Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ ПРИБОРОВ НА НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНОЙ ТРУБЫ

Изобретение относится к нефтегазодобыче, а именно к устройствам для установки глубинных приборов на насосно-компрессорных трубах (НКТ), например, для получения информации о параметрах жидкости в кольцевом пространстве скважины спускаемыми автономными измерительными приборами или для отбора проб жидкости в кольцевом пространстве скважины спускаемым автономным пробоотборником.

Известно устройство для установки приборов на наружной поверхности трубы (патент РФ №143434, E21B 47/01, 20.07.2014), содержащее закрепленный на трубе при помощи сварки контейнер с размещенными внутри него автономными измерительными приборами; контейнер представляет собой сектор трубы меньшего диаметра с длиной больше устанавливаемого прибора. Отверстия на концах контейнера, просверленные под углом, отличным от 90 градусов, к оси лифтовых труб для установки крепежных болтов, предотвращают самопроизвольный отворот гайки. Устройство недостаточно эффективно вследствие ненадежности крепления контейнера на трубе при помощи сварки и болтов, вызывающих нарушение равнопрочности тела трубы НКТ и коррозию металла в местах крепления, особенно при работе в агрессивной среде. Имеется вероятность срезания болтов в случае заклинивания устройства в скважине.

Прототипом является устройство для установки приборов на наружной поверхности трубы (патент РФ №119390, E21B 47/01, 20.08.2012), содержащее закрепленный на трубе контейнер с размещенными внутри него автономными измерительными приборами, отличающееся тем, что в контейнере имеются сквозное продольное отверстие для надевания на трубу, выполненное эксцентрично относительно оси контейнера, и сквозные радиальные отверстия для закрепления на трубе с помощью болтов, при этом в стенке контейнера со стороны сквозного продольного отверстия выполнено боковое окно, а автономные измерительные приборы размещены в пазах, выполненных внутри контейнера напротив бокового окна.

Устройство-прототип недостаточно эффективно. К его недостаткам относятся высокая сложность изготовления из монолита металла, а также недостаточная надежность, обусловленная способом фиксации устройства на поверхности НКТ с помощью болтов, что вызывает точечную деформацию и точечное напряжение колонны НКТ и, соответственно, нарушение равнопрочности тела трубы НКТ. Также устройство недостаточно надежно из-за вероятности срезания болтов в случае заклинивания в скважине и вероятности коррозии металла в местах крепления, особенно при работе в агрессивной среде.

Решаемая задача и ожидаемый технический результат заключаются в повышении эффективности устройства за счет повышения его надежности благодаря креплению устройства к муфте трубы НКТ со стандартной резьбой нефтяного сортамента и, соответственно, за счет сохранения равнопрочности и коррозионной стойкости тела трубы НКТ, при упрощении и дешевизне изготовления.

Поставленная задача решается тем, что предлагаемое устройство для установки приборов на наружной поверхности насосно-компрессорной трубы - НКТ, содержащее надетый и закрепленный на трубе контейнер для размещения внутри него автономных глубинных приборов, отличается тем, что контейнер выполнен в виде пенала на наружной поверхности отрезка НКТ с муфтой, причем типоразмер отрезка НКТ следующий в сторону увеличения диаметра относительно типоразмера основной колонны НКТ, на наружной поверхности муфты основной колонны НКТ выполнена резьба, сопрягаемая с внутренней резьбой муфты отрезка НКТ.

Схема устройства иллюстрируется фигурами 1 и 2, где:

1 - обсадная колонна скважины

2 - основная колонна НКТ

3 - отрезок НКТ типоразмером следующим в сторону увеличения диаметра относительно типоразмера основной колонны НКТ

4 - муфта отрезка НКТ

5 - муфта основной колонны НКТ

6 - резьба на наружной поверхности муфты 5 основной колонны НКТ, сопрягаемая с внутренней резьбой муфты 4 отрезка НКТ 3

7 - пенал

8 - автономный глубинный прибор

9 - отражатели

10 - отверстия под монтажную чеку

11 - отверстия для сообщения межтрубного пространства с внутренней полостью пенала

12 - продольная щель для установки автономных глубинных приборов 8 в пенал 7

13 - монтажная чека.

Берется отрезок НКТ 3 с муфтой 4, в отрезке фрезеруется продольная щель 12, которая сверху закрывается пеналом 7 путем приваривания; по торцам пенала 7 привариваются отражатели 9. Пенал 7 имеет отверстия 11 для сообщения межтрубного пространства с внутренней полостью пенала. В пенал 7 через щель 12 изнутри отрезка НКТ 3 устанавливается автономный глубинный прибор 8 и фиксируется через отверстия 10 монтажной чекой 13 на время установки устройства на основной колонне НКТ 2. Для монтажа устройства на наружной поверхности основной колонны НКТ 2 отрезок НКТ 3 (с предварительно установленным в пенале 7 автономным глубинным прибором 8, зафиксированным монтажной чекой 13 через отверстия 10) с муфтой 4 надевают на трубу основной колонны НКТ 2 с муфтой 5.

