СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВО УВЕЛИЧЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ГИБКИХ ТРУБ Российский патент 2016 года по МПК E21B17/20 F16L11/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение, в общем, относится к способам и устройству перемещения стержня или трубы внутри цилиндра. Некоторые примеры осуществления изобретения относятся к гибким трубам и применению гибких труб в скважинах на месторождениях углеводородов. Кроме того, настоящее изобретение относится, среди прочего, к способу увеличения расстояния перемещения гибких труб посредством отсрочки возникновения скручивания.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Гибкие трубы представляют собой металлические трубы, поставляемые на барабанах большого диаметра, которые используются для выполнения работ в нефтегазовых скважинах, а в некоторых случаях, функционируют в качестве промысловых трубопроводов в газовых скважинах истощенных месторождений. Выполнение внутрискважинных работ с использованием гибких труб обычно предусматривает применение, по меньшей мере, трех основных компонентов. Гибкие трубы поставляются на барабанах и, следовательно, в процессе выполнения работ наматываются на барабан и сматываются с него. Гибкая труба проходит от барабана к инжектору. Инжектор обеспечивает подачу трубы в скважину и извлечение из скважины. Между инжектором и барабаном предусмотрено направляющее устройство или колено. Направляющее колено обычно устанавливается или закрепляется на инжекторе, и выполняет функцию определения направления и поддержки гибкой трубы, подаваемой от барабана к инжектору. Обычно направляющее устройство прикрепляют к инжектору в месте введения трубы в инжектор. По мере намотки гибкой трубы на барабан и размотки с барабана труба перемещается от одной стороны барабана к другой (между боковыми сторонами барабана).

В каждой колонне непрерывных гибких труб сохраняется остаточный изгиб. Во время хранения и транспортировки происходит пластическая деформация (изгиб) колонны гибких труб, намотанных на барабан. В процессе проведения внутрискважинных работ гибкая труба разматывается (происходит изгиб) с барабана и изгибается в направляющем колене перед входом в инжектор и скважину. Остаточный изгиб представляет собой одну из технических проблем выполнения работ с использованием гибких труб, которая обусловлена намоткой гибкой трубы на барабан. Хотя барабаны изготавливают максимально возможного диаметра с целью уменьшения остаточного изгиба гибкой трубы, вследствие ограничений, обусловленных требованиями хранения и транспортировки, максимальный диаметр большого числа барабанов ограничивается несколькими метрами.

В процессе использования гибкой трубы может возникнуть состояние, называемое спиральным скручиванием, которое приводит к блокировке трубы в скважине. Наличие остаточного изгиба гибкой трубы повышает вероятность возникновения спирального скручивания и блокировки. При подаче гибкой трубы через устьевой инжектор труба также проходит через направляющее устройство, однако определенная деформация, обусловленная остаточным изгибом, сохраняется. Указанная деформация приводит к возникновению спирального изгиба трубы, находящейся в скважине, и осевому скручиванию вдоль стенки скважины с образованием формы, подобной длинной растянутой пружине. В конечном счете, после спуска в скважину гибкой трубы значительной длины силы, обусловленные трением между стенкой скважины и гибкой трубой, приводят к изгибу и блокировке трубы, в результате чего прекращается перемещение трубы внутри скважины. Блокировка препятствует дальнейшему продвижению гибкой трубы посредством приложения усилия на поверхности (Lubinski, A., Althouse, W. S., и Logan, J. L., «Helical Buckling of Tubing Sealed in Packers», SPE 178, 1962). Такая блокировка ограничивает использование гибких труб в качестве средства доставки каротажных инструментов в скважинах, имеющих значительный наклон, горизонтальных скважинах или на участках скважин, направленных вверх.

