×
25.08.2017
217.015.a01e

СКВАЖИННЫЙ ИНСТРУМЕНТ С НАПРЯЖЕННЫМ УПЛОТНЕНИЕМ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002606481
Дата охранного документа
10.01.2017
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Группа изобретений относится к способу уплотнения скважинного инструмента, скважинному инструменту, системе уплотнения скважинного инструмента. Техническим результатом является улучшение работы при высоких давлении и температуре. Способ уплотнения скважинного инструмента содержит установку по меньшей мере одного уплотнения, содержащего упругий материал, в скважинный инструмент, при этом в результате установки уплотнение будет радиально сжато; размещение по меньшей мере одной пружины, внешней по отношению к уплотнению, выполненной с возможностью приложения к уплотнению сжимающего усилия; размещение резьбового кольца, выполненного с возможностью сжатия пружины с обеспечением увеличения указанного сжимающего усилия пружины. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в общем относится к системам уплотнения для обеспечения герметизации от давления текучей среды, и в одном раскрытом ниже примере, в частности, обеспечивает скважинный инструмент с напряженным уплотнением.

Уровень техники

Уплотнения, находящиеся в скважинных инструментах, обычно должны выдерживать воздействие относительно большого перепада давлений при относительно высоких температурах. Даже в случае, когда разность давлений, воздействию которых противостоит определенное уплотнение, не относится к категории «большой» разности давлений, но при этом уплотнение подвергалось воздействию относительно высоких температур, уплотнение может «обжаться» (например, деформироваться и потерять свои упругие свойства), что приводит к неудовлетворительному уплотнению даже при относительно небольшом перепаде давлений.

Отсюда следует, что необходимы дальнейшие усовершенствования в области создания уплотнений.

Краткое описание графических материалов

На фиг. 1 представлены частичный разрез системы и соответствующий способ, воплощающие принципы настоящего изобретения.

На фиг. 2 представлен разрез скважинного инструмента, который может быть использован в системе и способе фиг. 1, и который может воплощать принципы настоящего изобретения.

На фиг. 3 проиллюстрирован разрез системы уплотнения, которая может быть использована в скважинном инструменте фиг. 2, и которая может воплощать принципы настоящего изобретения.

Подробное раскрытие изобретения

На фиг. 1 представлены система 10 и соответствующий способ, воплощающие принципы настоящего изобретения. Однако следует понимать, что система 10 и способ являются только одним примером воплощения принципов настоящего раскрытия на практике, и что возможны различные варианты других примеров. Поэтому объем настоящего изобретения ни в коем случае не ограничен деталями системы 10 и способа, раскрытыми в настоящем разделе и/или изображенными в графических материалах.

В примере, показанном на фиг. 1, скважинный инструмент 12 соединен с трубчатой колонной 14, установленной в стволе скважины 16. Скважинный инструмент 12 может быть любого типа, например пакером, эксплуатационной или интенсифицирующей задвижкой, дросселем, насосом и т.д. В других примерах скважинный инструмент 12 может быть буровым инструментом, спускаемым на канате инструментом, интенсифицирующим инструментом, инструментом для гравийной засыпки или скважинным инструментом любого другого типа. Объем настоящего изобретения не ограничивается использованием какого-либо конкретного типа скважинного инструмента.

Ствол скважины 16 обсажен обсадной колонной 18 и цементом 20. В других примерах ствол скважины 16 может быть не обсажен или не иметь обсадных труб, и/или может быть наклонным или с изменяющимся направлением. Объем настоящего изобретения не ограничен использованием какого-либо конкретного типа ствола скважины.

В других примерах скважинный инструмент 12 не обязательно присоединен к трубчатой колонне. Так, следует понимать, что объем настоящего изобретения не ограничен какими-либо деталями системы 10 и способа, изображенными в графических материалах или раскрытыми в настоящем разделе.

Скважинный инструмент 12 содержит одно или несколько уплотнений, которые, предпочтительно, не теряют своих герметизирующих свойств после воздействия на них относительно высоких внутрискважинных температур (например, более 300°F, 149°С). Уплотнения не теряют своих герметизирующих свойств даже после появления «обжатия» из-за повышенных внутрискважинных температур.

На фиг. 2 в увеличенном масштабе показана в разрезе часть скважинного инструмента 12. На разрезе видно, что для полной герметизации кольцевого пространства между наружным корпусом 24 и внутренним сердечником 26 используют две системы 22 уплотнения.

