СКВАЖИННЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ВЫДВИГАНИЯ ВЫДВИЖНОГО ЭЛЕМЕНТА В СКВАЖИНЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИНСТРУМЕНТОМ ОПЕРАЦИИ В СКВАЖИНЕ И СКВАЖИННЫЙ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ СНАРЯД, СОДЕРЖАЩИЙ СКВАЖИННЫЙ ИНСТРУМЕНТ Российский патент 2023 года по МПК E21B23/01 E21B23/03 E21B23/14 

Описание патента на изобретение RU2804462C2

Настоящее изобретение относится к скважинному инструменту для выдвигания выдвижного элемента в скважине для выполнения инструментом операции в скважине. Изобретение также относится к скважинному инструментальному снаряду, содержащему скважинный инструмент и приводной модуль для продвижения инструментального снаряда вперед в скважине.

В известных инструментах, например в анкерном инструменте, известном из WO 2008/128542, где выдвижные анкерные части выдвигаются гидравлическими средствами и втягиваются пружиной, выдвигание анкерных частей ограничено из-за размера пружины. Когда инструмент глубоко погружается в скважину, давление в скважине увеличивается, и поэтому инструмент часто требует компенсации давления, чтобы корпус инструмента не сминался. Таким образом, давление внутри инструмента увеличивается на поверхности, оказывая давление на анкерные части, и поэтому пружина должна быть очень сильной, чтобы иметь возможность удерживать анкерные части внутри инструмента при погружении с поверхности в скважину. Соответственно, существует потребность в другом решении, чтобы обеспечить анкерный инструмент с большим диапазоном радиального выдвигания.

Задачей настоящего изобретения является полное или частичное устранение вышеуказанных недостатков и изъянов предшествующего уровня техники. Более конкретно, задачей является создание улучшенного скважинного инструмента, который обеспечивает возможность выдвигания частей радиально наружу на большую длину, чем в известных инструментах.

Вышеупомянутые задачи, а также многочисленные другие задачи, преимущества и признаки, очевидные из приведенного ниже описания, выполнены в решении согласно настоящему изобретению с помощью скважинного инструмента для выдвигания выдвижного элемента в скважине для выполнения инструментом операции в скважине, содержащего:

- корпус инструмента, имеющий внешний диаметр инструмента и продольную протяженность,

- радиальный проход, проходящий в радиальном направлении перпендикулярно продольной протяженности, причем радиальный проход имеет первую часть прохода, имеющую первый внутренний диаметр, и вторую часть прохода, имеющую второй внутренний диаметр больше первого внутреннего диаметра,

- выдвижной элемент, расположенный и образующий поршень в радиальном проходе, причем выступающий элемент имеет открытый первый конец и закрытый второй конец, выдвижной элемент имеет втянутое положение и выдвинутое положение, в котором второй конец выдвинут из первой части прохода, выдвижной элемент содержит на втором конце первую часть элемента, имеющую первый внешний диаметр, соответствующий первому внутреннему диаметру, и вторую часть элемента, имеющую второй внешний диаметр, соответствующий второму внутреннему диаметру, и в выдвинутом положении выдвижной элемент и вторая часть прохода образуют кольцевую полость, закрытую второй частью элемента,

- полую основную часть, имеющую открытый конец и закрытый конец, причем открытый конец проходит в открытый первый конец выдвижного элемента, образуя камеру между ними, а открытый конец полой основной части имеет внешний диаметр, который соответствует внутреннему диаметру выдвижного элемента,

- по меньшей мере один пружинный элемент, расположенный в камере и соединенный с закрытым первым концом выдвижного элемента и с закрытым концом полой основной части для втягивания выдвижного элемента, и

- насос, выполненный с возможностью закачивания текучей среды в камеру через канал для текучей среды для перемещения выдвижного элемента в выдвинутое положение,

при этом кольцевая полость заполнена текучей средой, которая покидает кольцевую полость, когда выдвижной элемент изменяет свое выдвинутое положение, уменьшая до минимума кольцевую полость.

Также, скважинный инструмент может быть анкерным инструментом, выполненным с возможностью анкерного крепления инструмента в определенном положении в скважине, причем выдвижной элемент является анкерным выдвижным элементом.

Кроме того, кольцевая полость может иметь первую протяженность полости в направлении продольной протяженности, составляющую по меньшей мере 20% диаметра инструмента.

