專利名稱：具有鉆進控制的液壓鉆井方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及液壓鉆井設(shè)備和方法，特別地涉及一種用于為液壓鉆井的向下鉆 進提供鉆井流體的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在液壓鉆井操作中，高壓鉆井流體通過鉆頭排出以作為高速切割射流，該高速切 割射流將其所指向的材料切掉從而形成鉆孔。隨著去除材料，鉆頭前進從而使鉆孔延伸進 入地層中。鉆頭通常附接至管狀工作柱，高壓流體供給至管狀工作柱，并且由流體施加在工 作柱和鉆頭上的力沿向前方向驅(qū)動它們。鉆頭前進的速度受到附接至工作柱并且以受控速 度放出的纜索限制。限制纜索的使用具有某些局限性和缺點。它不僅需要纜索自身，而且需要用于該 纜索的滾筒或存放卷筒以及用于控制纜索放出速度的制動器或一些其它裝置。在顯著的張 力作用下，纜索(不管是阻止鉆柱前進還是用來收回鉆柱)將拉伸，從而難以精確地控制鉆 柱的鉆進速度。還存在纜索可能斷裂的可能性，這將必須停止鉆井操作以收回鉆頭，修理纜 索，以及在纜索斷裂時鉆頭由于與地層碰撞而受損的情況下可能還需要修理或更換鉆頭。在美國專利5，255，750中描述的方法通過形成“液壓制動器”而解決了上述問題 中的至少一些問題，該液壓制動器利用了一組雙重作用密封件，一重作用在于密封鉆井設(shè) 備的外直徑(OD)，第二重作用在于將鉆井設(shè)備密封在鉆井設(shè)備長度的連續(xù)圓筒內(nèi)。在這些 密封件之間，固定尺寸的孔口安裝用于允許捕獲在這些密封件內(nèi)的流體逸出，從而降低流 體體積并且允許鉆井設(shè)備以受控的鉆進速度運動。該密封件/孔口系統(tǒng)的使用具有若干局限性和缺點。這些密封件必須在惡劣的充 滿顆粒物的環(huán)境中工作，該環(huán)境通常為油井或氣井鉆井操作，并且在一些情況中密封件的 泄漏將使得該系統(tǒng)失效?？卓谠诟邷馗邏合虏僮鞯耐瑫r還必須保持非常精確的尺寸和形 狀，并且孔口允許磨蝕材料穿過而不會受到消蝕。鉆井設(shè)備的長度和連續(xù)圓筒的組合必須 在操作之前計劃好并且不能改變，否則密封件將不會同時就位。另外，一旦將孔口選擇為給 出所期望的鉆進速度，在沒有將整個鉆井設(shè)備帶到地面并且對該孔口進行物理改變的情況 下，不能改變該速度以用于更快或更慢的鉆進速度。另外，采用密封件/孔口方法，必須使用單件設(shè)備來將鉆井設(shè)備從地面下降到用 于安放密封件的位置中。這需要具有控制纜索和鉆井設(shè)備放出速度的能力的纜索和滾筒。 一旦鉆井設(shè)備已經(jīng)完成了其液壓鉆井操作，必須采取一種方法以將鉆井設(shè)備撤回到原始井 (至少)中或者經(jīng)過所有路途回到地面以修理密封件或改變孔口。

發(fā)明內(nèi)容
在第一方面中，提供了一種液壓鉆井系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于沿井眼向下安放的工 作柱，該工作柱具有遠(yuǎn)端部、近端部和內(nèi)表面；造斜器，該造斜器設(shè)在工作柱的遠(yuǎn)端部處并 且具有孔；連接柱，該連接柱設(shè)置成穿過工作柱內(nèi)部，該連接柱在連接柱與工作柱的內(nèi)表面之間形成環(huán)形空間，連接柱具有近端部和遠(yuǎn)端部；以及鉆井設(shè)備，該鉆井設(shè)備與連接柱的遠(yuǎn) 端部連接，該鉆井設(shè)備具有與鉆管(drill tubing)的近端部連接的流通裝置，該鉆管具有 在鉆管的遠(yuǎn)端部處開放的內(nèi)孔，所述流通裝置具有至少一條使得環(huán)形空間與鉆管的內(nèi)孔流 體連通的管道，鉆管穿過造斜器的孔。在將加壓鉆井流體引入環(huán)形空間中時，鉆井流體可通 過流通裝置進入鉆管，并且從鉆管的遠(yuǎn)端部排出。在另一個方面中，提供了一種液壓鉆井的方法。