Так как типоразмер отрезка НКТ 3 следующий в сторону увеличения диаметра относительно типоразмера основной колонны НКТ 2, а на наружной поверхности муфты 5 основной колонны НКТ 2 выполнена резьба 6, сопрягаемая с внутренней резьбой муфты 4 отрезка НКТ 3, отрезок НКТ 3 с муфтой 4 навинчивается и таким образом закрепляется на трубе основной колонны НКТ 2 с муфтой 5, после чего удаляют монтажную чеку 13.

Отражатели 9 минимизируют возможные механические воздействия на пенал 7 в скважине при спуско-подъемных операциях.

Авторы-заявители установили, что имеющийся сортамент труб НКТ ГОСТ 633 - 63 (80) (приложение 1 - сводная таблица по трубам) необходим и достаточен для создания эффективного, надежного, простого и дешевого устройства для установки приборов на наружной поверхности НКТ, с сохранением равнопрочности и коррозионной стойкости тела трубы НКТ.

Сортамент труб НКТ ГОСТ 633 - 63 (80) подразумевает использование конических самоуплотняющихся резьб, причем могут быть использованы как отечественные типы резьб типа НК, так и их зарубежные аналоги типа VAM.

Согласно заявляемому изобретению, например, для монтажа устройства на наружной поверхности основной колонны НКТ 2 диаметром 48 мм (наружный диаметр 48,3 мм, толщина стенки 4 мм; внутренний диаметр 40,3 мм; наружный диаметр муфты 5-56 мм) отрезок НКТ 3 диаметром 60 мм (наружный диаметр 60,3 мм, толщина стенки 5 мм; внутренний диаметр 50,3 мм) (с предварительно установленным в пенале 7 автономным глубинным прибором 8) с муфтой 4 (наружный диаметр муфты 4-73 мм) надевают на трубу основной колонны НКТ 2 с муфтой 5 (наружный диаметр муфты 5-56 мм).

Так как типоразмер отрезка НКТ 3 следующий в сторону увеличения диаметра относительно типоразмера основной колонны НКТ 2, а на наружной поверхности муфты 5 (наружный диаметр муфты 5-56 мм) основной колонны НКТ 2 выполнена резьба 6, сопрягаемая с внутренней резьбой муфты 4 (наружный диаметр муфты 4-73 мм) отрезка НКТ 3, отрезок НКТ 3 с муфтой 4 (наружный диаметр муфты 4-73 мм) навинчивается и таким образом закрепляется на трубе основной колонны НКТ 2 с муфтой 5 (наружный диаметр муфты 5-56 мм). А именно муфта 4 (наружный диаметр муфты 4-73 мм) навинчивается на муфту 5 (наружный диаметр муфты 5-56 мм) основной колонны НКТ 2.

Или, например, для монтажа устройства на наружной поверхности основной колонны НКТ 2 диаметром 60 мм (наружный диаметр 60,3 мм, толщина стенки 5 мм; внутренний диаметр 50,3 мм; наружный диаметр муфты 5-73 мм) отрезок НКТ 3 диаметром 73 мм (наружный диаметр 73 мм, толщина стенки 5,5 мм; внутренний диаметр 62 мм) (с предварительно установленным в пенале 7 автономным глубинным прибором 8) с муфтой 4 (наружный диаметр муфты 4-89 мм) надевают на трубу основной колонны НКТ 2 с муфтой 5 (наружный диаметр муфты 5-73 мм).

Так как типоразмер отрезка НКТ 3 следующий в сторону увеличения диаметра относительно типоразмера основной колонны НКТ 2, а на наружной поверхности муфты 5 (наружный диаметр муфты 5-73 мм) основной колонны НКТ 2 выполнена резьба 6, сопрягаемая с внутренней резьбой муфты 4 (наружный диаметр муфты 4-89 мм) отрезка НКТ 3, отрезок НКТ 3 с муфтой 4 (наружный диаметр муфты 4-89 мм) навинчивается и таким образом закрепляется на трубе основной колонны НКТ 2 с муфтой 5 (наружный диаметр муфты 5-73 мм). А именно муфта 4 (наружный диаметр муфты 4-89 мм) навинчивается на муфту 5 (наружный диаметр муфты 5-73 мм) основной колонны НКТ 2.

Таким образом, с помощью имеющегося сортамента труб НКТ удалось создать эффективное, надежное, простое и дешевое устройство для установки приборов на наружной поверхности НКТ, с сохранением равнопрочности и коррозионной стойкости тела трубы НКТ.