Дополнительно, кольцевая полость может иметь вторую протяженность полости, перпендикулярную продольной протяженности, которая меньше протяженности первой полости.

Дополнительно, скважинный инструмент может содержать первый уплотнительный элемент, выполненный с возможностью обеспечения уплотнения между первой частью элемента и первой частью прохода, а вторая часть элемента может содержать второй уплотнительный элемент, выполненный с возможностью обеспечения уплотнения между второй частью элемента и второй частью прохода и, таким образом, герметизации кольцевой полости.

Кроме того, на внешней поверхности открытого конца полой основной части может быть расположен третий уплотнительный элемент, выполненный с возможностью обеспечения уплотнения между полой основной частью и выдвижным элементом и, таким образом, герметизации камеры.

Дополнительно, пружина может быть втягивающей пружиной.

Кроме того, закрытый второй конец может иметь внешнюю поверхность.

Дополнительно, внешняя поверхность закрытой второй части может иметь ключевой профиль, совпадающий с канавкой в скользящей муфте для втягивания муфты.

Также, на внешней поверхности закрытой второй части может быть расположено пробивное долото.

Дополнительно, внешняя поверхность закрытой второй части может иметь средства увеличения трения, например небольшие выступы, небольшие канавки или подобные элементы.

Кроме того, первая часть прохода может быть образована первым кольцевым фланцем в корпусе инструмента, а вторая часть элемента может иметь форму второго кольцевого фланца, причем кольцевая полость образована между первым кольцевым фланцем и вторым кольцевым фланцем.

Дополнительно, камера может быть соединена по текучей среде с кольцевой полостью через насос или гидравлическую секцию.

Кроме того, насос может всасывать жидкость из кольцевой полости и закачивать ее в камеру для выдвигания выдвижного элемента.

Дополнительно, кольцевая полость может быть заполнена текучей средой из камеры через гидравлическую секцию.

Также, насос может закачивать текучую среду в кольцевую полость из камеры для втягивания выдвижного элемента.

Дополнительно, гидравлическая секция может содержать аккумулятор.

Кроме того, инструмент может содержать двигатель для приведения в действие насоса.

Дополнительно, инструмент может содержать проводную линию, кабель, такой как оптический кабель, или электронную линию связи.

Также, двигатель может получать питание через проводную линию, кабель, такой как оптический кабель, или электронную линию связи через электронную секцию.

Кроме того, выдвижной элемент и полая основная часть могут накладываться во втянутом положении выдвижного элемента, причем наложение превышает по длине 50% внешнего диаметра инструмента.

Кроме того, вторая часть элемента может выступать из первой части элемента перпендикулярно радиальному направлению, образуя выдвинутую область, а текучая среда в камере может затем давить на область камеры внутренней поверхности первой части элемента выдвижного элемента, чтобы выдвигать выдвижной элемент, при этом выдвинутая область и область камеры по существу имеют одинаковый размер.

Дополнительно, скважинный инструмент может содержать компенсатор, выполненный с возможностью создания небольшого избыточного давления с помощью инструмента.

Кроме того, инструмент может содержать несколько выдвижных элементов, расположенных так, что первый выдвижной элемент выдвинут в первом направлении, а смежный второй выдвижной элемент выдвинут во втором направлении, противоположном первому направлению.

Дополнительно, скважинный инструмент согласно настоящему изобретению может содержать третий выдвижной элемент, выдвигаемый в третьем направлении, перпендикулярном первому направлению, и смежный четвертый выдвижной элемент, выдвигаемый в четвертом направлении, противоположном третьему направлению.

Кроме того, полая основная часть может быть отдельной частью, прикрепленной к корпусу и образующей часть внешней поверхности инструмента.

Дополнительно, часть канала для текучей среды может частично проходить в закрытый конец полой основной части для направления текучей среды в камеру.

Также, закрытый конец полой основной части может образовывать часть внешней поверхности инструмента.

Дополнительно, вторая часть элемента может разделять вторую часть прохода на кольцевую полость и вторую полость, которая сообщается по текучей среде с отверстием в инструменте для обеспечения сообщения по текучей среде между скважиной и второй полостью.

Кроме того, часть канала для текучей среды может проходить параллельно продольной протяженности инструмента за выдвижной элемент.

Кроме того, камера может иметь продольную протяженность вдоль продольной протяженности инструмента.

