Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Патент на полезную модель Республики Беларусь

Патент на полезную модель Республики Беларусь

  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Патент на полезную модель Республики Беларусь

  1. 1. ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ (12) РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ (19) BY (11) 6510 (13) U (46) 2010.08.30 (51) МПК (2009) E 21B 7/00 (54) ОРИЕНТАТОР КОЛТЮБИНГОВОЙ ТРУБЫ (21) Номер заявки: u 20091013 (22) 2009.12.02 (71) Заявитель: Республиканское уни- тарное предприятие "Производ- ственное объединение "Белоруснефть" (BY) (72) Авторы: Галай Михаил Иванович; Де- мяненко Николай Александрович (BY) (73) Патентообладатель: Республиканское унитарное предприятие "Производ- ственное объединение "Белоруснефть" (BY) (57) Ориентатор колтюбинговой трубы, выполненный с возможностью установки на ко- лонне лифтовых труб, содержащий полый поворотный корпус, снабженный в нижней ча- сти, по меньшей мере, одним направляющим элементом и продольным окном для выхода колтюбинговой трубы в боковой ствол скважины, храповую муфту, состоящую из двух взаимодействующих между собой частей, одна из которых соединена с верхней частью поворотного корпуса, отличающийся тем, что вторая часть храповой муфты выполнена с Фиг. 1 BY6510U2010.08.30
  2. 2. BY 6510 U 2010.08.30 2 возможностью жесткого соединения с колонной лифтовых труб, внутри поворотного кор- пуса установлена полая гильза с возможностью перемещения, фиксации в крайнем ниж- нем положении с обеспечением герметизации колонны лифтовых труб, фиксации в крайнем верхнем положении и фиксированного поворота вместе с корпусом без проворо- та относительно корпуса, при этом диаметр ее внутреннего канала обеспечивает прохож- дение колтюбинговой трубы с насадками, а отклоняющий элемент, расположенный на ее нижнем торце, обеспечивает направление колтюбинговой трубы в боковой ствол скважи- ны через продольное окно полого корпуса, открытое положение которого обеспечивается крайним верхним положением гильзы, при этом направляющий элемент корпуса выпол- нен с возможностью обеспечения прохождения колтюбинговой трубы в нижерасположен- ный интервал колонны лифтовых труб. (56) 1. RU 2245434, МПК E 21В 7/08, 2005.01.27. 2. RU 2015287, МПК E 21В 7/08, 1994. 3. BY 12238, МПК E 21В 7/00, 2008.08.30. Полезная модель относится к области строительства и эксплуатации скважин с боко- выми стволами, она может быть использована в качестве поворотного ориентирующего устройства в забойных компоновках при ремонте многоствольных скважин, проведении различных технологических операций в боковых стволах скважин. Известен ориентатор забойной компоновки [1], содержащий корпус, вал, установлен- ный на подшипниках в корпусе, привод, выполненный в виде полого подпружиненного штока с наружными шлицами, преобразователь движения, выполненный в виде наружной втулки со спиральными пазами, взаимодействующими с ответными выступами внутрен- ней полой втулки, поршень с уплотнением, подпружиненное кольцо, снабженное шлица- ми и зубчатой полумуфтой. Наружная втулка преобразователя движения связана с корпусом, а внутренняя втулка связана с поршнем и снабжена зубчатой полумуфтой, вза- имодействующей с зубчатой полумуфтой подпружиненного штока, при этом пружина штока опирается на корпус через упорный шарикоподшипник, а подпружиненное кольцо, зубчатой полумуфтой взаимодействующее с ответной полумуфтой вала, шлицами сцепле- но с корпусом. Недостатком данного ориентатора является ограниченность сферы его применения, в частности, его нельзя использовать во время проведения технологических операций в бо- ковых стволах уже построенных скважин. Известен ориентатор [2], содержащий