УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОСТАВКИ ПРИБОРОВ В ГОРИЗОНТАЛЬНУЮ СКВАЖИНУ Российский патент 2010 года по МПК E21B47/00 

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

Известно устройство для доставки геофизических приборов в горизонтальную скважину, содержащее груз, закрепляемый на каротажном кабеле выше спускаемого прибора и выполненный в виде герметичных элементов гибкого шланга, заполненных утяжеленной жидкостью и гидравлически связанных между собой. Когда весь гибкий шланг опущен в скважину, под действием столба жидкости в шланге создается избыточное гидравлическое давление, которое раздувает шланг, в результате чего он приобретает жесткость. Под действием веса и благодаря жесткости шланг с кабелем перемещается по горизонтальной части скважины, перемещая прибор. (1) (А.с. SU №1739018, Е21В 47/00, опубл. 1992, БИ №21).

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

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для транспортирования приборов в скважине, содержащее цилиндрический корпус, две расклинивающие опоры и движитель с кабелем, выполненный в виде двух поршней со штоками, причем вторая расклинивающая опора установлена на штоке второго поршня. Перемещение прибора осуществляется за счет попеременного выдвижения поршней и закрепления соответствующей опоры за стенку скважины. (2) (А.с. SU №1654558, Е21В 47/00, опубл. 1991, БИ №21).

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

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности, увеличение тянущего усилия, а так же увеличение скорости движения.

Сущность настоящего изобретения заключатся в том, что в предлагаемом устройстве для доставки приборов в горизонтальную скважину имеется наружный неподвижный корпус, внутренний подвижный корпус, две расклинивающие опоры, двигатель, согласно изобретению, в наружном корпусе установлены электродвигатель с понижающим редуктором и винтовая передача, внутренний подвижный корпус снабжен двумя парами расклинивающих подпружиненных кулачков, установленных на ползунах кривошипно-шатунного механизма, механизм складывания кулачков в транспортное положение включает пружину и зубчатую муфту.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства.

На фиг.2 представлен вид сбоку на кривошипно-шатунный механизм и кулачки.

Устройство содержит наружный неподвижный корпус 1 с установленным в нем электрическим двигателем 2 и понижающим редуктором 3, внутренний подвижный корпус 6, центраторы 7 и 9, механическую винтовую передачу винт-гайка 10, 11, причем на конце винта 10 установлена полумуфта сцепной зубчатой муфты 8, ролики 15, установленные на наружном неподвижном корпусе.

Подвижный корпус 6 имеет стержень 17 с движущимися по нему ползунами 13, на которых попарно закреплены кулачки 4 с пружинами 5, а также кривошипно-шатунный механизм.

Кривошипно-шатунный механизм состоит из шатунов 12, зубчатой передачи 14, ведущее колесо которой установлено на одной оси с нижней полумуфтой цепной муфты 8.

Между корпусами 1 и 6 установлена пружина 16.

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

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

При входе прибора в горизонтальный участок скважины подают питание на двигатель 2.

При вращении ходового винта 10 совершается движение ходовой гайки 11 вместе с корпусом 6 вверх, подпружиненные кулачки 4 выходят из-под поперечных роликов 15 наружного неподвижного корпуса 1 и под действием пружин 5 расклиниваются в обсадной колонне.

При дальнейшем движении ходовой гайки 11 вверх две полумуфты сцепной муфты 8 соединяются, одновременно ходовая гайка 11 свинчивается с резьбовой части ходового винта 10 и начинает свободно вращаться на его цилиндрической части и муфта начинает передавать вращение на зубчатую передачу 14 кривошипно-шатунного механизма. При этом начало движения одной пары кулачков 4 вниз совпадает с началом движения второй пары кулачков 4 вверх.

Таким образом, устройство со спускаемым прибором поочередно подтягивается через расклиненную на обсадной колонне пару кулачков, совершая поступательное движение без холостого хода.

Подъем прибора для проведения вторичных исследований или извлечения его из скважины осуществляется наматыванием кабеля на барабан каротажной лебедки.

Перед подъемом прибора дается команда на изменение направления вращения ходового винта 10, при этом пружина 16 помогает ходовой гайке 11 войти в зацепление с винтом, и подвижный корпус 6 начинает движение вниз, при этом полумуфты сцепной муфты 8 расцепляются и кривошипно-шатунный механизм отключается.

При дальнейшем движении подвижного корпуса 6 вниз происходит укладывание кулачков 4 под поперечные ролики 15.

Устройство приведено в транспортное положение.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает многократный процесс спуска и подъема прибора, позволяет доставлять приборы в любую горизонтальную скважину, обеспечивая при этом большее усилие за счет жесткого сцепления с обсадной колонной, надежность и повышенную скорость движения устройства.

Изобретение относится к исследованию горизонтальных и наклонных нефтяных и газовых скважин, в частности к устройствам для доставки приборов в скважину. Техническим результатом является повышение надежности и скорости движения устройства в горизонтальной скважине. Для этого устройство содержит наружный неподвижный корпус, внутренний подвижный корпус, две расклинивающие опоры, двигатель. В наружном неподвижном корпусе установлены электродвигатель с понижающим редуктором и винтовая передача. Внутренний подвижный корпус снабжен двумя парами расклинивающих подпружиненных кулачков, установленных на ползунах двойного кривошипно-шатунного механизма. Механизм складывания кулачков в транспортное положение содержит пружину, винтовую передачу, установленную на наружном неподвижном корпусе, зубчатую муфту и ролики, установленные на наружном неподвижном корпусе. 2 ил.

Устройство для доставки приборов в горизонтальную скважину, содержащее наружный неподвижный корпус, внутренний подвижный корпус, две расклинивающие опоры, двигатель, отличающееся тем, что в наружном неподвижном корпусе установлены электродвигатель с понижающим редуктором и винтовая передача, внутренний подвижный корпус снабжен двумя парами расклинивающих подпружиненных кулачков, установленных на ползунах двойного кривошипно-шатунного механизма, механизм складывания кулачков в транспортное положение содержит пружину, винтовую передачу, установленную на наружном неподвижном корпусе, зубчатую муфту и ролики, установленные на наружном неподвижном корпусе.