Дополнительно, инструмент может иметь по меньшей мере две пружины, расположенные в камере, соответствующие продольной протяженности камеры.

Кроме того, второй проход может иметь протяженность, составляющую по меньшей мере 50% диаметра инструмента.

Наконец, изобретение также относится к скважинному инструментальному снаряду, содержащему скважинный инструмент и приводной модуль для продвижения инструментального снаряда вперед в скважине.

Изобретение и его многочисленные преимущества описаны более подробно ниже со ссылкой на прилагаемые схематические чертежи, на которых для целей иллюстрации показаны некоторые неограничивающие варианты осуществления, и на которых:

- на фиг.1 показан скважинный инструмент, имеющий несколько выдвижных элементов,

- на фиг.2 показан частичный вид в разрезе скважинного инструмента, имеющего выдвижной элемент,

- на фиг.3A показан вид сверху выдвижного элемента, если смотреть с закрытого конца,

- на фиг.3B показан вид снизу выдвижного элемента с фиг.3A, если смотреть с открытого конца,

- на фиг.4A показан вид сверху другого выдвижного элемента, если смотреть с закрытого конца,

- на фиг.4B показан вид снизу выдвижного элемента с фиг.4A, если смотреть с открытого конца,

- на фиг.5 показан частичный вид в разрезе другого скважинного инструмента, имеющего выдвижной элемент, и

- на фиг.6 показан инструментальный снаряд, имеющий другой скважинный инструмент, имеющий несколько выдвижных элементов и приводной модуль.

Все чертежи являются очень схематичными и не обязательно выполнены в масштабе, причем на них показаны только те детали, которые необходимы для пояснения изобретения, при этом другие детали не показаны или просто подразумеваются.

На фиг.1 показан скважинный инструмент 1 для выдвигания множества выдвижных элементов в скважине для выполнения инструментом операции в скважине. Операция может заключаться в установке или вытягивании пробки в скважине, следовательно, скважинному инструменту необходимо анкерно закрепить инструментальный снаряд с установочным или вытягивающим инструментом путем выдвигания выдвижных элементов. Скважинный инструмент содержит корпус 2 инструмента, имеющий внешний диаметр ODT инструмента и продольную протяженность L.

Как показано на фиг.2, скважинный инструмент дополнительно содержит радиальный проход 3, проходящий в радиальном направлении LR, перпендикулярном продольной протяженности. Радиальный проход не обязательно является сквозным отверстием, но имеет первую часть 4 прохода, имеющую первый внутренний диаметр ID1, и вторую часть 5 прохода, имеющую второй внутренний диаметр ID2, больший, чем первый внутренний диаметр. Скважинный инструмент 1 дополнительно содержит выдвижной элемент 6, расположенный в радиальном проходе 3 и образующий поршень в радиальном проходе. Выдвижной элемент 6 имеет открытый первый конец 7 и закрытый второй конец 8. Выдвижной элемент имеет втянутое положение (показано на фиг.1) и выдвинутое положение, в котором второй конец 8 выдвинут из первой части 4 прохода. Выдвижной элемент 6 содержит на втором конце 8 первую часть 9 элемента, имеющую первый внешний диаметр OD1, соответствующий первому внутреннему диаметру ID1. Выдвижной элемент 6 содержит на первом конце 7 вторую часть 10 элемента, имеющую второй внешний диаметр OD2, соответствующий второму внутреннему диаметру. Во втянутом положении выдвижной элемент и вторая часть прохода образуют кольцевую полость 29, закрытую второй частью элемента. Скважинный инструмент дополнительно содержит полую основную часть 11, имеющую открытый конец 12 и закрытый конец 20. Открытый конец 12 основной части 11 проходит в открытый первый конец выдвижного элемента, образуя камеру 28 между ними. Полая основная часть имеет внешний диаметр ODH на открытом конце 12, который соответствует внутреннему диаметру IDP выдвижного элемента. Пружинный элемент 14 представляет собой втягивающую пружину, которая расположена в камере и соединена с закрытым первым концом 7 выступающего элемента 6 и с закрытым концом 20 полой основной части 11 для втягивания выдвижного элемента 6, когда выдвижной элемент был выдвинут. Скважинный инструмент дополнительно содержит насос 15, выполненный с возможностью закачивания текучей среды в камеру 28 через канал 16 для текучей среды для перемещения выдвижного элемента в выдвинутое положение. Кольцевая полость 29 заполнена текучей средой, которая покидает кольцевую полость, когда выдвижной элемент изменяет свое выдвинутое положение, уменьшая до минимума кольцевую полость.

