Спуско-подъемный скважинный инструмент и способ проведения технологических работ в подводной скважине им Российский патент 2020 года по МПК E21B23/00 E21B33/35 

Группа изобретений относится к нефтегазовой промышленности и включает конструкцию спуско-подъемного скважинного инструмента и способ проведения технологических работ в подводной скважине этим инструментом при последовательном проведении технологических операций спуска и установки кондуктора с защитной втулкой в направление, проведения технологических работ, съема защитной втулки и подъема ее на платформу.

Известен скважинный инструмент для определения боковых ответвлений в стенке ствола скважины или обсадной колонне ствола скважины, RU№2627778 С2, Е21В 47/09, 11.08.2017.

Известен посадочный инструмент для управления и посадки различных функциональных устройств, устанавливаемых с наружной стороны колонны труб, RU№2598259 С2, Е21В 23/04, Е21В 23/06, 20.09.2016.

Известны инструменты для установки оборудования в подводные скважины, GB 2495001 А, Е21В 33/035, Е21В 33/043, 27.03.2013; US 2009/0314494 A1, Е21В 33/076, Е21В 33/035, 24.12.2009; US 6202745 B1, Е21В 33/12, 20.03.2001.

В известных устройствах признаков тождественных заявляемой группе изобретений не обнаружено.

Ближайший аналог спуско-подъемного скважинного инструмента и способа проведения технологических работ этим инструментом - не найден.

В основу настоящей группы изобретений положено решение задачи, позволяющей создать новый спуско-подъемный скважинный инструмент с многофункциональными эксплуатационными возможностями для проведения технологических работ в подводной скважине.

Технический результат группы изобретений заключается:

- в расширении технологических работ спуско-подъемным скважинным инструментом путем осуществления технологических операций спуска и установки кондуктора с защитной втулкой в направление, проведения технологических работ, съема защитной втулки и подъема ее на платформу;

- в соответствии конструктивного выполнения спуско-подъемного скважинного инструмента его эксплуатационным возможностям.

Согласно группе изобретений эта задача решается за счет того, что спуско-подъемный скважинный инструмент содержит направляющую.

На направляющей размещен корпус и гайка с выступом, установлен клапан, выполнен упор.

Упор ограничивает осевое перемещение клапана по направляющей.

Корпус выполнен с отверстиями для выпуска воздуха.

В корпусе установлены подпружиненные пальцы, имеющие возможность взаимодействия с защитной втулкой и фиксируемые втулкой. Втулка поджата гайкой. Гайка имеет паз для взаимодействия со срезными винтами, выполненными на защитной втулке. Также в корпусе установлены пальцы, имеющие возможность взаимодействия с гайкой и кондуктором, и подпружиненные пальцы, имеющие возможность взаимодействия с кондуктором. Кроме того, на корпусе установлены шпонки. Шпонки имеют возможность взаимодействия с гайкой. Кроме того, на корпусе установлены уплотнения. Уплотнения имеют возможность взаимодействия с кондуктором и зафиксированы крышкой. Крышка также фиксирует шпонки, установленные в корпусе и ограничивающие возможность вращения клапана. Клапан выполнен с поясом уплотнений, герметизирующим направляющую, и с поясом уплотнений, имеющим возможность взаимодействия с корпусом. При этом на клапане установлен флажок с уплотнениями, связанный с выступом на гайке.

Согласно группе изобретений эта задача решается за счет того, что способ проведения технологических работ в подводной скважине спуско-подъемным скважинным инструментом осуществляют при последовательном проведении технологических операций:

- спуска и установки кондуктора с защитной втулкой в направление и подъема инструмента на платформу,

- спуска инструмента для проведения технологических работ и последующего подъема инструмента после проведения этих работ,

- спуска инструмента для съема защитной втулки и подъема ее на платформу.

Для проведения операций предварительно в кондукторе (на платформе) устанавливают инструмент, с установленной на нем защитной втулкой, удерживаемой срезными винтами, при этом гайка находится в верхнем положении, а пальцы утоплены в корпусе.

Вращают направляющую влево, при этом пальцы удерживают корпус от вращения, запав в пазы кондуктора, гайка, удерживаемая шпонками от вращения, спускается до упора, раздвигая пальцы в пазы кондуктора, причем вслед за гайкой, сигнализируя о ее крайнем положении, спускается флажок.