Известно значительное число способов увеличения расстояния перемещения гибких труб. Некоторые способы предусматривают использование тяговых приспособлений, колонн гибких труб с переменной толщиной стенки, комбинированных материалов, например, гибких труб из композитных материалов, вибраторов, направляющих устройств, понизителей трения и наполнение гибкой трубы жидкостью, имеющей низкую плотность.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее краткое описание изобретения представлено с целью рассмотрения ряда концепций, которые дополнительно указаны ниже в подробном описании. Данное описание не предусматривает определение основных или существенных признаков заявленного изобретения и не ограничивает объем изобретения.

Некоторые примеры осуществления изобретения относятся к способу отсрочки возникновения скручивания удлиненной структуры, содержащей наружную поверхность, которая перемещается по трубчатому каналу, имеющему внутреннюю поверхность. Указанный способ содержит этап модификации, по меньшей мере, одной поверхности из числа наружной поверхности удлиненной структуры и внутренней поверхности трубчатого канала с целью повышения коэффициента трения между наружной поверхностью удлиненной структуры и внутренней поверхностью трубчатого канала в первом направлении при сохранении или уменьшении коэффициента трения между наружной поверхностью удлиненной структуры и внутренней поверхностью трубчатого канала во втором направлении и этап введения указанной удлиненной структуры в трубчатый канал.

Некоторые примеры осуществления изобретения относятся к устройству, намотанному на барабан и предназначенному для использования в трубчатом канале. Указанное устройство содержит полую трубу, намотанную на барабан, которая представляет собой гибкую трубу, имеющую в смотанном с барабана состоянии длину, по меньшей мере, равную 1000 футам, наружный диаметр в пределах от 0,75 дюйма до 5,0 дюймов и модифицированную с целью получения, по меньшей мере, одной из следующих характеристик: (i) анизотропное сопротивление изгибу; и (ii) наружная поверхность, обеспечивающая повышение коэффициента трения между наружной поверхностью и внутренней поверхностью трубчатого канала в первом направлении при сохранении или уменьшении коэффициента трения между наружной поверхностью и внутренней поверхностью трубчатого канала во втором направлении.

Дополнительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидными из указанного далее подробного описания, рассмотренного совместно с приложенными чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Далее представлено подробное описание настоящего изобретения со ссылками на указанные фигуры, иллюстрирующие примеры осуществления настоящего изобретения, которые не имеют ограничительного характера.

На Фиг.1 представлен график осевой нагрузки гибкой трубы в функции от измеренной глубины скважины.

На Фиг.2 указан график осевой нагрузки гибкой трубы в функции от измеренной глубины скважины при приближении к состоянию блокировки.

На Фиг.3 изображена гибкая труба с рельефной поверхностью.

На Фиг.4 представлена модифицированная внутренняя поверхность обсадной трубы.

На Фиг.5A и 5B указано поперечное сечение гибкой трубы, имеющей анизотропные характеристики в поперечном сечении.

На Фиг.6 представлена конфигурация, обеспечивающая анизотропные характеристики жесткости гибкой трубы.

На Фиг.7 изображен другой пример конфигурации, обеспечивающей анизотропные характеристики жесткости гибкой трубы.

На Фиг.8A и 8B указаны полосы, имеющие различные размеры поперечного сечения, из которых может быть изготовлена гибкая труба с анизотропными характеристиками сопротивления изгибу.

На Фиг.8C и 8D представлена полоса, которую изгибают и сваривают с целью формирования трубы.

На Фиг.8E изображен вид с частичным вырывом трубы, полученной в результате изгиба и сваривания полосы, указанной на Фиг.8C и 8D.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Описанные в данном документе особенности настоящего изобретения указаны только для примера и иллюстрации в процессе обсуждения вариантов осуществления изобретения. Примеры рассмотрены с целью представления наиболее эффективных характеристик, а также упрощения понимания принципов и концептуальных особенностей изобретения. В связи с этим, детали конструкции представлены только в той степени, которая требуется для полного понимания сущности изобретения, а описание осуществляется с использованием чертежей, предоставляющих специалистам в данной области техники возможность определения способов практической реализации различных вариантов изобретения.

