НАДДОЛОТНЫЙ МОДУЛЬ Российский патент 2020 года по МПК E21B47/12 

Изобретение относится к области промысловых геофизических исследований и предназначено для измерения забойных параметров скважины в процессе наклонно-направленного и горизонтального бурения, в частности к устройствам, позволяющим получать информацию в непосредственной близости от долота.

Известен наддолотный модуль, содержащий корпус с центральным промывочным отверстием. На корпусе расположен центральный электрод, размещенный между изоляторами и электрически изолированный от корпуса. Электронные схемы и источник питания размещены в выемках корпуса и защищены с внешней стороны кожухом -центральным электродом (патент РФ №27839, МПК Е21В 47/12, 2000 г.).

За прототип принята конструкция наддолотного модуля по патенту РФ №2633884, МПК Е21В 47/00, 2012 г.). Корпус наддолотного модуля выполнен в виде электрического разделителя известной конструкции и состоит из ниппельной и муфтовой частей, соединенных по конической винтовой поверхности через электроизоляционный материал. Датчики и батарейный блок размещены в выемках герметичной части корпуса. Снаружи они закрыты защитной гильзой.

Во всех известных конструкциях наддолотных модулей источник питания размещен вместе с датчиками в герметичной части корпуса. Используемые в качестве источника питания батарейки имеют непродолжительный срок службы. Фактически источник питания наддолотного модуля является одноразовым и требует замены после каждого рейса. Такая замена представляет собой достаточно сложную операцию, которую трудно выполнить на буровой. В частности, при использовании наддолотного модуля по патенту №2633884 для замены батарейного блока необходимо снять фиксирующую втулку, снять изолятор, закрывающий разъемное соединение ниппельной и муфтовой частей наддолотного модуля, снять защитную гильзу, заменить батарею, потом снова установить защитную гильзу, изолятор и фиксирующую втулку. При установке защитной гильзы необходимо обеспечить ее герметичность с помощью набора уплотнительных колец, что подразумевает выполнение минимального сборочного зазора, требующего определенных сборочных приспособлений, недоступных в условиях буровой.

Все эти операции практически невозможно провести на буровой, поэтому для замены батареек требуется доставка оборудования в сервисный центр.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является продление срока использования наддолотного модуля без вывоза в сервисный центр за счет обеспечения возможности замены батарейного блока на буровой.

Указанная задача решается тем, что в наддолотном модуле, содержащем корпус с центральным отверстием, образованный из муфтовой и ниппельной частей, разделенных конической резьбовой поверхностью через электроизоляционный материал, и размещенные в выемках герметичной части корпуса электронные платы, закрытые с наружной стороны защитным кожухом, источник питания размещен в отдельном корпусе и установлен в проточной части наддолотного модуля, корпус источника питания состоит из двух частей, соединенных по конической резьбовой поверхности с электроизоляционным материалом в зазоре резьбы, одна из частей корпуса источника питания соединена с герметичной частью корпуса наддолотного модуля, в которой размещены электронные платы, а другая часть корпуса источника питания соединена с нижней частью корпуса наддолотного модуля.

На фиг. 1 представлена конструкция наддолотного модуля. Наддолотный модуль имеет составной корпус, образованной ниппельной 1 и муфтовой 2 частями, соединенными по коническому резьбовому соединению 3, в зазоре которого установлен электроизоляционный материал. В герметичной муфтовой части 2 корпуса наддолотного модуля выполнены выемки 4, в которых размещены электронные платы 5 (модуль инклинометрии, гамма-детектор, система управления НДМ и др.) закрытые с наружной стороны защитным кожухом 6. В местах окончания конического резьбового соединения установлены изоляторы 7 и 8. Коническое резьбовое соединение 3 с электроизоляционным слоем, изоляторы 7 и 8 разделяют корпус наддолотного модуля и образуют диполь.

В проточной части 9 наддолотного модуля с помощью винтов 10, 11 и центратора 12 установлен источник пихания - батарейный блок 13 в герметичном корпусе, состоящем из двух частей - верхнего центратора 14 и обечайки 15, соединенных между собой по коническому резьбовому соединению 16 через электроизоляционный материал, установленный в зазоре соединения. С нижней стороны герметичный корпус батарейного блока закрыт пробкой 17. С наружной стороны корпуса источника питания нанесен электроизоляционный слой 18. Электроэнергия от батарейного блока 13 через разъем 19 по проводам 20, выведенным через отверстие в винте 11, питает электронные платы 5 наддолотного модуля.

Наддолотный модуль работает следующим образом. Батарейный блок 13 создает напряжение для питания электронных плат 5, расположенных в герметичной части 2 корпуса наддолотного модуля. Полученная информация передается в основную телесистему в виде электромагнитного сигнала через диполь, один полюс которого включает верхний центратор корпуса источника питания 14, герметичную часть 2 наддолотного модуля и корпус винтового забойного двигателя (не показан), а другой - обечайку 15 корпуса источника питания, центратор 12, нижнюю частью 1 корпуса наддолотного модуля и долото (не показано).

При эксплуатации наддолотного модуля требуется замена батарейного блока 13 после каждого рейса. Для его извлечения достаточно открутить пробку 17 и извлечь батарейный блок 13. После замены батарейного блока 13 закручивают пробку 17. Эту операцию легко выполнить на буровой. Разборка разделителя не требуется.

В то время, когда батарейный блок 13 извлечен из корпуса, цепь передачи сигнала на нижний электрод разомкнута. Это позволяет провести диагностику - измерить сопротивление изоляции между нижним и верхним электродами разделителя НДМ.

Возможность замены батарейного блока на буровой продлевает срок использования наддолотного модуля без вывоза в сервисный центр.

Изобретение относится к области промысловых геофизических исследований и предназначено для измерения забойных параметров скважины в процессе наклонно-направленного и горизонтального бурения, в частности к устройствам, позволяющим получать информацию в непосредственной близости от долота. Технический результат - продление срока использования наддолотного модуля без вывоза в сервисный центр за счет обеспечения возможности замены батарейного блока на буровой. Наддолотный модуль содержит корпус с центральным отверстием, образованный из муфтовой и ниппельной частей, разделенных конической резьбовой поверхностью через электроизоляционный материал, и размещенные в выемках герметичной части корпуса электронные платы, закрытые с наружной стороны защитным кожухом, при этом источник питания размещен в отдельном корпусе и установлен в проточной части наддолотного модуля. Корпус источника питания состоит из двух частей, соединенных по конической резьбовой поверхности с электроизоляционным материалом в зазоре резьбы, одна из частей корпуса источника питания соединена с герметичной частью корпуса наддолотного модуля, в которой размещены электронные платы, а другая часть корпуса источника питания соединена с нижней частью наддолотного модуля. 1 ил.

Наддолотный модуль, содержащий корпус с центральным отверстием, образованный из муфтовой и ниппельной частей, разделенных конической резьбовой поверхностью через электроизоляционный материал, и размещенные в выемках герметичной части корпуса электронные платы, закрытые с наружной стороны защитным кожухом, отличающийся тем, что источник питания размещен в отдельном корпусе и установлен в проточной части наддолотного модуля, корпус источника питания состоит из двух частей, соединенных по конической резьбовой поверхности с электроизоляционным материалом в зазоре резьбы, одна из частей корпуса источника питания соединена с герметичной частью корпуса наддолотного модуля, в которой размещены электронные платы, а другая часть корпуса источника питания соединена с нижней частью наддолотного модуля.