Устройство для спуска и подъема каротажного кабеля Советский патент 1980 года по МПК E21B47/01 

74 рабанами с отрезками кабеля-троса с захватами на свободных концах. На фиг, 1 изображено оборудование скважины и спуско-подьемного оборудования; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1| на фиг. 3 - комплекс оборудования для спуска и подъема сверхдлинного кабеля с муфтовыми соединениями; на фиг. 4 -устройство захвата, позволяюшего пропустить под нагрузкой соединител ьнуто по лумуфту через колеса кабестана и устье- вых роликов; на фиг. 5 показана последовательность аыполнения операций при спуске и подъеме кабеля; на фиг. 6 - паказана подвеска детюлнительной лебедки. Устррйство состоит из подвесного блока 1, который содержит на общей оси 2 несколько отдельных роликов 3, наконительного барабана 4, через щеку которого пропущен кабельный наконечник 5, вспомогательного барабана 6 с отрезком троса 7, двойного кабестана 8, через который пропущен рабочий кабель 9, оттяжного блока 10, буровой лебедки 11, доиолнительиой лебедки 12 с тросом 13; каротажной лебедки 14 каротажной лебео ки 15 с тросс л 7 и зажимом 16, уклад чика кабеля 17, входящих в состав лебеД ки 18 с вспомогательной лебедкой (барабаном) 6, На стойке 19 укреплен двойной кабестан 8. Специальный захват 2О укреплен на концах троса 7, подвеска (захват) 21 закреплена на тросе 13 лебедки 12; герметизатизироваьшая муфта 22 состоит из полумуфт 23 с проточками 24, ветви 25 троса 13 крепятся к ушкам 26, которыми снабжена вилка 27, Порядок использования устройства за ключается в следующем. На устье скважи ны на талевой системе бзфового станка установлен подвесной блок 1, а к основа нию буровой прикреплен оттяжной блок 10 Подвесной и оатяжной блоки состоят из нескольких отдельных роликов 3, насажен ных на общую ось 2. На некотором удалении огг устья скважины расположена ле бедна, состояшая из двойного кабестана 8 накопительного барабана 4 и вспомогател ного барабана 6, на котором намотан от резок троса (кабель-каната) 7. Карота ный (рабочий) кабель 9 намотан на барабан 4. Кабельный наконечник 5 в корневой части кабеля пропущен через щеку ба рабана, накреплен с наружной стороны ще кя, а токоведущие жилы подключенык ко лежтору (не показано), свободный же кон кабеля 9 прсэтущен через двойной кабесгга 2.4 , ролики оттяжного блока 10, подвесного лока 1 и опущен в скважину. Буровой леедкой 11 имеется возможность по мере адобности поднимать или опускать подвесой блок 1, ЕСЛИ предположить, что для скважины лубиной 15 км каротажный кабель будат составлен из трех отдельных отрезков длиной по 5-6 км, то соответственно на буровой должны быть установлены три каротажные лебедки. На фиг. 3 лебедка 18 предназначена для нижнего отрезка кабеля, лебедка 15 - для среднего отрезка и лебедка 14 - для корневого. Кроме того, на буровой установлена еще одна вспомогательная (дополнительная) лебедка 12 с тросом (кабель-канатом ) 13. Каротажные лебедки 18, 15 и 14 по конструктивному исполнению почти одинаковы. Отличается только лебедка 14, у которой нет второго барабана. Лебедки аабестанной системы включают в себя двойной кабестан 8, колеса которого посажены консольно на стойке 19, накопительный барабан 4 с укладчиком кабеля 17, вспомогательный барабан 6 с тросом 7. Приводится во вращение вспомогательный барабан либо от привода кабестана, либо от самостоятельного источника механической энергии. Основной барабан 4 кинематичеоки связан с колесами кабестана 8. На стойке 19 кабестана имеется зажим 16, при помощи которого можно закреплять неподвижно каротажный кабель 9. Вспомогательная (дополнительная) лебедка 12 состоит также из двойного кабестана, но в принципе она может быть выполнена и в варианте с тянущим барабаном. На конце троса 7 укреплен специальный захват 2О, в котором вьтолнено гнездо для посадки кабельной пол муфты. Чтобы не повредить заделку брони в кабельной полумуфте, захват выполнен по радиусу, который должен быть согласован с допустимым радиусом изгиба кабеля. На конце троса 13 укреплен захват 21 в форме вилки. Герметизированная муфта, соединяющая отрезки бронированного кабеля, состоит из полумуфт 23. На концах полу1у1уфт вьгаолнены кольцевые проточки 24, в которые входит вилка захвата 21. Захват состоит из вилки 27, снабженный ущками 26, в которых крепятся ветви 25 троса 13 вспомогательной лебедки 12.

