Наддолотный модуль



Наддолотный модуль
Наддолотный модуль
Наддолотный модуль
Наддолотный модуль

 


Владельцы патента RU 2591997:

Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВНИИГИС - Забойные телеметрические комплексы" (ООО НПФ "ВНИИГИС - ЗТК") (RU)

Изобретение относится к области промысловой геофизики, а именно к устройствам для измерений геофизических и технологических параметров в процессе бурения и передачи их на поверхность. Устройство содержит корпус с центральным промывочным отверстием, электрически изолированный от корпуса центральный электрод, расположенный между изоляторами, размещенные в выемках корпуса, в его герметичной части, отделенной уплотнительными элементами, электрические платы. Изоляция центрального электрода от корпуса выполнена в виде отдельных колец из электроизоляционного материала, расположенных в проточках на поверхности корпуса со стороны его герметичной части, в непосредственной близости к посадочным местам уплотнительных колец и в местах выемок с электрическими платами в корпусе. Сопрягаемые детали корпуса и центрального электрода установлены с зазором, увеличенным на высоту выступа электроизоляционных колец над поверхностью корпуса. Для обеспечения регламентируемого номинального размера зазора для сопрягаемых деталей при установке уплотнительных элементов электроизоляционные кольца выступают над поверхностью корпуса на величину, необходимую для достижения указанного номинального зазора. Электроизоляционные кольца на корпусе могут быть установлены в несколько рядов. Размер отдельных электроизоляционных колец в местах выемок с электрическими платами в корпусе выбирают в соответствии с размерами мест для расположения указанных выемок. Увеличивается срок эксплуатации, повышается надежность. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к области промысловой геофизики, а именно к устройствам для измерений геофизических и технологических параметров в процессе бурения и передачи их на поверхность.

Известно устройство для измерений геофизических и технологических параметров в процессе бурения с электромагнитным каналом связи, состоящее из забойной телеметрической системы, включающей бурильную колонну, блок питания, измерительные модули, модуль передающего устройства с приемно-обрабатывающим блоком, электрический разделитель и отдельно установленный в бурильной колонне дополнительный измерительный модуль, содержащий корпус с центральным промывочным отверстием, центральный электрод, расположенный между изоляторами и электрически изолированный от корпуса, а также расположенные в выемках корпуса в его герметичной части электрические платы, измерительные датчики, источник питания и передающее устройство, согласно изобретению указанный центральный электрод, расположенный между изоляторами на корпусе, и герметичная часть корпуса с выемками, содержащими вышеуказанные элементы, отделены друг от друга (центральный электрод вынесен из герметичной части корпуса), при этом указанный центральный электрод снабжен точечными электроконтактами, изолированными от корпуса. Точечные электроконтакты соединены с электрическими платами проводами, проложенными в каналах стенок корпуса токопроводами с гермовводами на концах (пат. РФ №2351759, приор. 07.09.2007 г., опубл. 10.04.2009 г.).

В известном устройстве проблема сохранения электронных плат от воздействия агрессивной скважинной среды решается за счет того, что центральный электрод, расположенный между изоляторами на корпусе, и герметичная часть корпуса с выемками, содержащими вышеуказанные элементы, отделены друг от друга (центральный электрод вынесен из герметичной части корпуса). Благодаря этому, электронные платы находятся под надежной защитой целого корпуса, не ослабленного изолирующим материалом, прочностные характеристики которого меньше, чем у металла, из которого изготавливается целый корпус.

Недостаток известного устройства обуславливается необходимостью увеличения длины изделия для размещения вынесенного центрального электрода. При установке известного устройства на вал объемного двигателя увеличивается расстояние от места искривления объемного двигателя до долота, тем самым снижается точность при управлении компоновкой для выбора направления бурения ствола скважины. Кроме того, известное устройство сложно в изготовлении и монтаже конструкции из-за прокладки проводов, соединяющих точечные электроконтакты с электрическими платами, в каналах стенок корпуса.

Известно устройство наддолотного модуля, в котором сохранность электронных плат, размещенных в герметичной части корпуса, обеспечивается уплотнительными элементами, расположенными в корпусе под центральным электродом между его изоляторами (пат. РФ №2509209, приор. 21.08.2012 г., опубл. 10.03.2014 г.). Выбран в качестве прототипа к заявленному наддолотному модулю.

Известный наддолотный модуль содержит корпус с центральным промывочным отверстием, электрически изолированный от корпуса центральный электрод, расположенный между изоляторами, а также размещенные в выемках корпуса, в его герметичной части, отделенной уплотнительными элементами, электрические платы.

