СКВАЖИННЫЙ ИНСТРУМЕНТ Российский патент 2020 года по МПК E21B47/02 E21B21/08 E21B34/14 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к инструментам обследования для стволов скважин.

[0002] Настоящее изобретение было разработано, в частности, хотя и не обязательно, по отношению к инструментам для обследования скважин и, в частности, для скважинных инструментов обследования, в том числе, чистящих инструментов и видеокамер.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] Нижеследующее описание предшествующего уровня техники предназначено только для облегчения понимания настоящего изобретения. Описание не является признанием или принятием того, что какой-либо из документов, на который делаются ссылки, является или являлся частью общих знаний на дату приоритета заявки.

[0004] Выбросы из скважин (также называемые фонтанированием) могут привести к катастрофическим событиям. Примером такого события является экологическая катастрофа в British Petroleum, произошедшая 20 апреля 2010 года.

[0005] Выброс из скважины - это неконтролируемое высвобождение углеводородов из скважины. Как правило, выбросы происходят после выхода из строя систем управления давлением, расположенных в скважине.

[0006] В настоящее время, чтобы избежать выбросов, скважины содержат противовыбросовые превенторы (ВОР). ВОР обеспечивает управление давлением внутри скважины и потоком углеводородов, а также позволяет избежать выталкивания инструментов и бурильных деталей из скважин.

[0007] Необходимо выполнять стандартное тестирование внутренней части скважины и, в частности, ВОР. Например, ВОР содержит ножи и набивные уплотнения, которые могут быть облеплены мусором, таким как раствор, цемент или металлические отходы. Это может привести ВОР в неработоспособное состояние. Для обеспечения надлежащего функционирования ВОР необходима регулярная проверка и чистка данных уплотнений.

[0008] Стандартное тестирование включает в себя визуальную проверку оборудования, содержащегося в скважине, и, в частности, ВОР. Одной из причин для проведения визуальной проверки является возможность визуального определения расположения и конфигурации мусора. Визуальное определение расположения мусора и его конфигурации позволяет проводить процесс очистки в конкретном месте, где расположен мусор. Это делает процесс очистки более эффективным.

[0009] Конкретным недостатком обычных инструментов обследования является то, что процесс осмотра и очистки с использованием данных обычных инструментов является трудоемким и длительным. Это действительно так, потому что данный процесс требует использования совокупности инструментов бурильной колонны, которые необходимо доставлять в скважину по отдельности. Например, как правило, в первую очередь в райзере размещают инструмент для струйной очистки. Указанный инструмент очищает внутреннюю часть скважины, и, в частности, ВОР. После завершения данного конкретного процесса очистки, инструмент для струйной очистки удаляют из скважины, и вводят в скважину обычную скважинную видеокамеру для осмотра внутренней части скважины и ее оборудования.

[0010] К сожалению, во многих случаях процесс очистки, выполняемый посредством инструмента очистки, не позволяет удалить в нужной степени весь мусор; в таких случаях необходимо выполнение дополнительной очистки внутренней части скважины с использованием инструмента струйной очистки. Для этого необходимо извлечь инструмент обследования из скважины для повторного размещения в скважине инструмента очистки для осуществления дальнейшей очистки скважины. Это приводит к дополнительным расходам в процессе выполнения буровых работ.

[0011] В настоящее время существуют инструменты обследования, содержащие выпускное отверстие для выпуска чистящей текучей среды в скважину. Это позволяет удалить некоторую часть мусора перед осмотром внутренней части скважины и оборудования, расположенного в скважине.

[0012] Однако, выпуска текучей среды недостаточно для надлежащей очистки внутренней части скважины и расположенного в ней оборудования. В настоящее время надлежащая очистка может быть выполнена только посредством инструмента струйной очистки.

[0013] По отношению к данному уровню техники было разработано настоящее изобретение.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0014] В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предложен инструмент обследования, предназначенный для присоединения к бурильной колонне для введения инструмента обследования в ствол скважины, причем инструмент обследования содержит корпус, имеющий ближний конец, предназначенный для вмещения в себя текучей среды из бурильной колонны, и дальний конец, предназначенный для вмещения в себя оборудования обследования, стенку, имеющую внутреннюю поверхность, образующую первый канал внутри корпуса и внешнюю поверхность, образующую по меньшей мере часть внешней части корпуса, и поршень, выполненный с возможностью смещения внутри первого канала, причем стенка содержит множество проходов, проходящих между каналом и внешней поверхностью для обеспечения соединения между внешней частью корпуса и первым каналом, причем поршень выполнен с возможностью его избирательного перемещения между первым состоянием для обеспечения возможности протекания текучей среды через по меньшей мере первый проход из множества проходов для подачи текучей среды к первому положению в стволе скважины, и вторым состоянием для обеспечения возможности протекания текучей среды через по меньшей мере один проход из множества проходов для подачи текучей среды ко второму положению в стволе скважины.

[0015] Предпочтительно, первое положение в стволе скважины содержит область ствола скважины, примыкающую к стенке инструмента обследования.

[0016] Предпочтительно, второе положение в стволе скважины содержит область ствола скважины, предназначенную для обследования посредством оборудования обследования.

[0017] Предпочтительно, поршень выполнен с возможностью избирательного перемещения в третье положение для обеспечения возможности протекания текучей среды через по меньшей мере третий проход из множества проходов для подачи текучей среды к дальнему концу корпуса инструмента обследования.

[0018] Предпочтительно, поршень содержит второй канал для вмещения в себя текучей среды от бурильной колонны.

[0019] Предпочтительно, поршень выполнен с возможностью перемещения вдоль продольной оси первого канала между первым состоянием и вторым состоянием.

[0020] Предпочтительно, поршень выполнен с возможностью перемещения вдоль продольной оси первого канала между первым состоянием, вторым состоянием и третьим состоянием.

[0021] Предпочтительно, поршень содержит множество четвертых проходов, обеспечивающих возможность протекания текучей среды, соответственно, из второго канала в любой из по меньшей мере первого, второго и третьего канала стенки инструмента обследования в процессе перемещения поршня между первым, вторым и третьим состоянием.

[0022] Предпочтительно, поршень выполнен с возможностью избирательного перемещения вдоль продольной оси первого канала между первым состоянием, вторым состоянием и третьим состоянием.

[0023] Предпочтительно, поршень выполнен с возможностью избирательного вращения вокруг продольной оси первого канала между первым состоянием, вторым состоянием и третьим состоянием.

[0024] Предпочтительно, по меньшей мере один первый проход содержит проходы большого объема.

[0025] Предпочтительно, по меньшей мере один второй проход содержит струйные проходы высокого давления.

[0026] Предпочтительно, по меньшей мере один третий проход содержит фронтальные струйные проходы.

[0027] Предпочтительно, поршень, при его нахождении в первом положении, обеспечивает возможность выхода текучей среды из кожуха через проходы большого объема, но препятствует протеканию текучей среды через фронтальные струйные проходы и через струйные проходы высокого давления.

[0028] Предпочтительно, поршень, при его нахождении во втором положении, обеспечивает возможность выхода текучей среды из кожуха через струйные проходы высокого давления, но препятствует протеканию текучей среды через проходы большого объема и через фронтальные струйные проходы.

[0029] Предпочтительно, поршень, при его нахождении в третьем положении, обеспечивает возможность выхода текучей среды из кожуха через фронтальные струйные проходы, но препятствует протеканию текучей среды через проходы большого объема и через струйные проходы высокого давления.

[0030] Предпочтительно, поршень функционально связан с по меньшей мере одним исполнительным механизмом для перемещения поршня вдоль продольной оси корпуса инструмента обследования.

[0031] Предпочтительно, исполнительный механизм содержит камеру поршня, причем камера поршня имеет нижнюю камеру и верхнюю камеру, при этом верхняя и нижняя камеры соединены с возможностью передачи текучей среды для избирательного перемещения поршня вдоль продольной оси корпуса инструмента обследования.

[0032] Предпочтительно, исполнительный механизм содержит электрический двигатель, содержащий червячный вал привода шпинделя, функционально связанный с поршнем, для перемещения поршня вдоль продольной оси корпуса инструмента обследования.

[0033] Предпочтительно, исполнительный механизм содержит электрический двигатель, функционально связанный с дальним концом поршня для избирательного вращения поршня вокруг продольной оси корпуса инструмента обследования.

