Шлангокабельная компоновка для доставки геофизических приборов в горизонтальные скважины, способ ее сборки и использования


 


Владельцы патента RU 2534786:

Общество с ограниченной ответственностью Научное инновационное предприятие "Дельта-Т" (RU)

Группа изобретений относится к устройствам и способам доставки геофизических приборов в горизонтальные скважины и к способам сборки таких устройств. Техническим результатом является повышение надежности, повышение плавности перемещения геофизического прибора. Устройство для доставки геофизических приборов в горизонтальные скважины включает шлангокабельную компоновку из двух шлангокабелей разного диаметра, размещенных коаксиально один в другом с геофизическим прибором на конце одного из шлангокабелей. Торец шлангокабеля меньшего диаметра, находящийся внутри шлангокабеля большего диаметра, имеет поршень, сопряженный с шлангокабелем большего диаметра. Шлангокабели размещены один в другом по всей длине шлангокабеля большего диаметра в исходном взаимном расположении. Устройство имеет ограничитель взаимного перемещения шлангокабелей на величину, не превышающую длину шлангокабеля большего диаметра. Имеется напорная камера с двумя соосными отверстиями в противоположных стенках, отверстие большего диаметра герметично соединено с шлангокабелем большего диаметра, а шлангокабель меньшего диаметра проходит через уплотнение в отверстие меньшего диаметра и через отверстие большего диаметра. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к шлангокабелям, предназначенным для работ в нефтяных и газовых скважинах, и может быть использовано для перемещения предметов, в частности приборов, в горизонтальных скважинах.

В целях повышения эффективности разработки нефтяных и газовых месторождений, повышения продуктивности работы скважин, в нефтяной практике все более широкое применение находит конструкция скважин с условно горизонтальным участком ствола, проведенного по продуктивному пласту для увеличения поверхности стока нефти или газа в скважину. Информационное обеспечение таких скважин при строительстве их и дальнейшей эксплуатации является сложной проблемой из-за технических трудностей доставки геофизических приборов в горизонтальные участки скважин.

Известны различные способы и устройства доставки геофизических приборов в горизонтальный участок ствола скважины и проведения геофизических исследований: исследования в процессе бурения приборами, установленными на буровом инструменте; доставка геофизических приборов на забой скважины потоком промывочной жидкости; исследование непрерывной колонной гибких труб, внутри которой размещается кабель, соединяемый с прибором на конце колонны, такие трубы наматываются на специальный барабан большого диаметра; система спуска геофизических приборов на бурильных трубах, при этом передача информации производится через геофизический кабель, пропущенный за колонной бурильных труб, а в нижней части - через специальный переводник внутри бурильных труб (Макиенко Г.П. Кабели и провода, применяемые в нефтегазовой индустрии. Пермь: Агентство «Стиль-МГ», 2004, с.306).

Горизонтальными называют скважины, у которых хотя бы часть ствола имеет зенитный угол более 60-70°. Для проникновения в горизонтальные части скважин и перемещения по ним с целью их исследования, а также для оказания различных физических воздействий, например для введения химических реагентов, используют скважинные тракторы. Это устройства, создающие тяговое усилие на погруженном конце геодезического кабеля, позволяющее перемещаться вглубь скважины и при этом тянуть за собой кабель. Скважинные тракторы имеют различные конструкции, использующие рычажные толкатели, колеса, гусеницы, реактивную струю, вибраторы и другие элементы (RU 2344801, RU 2175364, RU 2235549, US 5794703, US 6273089, SU 794174). Их объединяет общая функция, заключающаяся в создании однонаправленного тягового усилия на конце кабеля, погруженного в скважину.

Для перемещения объектов по горизонтальным скважинам используют геофизические кабели и шлангокабели (гибкие грузонесущие, в том числе армированные, бронированные, полимерные, трубопроводы с электрическими и информационными проводами), с помощью которых, например, проталкивают приборы и устройства в заданные позиции в скважине (RU 2087929, RU 2105316, RU 2137613, RU 2209450). Конструкция шлангокабеля представлена также в изобретении RU 2305223 (Гибкая грузонесущая полимерная труба и способ ее использования) и полезной модели RU 44782 (Гибкая протяженная труба).