В этом примере системы 22 уплотнения установлены снаружи на сердечнике 26 и размещены в отверстиях или поверхностях 28 уплотнения в наружном корпусе 24. Однако в других примерах, системы 22 уплотнения могут удерживаться внутри наружного корпуса 24 для обеспечения контакта с внешними поверхностями 30 уплотнения на сердечнике 26. Так, объем настоящего изобретения не ограничен какими-либо конкретными деталями скважинного инструмента 12, раскрытыми в настоящем документе и/или изображенными на чертежах.

На фиг. 3 в увеличенном масштабе в разрезе иллюстративно представлена одна из систем 22 уплотнения. Здесь видно, что система 22 уплотнения содержит пружину 32, прикладывающую продольно сжимающую силу к множественным кольцевым уплотнениям 34, радиально зажатым между поверхностями 28, 30 уплотнения.

Для предотвращения выдавливания уплотнений 34 из-за разности давлений используют антиэкструзионные опорные кольца 36. Следует отметить, что при необходимости, может быть использовано любое количество пружин 32, уплотнений 34 и антиэкструзионных колец 36.

Резьбовое кольцо 38 накручивают на сердечник 26 для обеспечения продольного сжатия пружины 32. Сжимающая сила, приложенная в продольном направлении к уплотнениям 34 пружиной 32, может быть увеличена до или после установки уплотнений между сердечником 26 и наружным корпусом 24.

В одном из способов установки уплотнения 34, антиэкструзионные кольца 36 и пружина 32 могут разместить на сердечнике 26, затем на сердечник навинчивают резьбовое кольцо 38 для сжатия пружины в продольном направлении между резьбовым кольцом и концом одного из антиэкструзионных колец. Систему 22 уплотнения затем устанавливают в наружный корпус 24, так что уплотнения 34 герметично контактируют с поверхностью 28 уплотнения.

Альтернативно, уплотнения 34, антиэкструзионные кольца 36 и пружина 32 можно разместить на сердечнике 26, затем сердечник (с уплотнениями и антиэкструзионными кольцами на нем) можно установить в наружном корпусе 24, таким образом, чтобы уплотнения герметично контактировали с поверхностью 28 уплотнения. Затем на сердечник 26 можно навинтить резьбовое кольцо 38 для сжатия пружины 32 в продольном направлении между резьбовым кольцом и концом одного из антиэкструзионных колец 36.

Предпочтительно, уплотнения 34 (будучи установленными изначально) имеют такие размеры, что они радиально сжаты между поверхностями 28, 30 уплотнения, независимо от того, присутствует воздействие продольной сжимающей силы пружины 32 на уплотнения или нет. Например, уплотнения 34 могут иметь радиальную толщину больше радиального расстояния между поверхностями 28, 30 уплотнения. Таким образом, уплотнения 34 могут герметизировать пространство между поверхностями 28, 30, даже если пружина 32 не сжимает уплотнения в продольном направлении.

Если уплотнения 34 потеряли свои упругие свойства (например, из-за воздействия повышенных температур в скважине), то они могут «обжаться» и принять деформированную конфигурацию, при которой их радиальная толщина при отсутствии сжатия не превышает радиального расстояния между поверхностями 28, 30 уплотнения. В этом случае продольное сжатие уплотнений 34 пружиной 32 будет приводить к радиальному расширению уплотнений до герметичного контакта с поверхностями 28, 30.

В одном из примеров уплотнения 34 могут быть выполнены из упругого эластомерного материала (например, нитрила, фторэластомера, ЭПДМ, и т.д.). К сожалению, упругость таких материалов может уменьшаться из-за воздействия повышенных температур. Система 22, в сущности, компенсирует такие уменьшения упругости путем продольного сжатия уплотнений 34, так что они расширяются радиально внутрь и наружу, вступая в герметичный контакт с поверхностями 28, 30.

Хотя пружина 32 изображена в графических материалах одиночной спиральной пружиной, в других примерах пружина может быть заменена волнистыми пружинами, тарельчатыми пружинами или отклоняющим устройством любого другого типа. Объем настоящего изобретения не ограничен использованием пружины какого-либо конкретного типа.