[0034] Предпочтительно, инструмент обследования дополнительно содержит наружную муфту, содержащую выпускные отверстия, соединенные с возможностью передачи текучей среды с множеством проходов корпуса с обеспечением возможности прохождения текучей среды через выпускные отверстия наружной муфты.

[0035] Предпочтительно, струйные проходы высокого давления содержат фильтрующие сопла высокого давления для фильтрации текучей среды.

[0036] Предпочтительно, оборудование обследования содержит видеокамеру.

[0037] Предпочтительно, инструмент обследования дополнительно содержит источник электрической энергии, выполненный с возможностью электрического соединения с электрическими двигателями и оборудованием обследования.

[0038] Предпочтительно, источник энергии содержит аккумулятор, выполненный с возможностью расположения в корпусе инструмента обследования.

[0039] В соответствии со вторым аспектом изобретения предложен инструмент обследования, предназначенный для предназначенный для присоединения к бурильной колонне для введения инструмента обследования в ствол скважины, причем инструмент обследования содержит кожух, имеющий ближний конец, предназначенный для присоединения к бурильной колонне, и канал, пересекающий кожух и предназначенный для вмещения в себя текучей среды из бурильной колонны, и поршень, предназначенный для вмещения его в канале, причем поршень выполнен с возможностью его избирательного перемещения между по меньшей мере первым состоянием и вторым состоянием, причем в первом состоянии обеспечена возможность выхода текучей среды из кожуха в первом положении, а во втором состоянии обеспечена возможность выхода текучей среды из кожуха во втором положении.

[0040] Предпочтительно, поршень выполнен с возможностью его избирательного перемещения между первым состоянием, вторым состоянием и дополнительно третьим состоянием.

[0041] Предпочтительно, в третьем состоянии текучая среда находится в кожухе в третьем положении, обеспечивающем возможность выхода текучей среды из кожуха для промывки ствола скважины.

[0042] Предпочтительно, первое положение содержит стороны кожуха, обеспечивающие возможность выхода текучей среды из кожуха для струйной обработки под давлением боковых стенок ствола скважины или оборудования, расположенного в стволе скважины.

[0043] Предпочтительно, второе положение содержит положение на дальнем конце кожуха.

[0044] Предпочтительно, дальний конец кожуха выполнен с возможностью вмещения в себя видеокамеры.

[0045] Предпочтительно, второе положение примыкает к дальнему концу для подачи текучей среды к видеокамере для ее очистки и/или охлаждения.

[0046] Предпочтительно, кожух содержит множество наборов отверстий для обеспечения возможности выхода текучей среды из кожуха.

[0047] Предпочтительно, кожух содержит первый набор струйных проходов высокого давления, причем проходы пересекают стороны кожуха для обеспечения возможности струйной обработки под давлением боковых стенок ствола скважины или оборудования, расположенного в стволе скважины.

[0048] Предпочтительно, кожух содержит второй набор фронтальных струйных проходов, причем проходы пересекают дальний конец кожуха для обеспечения возможности очистки и/или охлаждения видеокамеры.

[0049] Предпочтительно, кожух содержит третий набор проходов большого объема, причем проходы пересекают кожух для обеспечения возможности промывки скважины.

[0050] Предпочтительно, поршень, при его нахождении в первом положении, обеспечивает возможность выхода текучей среды из кожуха через струйные проходы высокого давления, при этом поршень препятствует протеканию текучей среды через фронтальные струйные проходы и через проходы большого объема.

[0051] Предпочтительно, поршень, при его нахождении во втором положении, обеспечивает возможность выхода текучей среды из кожуха через фронтальные струйные проходы, при этом поршень препятствует протеканию текучей среды через проходы большого объема и через струйные проходы высокого давления.

[0052] Предпочтительно, поршень, при его нахождении в третьем положении, обеспечивает возможность выхода текучей среды из кожуха через проходы большого объема, при этом поршень препятствует протеканию текучей среды через фронтальные струйные проходы и через струйные проходы высокого давления.

[0053] Предпочтительно, кожух и поршень выполнены с возможностью образования камеры давления внутри канала кожуха для удержания текучей среды бурильной колонны.

[0054] Предпочтительно, камера давления содержит верхнюю камеру давления, причем верхняя камера давления образована, когда поршень находится в первом положении.

[0055] Предпочтительно, камера давления дополнительно содержит нижнюю камеру давления, причем нижняя камера давления образована, когда поршень находится во втором и третьем положениях.

[0056] Предпочтительно, поршень функционально связан по меньшей мере с одним исполнительным механизмом для перемещения поршня вдоль продольной оси кожуха.

[0057] Предпочтительно, исполнительный механизм содержит электрический двигатель, содержащий червячный вал привода шпинделя, функционально связанный с поршнем, для перемещения поршня вдоль продольной оси кожуха.

[0058] Предпочтительно, исполнительный механизм содержит верхнюю и нижнюю камеры, выполненные с возможностью перемещения поршня, причем верхняя и нижняя камеры выполнены с возможностью избирательного вмещения в себя гидравлической текучей среды для обеспечения перемещения поршня, причем верхняя камера выполнена с возможностью вмещения в себя гидравлической текучей среды для перемещения поршня к дальнему концу кожуха, и нижняя камера выполнена с возможностью вмещения в себя гидравлической текучей среды для перемещения поршня к ближнему концу кожуха.

[0059] Предпочтительно, гидравлическая текучая среда приводится в движение посредством гидравлического насоса, соединенного с возможностью передачи текучей среды с верхней и нижней камерами, причем насос выполнен с возможностью приведения в движение посредством электрического двигателя.

[0060] Предпочтительно, электрический двигатель и гидравлический насос расположены внутри поршня.

[0061] Предпочтительно, электрический двигатель и гидравлический насос расположены на бурильной колонне.

[0062] Предпочтительно, исполнительный механизм содержит электрический двигатель, функционально связанный с дальним концом поршня для избирательного перемещения поршня вдоль продольной оси кожуха между первым, вторым и третьим положениями.

[0063] Предпочтительно, исполнительный механизм содержит электрический двигатель, функционально связанный с дальним концом поршня для избирательного вращения поршня относительно продольной оси корпуса между первым, вторым и третьим положениями.

[0064] Предпочтительно, поршень содержит канал для вмещения в себя текучей среды.

[0065] Предпочтительно, поршень содержит множество отверстий для обеспечения возможности выхода текучей среды из кожуха, когда поршень находится в первом, втором или четвертом состоянии.

[0066] Предпочтительно, имеется первый, второй и третий набор отверстий.

[0067] Предпочтительно, отверстия первого набора расположены на поршне в первых положениях так, что отверстия первого набора соединены с возможностью передачи текучей среды со струйными проходами высокого давления в кожухе, когда поршень находится в первом положении.

[0068] Предпочтительно, отверстия второго набора расположены на поршне во вторых положениях так, что отверстия второго набора соединены с возможностью передачи текучей среды с фронтальными струйными проходами в кожухе, когда поршень находится во втором положении.

[0069] Предпочтительно, отверстия третьего набора расположены на поршне в третьих положениях так, что отверстия третьего набора соединены с возможностью передачи текучей среды с проходами большого объема кожуха, когда поршень находится в третьем положении.

[0070] Предпочтительно, инструмент обследования дополнительно содержит наружную муфту, содержащую выпускные отверстия, соединенные с возможностью передачи текучей среды с множеством наборов проходов кожуха, для обеспечения возможности прохождения текучей среды через выпускные отверстия наружной муфты.

[0071] Предпочтительно, первый набор струйных проходов высокого давления содержит фильтрующие сопла высокого давления для фильтрации текучей среды.

[0072] Предпочтительно, инструмент обследования дополнительно содержит источник электрической энергии, выполненный с возможностью электрического соединения с электрическим двигателем и видеокамерой.

[0073] Предпочтительно, источник энергии содержит аккумулятор, выполненный с возможностью расположения в кожухе.

[0074] Предпочтительно, ближний конец кожуха содержит односторонний створчатый клапан.

[0075] Предпочтительно, ближний конец кожуха содержит односторонний створчатый патрубок.

[0076] Предпочтительно, дальний конец кожуха содержит корзину, выполненную с возможностью сбора мусора.

[0077] В соответствии с третьим аспектом изобретения предложена бурильная колонна, содержащая инструмент обследования по любому из предыдущих пунктов.

