Система передачи данных по бурильной трубе и соответствующий способ

Изобретение относится к средствам связи в бурильной колонне. Техническим результатом является обеспечение надежного канала связи для повышения скорости сбора данных при наклонно-направленном бурении. В частности, предложена система для обеспечения связи в бурильной трубе, содержащая: первую бурильную трубу; изолированную трубу, расположенную внутри первой бурильной трубы и, в целом, концентрическую с ней; охватываемую вставку, расположенную внутри первого конца первой бурильной трубы; охватывающую вставку, расположенную внутри второго конца первой бурильной трубы; проводник, электрически соединенный с охватываемой вставкой и с охватывающей вставкой, причем проводник проходит по всей длине первой бурильной трубы. При этом проводник обеспечивает возможность передачи электрических сигналов от первого конца первой бурильной трубы до второго конца первой бурильной трубы. Причем охватываемая вставка содержит: корпус; первое изолирующее кольцо, расположенное вокруг корпуса; второе изолирующее кольцо, расположенное вокруг корпуса; и штифт, проходящий сквозь изолирующее кольцо, причем штифт электрически соединен с проводником. Кроме того, охватывающая вставка содержит: корпус; изолирующее кольцо, расположенное вокруг корпуса; и охватывающее проводящее кольцо, расположенное в желобе, выполненном в изолирующем кольце, причем охватывающее проводящее кольцо электрически соединено с проводником. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет в соответствии с предварительной патентной заявкой США №61/644896, зарегистрированной 9 мая 2012 г., и включает в себя для любых целей все раскрытое ней путем ссылки.

Предпосылки создания изобретения

Область техники, к которой относится изобретение

[0002] Настоящая заявка в целом относится к области буровых и горнодобывающих работ, а в частности, но без наложения каких-либо ограничений, относится к бурильной трубе, содержащей встроенный изолированный проводник для передачи данных.

Уровень техники

[0003] Практика бурения невертикальных скважин методом наклонно направленного бурения (также называемого «наклонным бурением») получила широкое распространение в энергетической и горнодобывающей отраслях. Наклонно направленное бурение обеспечивает возможность прохождения более обширных срезов подземных резервуаров, чем вертикальное бурение, а также достижения нескольких подземных областей из одной и той же точки бурения, что снижает затраты, связанные с использованием нескольких буровых установок. Кроме того, наклонно направленное бурение часто обеспечивает возможность доступа к подземным пластам, вертикальное бурение которых затруднено или невозможно, например, пластам, расположенным под населенными районами, или пластам, расположенным под водоемами или другими естественными препятствиями.

[0004] Несмотря на многочисленные преимущества наклонно направленного бурения, высокую стоимость ввода скважины в эксплуатацию часто считают основным недостатком наклонно направленного бурения. Это связано с тем, что скорость наклонно направленного бурения часто бывает значительно более низкой, чем скорость вертикального бурения, в связи с необходимыми операциями сбора данных. Сбор данных требует наличия электрического соединения между скважинным снарядом и наземным оборудованием. Установка электрического проводника внутри бурильной штанги позволяет повысить скорость сбора данных при наклонно направленном бурении и уменьшает общую стоимость наклонно направленного бурения.

Сущность изобретения

[0005] Настоящая заявка в целом относится к области буровых и горнодобывающих работ, а в частности, но без наложения каких-либо ограничений, относится к бурильной трубе, содержащей встроенный изолированный проводник для передачи данных. В соответствии с первым аспектом изобретения предлагается система обеспечения связи в бурильной трубе. Система обеспечения связи в бурильной трубе содержит первую бурильную трубу и изолированную трубу, расположенную внутри первой бурильной трубы и, по существу, концентрическую с ней. Внутри первого конца первой бурильной трубы расположена охватываемая вставка, а внутри второго конца первой бурильной трубы расположена охватывающая вставка. С охватываемой вставкой и охватывающей вставкой электрически соединен проводник. Проводник проходит по всей длине первой бурильной трубы. Проводник обеспечивает возможность передачи электрических сигналов от первого конца первой бурильной трубы до второго конца первой бурильной трубы.

[0006] В соответствии с другим аспектом изобретения предлагается способ установки системы обеспечения связи в бурильной трубе. Способ включает в себя шаги, на которых в первый конец бурильной трубы вставляют охватывающую вставку, а во второй конец бурильной трубы вставляют изолированную трубу. Способ также включает в себя шаг, на котором во второй конец бурильной трубы вставляют охватываемую вставку. Проводник электрически соединяют с охватывающей вставкой и с охватываемой вставкой. Проводник обеспечивает передачу электрических сигналов от первого конца первой бурильной трубы до второго конца первой бурильной трубы.

