EP1567746B1

Apparatus and method for opening and closing lateral boreholes

Abstract

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EP1567746B1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 15

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Expired 2 December 2023, 2.8 years ago.

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14 claims: 14 independent, 0 dependent

  1. 1
    A downhole tool (2) for selectively opening and closing a lateral borehole extending from a primary borehole, the downhole tool comprising:a body (4) incorporating a wall provided with an opening (16) extending therethrough;a hollow tubular member (6) slidably mounted in the body (4) for movement between an open position (Fig 4) in which downhole equipment may be laterally deflected through said body opening (16), and a closed position (Fig 1) in which downhole equipment cannot be laterally deflected through said body opening (16) during use characterised in that the hollow tubular member (6) is a deflector having a deflecting surface (26) which, when the hollow tubular member is in the open position is located adjacent the body opening (16) and facing towards the body opening to deflect downhole equipment laterally through the body opening, and in that constraining means (24, 38, 40) are provided for restricting movement of the hollow tubular member (6) relative to the body (4). Outil de forage(2) pour ouvrir et fermer de manière sélective un trou de forage latéral s'étendant depuis un trou de forage principal, l'outil de forage comprenant : un corps (4) comprenant une paroi pourvue d'une ouverture (16) s'étendant au travers ;un élément tubulaire creux (6) monté de manière coulissante dans le corps (4) pour un mouvement entre une position ouverte (figure 4) dans laquelle l'équipement de forage peut être dévié latéralement au travers de ladite ouverture de corps (16) et une position fermée (figure 1) dans laquelle l'équipement de forage ne peut pas être dévié latéralement au travers de ladite ouverture de corps (16) pendant l'utilisation, caractérisé en ce que l'élément tubulaire creux (6) est un déflecteur ayant une surface déflectrice (26) qui, lorsque l'élément tubulaire creux est dans la position ouverte, est située de manière adjacente à l'ouverture de corps (16) et faisant face à l'ouverture de corps pour dévier l'équipement de forage latéralement au travers de l'ouverture de corps, et en ce que des moyens de contrainte (24, 38, 40) sont prévus pour limiter le mouvement de l'élément tubulaire creux (6) par rapport au corps (4). Untertagewerkzeug (2) zum selektiven Öffnen und Schließen eines seitlichen Bohrlochs, das sich von einem primären Bohrloch aus erstreckt, wobei das Untertagewerkzeug umfasst: einen Körper (4), der eine Wand enthält, die mit einer Öffnung (16) versehen ist, die sich durch sie hindurch erstreckt;ein hohles röhrenförmiges Element (6), das verschiebbar in dem Körper (4) zur Bewegung zwischen einer offenen Position (Fig. 4), in der Untertageeinrichtungen seitlich durch die Körperöffnung (16) abgelenkt werden können und einer geschlossenen Position (Fig. 1) angebracht ist, in der Untertageeinrichtungen in Funktion nicht seitlich durch die Körperöffnung (16) abgelenkt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass das hohle röhrenförmige Element (6) eine Ablenkeinrichtung mit einer Ablenkfläche (26) ist, die, wenn sich das hohle röhrenförmige Element in der offenen Position befindet, an die Körperöffnung (16) angrenzend angeordnet und der Körperöffnung zugewandt ist, um Untertageeinrichtungen seitlich durch die Körperöffnung abzulenken, und dadurch, dass eine Einschränkeinrichtung (24, 28, 40) vorhanden ist, die Bewegung des hohlen röhrenförmigen Elementes (6) relativ zu dem Körper (4) beschränkt.
