СПОСОБ ДОСТАВКИ ИНСТРУМЕНТА ДО ПОСАДОЧНОГО МЕСТА В Y-ОБРАЗНЫХ УСТРОЙСТВАХ БАЙПАСИРОВАНИЯ ПОГРУЖНОЙ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ И ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ПРОБКА ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2024 года по МПК F04D13/10 E21B23/00 E21B43/00 

Группа изобретение относится к нефтепогружному оборудованию и может быть использована для доставки гибкого трубопровода или скважинного трактора на геофизическом кабеле до посадочного места в Y-образных устройствах байпасирования погружной насосной установки и предназначено для изоляции колонны НКТ от затрубного пространства и предотвращения циркуляции флюида при добыче углеводородов и проведения исследований и скважинных операций.

Известен способ доставки инструмента на геофизическом кабеле с геофизической пробкой до посадочного места в байпасных системах с помощью двух молотков с фрикционной вставкой или внутренней поверхностью с зубчатой насечкой, при этом нижний молоток устанавливают на 10-20 м выше инструмента, а верхний - на расстоянии большем или равном расстоянию от места установки геофизической пробки до нижней границы исследуемого пласта [RU 2 495 280 C1, F04B 47/02, опубл. 10.10.2013].

Применяемая в данном способе геофизическая пробка содержит центральное отверстие для прохождения кабеля, наконечник, основание, внутри которого установлена сдвижная втулка для выравнивания давления, перекрывающая перепускные радиальные отверстия, наружные уплотнительные элементы, размещенные между корпусом и основанием.

Недостатком данного способа является наличие верхнего и нижнего молотков, выполненных из двух половин с продольным разъемом и закрепленных на геофизическом кабеле с помощью болтового соединения, использование которых вращение геофизического кабеля делит на вращение до установленного молотка и после установленного молотка, тем самым геофизический кабель не передает равномерное вращение по всему участку геофизического кабеля, в результате чего происходит прослабление внешнего повива геофизического кабеля и образование «фонаря». «Фонарь» препятствует прохождению кабеля через геофизическую пробку при проведении исследований и скважинных операций и в лубрикаторе - после проведения исследований и скважинных операций при подъеме, создавая тем самым риск аварийной ситуации на скважине. Стоит добавить, что движение геофизического кабеля зависит от усилия затяжки болтового соединения двух половинок молотка при размещении на кабеле, что требует применения дополнительного технологического оборудования для обеспечения необходимого момента свинчивания двух половинок молотка, в противном случае будет отсутствовать свободное движение кабеля, что в свою очередь приведет к образованию «фонаря». Кроме того, установка верхнего молотка невозможна для скважин, у которых забой расположен недалеко от зоны перфорации, так как в этом случае скважинный прибор не доходит до зоны перфорации и молоток останется в скважине, что уменьшит проходное сечение колонны насосно-компрессорных труб (НКТ), снизит общую пропускную способность и приведет к увеличению скорости потока жидкости, увеличение которой, в свою очередь, может повлиять на износ (промыв) НКТ и привести к аварийной ситуации.

Способ доставки геофизической пробки на геофизическом кабеле до посадочного места в байпасных системах с помощью двух молотков и геофизическая пробка по патенту RU 2 495 280 С1 являются наиболее близкими по технической сущности к заявляемым и приняты за прототип.

Настоящая группа изобретений направлена на повышение надежности доставки инструмента до посадочного места в Y-образных устройствах байпасирования погружной насосной установки и обеспечение безопасности проведения геофизических исследований.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе доставки инструмента в Y-образных устройствах байпасирования погружной насосной установки, включающим пропускание геофизического кабеля через центральное отверстие геофизической пробки, закрепление на конце кабеля спускаемого инструмента и спуск геофизической пробки до посадочного места, согласно изобретению, в геофизической пробке вдоль корпуса устанавливают цилиндрические вставки для герметизации кабеля, а в ее нижней части неподвижно фиксируют кабельный наконечник, соединенный со спускаемым инструментом.

Геофизическая пробка для способа доставки, содержащая корпус с центральным отверстием для прохождения кабеля, наконечник, основание, внутри которого установлена сдвижная втулка, уплотнительные элементы и радиальные отверстия, согласно изобретению, выполнена сборкой из соединенных между собой переходников и снабжена цилиндрическими направляющими вставками для герметизации кабеля, при этом в основание вкручен корпус сдвижной втулки, уплотнительные элементы расположены на наружной поверхности корпуса сдвижной втулки, а внутри корпуса сдвижной втулки выполнены сквозные параллельные диаметру отверстия для фиксации кабельного наконечника.

Кроме того, цилиндрические направляющие вставки для герметизации кабеля могут быть расположены вдоль переходников, основания, наконечника и на сдвижной втулке, расположенной в корпусе сдвижной втулке и основании. При срезании штифтов сдвижная втулка перемещается до упора в основании, тем самым выходит из корпуса сдвижной втулке.