Вышеуказанное изобретение обеспечивает способ уплотнения. В одном из примеров, способ может содержать установку, по меньшей мере, одного уплотнения 34 в скважинный инструмент 12, при этом радиальное уплотнение 34 будет радиально сжато в результате такой установки; и приложение посредством по меньшей мере одной пружины 32, внешней по отношению к уплотнению 34, сжимающего усилия к уплотнению 34.

Уплотнение 34 может содержать упругий материал. Пружина 32 может прикладывать сжимающее усилие к уплотнению 34 после уменьшения упругости материала.

Сжимающее усилие может быть приложено продольно к уплотнению 34 посредством пружины 32.

Уплотнение 34 может содержать эластомерный материал.

Способ может содержать сжатие пружины 32 до размещения скважинного инструмента 12 в скважине.

Этап установки может содержать расположение антиэкструзионного кольца 36 между уплотнением 34 и пружиной 32.

Пружина 32 может содержать спиральную пружину.

Также выше раскрыт скважинный инструмент 12. В одном из примеров скважинный инструмент 12 может содержать, по меньшей мере, одно уплотнение 34, радиально сжатое между поверхностями 28, 30 уплотнения скважинного инструмента 12, благодаря тому, что радиальный размер уплотнения 34 больше радиального расстояния между поверхностями 28, 30 уплотнения; и, по меньшей мере, одну пружину 32, подвергающую воздействию сжимающей силы уплотнение 34, пружина 32 является внешней по отношению к уплотнению 34.

Также обеспечена система 22 уплотнения. В одном раскрытом выше примере система 22 может содержать, по меньшей мере, одно кольцевое уплотнение 34, содержащее упругий материал, и, по меньшей мере, одну пружину 32, прикладывающую сжимающую силу к уплотнению 34 при уменьшении упругости материала, пружина 32 является внешней по отношению к уплотнению 34.

Несмотря на то, что выше были раскрыты различные примеры, при этом каждый пример имел конкретные признаки, следует понимать, что совсем необязательно, чтобы конкретный признак одного примера был использован только с этим примером. Наоборот, любой из раскрытых выше и/или изображенных на чертежах признаков может быть скомбинирован с любым из примеров, в дополнение или взамен любого другого признака этих примеров. Признаки, приведенные в одном примере, не являются взаимоисключающими для других признаков, приведенных в другом примере. Наоборот, объем настоящего изобретения охватывает любую комбинацию этих признаков.

Несмотря на то, что каждый раскрытый выше пример содержит определенную комбинацию признаков, следует понимать, что совсем необязательно, чтобы были использованы все признаки одного примера. Наоборот, любой из раскрытых выше признаков может быть использован без любого другого конкретного признака или признаков.

Следует понимать, что различные варианты осуществления, раскрытые в настоящем разделе, могут быть использованы в различных направлениях, например наклонных, обратных, горизонтальных, вертикальных и т.д. и в различных конфигурациях, без отклонения от принципов настоящего изобретения. Варианты осуществления раскрыты лишь как примеры полезного использования принципов настоящего изобретения, не ограничивающегося какими-либо конкретными деталями настоящих вариантов осуществления.

В приведенном выше раскрытии примеров, термины направления (такие как «выше», «ниже», «верхний», «нижний» и т.д.) используют для удобства понимания прилагаемых графических материалов. Однако следует понимать, что объем настоящего изобретения не ограничивается какими-либо конкретными направлениями, раскрытыми в разделе.

Термины «включающий в себя», «включает в себя», «содержащий», «содержит» и им подобные используют в настоящем раскрытии в неограничивающем значении. Например, если система, способ, аппарат, устройство и т.д. раскрыты, как «включающие» определенный признак или элемент, система, способ, аппарат, устройство и т.д. может включать этот признак или элемент, а также может включать другие признаки или элементы. Аналогично, термин «содержит» подразумевает «содержит, но не ограничивается этим».

Конечно, специалисту в данной области техники, после тщательного изучения приведенного выше описания представительных вариантов осуществления настоящего раскрытия, будут очевидны различные модификации, дополнения, замены, исключения и другие изменения, которые могут быть выполнены в конкретных вариантах осуществления, и такие изменения предусмотрены принципами настоящего изобретения. Например, конструкции, раскрытые, как сформированные отдельно, в других примерах могут быть сформированы единым целым, и наоборот. Соответственно, предшествующее раскрытие подлежит пониманию, так как приведено посредством примера и иллюстративного материала, идея и объем настоящего изобретения ограничиваются исключительно прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.