  2. 2
    A downhole tool as claimed in claim 1, characterised in that the constraining means comprises a pin (38) and groove (40) arrangement, in which at least one pin (38) is secured to one of the body (4) and hollow tubular member (6) for locating in the groove (40) defined in the other of the body (4) and hollow tubular member (6). Outil de forage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de contrainte comprend un agencement de broche (38) et de rainure (40), dans lequel au moins une broche (38) est fixée à l'un du corps (4) et de l'élément tubulaire creux (6) pour se placer dans la rainure (40) définie dans l'autre du corps (4) et de l'élément tubulaire creux (6). Untertagewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschränkeinrichtung eine Anordnung aus Bolzen (38) und Nut (40) umfasst, wobei wenigstens ein Bolzen (38) an dem Körper (4) oder dem hohlen röhrenförmigen Element (6) zur Positionierung in der Nut (40) befestigt ist, die in dem anderen Teil, d. h. dem Körper (4) oder dem röhrenförmigen Element (6), ausgebildet ist.
  3. 3
    A downhole tool as claimed in claim 2, characterised in that the pin and groove arrangement is such that the hollow tubular member (6) must move axially between two different closed positions before being able to move axially to the open position. Outil de forage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'agencement de broche et de rainure est tel que l'élément tubulaire creux (6) doit de déplacer axialement entre deux positions fermées différentes avant de pouvoir se déplacer axialement vers la position ouverte. Untertagewerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung aus Bolzen und Nut so ist, dass sich das hohle röhrenförmige Element (6) axial zwischen zwei verschiedenen geschlossenen Positionen bewegen muss, bevor es sich axial an die offene Position bewegen kann.
  4. 4
    A downhole tool as claimed in claim 1, characterised in that the constraining means comprises a shoulder (24) defined by the body (4) and against which the hollow tubular member (6) abuts when in the open position. Outil de forage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de contrainte comprend un épaulement (24) défini par le corps (4) et contre lequel l'élément tubulaire creux (6) vient en butée lorsqu'il est dans la position ouverte. Untertagewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschränkeinrichtung eine Schulter (24) umfasst, die durch den Körper (4) gebildet wird und an der das hohle röhrenförmige' Element (6) anschlängt, wenn es sich in der offenen Position befindet.
  5. 5
    A downhole tool as clamed in claim 1, characterised in that the hollow interior (34) of the hollow tubular member comprises first and second portions, the first portion having a larger diameter than the second portion, and wherein the deflecting surface (26) is defined on that portion of the hollow tubular member which defines the second portion of the hollow interior (34). Outil de forages selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'intérieur creux (34) de l'élément tubulaire creux comprend une première et une seconde parties, la première partie ayant un diamètre plus grand que la seconde partie, et dans lequel la surface déflectrice (26) est définie sur cette partie de l'élément tubulaire creux qui définit la seconde partie de l'intérieur creux (34). Untertagewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hohle Innenraum (34) des hohlen röhrenförmigen Elementes einen ersten und einen zweiten Abschnitt umfasst, wobei der erste Abschnitt einen größeren Durchmesser hat als der zweite Abschnitt und die Ablenkfläche (26) an dem Abschnitt des hohlen röhrenförmigen Elementes ausgebildet ist, der den zweiten Abschnitt des hohlen Innenraums (34) bildet.
  6. 6
    A downhole tool as claimed in claim 1, characterised in that sealing means (30, 32) are provided between the body (4) and the hollow tubular member (6) so that, when in the closed position, fluid located exteriorly of the body is prevented from flowing into the bore (34) of the hollow tubular member. Outil de forage selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens d'étanchéité (30, 32) sont prévus entre le corps (4) et l'élément tubulaire creux (6) de sorte que, dans la position fermée, un fluide se trouvant à l'extérieur du corps ne peut pas s'écouler dans l'alésage (34) de l'élément tubulaire creux. Untertagewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Dichteinrichtungen (30, 32) zwischen dem Körper (4) und dem hohlen röhrenförmigen Element (6) vorhanden sind, so dass, wenn es die geschlossene Position einnimmt, Fluid, das sich außerhalb des Körpers befindet, daran gehindert wird, in die Bohrung (34) des hohlen röhrenförmigen Elementes zu fließen.
