PL201821B1 - System and method for subterranean access - Google Patents

Abstract

A system for accessing a subterranean zone from the surface includes a first, second and third entry well bore extending from the surface, the first, second and third entry well bores (15) located on the same drilling pad (92) at the surface. A slanted well bore (20) extends from each of the entry well bores to the subterranean zone (22). A substantially horizontal drainage pattern extends from the slanted well bores into the subterranean zone.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób uzyskiwania dostępu do strefy podziemnej z powierzchni, układ do uzyskiwania dostępu do strefy podziemnej z powierzchni, oraz układ do uzyskiwania dostępu do wielokrotnych stref podziemnych z powierzchni.The invention relates to a method for accessing a subterranean zone from a surface, a system for accessing a subterranean zone from a surface, and a system for accessing multiple subterranean zones from a surface.

Złoża podziemne węgla zawierają znaczne ilości metanu. Ograniczone wydobycie i wykorzystanie metanu ze złóż węglowych trwa od wielu lat. Jednak zasadnicze przeszkody bardziej udaremniają ekstensywny rozwój i wykorzystanie złóż metanu w cienkich pokładach węgla. Największym problemem przy wydobywaniu metanu z cienkich pokładów węgla jest to, że chociaż pokłady węgla mogą zalegać na znacznych obszarach, obejmując nawet wiele tysięcy akrów, to są one w rzeczywistości cienkie, a ich grubość zmienia się od kilku cali do wielu metrów. Odwierty pionowe wiercone w złoż ach węglowych w celu uzyskania metanu mogą jedynie odwadniać obszar o dość małym promieniu położony dokoła tych złóż węglowych. Ponadto, złoża węglowe nie ulegają pęknięciom pod wpływem ciśnienia i innym sposobom często stosowanym do zwiększenia wydobycia metanu z formacji skalnych. W rezultacie, gdy wydobywany gaz jest łatwo odprowadzany z pionowego odwiertu w cienkim pokł adzie wę gla, to dalsze jego wydobycie ograniczone jest pod wzglę dem obję toś ciowym. Ponadto, cienkie pokłady węgla często występują z wodą podziemną, która musi być odprowadzana z cienkiego pokł adu wę gla w celu wydobycia metanu.Underground coal deposits contain significant amounts of methane. The limited extraction and use of methane from coal deposits has been going on for many years. However, major obstacles hamper the extensive development and use of methane deposits in coal seams more. The biggest problem in extracting methane from thin coal seams is that while the coal seams may lie in large areas, spanning many thousands of acres, they are actually thin, varying in thickness from a few inches to many meters. Vertical boreholes drilled in coal beds to obtain methane can only drain a fairly small radius area around these coal beds. In addition, coal beds do not crack under pressure and other methods often used to enhance methane recovery from rock formations. As a result, when the extracted gas is easily drained from the vertical well in the coal seam, its further extraction is limited in terms of volume. Moreover, coal seams often occur with groundwater that must be drained from the coal seams to extract methane.

Próbowano stosować poziome układy wiercenia, aby zwiększyć ilość cienkich pokładów węgla poddanych wierceniu w celu wydobycia gazu. Takie techniki poziomego wiercenia wymagają jednak zastosowania promieniowego odwiertu, który stwarza trudności przy usuwaniu porywanej wody z cienkiego pokładu węgla. Najbardziej wydajny sposób pompowania wody z podziemnego odwiertu przy użyciu pompy żerdziowej nie funkcjonuje dobrze w poziomych otworach wiertniczych lub w otworach o ma ł ym promieniu.Attempts have been made to use horizontal drilling patterns to increase the amount of thin coal seams drilled for gas extraction. Such horizontal drilling techniques, however, require the use of a radial bore which presents difficulties in removing entrained water from the coal seam. The most efficient method of pumping water from an underground bore using a rod pump does not work well in horizontal boreholes or in small radius boreholes.

Pojedynczy skośny odwiert pozwala na efektywne usuwanie wody za pomocą pompy żerdziowej, odnosząc korzyści z poziomego układu wiertniczego, bez ograniczania użycia poziomych układów odwadniających w strefie docelowej.A single oblique borehole allows the water to be removed efficiently with a rod pump, benefiting from a horizontal drilling system without restricting the use of horizontal drainage systems in the target zone.

Zgodnie z wynalazkiem, sposób uzyskiwania dostępu do strefy podziemnej z powierzchni, charakteryzuje się tym, że formuje się pierwszy wejściowy odwiert z powierzchni, formuje się jeden lub wiele skośnych odwiertów od pierwszego wejściowego odwiertu do strefy podziemnej, formuje się drugi wejściowy odwiert z powierzchni, który to drugi wejściowy odwiert położony jest w tym samym obszarze wiertniczym jak pierwszy wejściowy odwiert przy powierzchni, formuje się jeden lub wiele skośnych odwiertów od drugiego wejściowego odwiertu do strefy podziemnej, formuje się trzeci wejściowy odwiert z powierzchni, który to trzeci wejściowy odwiert położony jest w tym samym obszarze wiertniczym jak pierwszy wejściowy odwiert i drugi wejściowy odwiert przy powierzchni, oraz formuje się jeden lub wiele skośnych odwiertów od trzeciego wejściowego odwiertu do strefy podziemnej, a nastę pnie formuje się zasadniczo poziomy ukł ad odwadniają cy przez co najmniej jeden ze skoś nych odwiertów do środka strefy podziemnej.According to the invention, the method for accessing the subterranean zone from the surface is characterized in that a first entry well from the surface is formed, one or more oblique wells are formed from the first entry well into the subterranean zone, and a second entry well is formed from the surface which is formed from the surface. the second entry well is located in the same area as the first entry well near the surface, one or more oblique wells are formed from the second entry well into the subterranean zone, a third entry well is formed from the surface, the third entry well is located therein. same drilling area as the first entry well and the second entry well at the surface, and one or more oblique wells are formed from the third entry well into the subterranean zone, and thereafter a substantially horizontal drainage is formed through at least one of the oblique boreholes into the subsoil. the middle of the zone after street.

Korzystnie, stosuje się poziome układy odwadniające zawierające poziomy odwiert odchodzący od skośnego odwiertu i szereg bocznych odwiertów odchodzących od poziomego odwiertu.Preferably, horizontal drainage systems are provided comprising a horizontal wellbore extending from the oblique wellbore and a series of side wells extending from the horizontal wellbore.

Korzystnie, stosuje się poziome układy odwadniające mające układ stopy wrony.Preferably, horizontal drainage systems having a crow's foot pattern are used.

Korzystnie, boczne odwierty konfiguruje się tak, że odwadniają obszar strefy podziemnej wynoszący co najmniej 640 akrów.Preferably, the side wells are configured to drain a subterranean zone of at least 640 acres.

Korzystnie, stosuje się poziome układy odwadniające mające układ liściowy.Preferably, horizontal drainage systems having a leaf system are used.

Korzystnie, w sposobie tym ponadto usuwa się zasoby ze strefy podziemnej przez poziome układy odwadniające na powierzchnię.Preferably, the method further removes resources from the subterranean zone via horizontal drainage systems to the surface.

Korzystnie, ponadto kształtuje się poszerzoną jamę w każdym ze skośnych odwiertów w pobliżu i powyż ej strefy podziemnej.Preferably, furthermore, a widened cavity is formed in each of the oblique boreholes near and above the subterranean zone.

Korzystnie, ponadto kształtuje się poszerzoną jamę w każdym ze skośnych odwiertów powyżej poziomego układu odwadniającego.Preferably, furthermore, a widened cavity is formed in each of the oblique wells above the horizontal drainage system.

Korzystnie, położenie poszerzonej jamy ustala się w pobliżu węzła przecięcia skośnego odwiertu i zasadniczo poziomego układu odwadniającego.Preferably, the flared cavity is positioned close to the intersection junction of the oblique wellbore and the substantially horizontal drainage system.

Korzystnie, pierwszy, drugi i trzeci wejściowe odwierty oddalone są od siebie w przybliżeniu o 20 stóp (6,096 m).Preferably, the first, second, and third input wells are approximately 20 feet (6.096 m) apart.

Korzystnie, ponadto formuje się drugi poziom układ odwadniający od każdego ze skośnych odwiertów do środka drugiej strefy podziemnej.Preferably, a second level drainage system is further formed from each of the oblique wells to the center of the second subterranean zone.

