專利名稱：井下的多井結(jié)構(gòu)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及設置在用于深海的單個離岸立管內(nèi)的多井結(jié)構(gòu)。
背景技術：
美國專利申請公開文本2010/0126729公開了可用于通過單個主孔操作多個井的系統(tǒng)和方法。一個或多個腔接合部設置為與在所述單個主孔內(nèi)的一個或多個管路流體連通。每個腔接合部包括通過主孔與表面連通的第一孔口，和一個或多個輔助孔口，輔助孔口與所述多個井的各個井流體連通。通過腔接合部，可以單獨地或同時地通達每個井。具有上部開口和至少一個下部開口的孔選擇工具可以插入到腔接合部中，以使得一個或多個下部開口與在腔接合部中的孔口對準，從而使得能夠通過孔選擇工具通達所選擇的單個井或多個井，同時其他的井與腔接合部隔離。美國專利申請公開文本2010/0126729以其全文通過引用并入本文中。美國專利5，775，420公開了用于氣井的雙層完井(dual completion),所述氣井包括雙底基，帶有包括于底基中的主懸架。主、次撓性管柱(coiled tubing strings)以2度或更小的向下收斂的角度貫穿底基延伸。雙底基安裝在環(huán)形防噴器上。在環(huán)形防噴器的頂部是管扶正器，其使兩個彼此平行的管柱對齊。防噴器具有位于囊之下的雙側(cè)端口，允許操作者從環(huán)形空間生產(chǎn)氣體，以使氣體飄到大氣，或者在緊急狀況下泵入壓井液。管柱的對齊允許生產(chǎn)記錄器在任一個柱中運行。美國專利5，775，420以其全文通過引用并入本文中。美國專利3，601, 196公開了在雙平行管柱無管式井中打孔的方法。轉(zhuǎn)換通道或轉(zhuǎn)換端口連接這些管柱。每個管柱具有在轉(zhuǎn)換端口之下大約相同深度處的坐放短節(jié)(landingnipple)。放射性源工具包括在角度方向上發(fā)送放射物的放射性丸和用于在布置于管柱之一中的坐放短節(jié)中座放放射性源工具的座放元件,該放射性源工具通過上述的一個管柱泵送，直到座放元件放在坐放短節(jié)中。放射性丸與座放元件間隔預定距離懸掛，該預定距離大約為其要進行射孔所期望處于的水平。然后通過另一個管柱泵送射孔組件直到座放元件放入坐放短節(jié)，其中該射孔組件包括定向射孔槍、定向放射物檢測器、帶有用于使得射孔槍致動的電源的對放射物敏感的槍擊發(fā)機構(gòu)、用于促使射孔槍旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)設備、用于在布置于另一個管柱的坐放短節(jié)中座放射孔組件的座放元件、和用于移動射孔組件通過另一個管柱的移動設備。射孔組件的檢測器從座放元件以預定距離懸掛，以使得它放置在與位于相鄰管柱中的放射性丸相同的水平上。擊發(fā)機構(gòu)利用開關，該開關在通過放射物檢測器檢測到的放射物量達到預定水平時致動。當定向檢測器朝向放射性丸時，定向槍瞄準以便以預定角度方向擊發(fā)。射孔組件通過使流體管柱中循環(huán)而發(fā)生旋轉(zhuǎn)。在射孔槍已擊發(fā)后，射孔組件從所述另一個管柱移除。然后放射性源工具從所述一個管柱移除。在將放射性源工具和射孔組件再定位之后，射孔槍可以再裝載，并且射孔程序可以在井眼中的不同高度重復。美國專利3，601，196以其全文通過引用并入本文中。美國專利7，066, 267公開了分離機組件在導管內(nèi)放置在井下，用于分離放置在導管內(nèi)的兩個或更多管柱。分離機殼體可以包括第一孔和第二孔，用于從第二井分離第一井，和在孔之一中放置的塞子，其包括一頂面，該頂面對著另一孔向下傾斜。固定到分離機殼體并在塞子上方放置的一個或多個導向板朝向第一孔和第二孔中的一個引導鉆頭或其它工具。分離機殼體可以在導管射入適當位置之后沿著導管放置。根據(jù)該方法，在套管下入一個井中之后，將在孔之一中的塞子收回，以便使得第二鉆頭和第二套管將穿過先前包括有塞子的孔。美國專利7，066，267以其全文通過引用并入本文中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面提供一種離岸產(chǎn)油系統(tǒng)，其包括:在水體中的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)具有在水體的表面之上延伸的部分；設置在水體的底部處的井口裝置；立管，所述立管從井口裝置延伸到在表面之上延伸的所述部分；主井眼，所述主井眼延伸到位于水體之下的海底構(gòu)造中；和至少兩個副井眼，所述副井眼進一步地延伸到位于水體之下和主井眼之下的海底構(gòu)造中。


圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種浮動式離岸結(jié)構(gòu)和深水井眼的示意圖；圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種浮動式離岸結(jié)構(gòu)和深水井眼的示意圖；圖3a，3b和3c顯示了根據(jù)本發(fā)明的立管組件的頂剖視圖。