Шлангокабели используют также для бурения скважин и перемещения по скважинам различных устройств с возможностью обмена с ними информацией, энергией и веществом (RU 230469, RU 86881, RU 459577) для опускания оборудования на дно моря и передачи к нему электроэнергии, жидкостей и газов (RU 2352936, RU 2358755).

Наиболее близкими к заявляемым являются устройство и способ, описанные в заявке на изобретение №2012115608 от 18.04.2012.

Описанное в вышеуказанной заявке устройство для доставки геофизических приборов в горизонтальные скважины содержит шлангокабельную компоновку из двух шлангокабелей разного диаметра, размещенных коаксиально один в другом с геофизическим прибором на конце одного из шлангокабелей.

Описанный в вышеуказанной заявке способ использования устройства доставки геофизических приборов в горизонтальные скважины включает создание перепада давления в объемах шлангокабельной компоновки, заключенных между торцом шлангокабеля меньшего диаметра и шлангокабелем большего диаметра, проталкивание геофизического прибора в скважине за счет выдвижения одного из шлангокабелей.

Недостатками вышеуказанных устройства и способа являются низкая надежность и высокая сложность конструкции, низкая плавность перемещения геодезического прибора.

Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение надежности и упрощение конструкции, повышение плавности перемещения геодезического прибора.

Задача решается за счет того, что в заявляемом устройстве шлангокабели размещены один в другом по всей длине шлангокабеля большего диаметра в исходном взаимном расположении, устройство имеет ограничитель взаимного перемещения шлангокабелей на величину, не превышающую длину шлангокабеля большего диаметра, и имеется напорная камера с двумя соосными отверстиями в противоположных стенках, причем отверстие большего диаметра герметично соединено с шлангокабелем большего диаметра, а шлангокабель меньшего диаметра проходит через уплотнение в отверстие меньшего диаметра и через отверстие большего диаметра, при этом суммарная длина шлангокабелей не меньше расстояния от устья до исследуемого участка скважины. Кроме того, шлангокабель меньшего диаметра, находящийся внутри шлангокабеля большего диаметра, имеет поршень (или аналогичное утолщение), сопряженный с шлангокабелем большего диаметра

Способ сборки устройства для доставки геофизических приборов в горизонтальные скважины состоит в том, что шлангокабель меньшего диаметра пропускают через два соосных отверстия напорной камеры:

сначала через отверстие меньшего диаметра, затем - через отверстие большего диаметра и закрепляют поршень на конце шлангокабеля меньшего диаметра, погружают в скважину шлангокабель большего диаметра с геофизическим прибором на конце, вводят в шлангокабель большего диаметра конец шлангокабеля меньшего диаметра с поршнем и прикрепляют напорную камеру к началу шлангокабеля большего диаметра, герметично соединяя с объемом напорной камеры пространство, имеющееся между двумя шлангокабелями, после чего нагнетают рабочее тело в напорную камеру, проталкивая поршень, и одновременно откачивают через шлангокабель меньшего диаметра рабочее тело, заполняющее объем между поршнем и закрытым концом шлангокабеля большего диаметра, завершают процесс сборки устройства для доставки геофизических приборов в горизонтальные скважины при достижении поршнем конца шлангокабеля большего диаметра.

Новым в способе использования устройства доставки геофизических приборов в горизонтальные скважины является то, что отсоединяют от напорной камеры шлангокабель большего диаметра, фиксируют в устье скважины шлангокабель меньшего диаметра и нагнетают через него рабочее тело в объем между поршнем и закрытым концом шлангокабеля большего диаметра, выдвигая его на расстояние, разрешенное ограничителем взаимного перемещения шлангокабелей, после чего геофизический прибор извлекают из скважины путем вытаскивания шлангокабельной компоновки.

Техническим результатом, достигаемым изобретением с учетом известности технического решения, выбранного за прототип, является повышение надежности и упрощение конструкции, повышение плавности перемещения геодезического прибора. Это связано с наличием приведенных совокупностей отличительных признаков, позволяющих существенно снизить силы трения (сопротивления) при продвижении геодезического прибора по скважине, а также существенно снизить вероятность заклинивания шлангокабеля. Это объясняется тем, что шлангокабельная компоновка сначала погружается в скважину по вертикальному участку и только при достижении наклонного участка начинается выдвижение шлангокабеля большего диаметра. Предлагаемое устройство может осуществлять хорошо регулируемое перемещение закрепленного на нем объекта по скважине, что обеспечивает повышение технологичности проведения исследований наклонных и горизонтальных скважин, сокращение стоимости и затрат времени на проведение исследований.

