Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для доставки приборов в горизонтальную скважину на основе скважинной торпеды

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к устройствам для доставки приборов в горизонтальную скважину.

Известно устройство для доставки геофизических приборов в горизонтальную скважину, содержащее геофизический кабель и средство доставки, выполненное в виде кожуха, внутри которого установлен гидравлический движитель, выполненный в виде двух винтов, вращающихся в одну сторону, и привода, выполненного в виде электрического двигателя. Гидравлический движатель установлен в корпусе с зазором. SU 1208199 А1, опубл. 30.01.1986.

Недостатком указанного устройства является, скручивание геофизического кабеля вследствие действия реактивного вращающегося момента на корпус устройства из-за того, что оба винта вращаются в одну сторону.

Ближайшим аналогом предлагаемого технического решения является устройство для доставки геофизических приборов в скважину, содержащее геофизический кабель и средство перемещения геофизических приборов в скважине, выполненное в виде кожуха, внутри которого установлен гидравлический движитель, выполненный в виде двух гребных винтов, соединенный с приводом, причем привод выполнен в виде электродвигателя с механизмом передачи, например редуктором или мультипликатором, расположен в геометрическом корпусе и размещен в кожухе с кольцевым зазором, а два гребных винта выполнены с возможностью вращения в противоположные стороны, расположены за пределами корпуса и защищены кожухом. RU 2363831 С1, опубл. 10.08.2009.

Недостаток указанного изобретения заключается в том, что тяга, создаваемая двумя винтами, расположенными на переднем конце устройства и питаемыми одним электродвигателем, не всегда достаточна для движения комплекса «тяговое устройство - геофизические приборы» на горизонтальном участке скважины.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является разработка устройства для доставки приборов в горизонтальную скважину на основе скважинной торпеды, обеспечивающей повышение собственно тяги устройства.

Техническим результатом от реализации изобретения является повышение скорости и надежности доставки приборов в горизонтальную скважину.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для доставки приборов в горизонтальную скважину, включающем кабель, блок оборудования, в котором размещены приборы, и средство перемещения приборов, внутри цилиндрического герметичного корпуса которого размещен электрический двигатель, а два гребных винта с возможностью вращения в противоположные стороны расположены за пределами корпуса и защищены кожухом, согласно изобретению, средство перемещения приборов имеет форму скважинной торпеды, корпус которой содержит камеру, разбитую на герметичные отсеки, причем гребные винты установлены на противоположных концах корпуса скважинной торпеды, приводятся в движение каждый собственным электрическим двигателем через собственный вал, а кабель проходит через блок оборудования и приводной полый вал заднего электродвигателя до переднего электродвигателя.

Указанные отличительные признаки существенны.

Достижению технического результата также способствует следующее.

Отсеки камеры заполнены жидкостью, в объеме необходимом для придания устройству заданной плавучести.

На средстве перемещения приборов установлены центраторы.

Блок оборудования имеет форму цилиндра.

В скважинной торпеде с помощью камеры, состоящей из герметичных отсеков, которые заполняются жидкостью, например, буровым раствором, в зависимости от плотности среды в скважине, обеспечивается требуемая плавучесть, а сама скважинная торпеда содержит два движителя, расположенные на ее противоположных концах. Каждый движитель представляет собой гребной винт, соединенный с электрическим двигателем прямой передачей. Электродвигатели связаны с наземным пунктом управления кабелем. Гребные винты вращаются в противоположные стороны для компенсации вращающего момента, действующего на корпус скважинной торпеды. Передний винт является тянущим и защищен кожухом, не позволяющим крупным частицам породы попадать на винт и заклинивать его. Задний винт является толкающим и также защищен кожухом. Кабель проходит через блок оборудования и приводной полый вал заднего электродвигателя до переднего электродвигателя.

На фиг. приведена схема предлагаемого устройства, поясняющая сущность изобретения.

Средство перемещения приборов в форме скважинной торпеды содержит камеру 1, состоящую из герметичных отсеков, которые заполняются жидкостью, например, буровым раствором, в зависимости от плотности среды в скважине 2, обеспечивая требуемую плавучесть. Гребные винты 3 и 4, соединены с электрическими двигателями 5 и 6, валом 7 и полым валом 8, обеспечивающими прямую передачу, расположены на противоположных концах скважинной торпеды. Сквозь полый вал 8 проходит кабель 10, который также проходит через задний винт 4 и полый ротор электродвигателя 6. Управление двигателями осуществляется из наземного пункта управления 9, например, от частотных преобразователей, присоединяемых кабелем 10.

Доставку в горизонтальную скважину приборов, находящихся в блоке оборудования 11, с помощью данного средства доставки осуществляют следующим образом.

Скважинную торпеду, соединенную через кабель 10, проходящий через блок оборудования 11, приводной полый вал заднего электродвигателя до переднего электродвигателя, спускают в скважину. При достижении скважинной торпедой горизонтального участка скважины включают с пункта управления 9 электродвигатели 5 и 6, которые приводят в движение гребные винты 3 и 4, создающие, соответственно, тянущую и толкающую силы, приложенные к корпусу 12 скважинной торпеды. Гребные винты вращаются в противоположные стороны для компенсации вращающего момента, действующего на корпус 12 скважинной торпеды. При этом передний винт 3 является тянущим и защищен кожухом 13, не позволяющим крупным частицам попадать на винт и заклинивать его. Задний винт 4 является толкающим и также защищен кожухом 14. Скважинная торпеда снабжена центраторами 15.

Подъем скважинной торпеды с приборами может быть осуществлен вытягиванием с помощью кабеля 10, а при большом весе могут быть использованы гребные винты 3 и 4, работающие в реверсивном режиме.

Повышение скорости доставки обеспечивается за счет регулирования плавучести скважинной торпеды вместе с приборами и реализуется путем заполнения герметичных отсеков камеры жидкостью, например, буровым раствором, в зависимости от плотности среды в скважине. Увеличение тягового усилия торпеды обеспечивается за счет разнесения двух гребных винтов, приводимых в движение каждый своим электродвигателем.

Повышение надежности доставки приборов в горизонтальную скважину обеспечивается как за счет использования прямых передач от электродвигателей к гребным винтам, так и за счет увеличения тягового усилия, позволяющего преодолевать сложные участки скважины с заданным набором приборов.