Краткое описание чертежей

[0007] Настоящее изобретение, а также другие его задачи и преимущества станут более ясны из нижеследующего описания, приведенного со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

[0008] на фиг. 1 представлена в аксонометрии система для обеспечения связи в бурильной трубе согласно одному из вариантов осуществления изобретения;

[0009] на фиг. 2A представлена в аксонометрии охватываемая вставка согласно одному из вариантов осуществления изобретения;

[00010] на фиг. 2B представлена в аксонометрии охватываемая вставка по фиг. 2A с изолирующим кольцом, представленным прозрачным, согласно одному из вариантов осуществления изобретения;

[00011] на фиг. 3A представлена в аксонометрии охватывающая вставка согласно одному из вариантов осуществления изобретения;

[00012] на фиг. 3B представлена в аксонометрии охватывающая вставка по фиг. 3B с изолирующим кольцом, представленным прозрачным, согласно одному из вариантов осуществления изобретения;

[00013] на фиг. 4A представлена в разрезе по линии А-А система для обеспечения связи в бурильной трубе по фиг. 1 в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;

[00014] на фиг. 4B представлена в разрезе по линии В-В система для обеспечения связи в бурильной трубе по фиг. 4A в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;

[00015] на фиг. 5A представлена в аксонометрии в разобранном виде охватывающая вставка по фиг. 3A в соединении с бурильной штангой в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;

[00016] на фиг. 5B представлена в аксонометрии в разобранном виде изолированная труба в соединении с бурильной штангой в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;

[00017] на фиг. 5C представлена в аксонометрии в разобранном виде охватываемая вставка по фиг. 2A в соединении с бурильной штангой в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения;

[00018] на фиг. 6 представлено в поперечном разрезе соединение между двумя смежными бурильными трубами согласно одному из вариантов осуществления изобретения; и

[00019] на фиг. 7 представлена блок-схема процедуры установки системы для обеспечения связи в бурильной трубе по фиг. 1 в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.

Подробное раскрытие изобретения

[00020] Ниже следует подробное раскрытие различных вариантов осуществления изобретения, приведенное со ссылками на прилагаемые чертежи. Однако могут быть предусмотрены и другие формы осуществления изобретения, и нижеследующее описание не может быть истолковано как накладывающее какие-либо ограничения.

[00021] На фиг. 1 представлена в аксонометрии система 100 обеспечения связи в бурильной трубе. В типовом варианте осуществления система 100 обеспечения связи в бурильной трубе расположена внутри бурильной трубы 402 (представлена на фиг. 4A). Внутри бурильной трубы 402 расположена изолированная труба 104. В типовом варианте осуществления изолированная труба 104 изготовлена из неэлектропроводящего материала, например АБС-пластика, углеродного волокна, керамики или другого подходящего материала. К первому концу 200 изолированной трубы присоединена встык охватываемая вставка 106, а ко второму концу 300 изолированной трубы присоединена встык охватывающая вставка 108. В типовом варианте осуществления бурильная труба изготовлена, например, из стали или другого подходящего материала. На внешней поверхности изолированной трубы 104 выполнен желоб 110, ориентированный, по существу, вдоль изолированной трубы 104. Внутри желоба 110 расположен проводник 112, электрически соединенный с охватываемой вставкой 106 и с охватывающей вставкой 108. В типовом варианте осуществления проводник 112 представляет собой, например, коаксиальный кабель. Однако в других вариантах осуществления система обеспечения связи в бурильной трубе в соответствии с принципами настоящего изобретения может содержать проводники, выполненные, например, в виде микрополосковой линии, плоского или ленточного кабеля, кабеля Ethernet, оптоволоконного кабеля, линии передачи поперечных электромагнитных колебаний, например, в виде полосковой линии, или другого подходящего проводника, соответствующего требованиям данной конструкции.

[00022] На фиг. 2A представлена в аксонометрии охватываемая вставка 106. На фиг. 2B представлена в аксонометрии охватываемая вставка 106 с первым изолирующим кольцом и вторым изолирующим кольцом, представленными прозрачными. В типовом варианте осуществления по фиг. 2A и 2B охватываемая вставка 106 выполнена с возможностью подсоединения к охватывающей вставке 108 (представлена на фиг. 1), соединенной со смежной бурильной трубой (не представлена). Охватываемая вставка содержит корпус 202, первое изолирующее кольцо 204, окружающее участок корпуса 202, второе изолирующее кольцо 210, окружающее участок корпуса 202 и расположенное встык с первым изолирующим кольцом 204, и штифт 206, проходящий сквозь первое изолирующее кольцо 204. В типовом варианте осуществления корпус 202 может быть изготовлен, например, из нержавеющей стали, однако в других вариантах осуществления могут быть использованы другие материалы. На корпусе 202 предусмотрена втулка 205, причем первое изолирующее кольцо 204 и второе изолирующее кольцо 210 расположены вокруг втулки 205. В типовом варианте осуществления штифт 206 электрически соединен с проводником 112 и изготовлен из электропроводящего материала, например меди, алюминия или другого подходящего материала. Как показано на фиг. 2B, внутри изолирующего кольца 204, между штифтом 206 и вторым изолирующим кольцом 210, расположена пружина 208. В типовом варианте осуществления пружина 208 сдвигает штифт 206 вперед для обеспечения электрического контакта между охватываемой выставкой 106 и охватывающей вставкой 108 (представлена на фиг. 1), соединенной со смежной бурильной трубой (не представлена). В типовом варианте осуществления проводник 112, штифт 206 и охватывающее проводящее кольцо 306 (представлено на фиг. 3A-3B) образуют непрерывную проводящую линию, обеспечивающую возможность передачи данных в виде электрических сигналов между охватываемой выставкой 106 и охватывающей вставкой 108.