[0078] В соответствии с четвертым аспектом изобретения предложена скважинная камера, содержащая инструмент обследования по любому пункту из предшествующих пунктов.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0079] Дополнительные признаки настоящего изобретения более подробно описаны в нижеследующем описании нескольких не ограничивающих вариантов его осуществления. Это описание дано исключительно для целей пояснения на примерах настоящего изобретения. Оно не должно пониматься как ограничение данной в общих чертах сущности, раскрытия или описания изобретения, как представлено выше. Описание сделано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

- на фиг. 1 показан вид в перспективе инструмента обследования в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;

- на фиг. 2 в разобранном виде показан инструмент обследования, показанный на фиг. 1;

- на фиг. 3 в разобранном виде в поперечном сечении показан основной корпус, кожух аккумулятора и электрический двигатель инструмента обследования, показанного на фиг. 1;

- на фиг. 3а и 3b в разобранном виде в поперечном сечении показан кожух видеокамеры и аккумулятора отдельно от основного кожуха инструмента обследования, показанного на фиг. 1;

- на фиг. 3с и 3d в разобранном виде в поперечном сечении показана крышка и поршень инструмента обследования, показанного на фиг. 1;

- на фиг. 4а в разобранном виде в поперечном сечении показан инструмент обследования в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения;

- на фиг. 4b показан вид в поперечном сечении поршня инструмента обследования, показанного на фиг. 4а;

- на фиг. 5а в разобранном виде в поперечном сечении показан инструмент обследования в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения;

- на фиг. 5b показан вид в поперечном сечении основного корпуса инструмента обследования, показанного на фиг. 5а;

- на фиг. 6а в разобранном виде в поперечном сечении показан инструмент обследования в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения;

- на фиг. 6b показан вид в поперечном сечении основного корпуса инструмента обследования, показанного на фиг. 6а;

- на фиг. 7а в разобранном виде в поперечном сечении показан инструмент обследования в соответствии с пятым вариантом осуществления изобретения;

- на фиг. 7b показан вид в поперечном сечении основного корпуса инструмента обследования, показанного на фиг. 7а;

- на фиг. 8 показан вид в перспективе инструмента обследования в соответствии с любым из вариантов осуществления изобретения, с первого по пятый, содержащего односторонний откидной клапан; и

- на фиг. 9 показан вид в перспективе инструмента обследования в соответствии с любым из вариантов осуществления изобретения, с первого по пятый, содержащего корзину для сбора мусора.

Следует отметить, что фиг. 1-9 являются лишь схематическими изображениями. Кроме того, параграф [0113] описания включает в себя список номеров позиций, показанных на фиг. 1-7, с указанием названия частей инструмента обследования, помеченных перечисленными номерами позиций.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0022] На фиг. 1 показан схематический вид инструмента 1 обследования в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.

[0023] Инструмент 1 обследования выполнен с возможностью монтажа на бурильной колонне для расположения инструмента обследования в стволе скважины, такой, как буровая скважина. Инструмент 1 обследования, показанный на чертежах, содержит видеокамеру и инструмент очистки.

[0024] Видеокамера 14 выполнена с возможностью обеспечения просмотра в режиме реального времени при непрерывном вращении в диапазоне 360 градусов, со 110-градусным наклоном камеры и 10-кратным оптическим и 40-кратным цифровым увеличением. Также обеспечено наличие светодиодной подсветки для освещения областей, подлежащих очистке и осмотру.

[0025] Конкретная компоновка инструмента 1 обследования, показанного на фиг. 1, может функционировать в трех различных режимах очистки.

[0026] Первый режим очистки содержит направленные вперед струйные сопла для очистки, в основном, видеокамеры 14. В частности, в этом режиме обеспечена очистка, главным образом, объектива видеокамеры и разбивание любого мусора, расположенного перед видеокамерой.

[0027] Второй режим очистки обеспечивает возможность очистки большим объемом промывающей текучей среды области, которая подлежит осмотру. Благодаря этому обеспечен просмотр интересующей зоны с высоким качеством.

[0028] Третий режим очистки обеспечивает возможность очистки, например, внутренних частей поверхностей внутри ВОР, в частности, он обеспечивает возможность очистки резьбы, уплотнений, подвески обсадной колонны и тюбингов, а также гидравлических соединений. Данный режим очистки содержит боковую струйную очистку.

[0029] Инструмент 1 обследования имеет выдающиеся преимущества потому, что он обеспечивает возможность проведения процесса очистки скважины и процесса осмотра скважины с использованием одного инструмента.

[0030] Кроме того, первый, второй и третий режимы очистки инструмента 1 обследования можно непрерывно повторять для обеспечения того, что весь мусор в достаточной степени удален из полостей ВОР. Последовательность, в которой выбирают конкретные режимы очистки, может также меняться по мере необходимости.

[0031] Режимы очистки можно изменить посредством приведения в действие поршня 20, который выполнен с возможностью перемещения относительно корпуса 2 инструмента 1 обследования. Перемещая поршень 20, можно выбрать тип режима очистки, который будет выполнять инструмент 1 обследования. Выбором типа режима очистки, который будет проводиться также, когда должен происходить осмотр или фиксация изображений, можно управлять из дальнего положения инструмента обследования. Например, инструментом 1 обследования может управлять оператор, находящийся на буровой установке.

[0032] Обратимся теперь к фиг. 2. На фиг. 2 в разобранном виде показан инструмент 1 обследования, показанный на фиг. 1.

[0033] Как показано на фиг. 2, инструмент 1 обследования содержит основной корпус 2 и крышку 29. Крышка 29 содержит верхний резьбовой конец 30, выполненный с возможностью прикрепления к дальнему концу бурильной колонны, и нижний конец для прикрепления к основному корпусу 2. Основной корпус 12 содержит пластиковый колпак 17, выполненный с возможностью вмещения в себя основного корпуса 1.

[0034] Крышка 29 содержит открытый конец, выполненный с возможностью вмещения в себя текучей среды для ее подачи в основной корпус 2 инструмента 1 обследования для выполнения процесса очистки.

[0035] Инструмент 1 обследования содержит поршень 20, выполненный с возможностью его расположения в верхнем открытом конце основного корпуса 12. Поршень 20 выполнен с возможностью скольжения внутри основного корпуса 2 вдоль продольной оси инструмента 1 обследования. Скольжение поршня 20 внутри основного корпуса обеспечивает возможность выбора первого, второго и третьего режима очистки инструмента 1 обследования.

[0036] Кроме того, инструмент 1 обследования содержит электрические двигатели 15. Электрические двигатели 15 функционально связаны с поршнем 20 для обеспечения скольжения поршня 20 внутри основного корпуса 2.

[0037] Электрические двигатели 15 содержат шнуры 44 для электрического соединения двигателей 15 с аккумуляторами 12. Аккумуляторы 12 заключены в аккумуляторный кожух, имеющий внутреннюю стенку 8 (как показано на фиг. 3а и 3b). Нижний конец основного корпуса 2 выполнен с возможностью вмещения в себя кожуха скользящим образом.

[0038] Кроме того, видеокамера 14 выполнена с возможностью ее прикрепления к нижнему концу основного корпуса. Видеокамера 14 функционально связана с аккумуляторами 12. Видеокамера 14 содержит объектив. Объектив расположен у нижнего конца основного корпуса 2 на удалении от крышки 29.

[0039] Как указано выше, поршень 20 выполнен с возможностью избирательного скольжения между верхним положением основного корпуса 2 и нижним положением основного корпуса 2.

[0040] Основной корпус 2 содержит множество проходов. Проходы пересекают стенки основного корпуса в продольном и поперечном направлениях. Проходы обеспечивают возможность прохождения потока текучей среды через основной корпус через выпускные отверстия, пересекающие кожух основного корпуса.

[0041] Как указано выше, основной корпус содержит наружную муфту 17. Наружная муфта 17 содержит выпускные отверстия 57, совпадающие с выпускными отверстиями в проходах основного корпуса 2 для обеспечения возможности прохождения текучей среды через наружную муфту 17.

[0042] Назначение проходов, пересекающих основной корпус 1, станет очевидным из описания ниже.

[0043] Как указано выше, инструмент 1 обследования выполнен с возможностью обеспечения трех режимов очистки, которые могут быть избирательно выбраны оператором инструмента 1 обследования. Выбор конкретного режима очистки возможен благодаря наличию наборов проходов различного типа. Один набор проходов обеспечивает возможность проведения первого режима очистки; другой набор проходов обеспечивает возможность проведения второго режима очистки; и дополнительный набор проходов обеспечивает возможность проведения третьего режима очистки.

