Устройство для доставки приборов в горизонтальную скважину на основе скважинной торпеды
Владельцы патента RU 2677503:
Публичное акционерное общество "Нефтяная компания "Роснефть" (ПАО "НК "Роснефть") (RU)
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для доставки в горизонтальные скважины. Средство перемещения приборов имеет форму скважинной торпеды, корпус которой содержит камеру, разбитую на герметичные отсеки. Гребные винты установлены на противоположных концах корпуса скважинной торпеды, защищены кожухом, приводятся в движение каждый собственным электрическим двигателем через собственный вал. Кабель проходит через блок оборудования, в котором размещены приборы, приводной полый вал заднего электродвигателя до переднего электродвигателя. Причем герметичные отсеки камеры заполнены жидкостью в объеме, необходимом для придания устройству заданной плавучести. На средстве перемещения приборов установлены центраторы. Технический результат заключается в повышении скорости и надежности доставки приборов в горизонтальную скважину. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к устройствам для доставки приборов в горизонтальную скважину.
Известно устройство для доставки геофизических приборов в горизонтальную скважину, содержащее геофизический кабель и средство доставки, выполненное в виде кожуха, внутри которого установлен гидравлический движитель, выполненный в виде двух винтов, вращающихся в одну сторону, и привода, выполненного в виде электрического двигателя. Гидравлический движатель установлен в корпусе с зазором. SU 1208199 А1, опубл. 30.01.1986.
Недостатком указанного устройства является, скручивание геофизического кабеля вследствие действия реактивного вращающегося момента на корпус устройства из-за того, что оба винта вращаются в одну сторону.
Ближайшим аналогом предлагаемого технического решения является устройство для доставки геофизических приборов в скважину, содержащее геофизический кабель и средство перемещения геофизических приборов в скважине, выполненное в виде кожуха, внутри которого установлен гидравлический движитель, выполненный в виде двух гребных винтов, соединенный с приводом, причем привод выполнен в виде электродвигателя с механизмом передачи, например редуктором или мультипликатором, расположен в геометрическом корпусе и размещен в кожухе с кольцевым зазором, а два гребных винта выполнены с возможностью вращения в противоположные стороны, расположены за пределами корпуса и защищены кожухом. RU 2363831 С1, опубл. 10.08.2009.
Недостаток указанного изобретения заключается в том, что тяга, создаваемая двумя винтами, расположенными на переднем конце устройства и питаемыми одним электродвигателем, не всегда достаточна для движения комплекса «тяговое устройство - геофизические приборы» на горизонтальном участке скважины.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка устройства для доставки приборов в горизонтальную скважину на основе скважинной торпеды, обеспечивающей повышение собственно тяги устройства.
Техническим результатом от реализации изобретения является повышение скорости и надежности доставки приборов в горизонтальную скважину.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для доставки приборов в горизонтальную скважину, включающем кабель, блок оборудования, в котором размещены приборы, и средство перемещения приборов, внутри цилиндрического герметичного корпуса которого размещен электрический двигатель, а два гребных винта с возможностью вращения в противоположные стороны расположены за пределами корпуса и защищены кожухом, согласно изобретению, средство перемещения приборов имеет форму скважинной торпеды, корпус которой содержит камеру, разбитую на герметичные отсеки, причем гребные винты установлены на противоположных концах корпуса скважинной торпеды, приводятся в движение каждый собственным электрическим двигателем через собственный вал, а кабель проходит через блок оборудования и приводной полый вал заднего электродвигателя до переднего электродвигателя.
Указанные отличительные признаки существенны.
Достижению технического результата также способствует следующее.
Отсеки камеры заполнены жидкостью, в объеме необходимом для придания устройству заданной плавучести.
На средстве перемещения приборов установлены центраторы.
Блок оборудования имеет форму цилиндра.