PL 201 821 B1PL 201 821 B1

Natomiast, układ do uzyskiwania dostępu do strefy podziemnej z powierzchni, charakteryzuje się tym, że zawiera pierwszy wejściowy odwiert odchodzący od powierzchni, drugi wejściowy odwiert odchodzący od powierzchni, który to drugi wejściowy odwiert położony jest w tym samym obszarze wiertniczym jak pierwszy wejściowy odwiert przy powierzchni, trzeci wejściowy odwiert odchodzący od powierzchni, który to trzeci wejściowy odwiert położony jest w tym samym obszarze wiertniczym jak pierwszy wejściowy odwiert i drugi wejściowy odwiert przy powierzchni, jeden lub wiele skośnych odwiertów odchodzących od każdego z pierwszych, drugich i trzecich wejściowych odwiertów do strefy podziemnej, oraz zasadniczo poziomy układ odwadniający wywiercony przez co najmniej jeden ze skośnych odwiertów do środka strefy podziemnej.On the other hand, a system for accessing the subterranean zone from the surface is characterized in that it comprises a first incoming surface wellbore, a second incoming offshore wellbore, the second incoming well being located in the same drilling area as the first incoming surface wellbore. , a third entry well off-surface, the third entry well being located in the same drilling area as the first entry well and the second entry well above the surface, one or more oblique wells extending from each of the first, second, and third entry wells into the subterranean zone , and a substantially horizontal drainage system drilled through at least one of the oblique boreholes into the center of the subterranean zone.

Korzystnie, poziome układy odwadniające zawierają poziomy odwiert odchodzący od skośnego odwiertu oraz szereg bocznych odwiertów odchodzących od poziomego odwiertu.Preferably, the horizontal drainage systems include a horizontal wellbore extending from the oblique wellbore and a series of lateral wellbodies extending from the horizontal wellbore.

Korzystnie, poziome układy odwadniające mają układ stopy wrony.Preferably, the horizontal drainage systems have a crow's foot configuration.

Korzystnie, boczne odwierty są skonfigurowane tak, że odwadniają obszar strefy podziemnej wynoszący co najmniej 640 akrów.Preferably, the side wells are configured to drain a subterranean zone of at least 640 acres.

Korzystnie, poziome układy odwadniające mają układ liściowy.Preferably, the horizontal drainage systems have a leaf pattern.

Korzystnie, układ ponadto zawiera poszerzoną jamę w każdym ze skośnych odwiertów w pobliżu strefy podziemnej.Preferably, the system further comprises a widened cavity in each of the oblique wells near the subterranean zone.

Korzystnie, układ ponadto zawiera poszerzoną jamę w każdym ze skośnych odwiertów pomiędzy powierzchnią i poziomym układem odwadniającym.Preferably, the system further comprises a flared cavity in each of the oblique wells between the surface and the horizontal drainage system.

Korzystnie, poszerzona jama położona jest w pobliżu węzła przecięcia skośnego odwiertu i zasadniczo poziomego układu odwadniającego.Preferably, the flared cavity is located close to the intersection of the oblique wellbore and the substantially horizontal drainage system.

Korzystnie, pierwszy, drugi i trzeci wejściowe odwierty oddalone są od siebie w przybliżeniu o 20 stóp (6,096 m) przy powierzchni.Preferably, the first, second, and third entry wells are spaced approximately 20 feet (6.096 m) from each other at the surface.

Korzystnie, układ ponadto zawiera drugi zasadniczo poziomy układ odwadniający odchodzący od każdego skośnego odwiertu do środka drugiej strefy podziemnej.Preferably, the system further comprises a second substantially horizontal drainage system extending from each oblique wellbore to the center of the second subterranean zone.

Inny układ do uzyskiwania dostępu do strefy podziemnej z powierzchni, charakteryzuje się tym, że zawiera trzy lub wiele wejściowych odwiertów odchodzących od powierzchni, jeden lub wiele skośnych odwiertów odchodzących od każdego wejściowego odwiertu do strefy podziemnej, zasadniczo poziomy układ odwadniający wywiercony przez co najmniej jeden ze skośnych odwiertów do środka strefy podziemnej, oraz poszerzoną jamę w każdym z tego jednego lub z tych wielu skośnych odwiertów, położoną w pobliżu węzła przecięcia skośnego odwiertu i zasadniczo poziomego układu odwadniającego.Another system for accessing the subterranean zone from the surface is characterized by having three or more entry wells extending from the surface, one or more oblique boreholes extending from each entry well into the subterranean zone, a substantially horizontal drainage system drilled through at least one of the oblique wells to the center of the subterranean zone, and a widened cavity in each of the one or the plurality of oblique wells located proximate the intersection of the oblique wellbore and the substantially horizontal drainage system.

Z kolei, układ do uzyskania dostępu do wielokrotnych stref podziemnych z powierzchni, charakteryzuje się tym, że zawiera trzy lub wiele wejściowych odwiertów odchodzących od powierzchni, jeden lub wiele skośnych odwiertów odchodzących od każdego wejściowego odwiertu do jednej lub wielu stref podziemnych, jeden lub wiele zasadniczo poziomych układów odwadniających wywierconych przez co najmniej jeden ze skośnych odwiertów do środka każdej z tej jednej lub z tych wielu stref podziemnych, oraz jedną lub wiele poszerzonych jam w każdym ze skośnych odwiertów położonych w pobliżu węzła przecięcia skośnych odwiertów i jednego lub wielu zasadniczo poziomych układów odwadniających.In turn, a system for accessing multiple subterranean zones from the surface is characterized in that it comprises three or more entry wells extending from the surface, one or more oblique boreholes extending from each entry well into one or more subterranean zones, one or more substantially horizontal drainage patterns drilled through at least one of the oblique wells into the center of each of the one or more subterranean zones, and one or more widened cavities in each of the oblique wells located near the intersection of the oblique wells and one or more substantially horizontal drainage systems .

Korzystnie, trzy lub wiele wejściowych odwiertów położonych jest na tym samym obszarze wiertniczym.Preferably, three or more entry wells are located in the same drilling area.

Wynalazek zapewnia wejściowy układ o skośnych odwiertach i sposób uzyskiwania dostępu do strefy podziemnej z powierzchni, który zasadniczo eliminuje lub zmniejsza niedogodności i problemy związane z poprzednimi rozwiązaniami w tym zakresie. W szczególności, pewne przykłady wykonania niniejszego wynalazku zapewniają wejściowy układ o skośnych odwiertach i sposób wydajnego wydobywania i usuwania pochwyconego metanu i wody z cienkiego pokładu węgla, bez konieczności nadmiernego wykorzystania promieniowych lub członowych odwiertów lub szerokiego obszaru powierzchni, na którym prowadzone są operacje wiertnicze.The invention provides an inclined entry system and a method for accessing a subterranean zone from a surface that substantially eliminates or reduces the inconvenience and problems associated with prior art. In particular, certain embodiments of the present invention provide an entry system with oblique wells and a method for efficiently extracting and removing entrained methane and water from a thin coal seam, without requiring excessive use of radial or segmented wells or a wide surface area on which drilling operations are performed.

Przykłady wykonania według niniejszego wynalazku mogą zapewnić szereg korzyści technicznych. Do korzyści tych można zaliczyć wykonanie trzech lub wielu blisko oddalonych od siebie wejściowych odwiertów, szeregu skośnych odwiertów, i układów odwadniających dla zoptymalizowania obszaru formacji podpowierzchniowej, z której może być odprowadzany gaz i zasoby w postaci ciekłej. Pozwala to na bardziej wydajne wiercenie i wydobywanie oraz znacznie zmniejsza koszty i problemy związane z innymi układami i sposobami. Do innych korzyści technicznych można zaliczyć zapewnienie sposobu uzyskiwania dostępu do strefy podziemnej z powierzchni stosując szereg skośnych od4Embodiments of the present invention can provide a number of technical advantages. These benefits may include the construction of three or more closely spaced input wells, a series of oblique wells, and drainage systems to optimize the area of the subsurface formation from which gas and liquid resources may be drained. This allows for more efficient drilling and extraction, and significantly reduces the costs and problems associated with other systems and methods. Other technical advantages include providing a method of accessing the subterranean zone from the surface using a series of oblique d4

PL 201 821 B1 wiertów z jedną lub z wieloma jamami. Poszerzone jamy pozwalają na zmniejszenie szybkości gazów wydobywających się poprzez skośne odwierty, pomagając w usuwaniu porywanych cieczy i optymalizując usuwanie zasobów ze strefy podziemnej.Single or multi-cavity drills. The widened cavities reduce the rate of gas exiting through oblique wells, helping to remove entrained fluids and optimizing the removal of resources from the subterranean zone.