Благодаря тому, что кольцевая полость 29 заполнена текучей средой, как и камера 28, инструмент компенсирует давление, а кольцевая полость выравнивает давление в камере. Кроме того, нет необходимости в особо сильной пружине, поскольку кольцевая полость 29 выравнивает давление в камере. Когда больше нет необходимости в особо сильной пружине, пружину можно сделать значительно меньше и с большим расстоянием смещения, и такая меньшая пружина не занимает столько места при полном сжатии. Из-за большего расстояния смещения выдвижной элемент 8 может выступать значительно дальше в радиальном направлении от внешней поверхности 47 инструмента.

Скважинный инструмент представляет собой анкерный инструмент на фиг.1, выполненный с возможностью анкерного крепления инструмента в определенном положении в скважине, а выдвижной элемент является анкерным выдвижным элементом. В другом варианте осуществления выдвижной элемент имеет ключевой профиль на внешней поверхности 46, совпадающий с канавкой в скользящей муфте для втягивания муфты, или, как показано на фиг.5, имеет пробивное долото 27, расположенное на внешней поверхности закрытой второй части выдвижного элемента. За счет того, что кольцевая полость уравновешивает камеру, можно в равной степени увеличить радиальную область действия пробивного долота или ключа.

Как показано на фиг.2, первая часть 4 прохода образована первым кольцевым фланцем 21 в корпусе инструмента, а первый кольцевой фланец 21 содержит канавку, в которой расположен первый уплотнительный элемент 41, выполненный с возможностью обеспечения уплотнения между первой частью элемента и первой частью прохода. Кроме того, вторая часть элемента содержит второй уплотнительный элемент 42, выполненный с возможностью обеспечения уплотнения между второй частью элемента и второй частью прохода и, таким образом, герметизации кольцевой полости. На внешней поверхности 45 открытого конца полой основной части расположен третий уплотнительный элемент 43, выполненный с возможностью обеспечения уплотнения между полой основной частью 11 и выдвижным элементом 6 и, таким образом, герметизации камеры 28. Закрытый второй конец 8 имеет внешнюю поверхность 46, которая предназначена для прижатия к стенке скважинной трубчатой конструкции стенки ствола скважины. Внешняя поверхность закрытой второй части имеет средства увеличения трения, например небольшие выступы, небольшие канавки или подобные элементы.

Как показано на фиг.2, кольцевая полость 29 имеет первую протяженность LC1 полости в направлении продольной протяженности, составляющую по меньшей мере 10% диаметра инструмента, предпочтительно по меньшей мере 20% диаметра инструмента, еще более предпочтительно по меньшей мере 40% диаметра инструмента. Первая протяженность полости зависит от прочности радиального выступа и наличия очень высокого давления в скважине.

Как показано на фиг.2, первая часть 4 прохода образована первым кольцевым фланцем 21 в корпусе инструмента, а вторая часть 10 элемента имеет форму второго кольцевого фланца 22, причем кольцевая полость 29 образована между первым кольцевым фланцем и вторым кольцевым фланцем. Вторая часть 10 элемента выступает из первой части 9 элемента перпендикулярно радиальному направлению, образуя выступающую область AP, и текучая среда в камере оказывает давление на область AC камеры внутренней поверхности 30 первой части 9 элемента выдвижного элемента 6 для выдвигания выдвижного элемента. Как показано на фиг.3A, 3B, 4A и 4B, выступающая область AP и область AC камеры по существу имеют одинаковый размер.

Как показано на фиг.4A и 4B, кольцевая полость 29 имеет вторую протяженность LC2 полости, перпендикулярную продольной протяженности, которая меньше, чем первая протяженность полости. Как показано на фиг.3A и 3B, вторая протяженность LC2 полости равна первой протяженности LC1 полости.