В известных системах, предназначенных для выполнения внутрискважинных работ, трубы представлены в виде непрерывной трубы, намотанной на барабан. В зависимости от диаметра трубы (обычно наружный диаметр находится в пределах от 0,75 дюйма до 5 дюймов) и размера барабана длина гибкой трубы может находиться в диапазоне, по меньшей мере, от одной тысячи футов до 15 000 футов и даже более. Трубопровод или труба выпрямляется перед введением в буровую скважину или ствол скважины (в данном документе указанные два термина являются взаимозаменяемыми) и перемещается под действием силы тяжести или при помощи инжектора, подающего трубу с поверхности. Независимо от способа подачи к концу гибкой трубы, которая подается в скважину, нагрузка не приложена. Вследствие трения между гибкой трубой и стенкой горизонтальной скважины по мере увеличения расстояния перемещения осевая нагрузка сжатия гибкой трубы повышается.

Типичный пример изменения осевой нагрузки трубы в функции от измеренной глубины скважины представлен на Фиг.1. Скважина, содержащая трубу, на которую действует нагрузка, указанная на Фиг.1, состоит из вертикального участка длиной 4000 футов, переходного участка (изгиба) длиной 600 футов, который отклоняется от вертикали (со скоростью примерно 15° на 100 футов), и горизонтального участка, проходящего до конца скважины. Как указано на Фиг.1, труба введена в скважину примерно на 7600 футов, при этом первые 3200 футов трубы работают на растяжение (нагрузка больше нулевого значения), а остальная часть трубы работает на сжатие (нагрузка меньше нуля).

Если горизонтальный участок скважины имеет значительную длину, то осевое усилие сжатия достигает величины, достаточной для скручивания трубы. Первый режим скручивания называется «синусоидальным скручиванием». В данном режиме гибкая труба зигзагообразно перемещается по дну скважины с чередующимися изгибами. Этот режим скручивания не считается особенно неблагоприятным, поскольку значительно не повышаются ни внутренние напряжения, ни нагрузки, обусловленные трением. По мере повышения осевой нагрузки сжатия гибкая труба переходит во второй режим скручивания, который называется «спиральным скручиванием». В данном режиме гибкая труба принимает форму спирали или перемещается, прижимаясь к стенке (скважины). Для типовой цилиндрической трубы указанный режим спирального скручивания возникает при прогнозируемой осевой нагрузке и «длине волны» изгиба. Когда труба начинает скручиваться по спирали, направленное по нормали усилие воздействия стенки скважины на гибкую трубу, очень быстро увеличивается и такое скручивание может иметь достаточно серьезные последствия. В частности, спиральное скручивание вызывает пропорциональное повышение фрикционной нагрузки, которая, в свою очередь, приводит к увеличению осевой нагрузки сжатия. После начала спирального скручивания осевая нагрузка сжатия очень быстро увеличивается до уровня, препятствующего дальнейшему продвижению гибкой трубы в скважине. Данное состояние называется «блокировкой».

На Фиг.2 указан график зависимости осевой нагрузки от измеренной глубины скважины, например, гибкой трубы, размещенной в скважине, описанной ранее при рассмотрении Фиг.1 (вертикальный участок длиной 4000 футов, далее переходной участок длиной 600 футов и горизонтальный участок), которая приближается к состоянию блокировки или почти находится в этом состоянии. Согласно графику, представленному на Фиг.2, труба проходит в скважину на расстояние более 9000 футов, а по наклону кривой можно определить, что на трубопроводе в зоне перехода, начиная с 600 футов от переходного участка к горизонтальному участку скважины, произошло скручивание трубы. Как указано на Фиг.2, труба почти по всей длине работает на сжатие.