[0044] В частности, первый режим очистки выбирают путем обеспечения возможности выхода текучей среды из проходов 40 (называемых здесь фронтальными струйными проходами), как показано на фиг. 1; второй режим очистки выбирают путем обеспечения возможности выхода текучей среды из проходов 19 (называемых здесь промывочными выпускными отверстиями большого объема), как показано на фиг. 1; третий режим очистки выбирают обеспечения возможности выхода текучей среды из проходов 65 (называемых здесь струйными проходами высокого давления), как показано на фиг. 3.

[0045] Выбор конкретного набора проходов 19, 40 и 65 осуществляют посредством клапанных средств. Клапанные средства обеспечивают возможность отвода текучей среды в конкретный набор проходов для выбора конкретного режима очистки.

[0046] В соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, клапанные средства содержат поршень 20, выполненный с возможностью перемещения относительно кожуха основного корпуса 2.

[0047] Как указано выше, поршень 20 выполнен с возможностью его расположения скользящим образом в основном корпусе 2. При этом, крышка 29 выполнена с возможностью ее монтажа на основной корпус 2, образуя камеру накопления давления. Поршень 20 имеет меньший диаметр наружной стенки 25, что обеспечивает возможность опускания поршня 20 внутрь нижней стенки 59 кожуха корпуса клапана с образованием первой разделительной камеры 3 и второй разделительной камеры 60.

[0048] Полый поршень 20 выполнен с возможностью перемещения относительно кожуха корпуса 2 клапана, тем самым обеспечивая возможность управления потоком текучей среды внутри корпуса 2. В частности, перемещение поршня 20 вдоль продольной оси основного корпуса 2 обеспечивает возможность отведения текучей среды через конкретный набор проходов.

[0049] Крышка 29 содержит канал, обеспечивающий возможность протекания текучей среды, протекающей от буровой установки (или от судна для работы в скважине), вниз по бурильной колонне в камеру распределения накопления давления. Такая компоновка обеспечивает возможность отведения текучей среды в набор конкретных проходов 19, 40 и 65 в зависимости от желаемого типа режима очистки. Так происходит потому, что, в зависимости от конкретного положения поршня 20 вдоль продольной оси основного корпуса 2, внешняя стенка 25 поршня перекрывает вход пары проходов, в то время как конкретный набор проходов остается открытым, обеспечивая возможность протекания текучей среды через конкретные открытые проходы.

[0050] В качестве примера, при опускании поршня 20 поршень 20 обеспечивает уплотнение нижней стенки 59 кожуха корпуса клапана (фиг. 3). Это предотвращает протекание текучей среды через промывочное выпускное отверстие 19 большого объема. Когда поршень 20, передвигаясь дальше вниз, прошел опускающиеся уплотнения 53 выпускного отверстия большого объема (фиг. 3), поршень 20 обеспечивает опускание уплотнения 47 и уплотнение передних струйных проходов 40. Когда поршень 20 отводится в крайнее нижнее положение, поршень 20 обеспечивает полное уплотнение второй разделительной камеры 60.

[0051] В этом положении множество струйных проходов 65 высокого давления в первой расширительной камере 3 открыты, обеспечивая возможность протекания текучей среды через множество струйных проходов 65 высокого давления, затем через множество продольных струйных проходов 66 высокого давления, и наружу из множества поперечных выпускных отверстий 67 струйных сопел. Это обеспечивает возможность бокового струйного выпуска под высоким давлением. В конкретном расположении выпускные отверстия 67 могут быть выполнены с возможностью вмещения в себя фильтрующих сопел 18 высокого давления.

[0052] Поршень 20 имеет внешнее уплотнение 54 поршня, которое обеспечивает уплотнение между внешней стенкой 25 поршня и первой разделительной камерой 3, останавливая поток из первой разделительной камеры 3 у внешнего уплотнения 54 поршня.

[0053] Поршень 20 выполнен с возможностью перемещения посредством исполнительных механизмов. Исполнительные механизмы содержат редуктор и электрический двигатель 15, червячный вал 16 привода шпинделя и гайку 58 червячного вала привода шпинделя (фиг. 1-3). По своей конструкции электрический двигатель 15 содержит встроенные датчики Холла для определения и обеспечения положения поршня вдоль продольной оси основного корпуса 2.

[0054] Двигатель 15 и соответствующие редукторы привинчены и уплотнены в удлиненной крышке 61, удерживающей шестерню шпинделя, как показано на фиг. 3.

[0055] Крышка 61, удерживающая шестерню шпинделя, имеет уплотнения для обеспечения уплотнения между внутренней частью крышки 61 шестерни шпинделя и электрическим двигателем 15. Электрический двигатель 15 и редукторы уплотнены в удлиненной крышке 61, удерживающей шестерню шпинделя. Крышка 61, удерживающая шестерню шпинделя, расположена в проходе 62, образованном внутри основного корпуса 2, как показано на фиг. 3. Удлиненная крышка 61 содержит соответствующую выемку, предназначенную для приема в себя удлиненной крышки 61 внутри кожуха 62, причем уплотнения 51 обеспечивают уплотнение зазора между внутренней частью кожуха 62 и крышкой 61, удерживающей шестерню шпинделя.

[0056] Двигатели 15, привод шпинделя и шестерня 16 и крышка 61, удерживающая шестерню шпинделя, вставлены в заполненный маслом резервуар, уплотненный внутри кожуха 62. Они удерживаются на месте посредством стопорного кольца 63 (фиг. 3), закрепленного винтами или болтами. Крышка 61, удерживающая шестерню шпинделя, предотвращает вращение двигателя 15 и механизма шестерни 16 шпинделя внутри прохода 62. Электрический двигатель 15 содержит силовой кабель с защищенными от воды соединителями 43, гайку набивки сальника и уплотнительную втулку 64 для обеспечения уплотнения вокруг силового провода 44.

[0057] Основание поршня 20 содержит узел 58 гайки резьбовой шестерни для приема в себя вала 16 шпинделя. На верхней части поршня 20 имеется проход 23, проходящий насквозь в проход 21 шестерни шпинделя, для обеспечения сквозного прохождения инструмента, такого как отвертка или шестигранный ключ. Указанный порт 23 доступа инструмента обеспечивает возможность ручного проведения операции на приводе 16 шпинделя для удаления вручную поршня 20. Проемы 23 доступа имеют установочный винт 22, устанавливаемый для обеспечения уплотнения указанных проходов 23.

[0058] Далее, как показано на фиг. 3, конкретная компоновка кожуха основного корпуса 2 содержит последовательность выемок 35 для фильтров, выполненных с возможностью приема в себя по меньшей мере одного фильтра 36, закрепляемого посредством стопорного кольца 63 в соответствующем положении 37 держателя стопорного кольца. Этот обеспечивает возможность фильтрации загрязненной протекающей текучей среды, протекающей через фильтры 36 снаружи кожуха. Фильтрованная текучая среда может протекать через отверстие 38 фильтра 36 к нижней стороне поршня 20. Это позволяет устранить любое разрежение, образующееся под поршнем 20, которое может остановить перемещение поршня 20. Процесс фильтрации также приведет к удалению любого мусора из текучей среды, что позволяет избежать заклинивания любых частей.

[0059] Описание ниже приведено со ссылками, в частности, на фиг. 3а и 3b.

[0060] Электрический двигатель 15 и видеокамера 14 выполнены с возможностью приведения в действие электрически от аккумулятора 12. На фиг. 3а и 3b показан аккумулятор 12, печатная плата и видеокамера 14.

[0061] Аккумулятор 12 содержит крышку 69, имеющую защищенный от воды разъем 70 для обеспечения прохождения сигналов управления и питания через крышку 69 аккумулятора с одновременным поддержанием водонепроницаемого уплотнения.

[0062] Плечи на крышке 69 аккумуляторов содержат установку уплотнения на боковой стенке 71. Таким образом, образовано водонепроницаемое уплотнение между сопрягаемым плечом 8 аккумуляторного кожуха.

[0063] Аккумуляторная крышка 60 содержит множество продольных отверстий 72 (не показаны), по периферии крышки 60, для закрепления аккумулятора в аккумуляторном кожухе.

