Устройство для доставки приборов в горизонтальную скважину

 

Изобретение относится к бурению горизонтальных и сильнонаклонных нефтяных и газовых скважин, в частности к устройствам для доставки приборов в скважину. Устройство содержит цилиндрический корпус, расклинивающие опоры и движитель. Движитель выполнен в виде колес, установленных на валах расклинивающих опор через обгонные муфты. Наружная поверхность колеса имеет радиус закругления, равный радиусу исследуемой скважины. Расклинивающие опоры снабжены пружинами, установлены на осях и имеют выступы, в которые входят пазы гайки ходового винта. В корпусе установлен электродвигатель с понижающим редуктором, конической и цепной передачами. Устройство соединяют со спускаемым прибором и каротажным кабелем. При выходе устройства в горизонтальный участок включают электродвигатель. Вращается ходовой винт. Освобождаются расклинивающие опоры. Колеса упираются в стенки скважины. Подъем прибора осуществляют наматыванием кабеля на барабан лебедки. Повышается производительность работ и расширяются типы исследуемых горизонтальных скважин. 2 ил.

Изобретение относится к бурению горизонтальных и сильнонаклонных нефтяных и газовых скважин, в частности к устройствам для доставки приборов в скважину.

Известно устройство для доставки геофизических приборов в горизонтальную скважину [1]. Оно содержит груз, закрепляемый на каротажном кабеле выше спускаемого прибора и выполненный в виде герметичных элементов гибкого шланга, заполненных утяжеленной жидкостью и гидравлически связанных между собой. Когда весь гибкий шланг опущен в скважину, под действием столба жидкости в шланге создается избыточное гидростатическое давление, которое раздувает шланг, в результате чего он приобретает жесткость. Под действием веса и благодаря жесткости шланг с кабелем перемещается по горизонтальной части скважины, перемещая прибор.

Недостатками данного устройства является то, что ограничены типы скважин, на которых этот способ применим, так как из-за большой длины навешиваемого груза и недостаточной жесткости кабеля оно используется только в заглушенных открытых скважинах (пластовое давление уравновешено столбом жидкости) и в скважинах, имеющих небольшую протяженность наклонно-горизонтального участка (не более 250-300 м), а также недостаточна производительность работы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для транспортирования приборов в скважине, содержащее цилиндрический корпус, две расклинивающие опоры и движитель с кабелем, выполненный в виде двух поршней со штоками, причем вторая расклинивающая опора установлена на штоке второго поршня. Перемещение прибора осуществляется за счет попеременного выдвижения поршней и закрепления соответствующей опоры за стенку скважины.

Недостаток устройства заключается в низкой производительности работы ввиду небольшого линейного перемещения прибора, ограниченного длиной поршня и большим временем цикла проводимой операции.

Целью изобретения является повышение производительности работ и расширение типов исследуемых горизонтальных скважин.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для доставки приборов в горизонтальную скважину, содержащем цилиндрический корпус, расклинивающие опоры и движитель, согласно изобретению движитель выполнен в виде колес, установленных на валах расклинивающих опор через обгонные муфты, причем наружная поверхность колеса имеет радиус закругления, равный радиусу исследуемой скважины, а расклинивающие опоры снабжены пружинами и установлены на осях и имеют выступы, в которые входят пазы гайки ходового винта, кроме того, в корпусе установлен эл. двигатель с понижающим редуктором, конической и цепной передачами.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - половина устройства в рабочем положении.

Устройство (фиг. 1) содержит цилиндрический корпус 1 с установленным в нем электрическим двигателем 2 и понижающим редуктором 3, две расклинивающие опоры 4, 5 с пружинами 6, 7 и валами 8, 9, ходовой винт 10 с пазами в гайке 11, коническую передачу 12, цепную передачу 13, 14, передающие вращение к колесам движителя 15, 16, установленным на валах 8, 9 расклинивающих опор через обгонные муфты 17, 18. Расклинивающие опоры 4, 5 установлены с возможностью вращения относительно корпуса 1 на осях 19, 20.

Доставку приборов в горизонтальную скважину с помощью предлагаемого устройства осуществляют следующим образом.

Предлагаемое устройство соединяют муфтой А со спускаемым прибором и каротажным кабелем (не показан), на котором его спускают в скважину через лубрикатор, установленный на устье (не показан).

При выходе прибора в горизонтальный участок скважины подают питание на двигатель 2. При вращении ходового винта 10 пазы гайки 11, перемещаясь, освобождают расклинивающие опоры 4, 5, которые раскрываются под действием пружин 6, 7, вращаясь на осях 19, 20. При этом колеса 15, 16 упираются в стенки исследуемой горизонтальной скважины (фиг.2).

Передача вращения от двигателя 2 колесам 15, 16 осуществляется через понижающий редуктор 3, коническую передачу 12, цепную передачу 13, 14 и обгонные муфты 17, 18.

Подъем прибора для проведения вторичных исследований или извлечения его из скважины осуществляется наматыванием кабеля на барабан каротажной лебедки, при этом колеса 25, 16 свободно проворачиваются относительно валов 8, 9 за счет обгонных муфт 17, 18. При входе в ствол скважины расклинивающие опоры 4, 5 складываются усилием натяжения, свободно вращаясь на осях 19, 20.

Спуск приборов в скважину, находящуюся под давлением и обустроенную устьевым устройством (лубрикатором), достигается за счет установки колес на расклинивающих подпружиненных опорах, что обеспечивает небольшие габариты движителя, а повышение скорости - за счет непрерывности поступательного движения прибора.

Небольшие габариты прибора достигаются тем, что он спускается в скважину в сложенном виде, что обеспечивается удержанием опор от раскрывания пазами гайки ходового винта, входящими в выступы опор.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает непрерывный и многократный процесс спуска и подъема прибора, что позволяет повысить производительность работ.

Кроме этого, предлагаемым устройством можно доставлять приборы в любую горизонтальную скважину с повышенной по сравнению с прототипом протяженностью участка наклонно-горизонтального ствола и скоростью перемещения прибора в этом стволе.

Источники информации 1. Авторское свидетельство SU 1654558, 1991.

Формула изобретения

Устройство для доставки приборов в горизонтальную скважину, содержащее цилиндрический корпус, расклинивающие опоры и движитель, отличающееся тем, что движитель выполнен в виде колес, установленных на валах расклинивающих опор через обгонные муфты, причем наружная поверхность колеса имеет радиус закругления, равный радиусу исследуемой скважины, а расклинивающие опоры снабжены пружинами, установлены на осях и имеют выступы, в которые входят пазы гайки ходового винта, кроме того, в корпусе установлен электрический двигатель с понижающим редуктором, конической и цепной передачами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2