После чего осуществляют последовательное проведение технологических операций.

Проводят операцию спуска кондуктора в направление, при этом воздух из кондуктора выходит через отверстия в корпусе, а операция установки кондуктора завершится его посадкой в направление, затем проводят операцию подъема инструмента на платформу, для этого вращают направляющую вправо, при этом гайка, удерживаемая шпонками от вращения, поднимается до упора, освобождая пальцы, а срезные винты срезаются и защитная втулка, удерживаемая упругим кольцом, остается в кондукторе.

Кроме того, проводят операцию спуска инструмента для проведения технологических работ, включающих цементаж, перед которым на направляющую инструмента, навешивают оборудование для цементажа и спускают инструмент в скважину до упора в кондукторе, при этом гайка вместе с клапаном на направляющей опустятся в корпус и герметизируют отверстия, а уплотнения создадут герметичность инструмента по отношению к кондуктору, после этого проводят цементаж, исключая попадание цемента на инструмент и защитную втулку, а операцию последующего подъема инструмента после проведения технологических работ осуществляют вместе с оборудованием для цементажа.

Кроме того, после бурения нового ствола скважины, поводят операцию спуска инструмента для съема защитной втулки и подъема ее на платформу, при этом, перед спуском инструмента в скважину, поворачивают втулку, чтобы подпружиненные пальцы были освобождены, тогда после спуска инструмент захватит защитную втулку подпружиненными пальцами, после чего осуществляют подъем ее на платформу вместе с инструментом.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящей группе изобретений, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».

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

Конструктивное выполнение спуско-подъемного скважинного инструмента с многофункциональными эксплуатационными возможностями обеспечивает возможности проведения технологических операций спуска и установки кондуктора с защитной втулкой в направление, проведения технологических работ, съема защитной втулки и подъема ее на платформу, позволяющее создать новый спуско-подъемный скважинный инструмент.

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

Сущность группы изобретений поясняется чертежами:

На фиг. 1 - Спуско-подъемный скважинный инструмент, разрез;

На фиг. 2 - Спуско-подъемный скважинный инструмент, разрез А-А на фиг. 1;

На фиг. 3 - Спуско-подъемный скважинный инструмент, разрез Б-Б на фиг. 1;

На фиг. 4 - Спуско-подъемный скважинный инструмент, спуск защитной втулки, разрез;

На фиг. 5 - Спуско-подъемный скважинный инструмент, подъем защитной втулки, разрез.

На фиг. 1-5 представлено:

Кондуктор - 1.

Защитная втулка (в кондукторе 1) - 2,

- срезные винты (втулки 2) - 3.

Направляющая - 4.

Корпус (на направляющей 4) - 5.

Гайка (на направляющей 4) - 6,

- выступ (на гайке 6) - 7.

Клапан (на направляющей 4) - 8.

Упор (на направляющей 4) - 9.

В корпусе 5:

Подпружиненные пальцы (в корпусе 5, взаимодействуют с втулкой 2) - 10,

- втулка (для пальцев 9) - 11,

- гайка (для поджатая втулки 11) - 12,

- паз (для взаимодействия с винтами 3) - 13.

Пальцы (в корпусе 5, взаимодействующие с гайкой 6 и кондуктором 1) - 14.

Подпружиненные пальцы (в корпусе 5, взаимодействующие с кондуктором 1) - 15.

Шпонки (на корпусе 5, взаимодействующие с гайкой 6) - 16.

Уплотнения (корпуса 5, взаимодействующие с кондуктором 1) - 17.

Шпонки (на корпусе 5, ограничивающие вращение клапана 8) - 18.

Крышка (для фиксирования уплотнения 17 и шпонки 18) - 19.

Отверстия (на корпусе 5) - 20.

В клапане 8:

Пояс уплотнений (клапана 8 для направляющей 4) - 21.

Пояс уплотнений (клапана 8 для корпуса 5) - 22.

Флажок (на клапане 8) - 23,

уплотнения (флажка 23) - 24.

Спуско-подъемный скважинный инструмент содержит направляющую 4.

На направляющей 4 размещен корпус 5 и гайка 6 с выступом 7, установлен клапан 8, выполнен упор 9.

Упор 9 ограничивает осевое перемещение клапана 8 по направляющей 4.

Корпус 5 выполнен с отверстиями 20 для выпуска воздуха.