Посжольку в спуске и подъеме кабеля , участвуют три каротажных лебедки 18, 15 и 14, и вспомогательная лебедка 12, то блоки подвесной системы содержат 4 ролика, ручьи в которых профилированы в соответствии с диаметром кабеля.

Производят спуск трехсекционного кабеля, при помощи предлагаемой системы следующим образом. Осуществляют спуск первой секции к&ротажного кабеля при помощи лебедки 18. Спускают кабель до тех пор прка на барабане 4 останется лишь несколько витков. Затормаживают кабестан и закрепляют в 15 ветвь кабеля в зажиме 16. Отсоединяют кабельный наконечник от щеки барабана, скатывают оставшиеся витки с барабана и оставляют кабельный наконечник в з&хвате 20, закрепленном на тросе 7. Затем включают ва1омогателы1ьгй 6, создают натяжение тросом 7, освобождают кабель от зажима 16 и спускают пер- вую секцию кабеля теперь уже на тросе 7. Захват 20 минует колеса двойного кабеотана, ролики блоков подвесной снстемы, и останавливается над ротсром бурового станка (см. фиг. 5, положение I). Запра&ляется конец второй «секции кабеля в кабестан и ролики блоков подвесной системы присоединяют полумуфты 23 (см.фиг.5, положение Ш ). Таким образом, вторая секция кабеля электрически уже подключена к первой секции, но механической нагрузки, оно еще не испытывает. Затем вводится вилка за- хвата 21 в одну из проточек 24 соединительной муфты и при помощи вспомогательной лебедки 12 первая секция поднимается настолько, что удается снять захват 2О с кабеля (см. фиг. 5, положение IV ). Однако вторая секция каротажного кабеля все еще не испытывает нагрузки, так как первая секция висит в скважине на тросе 13 вспомогательной лебедки 12. Теперь включают в работу к отажную

лебедку 15, поднимают немного первуюдания натяжки на кабеле между кабестаном

секцию кабеля и высвобождают захват 21и накопительным барабаном. Рабочие

вспомогательной лебедки 12..моза каротажных лебедок должны быть

Вторая секция каротажного кабеля5 на кабестанах, при этом доляопзг быть прек спуску готова (см. фиг. 5, положение).дусмотрены эффективные меры по гащению

Производится спуск кабеля, в скважину по-сил инерции ащающихся масс накопительдобно тому, как это было сделано с пер-ных барабанов с кабелем при спуске. Расвой секцией, и присоедишиот третью сек- стояние между кабестаном и вспомогатольцию. Для каротажной лебедки 14 вспамо- 55ным барабаном каротажных лебедок18и15

гательный барабан не требуется.должно быть таким, чтобы при снятых с баПодъем составного каротажного кабелярабана страховых витках кабельная полуосуществляется следующим образом. муфта не доходила до укладчика кабеля