該方法包括在工作柱的遠(yuǎn)端部處 使造斜器裝置與工作柱的內(nèi)表面密封地接合，該造斜器具有貫穿其中的孔；提供一種鉆井 設(shè)備，該鉆井設(shè)備具有具有內(nèi)孔、近端部和遠(yuǎn)端部的鉆管；和流通裝置，該流通裝置具有 至少一條在將鉆井設(shè)備插入工作柱中時使得由工作柱的內(nèi)表面形成的環(huán)形空間與鉆管的 內(nèi)孔流體連通的管道；將鉆井設(shè)備與連接柱連接并且將鉆井設(shè)備向下插入工作柱中；將鉆 管的至少一部分插入穿過造斜器；以及將加壓鉆井流體引入環(huán)形空間中，該加壓鉆井流體 穿過流通裝置進入鉆管中并且從鉆管的遠(yuǎn)端部排出作為切割射流。


參照附圖，其中相同的附圖標(biāo)記在這些視圖中表示相同部件，在這些附圖中以舉 例的方式而不是以限定的方式詳細(xì)地說明了本發(fā)明的幾個方面，附圖中圖1為根據(jù)本發(fā)明的鉆井設(shè)備的一個實施例的示意性正視圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明另一個方面的鉆井設(shè)備的另一個實施例的示意性正視圖；以及圖3為流通裝置的示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖給出的詳細(xì)說明旨在說明本發(fā)明的各個實施例，而并不旨在代表只 是由本發(fā)明人想到的實施例。該詳細(xì)說明包括具體細(xì)節(jié)，以用于提供對本發(fā)明的全面理解。 但是，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況也可以實施本 發(fā)明。圖1顯示出在一個方面中的鉆井設(shè)備。在圖1中，該設(shè)備被顯示為與用陰影線示 出的橫向鉆孔11的鉆出相關(guān)，該橫向鉆孔在地層中從主鉆孔12延伸。主鉆孔12可以是豎 直的、偏斜的或水平的，并且可以是從地面延伸的鉆孔或者從其橫向延伸的鉆孔。鉆井設(shè)備10可以包括在主鉆孔12中延伸的管狀工作柱14。造斜器18可與鉆柱 的下端部連接。造斜器18包括貫穿其中而形成的孔18a，以便允許鉆管16運動穿過該孔 18a。在一個方面中，可在孔中設(shè)置輥子以幫助鉆管16穿過孔18a。孔18a用來使穿過其中 前進的任何鉆管16彎曲，并且將它從工作柱14的長軸線向外引導(dǎo)。鉆井設(shè)備10還包括鉆管16。該鉆管16可在工作柱14內(nèi)軸向運動，并且鉆管16 的遠(yuǎn)端部部分包括鉆頭17。內(nèi)孔16a穿過鉆管16，并且在鉆頭17處開放。鉆頭17可以 具有任意合適的設(shè)計，并且在一個實施例中，它包括噴嘴，該噴嘴從其內(nèi)孔向其外表面開放 并且用來產(chǎn)生出能夠破碎地層材料的切割射流，例如在美國專利4，787，465,4, 790，394和 6，206，112中所公開的噴嘴。除了產(chǎn)生切割射流之外，如例如在美國專利4，763，734中所述的，鉆井流體在鉆 頭17上施加力，該力沿著向前方向驅(qū)動鉆管16和鉆頭17遠(yuǎn)離地面而進入主鉆孔12中。
為了用來鉆出鉆孔，在造斜器18的孔18a中設(shè)置橫向鉆管16。通過使鉆管16前 進穿過造斜器18的孔18a，鉆管16的遠(yuǎn)端部部分可以被引導(dǎo)離開主鉆孔12以形成橫向鉆 孔11?？梢栽诳?8a中設(shè)置密封件沈以便控制(例如阻止)流體流動穿過鉆管16與造斜 器孔18a之間的界面。流通裝置60在橫向鉆管16的上端部處。該流通裝置60包括至少一個管道62，該 至少一個管道在第一端部處在流通裝置60的外表面上開放并且延伸以通入橫向鉆管16的 內(nèi)孔16a。管道62使得接觸流通裝置60的外表面的任意流體可流通至鉆管16的內(nèi)孔16a 并且從中流到鉆頭17 (參見箭頭F)。