Инструмент установочный Российский патент 2024 года по МПК E21B23/06 E21B43/10 

Изобретение относится к области добычи нефти и газа, в частности к инструменту установочному пакера с электроприводом, предназначенному для соединения с пакером типа пакер скважинный автономный и совместной установки в интервал скважины на кабеле, проволоке, насосно-компрессорных трубах (НКТ), колтюбинге (гибких НКТ) или любом другом устройстве.

Из уровня техники известно устройство для доставки приборов в горизонтальную скважину ([1] патент RU 2175374 C1, МПК E21B 23/14, дата публикации 27.10.2001), содержащее цилиндрический корпус, шарнирно установленные расклинивающие опоры, направляющие штоки и движитель, при этом движитель выполнен в виде четырех втулок, попарно соединенных расклинивающими опорами, причем в каждой паре подвижная втулка имеет ходовую гайку и установлена с возможностью перемещения, а другая втулка неподвижно закреплена на соответствующих направляющих штоках, установленных в соответствующих корпусах, в каждом из которых установлен электродвигатель с понижающим редуктором и ходовым винтом с шагом, исключающим его самоторможение. Из данного устройства известно выполнение блока редуктора, соединенного со штоком, а также выполнение устройства с возможностью соединения с кабелем. Недостатком данного аналога является сложная конструкция и отсутствие возможности отсоединения устройства для доставки от опускаемых приборов в стволе скважины.

Известно устройство крепления подвесного оборудования к погружной насосной установке или колонне насосно-компрессорных труб ([2] патент RU 2236548 C1, МПК E21B 23/00, дата публикации 20.09.2004), содержащее резьбовой патрубок, крепящийся к нижней части погружной насосной установки или колонны насосно-компрессорных труб, при этом в устройство дополнительно введены верхний наконечник, цилиндрическая пружина, втулка и нижний наконечник с резьбовым концом, причем верхний конец цилиндрической пружины давит на нижний конец резьбового патрубка и снаружи охвачен верхним наконечником, а нижний конец цилиндрической пружины давит на втулку и снаружи охвачен нижним наконечником, а подвесное оборудование крепится к резьбовому концу нижнего наконечника. Недостатком данного аналога является отсутствие возможности отсоединения устройства крепления от подвесного оборудования в стволе скважины.

Наиболее близким аналогом, выбранным за прототип, является система для установки пакеров, включающая: упаковщик; модуль телеметрии, выполненный с возможностью беспроводного приема одного или нескольких сигналов управления с наземного местоположения; модуль управления, соединенный с модулем телеметрии и пакером, при этом модуль управления приводит в действие пакер в ответ на один или более сигналов управления с поверхности; и линия транспортировки, в которой модуль управления расположен на линии транспортировки, при этом канал проходит через линию транспортировки от модуля управления к отверстию, которое выполнено с возможностью прохождения гидравлической жидкости в радиальном направлении от линии транспортировки для приведения в действие пакера, причем отверстие определяется концом эксплуатационной колонны и частью устройства для установки пакера, при этом линия транспортировки расположена радиально внутрь от отверстия ([3] заявка US 11125037 B2, МПК E21B 23/06, дата публикации 21.09.2021). Резюмируя, можно отметить, что в данном прототипе описан инструмент установочный для соединения с пакером типа пакер скважинный автономный, содержащий корпус, внутри корпуса установлены блок управляющей электроники, включающий: блок электродвигателя; блок батарей; датчики давления и температуры, устройство фиксации фиксирует инструмент в пакере, фиксируя верхнюю часть пакера. К недостаткам прототипа относится отсутствие возможности отсоединения инструмента от пакера в стволе скважины.

Задачей изобретения является создание надежной конструкции, способной выполнять отсоединение от пакера в стволе скважины.

Техническим результатом является повышение надежности и эффективности при работе инструмента установочного.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается заявленным инструментом установочным, содержащим корпус, в верхней части выполненный с возможностью соединения с удерживающим устройством, а в нижней части по его наружной поверхности выполнены шлицы для соединения с верхней частью пакера, внутри корпуса установлены блок управляющей электроники, блок питания, блок электродвигателя, соединенный валом с блоком редуктора, а также датчики давления и температуры, при этом к блоку редуктора присоединен шток, выходящий за пределы корпуса в нижней части, имеющий шлицевые выступы с возможностью соединения с нижней частью пакера и ее вращения для установки пакера в рабочее положение.

Технический результат также достигается тем, что удерживающее устройство выполнено в виде кабеля, проволоки, колонны НКТ или колтюбинга.

Технический результат также достигается тем, что блок питания выполнен в виде блока батарей или аккумуляторов.

На фиг. изображена упрощенная схема инструмента установочного, где: 1 – корпус; 2 – шлицы для соединения с верхней частью пакера; 3 – блок управляющей электроники; 4 – блок питания; 5 – блок электродвигателя; 6 – вал; 7 – блок редуктора; 8 – датчики давления и температуры; 9 – шток; 10 – шлицевые выступы для соединения с нижней частью пакера.