Камера 28 с фиг.2 и 5 соединена по текучей среде с кольцевой полостью 29 через насос 15 и гидравлическую секцию 23, показанную на фиг.1. Насос всасывает текучую среду из кольцевой полости 29 через канал 16B для текучей среды (показан на фиг.2) и закачивает ее в камеру 28 для выдвигания выдвижного элемента 6. Когда выдвижной элемент втянут, кольцевая полость 29 заполняется текучей средой 25 из камеры через гидравлическую секцию 23, как показано на фиг.1. Таким образом, при втягивании выдвижного элемента 6 текучая среда всасывается из камеры 28 в кольцевую полость 29 насосом, или пружина 14 втягивает выдвижной элемент. Гидравлическая секция может содержать аккумулятор. Инструмент 1 дополнительно содержит двигатель 17 для приведения в действие насоса. Инструмент соединен с проводной линией 18, кабелем, таким как оптический кабель, или электронной линией связи. Двигатель получает питание через проводную линию, кабель, такой как оптический кабель, или электронную линию связи через электронную секцию 26. Скважинный инструмент дополнительно содержит компенсатор 24, выполненный с возможностью создания небольшого избыточного давления внутри инструмента. Как показано на фиг.1, инструмент содержит несколько выдвижных элементов 6, 6A, 6B, 6C, 6D, расположенных так, что первый выдвижной элемент 6A выступает в первом направлении L1, а смежный второй выдвижной элемент 6B выступает во втором направлении L2, противоположном первому направлению. Третий выдвижной элемент 6C выступает в третьем направлении L3, перпендикулярном первому направлению, а смежный четвертый выдвижной элемент 6D выступает в четвертом направлении L4, противоположном третьему направлению.

Как показано на фиг.2 и 5, полая основная часть представляет собой отдельную часть 19, прикрепленную к корпусу и образующую часть внешней поверхности 47 инструмента. Выдвижной элемент 6 и полая основная часть накладываются во втянутом положении выдвижного элемента, причем наложение превышает по длине 50% внешнего диаметра инструмента. Часть канала 16 для текучей среды частично проходит в закрытый конец 20 полой основной части 11 для направления текучей среды в камеру 28. Закрытый конец 20 полой основной части 11 образует часть внешней поверхности 47 инструмента. Вторая часть 10 элемента разделяет вторую часть 5 прохода на кольцевую полость и вторую полость 31. Вторая полость 31 сообщается по текучей среде с отверстием 32 (показано на фиг.1) в инструменте 1 для обеспечения сообщения по текучей среде между скважиной и второй полостью, так что, когда выдвижной элемент выдвигается, скважинная текучая среда втягивается во вторую полость 31, и когда выдвижной элемент снова втягивается, вторая полость 31 снова выбрасывает скважинную текучую среду.

Как показано на фиг.4B, камера 28 имеет продольную протяженность L10, которая проходит вдоль продольной протяженности инструмента. Благодаря наличию камеры с продольной протяженностью инструмент может иметь место по меньшей мере для двух пружин 14, расположенных в камере 28, соответствующих продольной протяженности камеры, как показано на фиг.5. Вторая часть 5 прохода имеет протяженность, составляющую по меньшей мере 50% диаметра инструмента, а как показано на фиг.5, вторая часть 5 канала имеет протяженность, составляющую по меньшей мере 75% диаметра инструмента.

Как показано на фиг.1, часть канала 16 для текучей среды проходит параллельно продольной протяженности инструмента за выдвижной элемент 6. В других частях инструмента канал 16 для текучей среды проходит в центре инструмента.

На фиг.6 показан скважинный инструментальный снаряд, содержащий описанный выше скважинный инструмент и приводной модуль 50 для продвижения инструментального снаряда вперед в скважине. Хотя это не показано, инструментальный снаряд может содержать толкающий инструмент, который представляет собой инструмент, обеспечивающий осевое усилие. Толкающий инструмент содержит электрический двигатель для приведения в действие насоса. Насос закачивает текучую среду в корпус поршня для перемещения действующего в нем поршня. Поршень расположен на ходовой штанге. Насос может закачивать текучую среду в корпус поршня с одной стороны и одновременно откачивать текучую среду с другой стороны поршня.

Под текучей средой или скважинной текучей средой понимается любой тип текучей среды, которая может присутствовать в нефтяной или газовой скважине, например, природный газ, нефть, буровой раствор, сырая нефть, вода и так далее. Под газом подразумевается любой тип газовой смеси, присутствующей в скважине, законченной или не закрепленной обсадными трубами, а под нефтью подразумевается любой тип нефтяной смеси, например, сырая нефть, нефтесодержащая текучая среда и т. д. Таким образом, в состав газа, нефти и воды могут входить другие элементы или вещества, которые не являются газом, нефтью и/или водой, соответственно.