流通裝置60和橫向鉆管16可通過安裝在包括桿(比如抽油桿)64柱的連接柱 65上而設(shè)置在柱中并且在其中軸向運動。如所能意識到的，抽油桿在油井操作中例如用來 驅(qū)動井下泵等。桿64可包括標(biāo)準(zhǔn)形式的抽油桿、光桿等。桿64可以為實心桿或者在本發(fā) 明的任意情況中用來設(shè)置并且控制鉆管16的運動而不是輸送流體。桿64可被連接以形成 柱，以使得流通裝置60可被下降至在工作柱14內(nèi)的選定位置。可以將桿64添加至柱的上 端部64a以延長柱的長度。這些桿64柱的上端部6 可從工作柱14的頂部(例如在地面處)延伸。上密封 元件66可以在工作柱14與桿64之間形成密封，以使得圍繞著桿64/流通裝置60/鉆管16 與工作柱14的內(nèi)壁形成密封的環(huán)形空間68。如前面所指出的一樣，環(huán)形空間68在其下端 部處由密封件沈密封。穿過上密封元件66的桿64可以是光桿以保持桿64與上密封元件 66之間的密封。在一個方面中，可能期望在桿64柱的上端部6 附近使很多段桿64是光 桿。桿64柱的上端部6 可以與包括制動器72的鉆機絞車70連接。比如鉆機吊卡 和游動滑車73的裝置將桿鉆柱64固定至絞車70。制動器72可以以各種方式操作。如果期望避免制動器72的手動操作，則制動器 72可以包括自動或遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)。在一個實施例中，例如，制動器72可以通過自動系統(tǒng)操 作，該自動系統(tǒng)監(jiān)測絞車70中的張力并且操作制動器72以將張力保持在選定的范圍內(nèi)。制 動器72可以例如由馬達操作。張力可例如通過安裝在鉆井繩、絞車70等上的張力計來進 行監(jiān)測。這些張力讀數(shù)可以自動地或者通過人工監(jiān)測地反饋給用于制動器馬達的控制器并 且給控制器發(fā)出指令。根據(jù)本發(fā)明一個方面的方法包括使工作柱14下入現(xiàn)有的豎直、偏斜或水平井眼 12中。在工作柱14的底部處，可設(shè)置造斜器18，該造斜器用來使鉆井設(shè)備10例如沿著徑 向方向偏離現(xiàn)有井眼12的長軸線。鉆井設(shè)備10從地面插入工作柱14內(nèi)。鉆井設(shè)備10包括一段鉆管16，其中鉆頭 17附接至鉆管16的遠(yuǎn)端部并且流通裝置60附接至鉆管16的上端部。通過補充比如抽油 桿的桿64接頭來將該鉆井設(shè)備10下放到鉆井12中，每次連接使得鉆井設(shè)備10進一步前 進到現(xiàn)有井眼12中。造斜器18包括密封件沈，該密封件形成用來密封抵靠在鉆管16的外直徑上，并且 保持環(huán)形空間68中的壓力密封，同時允許鉆管16向前運動穿過密封件26。一旦鉆頭17進入密封裝置16，在地面設(shè)施處結(jié)合有地面密封裝置66，并且桿64 經(jīng)由常規(guī)工具保持與鉆井鉆機或修井設(shè)備游動滑車連接。高壓流體比如通過端口 74在地面密封件66下方注入到系統(tǒng)中。該高壓流體沿著工作柱14向下泵送并且在流通裝置60 處進入鉆井設(shè)備10。一旦在鉆井設(shè)備10內(nèi)，流體流向鉆頭17，在鉆頭處壓力使得有效地產(chǎn)生出在鉆井 設(shè)備10上向下拉的力。流體還離開鉆頭17作為高速切割射流，該高速切割射流被導(dǎo)向要 被切除的地層以形成橫向孔11。由高壓力形成的該向下力受到已經(jīng)結(jié)合到在操作中所用的鉆機絞車70中的制動 器72的阻擋。通過釋放制動器72上的壓力，鉆機操作人員允許整個鉆井設(shè)備10向前運動 并且以所期望的任何速度穿透地層。在鉆井設(shè)備10已經(jīng)完成規(guī)定的橫向孔11時，可通過使用絞車70使鉆井設(shè)備立即 撤回以將該設(shè)備向后拉動穿過造斜器裝置18。