[0064] Видеокамера 14 электрически соединена с аккумулятором 12. Для этого пропускают гибкую трубку 56 через боковой порт 10 кожуха видеокамеры для трубки. Один конец гибкой трубки 56 соединен с водонепроницаемым соединителем 70 аккумуляторной крышки 69. Другой конец гибкой трубки 56 соединен с водонепроницаемым разъемом на основании 79 видеокамеры. Трубка 56 проходит между обработанной выемкой в пластмассовом защитном покрытии и обработанной выемкой в кожухе основного корпуса 2.

[0065] На видеокамере 14 установлен держатель видеокамеры. Держатель видеокамеры и передние промывочные порты удерживающего видеокамеру кожуха 73 выстроены в линию с соответствующими передними промывочными портами.

[0066] Удерживающий видеокамеру кожух 73 имеет множество поперечных удерживающих видеокамеру проходов 74, при этом удерживающие кожух видеокамеры установочные винты 75 удерживают кожух видеокамеры и поддерживают его плотное прилегание к резиновому уплотнению 55. Удерживающий видеокамеру кожух 73 содержит защитную раму 76, предохраняющую видеокамеру от повреждений.

[0067] На фиг. 4а-4b показано устройство в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения. Устройство в соответствии со вторым вариантом осуществления подобно устройству в соответствии с устройством согласно первому варианту осуществления, и для идентификации одинаковых частей используются одинаковые номера позиций.

[0068] Однако, второй вариант осуществления изобретения отличается от первого варианта осуществления изобретения несколькими признаками. Например, второй вариант осуществления изобретения содержит электрический двигатель 032 для приведения в действие гидравлического насоса. Гидравлическая текучая среда под воздействием гидравлического насоса обеспечивает перемещение поршня 80 вдоль продольной оси основного корпуса 2.

[0069] Как упомянуто выше, перемещение поршня 80 вдоль продольной оси обеспечивает возможность выбора конкретного режима очистки. Выбор конкретного режима очистки осуществляют путем открывания конкретного набора проходов и блокирования оставшегося набора проходов с использованием поршня 20.

[0070] Во втором варианте осуществления изобретения поршень 20 приводят в действие посредством гидравлической текучей среды. В конкретной компоновке, показанной на фиг. 4b, внутренняя стенка основного корпуса 2 содержит камеру 92 поршня. Верхний конец камеры 92 поршня содержит ограничитель 98 поршня.

[0071] Камера 92 поршня уплотнена множеством кольцеобразных уплотнений, которые расположены на (1) наружной окружности ограничителя 98 поршня, и (2) множество уплотнений 100, расположенных между внутренней окружностью ограничителя 98 поршня и наружной стенкой 82 поршня, как показано на фиг. 4b. Верхняя камера 92 поршня содержит плечо 93 для выравнивания с нижней стороной плеча 101 ограничителя 98 поршня.

[0072] Ограничитель 98 поршня содержит множество болтовых отверстий 103 продольных проходов, обеспечивающих возможность сквозного прохождения болтов для закрепления ограничителя 98 поршня к кожуху основного корпуса 2.

[0073] Полый внутренний поршень 80 гидравлического насоса содержит выступы 84 и 86. Выступы 84 и 86 разделяют камеру 92 поршня на нижнюю камеру 95 и верхнюю камеру 96.

[0074] Нижняя и верхняя камеры 95, 96 камеры 92 поршня уплотнены между собой посредством множества кольцеобразных уплотнений, которые расположены во множестве пазов в выступах 84 и 86.

[0075] Верхняя камера 96 и нижняя камера 95 соединены с возможностью передачи текучей среды, обеспечивая возможность протекания текучей среды из верхней камеры 96 в нижнюю камеру 95 для подъема поршня 80. Текучая среда может также протекать из нижней камеры 95 в верхнюю камеру 96 для опускания поршня 80.

[0076] Для обеспечения проточной связи между верхней и нижней камерами 96 и 95 стенка поршня содержит проход 85. Поршень 80 также содержит проход 87, имеющий удлиняющую трубку 88, образованную фланцем 87, обращенным концом вниз. Трубка 88 выполнена с возможностью удержания подъема текучей среды.

[0077] Как верхняя, так и нижняя камеры 96, 95 больше, чем требуется, чтобы предоставить подачу дополнительной текучей среды, устраняя необходимость в сосуде с запасом текучей среды.

[0078] Проходы 85 и 88 соединены с возможностью передачи текучей среды с электрическим двигателем 032 гидравлического насоса. Насос 032 выполнен с возможностью приведения в движение гидравлической текучей среды между верхней и нижней камерами 96 и 95 для обеспечения смещения поршня 80 вдоль продольной оси основного корпуса 2.

[0079] Электрический гидравлический двигатель 104 установлен внутри поршня 80 посредством болтов 105. Болты 105 имеют соответствующую водонепроницаемую уплотнительную компоновку для соединения двигателя с поршнем 80. Маслонаполненный кабель 106 соединен с отсеком аккумуляторов посредством водонепроницаемого разъема. Отсек аккумуляторов содержит водозащищенную арматуру 107.

[0080] Как упомянуто выше, перемещение поршня 80 обеспечивает возможность выбора набора проходов, через которые будет возможен выход текучей среды из инструмента обследования для целей очистки. В конкретной компоновке второго варианта осуществления изобретения текучую среду перемещают к набору проходов 67 посредством по меньшей мере одного прохода 65, который пересекает основной корпус 2 в положении, примыкающем к ограничителю 98 поршня. Текучую среду подают к набору проходов 67, когда проходы 67 открыты. Проходы 67 находятся в открытом состоянии, когда поршень 80 был опущен, открывая проходы 65. Как показано на фиг. 4, проходы 67 находятся в закрытом состоянии, когда верхняя часть поршня 80 перекрывает проход 65.

[0081] Далее, как показано на фигуре 4а, в основном корпусе 2 образован канал 63, обеспечивающий соединение с возможностью передачи текучей среды между проходами 67 и внутренним каналом основного корпуса 2, содержащим текучую среду.

[0082] На фиг. 5а и 5b показано устройство в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения. Устройство в соответствии с третьим вариантом осуществления подобно устройству в соответствии со вторым вариантом осуществления, при этом использованы одинаковые номера позиций для обозначения одинаковых частей.

[0083] Третий вариант осуществления изобретения отличается от второго варианта осуществления изобретения несколькими признаками. Например, второй вариант осуществления изобретения содержит электрический двигатель 111 (обозначенный как двигатель 032 во втором варианте осуществления настоящего изобретения), прикрепленный к внешней стенке бурильной колонны 108, как показано на фиг. 5а.

[0084] Электрический двигатель 111 является по существу тем же самым двигателем 032 второго варианта осуществления настоящего изобретения. Двигатель 111 выполнен с возможностью перемещения гидравлической жидкости между верхней камерой 96 и нижней камерой 95 для перемещения поршня 80 вдоль продольной оси основного корпуса 2.

[0085] Для обеспечения возможности переноса текучей среды между верхней и нижней камерами 96 и 95 предусмотрен порт 112, пересекающий верхнюю камеру 96 поршня. Порт 112 соединен с возможностью передачи текучей среды с продольным проходом 113, проходящим вверх через крышку 29, присоединенную к гидравлическому трубопроводу 114, который соединен с гидравлическим двигателем 111.

[0086] Кроме того, предусмотрен порт 115, пересекающий нижнюю камеру 95 поршня и соединенный с возможностью передачи текучей среды с продольным проходом 116 (проходящим вверх через крышку 29), и соединенный с возможностью передачи текучей среды с гидравлическим трубопроводом 117, соединенным с гидравлическим двигателем 111. Предусмотрено наличие порта 112, пересекающего верхнюю камеру 96 поршня и соединенного с возможностью передачи текучей среды с продольным проходом 113 (идущим вверх через крышку 29) и соединенного с возможностью передачи текучей среды с гидравлическим трубопроводом 114, соединенным с гидравлическим двигателем 111.

[0087] Восходящее перемещение поршня 109 (упоминаемого как поршень 20 во втором варианте осуществления изобретения) осуществляют путем накачивания гидравлической текучей среды в нижнюю камеру 95 поршня через порт 115; опускание поршня 109 осуществляют путем накачивания гидравлической текучей среды в верхнюю камеру 96 поршня через порт 112.

[0088] Как верхняя, так и нижняя камера 96, 95 поршня имеет больший размер, чем требуется, для обеспечения возможности подачи дополнительной текучей среды, что устраняет необходимость в сосуде с запасом текучей среды.

[0089] На фиг. 6а-6b показано устройство в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения. Устройство в соответствии с четвертым вариантом осуществления подобно устройству в соответствии с устройством по первому варианту осуществления, при этом использованы одинаковые номера позиций для идентификации одинаковых частей.