На чертеже изображено устройство для доставки геофизических приборов в горизонтальные скважины.

В устройстве основной частью является шлангокабельная компоновка, состоящая из шлангокабелей 1, 2, размещенных один в другом по всей длине шлангокабеля большего диаметра 2 в исходном взаимном расположении. Устройство имеет ограничитель взаимного перемещения шлангокабелей 1, 2 на величину, не превышающую длину шлангокабеля большего диаметра 2, представляющий собой, например, концентрические выступы 3 на внутренней поверхности начала шлангокабеля большего диаметра 2. Имеется напорная камера 4 с двумя соосными отверстиями 5, 6 в противоположных стенках 7, 8, причем отверстие большего диаметра 6 герметично соединено с шлангокабелем большего диаметра 2, а шлангокабель меньшего диаметра 1 проходит через уплотнение 9 в отверстие меньшего диаметра 5 и через отверстие большего диаметра 6. Длина шлангокабеля меньшего диаметра 1 не меньше расстояния h от устья 16 до начала исследуемого участка скважины L, а длина шлангокабеля большего диаметра 2 не меньше длины исследуемого участка скважины L. Конец 10 шлангокабеля большего диаметра 2 герметично закрыт. На конце шлангокабеля меньшего диаметра 1 закреплен поршень 11, сопряженный с гарантированным зазором с внутренней стенкой шлангокабеля большего диаметра 2. Геофизический прибор 12 закреплен на конце 10 шлангокабеля большего диаметра 2.

Сборку устройства для доставки геофизических приборов в горизонтальные скважины осуществляют следующим образом. Шлангокабель меньшего диаметра 1 пропускают через два соосных отверстия 5, 6 напорной камеры 4: сначала через отверстие меньшего диаметра 5, затем - через отверстие большего диаметра 6. Затем закрепляют поршень 11 на конце шлангокабеля меньшего диаметра 1 и погружают в скважину шлангокабель большего диаметра 2 с геофизическим прибором 12 на конце. Затем вводят в шлангокабель большего диаметра 2 конец шлангокабеля меньшего диаметра 1 с поршнем 11 и прикрепляют напорную камеру 4 к началу шлангокабеля большего диаметра 2, герметично соединяя с объемом напорной камеры 4 пространство 13, имеющееся между двумя шлангокабелями 1, 2. После этого нагнетают рабочее тело в напорную камеру 4 через трубопровод 14, подсоединенный к напорной камере 4, проталкивая поршень 11, и одновременно откачивают через шлангокабель меньшего диаметра 1 рабочее тело, заполняющее объем 15 между поршнем 11 и закрытым концом 10 шлангокабеля большего диаметра 2. Завершают процесс сборки устройства для доставки геофизических приборов в горизонтальные скважины при достижении поршнем 11 конца 10 шлангокабеля большего диаметра 2.

Используют устройство доставки геофизических приборов в горизонтальные скважины следующим образом. Отсоединяют от напорной камеры 4 шлангокабель большего диаметра 2, фиксируют в устье скважины 16 шлангокабель меньшего диаметра 1 и нагнетают через него рабочее тело в объем между поршнем 11 и закрытым концом 10 шлангокабеля большего диаметра 2, выдвигая его вместе с геодезическим прибором 12 на расстояние, разрешенное ограничителем взаимного перемещения шлангокабелей 3, после чего геофизический прибор 12 извлекают из скважины путем вытаскивания шлангокабельной компоновки.