В некоторых примерах осуществления изобретения возникновение скручивания трубы можно отсрочить в результате формирования определенных характеристик трения трубы. С одной стороны, желательно уменьшить трение в осевом направлении для упрощения перемещения гибкой трубы в скважине. С другой стороны, желательно увеличить трение в поперечном направлении с целью предотвращения поперечной деформации, с которой связано скручивание гибкой трубы. Таким образом, примеры осуществления изобретения предусматривают формирование модифицированной поверхности(ей) гибкой трубы и/или обсадной трубы скважины, которая обеспечивает увеличение коэффициента трения между гибкой трубой и обсадной трубой в поперечном направлении при сохранении низкого коэффициента трения в осевом направлении.

В частности, для снижения скорости увеличения осевой нагрузки сжатия на горизонтальном участке скважины увеличенной длины желательно поддерживать низкое значение коэффициента трения в осевом направлении. В примере осуществления изобретения поверхность гибкой трубы модифицирована относительно стандартной гладкой цилиндрической поверхности, обеспечивающей получение изотропного сопротивления трения, с целью повышения сопротивления трения перемещению в поперечном направлении при сохранении низкого сопротивления трения перемещению в осевом направлении. На Фиг.3 указан один из способов получения такого анизотропного сопротивления трения. В данном случае труба 10 имеет наружную поверхность 12, которая в осевом направлении включает в себя «выступы» 14, проходящие вдоль трубы. Выступы, указанные на Фиг.3, имеют треугольное поперечное сечение и являются макроскопическими элементами (высота порядка миллиметра). Однако в качестве примеров, не имеющих ограничительного характера, могут быть предусмотрены также выступы значительно меньшего размера высотой порядка микрометров или нанометров. Кроме того, могут использоваться выступы, имеющие различные формы поперечного сечения. Указанные выступы 14 обеспечивают уменьшение сопротивления перемещению трубы 10 в осевом направлении и повышение сопротивления перемещению в поперечном направлении. Повышенное сопротивление перемещению в поперечном направлении обеспечивает отсрочку возникновения скручивания. Очевидно, что в одном из примеров осуществления изобретения выступы 14 могут быть прерывистыми в продольном направлении.

В примере осуществления настоящего изобретения выступы 14, предусмотренные на наружной поверхности 12 трубы 10, выполнены за одно целое с трубой 10. В другом примере осуществления изобретения выступы 14 размещены на тонком рукаве, надетом на трубу и закрепленном на наружной поверхности 12 трубы 10. Тонкий рукав может полностью покрывать наружную поверхность 12 или представлять собой частичное рельефное покрытие, прикрепленное к наружной поверхности 12. В еще одном примере осуществления изобретения выступы 14, изготовленные отдельно, прикрепляются к наружной поверхности 12 трубы. В указанных примерах осуществления изобретения выступы 14 обеспечивают снижение сопротивления перемещению трубы 10 в осевом направлении и повышенное сопротивление перемещению в поперечном направлении.

В других примерах осуществления изобретения с целью повышения сопротивления трения в поперечном направлении осуществляется модификация поверхности обсадной трубы скважины. Как указано на Фиг.4, обсадная труба 50 скважины имеет внутреннюю поверхность 52, включающую в себя в осевом направлении «выступы» 54, проходящие вдоль обсадной трубы скважины. Выступы 54 обеспечивают перемещение стандартной гладкой цилиндрической трубы (не показана) в осевом направлении с низким сопротивлением трения и повышенным сопротивлением трения в поперечном направлении. Аналогично конфигурации поверхности трубы, представленной на Фиг.3, указаны выступы, имеющие треугольное поперечное сечение и представляющие собой макроскопические элементы, однако можно также предусмотреть выступы значительно меньшего размера. Кроме того, можно использовать выступы, имеющие различную форму поперечного сечения.