如果期望的話，可使造斜器18重新取向，并 且如果鉆井設(shè)備10還沒有就位的話，則鉆井設(shè)備可重新設(shè)置到底部密封件沈中，并且可鉆 出另一個橫向孔(未示出)。該過程可重復(fù)進行多次。該裝置和方法可以具有許多重要的特征和優(yōu)點。它允許使用桿64來展開和撤回 鉆井設(shè)備10。桿64在許多油田中是廉價并且充足的。桿64可用來使鉆井設(shè)備10 “工作” 以提供實現(xiàn)所期望的橫向孔11的長度的增大可能性。還有，本發(fā)明允許使用鉆機的絞車70 和制動器72 (在操作中已經(jīng)需要)來限制和控制鉆井設(shè)備10的鉆進速度。圖2顯示出另一個方面的鉆井設(shè)備110。管狀工作柱114可被插入到主鉆孔112 中。造斜器18可以在工作柱114的下端部處連接，并且可具有穿過造斜器18的孔118a。鉆井設(shè)備110可具有可插入穿過造斜器118的孔118a的鉆管116。造斜器118的 孔118a在穿過造斜器118時可改變鉆管116的方向?？?18a可用來使鉆管116從工作柱 114的長軸線向外彎曲。鉆頭117可設(shè)在鉆管116的遠(yuǎn)端部上。鉆頭117可以具有包括噴 嘴的任意合適設(shè)計，以產(chǎn)生出期望的切割射流。流通裝置160可設(shè)在鉆管116的上端部處。流通裝置160可具有一條或多條管道 162，該一條或多條管道使鉆管116的孔116a與由工作柱114形成的環(huán)形空間流體連通。流通裝置160可與由連續(xù)桿、連續(xù)的連續(xù)管(coil tubing)等構(gòu)成的連續(xù)連接柱 150的遠(yuǎn)端部連接。出于說明的目的，連續(xù)指的是與由多根端對端連接的桿形成的連接柱相 比向下穿過主鉆孔115的連接柱的長度沿著其長度方向沒有斷開。保持著連接柱150和鵝 頸管153的卷軸152可在地面處設(shè)有噴射頭154，以便將連接柱150供給到工作柱114中。 封井器(stripper) 156可設(shè)在工作柱114的頂端部處，以便在工作柱114與連接柱150之 間形成密封。鉆井設(shè)備110可用來通過使用連接柱150來使鉆管116前進穿過造斜器118并且 橫向出來進入橫向鉆孔111中以便鉆出橫向鉆孔111。通過控制連接柱150穿過噴射頭IM 并且沿著工作柱114向下的量，可控制鉆管116的頭部117的前進/鉆進。鉆井流體可泵送到形成在連接柱150與工作柱114之間的環(huán)形空間中，并且可比 如通過端口 174在該環(huán)形空間中加壓。環(huán)形空間中的加壓鉆井流體可穿過流通裝置160中 的其中一條管道162進入鉆管116的孔116a而作為切割射流從鉆頭117排出。在從鉆頭 117排出的切割射流切入橫向鉆孔111中時，連續(xù)管噴射頭IM可用來使連接柱150沿著 工作柱114向下前進，并且由此使鉆管116前進穿過造斜器118并且進一步進入橫向鉆孔 111。
圖2所示的鉆井設(shè)備110可采用流經(jīng)工作柱114與連接柱150之間的環(huán)形空間中 以產(chǎn)生切割射流的一種類型鉆井流體。但是，在一些情況中，可能期望將附加流體與鉆井流 體混合。圖3顯示出另一個方面的流通裝置沈0。在所用的連接柱150為具有內(nèi)孔150A的 連續(xù)管時，流通裝置260可以與圖2所示的鉆井設(shè)備110—起使用，以便給用來液壓鉆出橫 向鉆孔111的鉆井流體添加附加流體。流通裝置260具有很多條通向內(nèi)部通道沈4的管道沈2。流通裝置沈0的底端部 可與鉆管116連接，并且內(nèi)部通道264可與鉆管116的孔116a流體連通。管道262使工作 柱114與連接柱150之間的環(huán)形空間與內(nèi)部通道沈4以及鉆管116的孔116a流體連通。在 環(huán)形空間填充有加壓鉆井流體時，加壓鉆井流體可通過流通裝置沈0中的管道262進入鉆 管116，進入流通裝置沈0的內(nèi)部通道沈4中，然后進入鉆管116的孔116a中。