В корпусе 5 установлены подпружиненные пальцы 10, имеющие возможность взаимодействия с защитной втулкой 2 и фиксируемые втулкой 11.

Втулка 11 поджата гайкой 12.

Гайка 12 имеет паз 13 для взаимодействия со срезными винтами 3, выполненными на защитной втулке 2.

Также в корпусе 5 установлены пальцы 14, имеющие возможность взаимодействия с гайкой 6 и кондуктором 1, и подпружиненные пальцы 15, имеющие возможность взаимодействия с кондуктором 1.

Кроме того, на корпусе 5 установлены шпонки 16.

Шпонки 16 имеют возможность взаимодействия с гайкой 6.

Кроме того, на корпусе 5 установлены уплотнения 17.

Уплотнения 17 имеют возможность взаимодействия с кондуктором 1 и зафиксированы крышкой 19.

Крышка 19 также фиксирует шпонки 18, установленные в корпусе 5 и ограничивающие возможность вращения клапана 8.

Клапан 8 выполнен с поясом уплотнений 21, герметизирующим направляющую 4, и с поясом уплотнений 22, имеющим возможность взаимодействия с корпусом 5.

При этом на клапане 8 установлен флажок 23 с уплотнениями 24, связанный с выступом 7 на гайке 6.

Технологические операции осуществляют следующим образом.

Спуско-подъемный скважинный инструмент осуществляет последовательно технологические операции:

- спуска и установки кондуктора 1 с защитной втулкой 2 в направление и подъема инструмента на платформу,

- спуска инструмента для проведения технологических работ и последующего подъема инструмента после проведения этих работ,

- спуска инструмента для съема защитной втулки 2 и подъема ее на платформу.

Для проведения операций предварительно в кондукторе 1 (на платформе) устанавливают инструмент, с установленной на нем защитной втулкой 2, удерживаемой срезными винтами 3, при этом гайка 6 находится в верхнем положении, а пальцы 14 утоплены в корпусе 5.

Вращают направляющую 4 влево, при этом пальцы 15 удерживают корпус 5 от вращения, запав в пазы кондуктора 1, гайка 6, удерживаемая шпонками 16 от вращения, спускается до упора, раздвигая пальцы 14 в пазы кондуктора 1, причем вслед за гайкой 6, сигнализируя о ее крайнем положении, спускается флажок 20.

После чего осуществляют последовательное проведение технологических операций.

Проводят операцию спуска кондуктора 1 в направление, при этом воздух из кондуктора 1 выходит через отверстия 20 в корпусе 5, а операция установки кондуктора 1 завершится его посадкой в направление, затем про-водят операцию подъема инструмента на платформу, для этого вращают направляющую 4 вправо, при этом гайка 6, удерживаемая шпонками 16 от вращения, поднимается до упора, освобождая пальцы 14, а срезные винты 3 срезаются и защитная втулка 2, удерживаемая упругим кольцом, остается в кондукторе 1.

Кроме того, проводят операцию спуска инструмента для проведения технологических работ.

Кроме того, после бурения нового ствола скважины, поводят операцию спуска инструмента (фиг.4) для съема защитной втулки 2 и подъема (фиг.5) ее на платформу, при этом, перед спуском инструмента в скважину, поворачивают втулку 11, чтобы подпружиненные пальцы 10 были освобождены, тогда после спуска инструмент захватит защитную втулку 2 подпружиненными пальцами 10, после чего осуществляют подъем ее на платформу вместе с инструментом.

Предложенная группа изобретений позволяет посредством спуско-подъемного скважинного инструмента осуществляет технологические операции спуска и установки кондуктора с защитной втулкой в направление, проведения технологических работ, съема защитной втулки и подъема ее на платформу.

Предложенная группа изобретений «Спуско-подъемный скважинный инструмент и способ проведения технологических работ в подводной скважине им» подтверждена проектно-конструкторскими и технологическими проработками, испытанием опытных образцов, изучением и обоснованием эксплуатационных режимов, что обусловливает, по мнению заявителя, соответствие группы изобретений критерию «промышленная применимость».

Предложенная группа изобретений позволяет создать новый спуско-подъемный скважинный инструмент с многофункциональными эксплуатационными возможностями для проведения технологических работ в подводной скважине.