具體實施例方式在一個方面，本文公開的實施例涉及立管共享井口系統(tǒng)，其允許兩個或更多單個的井共享共同的深水立管。更具體地說，本文公開的實施例涉及立管共享井口系統(tǒng)，其可以在深水應用中使用。圖1:參考圖1，其顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種浮動式離岸結(jié)構(gòu)和深水井眼的示意圖。具體地，在圖1中，顯示了張力腿平臺(“TLP”)100。張力腿平臺(“TLP”)可用于深水環(huán)境，并且可以包括浮式平臺106，該浮式平臺利用系泊系統(tǒng)105系到泥線116。通常，系泊系統(tǒng)105包括張力腿101或鏈束，其將浮式平臺106連接到打入泥線116中的一個或多個基座103。因為張力腿101通常由具有低軸向伸縮的材料制造，例如由鋼管制成，因此張力腿101可以阻尼浮式平臺106相對于泥線116的豎直移動，同時允許一些水平運動。對浮式平臺106的豎直移動的限制可以防止立管和管道承受高張力和壓力，而水平方向的柔性允許浮式平臺106隨著波浪移動。在一些TLP中，可以使用8到32個張力腿101。每個張力腿101可以具有大約2到3英尺的外徑和大約3英寸的壁厚。本領域普通技術人員應當領會的是，用于系泊系統(tǒng)105的張力腿101的數(shù)量和尺寸可以根據(jù)水的深度和TLP100的尺寸而變化。TLP100可以包括多個甲板(desk),例如主甲板102和露天甲板104。主甲板102和露天甲板104可以容納鉆井和生產(chǎn)作業(yè)所需的設備的各種零件。另外，主甲板102和/或露天甲板104可以包括多個狹槽118，多個立管110的每一個可以貫穿狹槽118延伸。根據(jù)本發(fā)明，立管110可以包括單孔立管或雙孔立管。如圖1所示的立管110是雙孔立管，因為它包括外立管122和至少一個內(nèi)立管124。雙孔立管可比單孔立管經(jīng)受的靜壓更高，因此，在深水環(huán)境優(yōu)選的是雙孔立管。多個立管110的每一個可以利用立管張緊裝置112與露天甲板104或主甲板102連接。立管張緊裝置112可以安裝在TLP結(jié)構(gòu)100和立管110之間，并且不管浮式平臺106為任何向上或向下運動，立管張緊裝置可以用于施加恒定的向上軸向力到立管110。本領域普通技術人員應當領會的是，立管張緊裝置112可以使用例如可以將向上軸向力施加到立管110上的液壓活塞缸或偏壓彈簧。因為通過立管張緊裝置112施加的向上軸向力與TLP100的豎直的或水平的運動無關，因此，如果TLP豎直地向下移動，張緊裝置112例如可以防止立管110彎曲。盡管參考圖1詳細描述了 TLP，但其他的浮式結(jié)構(gòu)也可以用于支撐立管110的上端122。本領域普通技術人員應當領會的是，替換的浮式結(jié)構(gòu)例如spar平臺、半潛式平臺、鉆井船、無人設備和導管支承系統(tǒng)也在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。圖2:參考圖2，其顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種浮動式離岸結(jié)構(gòu)和深水井眼200的示意圖。所顯示的立管共享井口組件220設置在浮動式結(jié)構(gòu)(未單獨圖示)的甲板202上。立管共享井口組件220可以包括立管共享井口板203，其具有設置在其上的兩個或更多個表面采油樹(surface tree)205。表面采油樹205可以包括用于控制通過立管共享井口組件220的流體流的多個閥、短管和配件。立管組件210可以從立管共享井口組件220向下延伸，經(jīng)過水位線214，并可以與設置在泥線216處的海底井口裝置215密封地接合。在一些實施例中，立管組件210可以是雙孔立管，其具有同心地圍繞內(nèi)立管224設置的外立管222。雙孔立管可以比單孔立管具有更高的壓力級別，并可以優(yōu)選地用于具有高靜水壓的深水環(huán)境。一系列的同心的套管節(jié)段230a-d可以設置在海底井口組件215之下，以為主井眼201加襯。本領域普通技術人員應當領會的是，可以使用任意數(shù)量和尺寸的套管節(jié)段230，通常從具有大直徑的套管的較短節(jié)段開始，并且隨著主井眼201鉆得更深，隨后套管的每個節(jié)段的長度增加，直徑減少。主井眼201是單井眼，具有與海底井口組件215相對應的初始直徑。主井眼201所鉆的深度可以由多種因素決定，例如目標儲層的位置和鉆探地層的組成。在期望的主井眼深度達到后，兩個或更多個副井眼218、219可以從主井眼201的圓周或底部表面鉆出。理想的是，從主井眼201的底部表面鉆出副井眼218、219，因為圓周表面可以由套管節(jié)段加固。從主井眼201鉆出多個副井眼218、219可以允許利用連接到在甲板202上的單個狹槽的單個立管組件而使流體同時從儲層的多個區(qū)域產(chǎn)出。