Конструкция герметичной части наддолотного модуля также раскрыта в описании полезной модели №27839 (приор. 30.05.1002 г., опубл. 20.02.2003 г.).

Устройство для измерений геофизических и технологических параметров в процессе бурения с электромагнитным каналом связи, состоит из забойной телеметрической системы, включающей бурильную колонну, корпус, блок питания, измерительные модули, модуль передающего устройства, электрический разделитель, выполненный в виде отдельного переводника, устанавливаемого непосредственно над забойным двигателем, в котором непосредственно над долотом установлен наддолотный модуль (НДМ), соединенный с валом забойного двигателя, при этом НДМ состоит из корпуса с центральным промывочным отверстием, на котором размещен центральный электрод, расположенный между изоляторами и электрически изолированный от корпуса, в корпусе расположены электрические платы, измерительные датчики, источник питания и передающее устройство, а в модуль передающего устройства забойной телеметрической системы введено приемно-обрабатывающее устройство, осуществляющее прием электромагнитных сигналов от НДМ.

При этом в корпусе наддолотного модуля выполнены выемки, в которых расположены электрические платы, измерительные датчики, источник питания и подвижный контактный узел, соединяющий электрическую плату с центральным электродом.

Центральный электрод наддолотного модуля изолирован от корпуса специальным покрытием из электроизоляционного материала и размещен между изоляторами, а электрические платы, измерительные датчики и источник питания находятся в герметичной части наддолотного модуля, изолированной от попадания скважинной жидкости с помощью уплотнительных элементов.

В процессе эксплуатации наддолотного модуля слой из изоляционного материала, который представляет собой сплошное покрытие, нанесенное на корпус прибора, подвергаясь разрушительному воздействию динамических нагрузок во время бурения, растрескивается, происходит его отслаивание от корпуса, при этом электрическая изоляция центрального электрода нарушается, устройство выходит из строя. По статистике изоляционный слой выдерживает один-два спуска устройства в скважину, после чего все устройство поднимают на поверхность и изоляционный слой подвергают ремонту. Указанный недостаток снижает надежность устройства и уменьшает ресурс работы НДМ.

Задачей предлагаемого наддолотного модуля является увеличение срока эксплуатации и повышение надежности конструкции.

Указанная задача решается тем, что в наддолотном модуле, содержащем корпус с центральным промывочным отверстием, электрически изолированный от корпуса центральный электрод, расположенный между изоляторами, а также размещенные в выемках корпуса, в его герметичной части, отделенной уплотнительными элементами, электрические платы, в отличие от известного, изоляция центрального электрода от корпуса выполнена в виде отдельных колец из электроизоляционного материала, расположенных в проточках на поверхности корпуса со стороны его герметичной части, в непосредственной близости к посадочным местам уплотнительных колец, и в местах выемок с электрическими платами в корпусе, при этом сопрягаемые детали корпуса и центрального электрода установлены с увеличенным зазором, а для обеспечения регламентируемого номинального размера зазора для сопрягаемых деталей при установке уплотнительных элементов, электроизоляционные кольца выступают над поверхностью корпуса на величину, необходимую для достижения указанного номинального зазора. Электроизоляционные кольца на корпусе могут быть установлены в несколько рядов. Размер отдельных электроизоляционных колец в местах выемок с электрическими платами в корпусе выбирают в соответствии с размерами мест для расположения указанных выемок.

На фиг. 1 представлена конструкция наддолотного модуля с изоляционным слоем.

На фиг 2 дана выноска А, показывающая размещение изоляционного слоя на корпусе.

На фиг. 3 изображена конструкция предлагаемого наддолотного модуля.

На фиг. 4 дана выноска Г, показывающая размещение электроизоляционных колец на корпусе предлагаемого наддолотного модуля.

На фиг. 5 представлена конструкция наддолотного модуля с электроизоляционными кольцами, установленными на корпусе в несколько рядов.

Согласно описанию патента №2509209 центральный электрод 1 наддолотного модуля изолирован от корпуса 2 специальным сплошным покрытием из электроизоляционного материала 3 и размещен между изоляторами 4, а электрические платы, измерительные датчики и источник питания (на фиг. не показаны) находятся в герметичной части наддолотного модуля, изолированной от попадания скважинной жидкости с помощью уплотнительных элементов 5 (фиг. 1).

На фиг. 2 видно, что специальный слой из электроизоляционного материала 3 покрывает корпус 2, и посадочные места 7 под уплотнительные элементы 5, благодаря чему, обеспечивается изоляция центрального электрода 1 от корпуса 2.