[00023] На фиг. 3A показана в аксонометрии охватывающая вставка 108. На фиг. 3B представлена в аксонометрии охватывающая вставка 108 с изолирующим кольцом, представленным прозрачным. В типовом варианте осуществления охватывающая вставка может быть выполнена, например, с возможностью присоединения к охватываемой вставке 106 (показана на фиг. 1) смежной бурильной трубы (не показана). Охватывающая вставка 108 содержит корпус 302, изолирующее кольцо 304, расположенное вокруг корпуса 302, и охватывающее проводящее кольцо 306. В типовом варианте осуществления корпус 302 может быть изготовлен, например, из нержавеющей стали, однако в других вариантах осуществления могут быть использованы другие материалы. На корпусе 302 предусмотрена втулка 305, причем изолирующее кольцо 304 расположено вокруг втулки 305. В типовом варианте осуществления охватывающее проводящее кольцо 306 изготовлено из электропроводящего материала, например меди, алюминия или другого подходящего материала. Охватывающее проводящее кольцо 306 расположено в желобе 308, выполненном на внешней поверхности изолирующего кольца 304. В типовом варианте осуществления желоб 308 содержит канал, в который входит штифт (не показан), соединенный с охватываемой вставкой 106 (показана на фиг. 1) смежной бурильной трубы (не показана). Желоб 308 обеспечивает контакт между штифтом 206 смежной бурильной трубы и охватывающим проводящим кольцом 306. Как показано на фиг. 3B, охватывающее проводящее кольцо 306 электрически соединено с проводником 112. Таким образом, штифт 206, охватывающее проводящее кольцо 306 и проводник 112 совместно обеспечивают возможность передачи электрических сигналов от, например, охватываемой вставки 106 к охватывающей вставке 108.

[00024] На фиг. 4A система 100 обеспечения связи в бурильной трубе представлена в разрезе по линии А-А. На фиг. 4B система 100 обеспечения связи в бурильной трубе представлена в разрезе по линии В-В. Как показано на фиг. 4A-4B, изолированная труба 104 расположена внутри бурильной трубы 402 и, в целом, концентрически с ней. Внутри изолированной трубы 104 имеется центральное пространство 401. Центральное пространство 401 обеспечивает возможность транспортировки текучих сред, оборудования и других объектов через систему 100 обеспечения связи в бурильной трубе. Таким образом, система 100 обеспечения связи в бурильной трубе обеспечивает возможность передачи данных, связанных, например, с глубиной положения и телеметрией инструмента, без перегораживания или иного уменьшения размеров центрального пространства 401.

[00025] Как показано на фиг. 4A-4B, охватываемую вставку 106 вставляют в охватывающий конец 403 бурильной трубы 402, а охватывающую вставку 108 вставляют в охватываемый конец 405 бурильной трубы 402. Охватываемая вставка 106 расположена встык с первым концом 200 (показано на фиг. 1) изолированной трубы 104, а охватывающая вставка 108 расположена встык со вторым концом 300 (показано на фиг. 1) изолированной трубы 104. Проводник 112 проходит по всей длине изолированной трубы 104 между охватываемой вставкой 106 и охватывающей вставкой 108. Таким образом, проводник 112, охватываемая вставка 106 и охватывающая вставка 108 совместно обеспечивают возможность передачи электрических сигналов вдоль бурильной трубы 402. В корпусе 202 охватываемой вставки 106 расположена первая компрессионная муфта 404. Первая компрессионная муфта 404 расположена вокруг проводника 112. В типовом варианте осуществления первая компрессионная муфта 404 предотвращает проникновение, например, воды или бурового раствора внутрь охватываемой вставки 106. В корпусе 302 охватывающей вставки 108 расположена вторая компрессионная муфта 406. Вторая компрессионная муфта 406 расположена вокруг проводника 112. В типовом варианте осуществления вторая компрессионная муфта 406 предотвращает проникновение, например, воды или бурового раствора внутрь охватывающей вставки 108.

[00026] Как показано на фиг. 4A-4B, на внутренней поверхности бурильной трубы 402, вблизи охватывающей вставки 108, расположено первое уплотнение 408. В типовом варианте осуществления первое уплотнение 408 содержит одинарное уплотнительное кольцо, однако в альтернативных вариантах осуществления первое уплотнение 408 может содержать двойное уплотнительное кольцо, уплотнительную прокладку или другие уплотнительные элементы, определяемые требованиями конструкции. В рабочем режиме первое уплотнение 408 предотвращает проникновение, например, текучих сред или других загрязнителей внутрь бурильной трубы 402 в месте расположения охватывающей вставки 108. На внутренней поверхности бурильной трубы 402, вблизи охватываемой вставки 106, расположено второе уплотнение 410. В типовом варианте осуществления второе уплотнение 410 содержит одинарное уплотнительное кольцо, однако в альтернативных вариантах осуществления второе уплотнение 410 может содержать двойное уплотнительное кольцо, уплотнительную прокладку или другие уплотнительные элементы, определяемые требованиями конструкции. В рабочем режиме второе уплотнение 410 предотвращает проникновение, например, текучих сред или других загрязнителей внутрь бурильной трубы 402 в месте расположения охватываемой вставки 106. На внутренней поверхности охватывающей вставки 108 расположено третье уплотнение 412. В типовом варианте осуществления третье уплотнение 412 содержит двойное уплотнительное кольцо, однако в альтернативных вариантах осуществления третье уплотнение 412 может содержать одинарное уплотнительное кольцо или другие уплотнительные элементы, определяемые требованиями конструкции. В рабочем режиме третье уплотнение 412 расположено вокруг внешней поверхности охватываемой вставки 106 и предотвращает проникновение, например, текучих сред или других загрязнителей внутрь бурильной трубы 402 в месте расположения соединения между охватываемой вставкой 106 и охватывающей вставкой 108.