在連接柱150的孔150a與內(nèi)部通道264之間可設(shè)置單向流量閥沈6。與鉆井流體 不同的附加流體可沿著連接柱150的孔150a向下通過，在那里它可通過單向閥266并且進 入流通裝置260的內(nèi)部通道沈4。該附加流體可以是與鉆井流體不同的任意合適的流體，該 附加流體包括但不限于水、酸、氯化鉀、磨粉漿、氮、其它化學(xué)藥劑或材料等中的一種或組合O這樣，可以設(shè)置從地面通過連接柱150的孔150a進入到流通裝置沈0的直接管道 以與通過管道262進入流通裝置沈0的鉆井流體混合。單向閥266可允許附加流體向下穿 過連接柱150的孔150a而進入內(nèi)部通道164，但防止鉆井流體從內(nèi)部通道164進入連接柱 150 的孔 150a。在一個方面中，在附加流體和鉆井流體在內(nèi)部通道沈4中混合時，單向閥266和/ 或管道262可布置成使得附加流體比如通過文丘里效應(yīng)與鉆井流體混合。例如，如果所用的附加流體是用于鋼套管的射流鉆井或者巖石的磨蝕輔助切割的 磨蝕液，則可將磨蝕液輸送穿過連接柱150的孔150a以在流通裝置沈0中與鉆井流體混 合。通過調(diào)節(jié)相應(yīng)的壓力和流量，可獲得對于射流鉆井而言視為最佳的混合物。所期望的 高壓和流量的主要源將進入，作為從工作柱114與連接柱150之間的環(huán)形空間穿過流通裝 置260的流通管道262的鉆井流體，在該連接柱處，摩擦沖擊將明顯低于在連接柱150的更 小直徑的孔150a內(nèi)發(fā)現(xiàn)的摩擦。通過來自環(huán)形空間的鉆井流體的明顯更高壓力以及流量 使從連接柱150進入流通裝置沈0的磨蝕液增加，由此在鉆頭117處以所需的壓力和流量 輸送附加流體和鉆井流體的所需泥漿。在只需要磨蝕漿液在鋼套管中切出孔的情況中，一 旦決定鉆頭117已經(jīng)穿透套管，則將中斷從連接柱150流出的泥漿流。然后，可以在沒有設(shè) 置為通過連接柱150的附加流體的磨蝕添加劑的情況下繼續(xù)進行鉆井過程。在噴射鉆井過程由于特別難以切割巖石而碰到困難的情況下，通過在鉆井流體作 為切割射流排出之前只是開始使附加流體沿著連接柱150向下流動以與鉆井流體混合，從 而可以將附加流體(比如磨蝕液)通過管道262重新引入到進入流通裝置260的鉆井流體 中。一旦橫向鉆孔111已經(jīng)實現(xiàn)其進入地層的目標(biāo)鉆進(例如30米、50米、100米)， 則流通裝置沈0可允許引入附加流體(比如酸或其它化學(xué)藥劑等)以通過將附加流體和鉆 井流體的混合物注入到橫向鉆孔111中來幫助推進橫向鉆孔111。在鉆頭117將已經(jīng)處于 橫向鉆孔111的底端處時，不需要任何起下鉆(tripping)。通過調(diào)節(jié)附加流體和鉆井流體的壓力、流量和化學(xué)藥劑，可實現(xiàn)對新鉆出的橫向鉆孔111進行酸化處理或化學(xué)處理。在另一個方面中，附加流體和鉆井流體的協(xié)作與對在工作柱114與主鉆孔112的 套管之間的回流的密封相組合允許進行擠酸。在再一個方面中，可以調(diào)整壓力和流量，并且通過連接柱150引入其它所期望的 元素(包括水、酸、砂子或其它支撐劑)作為附加流體，以用于從橫向鉆孔111的底端進行 液壓裂化或酸裂化。在這個方面中，鉆管116在鉆頭117附近可配備有可膨脹封隔器，這將 使鉆頭區(qū)域與橫向鉆孔111和主鉆孔112的其余部分密封。所公開的實施例的前述說明用來使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制造或使用本發(fā)明。對 那些實施例作出的各種變型對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的，并且在此所限定的一 般原理可以適用于其它實施例而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明并不旨在局限 于在此所示的實施例，而是旨在符合與權(quán)利要求書一致的全部范圍，其中成單數(shù)形式(例 如采用冠詞“a”或“an”)的元件并不旨在表示“一個且只有一個”(除非特別指明)，而是 表示“一個或多個”。