Все три секции кабеля находятся в скважине. Поднимают первую соединительную муфту в верхнем стыке отрезков на дневную поверхность (см. фиг. 5, положе5 ние YL)« Надевают захват 2О лебедки 15 на полумуфту второй секции кабеля, приподнимают весь кабель на столько, чтобы отсоединить полумуфты верхней секции кабеля (см. фиг. 5, положение I ). Под10нимают кабель до тех пс, пока захват 20 не подойдет вплотную к вспомогательному барабану лебедки 15. Закрепляют кабель зaжимavf 16 на стойке заторможенного кабестана, освоболсдают кабельную полуму( от захвата, закрепляют ее на щбке барабана и навивают конец кабеля на барабане каротажной лебедки 15 (см. фиг. 3), создают натяжку кабеля в промежутке между барабаном и заторможенным кабестаном. Затем снимают с кабеля зажим 16 и таким образом вторая секция готова к подъему. Подняв на дневную поверхность соединительную муфту между нижней и средней секциями кабеля способом, аналогичным описанному, подготавливают к подъему первую секцию кабеля. Если при подъеме захватом 20 окажется, что на соединительной муфте возникают опасные изгибающие нагрузки, то следует воспользоваться вначале захватом 21 и вспомогательной лебедкой 12 и приподнять кабель настолько, чтобы отсоединить полумуфту верхней секции и только лишь затем ввести в работу захват 2О и nofvнимать весь кабель. Исходя из описанной последовательности работ, выполняемых при спуске и подъеме составного кабеля, следует определить некоторые особые требования к устройству к отажных лебедок, входящих в к(лплект спуско-лодъемного оборудования. Барабаны каротажных лебедок 18 и 15 должны отключаться от кинематических цепей двойного кабестана для смотки и на- мотки конца кабеля и должны содержать независимый от кабестана привод для созвспомогательного барабана и была обесяе- чена Бозможность подтягивать кабель при помощк захватов.

Кабестаны и блоки подвесной систолы должны иметь JяaпpaвляюIЦиe, которые обес- j печивали бы требуемое положение захвата относительно ручьев. При каротаже глубин, когда соединительные муфты окажутся в зоне между устьем скважины и кабестаном, необходимо пользоваться лебедкой бу о рувого станка для опускания или поднятия верхнего блока подвесной системы. Расстояние от кабестанов до устья скважины должно быть таким, чтобы длина спрямленного кабеля от ротора бурового станка до is кабельнрго наконечника (в момент, когда на барабане остановлено 2-3 витка) примерно в два раза превышала высоту подъема верхнего блока подвесной системы над ротором. При таком условии, при каротаже 20 на максимальную глубину для данной секциь верхний блок подвесной системы следу1вт спускать. Прежде чем начать выводить кабельный наконечник к ротору, следует поднять верхний блок подвесной системы на 25 максим алыную высоту.

Предложенное устройство имеет следующие преимущества: из отдельных отрезков можно составить кабель любой длины, обеспечивая при этом требуемую прочность и зо надежность; лебедки не вызывают затруднений в производстве, поскольку по габаритам они мало чем отличаются от суще- ч ствующих; обеспечивается большая мобильность и экономичность в вьтолнении сква- 35 жинных работ, так как при отказах в какой-либо секции кабеля достаточно заменить,неисправную секцию, а не выбрасывать сразу все 15 км кабеля; в стыках секций кабеля можно создать надежную элeк poги фoизoляцию токоведущих жил, поскольку в муфтах не будет габаритных ограничений.

Формула изобретения

1.Устройство для спуска и подъема каротажного кабеля при геофизических исследованиях сверхглубоких скважин, содержащее подвеснуюсистему устьевых блков, лебедку кабестанной системы., отличающееся тем, что, с целью повышения надежности при спуске приборов на кабеле разного диаметра, оно имеет дополнительные лебедки кабестанной системы для каждогхз диаметра кабеля и лебедку с грузовым тросом с подвеской

на конце, причем каротажные лебедки ка- бестанной системы снабжены вспомогателными барабанами с отрезками кабеля-троса с захватами на свободных концах.

2.Устройство поп. 1,отлича ющ е е с я тем, что профили отдельньк роликов подвесной системы вьтолнены в соответствии с диаметрами отрезкой кабеля и грузового троса.

Источники информации, цринятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 367043, кл. Е 21 В 47/ОО, 197О.

2.Патент США № 4003435,

кл. 74-23О.17.С, 1975 (прототип).

diA

w Ч-/ Ч-/ ч

. Фиг. 2

jf.S