ИНТЕГРАЦИОННАЯ КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ СКВАЖИННОГО ДАТЧИКА Российский патент 2016 года по МПК E21B47/01 

Изобретение относится относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к интеграционной конструкции размещения скважинного датчика давления и температуры, входящего в состав подземного скважинного оборудования при эксплуатации газовых и газоконденсатных скважин.

Известен скважинный нанодатчик, содержащий, по крайней мере, одну квантово-размерную структуру и позволяющий контролировать физические параметры скважинного флюида (химический состав (вода/нефть/газ), давление, температуру, RU №120139 U1, E21B 47/06, 10.09.2012.

Известно устройство для одновременного измерения давления в трубном и межтрубном пространствах скважины, содержащее скважинную камеру с резьбовыми соединениями на концах и дистанционный глубинный манометр с кабельным наконечником, стационарно закрепленный в узле крепления так, что один датчик манометра гидравлически сообщен с внутренним пространством скважинной камеры, а другой датчик гидравлически подключен к внешней поверхности скважинной камеры, RU №96915 U1, E21B 47/06, 20.08.2010.

Известно использование датчика-вставки при испытании скважин в двух измерениях с размещением датчиков в пласт и в ствол скважины для измерения пластового давления в месторасположении каждого датчика и передачи полученных данных на обработку, RU №2450123 С2, E21B 49/00, E21B 47/06, E21B 47/12, 10.05.2012.

Известен автономный погружной внутрискважинный измеритель давления и температуры, выполненный с системой управления и обработки данных датчиков давления и температуры, ej.kubagro.ru/2005/06/04/p04.asp

Известен автономный прибор для геофизических исследований в нефтяной, газовой или водяной скважине, содержащий установленные в корпусе регистрирующую и записывающую аппаратуру, архив информации, батареи питания и приемник и передатчик для электромагнитной связи с приемно-передающим устройством на поверхности, RU 24702 U1, № Е21В 47/00, 20.08.2002.

Известен датчик давления и температуры компании Weatherford, который устанавливается в скважинах как над, так и под пакером, weatherford.ru/assets/files/pdf..

Известно устройство для контроля давления жидкости в скважине, включающее погружное оборудование и наземное оборудование, соединенное с погружным оборудованием, RU №35654 U1, E21B 47/00, 27.01.2004.

Известные устройства имеют индивидуальное выполнение и использование.

Известна аппаратура для исследования скважин, содержащая измерительную систему с погружным кабелем, RU №2500885 C1, E21B 47/06, E21B 47/08, 10.12.2013.

Данное техническое решение принято в качестве ближайшего аналога настоящего изобретения.

В ближайшем аналоге в скважину спускают на каротажном кабеле-тросе аппаратуру: термометр, нагреватель и профилемер, которые регистрируют температуру, глубину и диаметр скважины.

В ближайшем аналоге защитных элементов для аппаратуры при ее эксплуатации не предусмотрено.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи, позволяющее повысить эксплуатационную надежность подземного оборудования, увеличить защищенность и надежность датчика.

Технический результат настоящего изобретения заключается в объединении конструктивных устройств для эксплуатации датчика в составе подземного оборудования за счет выполнения интеграционной конструкции из корпуса, блока подвода погружного кабеля и переходника для крепления корпуса; в создании надежных условий эксплуатации датчика в составе подземного оборудования за счет выполнения установочного устройства для размещения металлической трубки с датчиком и за счет выполнения защитного узла от ударных воздействий в виде протяжного винтового канала; в осуществлении подвода погружного кабеля без нагружения датчика за счет выполнения блока подвода с устройством для внешнего крепления погружного кабеля и с внутренним каналом для него; в обеспечении крепления корпуса при фиксировании его за счет выполнения на переходнике отверстий под крепежные элементы и наличия механизма фиксирования корпуса; в герметизации металлической трубки и погружного кабеля за счет выполнения уплотнительных узлов для металлической трубки и для погружного кабеля; в обеспечении связи датчика с пространством внутри колонны насосно-компрессорных труб за счет выполнения в переходнике канала.

Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что интеграционная конструкция для скважинного датчика, входящего в состав подземного скважинного оборудования, включающего колонну насосно-компрессорных труб, содержит измерительную систему с погружным кабелем.

Конструкция состоит из корпуса, блока подвода погружного кабеля и переходника для крепления корпуса.

В корпусе выполнено установочное устройство, в котором закреплена металлическая трубка с датчиком.

Корпус с одной стороны соединен с переходником, имеющим наружную резьбу для соединения с корпусом и внутреннюю резьбу для соединения с установочным устройством. Установочное устройство содержит уплотнительный узел. Уплотнительный узел снабжен уплотнениями для герметизации установочного устройства в переходнике и уплотнительными кольцами, последовательно расположенными для герметизации металлической трубки с датчиком. Установочное устройство содержит защитный узел от ударных воздействий. Защитный узел включает штуцер и протяжной винтовой канал. Протяжной винтовой канал образован внутренней резьбой и штуцером.