сборный корпус, размещенные в нем поршень с пустотелым штоком с наружными прямыми, зацепленными с корпусом, и винтовыми шлицами, возвратную пружину в подпоршневой полости, связанной посредством разде- лительного элемента с буферной полостью, соединенной дренажным окном с закорпус- ным пространством, шпиндель с полым валом, кинематически связанным с пустотелым штоком. К недостаткам данного устройства относится то, что у него низкие долговечность, надежность функционирования и функциональные возможности вследствие потери проч- ности рычагов и шлиц при выполнении ориентатора диаметром менее 100 мм, невозмож- ность получить небольшие шаги поворота полого вала шпинделя (менее 20 градусов), ограниченность сферы его применения, в частности, его нельзя использовать для проведе- ния технологических операций в боковых стволах уже построенных скважин. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является ори- ентатор гибкой трубы [3], содержащий сборный корпус, в котором размещены полый
  3. 3. BY 6510 U 2010.08.30 3 поршень, возвратная пружина полого поршня, поворотный шпиндель, храповый венец, зубцы которого фиксируются собачками. Ориентатор также содержит две зубчатые полу- муфты, одна из которых размещена в нижней части полого поршня, а другая - в верхней части поворотного шпинделя, установленные с возможностью взаимодействия между со- бой, причем их разомкнутое положение обеспечивает возвратная пружина полого поршня; дополнительную возвратную пружину, обеспечивающую возврат поворотного шпинделя в верхнее исходное положение, шлицевую муфту, кинематически связанную с нижней ча- стью поворотного шпинделя посредством устроенных на нем шлиц и установленную в нижней части сборного корпуса посредством резьбовой втулки, на нижнем торце которой устроена храповая полумуфта, собачки которой взаимодействуют с зубцами храпового венца, устроенного на теле шлицевой муфты; поворотный корпус, верхняя часть которого соединена с нижней частью шлицевой муфты, содержащий закрепленную на его внутрен- ней стенке рессору и продольное окно, устроенное напротив рессоры; при этом на полом поршне установлены кулачки, взаимодействующие с винтовыми канавками, выполнен- ными на стенке сборного корпуса, а внутренний диаметр полого поршня больше диаметра ориентируемой гибкой трубы на величину щелевого зазора, обеспечивающего необходи- мый перепад давления между зонами, расположенными над и под поршнем. Недостатком данного устройства является то, что для его использования необходимо предварительно провести глушение всех боковых стволов и выполнить спуско-подъемные операции по извлечению колонны насосно-компрессорных труб, по которой велась добы- ча нефти. Задачей, решаемой полезной моделью, является создание устройства для ориентации колтюбинговой трубы, позволяющего осуществлять избирательный ввод колтюбинговой трубы с технологической оснасткой в боковой ствол добывающей многоствольной сква- жины без подъема колонны лифтовых труб. Поставленная задача решается за счет того, что в ориентаторе колтюбинговой трубы, выполненном с возможностью установки на колонне лифтовых труб, содержащем полый поворотный корпус, снабженный в нижней части, по меньшей мере, одним направляю- щим элементом и продольным окном для выхода колтюбинговой трубы в боковой ствол скважины, храповую муфту, состоящую из двух взаимодействующих между собой частей, одна из которых соединена с верхней частью поворотного корпуса, согласно полезной мо- дели, вторая часть храповой муфты выполнена с возможностью жесткого соединения с колонной лифтовых труб, внутри поворотного корпуса установлена полая гильза с воз- можностью перемещения, фиксации в крайнем нижнем положении с обеспечением герме- тизации колонны