[00027] На фиг. 5A представлена в аксонометрии в разобранном виде охватывающая вставка 108 с иллюстрацией ее соединения с бурильной трубой 402. На фиг. 5B представлена в аксонометрии в разобранном виде изолированная труба 104 с иллюстрацией ее соединения с бурильной трубой 402. На фиг. 5C представлена в аксонометрии в разобранном виде охватываемая вставка 106 с иллюстрацией ее соединения с бурильной трубой 402. Как будет видно из фиг. 5A-5C, система 100 обеспечения связи в бурильной трубе может быть использована в сочетании с уже существующими бурильными трубами. Таким образом, система 100 обеспечения связи в бурильной трубе позволяет дооборудовать ранее не имевшие проводки бурильные трубы для обеспечения возможности передачи данных.

[00028] Как показано на фиг. 5A, охватывающую вставку 108 вставляют в охватываемый конец 405 бурильной трубы 402. Для закрепления охватывающей вставки 108 в бурильной трубе 402 используют первые крепежные элементы 502 или прессовую посадку. В типовом варианте осуществления первые крепежные элементы 502 могут представлять собой, например, нажимные винты, однако в других вариантах осуществления первые крепежные элементы 502 могут представлять собой, например, шпильки, заклепки или любые другие подходящие крепежные элементы, соответствующие требованиям конструкции. Как показано на фиг. 5B, изолированную трубу 104 вставляют в охватывающий конец 405 бурильной трубы 402. Как было описано выше, в изолированной трубе 104 выполнен желоб 110, содержащий проводник 112. Проводник 112 электрически соединен с охватывающей вставкой 108. В типовом варианте осуществления ввод изолированной трубы 104 производят после ввода охватывающей вставки 108. Как показано на фиг. 5C, охватываемую вставку 106 вставляют в охватывающий конец 405 бурильной трубы 402. Для закрепления охватываемой вставки 106 в бурильной трубе 402 используют вторые крепежные элементы 504 или прессовую посадку. В типовом варианте осуществления вторые крепежные элементы 504 могут представлять собой, например, нажимные винты, однако в других вариантах осуществления вторые крепежные элементы 504 могут представлять собой, например, шпильки, заклепки или любые другие подходящие крепежные элементы, соответствующие требованиям конструкции.

[00029] На фиг. 6 представлено в разрезе соединение, например, между охватывающим концом 403 бурильной трубы 402 и охватываемым концом 604 смежной с нею бурильной трубы 602. Как показано на фиг. 6, охватываемый конец 604 содержит, например, наружную резьбу 606, а охватывающий конец 403 содержит, например, внутреннюю резьбу 608. Охватываемая вставка 106 расположена внутри охватывающего конца 403, а охватывающая вставка 108 расположена внутри охватываемого конца 604. При ввинчивании наружной резьбы 606 во внутреннюю резьбу 608 штифт 206 входит в соприкосновение с охватывающим проводящим кольцом 306, расположенным в желобе 308, тем самым обеспечивая электрическое соединение между бурильной трубой 402 и смежной с нею бурильной трубой 602. Такое электрическое соединение обеспечивает возможность передачи, например, данных измерений, телеметрии и другой информации, собранной скважинным снарядом, например, на наземные приборы.

[00030] Специалисту в данной области должны быть очевидны преимущества системы 100 обеспечения связи в бурильной трубе. Во-первых, система 100 обеспечения связи в бурильной трубе обеспечивает наличие непрерывной проводной линии для передачи электрических сигналов, например, от скважинного инструмента на наземное бурильное оборудование, через проводник 112, штифт 206 и охватывающее проводящее кольцо 306. Во-вторых, система 100 обеспечения связи в бурильной трубе обеспечивает возможность прохождения текучих сред, оборудования и других объектов по центральному пространству 401. В-третьих, изолирующая труба 104, содержащая проводник 112, штифт 206 и охватывающее проводящее кольцо 306, может быть установлена в процессе изготовления бурильной трубы 402 или после изготовления бурильной трубы. В связи с этим система 100 обеспечения связи в бурильной трубе обеспечивает возможность оборудования или дооборудования существующей бурильной трубы 402.