При этом номинальный зазор Б при сборке сопрягаемых деталей, представляющих собой центральный электрод 1, в котором помещен с зазором корпус 2, выдержан согласно общепринятому ГОСТу, в котором регламентируется номинальный размер зазора для сопрягаемых деталей.

Предлагаемый НДМ (фиг. 3, 4, 5) содержит центральный электрод 1, расположенный на корпусе 2 между изоляторами 4. Электрические платы, измерительные датчики и источник питания (на фиг. не показаны) находятся в герметичной части наддолотного модуля, изолированной от попадания скважинной жидкости с помощью уплотнительных элементов 5, и размещены в выемках 6 корпуса 2.

В предлагаемом наддолотном модуле (фиг. 3, 4, 5) изоляция центрального электрода 1 от корпуса 2 выполнена в виде отдельных электроизоляционных колец 8, установленных в проточках 9 на корпусе 2, в непосредственной близости от посадочных мест 7 уплотнительных элементов 5 и отдельных электроизоляционных колец 10, размещенных на корпусе 2 НДМ в местах с выемками 6, где располагаются электрические платы.

При этом сборка сопрягаемых деталей: центрального электрода 1 и корпуса 2, осуществлена с увеличенным зазором В на величину выступа 11 электроизоляционных колец над поверхностью L корпуса 2. Высота h этого выступа позволяет обеспечить регламентируемый номинальный размер зазора Б для сопрягаемых деталей корпуса 2 и центрального электрода 1 в местах установки уплотнительных элементов 5 выбранного размера по общепринятому ГОСТ. Размер отдельных электроизоляционных колец 10 на корпусе 2 НДМ в местах с выемками 6, где располагаются электрические платы, выбирается по размерам мест для расположения выемок 6.

Соблюдение регламентированных размеров обеспечивает надежную герметизацию с помощью уплотнительных элементов 5 и изоляцию центрального электрода от корпуса с помощью электроизоляционных колец 8, выступ 11 которых также выполняет роль дополнительного упора для уплотнительных элементов 5. Электрические платы в выемках 6 корпуса 2 защищены электроизоляционными кольцами 10, которые при возрастании скважинного давления не позволяют прогибаться стенкам центрального электрода 1 в сторону выемок.

При увеличенном скважинном давлении производится установка электроизоляционных колец в несколько рядов на корпусе (фиг. 5).

Особенностью предлагаемой конструкции является использование отдельных электроизоляционных колец вместо сплошного изоляционного покрытия.

В результате повышается надежность конструкции и увеличивается срок эксплуатации устройства, в котором отсутствует сплошной изоляционный слой, подверженный отслоению и разрушению во время вращения наддолотного модуля вместе с долотом.

1. Наддолотный модуль, содержащий корпус с центральным промывочным отверстием, электрически изолированный от корпуса центральный электрод, расположенный между изоляторами, а также размещенные в выемках корпуса, в его герметичной части, отделенной уплотнительными элементами, электрические платы, отличающийся тем, что изоляция центрального электрода от корпуса выполнена в виде отдельных колец из электроизоляционного материала, расположенных в проточках на поверхности корпуса со стороны его герметичной части, в непосредственной близости к посадочным местам уплотнительных элементов, и в местах выемок с электрическими платами в корпусе, при этом сопрягаемые детали корпуса и центрального электрода установлены с зазором, увеличенным на высоту выступа электроизоляционных колец над поверхностью корпуса, а для обеспечения регламентируемого номинального размера зазора для сопрягаемых деталей в местах установки уплотнительных элементов, электроизоляционные кольца выступают над поверхностью корпуса на величину, необходимую для достижения указанного номинального зазора, при этом размер отдельных электроизоляционных колец в местах выемок с электрическими платами в корпусе выбран в соответствии с размерами мест для расположения упомянутых выемок.

2. Наддолотный модуль по п. 1, отличающийся тем, что в проточках на поверхности корпуса со стороны его герметичной части, в непосредственной близости к посадочным местам уплотнительных элементов, установлено более одного ряда электроизоляционных колец.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам для направленного бурения скважин, в частности к электромагнитным каротажным средствам при параллельном бурении скважин. Техническим результатом является повышение качества получаемых сигналов при определении местонахождения второго ствола скважины относительно первого, за счет оптимизации расстояния передатчик-приемник и рабочей частоты каротажного инструмента.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть использована для оценки напряженного состояния горных пород в породном массиве и различных сооружений, например плотин.