лифтовых труб, фиксации в крайнем верхнем положении и фиксированного поворота вместе с корпусом без проворота относительно корпуса, при этом диаметр ее внутреннего канала обеспечивает прохождение колтюбинговой трубы с насадками, а отклоняющий элемент, расположенный на ее нижнем торце, обеспечивает направление колтюбинговой трубы в боковой ствол скважины через продольное окно по- лого корпуса, открытое положение которого обеспечивается крайним верхним положени- ем гильзы, при этом направляющий элемент корпуса выполнен с возможностью обеспечения прохождения колтюбинговой трубы в нижерасположенный интервал колон- ны лифтовых труб. Полезная модель поясняется следующими чертежами: на фиг. 1 изображен разрез ори- ентатора колтюбинговой трубы (далее - ориентатор) со спущенной колтюбинговой тру- бой, оснащенной насадкой; на фиг. 2 - разрез ориентатора с открытым боковым окном; на фиг. 3 - разрез ориентатора со спущенной через его открытое боковое окно колтюбинго- вой трубой с насадкой в боковой ствол скважины; на фиг. 4 - разрез ориентатора с закры- тым боковым окном. Ориентатор 1 (фиг. 1-4) состоит из корпуса 2, который на подшипниках 3 закреплен на колонне лифтовых труб 4 и соединен с колонной посредством храповой муфты 5. Герме-
  4. 4. BY 6510 U 2010.08.30 4 тизация корпуса 2 и колонны лифтовых труб 4 осуществляется при помощи уплотнений 6. Внутри корпуса 2 с возможностью перемещения установлена гильза 7, на внутреннем ка- нале 8 которой выполнены винтовые канавки 9. На гильзе 7 устроена бобышка 10, кото- рая, перемещаясь вдоль паза 11, выполненного на боковой поверхности корпуса 2, фиксирует гильзу 7 от проворота внутри корпуса 2. На боковой поверхности корпуса 2 диаметрально или под углом по отношению к пазу 11 выполнено продольное окно 12. На нижнем торце гильзы 7 устроен отклоняющий элемент в виде упора 13, который располо- жен диаметрально по отношению к окну 12. В корпусе 2 диаметрально упору 13, но ниже его также устроен отклоняющий элемент в виде упора 14. На гильзе 7 смонтированы зам- ки 15, которые фиксируют гильзу 7 внутри корпуса 2 в крайнем верхнем и крайнем ниж- нем положениях. Между гильзой 7 и корпусом 2 устроены уплотнения 16, которые изолируют внутренние полости 17 колонны лифтовых труб 4 от затрубного пространства 18 внутри обсадной колонны 19 и ограниченного пакерами 20. Ориентатор работает следующим образом. С учетом координат бокового ствола 21 собранный ориентатор 1 устанавливается на колонне лифтовых труб 4 с закрытым гильзой 7 окном 12 для обеспечения герметизации внутреннего пространства колонны лифтовых труб при добыче нефти. Затем производит- ся спуск колонны труб в обсадную колонну 19 скважины. По колонне лифтовых труб 4 спускается колтюбинговая труба 22 с насадкой 23. Колтюбинговая труба 22 проходит че- рез внутренний канал 8 гильзы 7 до выхода из нее (фиг. 1). В колтюбинговой трубе 22 насосом, расположенным на устье скважины (на фигуре не показан), поднимают давле- ние, вследствие чего из насадки 23 выходят "сухари" 24. После этого оператор начинает подъем колтюбинговой трубы 22. "Сухари" 24 упираются в нижний торец 25 гильзы 7, пе- ремещают ее вверх внутри корпуса 2, причем бобышка 10 перемещается по пазу 11, предотвращая поворот гильзы 7 относительно корпуса 2. Гильза 7 поднимается до крайне- го верхнего положения, где фиксируется замками 15. При этом в корпусе 2 открывается окно 12. В колтюбинговой трубе 22 давление снижается до гидростатического. "Сухари" 24 возвращаются в насадку 23. Выполняют спуск колтюбинговой трубы 22. Насадка 23, дойдя до упора 13, отклоняется им в направлении окна 12 и выходит из корпуса 2. Если расположение окна 12 азимутально совпало со входом в боковой ствол 21, то далее труба 