СКВАЖИННЫЙ ИНСТРУМЕНТ С НАПРЯЖЕННЫМ УПЛОТНЕНИЕМ
СКВАЖИННЫЙ ИНСТРУМЕНТ С НАПРЯЖЕННЫМ УПЛОТНЕНИЕМ
СКВАЖИННЫЙ ИНСТРУМЕНТ С НАПРЯЖЕННЫМ УПЛОТНЕНИЕМ
СКВАЖИННЫЙ ИНСТРУМЕНТ С НАПРЯЖЕННЫМ УПЛОТНЕНИЕМ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 165 items.
27.07.2014
№216.012.e5ac

Дифференциальный скважинный инструмент и способ его применения

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли, а именно к инструментам для очистки скважин. При осуществлении способа инструмент управления потоком подсоединяют к насосно-компрессорной колонне, подсоединяют улавливатель обломочного материала к колонне ниже инструмента управления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524586
Дата охранного документа: 27.07.2014
20.10.2014
№216.013.0077

Узел оборудования для отклонения бура и снаряда для заканчивания скважины

Группа изобретений относится к области бурения, а именно к устройствам и способу формирования бокового ствола скважины. Узел оборудования выполнен с возможностью установки в стволе скважины и содержит поверхность наружной стенки, выполненную с возможностью отклонять режущий инструмент для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531511
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.11.2014
№216.013.0acf

Устройство и способ удаления обломков из скважинного флюида в стволе скважины

Группа изобретений относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к очистке буровых скважин. Устройство включает приводную головку, прикрепленную к насосно-компрессорной трубе для создания противотока в стволе скважины, сепараторный блок, сепараторный элемент и съемный субблок....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534175
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.05.2015
№216.013.4ee5

Устройство для направления флюида с узлом переключения потока в зависимости от давления

Устройство предназначено для направления потока флюида. Устройство содержит полость для изменения давления, первый проточный канал, переходник с варьирующимся давлением и узел переключения потока в зависимости от давления, причем первый проточный канал функционально соединяет полость для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551715
Дата охранного документа: 27.05.2015
20.07.2015
№216.013.647c

Составной центратор

Изобретение относится к устройствам для центрирования труб в скважине. Техническим результатом является уменьшение силы страгивания, использование центратора в скважинах с малым зазором, а также упрощение процесса установки центратора. Центрирующая система содержит первую корпусную часть (204);...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557271
Дата охранного документа: 20.07.2015
10.11.2015
№216.013.8c80

Система и способ автоматической калибровки нагрузки на датчик бурового долота и регулирования изгиба бурильной колонны

Изобретение относится к технике измерений в процессе бурения, в частности к средствам автоматической калибровки датчика нагрузки бурового долота и регулирования продольного изгиба бурильной колонны. Техническим результатом является повышение эффективности бурения и эксплуатационного ресурса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567575
Дата охранного документа: 10.11.2015
20.12.2015
№216.013.9b0b

Буровое долото для выполнения электромагнитных измерений в подземном пласте

Настоящее изобретение относится к средствам для выполнения электромагнитных измерений удельного сопротивления в подземном пласте. Техническим результатом является обеспечение регистрации данных о свойствах пласта до того, как буровое долото и приборы КВБ пройдут заданную глубину. Предложено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571316
Дата охранного документа: 20.12.2015
20.12.2015
№216.013.9bae

Прокладка линий через уплотнительные элементы пакерного узла и предотвращение экструзии указанных уплотнительных элементов

Пакерный узел может содержать уплотнительный элемент для кольцевого пространства и концевое кольцо, имеющее на своей основной части пластинки, смещающиеся радиально наружу при расширении уплотнительного элемента наружу в радиальном направлении. Способ уплотнения кольцевого пространства в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571479
Дата охранного документа: 20.12.2015
27.03.2016
№216.014.c608

Способы инициирования новых разломов в законченном стволе скважины, уже содержащем разломы

Изобретение относится к операциям разрыва пласта. Способ инициирования новых разломов в законченном стволе скважины, содержащем разломы, включает введение жидкости для обработки, содержащей множество разрушаемых частиц для герметизации, в законченный ствол скважины, проникающий через подземную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578696
Дата охранного документа: 27.03.2016
20.06.2016
№217.015.0301