Inne korzyści techniczne wynikające z rozwiązania według niniejszego wynalazku okażą się zrozumiałe dla specjalisty z tej dziedziny, wobec przedstawionych poniżej figur rysunku, opisu i zastrzeżeń.Other technical advantages of the present invention will be apparent to those skilled in the art in view of the figures, description and claims set forth below.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przykładowy układ odwiertów skośnych do eksploatowania zasobów ze strefy podziemnej, fig. 2A przedstawia pionowy układ odwiertów do eksploatowania zasobów ze strefy podziemnej, fig. 2B przedstawia część przykładowego wejściowego układu odwiertów skośnych, w dalszych szczegółach, fig. 3 przedstawia schematycznie etapy przykładowego sposobu wydobywania wody i gazu z formacji podpowierzchniowej, fig. 4 przedstawia przykładowy odwiert wejściowy, fig. 5 przedstawia zastosowanie przykładowego układu odwiertu wejściowego i odwiertu skośnego, fig. 6 przedstawia przykładowy układ odwiertu wejściowego i odwiertu skośnego, fig. 7 przedstawia przykładowy układ odwiertu skośnego i odwiertu członowego, fig. 8 przedstawia wydobywanie wody i gazu w przykładowym układzie odwiertów skośnych, a fig. 9 przedstawia przykładowy układ odwadniający do wykorzystania w układzie odwiertów skośnych.The subject of the invention is shown in the drawing examples, in which Fig. 1 shows an exemplary layout of oblique wells for mining resources from the underground zone, Fig. 2A shows a vertical arrangement of wells for mining resources from a subterranean zone, Fig. 2B shows a part of an exemplary input drilling system. Fig. 3 shows schematically the steps of an exemplary method of extracting water and gas from the subsurface formation, Fig. 4 shows an exemplary entry borehole, Fig. 5 shows the application of an exemplary entry and oblique well configuration, Fig. 6 shows an exemplary well configuration Fig. 7 illustrates an exemplary oblique and segmental well layout, Fig. 8 illustrates water and gas production in an exemplary oblique well configuration, and Fig. 9 illustrates an exemplary drainage system for use in a oblique welling system.

Fig. 1 przedstawia przykładowy układ odwiertów skośnych do uzyskiwania dostępu do strefy podziemnej z powierzchni. W przykładzie wykonania opisywanym poniżej, strefę podziemną stanowi cienki pokład węgla. Należy podkreślić, że inne podziemne formacje i/lub strefy mogą być tak samo dostępne wykorzystując układ o odwiertach skośnych według niniejszego wynalazku dla usuwania i/lub wydobywania wody, węglowodorów, i innych płynów w tej strefie, aby w strefie tej minerały poddać obróbce przed dalszymi operacjami wydobywczymi, aby wstrzyknąć lub wprowadzić płyny, gazy lub inne substancje do tej strefy, lub w każdym innych odpowiednim celu.Fig. 1 shows an exemplary layout of oblique wells for accessing a subterranean zone from a surface. In the embodiment described below, the subterranean zone is a coal seam. It should be emphasized that other subterranean formations and / or zones may equally be accessible by using the oblique welling system of the present invention to remove and / or extract water, hydrocarbons, and other fluids in that zone in order to process minerals therein prior to further processing. mining operations to inject or introduce liquids, gases or other substances into that zone, or for any other suitable purpose.

Jak pokazano na fig. 1, układ skośnych odwiertów 10 zawiera wejściowe odwierty 15, skośne odwierty 20, członowe odwierty 24, jamy 26, i ślepe otwory 27. Wejściowe odwierty 15 przechodzą od powierzchni 11 w kierunku strefy podziemnej 22. Skośne odwierty 20 przechodzą od końca każdego wejściowego odwiertu 15 do strefy podziemnej 22, chociaż skośne odwierty 20 mogą alternatywnie przechodzić od każdej innej odpowiedniej części wejściowego odwiertu 15. Podane tu określenie „każdej” oznacza wszystkie z poszczególnych części danego podzbioru. Tam gdzie występuje kilka stref podziemnych 22 i to na różnych głębokościach, jak w pokazanym przykładzie, skośne odwierty 20 przechodzą przez strefy podziemne 22 w miejscu najbliżej położonym względem w powierzchni w oraz przez najgłębiej położoną strefę podziemną 22. Członowe odwierty 24 mogą odchodzić od każdego skośnego odwiertu do każdej strefy podziemnej 22. Wzdłuż skośnego odwiertu 20 może być położona jedna lub kilka jam 26, a na końcu każdego skośnego odwiertu 20 może być usytuowana jama 26 lub ślepy otwór 27.As shown in Fig. 1, the pattern of oblique boreholes 10 includes entry boreholes 15, oblique boreholes 20, segmented boreholes 24, pits 26, and blind holes 27. Entry boreholes 15 extend from surface 11 towards subterranean zone 22. The oblique boreholes 20 extend from surface 11 towards subterranean zone 22. end of each entry well 15 into subterranean zone 22, although oblique wells 20 may alternatively extend from any other suitable part of entry well 15. "each" as used herein means all of the individual portions of a given subset. Where there are several subterranean zones 22 and at different depths, as in the example shown, oblique boreholes 20 extend through subterranean zones 22 at the closest point to the surface w and through the deepest subterranean zone 22. The segmental wells 24 may extend from each oblique borehole. borehole into each subterranean zone 22. One or more cavities 26 may be located along the oblique wellbore 20, and a cavity 26 or blind hole 27 may be provided at the end of each oblique wellbore 20.

Na fig. 1 oraz fig. 4-8, wejściowe odwierty 15 pokazane są jako zasadniczo poziome, jednak, należy rozumieć, że wejściowe odwierty mogą być wykonane pod dowolnie odpowiednim kątem w stosunku do powierzchni 11, aby móc dostosować, na przykład, geometrię i położenie i/lub konfigurację geometryczną albo orientację zasobów podziemnych. W pokazanym przykładzie wykonania, każdy skośny odwiert 20 wykonany jest w odchyleniu od wejściowego odwiertu 15 pod kątem oznaczonym α, który w pokazanym przykładzie wykonania wynosi około 20°. Należy zauważyć, że każdy skośny odwiert 20 może być wykonany pod innymi kątami dla przystosowania topologii powierzchni i innych czynników podobnych do tych mających wpływ na wejściowe odwierty. W pokazanym przykładzie wykonania, skośne odwierty 20 wykonane są względem siebie w odstępie kątowym wynoszącym około 60°. Należy podkreślić, że skośne odwierty 20 mogą być oddzielone innymi kątami w zależności od topologii i geografii obszaru i położenia docelowego cienkiego pokładu węgla jako strefy podziemnej 22.In Figs. 1 and 4-8, the entry boreholes 15 are shown to be substantially horizontal, however, it should be understood that the entry boreholes may be made at any suitable angle with respect to face 11 to be able to accommodate, for example, geometry and location and / or geometric configuration or orientation of underground resources. In the embodiment shown, each oblique wellbore 20 is drilled deviating from the entry wellbore 15 at an angle denoted α, which in the embodiment shown is approximately 20 °. It should be noted that each oblique wellbore 20 may be drilled at different angles to accommodate surface topology and other factors similar to those affecting the entry wells. In the embodiment shown, the oblique bores 20 are provided with an angular distance of about 60 from each other. It should be emphasized that the oblique wells 20 may be separated by other angles depending on the topology and geography of the area and the location of the target coal seam as the subterranean zone 22.

Wejściowe odwierty 15 wykonane są przy powierzchni w odległości β stóp (1 stopa = 0,3048 m) od siebie. W pokazanym przykładzie wykonania, wejściowe odwierty 15 znajdują się w odległości wynoszącej w przybliżeniu dwadzieścia stóp od siebie. Należy zauważyć, że wejściowe odwierty 15 mogą być wykonane w innych odstępach od siebie dla przystosowania się do topologii powierzchni i/lub konfiguracji geometrycznej albo położenia podziemnych zasobów.Input boreholes 15 are drilled at the surface at a distance of β feet (1 foot = 0.3048 m) apart. In the embodiment shown, entry boreholes 15 are approximately twenty feet apart. It should be noted that the input wells 15 may be drilled at different distances from each other to accommodate the surface topology and / or the geometric configuration or location of the subterranean resources.

W niektórych przykładach wykonania, wejściowe odwierty 15 mogą znajdować się w odległości od dwóch stóp (0,6096 m) do stu stóp (30,48 m) od siebie. W niektórych przykładach wykonania, wejściowe odwierty 15 mogą być położone na tym samym obszarze wiertniczym. Użyte tu określenie „naIn some embodiments, entry wells 15 may be two feet (0.6096 m) to one hundred feet (30.48 m) apart. In some embodiments, the entry wells 15 may be located in the same drilling area. The term "na

PL 201 821 B1 tym samym obszarze” oznacza, że odwierty te usytuowane są w tym samym miejscu, gdzie prowadzone są operacje wiertnicze. W niektórych przykładach wykonania, wejściowe odwierty 15 usytuowane są blisko siebie. Użyte tu określenie „blisko siebie” oznacza na tym samym obszarze wiertniczym.In the same area "means that these wells are situated in the same place where drilling operations are carried out. In some embodiments, the entry boreholes are closely spaced. The term "close together" as used herein means in the same drilling area.