[00031] На фиг. 7 представлена блок-схема процесса 700 установки системы 100 обеспечения связи в бурильной трубе. Процесс 700 начинают на шаге 702. На шаге 704 производят сборку охватывающего проводящего кольца 108 и его соединение с проводником 112. На шаге 706 производят установку и закрепление охватывающей вставки 108 во охватываемом конце 405 бурильной трубы 402. На шаге 708 в охватывающий конец 403 бурильной трубы 402 вставляют изолированную трубу 104. На шаге 710 производят сборку охватываемой вставки 106 и ее соединение с проводником 112. На шаге 712 производят установку и закрепление охватываемой вставки 106 в охватывающем конце 403 бурильной трубы 402. На шаге 714 процесс завершают.

[00032] Хотя предыдущее описание охватывает конкретные варианты осуществления способа и системы по настоящему изобретению, проиллюстрированные на прилагаемых чертежах, следует понимать, что изобретение не ограничено описанными вариантами осуществления, но допускает различные изменения, модификации и замены элементов, не выходящие за рамки объема изобретения, определенного в настоящей заявке. Настоящее описание и примеры осуществления изобретения следует рассматривать как приведенные исключительно в иллюстративных целях.

1. Система для обеспечения связи в бурильной трубе, содержащая:

первую бурильную трубу;

изолированную трубу, расположенную внутри первой бурильной трубы и, в целом, концентрическую с ней;

охватываемую вставку, расположенную внутри первого конца первой бурильной трубы;

охватывающую вставку, расположенную внутри второго конца первой бурильной трубы;

проводник, электрически соединенный с охватываемой вставкой и с охватывающей вставкой, причем проводник проходит по всей длине первой бурильной трубы; и

при этом проводник обеспечивает возможность передачи электрических сигналов от первого конца первой бурильной трубы до второго конца первой бурильной трубы,

при этом охватываемая вставка содержит:

корпус;

первое изолирующее кольцо, расположенное вокруг корпуса;

второе изолирующее кольцо, расположенное вокруг корпуса; и

штифт, проходящий сквозь изолирующее кольцо, причем штифт электрически соединен с проводником,

при этом охватывающая вставка содержит:

корпус;

изолирующее кольцо, расположенное вокруг корпуса; и

охватывающее проводящее кольцо, расположенное в желобе, выполненном в изолирующем кольце, причем охватывающее проводящее кольцо электрически соединено с проводником.

2. Система для обеспечения связи в бурильной трубе по п. 1, содержащая пружину, расположенную между штифтом и вторым изолирующим кольцом.

3. Система для обеспечения связи в бурильной трубе по п. 2, в которой пружина выполнена с возможностью смещения штифта с приведением его в электрический контакт с охватывающим проводящим кольцом, соединенным со второй смежной бурильной трубой.

4. Система для обеспечения связи в бурильной трубе по п. 1, в которой желоб и охватывающее проводящее кольцо образуют заглубленный канал.

5. Система для обеспечения связи в бурильной трубе по п. 4, в которой желоб обеспечивает электрическое соединение с охватываемой вставкой второй смежной бурильной трубы.

6. Система для обеспечения связи в бурильной трубе по п. 1, в которой:

первый конец бурильной трубы представляет собой охватываемый конец; и

второй конец бурильной трубы представляет собой охватывающий конец.

7. Система для обеспечения связи в бурильной трубе по п. 1, в которой проводник представляет собой по меньшей мере одно из следующего: коаксиальный кабель, микрополосковая линия, плоский кабель, ленточный кабель, кабель Ethernet, оптоволоконный кабель и линия передачи поперечных электромагнитных колебаний.

8. Система для обеспечения связи в бурильной трубе по п. 1, в которой проводник расположен в желобе, выполненном на поверхности изолированной трубы.

9. Система для обеспечения связи в бурильной трубе по п. 1, в которой охватываемая вставка, охватывающая вставка, проводник и изолированная труба выполнены с возможностью использования для дооборудования уже существующей бурильной трубы.

10. Способ установки системы для обеспечения связи в бурильной трубе, включающий в себя следующее:

вставляют охватывающую вставку в первый конец бурильной трубы;

вставляют изолирующую трубу во второй конец бурильной трубы;

вставляют охватываемую вставку во второй конец бурильной трубы;

выполняют электрическое соединение проводника с охватывающей вставкой и с охватываемой вставкой; и

передают через проводник электрические сигналы от первого конца бурильной трубы до второго конца бурильной трубы.

11. Способ по п. 10, в котором первый конец представляет собой охватываемый конец, а второй конец представляет собой охватывающий конец.

12. Способ по п. 10, в котором проводник расположен в желобе, выполненном на поверхности изолированной трубы.

13. Способ по п. 10, включающий в себя закрепление охватывающей вставки внутри первого конца бурильной трубы.

14. Способ по п. 10, включающий в себя закрепление охватываемой вставки внутри второго конца бурильной трубы.

15. Способ по п. 10, включающий в себя смещение посредством пружины штифта, соединенного с охватываемой вставкой, для обеспечения электрического контакта с охватывающим проводящим кольцом, соединенным со второй бурильной трубой.

16. Способ по п. 15, в котором охватывающее проводящее кольцо располагают в желобе.

17. Способ по п. 10, в котором бурильная труба представляет собой уже существующую бурильную трубу.