В одном примере осуществления изобретения выступы 54 на внутренней поверхности 52 обсадной трубы 50 выполнены за одно целое с обсадной трубой 50. В другом примере осуществления изобретения выступы 54 размещены на тонком рукаве, надетом на трубу и закрепленном на внутренней поверхности 52 обсадной трубы 50. Тонкий рукав может полностью покрывать внутреннюю поверхность 52 или представлять собой частичное рельефное покрытие, прикрепленное к внутренней поверхности 52. В еще одном примере осуществления изобретения выступы 54, изготовленные отдельно, прикрепляются к внутренней поверхности 52 обсадной трубы. В указанных примерах осуществления изобретения выступы 54 обеспечивают снижение сопротивления перемещению гибкой трубы в обсадной трубе 50 в осевом направлении и повышенное сопротивление перемещению в поперечном направлении.

В дополнительных примерах осуществления изобретения гибкая труба 10 и поверхность обсадной трубы 50 могут быть модифицированы таким образом, что в результате взаимодействия друг с другом обеспечивают дополнительное повышение сопротивления перемещению в поперечном направлении. В примере осуществления изобретения, не имеющем ограничительного характера, труба 10, указанная на Фиг.3, размещается внутри обсадной трубы 50, представленной на Фиг.4, и полученная комбинация обеспечивает высокую величину сопротивления перемещению в поперечном направлении.

В соответствии с другими примерами осуществления изобретения отсрочка возникновения спирального скручивания обеспечивается в результате модификации характеристик сопротивления изгибу поперечного сечения трубы. Более конкретно, отсрочка скручивания обеспечивается посредством использования гибкой трубы, имеющей анизотропные характеристики сопротивления изгибу. Анизотропные характеристики сопротивления изгибу могут быть получены в результате использования соответствующей формы поперечного сечения трубы. В качестве примера можно представить несимметричную (то есть, анизотропную) форму поперечного сечения, обеспечивающую уменьшение сопротивления изгибу трубы вдоль одной оси в сравнении с другой осью.

Спиральное скручивание изотропной трубы или узла цилиндрической формы возникает при прогнозируемом уровне осевого сжатия и значении длины волны или «собственной длины волны». С изменением пространственной анизотропии характеристик сопротивления изгибу и длине волны, не совпадающей с собственной длиной волны спирального скручивания, вносится задержка возникновения спирального скручивания, которая позволяет увеличить расстояние перемещения узла цилиндрической формы, такого как колонна гибких труб.

Примеры осуществления изобретения охватывают способы формирования колонны гибких труб, обеспечивающие отсрочку возникновения спирального скручивания. В одном из примеров осуществления изобретения, как указано на Фиг.5A, труба 110 в определенном положении имеет поперечное сечение 110a с анизотропными характеристиками. Поперечное сечение с анизотропными характеристиками обеспечивает различное сопротивление изгибу в различных направлениях. Например, труба 110a, имеющая поперечное сечение 110, которая представлена на Фиг.5A, имеет меньшее сопротивление изгибу в направлении оси 2-2, чем в направлении оси 1-1. В поперечном сечении труба 110 имеет круговую наружную конфигурацию 112 и овальную внутреннюю конфигурацию 114.

В других примерах осуществления изобретения ориентация анизотропных характеристик может изменяться по длине трубы. На Фиг.5B представлено поперечное сечение 110b, имеющее другую ориентацию, в другом положении трубы 110, указанной на Фиг.5A. Ориентация, представленная на Фиг.5B, повернута на 90° относительно ориентации, указанной на Фиг.5A. Реализация пространственной структуры может быть представлена различными примерами, не имеющими ограничительного характера, которые охватывают плавное изменение, соответствующее определенной длине волны, произвольное изменение или «скачки» ориентации анизотропных характеристик. Можно использовать любую комбинацию или все комбинации указанных пространственных структур, которые вносят задержку возникновения спирального скручивания. Пространственное изменение характеристик может быть согласовано с конкретным диапазоном диаметров гибкой трубы и скважины с целью максимально эффективной отсрочки возникновения спирального скручивания.

