milling a guide window in a casing string, comprising: осевой фрезер, присоединенный к кольцевому фрезеру, причем указанная система выполнена с возможностью функционирования:an axial milling cutter connected to an annular milling cutter, said system being configured to function: (1) в первом режиме работы, в котором указанный кольцевой фрезер создает направляющее окно в обсадной колонне первого ствола скважины; и(1) in a first mode of operation, wherein said annular milling cutter creates a guide window in a casing of a first wellbore; and (2) во втором режиме работы, в котором указанный осевой фрезер начинает второй ствол скважины через указанное направляющее окно.(2) in a second mode of operation, wherein said axial milling cutter starts a second wellbore through said guide window. 9. Система по п. 8, отличающаяся тем, что указанный второй режим работы включает вращение колонны бурильных труб, присоединенной к осевому фрезеру.9. The system of claim 8, wherein said second mode of operation includes rotation of a drill pipe string connected to an axial milling cutter. 10. Система по п. 9, в которой указанный первый режим работы дополнительно включает вращение указанного кольцевого фрезера с использованием перепада давления.10. The system of claim 9, wherein said first mode of operation further includes rotating said ring mill using a pressure differential. 11. Система п. 10, в которой указанный первый режим работы дополнительно включает создание указанного перепада давления путем принуждения флюида течь через колонну бурильных труб, присоединенную к указанному кольцевому фрезеру.11. The system of claim 10, wherein said first mode of operation further includes generating said pressure drop by forcing fluid to flow through a drill pipe string connected to said annular milling cutter. 12. Система по п. 11, в которой указанный первый режим работы дополнительно включает преобразование гидравлической энергии указанного флюида во вращающее усилие.12. The system of claim 11, wherein said first mode of operation further includes converting the hydraulic energy of said fluid into a rotational force. 13. Система фрезеровки направляющего окна в обсадной колонне, содержащая:13. The milling system of the guide window in the casing, containing: колонну бурильных труб, присоединенную к осевому фрезеру;drill pipe string attached to an axial mill; извлекаемый отклоняющий клин, присоединенный к указанной колонне бурильных труб;a removable deflecting wedge attached to said drill pipe string; вращающуюся колонну, расположенную внутри указанного извлекаемого отклоняющего клина; иa rotating column located inside said recoverable deflecting wedge; and кольцевой фрезер, присоединенный к указанной вращающейся колонне.An annular milling cutter attached to said rotating column. 14. Система по п. 13, в которой указанная вращающаяся колонна дополнительно содержит силовую секцию.14. The system of claim 13, wherein said rotating column further comprises a power section. 15. Система по п. 14, в которой указанная вращающаяся колонна дополнительно содержит мешалку.15. The system of claim 14, wherein said rotating column further comprises a stirrer. 16. Система по п. 15, отличающаяся тем, что указанная вращающаяся колонна присоединена к смещаемой колонне.16. The system of claim 15, wherein said rotating column is connected to a displaceable column. 17. Система по п. 16, отличающаяся тем, что одно или более гидравлических уплотнений расположены в кольцевом пространстве между указанной смещаемой колонной и указанным извлекаемым отклоняющим клином.17. The system according to p. 16, characterized in that one or more hydraulic seals are located in the annular space between the specified offset column and the specified retractable deflecting wedge. 18. Система по пп. 13, 14, 15, 16 или 17, в которой указанная вращающаяся колонна дополнительно содержит поплавковый клапан.18. The system of claims. 13, 14, 15, 16 or 17, wherein said rotating column further comprises a float valve. 19. Система по пп. 13, 14, 15, 16 или 17, отличающаяся тем, что указанный кольцевой фрезер присоединен к указанной вращающейся колонне посредством трансмиссии.19. The system of claims. 13, 14, 15, 16 or 17, characterized in that said annular milling cutter is connected to said rotating column by means of a transmission. 20. Система по пп. 13, 14, 15, 16 или 17, отличающаяся тем, что указанный кольцевой фрезер присоединен к указанной трансмиссии посредством блока подшипников.20. The system of claims. 13, 14, 15, 16 or 17, characterized in that said ring milling cutter is connected to said transmission by means of a bearing block.
RU2017116982A 2014-12-17 2014-12-17 Single-pass mill unit RU2663007C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2014/070854 WO2016099486A1 (en) 2014-12-17 2014-12-17 Single-pass milling assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2663007C1 true RU2663007C1 (en) 2018-08-01

Family

ID=56127140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017116982A RU2663007C1 (en) 2014-12-17 2014-12-17 Single-pass mill unit