18. Способ по п. 17, включающий в себя дооборудование уже существующей бурильной трубы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам для передачи электроэнергии и сигналов вдоль забойного оборудования. Техническим результатом является обеспечение надежной передачи электроэнергии или сигналов при возможном изменении длины кабеля.

Предложены системы и способы оптимизации создания скважины в сланцевой формации. Способ включает определение первого планируемого местоположения (107) интенсификации притока в пределах формации по меньшей мере частично на основании заранее заданной модели формации.

Изобретение относится к контролю и управлению операциями наклонно-направленного бурения. Техническим результатом является повышение производительности и эффективности процесса наклонно направленного бурения.

Предложенная группа изобретений относится к средствам измерения параметров бурения и передачи измеренных данных в скважине в процессе бурения. В частности, предложена телеметрическая система определения параметров в процессе бурения, содержащая нижний тороид, содержащий обмотку нижнего тороида и дополнительно выполненный с возможностью принимать сигнал от одного или большего количества датчиков, верхний тороид, причем верхний тороид содержит обмотку верхнего тороида, и магнит, расположенный вдоль вращающегося элемента внутри одного из нижнего тороида или верхнего тороида.

Изобретение относится к средствам связи между поверхностью и скважиной. Техническим результатом является обеспечение надежной и эффективной связи между оператором и устройствами в скважине.

Изобретение относится к турбине для передачи электрических данных от одного конца турбины на другой конец. Турбина (100) имеет первый конец (101) и второй конец (103).

Данное изобретение относится к способу визуализации скважинной среды с использованием скважинной системы визуализации. Техническим результатом является оптимизация передачи данных при различных эксплуатационных условиях.

Группа изобретений относится к системе электрического погружного насоса. Система содержит многофазный электрический двигатель, функционально связанный с гидравлическим насосом, причем двигатель содержит точку соединения звездой; схему телеметрии, функционально связанную с точкой соединения звездой, причем схема телеметрии генерирует телеметрические сигналы AC; многофазный силовой кабель, функционально связанный с двигателем; и фильтр настройки, функционально связанный с многофазным силовым кабелем, причем фильтр настройки пропускает и усиливает телеметрические сигналы переменного тока, генерируемые схемой телеметрии.

Изобретение относится к средствам связи скважинного инструмента с наземным оборудованием. Техническим результатом является повышение надежности и точности определения местоположения скважинного устройства.

Изобретение относится к данным об углеводородной скважине, собираемым на мобильной буровой установке. Технический результат - увеличение пропускной способности системы.

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин и предназначено для обеспечения контакта электровводов с обсадной колонной в многоэлектродном скважинном зонде электрического каротажа через металлическую колонну в условиях значительной коррозии стенки обсадной колонны и наличия на ней цемента, парафинов, смол. Согласно заявленному предложению на электроды индивидуально воздействуют ударом периодически накапливаниемой потенциальной энергии пружин, производимой вращением винтовых пар и скачкообразным (ударным) освобождением энергии при выходе из винтового взаимодействия гребней винтовых пар. Устройство для осуществления способа представляет собой конструкцию привода, имеющего выходной вал, который приводит в действие винтовые пары. Винтовые пары при прямом вращении раскрывают центраторы и прижимают упруго электровводы к стенке обсадной колонны, ударно производят периодическое воздействие на электроды, жестко связанные с электровводами. При этом происходит врезание электровводов в стенку обсадной колонны. Ударное воздействие происходит при выходе из винтового взаимодействия винта и гайки, поджатой силовой пружиной. При обратном вращении вала происходит восстановление винтового взаимодействия в винтовых парах, возвращение электродов и центраторов в исходное положение, а затем винтовые гребни вновь выходят из винтового взаимодействия, но с других концов. Этим достигается автоматическое позиционирование привода в крайних положениях. Технический результат - повышение скорости и качества проведения каротажа, упрощение конструкции. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к сооружению скважины и, в частности, к контролю свойств скважинных инструментов во время сооружения скважины. Техническим результатом является поддерживание скважинных инструментов в безопасных рабочих пределах. Система контроля оборудования низа бурильной колонны содержит оборудование низа бурильной колонны, содержащее одну или больше бурильных труб и буровое долото, соединенное с одной или больше бурильных труб, и систему датчиков для контроля BHA, содержащую: один или больше отрезков оптического волокна, навитых по спирали и проходящих вдоль одной или больше бурильных труб, модуль источника сигнала, содержащий источник оптического сигнала, расположенный так, чтобы излучать оптический сигнал в один или больше отрезков оптического волокна, модуль обнаружения сигнала, содержащий приемник оптического сигнала, расположенный так, чтобы обнаруживать оптический сигнал, направленный от модуля источника сигнала по одному или больше отрезков оптического волокна, модуль обработки сигнала, содержащий электронный процессор, выполненный с возможностью осуществления связи с модулем обнаружения, и пульт или интерфейс оператора, выполненный с возможностью осуществления связи с модулем обработки сигнала. При этом модуль обработки сигнала запрограммирован, чтобы во время работы системы: определять данные измерений на основе обнаруженного оптического сигнала о термомеханических свойствах в множестве различных местоположений на одной или больше бурильных труб, в то время как BHA используют для бурения скважины, и отправлять сигнал на пульт или интерфейс оператора, когда данные измерений превышают пороговое значение. 3 н. и 24 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть применено для геофизических исследований скважин, имеющих горизонтальные участки. Способ включает операции оснащения гибкой насосно-компрессорной трубы (ГНКТ) кабелем на всем ее протяжении, оснащения окончания ГНКТ управляемым якорем с разрывным элементом или муфтой с нормированным усилием расстыковки, связывающей ГНКТ с якорем, спуска ГНКТ с кабелем в скважину до целевой отметки, срабатывания якоря, извлечения ГНКТ из скважины с разрывом указанного элемента или расстыковкой указанной муфты. При этом скважина остается оснащенной геофизическим кабелем, а ГНКТ может быть использована в иных целях. За счет срыва якоря при натяжении указанного кабеля возможно его извлечение по окончании исследований или процесса мониторинга. Технический результат заключается в обеспечении возможности оснащения горизонтальной скважины геофизическим кабелем. 3 з.п. ф-лы.