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知或隨后逐漸知曉的與在整個公開中所描 述的各個實施例的元件等同的所有結(jié)構(gòu)和功能旨在由權(quán)利要求書的要素所涵蓋。而且，不 管這些公開內(nèi)容在權(quán)利要求中是否有明確記載，在此所公開的任何內(nèi)容對公眾來說都不是 專用的。
權(quán)利要求
1.一種液壓鉆井系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于沿井眼向下放置的工作柱，所述工作柱具有遠(yuǎn)端部、近端部和內(nèi)表面；造斜器裝置，所述造斜器裝置設(shè)在工作柱的遠(yuǎn)端部處并且具有孔；連接柱，所述連接柱設(shè)置成在工作柱內(nèi)部穿過，所述連接柱在連接柱與工作柱的內(nèi)表 面之間形成環(huán)形空間，連接柱具有近端部和遠(yuǎn)端部；以及鉆井設(shè)備，所述鉆井設(shè)備與連接柱的遠(yuǎn)端部連接，所述鉆井設(shè)備具有與鉆管的近端部 連接的流通裝置，所述鉆管具有在鉆管的遠(yuǎn)端部處開放的內(nèi)孔，所述流通裝置具有至少一 條使環(huán)形空間與鉆管的內(nèi)孔流體連通的管道，所述鉆管穿過造斜器的孔，其特征在于，在將加壓鉆井流體引入環(huán)形空間中時，鉆井流體能夠通過流通裝置進入 鉆管，并且從鉆管的遠(yuǎn)端部排出。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓鉆井系統(tǒng)，還包括下密封元件，所述下密封元件鄰近工作 柱的遠(yuǎn)端部并且密封地接合在工作柱的內(nèi)表面與造斜器之間。
3.如權(quán)利要求2所述的液壓鉆井系統(tǒng)，還包括上密封元件，所述上密封元件鄰近工作 柱的近端部并且密封地接合在工作柱的內(nèi)表面與桿柱之間。
4.如權(quán)利要求3所述的液壓鉆井系統(tǒng)，還包括端口，所述端口設(shè)在上密封元件下方以 用來允許鉆井流體流過環(huán)形空間。
5.如權(quán)利要求1所述的液壓鉆井系統(tǒng)，其中在鉆管的遠(yuǎn)端部上設(shè)有鉆頭。
6.如權(quán)利要求5所述的液壓鉆井系統(tǒng)，其中鉆頭包括噴嘴。
7.如權(quán)利要求1所述的液壓鉆井系統(tǒng)，其中在鉆管前進穿過造斜器中的孔時，造斜器 改變鉆管的方向。
8.如權(quán)利要求7所述的液壓鉆井系統(tǒng)，其中鉆管的方向從相對于井眼基本上軸向改變 成相對于井眼基本上橫向。
9.如權(quán)利要求1所述的液壓鉆井系統(tǒng)，其中連接柱是包括多根桿的桿柱。
10.如權(quán)利要求9所述的液壓鉆井系統(tǒng)，其中連接柱的近端部能夠與在鉆機上的絞車 連接。
11.如權(quán)利要求10所述的液壓鉆井系統(tǒng)，其中鉆機的絞車能夠控制鉆管前進穿過造斜器。
12.如權(quán)利要求9所述的液壓鉆井系統(tǒng)，其中桿中的至少一根為抽油桿。
13.如權(quán)利要求1所述的液壓鉆井系統(tǒng)，其中連接柱是連續(xù)的。
14.如權(quán)利要求1所述的液壓鉆井系統(tǒng)，其中連接柱是連續(xù)桿。
15.如權(quán)利要求13所述的液壓鉆井系統(tǒng)，其中連接柱具有內(nèi)孔。
16.如權(quán)利要求15所述的液壓鉆井系統(tǒng)，其中流通裝置與連接柱的內(nèi)孔流體連通，從 而允許附加流體通過連續(xù)柱的內(nèi)孔流入以在進入鉆管的內(nèi)孔之前在流通裝置中與來自環(huán) 形空間的鉆井流體混合。