Формирование анизотропных характеристик жесткости может быть также осуществлено с использованием значительного числа других конфигураций. На Фиг.6 представлено поперечное сечение трубы 120, имеющей поверхность 122 наружной стенки, которая не является соосной с поверхностью 124 внутренней стенки, в результате чего труба 120 в поперечном сечении имеет анизотропные характеристики. На Фиг.7 указано поперечное сечение трубы 130, внутренняя стенка 134 которой в поперечном сечении имеет круглую конфигурацию, а наружная стенка 132 в поперечном сечении имеет овальную конфигурацию, в результате чего труба 130 в поперечном сечении имеет анизотропные характеристики.

В некоторых ситуациях, например, при бурении скважин с использованием колонны гибких непрерывных труб, на указанную колонну воздействует крутящий момент. Это ведет к спиральному скручиванию трубы в одном направлении. В таком случае, пространственное распределение анизотропных характеристик, способствующее спиральному скручиванию в противоположном направлении, может препятствовать возникновению спирального скручивания.

Очевидно, что процесс изготовления гибких труб, в общем, предусматривает выполнение продольного сваривания однородных плоских полос. Однородные плоские полосы свариваются вместе способом косой сварки с получением непрерывной плоской полосы. Далее, выполняется прокатка непрерывной плоской полосы и сваривание по продольной оси с получением трубы, имеющей постоянный наружный и внутренний диаметр, за исключением переходных участков косой сварки, которые могут соответствовать переходу от одного постоянного внутреннего диаметра к другому постоянному внутреннему диаметру.

В примере осуществления изобретения способ изготовления гибкой трубы с анизотропными характеристиками сопротивления изгибу включает в себя этапы прокатки полосы, имеющей неоднородную толщину (например, такую как полоса, представленная на Фиг.8A), для формирования трубы с постоянным наружным диаметром и выполнения сварки продольного шва. В другом примере осуществления изобретения способ изготовления гибкой трубы с анизотропными характеристиками сопротивления изгибу содержит этапы прокатки полосы, имеющей неоднородную толщину (например, такую как полоса, представленная на Фиг.8A), для формирования трубы с постоянным внутренним диаметром и выполнения сварки продольного шва. В обоих случаях полученная труба имеет анизотропные характеристики сопротивления изгибу.

В другом примере осуществления изобретения способ изготовления гибкой трубы с анизотропными характеристиками сопротивления изгибу содержит этап прокатки полосы материала, поперечное сечение которой изменяется в продольном направлении, и выполнения сварки продольного шва. Таким образом, хотя полоса, поперечное сечение которой указано на Фиг.8A, имеет максимальную толщину в центре и минимальную толщину на торцах, в поперечном сечении, размещенном, например, на расстоянии одного фута, конфигурация полосы может измениться с получением максимальной толщины на торцах и минимальной толщины в центре, как указано на Фиг.8B. Фактически, при рассмотрении в продольном направлении толщина полосы имеет спиральную конфигурацию.

В еще одном примере осуществления изобретения способ изготовления гибкой трубы с анизотропными характеристиками сопротивления изгибу включает в себя этап резки полосы под углом, указанным на Фиг.8C, и сварки полос, как представлено на Фиг.8D, с образованием спирали смежными торцами полос на трубе, изображенной на Фиг.8E. Полученная труба может быть свернута в бухту в соответствии с необходимостью. Анизотропные характеристики трубы могут быть обусловлены конфигурацией сварного шва или изменяющейся толщиной полосы, из которой изготавливается труба.

В некоторых примерах осуществления изобретения наружный диаметр трубы, намотанной на барабан (как указано на Фиг.8D), находится в пределах от 0,75 дюйма до 5 дюймов, а длина размотанной трубы составляет, по меньшей мере, одну тысячу футов. Труба имеет анизотропные характеристики сопротивления изгибу или наружную поверхность, обеспечивающую увеличение коэффициента трения между наружной поверхностью трубы и внутренней поверхностью трубчатого канала, в который вводится труба, в первом направлении при сохранении или уменьшении коэффициента трения между наружной поверхностью трубы и внутренней поверхностью трубчатого канала во втором направлении.