Изобретение относится к способу и системе для интеграции процесса функционирования различных подсистем при управлении подземными работами. Технический результат - автоматизация управления подземными работами.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при одновременно-раздельной эксплуатации добывающих скважин. Техническим результатом является определение герметичности скважинного оборудования.

Изобретение относится к области геофизических исследований в обсаженных скважинах, а именно к центрированию геофизических приборов в обсаженных скважинах. Технический результат - обеспечение центрирования и проходимости прибора в обсаженных скважинах с любыми углами наклона и снижение аварийной опасности при спускоподъемных операциях.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при разработке нефтяной мало разведанной залежи. Техническим результатом является увеличение добычи нефти.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для измерения дебита скважин. Техническим результатом изобретения является повышение точности замера дебита нефти и газа.

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин в процессе бурения с использованием телеметрических систем, основанных на электромагнитном канале передачи данных.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для определения интервалов заколонного перетока жидкости из пластов, перекрытых насосно-компрессорными трубами.

Изобретение относится к области гидроразрыва подземного пласта (ГРП) и, в частности, к определению геометрии дренируемой части трещины и степени оседания проппанта в трещине ГРП в продуктивной зоне пласта.

Изобретение относится к средствам передачи информации из скважины на поверхность. Техническим результатом является повышение эффективности использования поплавкового клапана и снижение затрат энергии на передачу информации по давлению на поверхность. Предложена система для передачи скважинной информации по стволу скважины на поверхность, включающая: переводник на конце бурильной колонны; детектор, расположенный на упомянутом месте на поверхности и взаимодействующий с жидкостью, проходящей через переводник, для предоставления на упомянутое место на поверхности величины измерения, коррелированной со временем между изменениями давления жидкости в бурильной колонне; и скважинный электронный модуль, расположенный в переводнике. При этом скважинный электронный модуль содержит поплавковый клапан для создания ограничения потока для жидкости, проходящей через переводник. Причем поплавковый клапан управляет падением давления бурового раствора в переводнике и включает корпус, керамическую оболочку седла, размещенную в отверстии корпуса, тарелку, выполненную с возможностью аксиального сдвига в корпусе и наружу от керамического седла, шток поршня, соединенный с тарелкой и выходящий наружу из корпуса, и верхнюю и нижнюю втулки для аксиального направления штока поршня в корпусе. Кроме того, система содержит датчик, расположенный в переводнике, для отслеживания состояния в стволе скважины и тормоз, взаимодействующий со штоком поршня, для фиксации тарелки по меньшей мере в двух статических положениях во время начала потока бурового раствора через переводник и во время открывания поплавкового клапана. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к средствам для проведения испытаний в скважинах. Техническим результатом является обеспечение эффективной работы по добыче углеводородов за счет своевременного выявления ухудшения работы скважин на месторождении и установление новых режимов работы скважин или необходимости их ремонта. Предложен способ выбора углеводородных скважин для проведения эксплуатационных испытаний, содержащий этапы, на которых: выбирают углеводородную скважину для эксплуатационного испытания, при этом выбирают, идентифицируя посредством компьютерной системы, углеводородные скважины, последние эксплуатационные испытания которых происходили до заранее заданной даты, для получения идентифицированных скважин; идентифицируя посредством компьютерной системы, углеводородные скважины с параметром, который превышает заранее заданный порог, для получения идентифицированных скважин; выбирают заранее заданное количество углеводородных скважин из идентифицированных скважин для образования списка выбранных; и затем выполняют процедуру испытания скважины относительно по меньшей мере одной из углеводородных скважин из списка выбранных. Раскрыты также система и считываемый компьютером носитель для осуществления указанного способа. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к средствам для получения геологического пространства для испытания в скважинных условиях новых средств для использования в скважинах. Предложена система для обеспечения пространства для формирования геологического испытательного пространства для проверки непроверенных приборов с истощенной геологической структурой во время закрытия скважины. Указанная система содержит по меньшей мере одно непроверенное скважинное устройство, содержащее по меньшей мере одно бурильное устройство с гидродинамическим подшипником или скважинное поршневое устройство. Причем указанное непроверенное скважинное устройство содержит открывающий элемент для открытия скважины без буровой установки, выполненный с возможностью приведения в действие по меньшей мере гидравлическими средствами. При этом открывающий элемент для открытия скважины без использования буровой установки дополнительно выполнен с возможностью приведения в действие взрывом, кабелем или их комбинацией, и с возможностью развертывания через верхний конец истощенной скважины в пределах одного или более трубопроводов, так что открывающий элемент открывает внутреннее отверстие в осевом направлении вдоль и радиально в стенку. При этом обломочная порода, образующаяся при открытии внутреннего отверстия, размещается и сжимается в нижнем конце истощенной скважины для размещения затвердевающего герметизирующего материала, при этом затвердевающий герметизирующий материал размещается в осевом направлении над обломочной породой и в стенке на нижнем конце истощенной скважины для создания сходной геологической структуры над затвердевающим герметизирующим материалом, сравнимой по меньшей мере с одной частью геологической структуры скважины. Геологическое испытательное пространство выполнено с возможностью использования для эмпирического измерения рабочих параметров по меньшей мере одного непроверенного скважинного устройства. Предложенное изобретение обеспечивает более дешевые способы для сравнительного анализа, разработки, испытания и улучшения доступа к кольцевому пространству и для избирательного размещения нагруженных трубопроводов и скважинных барьерных элементов при необходимых подземных глубинах между кольцевым пространством при доступе, поддержании и/или закрытии частей скважины к изолированным частям, на которые влияет эрозия и коррозия. Это, в свою очередь, продлевает срок службы скважины до полного истощения пластового резервуара и, кроме того, уменьшает риск, связанный с размещением скважинных барьерных элементов и ответственность за загрязнение окружающей среды от ненадлежащим образом ликвидированной скважины. 2 н. и 30 з.п. ф-лы, 30 ил.