Корпус с другой стороны соединен резьбовым соединением с блоком подвода погружного кабеля, содержащим устройство для внешнего крепления погружного кабеля и внутренний канал для подвода погружного кабеля. Погружной кабель при прохождении в корпусе снабжен уплотнительным узлом, включающим последовательно установленные уплотнительные кольца, охватывающие погружной кабель.

На блоке подвода погружного кабеля расположен механизм фиксирования корпуса на переходнике, выполненным с отверстиями под крепежные элементы и снабженным каналом для связи датчика с пространством внутри колонны насосно-компрессорных труб.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».

За счет реализации отличительных признаков изобретения (в совокупности с признаками, указанными в ограничительной части формулы) достигаются важные новые свойства объекта.

Выполнение интеграционной конструкции из корпуса, блока подвода погружного кабеля и переходника для крепления корпуса, выполнение установочного устройства для размещения металлической трубки с датчиком, выполнение блока подвода с устройством для внешнего крепления погружного кабеля и с внутренним каналом для него, выполнение герметизации погружного кабеля в канале, выполнение переходника позволяют повысить эксплуатационную надежность подземного оборудования.

Выполнение металлической трубки с датчиком в установочном устройстве корпуса, выполнение защитного узла от ударных воздействий в виде протяжного винтового канала, выполнение уплотнительных узлов для металлической трубки, выполнение в переходнике канала для связи датчика с пространством внутри колонны насосно-компрессорных труб позволяют увеличить защищенность и надежность датчика.

Заявителю не известны какие-либо публикации, которые содержали бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат. В связи с этим, по мнению заявителя, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень».

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены:

на фиг. 1 - интеграционная конструкция, схематично;

на фиг. 2 - узел А на фиг. 1;

на фиг. 3 - винтовой канал защитного узла;

на фиг. 4 - узел Б на фиг. 1.

На чертежах представлено:

Корпус - 1,

установочное устройство (внутри корпуса 1) - 2,

металлическая трубка с датчиком (в устройстве 2) - 3.

Переходник - 4,

наружная резьба (переходника 4 для корпуса 1) - 5,

внутренняя резьба (переходника 4 для устройства 2) - 6.

Уплотнительный узел (устройства 2) - 7,

уплотнения (узла 7) - 8,

уплотнительные кольца (узла 7) - 9.

Защитный узел (устройства 2) - 10,

протяжной винтовой канал (узла 10) - 11,

штуцер (узла 10) - 12.

Блок подвода - 13,

погружной кабель (блока 13) - 14.

Устройство для внешнего крепления (кабеля 14) - 15.

Внутренний канал (для кабеля 14) - 16.

Уплотнительный узел (для кабеля 14) - 17,

уплотнительные кольца (узла 17) - 18.

Механизм фиксирования (на блоке 13) - 19.

Отверстия под крепежные элементы (на переходнике 4) - 20.

Канал для связи датчика с трубным пространством (на переходнике 4) - 21.

Конструкция состоит из корпуса 1, блока подвода погружного кабеля 13 и переходника 4 для крепления корпуса 1.

В корпусе 1 выполнено установочное устройство 2, в котором размещена металлическая трубка 3 с датчиком.

Корпус 1 с одной стороны соединен с переходником 4, имеющим наружную резьбу 5 для соединения с корпусом 1, и внутреннюю резьбу 6 для соединения с установочным устройством 2.

Установочное устройство 2 содержит уплотнительный узел 7.

Уплотнительный узел 7 снабжен уплотнениями 8 для герметизации установочного устройства 2 в переходнике 4 и уплотнительными кольцами 9, последовательно расположенными, для герметизации металлической трубки 3 с датчиком.

Установочное устройство 2 содержит защитный узел 10 от ударных воздействий. Защитный узел 10 включает штуцер 12 и протяжной винтовой канал 11. Протяжной винтовой канал 11 образован внутренней резьбой 6 и штуцером 12.

Корпус 1 с другой стороны соединен резьбовым соединением с блоком подвода 13 погружного кабеля 14.

Блок подвода 13 погружного кабеля 14 содержит устройство для внешнего крепления 15 погружного кабеля 14 и внутренний канал 16 для подвода погружного кабеля 14.

Погружной кабель 14 при прохождении в корпусе 1 снабжен уплотнительным узлом 17, включающим последовательно установленные уплотнительные кольца 18, охватывающие его.

На блоке подвода 13 погружного кабеля 14 расположен механизм фиксирования 19 корпуса 1 на переходнике 4.

Переходник 4 выполнен с отверстиями 20 под крепежные элементы и снабжен каналом 21 для связи датчика с пространством внутри колонны насосно-компрессорных труб.

Эксплуатация конструкции.