Изобретение поясняется фиг., где изображен инструмент установочный (далее – инструмент), который содержит корпус 1, в верхней части выполненный с возможностью соединения с удерживающим устройством, например, в виде кабеля, проволоки, колонны НКТ или колтюбинга, а в нижней части по наружной поверхности корпуса выполнены шлицы 2 для соединения с верхней частью пакера. К нижней части корпуса при помощи крепления прикреплено устройство фиксации инструмента к пакеру (на упрощенной схеме не показано). Внутри корпуса инструмента установлены блок управляющей электроники 3, блок питания 4, блок электродвигателя 5, соединенный валом 6 с блоком редуктора 7, а также датчики 8 давления и температуры. Блок питания 4 может получать питание электричеством от блока электроники при помощи кабеля или от блока батарей или аккумуляторов, устанавливаемых в самом блоке питания 4. К блоку редуктора 7 присоединен шток 9, выходящий за пределы корпуса 1 в нижней части, имеющий шлицевые выступы 10 с возможностью соединения с нижней частью пакера и ее вращения для установки пакера в рабочее положение.

Устройство работает следующим образом.

Инструмент устанавливается в пакер при помощи устройства фиксации, которое устанавливается в проточки или седла, выполненные по внутренней поверхности корпуса пакера (на фиг. не показано) или при помощи срезных элементов. Шлицы, выполненные на корпусе и штоке, устанавливаются в шлицевые пазы в верхней и нижней частях пакера соответственно.

Инструмент совместно с пакером опускают в скважину на необходимую глубину на кабеле, проволоке, НКТ, колтюбинге (гибких НКТ) или любом другом устройстве.

Затем блок электродвигателя, питание которого осуществляется по блоку электроники при помощи проводов, передает крутящий момент на блок редуктора, который начинает вращать шток, при этом корпус, соединенный с верхней частью пакера, остается неподвижным, а шток, соединенный с нижней частью пакера, вращает ее, переводя пакер в рабочее положение.

Установку пакера проверяют по данным с датчиков давления и температуры.

Датчики давления и температуры установлены в корпусе с возможностью определения значений вышеуказанных параметров в надпакерном и подпакерном пространствах и передают данные на блок управляющей электроники, и далее по кабелю на станцию наземного управления (на фиг. не показано).

В случае спуска инструмента на проволоке, НКТ, колтюбинге или любом другом устройстве, инструмент может быть дополнительно оборудован блоком аккумулятора (блоком батарей, энергии), необходимым для питания блока электроники. При этом данные с датчиков давления и температуры считываются непосредственно с блока электроники, после поднятия инструмента на поверхность.

После установки пакера инструмент тянут вверх с усилием, достаточным для разъединения по устройству крепления. Устройство крепления разъединяется, устройство фиксации выходит из проточек корпуса, освобождая инструмент и не препятствуя его извлечению из пакера. Инструмент извлекается на поверхность.

Изобретение относится к инструменту установочному пакера с электроприводом. Техническим результатом является повышение надежности и эффективности при работе инструмента установочного. Инструмент содержит корпус, в верхней части выполненный с возможностью соединения с удерживающим устройством. В нижней части корпуса по его наружной поверхности выполнены шлицы для соединения с верхней частью пакера. Внутри корпуса установлены блок управляющей электроники, блок питания, блок электродвигателя, соединенный валом с блоком редуктора. Также в корпусе установлены датчики давления и температуры. К блоку редуктора присоединен шток, выходящий за пределы корпуса в нижней части. Шток имеет шлицевые выступы с возможностью соединения с нижней частью пакера и его вращения для установки пакера в рабочее положение. Шлицевые выступы выполнены с возможностью установки в проточки или седла, выполненные по внутренней поверхности корпуса пакера. Блок питания выполнен в виде блока батарей или аккумуляторов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Инструмент установочный, содержащий корпус, в верхней части выполненный с возможностью соединения с удерживающим устройством, а в нижней части по его наружной поверхности выполнены шлицы для соединения с верхней частью пакера, внутри корпуса установлены блок управляющей электроники, блок питания, блок электродвигателя, соединенный валом с блоком редуктора, а также датчики давления и температуры, отличающийся тем, что к блоку редуктора присоединен шток, выходящий за пределы корпуса в нижней части, имеющий шлицевые выступы с возможностью соединения с нижней частью пакера и его вращения для установки пакера в рабочее положение, где указанные шлицевые выступы выполнены с возможностью установки в проточки или седла, выполненные по внутренней поверхности корпуса пакера, при этом блок питания выполнен в виде блока батарей или аккумуляторов.

2. Инструмент установочный по п.1, отличающийся тем, что удерживающее устройство выполнено в виде кабеля, проволоки, колонны НКТ или колтюбинга.