  7. 7
    A downhole tool as claimed in claim 1, characterised in that in the closed position, the deflecting surface (26) of the hollow tubular member (6) faces diametrically away from said opening (16). Outil de forage selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la position fermée, la surface déflectrice (26) de l'élément tubulaire creux (6) est diamétralement opposée à ladite ouverture (16). Untertagewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der geschlossenen Position die Ablenkfläche (26) des hohlen röhrenförmigen Elementes (6) diametral von der Öffnung (16) weggewandt ist.
  8. 8
    A downhole tool as claimed in claim 1, characterised in that in the closed position, said opening (16) is completely covered by the hollow tubular member (6). Outil de forage selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la position fermée, ladite ouverture (16) est complètement couverte par l'élément tubulaire creux (6). Untertagewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der geschlossenen Position die Öffnung (16) vollständig von dem hohlen röhrenförmigen Element (6) abgedeckt wird.
  9. 9
    A downhole tool as claimed in claim 1, characterised in that in the closed position, the deflecting surface (26) is axially spaced from said opening (16). Outil de forage selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la position fermée, la surface déflectrice (26) est espacée axialement de ladite ouverture (16). Untertagewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der geschlossenen Position die Ablenkfläche (26) axial von der Öffnung (16) beabstandet ist.
  10. 10
    A method of using a downhole deflector tool according to claim 1, the method comprising the steps of running said tool (2) down a primary borehole, aligning said opening (16) of said tool body (4) with a lateral borehole extending from said primary borehole, and selectively moving said hollow tubular member (6) between said open and closed positions. Procédé pour utiliser un outil déflecteur de forage selon la revendication 1, le procédé comprenant les étapes consistant à faire descendre ledit outil (2) dans un trou de forage principal, aligner ladite ouverture (16) dudit corps d'outil (4) avec un trou de forage latéral s'étendant depuis ledit trou de forage principal, et déplacer de manière sélective ledit élément tubulaire creux (6) entre lesdites positions ouverte et fermée. Verfahren zum Verwenden eines Untertage-Ablenkwerkzeugs nach Anspruch 1, wobei das Verfahren die Schritte des Absenkens des Werkzeugs (2) in einem primären Bohrloch, des Ausrichtens der Öffnung (16) des Werkzeugkörpers (4) auf ein seitliches Bohrloch, das sich von dem primären Bohrloch aus erstreckt, und des selektiven Bewegens des hohlen röhrenförmigen Elementes (6) zwischen der offenen und der geschlossenen Position, umfasst.
  11. 11
    A downhole deflector tool as claimed in claim 1 in combination with a downhole manipulation tool (400) comprising a generally cylindrical body having a bore (406) axially extending therethrough and a vent aperture (438) laterally extending therethrough so as to allow fluid communication between the bore of the manipulation tool and the exterior thereof;the manipulation tool further comprising a piston (440) movable within the bore (406) of the manipulation tool between a first position, in which the vent aperture is closed, and a second position, in which the vent aperture is open and the bore of the manipulation tool is blocked so that, in use, all fluid flowing through the bore of the manipulation tool is directed through the vent aperture. Outil déflecteur de forage selon la revendication 1 en combinaison avec un outil de manipulation de forage(400) comprenant un corps généralement cylindrique ayant un alésage (406) s'étendant axialement au travers et un orifice d'évacuation (438) s'étendant latéralement au travers, de façon à permettre une communication de fluide entre l'alésage de l'outil de manipulation et l'extérieur de celui-ci ;l'outil de manipulation comprenant en outre un piston (440) mobile à l'intérieur de l'alésage (406) de l'outil de manipulation entre une première position, dans laquelle l'orifice d'évacuation est fermé, et une seconde position, dans laquelle l'orifice d'évacuation est ouvert et l'alésage de l'outil de manipulation est obstrué, de sorte que, pendant l'utilisation, tout le fluide s'écoulant au travers de l'alésage de l'outil de manipulation est dirigé au travers de l'orifice d'évacuation. Untertage-Ablenkwerkzeug nach Anspruch 1 in Kombination mit einem Untertage-Manipulationswerkzeug (400), das einen im Allgemeinen zylindrischen Körper mit einer Bohrung (406), die sich axial durch ihn hindurch erstreckt, und einer Ablassöffnung (438) umfasst, die sich seitlich durch ihn hindurch erstreckt, um Fluidverbindung zwischen der Bohrung des Manipulationswerkzeuges und der Außenseite desselben zu ermöglichen, wobei das Manipulationswerkzeug des Weiteren einen Kolben (440) umfasst, der in der Bohrung (406) des Manipulationswerkzeugs zwischen einer ersten Position, in der die Ablassöffnung geschlossen ist, und einer zweiten Position bewegt werden kann, in der die Ablassöffnung offen ist und die Bohrung des Manipulationswerkzeugs versperrt ist, so dass in Funktion das gesamte Fluid, das durch die Bohrung des Manipulationswerkzeuges fließt, durch die Ablassöffnung geleitet wird.