Jamy 26 mogą być wykonane w odstępach wzdłuż skośnych odwiertów 20 powyżej jednego lub kilku członowych odwiertów 24. Na przykład, jamy 26 mogą być wykonane bezpośrednio powyżej członowego odwiertu 24. Jamy 26 mogą być również wykonane w pobliżu węzła przecięcia skośnego odwiertu 20 i członowego odwiertu 24. Użyte tu określenie „w pobliżu” oznacza tuż powyżej, poniżej, lub przy węźle przecięcia skośnego odwiertu 20 i członowego odwiertu 24. Należy zaznaczyć, że inne odpowiednie odstępy mogą być również użyte w celu przystosowania, na przykład, do podpowierzchniowych geometrii i położeń i/lub konfiguracji geometrycznej i położenia podziemnego zasobu. Skośny odwiert 20 może również posiadać jamę 26 i/lub ślepy otwór 27 położony na końcu każdego skośnego odwiertu 20. Skośne odwierty 20 mogą zawierać albo jamę 26 albo ślepy otwór 27, zarówno jamę jak i ślepy otwór, albo też żadnego z tych elementów.Cavities 26 may be formed at intervals along oblique wellbore 20 above one or more of the membered wellbore 24. For example, cavities 26 may be provided immediately above the segmental wellbore 24. Cavities 26 may also be provided adjacent to the intersection of the oblique wellbore 20 and the segmental wellbore 24. As used herein, the term "proximate" means just above, below, or at the intersection of the oblique intersection of the wellbore 20 and the segmental wellbore 24. It should be noted that other appropriate spacing may also be used to accommodate, for example, subsurface geometries and positions and. / or the geometric configuration and position of the underground resource. Oblique wellbore 20 may also have a cavity 26 and / or a blind hole 27 located at the end of each oblique wellbore 20. Oblique bores 20 may include either a cavity 26 or a blind hole 27, both a cavity and a blind hole, or neither.

Fig. 2A i 2B przedstawiają przez porównanie korzyść wykonania skośnych odwiertów 20 pod kątem odchylonym od pionu. Na fig. 2A, pionowy odwiert 30 pokazany jest z członowym odwiertem 32 wchodzącym do cienkiego pokładu węgla jako strefy podziemnej 22. Jak pokazano, płyny odprowadzane z cienkiego pokładu węgla członowym odwiertem 32 muszą przepływać wzdłuż członowego odwiertu 32 w kierunku do góry w stronę pionowego odwiertu 30 odcinek w przybliżeniu równy ω stóp zanim mogą one zostać zebrane w pionowym odwiercie 30. Odcinek o wielkości ω stóp jest znany jako spad hydrostatyczny i musi być on pokonany zanim płyny zostaną zabrane z pionowego odwiertu 30. Jak widać na fig. 2B, skośny odwiert 34 pokazany jest wraz z członowym odwiertem 36 wchodzącym do cienkiego pokładu węgla jako strefy podziemnej 22. Skośny odwiert 34 pokazany jest jako wykonany pod kątem α od pionu. Jak pokazano, płyny zebrane z cienkiego pokładu węgla muszą przepływać wzdłuż członowego odwiertu 36, aż do skośnego odwiertu 34, odcinek o długości ω' stóp. Stąd, spad hydrostatyczny wejściowego układu odwiertów skośnych zmniejszony jest w porównaniu z zasadniczo pionowym układem. Ponadto, poprzez wykonanie skośnego odwiertu 34 pod kątem α, członowy odwiert 36 wiercony od punktu stycznego lub punktu przesuniętego 38 ma większy promień krzywizny niż członowy odwiert 32 połączony z pionowym odwiertem 30. To pozwala na to, że członowy odwiert 36 jest dłuższy niż członowy odwiert 32 (ponieważ zmniejszone jest tarcie rury wiertniczej o część zakrzywioną), tym samym penetrując głębiej cienki pokład węgla i drenując bardziej strefę podziemną.Figures 2A and 2B illustrate the benefit of making oblique bores 20 at a vertical angle by comparison. In Fig. 2A, vertical wellbore 30 is shown with a segmental wellbore 32 entering the coal seam as the subterranean zone 22. As shown, fluids discharged from the coal seam at the segmental wellbore 32 must flow along the segmental wellbore 32 in an upward direction toward the vertical wellbore. 30 a segment approximately equal to ω feet before they can be collected in vertical borehole 30. A segment of ω feet is known as the hydrostatic slope and must be traveled before fluids are removed from vertical borehole 30. As can be seen in Fig. 2B, an oblique borehole is shown. 34 is shown with a segmental wellbore 36 entering the coal seam as subterranean zone 22. The oblique wellbore 34 is shown as having an angle α from the vertical. As shown, the collected fluids from the coal seam must flow along the segmental wellbore 36 as far as oblique wellbore 34, a length ω 'feet. Hence, the hydrostatic slope of the incoming oblique well pattern is reduced compared to the substantially vertical pattern. Further, by making oblique wellbore 34 at an angle α, the segmental wellbore 36 drilled from the tangent point or offset point 38 has a larger radius of curvature than the segmental wellbore 32 connected to the vertical wellbore 30. This allows the segmental wellbore 36 to be longer than the segmental wellbore. 32 (because the friction of the drill pipe against the curved portion is reduced), thereby penetrating deeper into the thin coal seam and draining more of the subterranean zone.

Fig. 3 przedstawia schematycznie etapy przykładowego sposobu wykonania skośnego odwiertu 20. Etapy z fig. 3 będą dalej pokazywane w kolejnych fig. 4-8. Sposób rozpoczyna się w etapie 100, w którym wykonany jest wejściowy odwiert. W etapie 105, rura okładzinowa dla świeżej wody lub inna odpowiednia rura okładzinowa instalowana jest w wejściowym odwiercie wykonanym w etapie 100. W etapie 110, rura okładzinowa dla świeżej wody spajana jest na miejscu w środku wejściowego odwiertu z etapu 100.Fig. 3 shows schematically the steps of an exemplary method for making a slant wellbore 20. The steps of Fig. 3 will be further shown in the following Figs. 4-8. The method starts in step 100 where an input well is drilled. In step 105, a fresh water casing or other suitable casing is installed in the entrance wellbore made in step 100. In step 110, the fresh water casing is bonded in place at the center of the entrance well of step 100.

W etapie 115, rura wiertnicza wkładana jest przez wejściowy odwiert, i jest ona użyta do wiercenia na długości w przybliżeniu 50 stóp (15,24 m) za rurą okładzinową. W niektórych przykładach wykonania, kształtowany jest krótki zakrzywiony otwór. W niektórych przykładach wykonania, zakrzywiony otwór może mieć długość wynoszącą 200 stóp (60,96 m) i łączyć się przegubowo pod kątem 35° nad swoją długością. Należy rozumieć, że inne długości i kąty pochylenia mogą zostać wykorzystane w zależności od lokalnych warunków geologicznych i topograficznych. W etapie 120, świder ukierunkowany jest pod żądanym kątem względem skośnego odwiertu i, w etapie 125, skośny odwiert wiercony jest do dołu w i przez docelową strefę podziemną. W etapie 130, w skośnym odwiercie wykonana jest jedna lub kilka jam o powiększonej średnicy.At step 115, the drill string is inserted through the entrance wellbore, and it is used to drill approximately 50 feet (15.24 m) behind the casing. In some embodiments, a short curved opening is formed. In some embodiments, the curved opening may be 200 feet (60.96 m) long and articulate at an angle of 35 ° over its length. It should be understood that other lengths and tilt angles may be used depending on local geological and topographic conditions. At step 120, the drill bit is oriented at a desired angle with respect to the oblique borehole and, at step 125, the oblique borehole is drilled downward into and through the target subterranean zone. At step 130, one or more enlarged diameter cavities are made in the oblique wellbore.