Изобретение относится к горному делу. В частности, предложен способ выбора объектов в пробуренных нефтегазовых скважинах для проведения гидроразрыва пласта на месторождениях с участками с невыработанными - остаточными «целиками» нефти, включающий этапы, на которых: исследуют бурящиеся скважины наклонометром, выделяют с его помощью природные субвертикальные и вертикальные трещины на указанных участках, в том числе не пересекающих ствол скважины, строят на основе статистической обработки показаний наклонометра полярную диаграмму - «розы» распределения азимутальных направлений природных субвертикальных и вертикальных трещин в продуктивном пласте, далее производят совмещение полярной диаграммы - «розы» азимутальных направлений природных трещин в продуктивном пласте с координатами их вертикальной и субвертикальной пространственной ориентации в околоскважинном пространстве в диапазоне 60-90 град, зарегистрированных для каждого продуктивного объекта в конкретном стволе скважины, с положением этой скважины на карте распределения текущих или остаточных запасов данного месторождения и выбирают для ГРП ту скважину, в раствор с угловой характеристикой в пределах 15-20 град азимутальных направлений природных субвертикальных и вертикальных трещин которой попадает более 60% поперечного диаметра площади остаточного «целика» нефти. При этом техническим результатом является повышение эффективности метода ГРП на месторождениях с участками с невыработанными остаточными целиками нефти. 6 ил.

Изобретение относится к технике, используемой в нефтедобывающей промышленности, и предназначено для замера и учета продукции нефтяных скважин. Устройство для измерения дебита нефтяных скважин содержит газосепаратор с гидроциклоном, газовую линию с датчиками давления, температуры и газовым расходомером, связанными с микропроцессором, жидкостную линию и общий коллектор, связанный с газовой и жидкостной линией. На шламовой линии, которая связана с сепарационной емкостью и общим коллектором, установлено устройство для регулирования перепада давления для шлама, соединенное с микропроцессором и гидростанцией через клапан соленоидный пилотный. Жидкостная линия сообщена с сепарационной емкостью и общим коллектором через жидкостный расходомер, связанный с микропроцессором, и устройство для регулирования перепада давления для жидкости отдельно соединено с микропроцессором и гидростанцией через клапан соленоидный пилотный. Газовая линия связана с газосепаратором и общим коллектором через газовый расходомер, датчики давления и температуры, и устройство для регулирования перепада давления для газа соединено с микропроцессором и гидростанцией через клапан соленоидный пилотный. Газосепаратор через датчик перепада давления соединен с микропроцессором и общим коллектором, и устройства для регулирования перепада давления для шлама, жидкости и газа выполнены с гидравлическим приводом и с возможностью ручного управления от рычага, соединенного с гидравлическим приводом. Реализация изобретения позволит производить контролируемое удаление шлама, измерение дебита газа и жидкости с высоким качеством и эффективностью, повысить надежность и ресурс устройства за счет гидравлических устройств для регулирования перепада давления на газовой, жидкостной и шламовой линиях. 1 ил.
Наверх