[0090] Третий вариант осуществления изобретения отличается от первого варианта осуществления изобретения несколькими признаками. Например, в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения поршень 80 (здесь обозначенный как поршень 129) выполнен с возможностью перемещения вдоль продольной оси основного корпуса 2 (здесь обозначенный как основной корпус 120) под действием электрического двигателя 140, функционально связанного с нижним концом поршня 129.

[0091] В частности, электрический двигатель 140 функционально связан с редуктором. Редуктор обеспечивает возможность перемещения поршня 129 вдоль продольной оси основного корпуса 120. Как упомянуто выше, перемещение поршня 129 обеспечивает возможность выбора конкретного режима очистки, который будет использован. Поршень содержит канал для приема текучей среды.

[0092] Как показано на фиг. 6b, инструмент 1 обследования в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения содержит крышку 144 для прикрепления к бурильной колонне (не показано) и к основному корпусу 120. В данной конкретной компоновке четвертого варианта осуществления нижний конец крышки 144 имеет наружную резьбу 145 для прикрепления к верхнему концу основного корпуса 120.

[0093] Крышка 144 содержит уплотнение 124 для уплотнения на внутренней стороне стенки 121 корпуса, причем крышка 144 будет иметь по меньшей мере одно плечо 150 для выравнивания и удержания крышки 144 на сопрягающихся плечах корпуса 122.

[0094] Кроме того, крышка 144 имеет проход, обеспечивающий возможность скольжения поршня 129 вдоль продольной оси основного корпуса 120. Множество уплотнений предусмотрено для уплотнения внутренней части поршня 129 и внутренней части крышки 146, и внешней стороны поршня 129 с внутренней частью основного корпуса 121. Стравливающий проход 148, пересекающий основной корпус 120, обеспечивает возможность сброса давления и вакуума.

[0095] Поршень 129 выполнен с возможностью перемещения вдоль продольной оси основного корпуса 120 посредством исполнительного механизма. Исполнительный механизм содержит электрический двигатель 140 вместе с редуктором и червячным валом 141 привода шпинделя. Также в состав включена гайка червячного вала привода шпинделя.

[0096] Перемещение поршня 129 вдоль продольной оси обеспечивает возможность выбора для использования конкретного режима очистки. Так происходит потому, что посредством перемещения поршня 129 конкретные проходы могут быть заблокированы или открыты для предотвращения или обеспечения возможности выхода текучей среды из инструмента 1 обследования для целей очистки. Для этого поршень 155 содержит множество наборов проходов (таких как проходы 137), обеспечивающих возможность вытекания текучей среды из инструмента 1 обследования, когда набор проходов 137 соединен с возможностью передачи текучей среды с множеством проходов основного корпуса 151.

[0097] Например, как показано на фиг. 6а, основной корпус 120 содержит множество наборов проходов 123, 136 и 40. Выбор конкретного режима очистки возможен из-за наличия наборов проходов 123, 136 и 40 различного типа. Один набор проходов обеспечивает возможность проведения первого режима очистки; другой набор проходов обеспечивает возможность проведения второго режима очистки; и следующий набор проходов обеспечивает возможность проведения третьего режима очистки. В частности, первый режим очистки выбирают путем обеспечения возможности выхода текучей среды из проходов 40 (называемых здесь фронтальными струйными проходами), как показано на фиг. 6а; второй режим очистки выбирают путем обеспечения возможности выхода текучей среды из проходов 19 (называемых здесь промывочными выпускными отверстиями большого объема), как показано на фиг. 6а; третий режим очистки выбирают путем обеспечения возможности выхода текучей среды из проходов 123 (называемых здесь струйными проходами высокого давления), как показано на фиг. 6а.

[0098] Выбор конкретного набора проходов осуществляют путем перемещения поршня 129. Для этого, различные наборы проходов расположены вдоль основного корпуса 120 в различных положениях относительно друг друга. Благодаря расположению каждого набора проходов в положениях, которые отличаются от положения другого набора проходов обеспечена возможность выбора (путем перемещения поршня 129) конкретного набора проходов, которые обеспечат возможность протекания потока текучей среды из основного корпуса 120 для целей очистки. Оставшиеся наборы проходов не допускают протекания потока текучей среды из основного корпуса 120, так как они заблокированы стенкой поршня 129.

[0099] Благодаря своей конструкции электрические двигатели 140 будут иметь датчики Холла для определения положения поршня 210. Электрический двигатель 140 вместе с редуктором привинчен и уплотнен в водонепроницаемом аккумуляторном отсеке 149.

[00100] Нижний конец поршня 129 функционально связан с электрическим двигателем 140. Для этого нижний конец поршня 129 содержит узел 133 гайки резьбовой шестерни для приема вала 141 шпинделя.

[00101] Тот факт, что поршень 129 функционально связан с электрическим двигателем, обеспечивает возможность перемещения поршня 129 вдоль продольной оси основного корпуса 120. Как было пояснено со ссылкой на первый вариант осуществления изобретения, перемещение поршня 120 (или 80, как указано в описаниях первого варианта осуществления изобретения) обеспечивает возможность выбора для использования конкретного режима очистки.

[00102] На фиг. 7а-7b показано устройство в соответствии с пятым вариантом осуществления изобретения. Устройство в соответствии с пятым вариантом осуществления аналогично устройству в соответствии с устройством согласно четвертому варианту осуществления, и для идентификации одинаковых частей используются одинаковые номера позиций.

[00103] Пятый вариант осуществления изобретения отличается от четвертого варианта осуществления изобретения несколькими признаками. Например, пятый вариант осуществления изобретения содержит поршень 155 (упоминаемый как 129 в четвертом варианте осуществления изобретения) который выполнен с возможностью вращения.

[00104] Вращение поршня 155 вокруг продольной оси обеспечивает возможность выбора для использования конкретного режима очистки. Так происходит потому, что при вращении поршня 155 конкретные каналы могут быть заблокированы или открыты для предотвращения или обеспечения возможности выхода текучей среды из инструмента 1 обследования для целей очистки. Для этого поршень 155 содержит множество наборов проходов (таких как проходы 157), обеспечивая возможность вытекания текучей среды из инструмента 1 обследования, когда набор проходов 157 соединен с возможностью передачи текучей среды с набором проходов основного корпуса 151.

[00105] Например, как показано на фиг. 7а, основной корпус 152 содержит множество наборов проходов 154, 19 и 40. Выбор конкретного способа очистки возможен благодаря наличию наборов проходов 154, 19 и 40 различного типа. Один набор проходов обеспечивает возможность выполнения первого режима очистки; другой наборов проходов обеспечивает возможность выполнения второго режима очистки; и следующий набор проходов обеспечивает возможность выполнения третьего режима очистки. В частности, первый режим очистки выбирают путем обеспечения возможности выхода текучей среды из проходов 40 (называемых здесь фронтальными струйными проходами), как показано на фиг. 7а; второй режим очистки выбирают путем обеспечения возможности выхода текучей среды из проходов 19 (называемых здесь промывочными выпускными отверстиями большого объема), как показано на фиг. 7а; третий режим очистки выбирают путем обеспечения возможности выхода текучей среды из проходов 154 (называемых здесь струйными проходами высокого давления), как показано на фиг. 7а.

[00106] Выбор конкретного набора проходов осуществляют путем вращения поршня 155. Для этого, различные наборы проходов расположены в различных положениях вокруг основного корпуса 152 относительно друг друга. Локализация каждого набора проходов в положениях (вокруг продольной оси основного корпуса 152), которые отличаются от положения другого набора проходов, обеспечивает возможность выбора (путем вращения поршня 155) конкретного набора проходов, которые обеспечат возможность протекания текучей среды из основного корпуса 152 для целей очистки. Оставшиеся наборы проходов не допускают протекания текучей среды из основного корпуса 152, так как они заблокированы стенкой поршня 155.

[00107] Поршень 155 приводят во вращение посредством исполнительного механизма. Исполнительный механизм содержит электрический двигатель 158. Исполнительный механизм содержит электрический двигатель и редуктор 158 с выступом 159 для сцепления с шестерней на нижней стороне поршня 155 для обеспечения вращения поршня 155.