W etapie 135, instalowana jest rura okładzinowa skośnego odwiertu. Następnie, w etapie 140, w docelowym cienkim pokładzie węgla wiercony jest zakrzywiony odcinek o małym promieniu. Z kolei, w etapie 145, wiercony jest zasadniczo poziomy odwiert w środku i wzdłuż cienkiego pokładu węgla. Należy podkreślić, że zasadniczo poziomy odwiert może odbiegać od poziomego ustawienia z uwagi na zmiany kierunku położenia cienkiego pokładu węgla. Następnie, w etapie 150, w cienkim pokładzie węgla poprzez zasadniczo poziomy odwiert wiercony jest układ odwadniający. Układ odwadniający może mieć wzór liściowy, wzór stopy wrony, lub inne odpowiednie wzory. W etapie decyzyjnym 155, podejmowana jest decyzja, czy dodatkowe strefy podziemne mają być odwadniane jak wtedy gdy, na przykład, wielokrotne strefy podziemne występują na różnych głębokościach poniżej powierzchni. Jeśli dodatkowe strefy podziemne mają być odwadniane, proces powtarza etapy od 140 do 155 dla każdejIn step 135, a casing for the oblique borehole is installed. Then, in step 140, a short radius curved section is drilled into the target coal seam. In turn, in step 145, a substantially horizontal borehole is drilled in the center and along the thin coal seam. It should be emphasized that the substantially horizontal borehole may deviate from the horizontal orientation due to changes in the orientation of the coal seam. Then, in step 150, a drainage system is drilled into the thin coal seam through a substantially horizontal wellbore. The drainage system may be a leaf pattern, a crow's foot pattern, or other suitable patterns. At decision step 155, a decision is made as to whether additional subterranean zones are to be drained as when, for example, multiple subterranean zones exist at different depths below the surface. If additional subterranean zones are to be drained, the process repeats steps 140 through 155 for each

PL 201 821 B1 dodatkowej strefy podziemnej. Jeśli jednak, żadna dalsza strefa podziemna ma nie być odwadniana, to proces przechodzi do etapu 160. W decyzyjnym etapie 160, podejmuje się decyzję, czy wymagane są dodatkowe skośne odwierty. Jeśli wymagane są dodatkowe skośne odwierty, proces zawraca wzdłuż gałęzi TAK, do etapu 100 i zostaje powtórzony do etapu 155. Dla każdego indywidualnego skośnego odwiertu może być wykonany oddzielny wejściowy odwiert. Zatem, dla każdego skośnego odwiertu, proces rozpoczyna się w etapie 100, gdzie odnaleziony jest zasadniczo pionowy odwiert. Jednak, w niektórych przykładach wykonania, wielokrotne skośne odwierty mogą być wykonane od jednego wejściowego odwiertu.PL 201 821 B1 of an additional subterranean zone. However, if no further subterranean zone is to be drained, the process proceeds to step 160. At decision-making step 160, a decision is made as to whether additional oblique wells are required. If additional oblique wells are required, the process returns along YES branch to step 100 and repeats to step 155. A separate entry well may be made for each individual oblique wellbore. Thus, for each oblique wellbore, the process begins in step 100 where a substantially vertical wellbore is found. However, in some embodiments, multiple oblique wells may be made from one entry well.

Jeśli, nie są wymagane żadne dodatkowe skośne odwierty, proces przebiega wzdłuż gałęzi NIE do etapu 165.If no additional oblique wells are required, the process continues along branch NO to step 165.

W etapie 165, do każdego skośnego odwiertu instalowane jest wyposażenie produkcyjne, a w etapie 170 proces ulega zakończeniu ze skutkiem wydobycia wody/gazu/ropy ze strefy podziemnej.In step 165, production equipment is installed for each oblique wellbore, and in step 170 the process is terminated with the extraction of water / gas / oil from the subterranean zone.

Chociaż powyższe etapy opisane zostały w pewnej kolejności, to należy przyjąć, że mogą one być przeprowadzone w każdej innej odpowiedniej kolejności. Ponadto, jeden lub kilka etapów może zostać pominiętych, lub mogą być przeprowadzone inne etapy, jeśli jest to wskazane.While the above steps have been described in a certain order, it should be understood that they may be performed in any other suitable sequence. Moreover, one or more steps may be omitted, or other steps may be performed as desired.

Na przykład, tam gdzie występują wielokrotne strefy docelowe (jak podano w etapie 155), może być umiejscowiona jama (etap 130) powyżej każdej strefy docelowej zanim nastąpi wywiercenie zakrzywionego odcinka o małym promieniu (etap 140).For example, where there are multiple target zones (as noted in step 155), a cavity (step 130) may be positioned above each target zone before a small radius curved section is drilled (step 140).

Alternatywnie, wszystkie odcinki zakrzywione o małym promieniu mogą być umiejscowione w każdej strefie docelowej (etap 140) zanim umiejscowiona zostanie jakakolwiek jama o poszerzonej średnicy (etap 130). Dla specjalisty z tej dziedziny zrozumiałe okażą się także i inne odpowiednie modyfikacje.Alternatively, all the small radius curves may be located in each target zone (step 140) before any widened diameter cavity is positioned (step 130). Other suitable modifications will also be apparent to those skilled in the art.

Fig. 4 przedstawia wejściowy odwiert 15 i rurę okładzinową 44 w swoim trybie pracy, tuż przed wywierceniem skośnego odwiertu 20. Odpowiednio do etapu 110 z fig. 3, cementowy element ustalający 46 zalewany jest lub inaczej montowany dokoła rury okładzinowej w środku wejściowego odwiertu 15. Cementowa rura okładzinowa może być wykonana z jakiejkolwiek mieszaniny lub substancji odpowiedniej dla utrzymania rury okładzinowej 44 w żądanym położeniu względem wejściowego odwiertu 15. Rura wiertnicza 50 ustawiona jest wtedy w położeniu, w którym możliwe jest rozpoczęcie wykonania skośnego odwiertu. W celu utrzymania rury wiertniczej 50 w położeniu wycentrowania względem rury okładzinowej 44, może być użyty stabilizator 52. Stabilizator 52 może być pierścieniem, stabilizatorem ze statecznikiem lub każdym innym stabilizatorem odpowiednim do utrzymania rury wiertniczej 50 w położeniu względnego wycentrowania. Aby na pożądanej głębokości w wejściowym odwiercie 15 utrzymać stabilizator 52, można użyć pierścień oporowy 53. Pierścień oporowy może być wykonany z gumy lub z metalu lub z każdego innego materiału odpowiedniego dla prac w środowisku wgłębnym.Fig. 4 shows casing 15 and casing 44 in their operating mode just prior to drilling the oblique borehole 20. According to step 110 of Fig. 3, a cement retainer 46 is potted or otherwise mounted around casing at the center of entry bore 15. Cement casing may be made of any mixture or substance suitable for holding casing 44 in the desired position relative to the entry well 15. The drill string 50 is then positioned at which it is possible to start the oblique borehole. Stabilizer 52 may be used to keep drill pipe 50 centered with casing 44. Stabilizer 52 may be a ring, stabilizer bar, or any other stabilizer suitable for keeping drill pipe 50 relatively centered. A stop ring 53 may be used to maintain the stabilizer 52 at the desired depth in entry hole 15. The stop ring may be made of rubber or metal or any other material suitable for working in a submerged environment.

Fig. 5 przedstawia przykładowy układ skośnego odwiertu 20. Odpowiednio do etapu 115 z fig. 3, odwiert 60 wiercony jest w przybliżeniu 50 stóp (15,24 m) za końcem wejściowego odwiertu 15 (chociaż wiercenie przy wszelkich innych odstępach też jest możliwe). Odwiert 60 wiercony jest z dala od rury okładzinowej 44 w celu zminimalizowania interferencji magnetycznej i poprawienia możliwości prowadzenia przez brygadę pracowników narzędzia wiertniczego w pożądanym kierunku. Jak opisano powyżej w nawiązaniu do fig. 3, odwiert 60 może zawierać także członowy odwiert mający promień 35° na długości 200 stóp (60,96 m).Fig. 5 depicts an exemplary tilted wellbore layout 20. Corresponding to step 115 of Fig. 3, wellbore 60 is drilled approximately 50 feet (15.24 m) past the end of entry well 15 (although drilling at any other spacing is also possible). The wellbore 60 is drilled remote from the casing 44 to minimize magnetic interference and improve the ability of the brigade of workers to guide the drill tool in the desired direction. As described above with reference to Fig. 3, wellbore 60 may also include a segmental wellbore having a radius of 35 ° over a length of 200 feet (60.96 m).