圖3A, 3B 和 3C:簡要地參考圖3a，3b和3c，其中分別顯示了立管組件210a、210b和210c的頂視圖。參考圖3a，顯示了設置在立管組件210a中的分隔器232a。分隔器232a是平的，并且將立管組件210a的內(nèi)立管224分成兩個不同的區(qū)域A，B。替換的分隔器232b和232c分別在圖3b和3c中顯示。分隔器232b將立管組件210b的內(nèi)立管224分成三個區(qū)域A、B和C，而分隔器232c將立管組件210c的內(nèi)立管224分成四個區(qū)域A、B、C和D。分隔器232a、232b和232c可以利用現(xiàn)有技術中任何已知的方式固定在內(nèi)立管224中。例如分隔器232a、232b和232c可以與內(nèi)立管224整體地形成，或者可以分開地利用摩擦裝配、焊接、粘合或機械性的緊固件例如螺栓和鉚釘安裝。在使用單孔立管而不是雙孔立管的實施例中，分隔器232a、232b和232c可以安裝成使得在單孔立管內(nèi)的容積分別分成兩個、三個或四個不同的區(qū)域。一起參考圖2和3a_c，通過防止鉆柱跨到主井眼201的其他區(qū)域中，分隔器232a、232b和232c可以允許鉆柱下入主井眼201的特定區(qū)域中。此外，在生產(chǎn)過程中，分隔器232可以用于將副井眼218、219每個的生產(chǎn)管保持分開，從而防止生產(chǎn)管被破壞。為簡單起見，主井眼201將被看作具有平的分隔器232，其將井眼201分成兩個區(qū)域A、B。然而，正如以上的描述，也可以使用替換的分隔器將主井眼201分成多于兩個的區(qū)域。一旦分隔器232就位，第一副井眼218和第二副井眼219可以分別從主井眼201的區(qū)域A和B鉆出。在第一和第二副井眼218、219鉆到期望深度后，可以開始完井操作。生產(chǎn)管226可以安裝在副井眼218、219的每一個中。生產(chǎn)管226可以從副井眼218、219的每一個向上延伸到立管共享井口組件220，其中生產(chǎn)管226的每條線路可以與多個表面采油樹205的一個連接。在這樣的結(jié)構(gòu)中，可以分開地控制來自多個副井眼218、219的每一個的流體流。盡管如圖2所示的副井眼218、219是豎直的井眼，但本領域普通技術人員應當領會的是，也可利用定向鉆井來鉆出非豎直井眼。副井眼218、219的軌線和深度可以根據(jù)目標儲層的位置確定，并且副井眼218、219可以具有不同的軌線和/或深度。已有的離岸浮動式結(jié)構(gòu)對于浮動式結(jié)構(gòu)上的每個狹槽上具有單個井眼，這種浮動式結(jié)構(gòu)可以進行改進以包括上述的立管共享井。在一個實施例中，所有的生產(chǎn)管可以從現(xiàn)有的井中拉出，并且分隔器232可以安裝在立管組件中。一個或多個副井眼可以從已有的井眼鉆出，新的生產(chǎn)管可以安裝在鉆出的副井眼的每一個中，由此允許從副井眼的每個進行生產(chǎn)。為了控制從多個副井眼的每一個中產(chǎn)出的流體的流動，立管共享井口組件可以安裝在浮動式結(jié)構(gòu)上，立管共享井口組件對于每個生產(chǎn)管的線路具有一個表面采油樹。一起參考圖1和2，立管共享井口組件220僅僅占據(jù)在浮動式離岸結(jié)構(gòu)上的一個狹槽118。這有利地減小了浮動式離岸結(jié)構(gòu)的尺寸，以最小化制造和安裝費用。然而，也可能期望最大化由每個浮動式離岸結(jié)構(gòu)生產(chǎn)出的流體量。盡管為浮動式離岸結(jié)構(gòu)增加狹槽可以允許該結(jié)構(gòu)容納更多數(shù)量的井，但另加的狹槽可能要求浮動式離岸結(jié)構(gòu)的尺寸增加。本申請有利地容許從更多數(shù)量的井進行生產(chǎn)，而沒有增大浮動式離岸結(jié)構(gòu)的尺寸。如以上參考圖2所描述，立管共享井口組件220可以連接到至少兩個副井眼218、219，并且，這樣，與具有僅連接到一個井眼的每個狹槽118的單個井口裝置的相同尺寸的浮動式離岸結(jié)構(gòu)相比，根據(jù)本發(fā)明的浮動式離岸結(jié)構(gòu)可以從大約2至4倍多的井中產(chǎn)出流體。有利地，根據(jù)本發(fā)明的浮動式離岸結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的流體量可以增加，這可以相當于提高了生產(chǎn)率和/或減小了離岸結(jié)構(gòu)的尺寸。此外，因為更多數(shù)量的井可以生產(chǎn)流體，儲層可以更快地采完，所以降低了浮動式離岸結(jié)構(gòu)所需要的設計壽命。因此，對該結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護費用也可以減少。另外，在一些實施例中，現(xiàn)有的離岸結(jié)構(gòu)可以進行改進以包括在本文中描述的立管共享井口系統(tǒng)。改進現(xiàn)有的浮動式離岸結(jié)構(gòu)可以延長該結(jié)構(gòu)的壽命，并且也可以增加該結(jié)構(gòu)的流體生產(chǎn)能力。有利地，在一些實施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)可以允許通過立管共享井的一條腿對通常不能保證獨立井的邊界儲層進行抽取和排出。這可以提高儲層的最終采收率。說明性的實施例:
在一個實施例中，公開了一種離岸石油生產(chǎn)系統(tǒng)，其包括:在水體中的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)具有在水體的表面之上延伸的部分；設置在水體的底部處的井口裝置；立管，所述立管從井口裝置延伸到在表面之上延伸的所述部分；主井眼，所述主井眼延伸到位于水體之下的海底構(gòu)造中；和至少兩個副井眼，所述副井眼進一步地延伸到位于水體之下和主井眼之下的海底構(gòu)造中。在一些實施例中，該系統(tǒng)還包括在副井眼的每一個內(nèi)的生產(chǎn)管。在一些實施例中，生產(chǎn)管從副井眼延伸到在表面之上延伸的所述部分。在一些實施例中，立管包括用于將立管分隔成至少兩個區(qū)域的至少一個分隔器。在一些實施例中，區(qū)域的每一個包括從副井眼延伸的生產(chǎn)管。在一些實施例中，主井眼還包括套管柱。在一些實施例中，副井眼的每一個還包括套管柱。在一些實施例中，立管的頂端連接到在結(jié)構(gòu)上的井口。在一些實施例中，在結(jié)構(gòu)上的井口包括至少兩個表面采油樹。在一些實施例中，立管包括至少三個區(qū)域。以上根據(jù)有限數(shù)量的實施例對本發(fā)明作出了描述，但本領域技術人員受益于本發(fā)明公開的內(nèi)容，應當領會的是，也可以設計其他的實施例，而不脫離本文公開的本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明的范圍應當僅僅由后附的權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種離岸產(chǎn)油系統(tǒng),包括: 在水體中的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)具有在水體的表面之上延伸的部分； 設置在水體的底部處的井口裝置； 立管，所述立管從井口裝置延伸到在表面之上延伸的所述部分； 主井眼，所述主井眼延伸到位于水體之下的海底構(gòu)造中；和 至少兩個副井眼，所述副井眼進一步地延伸到位于水體之下和主井眼之下的海底構(gòu)造中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括在副井眼的每一個內(nèi)的生產(chǎn)管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中生產(chǎn)管從副井眼延伸到在表面之上延伸的所述部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中立管包括用于將立管分成至少兩個區(qū)域的至少一個分隔器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中每個區(qū)域包括從副井眼延伸的生產(chǎn)管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中主井眼還包括套管柱。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中每一個副井眼還包括套管柱。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中立管的頂端連接到在結(jié)構(gòu)上的井口裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中在結(jié)構(gòu)上的井口裝置包括至少兩個表面采油樹。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中立管包括至少三個區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種離岸產(chǎn)油系統(tǒng)，包括在水體中的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)具有在水體的表面之上延伸的部分；設置在水體的底部處的井口裝置；立管，所述立管從井口裝置延伸到在表面之上延伸的所述部分；主井眼，所述主井眼延伸到位于水體之下的海底構(gòu)造中；和至少兩個副井眼，所述副井眼進一步地延伸到位于水體之下和主井眼之下的海底構(gòu)造中。
文檔編號E21B33/047GK103189592SQ201180051738
公開日2013年7月3日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者劉漢中 申請人:國際殼牌研究有限公司