17.如權(quán)利要求16所述的液壓鉆井系統(tǒng)，其中在流通裝置與連接柱的內(nèi)孔之間設(shè)有單 向閥。
18.一種液壓鉆井方法，該方法包括在工作柱的遠(yuǎn)端部處使造斜器裝置與工作柱的內(nèi)表面密封地接合，所述造斜器具有貫 穿其中的孔；提供一種鉆井設(shè)備，該設(shè)備具有鉆管，所述鉆管具有內(nèi)孔、近端部和遠(yuǎn)端部；和流通裝置，所述流通裝置具有至少一條管道，所述至少一條管道在將鉆井設(shè)備插入工 作柱中時使得由工作柱的內(nèi)表面形成的環(huán)形空間與鉆管的內(nèi)孔流體連通；將鉆井設(shè)備與連接柱連接并且將鉆井設(shè)備向下插入工作柱中；將鉆管的至少一部分插入穿過造斜器；以及將加壓鉆井流體引入由工作柱和連接柱形成的環(huán)形空間中，加壓鉆井流體穿過流通裝 置進入鉆管中并且從鉆管的遠(yuǎn)端部排出。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括使用與所述連接柱的上端部連接的鉆機絞車控 制鉆管前進穿過造斜器。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中連接柱由多根桿構(gòu)成，并且鉆井設(shè)備通過將抽油 桿添加至桿柱的近端部而朝向工作柱的遠(yuǎn)端部前進。
21.如權(quán)利要求18所述的方法，其中第一密封件在工作柱的遠(yuǎn)端部處設(shè)置在造斜器裝 置與工作柱的內(nèi)表面之間。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中第二密封件在工作柱的近端部處設(shè)置在桿柱與工 作柱的內(nèi)表面之間。
23.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述井眼是豎直、偏斜和水平井眼中的一種。
24.如權(quán)利要求18所述的方法，其中鉆頭設(shè)置在鉆管的遠(yuǎn)端部上。
25.如權(quán)利要求18所述的方法，其中鉆頭包括噴嘴。
26.如權(quán)利要求11所述的方法，其中在鉆管延伸穿過造斜器裝置時，造斜器裝置改變 鉆管的方向。
27.如權(quán)利要求18所述的方法，其中從鉆管的遠(yuǎn)端部排出的鉆井流體被引導(dǎo)成相對于 井眼方向基本上橫向，以形成相對于井眼基本上橫向取向的第二鉆孔。
28.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括設(shè)置穿過連接柱的內(nèi)孔，連接柱的內(nèi)孔與流通裝置流體連通；以及使附加流體流過連接柱的內(nèi)孔以與來自環(huán)形空間的鉆井流體混合。
29.如權(quán)利要求觀所述的方法，其中附加流體是水、酸、氯化鉀、磨蝕漿液和氮中的至 少一種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于液壓鉆井的系統(tǒng)和方法。具有孔的造斜器可密封地接合在工作柱的遠(yuǎn)端部處。具有鉆管和用于使鉆井流體流入鉆管中的流通裝置的鉆井設(shè)備可連接至連接柱的端部并且向下插入到工作柱中，以使得鉆管延伸穿過造斜器裝置中的孔。然后，加壓鉆井流體可注入到形成于工作柱與連接柱之間的環(huán)形空間中，以使得加壓鉆井流體流過流通裝置進入鉆管中并且從鉆管的遠(yuǎn)端部排出而作為切割射流。
文檔編號E21B7/18GK102084081SQ200980126192
公開日2011年6月1日 申請日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月13日
發(fā)明者C·泰特曼, J·尼爾森, M·麥克杜格爾 申請人:佩特捷德加拿大有限責(zé)任公司