  12. 12
    Combinaison selon la revendication 11, caractérisée en ce que l'alésage de l'élément déflecteur est pourvu d'une rainure circonférencielle (500) et le corps de l'outil de manipulation est pourvu d'une pince (424) pour venir en prise avec ladite rainure circonférencielle (500). Kombination nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung des Ablenkelementes mit einer Umfangsnut (500) versehen ist und der Körper des Manipulationswerkzeugs mit einer Hülse (424) zum Eingriff mit der Umfangsnut (500) versehen ist. The combination as claimed in claim 11, characterised in that the bore of the deflector member is provided with a circumferential groove (500) and the body of the manipulation tool is provided with a collett (424) for engaging with said circumferential groove (500).
  13. 13
    A method of using the apparatus of claim 11, characterised in that the method comprising the steps of running the downhole tool (2) down a primary borehole, aligning said opening of the body (4) of the downhole deflector tool with a lateral borehole extending from said primary borehole, running the downhole manipulation tool (400) down said primary borehole, and applying fluid pressure to the manipulation tool so as to move the piston (440) of the manipulation tool from the first position to the second position whilst the body of the manipulation tool is engaged with the hollow tubular member (6) of the downhole tool. Procédé pour utiliser l'appareil de la revendication 11, caractérisé en ce que le procédé comprenant les étapes consistant à faire descendre l'outil de forage (2) dans un trou de forage principal, aligner ladite ouverture du corps (4) de l'outil déflecteur de forage avec un trou de forage latéral s'étendant depuis ledit trou de forage principal, faire descendre l'outil de manipulation de forage(400) dans ledit trou de forage principal et appliquer une pression de fluide sur l'outil de manipulation, de façon à déplacer le piston (440) de l'outil de manipulation depuis la première position vers la seconde position tandis que le corps de l'outil de manipulation est en prise avec l'élément tubulaire creux (6) de l'outil de fond de trou. Verfahren zum Verwenden der Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte des Absenkens des Untertagewerkzeugs (2) in einem primären Bohrloch, des Ausrichtens der Öffnung des Körpers (4) des Untertage-Ablenkwerkzeugs auf ein seitliches Bohrloch, das sich von dem primären Bohrloch aus erstreckt, des Absenkens des Untertage-Manipulationswerkzeugs (400) in dem primären Bohrloch und des Ausübens von Fluiddruck auf das Manipulationswerkzeug umfasst, um den Kolben (440) des Manipulationswerkzeugs von der ersten Position an die zweite Position zu bewegen, wenn der Körper des Manipulationswerkzeugs mit dem hohlen röhrenförmigen Element (6) des Untertagewerkzeugs in Eingriff gebracht wir.
  14. 14
    A method as claimed in claim 13, characterised in that the downhole manipulation tool (400) is run down said primary borehole whilst engaged with the downhole tool (2). Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'outil de manipulation de forage(400) est descendu dans ledit trou de forage principal tandis qu'il est en prise avec l'outil de forage(2). Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Untertage-Manipulationswerkzeug (400) in dem primären Bohrloch abgesenkt wird, während es mit dem Untertagewerkzeug (2) in Eingriff ist.