Устройство и способы, описанные в настоящем документе, аналогичным образом могут применяться в других областях нефтегазовой отрасли, а также других отраслях промышленности. Примерами использования изобретения, не имеющими ограничительного характера, являются волоконно-оптические кабели, каротажные кабели и канаты, которые могут вводиться в различные узлы цилиндрической формы, примерами которых, не имеющими ограничительного характера, являются гибкие трубы или скважины. Применение настоящего изобретения в других отраслях охватывает медицину, причем, примерами использования, не имеющими ограничительного характера, являются стенты и другие медицинские устройства.

Выше были подробно описаны несколько примеров осуществления изобретения, однако для специалистов в данной области техники очевидно, что возможны различные модификации указанных примеров осуществления в пределах сущности изобретения. Хотя в примере, не имеющем ограничительного характера, в качестве трубчатого канала использована обсаженная скважина, трубчатый канал может представлять собой необсаженную скважину (ствол скважины). Кроме того, в примере, не имеющем ограничительного характера, использована полая структура (труба), размотанная с барабана и введенная в трубчатый канал, однако может быть размотана и введена в трубчатый канал любая удлиненная структура (обычно имеющая длину, по меньшей мере, в 1000 превышающую ширину), в том числе удлиненная сплошная структура (пруток). Соответственно, такие изменения находятся в пределах объема изобретения, определенного приложенной формулой изобретения. Пункты формулы изобретения, описывающие средства и соответствующие функции, если таковые имеются, охватывают структуры, описанные в настоящем документе и выполняющие указанные функции, а также аналогичные элементы и эквивалентные структуры. Таким образом, хотя гвоздь и шуруп не являются эквивалентными элементами, поскольку в случае гвоздя для крепления деревянных деталей используется цилиндрическая поверхность, а в случае шурупа - спиральная поверхность, в области крепления деревянных компонентов гвоздь и шуруп могут быть эквивалентными структурами. Заявитель не намеревается применять ограничения, обусловленные положениями раздела 35 § 112, абзац 6 Кодекса законов США, в отношении каких-либо пунктов формулы изобретения, указанных в настоящем документе, за исключением пунктов, в которых используется выражение «средство для» с указанием соответствующей функции.

Группа изобретений относится к способам и устройству перемещения стержня или трубы внутри цилиндра. Технический результат - увеличение расстояния перемещения гибких труб посредством отсрочки возникновения скручивания. Способ отсрочки возникновения скручивания удлиненной структуры, которая проходит по трубчатому каналу, включающий в себя этапы: модификации по меньшей мере одной поверхности из наружной поверхности удлиненной структуры и внутренней поверхности трубчатого канала с целью повышения коэффициента трения между наружной поверхностью удлиненной структуры и внутренней поверхностью трубчатого канала в первом направлении при сохранении или снижении коэффициента трения между наружной поверхностью удлиненной структуры и внутренней поверхностью трубчатого канала во втором направлении; и введения указанной удлиненной структуры в трубчатый канал. Устройство, намотанное на барабан, предназначенное для использования в трубчатом канале. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Способ отсрочки возникновения скручивания удлиненной структуры, имеющей наружную поверхность, которая проходит по трубчатому каналу, имеющему внутреннюю поверхность, включающий в себя этапы:
модификации по меньшей мере одной поверхности из наружной поверхности удлиненной структуры и внутренней поверхности трубчатого канала с целью повышения коэффициента трения между наружной поверхностью удлиненной структуры и внутренней поверхностью трубчатого канала в первом направлении при сохранении или снижении коэффициента трения между наружной поверхностью удлиненной структуры и внутренней поверхностью трубчатого канала во втором направлении; и
введения указанной удлиненной структуры в трубчатый канал.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что:
указанное первое направление представляет собой поперечное направление, и указанное второе направление представляет собой осевое направление.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что:
указанный этап модификации включает в себя формирование множества продольных выступов на указанной наружной поверхности удлиненной структуры.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что:
по меньшей мере, один из указанного множества продольных выступов имеет, в общем, треугольное поперечное сечение.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что:
указанный этап модификации включает в себя формирование множества продольных выступов на указанной внутренней поверхности трубчатого канала.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что:
по меньшей мере, один из указанного множества продольных выступов имеет, в общем, треугольное поперечное сечение.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что:
указанный этап модификации включает в себя формирование множества продольных выступов на указанной наружной поверхности удлиненной структуры и указанной внутренней поверхности трубчатого канала.