1. Устройство для доставки геофизических приборов в горизонтальные скважины, включающее шлангокабельную компоновку из двух шлангокабелей разного диаметра, размещенных коаксиально один в другом с геофизическим прибором на конце одного из шлангокабелей, торец шлангокабеля меньшего диаметра, находящийся внутри шлангокабеля большего диаметра, имеет поршень, сопряженный с шлангокабелем большего диаметра, отличающееся тем, что шлангокабели размещены один в другом по всей длине шлангокабеля большего диаметра в исходном взаимном расположении, устройство имеет ограничитель взаимного перемещения шлангокабелей на величину, не превышающую длину шлангокабеля большего диаметра, и имеется напорная камера с двумя соосными отверстиями в противоположных стенках, отверстие большего диаметра герметично соединено с шлангокабелем большего диаметра, а шлангокабель меньшего диаметра проходит через уплотнение в отверстие меньшего диаметра и через отверстие большего диаметра.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что суммарная длина шлангокабелей не меньше расстояния от устья до конца исследуемого участка скважины.

3. Способ сборки устройства для доставки геофизических приборов в горизонтальные скважины, состоящий в том, что шлангокабель меньшего диаметра пропускают через два соосных отверстия напорной камеры: сначала через отверстие меньшего диаметра, затем - через отверстие большего диаметра и закрепляют поршень на конце шлангокабеля меньшего диаметра, погружают в скважину шлангокабель большего диаметра с геофизическим прибором на конце, вводят в шлангокабель большего диаметра конец шлангокабеля меньшего диаметра с поршнем и прикрепляют напорную камеру к началу шлангокабеля большего диаметра, герметично соединяя с объемом напорной камеры пространство, имеющееся между упомянутыми шлангокабелями, после чего нагнетают рабочее тело в напорную камеру, проталкивая шлангокабель меньшего диаметра с поршнем, и одновременно откачивают через шлангокабель меньшего диаметра рабочее тело, заполняющее объем между поршнем и закрытым концом шлангокабеля большего диаметра, завершают процесс сборки устройства для доставки геофизических приборов в горизонтальные скважины при достижении поршнем конца шлангокабеля большего диаметра.

4. Способ доставки геофизических приборов в горизонтальные скважины, включающий создание перепада давления в объемах шлангокабельной компоновки, заключенных между концом шлангокабеля меньшего диаметра, содержащим поршень, и шлангокабелем большего диаметра, проталкивание геофизического прибора в скважине за счет выдвижения шлангокабеля, отличающийся тем, что отсоединяют от напорной камеры шлангокабель большего диаметра, фиксируют в устье скважины шлангокабель меньшего диаметра и нагнетают через него рабочее тело в объем между поршнем и закрытым концом шлангокабеля большего диаметра, выдвигая его на расстояние, разрешенное ограничителем взаимного перемещения шлангокабелей, после чего геофизический прибор извлекают из скважины путем вытаскивания шлангокабельной компоновки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к гибким рукавам высокого давления, применяемым в системах трубопроводов. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции фланца гибкого рукава и обеспечение надежности крепления силового каркаса на фланце.

Изобретение относится к гофрированным трубам или металлическим шлангам, используемым в качестве трубопровода для транспортировки текучих сред. .

Изобретение относится к составному кабелю и способу его изготовления и предназначено для передачи большого количества электроэнергии совместно с транспортировкой текучей среды через трубы.

Изобретение относится к гибкому шлангу для перекачки криогенных жидкостей (7) для соединения двух криогенных установок, который при использовании в морских условиях вытягивается и имеет длину, по меньшей мере, 20 м, предпочтительно, по меньшей мере, 100 м.

Изобретение относится к области трубопроводного гидротранспорта и может быть использовано при сооружении трубопровода, транспортирующего однородные жидкости и гидросмеси.

Изобретение относится к гофрированным трубам (в том числе к шлангам), предназначенным для транспортирования газов и газожидкостных смесей. .

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при гидравлическом транспортировании пульпы от землесосных снарядов по акватории. .

Изобретение относится к способам изготовления армированных металлическими оплетками огнестойких шлангов, применяемых в пожароопасных зонах летательных аппаратов, транспортных средств и промышленного оборудования.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и используется для локализации текучих сред в случае утечек в трубах. .

Изобретение относится к гидрогеологическим исследованиям наклонно-направленных или горизонтальных скважин и предназначено для перемещения кабеля или колонны из труб, а также геофизических приборов, жестко связанных с ним вдоль скважины.

Изобретение относится к области нефтепромысловой геофизики и может быть использовано при проведении геофизических исследований наклонных и горизонтальных нефтяных и газовых скважин.