В некоторых вариантах исполнения геофизическая пробка может быть дополнительно снабжена цангой, установленной на переходнике и зафиксированной снизу срезной втулкой.

В качестве спускаемого инструмента может быть использован гибкий трубопровод или скважинный трактор.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена заявляемая пробка геофизическая, на фиг. 2 - корпус сдвижной втулки, поперечный разрез, вид А-А фиг. 1; на фиг. 3 - втулка срезная, поперечный разрез, вид Б-Б фиг. 1.

Геофизическая пробка (фиг. 1) состоит из переходников 1, наконечника 2, основания 3, корпуса сдвижной втулки 4 последовательно соединенных между собой резьбовым соединением. Через геофизическую пробку проходит центрально отверстие 12, предназначенное для пропускания кабеля (не показано). В центральном отверстии 12 вдоль переходников 1, наконечника 2 и основания 3 расположены направляющие цилиндрические вставки 6 для герметизации пропускаемого геофизического кабеля во время добычи углеводородов и проведения исследований и скважинных операций. Внутри корпуса сдвижной втулки 4 и основания 3 с возможностью вертикального перемещения установлена сдвижная втулка 7 для выравнивания давления, окруженная цилиндрической направляющей вставкой 6 в области основания. На боковой поверхности сдвижной втулки 7 имеются окна, расположенные с возможностью совмещения при перемещении с окнами 15, выполненными в верхней части основания 3.

На наружной поверхности корпуса сдвижной втулки 4 расположены уплотнительные элементы 8, предназначенные для герметизации байпасной линии при проведении геофизических исследований.

В нижней части корпуса сдвижной втулки 4 по обе стороны от диаметра и параллельно ему проходят открытые с внутренней стороны сквозные отверстия 9 (фиг. 2), через которые пропускают штифты или винты (не показано) для контактирования и удержания размещенного внутри него кабельного наконечника (не показан), связанного со спускаемым инструментом. Аналогичным образом с помощью штифтов или винтов, пропущенных через сквозные отверстия сдвижная втулка 7 фиксируется внутри корпуса сдвижной втулки 4.

С целью предотвращения раскручивания наконечник 2 и расположенный ниже него переходник 1, основание 3 и расположенный выше него переходник 1, а также корпус сдвижной втулки 4 соединены винтами 10.

Для предотвращения выхода геофизической пробки из посадочного места в байпасных системах во время добычи углеводородов и проведения исследований и скважинных операций при давлении на пробку геофизическую снизу-вверх переходник 1 может быть снабжен цангой 11, которая фиксируется от осевого перемещения втулкой срезной 13, расположенной снизу. Цанга 11 представляет собой цилиндрическую деталь с равномерно распределенными щелевыми прорезями. На перегородках между прорезями в средней части выполнены утолщения, обеспечивающие фиксацию геофизической пробки в посадочном месте Y-образного устройства.

Втулка срезная 13 фиксируется на одном из переходников 1, для чего в этом переходнике 1 выполнены сквозные отверстия 14, ориентированные параллельно диаметру, через которые пропускают фиксирующие штифты или винты (фиг. 3).

Способ доставки инструмента в Y-образных устройствах байпасирования погружной насосной установки осуществляется следующим образом.

Предварительно для геофизического кабеля геофизической пробки подбирают вставки 6, обеспечивающие его свободное скольжение внутри геофизической пробки. После этого производят заделку наконечника кабеля, на конце которого закреплен спускаемый инструмент. Для этого кабельный наконечник заводят в корпус сдвижной втулки 4 и закрепляют его с помощью штифтов или винтов, установив последние в отверстия 9 корпуса сдвижной втулки 4. Затем проводят спуск собранной конструкции. При спуске собранная конструкция проходит Y-образное устройство и далее по колонне байпасных труб опускается ниже погружной насосной установки. Геофизическая пробка доходит до посадочного места и закрепляется в нем, а закрепленный на кабеле инструмент после среза штифтов или винтов установленных в отверстии 9, продолжают спускать на нужную, например, для исследования глубину. По завершению необходимых работ проводят подъем кабеля с геофизической пробкой и инструментом. Для этого инструмент с закрепленным кабельным наконечником заводится в корпус сдвижной втулки 4 и путем натяжения геофизического кабеля производит срез штифтов или винтов сдвижной втулки 7. Сдвижная втулка 7 перемещается вертикально в основании 3, при этом окна, выполненные в сдвижной втулке 7 и окна 15 в основании 3 совмещаются, происходит выравнивание давления, в результате чего геофизическая пробка с инструментом свободно извлекается на поверхность.