8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что:
указанное множество продольных выступов выполнено за одно целое с наружной поверхностью трубчатой структуры.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что:
указанное множество продольных выступов выполнено как одно целое с внутренней поверхностью трубчатого канала.

10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что:
указанный трубчатый канал представляет собой обсадную трубу скважины.

11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что:
указанная удлиненная структура сформирована из гибкой трубы.

12. Способ по п. 10, отличающийся тем, что:
указанная удлиненная структура представляет собой трубу, сформированную из гибкой трубы.

13. Способ отсрочки возникновения скручивания удлиненной структуры, имеющей наружную поверхность, которая проходит по трубчатому каналу, имеющему внутреннюю поверхность, включающий в себя этапы:
модификации удлиненной структуры с целью получения анизотропных характеристик сопротивления изгибу, причем указанная удлиненная структура включает в себя спиральный сварной шов, и
введения указанной удлиненной структуры в трубчатый канал.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что:
в первом положении указанная удлиненная структура имеет в поперечном сечении круговую конфигурацию наружной поверхности и овальную конфигурацию внутренней поверхности.

15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что:
в первом положении указанная удлиненная структура имеет в поперечном сечении овальную конфигурацию наружной поверхности и круговую конфигурацию внутренней поверхности.

16. Способ по п. 13, отличающийся тем, что:
в первом положении указанная удлиненная структура имеет в поперечном сечении первую круговую конфигурацию наружной поверхности и вторую круговую конфигурацию внутренней поверхности, причем указанная первая круговая конфигурация не является соосной со второй круговой конфигурацией.

17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что:
указанная удлиненная структура включает в себя продольный сварной шов.

18. Способ по п. 14, отличающийся тем, что:
ориентация анизотропных характеристик сопротивления изгибу указанной удлиненной структуры изменяется по длине удлиненной структуры.

19. Способ по п. 13, отличающийся тем, что:
указанный трубчатый канал представляет собой обсадную трубу скважины.

20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что:
указанная удлиненная структура представляет особой трубу, сформированную из гибкой трубы.

21. Способ по п. 13, отличающийся тем, что:
указанная удлиненная структура представляет особой трубу, сформированную из гибкой трубы.

22. Устройство, намотанное на барабан, предназначенное для использования в трубчатом канале и содержащее:
полую трубу, намотанную на барабан для формирования гибкой трубы, причем указанная труба после разматывания с барабана имеет длину, по меньшей мере, 1000 футов, наружный диаметр в пределах от 0,75 дюймов и 5,0 дюймов, и модифицированную с целью получения, по меньшей мере, одной из следующих характеристик: (i) анизотропное сопротивление изгибу; и (ii) наружную поверхность полой трубы, обеспечивающую повышение коэффициента трения между наружной поверхностью полой трубы и внутренней поверхностью трубчатого канала в первом направлении при сохранении или уменьшении коэффициента трения между наружной поверхностью полой трубы и внутренней поверхностью трубчатого канала во втором направлении.

23. Устройство по п. 22, отличающееся тем, что:
указанная полая труба имеет анизотропные характеристики сопротивления изгибу, ориентация которых изменяется по длине трубы.

24. Устройство по п. 22, отличающееся тем, что:
указанная полая труба имеет наружную поверхность, содержащую множество продольных выступов.