Группа изобретений относится к оборудованию для доставки приборов в горизонтальную скважину. Скважинный тягач, в первом варианте, содержит два тянущих блока, включающие цилиндрические корпуса, соединенные сцепной втулкой, и движители.

Изобретение относится к исследованию скважин, имеющих горизонтальные участки большой протяженности, и может быть применено для доставки прибора. Устройство содержит геофизический кабель с размещенным на нем движителем, выполненным из набора грузов, и закрепленный на конце геофизического кабеля прибор.

Изобретение относится к средствам для доставки приборов в горизонтальные участки необсаженных наклонно-направленных скважин. Устройство содержит полый цилиндрический корпус, узел его перемещения, снабженный электродвигателем, шариковинтовой парой и тяговым элементом и узел фиксации, снабженный фиксирующими платформами и шарнирными рычагами.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для изоляции водопритоков в открытых стволах многозабойных горизонтальных скважин.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено в нефтегазовых скважинах, оборудованных добычным насосом типа электроцентробежный насос для исследования профиля притока в интервале пласта по глубине скважины с помощью многопараметровых измерительных приборов, перемещаемых на геофизическом кабеле.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, может применяться в нефтегазовых скважинах, оборудованных добычным насосом типа электроцентробежный насос, для исследования профиля притока в интервале пласта по глубине скважины.

Изобретение относится к бурению горизонтальных и сильнонаклонных нефтяных и газовых скважин и может быть применено для доставки приборов в горизонтальную скважину.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к устройствам, обеспечивающим проведение геофизических исследований в наклонных и горизонтальных нефтяных и газовых скважинах приборами и инструментами на геофизическом кабеле.
Изобретение относится к горному делу и может быть применено для доставки геофизических приборов в горизонтальную скважину. Способ основывается на креплении к концу колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) скважинных приборов, к которым присоединен конец отрезка кабеля, длина которого соизмерима с длиной вертикального участка скважины. При последующем наращивании длины колонны НКТ геофизические приборы вместе с отрезком кабеля и колонной НКТ продвигаются по горизонтальному участку скважины на расстояние от скважины, соизмеримое с длиной вертикального участка скважины. Затем в скважину опускают дополнительный участок геофизического кабеля, длина которого соизмерима с длиной вертикальной части скважины. Нижний конец этого дополнительного отрезка кабеля механически и электрически (путем бесконтактного радиоволнового соединения) соединяют с верхним концом отрезка кабеля, подсоединенного к геофизическим приборам и находящегося в колонне НКТ. После этого при необходимости колонну НКТ путем наращивания ее длины вместе с содержащимся в ней кабелем перемещают вдоль горизонтальной части скважины на большее удаление от скважины. Затем снова можно дополнительно опустить в скважину очередной отрезок кабеля и присоединить его электрически и механически к уже имеющимся в скважине отрезкам, соединенным между собой. Этот процесс присоединения очередного отрезка кабеля к уже содержащимся в скважине отрезкам кабеля можно проводить последовательно до достижения концом НКТ при наращивании колонны труб НКТ наиболее удаленной от скважины точки, соответствующей концу участка горизонтальной части скважины, намеченной для исследований. После спуска каждого очередного дополнительного отрезка кабеля в скважину его прижимают к колонне НКТ, чтобы при последующем перемещении колонны НКТ вдоль скважины не было относительного перемещения кабеля и колонны НКТ. Как только геофизические приборы достигнут намеченной концевой точки в горизонтальной части ствола скважины и все требуемые дополнительные отрезки кабеля будут опущены в скважину, устанавливается постоянная информационная связь геофизических приборов с земной поверхностью. После этого приборы прижимают к стенке скважины, а прижим отрезков кабеля и приборов к колонне НКТ устраняют, тем самым обеспечивая беспрепятственное извлечение из скважины требуемого участка колонны НКТ, соизмеримого с длиной горизонтальной части ствола скважины, намеченной для исследований. После этого геофизические приборы вместе с подсоединенными к ним отрезками геофизического кабеля можно перемещать вдоль горизонтальной части ствола скважины от ее забоя к вертикальному участку скважины. Технический результат заключается в повышении эффективности доставки геофизических приборов в горизонтальную скважину.
Наверх