Под обсадной колонной или скважинной трубчатой металлической конструкцией подразумевается любой вид трубы, трубчатого элемента, трубопровода, хвостовика, колонны труб и т. д., используемых в скважине при добыче нефти или природного газа.

В том случае, когда невозможно полностью погрузить инструмент в обсадную колонну, для проталкивания инструмента до нужного положения в скважине может быть использован приводной модуль 50, такой как скважинный трактор, как показано на фиг.6. Скважинный трактор может иметь выдвигаемые рычаги 51, имеющие колеса 52, причем колеса входят в контакт с внутренней поверхностью обсадной колонны для продвижения трактора и инструмента вперед в скважине. Скважинный трактор представляет собой любой вид приводного инструмента, способного толкать или тянуть инструменты в скважине, например, Well Tractor®.

Хотя изобретение описано выше в связи с предпочтительными вариантами осуществления изобретения, для специалиста в данной области техники будет очевидно, что возможны несколько модификаций без выхода за пределы объема правовой охраны изобретения, определяемого прилагаемой формулой изобретения.

Похожие патенты RU2804462C2

название год авторы номер документа
МОДУЛЬНЫЙ СКВАЖИННЫЙ ИНСТРУМЕНТ 2012
  • Халлунбек Йерген
RU2598955C2
СКВАЖИННОЕ УСТРОЙСТВО И СКВАЖИННАЯ СИСТЕМА 2017
  • Кумар Сатиш
RU2730165C2
СКВАЖИННЫЙ ИНСТРУМЕНТ, ИМЕЮЩИЙ РАДИАЛЬНО ВЫДВИЖНЫЕ ДЕТАЛИ 2004
  • Эддисон Алан Мартин
  • Адам Марк
RU2341639C2
СПУСКАЕМЫЙ НА КАБЕЛЕ СКВАЖИННЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ 2014
  • Енсен Свен Карстен
  • Борн Руне Гарберс
RU2658922C2
СКВАЖИННЫЙ ТРУБОРЕЗНЫЙ ИНСТРУМЕНТ 2012
  • Халлунбек Йерген
RU2595028C2
СКВАЖИННЫЙ РАБОЧИЙ ИНСТРУМЕНТ 2017
  • Андерсен Томас Суне
RU2738199C2
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ СНАРЯД ДЛЯ КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА СКВАЖИНЫ, СКВАЖИННАЯ СИСТЕМА, СОДЕРЖАЩАЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ СНАРЯД ДЛЯ КАПИТАЛЬНОГО РЕМОНТА СКВАЖИНЫ, И СПОСОБ РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ЗАКАНЧИВАНИЯ СКВАЖИНЫ 2019
  • Крюгер Кристиан
RU2810258C2
СКВАЖИННЫЙ ТОЛКАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ 2016
  • Соммер Расмус
RU2705666C2
СКВАЖИННЫЙ ЗАКАЧИВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ 2012
  • Халлунбек Йерген
  • Стехр Ларс
  • Эвертсен Стеффен
RU2596811C2
НАПРАВЛЕННОЕ БУРЕНИЕ ПУТЕМ ИЗМЕНЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ СТВОЛА СКВАЖИНЫ 2019
  • Даунтон, Джеффри Чарльз
  • Маршал, Джонатан
  • Вулстон, Скотт Ричард
RU2771307C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 804 462 C2

Реферат патента 2023 года СКВАЖИННЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ВЫДВИГАНИЯ ВЫДВИЖНОГО ЭЛЕМЕНТА В СКВАЖИНЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИНСТРУМЕНТОМ ОПЕРАЦИИ В СКВАЖИНЕ И СКВАЖИННЫЙ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ СНАРЯД, СОДЕРЖАЩИЙ СКВАЖИННЫЙ ИНСТРУМЕНТ