Группа изобретений относится к нефтегазовой промышленности и может быть использована для проведения технологических работ в подводной скважине. Инструмент включает направляющую. На направляющей размещен корпус и гайка с выступом, установлен клапан, выполнен упор, ограничивающий осевое перемещение клапана по направляющей. Корпус выполнен с отверстиями для выпуска воздуха. В корпусе установлены подпружиненные пальцы, имеющие возможность взаимодействия с защитной втулкой и фиксируемые втулкой, поджатой гайкой, которая имеет паз для взаимодействия со срезными винтами, выполненными на защитной втулке. В корпусе установлены пальцы, имеющие возможность взаимодействия с гайкой и кондуктором, и подпружиненные пальцы, имеющие возможность взаимодействия с кондуктором. На корпусе установлены шпонки, имеющие возможность взаимодействия с гайкой, и уплотнения, имеющие возможность взаимодействия с кондуктором и зафиксированные крышкой, которая фиксирует шпонки и ограничивает возможность вращения клапана, выполненного с поясом уплотнений для герметизации направляющей и с поясом уплотнений, имеющим возможность взаимодействия с корпусом. На клапане установлен флажок с уплотнениями, связанный с выступом на гайке. Инструмент осуществляет последовательно технологические операции. Расширяются технологические и эксплуатационные возможности. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

1. Спуско-подъемный скважинный инструмент, характеризующийся тем, что инструмент содержит направляющую, на которой размещен корпус, выполненный с отверстиями для выпуска воздуха, и гайка с выступом, установлен клапан, выполнен упор, ограничивающий осевое перемещение клапана по направляющей, а в корпусе установлены подпружиненные пальцы, имеющие возможность взаимодействия с защитной втулкой и фиксируемые втулкой, которая поджата гайкой, имеющей паз для взаимодействия со срезными винтами, выполненными на защитной втулке, также в корпусе установлены пальцы, имеющие возможность взаимодействия с гайкой и кондуктором, и подпружиненные пальцы, имеющие возможность взаимодействия с кондуктором, кроме того, на корпусе установлены шпонки, имеющие возможность взаимодействия с гайкой, и уплотнения, имеющие возможность взаимодействия с кондуктором и зафиксированные крышкой, которая также фиксирует шпонки, установленные в корпусе и ограничивающие возможность вращения клапана, выполненного с поясом уплотнений, герметизирующим направляющую, и с поясом уплотнений, имеющим возможность взаимодействия с корпусом, при этом на клапане установлен флажок с уплотнениями, связанный с выступом на гайке.

2. Способ проведения технологических работ в подводной скважине спуско-подъемным скважинным инструментом, характеризующийся тем, что способ осуществляют при последовательном проведении технологических операций: спуска и установки кондуктора с защитной втулкой в направление и подъема инструмента на платформу, спуска инструмента для проведения технологических работ и последующего подъема инструмента после проведения этих работ, спуска инструмента для съема защитной втулки и подъема ее на платформу, для проведения операций предварительно в кондукторе (на платформе) устанавливают инструмент с установленной на нем защитной втулкой, удерживаемой срезными винтами, при этом гайка находится в верхнем положении, а пальцы утоплены в корпусе, вращают направляющую влево, при этом подпружиненные пальцы удерживают корпус от вращения, запав в пазы кондуктора, гайка, удерживаемая шпонками от вращения, спускается до упора, раздвигая пальцы в пазы кондуктора, причем вслед за гайкой, сигнализируя о ее крайнем положении, спускается флажок, после чего осуществляют последовательное проведение технологических операций, проводят операцию спуска кондуктора в направление, при этом воздух из кондуктора выходит через отверстия в корпусе, а операция установки кондуктора завершится его посадкой в направление, затем проводят операцию подъема инструмента на платформу, для этого вращают направляющую вправо, при этом гайка, удерживаемая шпонками от вращения, поднимается до упора, освобождая пальцы, а срезные винты срезаются, и защитная втулка, удерживаемая упругим кольцом, остается в кондукторе, кроме того, проводят операцию спуска инструмента для проведения технологических работ, кроме того, после бурения нового ствола скважины проводят операцию спуска инструмента для съема защитной втулки и подъема ее на платформу, при этом перед спуском инструмента в скважину поворачивают втулку, чтобы подпружиненные пальцы были освобождены, тогда после спуска инструмент захватит защитную втулку подпружиненными пальцами, после чего осуществляют подъем ее на платформу вместе с инструментом.