Область применения: изобретение относится к геофизическим исследованиям технического состояния нефтегазовых скважин и может быть использовано для обнаружения различных дефектов в нескольких колоннах скважин. Электромагнитный скважинный дефектоскоп содержит генераторную катушку индуктивности, измерительные катушки индуктивности и дополнительные измерительные катушки индуктивности, отнесенные на расстояние от генераторной катушки, блок электроники, при этом дополнительные измерительные катушки индуктивности удалены от генераторной катушки индуктивности на расстояние, обеспечивающее оптимальную рабочую зону влияния на них генераторной катушки индуктивности, которое выбирается из условия от 0,01 до 2L, и разнесены между собой по оси прибора на расстояние, выбираемое из условия от 0,01 до 2L, где L - длина основного зонда. Кроме того, каждая дополнительная измерительная катушка индуктивности в количестве одной или более штук установлена на отдельном магнитном сердечнике. Технический результат заявленного решения заключается в улучшении разрешающей способности дефектоскопа, повышении чувствительности к дефектам малого размера и точности определения их расположения за счет подбора оптимального расстояния расположения измерительной катушки от генераторной катушки для обеспечения рабочей зоны влияния генераторной катушки на измерительную. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к управлению работами в стволе скважины для добычи углеводородов из подземных продуктивных пластов. Техническим результатом является повышение точности управления траекторией ствола скважины. Способ включает определение номинальной модели динамики скважинного бурения, основанной на замерах датчиков от внутрискважинного бурового оборудования, определение неопределенности для номинальной модели динамики скважинного бурения, определение набора моделей, основанное на неопределенности номинальной модели динамики скважинного бурения, которые отклоняются от номинальной модели динамики скважинного бурения, и создание виртуального контроллера для внутрискважинного бурового оборудования на основе номинальной модели и набора моделей, которые отклоняются от номинальной модели. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к способу и системе управления рабочим процессом каротажа с использованием механизма адаптивного обучения, применяемого в забое и(или) на поверхности. Техническим результатом является повышение эффективности управления рабочим процессом каротажа. Способ включает измерение характеристик пласта с помощью каротажного прибора, размещенного в стволе скважины, сбор данных измерений, соответствующих измеренным характеристикам пласта, генерирование визуального представления пласта с помощью собранных данных измерений, настройку управляющего параметра каротажных работ каротажного прибора на основании по меньшей мере некоторых данных измерений и механизма адаптивного обучения внутри каротажного прибора, и отбор обновлений для механизма адаптивного обучения по меньшей мере частично на основании визуального представления. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 12 ил.

Группа изобретений относится к системам бурения в земной коре. Технический результат – стабильная скорость вращения каждого из участков бурильной колонны. Способ эксплуатации бурильной колонны включает автономную модификацию частоты вращения размещенного в скважине участка бурильной колонны относительно других размещенных в скважине участков бурильной колонны, причем каждый из указанных участков содержит множество секций бурильных труб. Участок бурильной колонны, имеющий измененную частоту вращения, может представлять собой нижний участок бурильной колонны, расположенный между концом бурильной колонны, находящимся на забое, и изогнутым участком скважины, в которой находится бурильная колонна. Указанный нижний участок бурильной колонны может иметь повышенную частоту вращения относительно частоты вращения участка бурильной колонны, расположенного в пределах изогнутого участка скважины. Автономная модификация частоты вращения может быть реализована посредством присоединения к бурильной колонне одного или более устройств переключения передач, причем указанное устройство переключения передач выполнено с возможностью переключения между режимом расцепления, в котором указанное устройство обеспечивает передачу крутящего момента и вращения бурильной колонны без изменения, и режимом сцепления, в котором указанное устройство обеспечивает передачу крутящего момента и вращения по всей длине бурильной колонны с измененной частотой вращения и крутящим моментом. Селективное переключение устройств переключения передач, находящихся в скважине, может осуществляться с поверхности земли. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области строительства глубоких скважин, в частности к способам контроля забойных параметров скважины. Техническим результатом является упрощение выполнения контроля забойных параметров и повышение эффективности его использования, в том числе в аварийных ситуациях. Предложен способ контроля забойных параметров в процессе бурения скважины, включающий углубление скважины на интервале контроля с наращиванием бурильной колонны и проработкой ствола скважины до и после наращивания колонны, спуск на каротажной лебедке и закрепление в колонне на устье нижнего отрезка кабеля, связанного с забойным прибором, ввод в колонну через лубрикатор вертлюга и шаровой клапан верхнего отрезка кабеля, имеющего меньшие значения диаметра и прочности, чем нижний отрезок кабеля, с помощью дополнительной малогабаритной лебедки, и связанного с измерительно-регистрирующей аппаратурой на устье, периодическую стыковку-расстыковку через индуктивный соединитель верхнего и нижнего отрезков кабеля и измерение в процессе углубления скважины забойных параметров через высокоскоростной кабельный канал связи. При этом стыковку-расстыковку верхнего и нижнего отрезков кабеля совмещают с одной из технологических операций в скважине, а именно проработкой ствола при наращивании колонны, и проводят при каждом наращивании в автоматическом режиме с использованием текущих данных бурения. Кроме того, малогабаритную лебедку устанавливают над лубрикатором вертлюга и снабжают электродвигателем, тормозом, системой датчиков и блоком управления. 2 ил.

Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к технике для контроля и оперативного управления траекторией ствола наклонно направленных и горизонтальных скважин. Техническим результатом является повышение надежности и точности передачи забойных данных и увеличение мощности и дальности связи. Телеметрическая система содержит установленный в верхней части колонны бурильных труб передающий модуль, формирующий импульсы давления промывочной жидкости для передачи информации по гидравлическому каналу связи, отдельный модуль электрического разделителя, блок электропитания, измерительный блок и передающий блок, использующиеся для передачи информации по электромагнитному каналу связи, установленные в корпусе отдельного забойного телеметрического модуля - ЗТМ в составе нижней части бурильной колонны, а также наземное оборудование с приемным устройством, соединенным с антенной и с датчиком давления промывочной жидкости, установленным в нагнетательной линии промывочной жидкости. При этом электрический разделитель установлен между корпусом вышеуказанного ЗТМ и передающим модулем, формирующим импульсы давления промывочной жидкости для передачи информации по гидравлическому каналу связи. Указанный передающий модуль соединен с блоком электропитания кабельной секцией, одна жила которой соединена с электроконтактом в верхней части бурильной колонны. Кроме того, кабельная секция пропущена внутри центрального канала электрического разделителя, внутренняя стенка которого покрыта изолирующим слоем. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к технике для контроля и оперативного управления траекторией ствола наклонно направленных и горизонтальных скважин. Техническим результатом является повышение надежности и точности передачи забойных данных и увеличение мощности и дальности связи. Телеметрическая система содержит установленный в верхней части колонны бурильных труб передающий модуль, формирующий импульсы давления промывочной жидкости для передачи информации по гидравлическому каналу связи, отдельный модуль электрического разделителя, блок электропитания, измерительный блок и передающий блок, использующиеся для передачи информации по электромагнитному каналу связи, установленные в корпусе отдельного забойного телеметрического модуля - ЗТМ в составе нижней части бурильной колонны, а также наземное оборудование с приемным устройством, соединенным с антенной и с датчиком давления промывочной жидкости, установленным в нагнетательной линии промывочной жидкости. При этом электрический разделитель установлен между корпусом вышеуказанного ЗТМ и передающим модулем, формирующим импульсы давления промывочной жидкости для передачи информации по гидравлическому каналу связи. Указанный передающий модуль соединен с блоком электропитания кабельной секцией, одна жила которой соединена с электроконтактом в верхней части бурильной колонны. Кроме того, кабельная секция пропущена внутри центрального канала электрического разделителя, внутренняя стенка которого покрыта изолирующим слоем. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к средствам связи в бурильной колонне. Техническим результатом является обеспечение надежного канала связи для повышения скорости сбора данных при наклонно-направленном бурении. В частности, предложена система для обеспечения связи в бурильной трубе, содержащая: первую бурильную трубу; изолированную трубу, расположенную внутри первой бурильной трубы и, в целом, концентрическую с ней; охватываемую вставку, расположенную внутри первого конца первой бурильной трубы; охватывающую вставку, расположенную внутри второго конца первой бурильной трубы; проводник, электрически соединенный с охватываемой вставкой и с охватывающей вставкой, причем проводник проходит по всей длине первой бурильной трубы. При этом проводник обеспечивает возможность передачи электрических сигналов от первого конца первой бурильной трубы до второго конца первой бурильной трубы. Причем охватываемая вставка содержит: корпус; первое изолирующее кольцо, расположенное вокруг корпуса; второе изолирующее кольцо, расположенное вокруг корпуса; и штифт, проходящий сквозь изолирующее кольцо, причем штифт электрически соединен с проводником. Кроме того, охватывающая вставка содержит: корпус; изолирующее кольцо, расположенное вокруг корпуса; и охватывающее проводящее кольцо, расположенное в желобе, выполненном в изолирующем кольце, причем охватывающее проводящее кольцо электрически соединено с проводником. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 12 ил.

Наверх