[00108] Как показано на фиг. 8, инструмент 1 обследования в соответствии с настоящими вариантами осуществления изобретения может содержать односторонний откидной клапан 170. То, что инструмент 19 обследования содержит откидной клапан 170, является преимуществом, так как он обеспечивает возможность перекрывания потока текучей среды из ствола скважины в буровую установку. В альтернативных компоновках может быть предусмотрен патрубок с односторонним откидным клапаном, закрепленный между бурильной колонной и инструментом обследования, чтобы предотвратить протекание текучей среды в буровую установку.

[00109] Как показано на фиг. 9, инструмент 1 обследования в соответствии с настоящими вариантами осуществления изобретения может содержать корзину 172 для приема и сбора любого мусора, предотвращая падение мусора в скважину. Процесс очистки и процесс осмотра можно, однако, производить и тогда, когда корзина 172 прикреплена к инструменту 1 обследования. В конкретной компоновке, показанной на фиг. 9, корзина прикреплена посредством одной или более консолей 176.

[00110] Модификации и разновидности, как очевидно специалисту в данной области техники, считаются входящими в объем правовой охраны настоящего изобретения.

[00111] Кроме того, следует понимать, что объем правовой охраны настоящего изобретения не ограничен объемом раскрытых вариантов осуществления. Например, описания выше были приведены применительно к скважинному инструменту обследования для использования в скважине. Однако настоящий инструмент 1 обследования может быть использован для операции бурения любого типа, которая может представлять собой вертикальное, горизонтальное или наклонное бурение. В вариантах осуществления изобретения, относящихся к горизонтальному и наклонному бурению, термины «ближний» и «дальний» могут быть, (соответственно) более подходящими, чем термины «верхний» и «нижний», используемые в предыдущих описаниях. Термины «верхний» и «нижний» используются в предыдущем описании ввиду того, что с первого по пятый варианты осуществления изобретения относятся к скважинным инструментам обследования для использования в скважине. Тем не менее, объем настоящего изобретения не ограничен процессом вертикального бурения.

[00112] В данном описании, если контекст не требует иного, слово «содержать» или его вариации, такие как «содержит» или «содержащий», следует понимать подразумевающими включение заявленного объекта или группы объектов, но не исключение какого-либо другого объекта или группы объектов.

[00113]

1 - узел в сборе

2 - основной корпус

3 - стенка первой разделительной камеры

4 - выравнивающие плечи основного корпуса

5 - стенка плеча основного корпуса

6 - резьбовые отверстия для болтов

7 - установочные винты на основном корпусе

8 - уплотнения плеч на кожухе видеокамеры

9 - резьбовые отверстия для вмещения аккумуляторной крышки

10 - боковой порт для гибкого кабеля

11 - винт крепления видеокамеры

12 - аккумуляторы

13 - колпаки защиты аккумуляторов

14 - видеокамера

15 - электрический двигатель постоянного тока

16 - узел привода шпинделя

17 - пластиковая защитная муфта

18 - комбинация фильтра высокого давления и сопел

19 - выпускные отверстия большого объема

20 - поршень

21 - проход для вала шпинделя

ФИГ. 1, 2

22 - установочный винт на поршне

23 - проход для винта

24 - внутренняя стенка поршня

25 - внешняя стенка поршня

26 - нижний конец поршня со скошенным краем

27 - верхний конец поршня со скошенным краем

28 - конец с внешним скошенным краем, нижний конец поршня

29 - крышка

30 - резьба крышки

31 - выравнивающие плечи крышки

32 - стенка плеча крышки

33 - верхняя внутренняя стенка крышки

34 - отверстия для болтов

35 - выемка для фильтра

36 - фильтр

37 - держатель для стопорного кольца

38 - проход для прохождения текучей среды для очистки

39 - уровень сопел очистки

40 - фронтальные струйные проходы

41 - проход для прохождения воды через сопла

42 - держатель видеокамеры

43 - водозащищенные соединители

44 - провод

45 - уплотнения

46 - кольцевое уплотнение поршня

47 - нижнее уплотнение внутри кожуха, уплотняющее поршень

48 - уплотнения болта на крышке

49, 50 - внутреннее уплотнение на крышке, удерживающей шестерню шпинделя

51 - внешнее уплотнение на крышке, удерживающей шестерню шпинделя

52 - верхнее уплотнение промывки

53 - нижнее уплотнение промывки

54 - внешнее уплотнение поршня

55 - печатная плата

56 - полый провод

57 - поперечные проходы через пластиковую защиту

58 - муфта привода шпинделя

59 - стенка нижнего кожуха корпуса клапана

60 - вторая разделительная камера

61 - крышка, удерживающая шестерню шпинделя

62 - выемка для шпинделя двигателя постоянного тока

63 - стопорные кольца

64 - установочные гайки

65 - поперечные струйные проходы высокого давления

66 - продольные струйные проходы высокого давления

67 - поперечными выпусками струйных сопел могут быть по меньшей мере одно просверленное отверстие или резьба для вмещения винта в сопло