Odpowiednio do etapu 120 z fig. 3, narzędzie wiertnicze ustawione jest na przeróbkę mechaniczną celem wiercenia skośnego odwiertu 64. Odpowiednio do etapu 125 z fig. 3, wejściowy skośny odwiert 64 wiercony jest od końca promieniowego odwiertu 62 do środka i przez strefę podziemną 22. Alternatywnie, skośny odwiert 20 może być wiercony bezpośrednio od wejściowego odwiertu 15, bez włączania w to stycznego odwiertu 60 lub promieniowego odwiertu. Wykonywany jest także ślepy otwór 66, który stanowi przedłużenie skośnego odwiertu 64. Ślepy otwór 66 może być również jamą o powiększonej średnicy w lub inną odpowiednią strukturą. Odpowiednio do etapu 130 z fig. 3, w skośnym odwiercie 64 wykonana jest jama 26.Corresponding to step 120 of Fig. 3, the drill tool is positioned for machining to drill a oblique wellbore 64. Corresponding to step 125 of Fig. 3, an entry oblique wellbore 64 is drilled from the radial end of the wellbore 62 inwards and through the subterranean zone 22. Alternatively, oblique wellbore 20 may be drilled directly from entry wellbore 15 without including tangential wellbore 60 or radial wellbore. A blind hole 66 is also formed which is an extension of the oblique wellbore 64. The blind hole 66 may also be an enlarged diameter cavity w or other suitable structure. Corresponding to step 130 of Fig. 3, a cavity 26 is made in the oblique bore 64.

Jama 26 działa jak komora zmniejszania prędkości, oddzielając wychwycone ciecze z gazów przeznaczonych na powierzchnię. Bez co najmniej jednej jamy 26 położonej bliżej powierzchni niż najpłytszy boczny odwiert, porywane ciecze tworzą mgłę, która podnosi ciśnienie wgłębne. Przez ciecze porywane przez wydostające się gazy zwiększeniu ulega tarcie, tworząc zwiększone ciśnienie wsteczne (ciśnienie wgłębne). Zmniejszanie prędkości gazu oddziela ciecz, gdy prędkość spada poniPL 201 821 B1 żej prędkości, przy której gaz może porywać ciecz. Jama 26 obniża wystarczająco prędkość gazu, aby oddzielić porywane ciecze, umożliwiając bardziej wydajne wydostanie się gazu na powierzchnię.The cavity 26 acts as a deceleration chamber, separating the entrained liquids from the gases destined for the surface. Without at least one cavity 26 located closer to the surface than the shallowest side wellbore, entrained liquids create a mist that raises downhole pressure. The liquids entrained by the escaping gases increase friction, creating an increased back pressure (downstream pressure). Decreasing the gas velocity separates the liquid as the velocity drops below the velocity at which the gas can entrain liquid. Cavity 26 lowers the gas velocity sufficiently to separate entrained liquids, allowing the gas to rise more efficiently to the surface.

W przedstawionym przykładzie wykonania, jama 26 pokazana jest bezpośrednio powyżej przewidywanego punktu przesuniętego dla kolejnego odwiertu o małym promieniu krzywizny. Należy zauważyć, że jama może być także inaczej położona w odpowiedni sposób. Ponadto, należy podkreślić, że jama 26 może być również ukształtowana po wykonaniu poziomego układu odwadniającego.In the illustrated embodiment, cavity 26 is shown immediately above the projected offset point for the next well with a small radius of curvature. It should be noted that the cavity may also be otherwise positioned in an appropriate manner. Moreover, it should be emphasized that the cavity 26 could also be formed after the implementation of the horizontal drainage system.

Fig. 6 przedstawia ustalenie rury okładzinowej w skośnym odwiercie 64. Dla łatwiejszego zobrazowania, pokazany został tylko jeden skośny odwiert 64. Odpowiednio do etapu 135 z fig. 3, w wejściowym skośnym odwiercie 64 zainstalowana jest rura okładzinowa 70. W pokazanym przykładzie wykonania, rura okładzinowa 70 zawiera wyciągalny klin odchylający 72, który używany jest w celu mechanicznego ustawiania rury wiertniczej w pożądanym kierunku. Należy zauważyć, że mogą być wykorzystane inne odpowiednie techniki, a użycie klina odchylającego 72 nie jest konieczne, gdy zastosowane są inne odpowiednie sposoby ustawiania narzędzia wiertniczego poprzez skośny odwiert 64 w strefie podziemnej 22. Rura okładzinowa 70 ustawiona jest tak, że wyciągalny klin odchylający 72 położony jest tak, aby koleje narzędzie wiertnicze znajdowało się w jednej linii przy wierceniu strefy podziemnej 22 na żądaną głębokość.Fig. 6 shows casing retention in oblique borehole 64. For ease of illustration, only one oblique borehole 64 is shown. Corresponding to step 135 of Fig. 3, a casing 70 is installed in the entry oblique borehole 64. In the embodiment shown, the casing is installed. cladding 70 includes an extensible biasing wedge 72 that is used to mechanically orient the drill string in a desired direction. It should be noted that other suitable techniques may be employed and that the use of the biasing wedge 72 is not necessary when other suitable methods are used to position the drill tool through an oblique bore 64 in the subterranean zone 22. Casing 70 is positioned such that the pull-out biasing wedge 72 is used. is located so that the drill tool is in line with the drilling of the subterranean zone 22 to the desired depth.

Fig. 7 przedstawia rurę okładzinową 70 oraz skośny odwiert 64 w dalszych szczegółach. Jak to omówiono w nawiązaniu do fig. 6, rura okładzinowa 70 położona jest w skośnym odwiercie 64 tak, aby rura wiertnicza 50 ustawiona była do przejścia przez wejściowy skośny odwiert 64 w pożądanym punkcie styczności lub w punkcie przesunięcia 38. Odpowiada to etapowi 140 z fig. 3. Rura wiertnicza 50 używana jest do wiercenia poprzez wejściowy skośny odwiert 64 w punkcie stycznym lub w punkcie przesunięcia 38 dla wykonania członowego odwiertu 36. W szczególnym przykładzie wykonania, członowy odwiert 36 posiada promień wynoszący w przybliżeniu siedemdziesiąt jeden stóp (21,64 m) i zakrzywienie wynoszące w przybliżeniu 80° na sto stóp (na 30,48 m). W tym samym przykładzie wykonania, skośny odwiert 64 odchylony jest od pionu w przybliżeniu o 10°. W tym przykładzie wykonania, spad hydrostatyczny wytworzony w powiązaniu z wydobyciem wynosi z grubsza 30 stóp (9,144 m). Jednak, należy zauważyć, że zastosowany może być każdy inny odpowiedni promień, zakrzywienie i kąt pochylenia.Fig. 7 shows casing 70 and oblique borehole 64 in further detail. As discussed in connection with Fig. 6, casing 70 is positioned in the oblique borehole 64 so that the drill string 50 is positioned to pass through the inclined entry borehole 64 at the desired tangent point or offset 38. This corresponds to step 140 in Fig. 3. Drill pipe 50 is used to drill through the inclined entry borehole 64 at the tangent point or at the offset point 38 to create a segmented wellbore 36. In a particular embodiment, the segmented wellbore 36 has a radius of approximately seventy-one feet (21.64 m). ) and a curvature of approximately 80 ° per hundred feet (at 30.48 m). In the same embodiment, the oblique wellbore 64 deviates from the vertical by approximately 10 °. In this embodiment, the hydrostatic head produced in conjunction with extraction is roughly 30 feet (9.144 m). However, it should be noted that any other suitable radius, curvature, and tilt angle may be used.

Fig. 8 przedstawia skośny odwiert 64 i członowy odwiert 36 po użyciu rury wiertniczej 50 do wykonania członowego odwiertu 36. W szczególnym przykładzie wykonania, w strefie podziemnej 22 może być wówczas wykonany poziomy odwiert i układ odwadniający, jak to podano w etapie 145 i w etapie 150 z fig. 3.Fig. 8 shows oblique wellbore 64 and segmented wellbore 36 after use of drill string 50 to make a segmental wellbore 36. In a particular embodiment, a horizontal wellbore and a drainage system may then be made in the subterranean zone 22 as set forth in Step 145 and Step 150. from Fig. 3.

Jak pokazano na fig. 8, rura okładzinowa 70 ustalona jest na dnie ślepego otworu 66, aby do wydobycia przygotować olej i gaz. Dokoła rury okładzinowej 70 może być użyty pierścień 74 warstwy uszczelniającej, aby zapobiec wydostawaniu się gazu wychodzącego z członowego odwiertu poza rurę okładzinową 70. Otwory przelotowe 76 umożliwiają wydostawanie się gazu, aby mógł on wejść do i w górę poprzez rurę okładzinową 70 celem zebrania go na powierzchni. Jak opisano powyżej, ciecze porywane przez wydostający się gaz mogą być oddzielone od gazu w jamach 26 o powiększonej średnicy, usytuowanych powyżej członowego odwiertu 36. Po oddzieleniu się od gazu, ciecze przepływają w dół skośnym odwiertem 64 i zbierane są w ślepym otworze 66. Ślepy otwór 66 może zawierać także jamę o powiększonej średnicy (nie pokazana) dla zbierania cieczy wpływających od góry.As shown in Fig. 8, casing 70 is fixed at the bottom of the blind hole 66 to prepare oil and gas for extraction. A seal layer ring 74 may be used around casing 70 to prevent gas exiting a member from the wellbore from escaping outside casing 70. Through holes 76 allow gas to escape to enter and up through casing 70 to collect it on the surface. . As described above, escaping gas entrained liquids may be separated from gas in enlarged diameter cavities 26 located above the segmental wellbore 36. After separation from the gas, the liquids flow down the oblique bore 64 and are collected in the blind hole 66. Blind opening 66 may also include an enlarged diameter cavity (not shown) for collecting liquids entering from above.