Заявлена группа изобретений, включающая: скважинный инструмент для выдвигания выдвижного элемента в скважине для выполнения инструментом операции в скважине и скважинный инструментальный снаряд. Техническим результатом является создание улучшенного скважинного инструмента, который обеспечивает возможность выдвигания частей радиально наружу на большую длину, чем в известных инструментах. Скважинный инструмент для выдвигания выдвижного элемента содержит корпус инструмента, имеющий внешний диаметр инструмента и продольную протяженность. Также содержит радиальный проход, проходящий в радиальном направлении перпендикулярно продольной протяженности. Радиальный проход имеет первую часть прохода, имеющую первый внутренний диаметр, и вторую часть прохода, имеющую второй внутренний диаметр больше первого внутреннего диаметра. Также содержит выдвижной элемент, расположенный и образующий поршень в радиальном проходе. Выдвижной элемент имеет открытый первый конец и закрытый второй конец, выдвижной элемент имеет втянутое положение и выдвинутое положение, в котором второй конец выдвинут из первой части прохода, выдвижной элемент содержит на втором конце первую часть элемента, имеющую первый внешний диаметр, соответствующий первому внутреннему диаметру, и вторую часть элемента, имеющую второй внешний диаметр, соответствующий второму внутреннему диаметру, и во втянутом положении выдвижной элемент и вторая часть прохода образуют кольцевую полость, закрытую второй частью элемента. Также содержит полую основную часть, имеющую открытый конец и закрытый конец. Открытый конец проходит в открытый первый конец выдвижного элемента, образуя камеру между ними, и открытый конец полой основной части имеет внешний диаметр, который соответствует внутреннему диаметру выдвижного элемента. Также содержит по меньшей мере один пружинный элемент, расположенный в камере и соединенный с закрытым первым концом выдвижного элемента и с закрытым концом полой основной части для втягивания выдвижного элемента. Также насос, выполненный с возможностью закачивания текучей среды в камеру через канал для текучей среды для перемещения выдвижного элемента в выдвинутое положение. Кольцевая полость заполнена текучей средой, которая покидает кольцевую полость, когда выдвижной элемент изменяет свое выдвинутое положение, уменьшая до минимума кольцевую полость. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула изобретения RU 2 804 462 C2

1. Скважинный инструмент (1) для выдвигания выдвижного элемента в скважине для выполнения инструментом операции в скважине, содержащий:

корпус (2) инструмента, имеющий внешний диаметр (ODT) инструмента и продольную протяженность (L),

радиальный проход (3), проходящий в радиальном направлении (LR) перпендикулярно продольной протяженности, причем радиальный проход имеет первую часть (4) прохода, имеющую первый внутренний диаметр (ID1), и вторую часть (5) прохода, имеющую второй внутренний диаметр (ID2) больше первого внутреннего диаметра,

выдвижной элемент (6), расположенный и образующий поршень в радиальном проходе, причем выдвижной элемент имеет открытый первый конец (7) и закрытый второй конец (8), выдвижной элемент имеет втянутое положение и выдвинутое положение, в котором второй конец выдвинут из первой части прохода, выдвижной элемент содержит на втором конце первую часть (9) элемента, имеющую первый внешний диаметр (OD1), соответствующий первому внутреннему диаметру (ID1), и вторую часть (10) элемента, имеющую второй внешний диаметр (OD2), соответствующий второму внутреннему диаметру, и во втянутом положении выдвижной элемент и вторая часть прохода образуют кольцевую полость (29), закрытую второй частью элемента,

полую основную часть (11), имеющую открытый конец (12) и закрытый конец (20), причем открытый конец проходит в открытый первый конец выдвижного элемента, образуя камеру (28) между ними, и открытый конец полой основной части имеет внешний диаметр (ODH), который соответствует внутреннему диаметру (IDP) выдвижного элемента,

по меньшей мере один пружинный элемент (14), расположенный в камере (28) и соединенный с закрытым первым концом выдвижного элемента и с закрытым концом полой основной части для втягивания выдвижного элемента, и

насос (15), выполненный с возможностью закачивания текучей среды в камеру через канал (16) для текучей среды для перемещения выдвижного элемента в выдвинутое положение,

при этом кольцевая полость заполнена текучей средой, которая покидает кольцевую полость, когда выдвижной элемент изменяет свое выдвинутое положение, уменьшая до минимума кольцевую полость.

2. Скважинный инструмент по п.1, в котором кольцевая полость имеет первую протяженность (LC1) полости в направлении продольной протяженности, составляющую по меньшей мере 20% диаметра инструмента.

3. Скважинный инструмент по п.2, в котором кольцевая полость имеет вторую протяженность (LC2) полости, перпендикулярную продольной протяженности, которая меньше протяженности первой полости.