68 - бурильная колонна

69 - аккумуляторная крышка

70 - водозащищенный соединитель

71 - узел уплотнения боковой стенки аккумуляторной крышки

72 - отверстия аккумуляторной крышки

73 - хомут для удерживания видеокамеры

74 - проходы для удерживания видеокамеры

75 - установочный винт для удерживания кожуха видеокамеры

76 - защита видеокамеры

77 - объектив видеокамеры

78 - корпус видеокамеры

79 - водозащищенный объектив

ФИГ. 1, 2

80 - внутренний насосный полый поршень

81 - внутренняя стенка поршня

82 - верхняя наружная стенка поршня

83 - нижняя наружная стенка поршня

84 - пазы ограничителя поршня

85 -проходы в поршне с верхним электродвигателем постоянного тока

86 - упор гидравлического поршня

87 - нижние проходы в поршне электродвигателя постоянного тока

88 - удлиненный нижний гидравлический проход

89 - внутренний скос на дне поршня

90 - внешний скос на дне поршня

91 - внешний верхний скос

92 - стенка поршневой камеры

93 - выравнивающее плечо

94 - отверстия болтов кожуха

95 - нижняя поршневая камера

96 - верхняя поршневая камера

97 - упор нижней поршневой камеры

98 - верхний ограничитель поршня

99 - наружное уплотнение ограничителя поршня

100 - внутреннее уплотнение ограничителя поршня

101 - плечо ограничителя поршня

102 - наружная стенка поршня

103 - отверстия болтов ограничителя поршня

104 - гидравлический электрический двигатель постоянного тока

105 - внутренние болты гидравлического крепления

106 - маслонаполненный кабель и соединитель

107 - водонепроницаемая арматура

ФИГ. 4

108 - бурильная колонна

109 - поршень

110 - уплотнение на поршне

111 - гидравлический двигатель

112 - поперечный гидравлический проход верхней поршневой камеры

113 - продольный гидравлический проход

114 - гидравлическая трубка, проходящая в гидравлический двигатель

115 - поперечный гидравлический проход нижней поршневой камеры

116 - продольный гидравлический проход

117 - гидравлическая трубка, проходящая в гидравлический двигатель

118 - маслонаполненный кабель и соединитель

ФИГ. 5

119 - основной корпус

120 - резьба на основном корпусе для приема крышки

121 - внутренняя стенка основного корпуса

122 - плечо основного корпуса

123 - выпуски поперечных струйных сопел

124 - уплотнение крышки

125 - наружное уплотнение на проходе поршня

126 - внутреннее уплотнение на проходе поршня

127 - верхнее уплотнение выпускного отверстия большого объема

128 - нижнее уплотнение выпуска большого объема

129 - поршень с многовходовым клапаном

130 - наружная стенка поршня

131 - внутренняя стенка поршня

132 - основание поршня

133 - узел гайки резьбовой шестерни

134 - проход шпинделя редуктора

135 - скос на нижнем конце поршня

136 - выпускное отверстие высокого давления

137 - поперечный проход давления

138 - наружное верхнее уплотнение поршня

139 - разделительный проход

140 - электрический двигатель постоянного тока

141 - червячный вал привода шпинделя

142 - проход установочной гайки

143 - установочный винт

144 - монтажная крышка бурильной колонны

145 - нижняя наружная резьба крышки

146 - резьба для присоединения к бурильной колонне

147-плечо крышки

148 - внутренний проход крышки

149 - аккумуляторный отсек

ФИГ. 6

150 - основной корпус

151 - приемная резьба на корпусе для монтажной крышки

152 - внутренняя стенка корпуса клапана

153 - плечо на корпусе

154 - струйное сопло высокого давления

155 - поршень

156 - внешняя стенка поршня

157 - поперечный канал

158 - электрический двигатель постоянного тока

159 - выступ двигателя

160 - редуктор

161 - крышка

162 - резьба на бурильной колонне

163 - нижняя резьба на крышке для монтажа

164 - плечо на крышке

165 - уплотнение для крышки

166 - внутреннее уплотнение поршня

167 - внешнее уплотнение поршня

168 - верхнее уплотнение выпускного отверстия высокого давления

169 - нижнее уплотнение

ФИГ. 7

Изобретение относится к скважинному инструменту и может быть использовано для обследования и очистки ствола скважины. Техническим результатом является снижение трудоемкости процесса обследования ствола скважины. В частности, предложен инструмент обследования, содержащий корпус, имеющий ближний конец, предназначенный для вмещения в себя текучей среды из бурильной колонны, и дальний конец, предназначенный для вмещения в себя оборудования обследования, стенку, имеющую внутреннюю поверхность, образующую первый канал внутри корпуса, и внешнюю поверхность, образующую по меньшей мере часть внешней части корпуса, и поршень, выполненный с возможностью перемещения внутри первого канала. Причем стенка содержит множество проходов, проходящих между каналом и внешней поверхностью для обеспечения соединения между внешней частью корпуса и первым каналом. Поршень выполнен с возможностью его избирательного перемещения между по меньшей мере первым состоянием для обеспечения возможности протекания текучей среды через по меньшей мере один первый проход из множества проходов для подачи текучей среды к первому положению в стволе скважины и вторым состоянием для обеспечения возможности протекания текучей среды через по меньшей мере один второй проход из множества проходов для подачи текучей среды ко второму положению в стволе скважины. 2 н. и 27 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Инструмент обследования, предназначенный для присоединения к бурильной колонне для введения инструмента обследования в ствол скважины, причем инструмент обследования содержит корпус, имеющий ближний конец, предназначенный для вмещения в себя текучей среды из бурильной колонны, и дальний конец, предназначенный для вмещения в себя оборудования обследования, стенку, имеющую внутреннюю поверхность, образующую первый канал внутри корпуса, и внешнюю поверхность, образующую по меньшей мере часть внешней части корпуса, и поршень, выполненный с возможностью перемещения внутри первого канала, причем стенка содержит множество проходов, проходящих между каналом и внешней поверхностью для обеспечения соединения между внешней частью корпуса и первым каналом, причем поршень выполнен с возможностью его избирательного перемещения между по меньшей мере первым состоянием для обеспечения возможности протекания текучей среды через по меньшей мере один первый проход из множества проходов для подачи текучей среды к первому положению в стволе скважины и вторым состоянием для обеспечения возможности протекания текучей среды через по меньшей мере один второй проход из множества проходов для подачи текучей среды ко второму положению в стволе скважины.

2. Инструмент обследования по п.1, в котором первое положение в стволе скважины содержит область ствола скважины, примыкающую к стенке инструмента обследования.

3. Инструмент обследования по п.1 или 2, в котором второе положение в стволе скважины содержит область ствола скважины, предназначенную для обследования посредством оборудования обследования.

4. Инструмент обследования по п.1 или 2, в котором поршень выполнен с возможностью избирательного перемещения в третье положение для обеспечения возможности протекания текучей среды через по меньшей мере один третий проход из множества проходов для подачи текучей среды к дальнему концу корпуса инструмента обследования.

5. Инструмент обследования по п.1 или 2, в котором поршень содержит второй канал для вмещения в себя текучей среды от бурильной колонны.

6. Инструмент обследования по п.1 или 2, в котором поршень выполнен с возможностью перемещения вдоль продольной оси первого канала между первым состоянием и вторым состоянием.

7. Инструмент обследования по п.4, в котором поршень выполнен с возможностью перемещения вдоль продольной оси первого канала между первым состоянием, вторым состоянием и третьим состоянием.

8. Инструмент обследования по п.5, в котором поршень содержит множество четвертых проходов, обеспечивающих возможность протекания текучей среды соответственно из второго канала в любой из по меньшей мере первого, второго и третьего каналов стенки инструмента обследования в процессе перемещения поршня между первым, вторым и третьим состоянием.

9. Инструмент обследования по п.4, в котором поршень выполнен с возможностью избирательного перемещения вдоль продольной оси первого канала между первым состоянием, вторым состоянием и третьим состоянием.

10. Инструмент обследования по п.4, в котором поршень выполнен с возможностью избирательного вращения вокруг продольной оси первого канала между первым состоянием, вторым состоянием и третьим состоянием.

11. Инструмент обследования по любому из пп.1, 2, 7-10, в котором по меньшей мере один второй проход содержит проходы большого объема.

12. Инструмент обследования по любому из пп.1, 2, 7-10, в котором по меньшей мере один третий проход содержит струйные проходы высокого давления.

13. Инструмент обследования по любому из пп.1, 2, 7-10, в котором по меньшей мере один первый проход содержит фронтальные струйные проходы.

14. Инструмент обследования по п.11, в котором поршень, при его нахождении во втором положении, обеспечивает возможность выхода текучей среды из кожуха через проходы большого объема, но препятствует протеканию текучей среды через фронтальные струйные проходы и через струйные проходы высокого давления.

15. Инструмент обследования по п.11, в котором поршень, при его нахождении в третьем положении, обеспечивает возможность выхода текучей среды из кожуха через струйные проходы высокого давления, но препятствует протеканию текучей среды через проходы большого объема и через фронтальные струйные проходы.

16. Инструмент обследования по п.11, в котором поршень, при его нахождении в первом положении, обеспечивает возможность выхода текучей среды из кожуха через фронтальные струйные проходы, но препятствует протеканию текучей среды через проходы большого объема и через струйные проходы высокого давления.

17. Инструмент обследования по любому из пп.1, 2, 7-10, 14-16, в котором поршень функционально связан по меньшей мере с одним исполнительным механизмом для перемещения поршня вдоль продольной оси корпуса инструмента обследования.

18. Инструмент обследования по п.17, в котором исполнительный механизм содержит камеру поршня, причем камера поршня имеет нижнюю камеру и верхнюю камеру, при этом верхняя и нижняя камеры соединены с возможностью передачи текучей среды для избирательного перемещения поршня вдоль продольной оси корпуса инструмента обследования.

19. Инструмент обследования по п.18, в котором электрический двигатель содержит электрический двигатель, содержащий червячный вал привода шпинделя, функционально связанный с поршнем, для перемещения поршня вдоль продольной оси корпуса инструмента обследования.

20. Инструмент обследования по п.17, в котором исполнительный механизм содержит электрический двигатель, функционально связанный с дальним концом поршня для избирательного вращения поршня вокруг продольной оси корпуса инструмента обследования.

21. Инструмент обследования по любому из пп.1, 2, 7-10, 14-16, 18-20, дополнительно содержащий наружную муфту, содержащую выпускные отверстия, соединенные с возможностью передачи текучей среды с множеством проходов корпуса, для обеспечения возможности прохождения текучей среды через выпускные отверстия наружной муфты.

22. Инструмент обследования по п.12, в котором струйные проходы высокого давления содержат фильтрующие сопла высокого давления для фильтрации текучей среды.

23. Инструмент обследования по любому из пп.1, 2, 7-10, 14-16, 18-20 или 22, в котором оборудование обследования содержит видеокамеру.

24. Инструмент обследования по любому из пп.1, 2, 7-10, 14-16, 18-20 или 22, дополнительно содержащий источник электрической энергии, выполненный с возможностью электрического соединения с электрическими двигателями и оборудованием обследования.

25. Инструмент обследования по п.24, в котором источник энергии содержит аккумулятор, выполненный с возможностью расположения в корпусе инструмента обследования.

26. Инструмент обследования по любому из пп.1, 2, 7-10, 14-16, 18-20, 22 или 25, в котором ближний конец корпуса инструмента обследования содержит односторонний створчатый клапан.

27. Инструмент обследования по любому из пп.1, 2, 7-10, 14-16, 18-20, 22 или 25, в котором ближний конец корпуса инструмента обследования содержит односторонний створчатый патрубок.

28. Инструмент обследования по любому из пп.1, 2, 7-10, 14-16, 18-20, 22 или 25, в котором дальний конец корпуса инструмента обследования содержит корзину, выполненную с возможностью сбора мусора.

29. Бурильная колонна, содержащая инструмент обследования по любому из пп.1-28.