В установочном устройстве 2 корпуса 1 жестко закрепляют металлическую трубку 3 с датчиком, предельные перемещения датчика в ней ограничены. Уплотнительный узел 7 уплотнениями 8 герметизирует установочное устройство 2 в переходнике 4 и уплотнительными кольцами 9 герметизирует металлическую трубку 3 с датчиком. Внутренняя резьба 6 установочного устройства 2 и штуцер 12 образуют протяжной винтовой канал 11 защитного узла 10 от ударных воздействий датчика при проведении перфорационных работ.

Корпус 1 посредством переходника 4, выполненного с отверстиями 20 под крепежные элементы, закрепляют на держателе (не показан) винтами и герметизируют. Крепление корпуса 1 посредством переходника 4 фиксируется механизмом фиксирования 19, расположенным на блоке подвода 13 погружного кабеля 14.

Канал 21, выполненный на переходнике 4, осуществляет связь датчика с пространством внутри колонны насосно-компрессорных труб через держатель.

Блок подвода 13 содержит внутренний канал 16, в котором размещают погружной кабеля 14. Погружной кабель 14 при прохождении в корпусе 1 герметизируют уплотнительным узлом 17 при последовательной установке уплотнительных колец 18, охватывающих погружной кабель 14.

Блок подвода 13 содержит устройство для внешнего крепления 15 погружного кабеля 14, препятствуя возникновению напряжений на корпус 1, в котором расположена металлическая трубка 3 с датчиком.

Предложенная конструкция для скважинного датчика, входящего в состав подземного скважинного оборудования, выполнена при использовании известных технологий, широко применяемых в нефтегазодобывающей промышленности, применительно к газовым и газоконденсатным скважинам, и проведенные проектно-конструкторские и технологические проработки ООО «Научно-производственная фирма Завод «Измерон»» и опытные испытания на скважинах Бованенковского газового месторождения на полуострове Ямал обусловливают, по мнению заявителя, соответствие устройства критерию «промышленная применимость».

Интеграционная конструкция для скважинного датчика позволяет:

- повысить эксплуатационную надежность подземного оборудования;

- увеличить защищенность датчика;

- увеличить надежность датчика.

Изобретение предназначено для размещения скважинного датчика давления и температуры, входящего в состав подземного скважинного оборудования. Конструкция объединяет в себе корпус, блок подвода погружного кабеля и переходник. Внутри корпуса выполнено установочное устройство, в котором размещена металлическая трубка с датчиком. С одной стороны корпус соединен с переходником, имеющим наружную резьбу для соединения с корпусом и внутреннюю резьбу для соединения с устройством. Устройство содержит уплотнительный узел, состоящий из уплотнений для герметизации устройства с переходником и из последовательно расположенных уплотнительных колец, охватывающих трубку. Устройство содержит защитный узел от ударных воздействий в виде протяжного винтового канала, образованного резьбой устройства и штуцером. С другой стороны корпус соединен с блоком кабеля, содержащим устройство для внешнего крепления кабеля и внутренний канал для подвода кабеля. Кабель снабжен уплотнительным узлом, включающим последовательно установленные уплотнительные кольца, охватывающие его. На блоке расположен механизм фиксирования корпуса на переходнике. Переходник выполнен с отверстиями под крепежные элементы и снабжен каналом для связи датчика с пространством внутри колонны насосно-компрессорных труб. Технический результат заключается в повышении надежности подземного оборудования и увеличении защищенности датчика. 4 ил.

Интеграционная конструкция для скважинного датчика, входящего в состав подземного скважинного оборудования, включающего колонну насосно-компрессорных труб, содержащая измерительную систему с погружным кабелем, отличающаяся тем, что конструкция состоит из корпуса, блока подвода погружного кабеля и переходника для крепления корпуса, в корпусе выполнено установочное устройство, в котором закреплена металлическая трубка с датчиком, корпус с одной стороны соединен с переходником, имеющим наружную резьбу для соединения с корпусом и внутреннюю резьбу для соединения с установочным устройством, содержащим уплотнительный узел, который снабжен уплотнениями для герметизации установочного устройства в переходнике и уплотнительными кольцами, последовательно расположенными, для герметизации металлической трубки с датчиком, и защитный узел от ударных воздействий, включающий штуцер и протяжной винтовой канал, образованный внутренней резьбой и штуцером, корпус с другой стороны соединен резьбовым соединением с блоком подвода погружного кабеля, содержащим устройство для внешнего крепления погружного кабеля и внутренний канал для подвода погружного кабеля, который при прохождении в корпусе снабжен уплотнительным узлом, включающим последовательно установленные уплотнительные кольца, охватывающие погружной кабель, при этом на блоке подвода погружного кабеля расположен механизм фиксирования корпуса на переходнике, выполненном с отверстиями под крепежные элементы и снабженном каналом для связи датчика с пространством внутри колонны насосно-компрессорных труб.