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20170335647A1 (en)
AR (1) AR102516A1 (en)
CA (1) CA2963231C (en)
RU (1) RU2663007C1 (en)
WO (1) WO2016099486A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10648266B2 (en) 2016-09-30 2020-05-12 Wellbore Integrity Solutions Llc Downhole milling cutting structures
US11408277B2 (en) 2020-10-28 2022-08-09 Saudi Arabian Oil Company Assembly, indicating device, and method for indicating window milling in a well
US11933174B2 (en) * 2022-02-25 2024-03-19 Saudi Arabian Oil Company Modified whipstock design integrating cleanout and setting mechanisms

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020170713A1 (en) * 2000-09-11 2002-11-21 Haugen David M. System for forming a window and drilling a sidetrack wellbore
US20090133877A1 (en) * 2004-11-23 2009-05-28 Michael Claude Neff One Trip Milling System
RU2410525C1 (en) * 2009-11-02 2011-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "ИНКОС" Arrangement of cutting tools of side opening in casing pipe of well and method of azimuthal orientation and attachment of wedge-diverter
RU2513956C1 (en) * 2012-12-27 2014-04-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for construction of downhole splitter and whipstock for its implementation
US20140131036A1 (en) * 2012-11-15 2014-05-15 Sidney D. Huval Apparatus and Method for Milling/Drilling Windows and Lateral Wellbores Without Locking Using Unlocked Fluid-Motor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5791417A (en) * 1995-09-22 1998-08-11 Weatherford/Lamb, Inc. Tubular window formation
US5944101A (en) * 1998-06-15 1999-08-31 Atlantic Richfield Company Apparatus for milling a window in well tubular
GB9907116D0 (en) * 1999-03-26 1999-05-19 Smith International Whipstock casing milling system
US9617791B2 (en) * 2013-03-14 2017-04-11 Smith International, Inc. Sidetracking system and related methods

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020170713A1 (en) * 2000-09-11 2002-11-21 Haugen David M. System for forming a window and drilling a sidetrack wellbore
US20090133877A1 (en) * 2004-11-23 2009-05-28 Michael Claude Neff One Trip Milling System
RU2410525C1 (en) * 2009-11-02 2011-01-27 Общество с ограниченной ответственностью "ИНКОС" Arrangement of cutting tools of side opening in casing pipe of well and method of azimuthal orientation and attachment of wedge-diverter
US20140131036A1 (en) * 2012-11-15 2014-05-15 Sidney D. Huval Apparatus and Method for Milling/Drilling Windows and Lateral Wellbores Without Locking Using Unlocked Fluid-Motor
RU2513956C1 (en) * 2012-12-27 2014-04-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Method for construction of downhole splitter and whipstock for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
US20170335647A1 (en) 2017-11-23
CA2963231C (en) 2019-04-02
CA2963231A1 (en) 2016-06-23
WO2016099486A1 (en) 2016-06-23
AR102516A1 (en) 2017-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10731417B2 (en) Reduced trip well system for multilateral wells
CA2732675C (en) Downhole hydraulic jetting assembly, and method for stimulating a production wellbore
US6752211B2 (en) Method and apparatus for multilateral junction
US10161227B2 (en) Permanent bypass whipstock assembly for drilling and completing a sidetrack well and preserving access to the original wellbore
US7575050B2 (en) Method and apparatus for a downhole excavation in a wellbore
US20070158069A1 (en) Method for drilling and casing a wellbore with a pump down cement float
RU2663007C1 (en) Single-pass mill unit
CA2965252A1 (en) Apparatus and methods for drilling a wellbore using casing
US10392904B2 (en) Lateral junction for use in a well
US8561722B2 (en) Methods of controllably milling a window in a cased wellbore using a pressure differential to cause movement of a mill
Al-Raml et al. Successful Sidetrack in Challenging Formation Resulted in CAPEX Reduction
US8763701B2 (en) Window joint for lateral wellbore construction
US11643879B2 (en) Nested drill bit assembly for drilling with casing
EP2447465A2 (en) System and method for opening a window in a casing string for multilateral wellbore construction
Robison Monobore Completions for Slimhole Wells
Valisevich et al. Complex well design for multilaterals offshore North Caspian Sea
RU2776020C1 (en) Deflector assembly with a window for a multilateral borehole, multilateral borehole system and method for forming a multilateral borehole system
Nunzi et al. Drive Down Costs at Surface: Eliminate Contingency Strings in Deepwater
RU2809576C1 (en) Well tools and system, method for forming well system (embodiments), and y-shaped block to provide access to the main or side well branch
EP2748402B1 (en) Methods of controllably milling a window in a cased wellbore using a pressure differential to cause movement of a mill
Hogg et al. Using Multilaterals to Extend Well Life and Increase Reserves: Case History of an Offshore Thailand Project
CA2707136C (en) A permanent bypass whipstock assembly for drilling and completing a sidetrack well and preserving access to the original wellbore
Portman et al. Cheap, Directional Wells Drilled Underbalanced With Coiled Tubing: An Experience in the Australian Outback