При спуске собранной конструкции с установленной цангой 11 последняя фиксируется в посадочном месте Y-образного устройства, препятствуя несанкционированному выбросу пробки из посадочного места при движении инструмента. Применение цанги целесообразно при создании перепада давления, при проведении фоновой записи и в случае незапланированного фонтанного выброса.

Во время подъема кабеля с геофизическим пробкой и инструментом после выравнивания давления и дальнейшего натяжения кабеля происходит срез штифтов или винтов, расположенных во втулке срезной 13, цанга 11 перемещается в вертикальном направлении, тем самым обеспечивается ее беспрепятственное освобождение из посадочного места. Геофизическая пробка с инструментом извлекается на поверхность.

Жесткое закрепление кабельного наконечника спускаемого инструмента в корпусе сдвижной втулке обеспечивает равномерное вращение геофизического кабеля по всей длине без образования «фонарей», что сохраняет целостность кабеля.

Применение внутри пробки геофизической направляющих вставок обеспечивает герметичность и сохранность кабеля при запущенной УЭЦН на всем протяжении проведения геофизических исследований (ПГИ). При их отсутствии возможен слив жидкости через отверстие в пробке обратно в затрубное пространство через байпасную линию.

Таким образом, заявляемый способ с использованием геофизической пробки предлагаемой конструкции обеспечивает гарантированную доставку инструмента гибкого трубопровода или скважинного трактора на геофизическом кабеле до посадочного места в Y-образных устройствах байпасирования погружной насосной установки и исключает возможность возникновения аварийных ситуаций, связанных с повреждением геофизического кабеля.

Группа изобретение относится к нефтепогружному оборудованию и может быть использована для доставки гибкого трубопровода или скважинного трактора на геофизическом кабеле до посадочного места в Y-образных устройствах байпасирования погружной насосной установки. Технический результат - повышение надежности доставки инструмента до посадочного места и обеспечение безопасности проведения геофизических исследований. Способ доставки инструмента в Y-образных устройствах байпасирования погружной насосной установки включает пропускание геофизического кабеля через центральное отверстие геофизической пробки, закрепление на конце кабеля спускаемого инструмента и спуск геофизической пробки до посадочного места. В геофизической пробке вдоль корпуса устанавливают цилиндрические вставки для герметизации кабеля, а в ее нижней части неподвижно фиксируют кабельный наконечник, соединенный со спускаемым инструментом. Геофизическая пробка содержит корпус с центральным отверстием, основание, внутри которого установлена сдвижная втулка, уплотнительные элементы, наконечник и радиальные отверстия. Пробка выполнена сборкой из соединенных между собой переходников и снабжена направляющими вставками для герметизации кабеля. В основание пробки вкручен шток, установленный ниже сдвижной втулки, уплотнительные элементы расположены на наружной поверхности штока, а в корпусе штока выполнены сквозные параллельные диаметру отверстия для установки элементов, фиксирующих кабельный наконечник спускаемого инструмента. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ доставки инструмента до посадочного места в Y-образных устройствах байпасирования погружной насосной установки, включающий пропускание геофизического кабеля через центральное отверстие геофизической пробки, закрепление на конце кабеля спускаемого инструмента и спуск геофизической пробки до посадочного места, отличающийся тем, что в геофизической пробке устанавливают цилиндрические направляющие вставки для герметизации кабеля, а в ее нижней части неподвижно, с возможностью отсоединения, фиксируют кабельный наконечник посредством штифтов или винтов, при этом кабельный наконечник соединяют со спускаемым инструментом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что цилиндрические направляющие вставки устанавливают вдоль переходников, основания и наконечника.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на переходнике дополнительно устанавливают цангу, которую снизу фиксируют срезной втулкой.

4. Геофизическая пробка для доставки инструмента до посадочного места в Y-образных устройствах байпасирования погружной насосной установки, содержащая корпус с центральным отверстием для прохождения кабеля, наконечник, основание, внутри которого установлена сдвижная втулка, перекрывающая перепускные радиальные отверстия, и уплотнительные элементы, отличающаяся тем, что корпус выполнен из соединенных между собой переходников, в центральном отверстии установлены цилиндрические направляющие вставки для герметизации кабеля, ниже основания закреплен корпус сдвижной втулки, также служащий для закрепления в нем кабельного наконечника во время спуска инструмента, на наружной поверхности корпуса сдвижной втулки расположены уплотнительные элементы, а внутри выполнены сквозные параллельные диаметру отверстия для фиксации кабельного наконечника посредством штифтов или винтов, при этом фиксация кабельного наконечника выполнена с возможностью отсоединения.

5. Пробка по п. 4, отличающаяся тем, что направляющие вставки установлены вдоль переходников, основания и наконечника.

6. Пробка по п. 4, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена цангой, установленной в переходнике и зафиксированной снизу срезной втулкой.