4. Скважинный инструмент по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащий первый уплотнительный элемент (41), выполненный с возможностью обеспечения уплотнения между первой частью элемента и первой частью прохода, причем вторая часть элемента содержит второй уплотнительный элемент (42), выполненный с возможностью обеспечения уплотнения между второй частью элемента и второй частью прохода и, таким образом, герметизации кольцевой полости.

5. Скважинный инструмент по любому из предшествующих пунктов, в котором первая часть прохода образована первым кольцевым фланцем (21) в корпусе инструмента, а вторая часть элемента имеет форму второго кольцевого фланца (22), при этом кольцевая полость образована между первым кольцевым фланцем и вторым кольцевым фланцем.

6. Скважинный инструмент по любому из предшествующих пунктов, в котором камера соединена по текучей среде с кольцевой полостью через насос или гидравлическую секцию (23).

7. Скважинный инструмент по любому из предшествующих пунктов, в котором вторая часть элемента выступает из первой части элемента перпендикулярно радиальному направлению, образуя выдвинутую область (AP), а текучая среда в камере давит на область (AC) камеры внутренней поверхности (30) первой части элемента выдвижного элемента для выдвигания выдвижного элемента, при этом выдвинутая область и область камеры по существу имеют одинаковый размер.

8. Скважинный инструмент по любому из предшествующих пунктов, в котором инструмент содержит несколько выдвижных элементов, расположенных так, что первый выдвижной элемент (6A) выступает в первом направлении (L1), а смежный второй выдвижной элемент (6B) выступает во втором направлении (L2), противоположном первому направлению.

9. Скважинный инструмент по п.8, дополнительно содержащий третий выдвижной элемент (6C), выдвигаемый в третьем направлении (L3), перпендикулярном первому направлению, и смежный четвертый выдвижной элемент (6D), выдвигаемый в четвертом направлении (L4), противоположном третьему направлению.

10. Скважинный инструмент по любому из предшествующих пунктов, в котором часть канала для текучей среды частично проходит в закрытый конец полой основной части для направления текучей среды в камеру.

11. Скважинный инструмент по любому из предшествующих пунктов, в котором вторая часть элемента разделяет вторую часть прохода на кольцевую полость и вторую полость (31), которая сообщается по текучей среде с отверстием (32) в инструменте для обеспечения сообщения по текучей среде между скважиной и второй полостью.

12. Скважинный инструмент по любому из предшествующих пунктов, в котором камера имеет продольную протяженность (L10) вдоль продольной протяженности инструмента.

13. Скважинный инструмент по п.12, в котором инструмент может иметь по меньшей мере две пружины, расположенные в камере, соответствующие продольной протяженности камеры.

14. Скважинный инструмент по любому из предшествующих пунктов, в котором второй проход имеет протяженность, составляющую по меньшей мере 50% диаметра инструмента.

15. Скважинный инструментальный снаряд, содержащий скважинный инструмент по любому из предшествующих пунктов и приводной модуль для продвижения инструментального снаряда вперед в скважине.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2804462C2

US 7878272 B2, 01.02.2011
US 2015259997 A1, 17.09.2015
СПОСОБЫ И СИСТЕМЫ ОРИЕНТАЦИИ В СТВОЛЕ СКВАЖИНЫ 2013
  • Саурер Дэн Парнелл
RU2624499C1
СКВАЖИННЫЙ ПРИВОДНОЙ АГРЕГАТ С ПРУЖИННОЙ ДЕТАЛЬЮ ДЛЯ СБОРКИ КОРПУСА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ДВИГАТЕЛЯ 2012
  • Халлунбек Йерген
RU2594403C2
СКВАЖИННЫЙ ИНСТРУМЕНТ И СПОСОБ ДЛЯ СБОРА ДАННЫХ О ПОДЗЕМНОМ ПЛАСТЕ 2002
  • Поп Джулиан
  • Фоллини Жан-Марк
RU2319005C2
СКВАЖИННАЯ ОБРАБАТЫВАЮЩАЯ СИСТЕМА И СПОСОБ ОБРАБОТКИ 2014
  • Андерсен Томас Суне
RU2649701C2
US 5531280 A, 02.07.1996.

RU 2 804 462 C2

Авторы

Андерсен Томас Суне

Даты

2023-10-02Публикация

2019-12-05Подача