В скважинной торпеде с помощью камеры, состоящей из герметичных отсеков, которые заполняются жидкостью, например, буровым раствором, в зависимости от плотности среды в скважине, обеспечивается требуемая плавучесть, а сама скважинная торпеда содержит два движителя, расположенные на ее противоположных концах. Каждый движитель представляет собой гребной винт, соединенный с электрическим двигателем прямой передачей. Электродвигатели связаны с наземным пунктом управления кабелем. Гребные винты вращаются в противоположные стороны для компенсации вращающего момента, действующего на корпус скважинной торпеды. Передний винт является тянущим и защищен кожухом, не позволяющим крупным частицам породы попадать на винт и заклинивать его. Задний винт является толкающим и также защищен кожухом. Кабель проходит через блок оборудования и приводной полый вал заднего электродвигателя до переднего электродвигателя.
На фиг. приведена схема предлагаемого устройства, поясняющая сущность изобретения.
Средство перемещения приборов в форме скважинной торпеды содержит камеру 1, состоящую из герметичных отсеков, которые заполняются жидкостью, например, буровым раствором, в зависимости от плотности среды в скважине 2, обеспечивая требуемую плавучесть. Гребные винты 3 и 4, соединены с электрическими двигателями 5 и 6, валом 7 и полым валом 8, обеспечивающими прямую передачу, расположены на противоположных концах скважинной торпеды. Сквозь полый вал 8 проходит кабель 10, который также проходит через задний винт 4 и полый ротор электродвигателя 6. Управление двигателями осуществляется из наземного пункта управления 9, например, от частотных преобразователей, присоединяемых кабелем 10.
Доставку в горизонтальную скважину приборов, находящихся в блоке оборудования 11, с помощью данного средства доставки осуществляют следующим образом.
Скважинную торпеду, соединенную через кабель 10, проходящий через блок оборудования 11, приводной полый вал заднего электродвигателя до переднего электродвигателя, спускают в скважину. При достижении скважинной торпедой горизонтального участка скважины включают с пункта управления 9 электродвигатели 5 и 6, которые приводят в движение гребные винты 3 и 4, создающие, соответственно, тянущую и толкающую силы, приложенные к корпусу 12 скважинной торпеды. Гребные винты вращаются в противоположные стороны для компенсации вращающего момента, действующего на корпус 12 скважинной торпеды. При этом передний винт 3 является тянущим и защищен кожухом 13, не позволяющим крупным частицам попадать на винт и заклинивать его. Задний винт 4 является толкающим и также защищен кожухом 14. Скважинная торпеда снабжена центраторами 15.
Подъем скважинной торпеды с приборами может быть осуществлен вытягиванием с помощью кабеля 10, а при большом весе могут быть использованы гребные винты 3 и 4, работающие в реверсивном режиме.
Повышение скорости доставки обеспечивается за счет регулирования плавучести скважинной торпеды вместе с приборами и реализуется путем заполнения герметичных отсеков камеры жидкостью, например, буровым раствором, в зависимости от плотности среды в скважине. Увеличение тягового усилия торпеды обеспечивается за счет разнесения двух гребных винтов, приводимых в движение каждый своим электродвигателем.
Повышение надежности доставки приборов в горизонтальную скважину обеспечивается как за счет использования прямых передач от электродвигателей к гребным винтам, так и за счет увеличения тягового усилия, позволяющего преодолевать сложные участки скважины с заданным набором приборов.
1. Устройство для доставки приборов в горизонтальную скважину, включающее кабель, блок оборудования, в котором размещены приборы, и средство перемещения приборов, внутри герметичного корпуса которого размещен электрический двигатель, два гребных винта с возможностью вращения в противоположные стороны, расположенных за пределами корпуса и защищенных кожухом, отличающееся тем, что средство перемещения приборов имеет форму скважинной торпеды, корпус которой содержит камеру, разбитую на герметичные отсеки, причем гребные винты установлены на противоположных концах корпуса скважинной торпеды, приводятся в движение каждый собственным электрическим двигателем через собственный вал, а кабель проходит через блок оборудования и приводной полый вал заднего электродвигателя до переднего электродвигателя.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что герметичные отсеки камеры заполнены жидкостью в объеме, необходимом для придания устройству заданной плавучести.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на средстве перемещения приборов установлены центраторы.