Поршневая тянущая система, используемая в подземных скважинах

Группа изобретений относится к оборудованию и операциям в подземных скважинах, а именно к поршневым тянущим системам, способам функционирования поршневой тянущей системы и способам продвижения трубчатой колонны в стволе скважины. Технический результат заключается в обеспечении продвижения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587205
Дата охранного документа: 20.06.2016
Showing 1-10 of 92 items.
27.07.2014
№216.012.e5ac

Дифференциальный скважинный инструмент и способ его применения

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли, а именно к инструментам для очистки скважин. При осуществлении способа инструмент управления потоком подсоединяют к насосно-компрессорной колонне, подсоединяют улавливатель обломочного материала к колонне ниже инструмента управления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524586
Дата охранного документа: 27.07.2014
20.10.2014
№216.013.0077

Узел оборудования для отклонения бура и снаряда для заканчивания скважины

Группа изобретений относится к области бурения, а именно к устройствам и способу формирования бокового ствола скважины. Узел оборудования выполнен с возможностью установки в стволе скважины и содержит поверхность наружной стенки, выполненную с возможностью отклонять режущий инструмент для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531511
Дата охранного документа: 20.10.2014
27.11.2014
№216.013.0acf

Устройство и способ удаления обломков из скважинного флюида в стволе скважины

Группа изобретений относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к очистке буровых скважин. Устройство включает приводную головку, прикрепленную к насосно-компрессорной трубе для создания противотока в стволе скважины, сепараторный блок, сепараторный элемент и съемный субблок....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534175
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.05.2015
№216.013.4ee5

Устройство для направления флюида с узлом переключения потока в зависимости от давления

Устройство предназначено для направления потока флюида. Устройство содержит полость для изменения давления, первый проточный канал, переходник с варьирующимся давлением и узел переключения потока в зависимости от давления, причем первый проточный канал функционально соединяет полость для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551715
Дата охранного документа: 27.05.2015
20.07.2015
№216.013.647c

Составной центратор

Изобретение относится к устройствам для центрирования труб в скважине. Техническим результатом является уменьшение силы страгивания, использование центратора в скважинах с малым зазором, а также упрощение процесса установки центратора. Центрирующая система содержит первую корпусную часть (204);...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557271
Дата охранного документа: 20.07.2015
10.11.2015
№216.013.8c80

Система и способ автоматической калибровки нагрузки на датчик бурового долота и регулирования изгиба бурильной колонны

Изобретение относится к технике измерений в процессе бурения, в частности к средствам автоматической калибровки датчика нагрузки бурового долота и регулирования продольного изгиба бурильной колонны. Техническим результатом является повышение эффективности бурения и эксплуатационного ресурса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567575
Дата охранного документа: 10.11.2015
20.12.2015
№216.013.9b0b

Буровое долото для выполнения электромагнитных измерений в подземном пласте

Настоящее изобретение относится к средствам для выполнения электромагнитных измерений удельного сопротивления в подземном пласте. Техническим результатом является обеспечение регистрации данных о свойствах пласта до того, как буровое долото и приборы КВБ пройдут заданную глубину. Предложено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571316
Дата охранного документа: 20.12.2015
20.12.2015
№216.013.9bae

Прокладка линий через уплотнительные элементы пакерного узла и предотвращение экструзии указанных уплотнительных элементов

Пакерный узел может содержать уплотнительный элемент для кольцевого пространства и концевое кольцо, имеющее на своей основной части пластинки, смещающиеся радиально наружу при расширении уплотнительного элемента наружу в радиальном направлении. Способ уплотнения кольцевого пространства в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571479
Дата охранного документа: 20.12.2015
27.03.2016
№216.014.c608

Способы инициирования новых разломов в законченном стволе скважины, уже содержащем разломы

Изобретение относится к операциям разрыва пласта. Способ инициирования новых разломов в законченном стволе скважины, содержащем разломы, включает введение жидкости для обработки, содержащей множество разрушаемых частиц для герметизации, в законченный ствол скважины, проникающий через подземную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578696
Дата охранного документа: 27.03.2016
20.06.2016
№217.015.0301

Поршневая тянущая система, используемая в подземных скважинах

Группа изобретений относится к оборудованию и операциям в подземных скважинах, а именно к поршневым тянущим системам, способам функционирования поршневой тянущей системы и способам продвижения трубчатой колонны в стволе скважины. Технический результат заключается в обеспечении продвижения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587205
Дата охранного документа: 20.06.2016
+ добавить свой РИД