Do usuwania wody i innych cieczy, które zbierane są ze strefy podziemnej poprzez członowy odwiert 36, używana jest żerdź pompowa 78 i pompa głębinowa 80.A pump rod 78 and a submersible pump 80 are used to remove water and other liquids that are collected from the subterranean zone through the segmental wellbore 36.

Jak przedstawiono na fig. 9, ciecze, pod wpływem siły ciężkości i ciśnienia występującego w strefie podziemnej 22, przechodzą poprzez członowy odwiert 36 i w dół wejściowego skośnego odwiertu 64 do ślepego otworu 66. Stąd ciecze przepływają do otworu w wyciągalnym klinie odchylającym rury okładzinowej 70, gdzie ciecze te stykają się z zainstalowaną żerdzią pompową 78 i pompą głębinową 80. Pompa głębinowa 80 może być jedną z wielu pomp głębinowych odpowiednich do wykorzystania w środowisku wgłębnym dla usunięcia cieczy i do pompowania tych cieczy na powierzchnię poprzez żerdź pompową 78. Zainstalowanie żerdzi pompowej 78 i pompy głębinowej 80 odpowiada etapowi 165 z fig. 3. Wydobywanie wody/gazu/oleju odpowiada etapowi 170 z fig. 3.As shown in Figure 9, the fluids, under the influence of gravity and pressure in the subterranean zone 22, pass through the segmental wellbore 36 and down the entry oblique wellbore 64 into the blind hole 66. From there, the fluids flow into the opening in the pull-out wedge of the casing 70. where the fluids are in contact with an installed pump rod 78 and a submersible pump 80. The submersible pump 80 may be one of a number of submersible pumps suitable for use in a submersible environment to remove liquids and to pump these liquids to the surface through a pump rod 78. Installing a pump rod 78 and the submersible pump 80 corresponds to step 165 of Fig. 3. Water / gas / oil extraction corresponds to step 170 of Fig. 3.

Fig. 9 przedstawia przykładowy układ odwadniający 90, który może być wiercony od członowych odwiertów 36. W środku układu odwadniającego 90 znajduje się szereg wejściowych odwiertów 15 w obszarze wiertniczym 92 przy powierzchni. W jednym przykładzie wykonania, wejściowe odwierty 15Fig. 9 shows an exemplary drainage system 90 that may be drilled from segmental wells 36. At the center of drainage system 90 is a series of entry boreholes 15 in wellbore 92 near the surface. In one embodiment, the input wells 15

PL 201 821 B1 oddalone są od siebie o odstęp wynoszący w przybliżeniu 20 stóp (6,096 m). Należy zauważyć, że mogą być zastosowane też inne odpowiednie odstępy.They are spaced approximately 20 feet (6.096 m) apart. It should be noted that other suitable spacing may also be used.

Skośny odwiert 20 łączy się z każdym wejściowym odwiertem 15. Na końcu skośnego odwiertu 20, jak opisano powyżej, znajdują się zasadniczo poziome odwierty 94, tworzące z grubsza wzór „stopy wrony”, odchodzące od każdego ze skośnych odwiertów. Należy podkreślić, że wszelkie inne odpowiednie układy odwadniające, na przykład, mające układ wzoru liściowego, mogą też zostać wykorzystane. W przykładowym wykonaniu, poziomy zasięg każdego zasadniczo poziomego odwiertu 94 wynosi w przybliżeniu 300 stóp (91,44 m). Dodatkowo, boczny odstęp pomiędzy równoległymi zasadniczo poziomymi odwiertami 94 wynosi w przybliżeniu 800 stóp (243,84 m). W tym szczególnym przykładzie wykonania, obszar odwadniania wynosi w przybliżeniu 640 arów.The oblique wellbore 20 connects to each entry well 15. At the end of oblique wellbore 20 as described above, there are substantially horizontal boreholes 94 in a rough "crow's foot" pattern extending from each of the oblique boreholes. It should be emphasized that any other suitable drainage systems, for example, having a leaf pattern pattern, may also be used. In an exemplary embodiment, the horizontal extent of each substantially horizontal wellbore 94 is approximately 300 feet (91.44 m). In addition, the lateral spacing between parallel substantially horizontal boreholes 94 is approximately 800 feet (243.84 m). In this particular embodiment, the drainage area is approximately 640 ares.

Chociaż niniejszy wynalazek opisany został przy pomocy kilku przykładów wykonania, wiele zmian i modyfikacji może zostać zasugerowanych przez specjalistę z tej dziedziny. Przewiduje się jednak, że wynalazek ten obejmuje takie zmiany i modyfikacje jako mieszczące się w zakresie ochrony według załączonych zastrzeżeń.While the present invention has been described with the aid of several embodiments, many changes and modifications may be suggested by those skilled in the art. However, it is envisaged that the invention covers such changes and modifications as falling within the protection scope of the appended claims.

Claims (24)

1. Sposób uzyskiwania dostępu do strefy podziemnej z powierzchni, znamienny tym, że formuje się pierwszy wejściowy odwiert (15) z powierzchni (11), formuje się jeden lub wiele skośnych odwiertów (20) od pierwszego wejściowego odwiertu (15) do strefy podziemnej (22), formuje się drugi wejściowy odwiert (15) z powierzchni (11), który to drugi wejściowy odwiert położony jest w tym samym obszarze wiertniczym (92) jak pierwszy wejściowy odwiert (15) przy powierzchni (11), formuje się jeden lub wiele skośnych odwiertów (20) od drugiego wejściowego odwiertu (15) do strefy podziemnej (22), formuje się trzeci wejściowy odwiert (15) z powierzchni (11), który to trzeci wejściowy odwiert (15) położony jest w tym samym obszarze wiertniczym (92) jak pierwszy wejściowy odwiert (15) i drugi wejściowy odwiert (15) przy powierzchni (11), oraz formuje się jeden lub wiele skośnych odwiertów (20) od trzeciego wejściowego odwiertu (15) do strefy podziemnej (22), a następnie formuje się zasadniczo poziomy układ odwadniający przez co najmniej jeden ze skośnych odwiertów (20) do środka strefy podziemnej (22).A method for accessing the subterranean zone from the surface, characterized in that the first entry well (15) is formed from the surface (11), one or more oblique wells (20) are formed from the first entry well (15) into the subterranean ( 22), a second entry well (15) is formed from the surface (11), the second entry well being located in the same drilling area (92) as the first entry well (15) at the surface (11), one or more entry wells are formed oblique wells (20) from the second entry well (15) to the subterranean zone (22), a third entry well (15) is formed from the surface (11), the third entry well (15) located in the same drilling area (92 ) as the first entry well (15) and the second entry well (15) at the surface (11), and one or more oblique wells (20) are formed from the third entry well (15) into the subterranean zone (22) and then formed essentially horizontal uk a drainage load through at least one of the oblique wells (20) to the center of the subterranean zone (22). 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się poziome układy odwadniające (90) zawierające poziomy odwiert (94) odchodzący od skośnego odwiertu (20) i szereg bocznych odwiertów odchodzących od poziomego odwiertu (94).2. The method according to p. The method of claim 1, wherein the horizontal drainage systems (90) are provided comprising a horizontal wellbore (94) extending from the oblique wellbore (20) and a series of side wells extending from the horizontal wellbore (94). 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosuje się poziome układy odwadniające (90) mające układ stopy wrony.3. The method according to p. A method as claimed in claim 2, characterized in that the horizontal drainage systems (90) having a crow's foot pattern are used. 4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że boczne odwierty konfiguruje się tak, że odwadniają obszar strefy podziemnej (22) wynoszący co najmniej 640 akrów.4. The method according to p. The process of claim 2, wherein the side wells are configured to drain a subterranean zone (22) of at least 640 acres. 5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że stosuje się poziome układy odwadniające mające układ liściowy.5. The method according to p. A method according to claim 2, characterized in that the horizontal drainage systems are provided with a leaf system. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ponadto usuwa się zasoby ze strefy podziemnej (22) przez poziome układy odwadniające na powierzchnię (11).6. The method according to p. The method of claim 1, further comprising removing resources from the subterranean zone (22) through horizontal drainage systems to the surface (11). 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ponadto kształtuje się poszerzoną jamę (26) w każdym ze skośnych odwiertów (20) w pobliżu i powyżej strefy podziemnej (22).7. The method according to p. The method of claim 1, further comprising forming a flared cavity (26) in each of the oblique wellbore (20) near and above the subterranean zone (22). 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ponadto kształtuje się poszerzoną jamę (26) w każdym ze skośnych odwiertów (20) powyżej poziomego układu odwadniającego.8. The method according to p. The method of claim 1, further comprising forming a widened cavity (26) in each of the oblique boreholes (20) above the horizontal drainage system. 9. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że położenie poszerzonej jamy (26) ustala się w pobliżu węzła przecięcia skośnego odwiertu (20) i zasadniczo poziomego układu odwadniającego.9. The method according to p. The method of claim 7, characterized in that the position of the flared cavity (26) is established near the intersection junction of the oblique wellbore (20) and the substantially horizontal drainage system. 10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pierwszy, drugi i trzeci wejściowe odwierty (15) oddalone są od siebie w przybliżeniu o 20 stóp (6,096 m).10. The method according to p. The method of claim 1, wherein the first, second, and third input wells (15) are approximately 20 feet (6.096 m) apart. 11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że ponadto formuje się drugi poziom układ odwadniający od każdego ze skośnych odwiertów do środka drugiej strefy podziemnej (22).11. The method according to p. The method of claim 1, further comprising forming a second level drainage system from each of the oblique boreholes to the center of the second subterranean zone (22). 12. Układ do uzyskiwania dostępu do strefy podziemnej z powierzchni, znamienny tym, że zawiera pierwszy wejściowy odwiert (15) odchodzący od powierzchni (11), drugi wejściowy odwiert (15) odchodzący od powierzchni (11), który to drugi wejściowy odwiert (15) położony jest w tym samym obszarze wiertniczym (92) jak pierwszy wejściowy odwiert (15) przy powierzchni (11), trzeci wejściowy odwiert (15) odchodzący od powierzchni (11), który to trzeci wejściowy odwiert (15) położony jestA system for accessing a subterranean zone from a surface, characterized in that it comprises a first entrance wellbore (15) extending from the surface (11), a second entrance wellbore (15) extending from the surface (11), which is the second entrance wellbore (15). ) is located in the same drilling area (92) as the first entry well (15) at the surface (11), the third entry well (15) extending from the surface (11), the third entry well (15) is located PL 201 821 B1 w tym samym obszarze wiertniczym jak pierwszy wejściowy odwiert (15) i drugi wejściowy odwiert (15) przy powierzchni (11), jeden lub wiele skośnych odwiertów (20) odchodzących od każdego z pierwszych, drugich i trzecich wejściowych odwiertów (15) do strefy podziemnej (11), oraz zasadniczo poziomy układ odwadniający wywiercony przez co najmniej jeden ze skośnych odwiertów (20) do środka strefy podziemnej (22).In the same drilling region as the first entry well (15) and the second entry well (15) near the surface (11), one or more oblique boreholes (20) extending from each of the first, second, and third entry wells (15) ) into the subterranean zone (11), and a substantially horizontal drainage system drilled through at least one of the oblique boreholes (20) to the center of the subterranean zone (22). 13. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że poziome układy odwadniające zawierają poziomy odwiert (94) odchodzący od skośnego odwiertu (20) oraz szereg bocznych odwiertów odchodzących od poziomego odwiertu (94).The system according to p. The method of claim 12, wherein the horizontal drainage systems include a horizontal wellbore (94) extending from the oblique wellbore (20) and a series of side wells extending from the horizontal wellbore (94). 14. Układ według zastrz. 13, znamienny tym, że poziome układy odwadniające (90) mają układ stopy wrony.14. The system according to p. The method of claim 13, characterized in that the horizontal drainage systems (90) have a crow's foot configuration. 15. Układ według zastrz. 13, znamienny tym, że boczne odwierty są skonfigurowane tak, że odwadniają obszar strefy podziemnej (22) wynoszący co najmniej 640 akrów.15. The system according to p. The method of claim 13, wherein the side wells are configured to drain a subterranean zone (22) of at least 640 acres. 16. Układ według zastrz. 13, znamienny tym, że poziome układy odwadniające mają układ liściowy.16. The system according to p. The method of claim 13, characterized in that the horizontal drainage systems have a leaf arrangement. 17. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że ponadto zawiera poszerzoną jamę (26) w każdym ze skośnych odwiertów (20) w pobliżu strefy podziemnej (22).17. The system according to p. The method of claim 12, further comprising a flared cavity (26) in each of the oblique boreholes (20) in the vicinity of the subterranean zone (22). 18. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że ponadto zawiera poszerzoną jamę (26) w każdym ze skośnych odwiertów (20) pomiędzy powierzchnią (11) i poziomym układem odwadniającym.18. The system according to p. The method of claim 12, further comprising a flared cavity (26) in each of the oblique boreholes (20) between the surface (11) and the horizontal drainage system. 19. Układ według zastrz. 17, znamienny tym, że poszerzona jama (26) położona jest w pobliżu węzła przecięcia skośnego odwiertu (20) i zasadniczo poziomego układu odwadniającego.19. The system according to p. The method of claim 17, characterized in that the widened cavity (26) is located proximate the intersection junction of the oblique wellbore (20) and the substantially horizontal drainage system. 20. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że pierwszy, drugi i trzeci wejściowe odwierty (15) oddalone są od siebie w przybliżeniu o 20 stóp (6,096 m) przy powierzchni (11).20. The system as claimed in claim 1, The method of claim 12, wherein the first, second, and third input wells (15) are spaced approximately 20 feet (6.096 m) apart at the surface (11). 21. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że ponadto zawiera drugi zasadniczo poziomy układ odwadniający odchodzący od każdego skośnego odwiertu (20) do środka drugiej strefy podziemnej (22).21. The system according to p. 12. The apparatus of claim 12, further comprising a second substantially horizontal drainage system extending from each oblique wellbore (20) to the center of the second subterranean zone (22). 22. Układ do uzyskiwania dostępu do strefy podziemnej z powierzchni, znamienny tym, że zawiera trzy lub wiele wejściowych odwiertów (15) odchodzących od powierzchni (11), jeden lub wiele skośnych odwiertów (20) odchodzących od każdego wejściowego odwiertu (15) do strefy podziemnej (22), zasadniczo poziomy układ odwadniający wywiercony przez co najmniej jeden ze skośnych odwiertów (20) do środka strefy podziemnej (22), oraz poszerzoną jamę (26) w każdym z tego jednego lub z tych wielu skośnych odwiertów (20), położoną w pobliżu węzła przecięcia skośnego odwiertu (20) i zasadniczo poziomego układu odwadniającego.22. A system for accessing a subterranean zone from a surface comprising three or more entry wells (15) extending from the surface (11), one or more oblique boreholes (20) extending from each entry well (15) into the zone. subterranean (22), a substantially horizontal drainage system drilled through at least one of the oblique wells (20) into the center of the subterranean zone (22), and a widened cavity (26) in each of the one or the plurality of oblique wells (20) located near the intersection junction of the oblique wellbore (20) and the substantially horizontal drainage system. 23. Układ do uzyskania dostępu do wielokrotnych stref podziemnych z powierzchni, znamienny tym, że zawiera trzy lub wiele wejściowych odwiertów (15) odchodzących od powierzchni (11), jeden lub wiele skośnych odwiertów (20) odchodzących od każdego wejściowego odwiertu (15) do jednej lub wielu stref podziemnych (22), jeden lub wiele zasadniczo poziomych układów odwadniających wywierconych przez co najmniej jeden ze skośnych odwiertów (20) do środka każdej z tej jednej lub z tych wielu stref podziemnych (22), oraz jedną lub wiele poszerzonych jam (26) w każdym ze skośnych odwiertów (20) położonych w pobliżu węzła przecięcia skośnych odwiertów (20) i jednego lub wielu zasadniczo poziomych układów odwadniających.23. A system for accessing multiple subterranean zones from a surface, characterized in that the system comprises three or more entry wells (15) extending from the surface (11), one or more oblique boreholes (20) extending from each entry well (15) to. one or more subterranean zones (22), one or more substantially horizontal drainage patterns drilled through at least one of the oblique boreholes (20) into the center of each of the one or the plurality of subterranean zones (22), and one or more widened cavities ( 26) in each of the oblique wells (20) located near the intersection of the oblique wells (20) and one or more substantially horizontal drainage systems. 24. Układ według zastrz. 23, znamienny tym, że trzy lub wiele wejściowych odwiertów (15) położonych jest na tym samym obszarze wiertniczym.24. The system according to claim 24 The method of claim 23, characterized in that the three or more entrance wells (15) are located in the same wellbore area.