22 с насадкой 23 попадает в боковой ствол. При этом оператор следит за показаниями гидравлического индикатора веса (ГИВа) (на фигуре не показан). Если разгрузка колтю- бинговой трубы 22 не произошла, значит колтюбинговая труба 22 прошла в боковой ствол 21. Если же ГИВ показал снижение веса, значит колтюбинговая труба 22 с насадкой 23 на выходе из окна 12 корпуса 2 уперлась в стенку обсадной колонны 19 и не прошла в боко- вой ствол 21. В этом случае колтюбинговую трубу 22 поднимают на устье и производят смену насадки. Затем колтюбинговую трубу 22 с поворотной насадкой 26 (фиг. 2) опус- кают в колонну лифтовых труб 4 к ориентатору 1. Колтюбинговая труба 22 с поворотной насадкой 26, шлицевой муфтой свободного хода 27 и стопорной насадкой 28 проходит че- рез внутренний канал 8 гильзы 7 до выхода из нее. Гильза 7 при этом находится в крайнем верхнем положении. Насосом, расположенным на устье скважине (на фигуре не показан), в колтюбинговой трубе 22 поднимают давление, при этом из поворотной насадки 26 вы- ходят "сухари" 29, которые входят в винтовые канавки 9, расположенные в канале 8 гиль- зы 7, а "сухари" 30 стопорной насадки 28 прижимаются к внутренней стенке колонны лифтовых труб 4. Производят подъем колтюбинговой трубы 22, при этом "сухари" 29, проходя по спиральным канавкам 9, поворачивают гильзу 7 на определенный угол. Гильза 7 через бобышку 10 передает вращение на корпус 2, который поворачивается на тот же угол, при этом стопорная насадка 28 удерживает от проворота поворотную насадку 26 и колтюбинговую трубу 22, а шлицевая муфта свободного хода 27 позволяет поворотной насадке 26 перемещаться внутри гильзы 7, храповая муфта 5 фиксирует корпус 2 в новом положении.
  5. 5. BY 6510 U 2010.08.30 5 В колтюбинговой трубе 22 давление снижается до гидростатического. При этом "су- хари" 29 и 30 возвращаются в насадки 26 и 28 соответственно, а шлицевая муфта свобод- ного хода 27 возвращается в транспортное положение. Колтюбинговую трубу 22 (фиг. 3) опускают вниз, на выходе из гильзы 7 упор 13 направляет насадку 28 в окно 12 и далее в боковой ствол 21. Если ГИВ, расположенный на устье скважины, не показал снижение веса, значит колтюбинговая труба 22 вошла в боко- вой ствол и ее извлекают на устье. Если ГИВ показал снижение веса, значит колтюбинго- вая труба 22 не прошла в боковой ствол. В этом случае повторяют операции поворота корпуса 2 до тех пор, пока колтюбинговая труба 22 не войдет в боковой ствол 21. Храповая муфта 5 каждый раз фиксирует корпус 2 ориентатора 1 в новом положении. После того как колтюбинговая труба 22 вошла в боковой ствол 21, о чем будет свиде- тельствовать отсутствие снижения веса по показаниям ГИВ, оператор поднимает ее на устье скважины, где на ней устанавливают оборудование (на фиг. не показаны), необхо- димое для проведения технологических операций и/или геофизических исследований. По- сле этого производят спуск колтюбинговой трубы 22 с оборудованием к ориентатору 1, из которого оно через открытое окно 12 проходит в боковой ствол 21, где и выполняет тех- нологические операции и/или геофизические исследования, по окончании которых колтюбинговую трубу 22 с оборудованием поднимают на устье скважины. Наличие такого конструктивного элемента ориентатора, как упор 13, не позволяет колтюбинговой трубе пройти в нижерасположенный интервал колонны НКТ. После подъема на устье скважины на колтюбинговой трубе 22 (фиг. 4) устанавливают насадку 23 и опускают в интервал бокового ствола 21, не доходя до верхнего торца 31 гильзы 7. В колтюбинговой трубе 22 поднимают давление, при этом из насадки 23 выхо- дят "сухари" 24, колтюбинговую трубу 22 разгружают на гильзу 7 и тем самым переме- щают ее в крайнее нижнее положение, в котором она перекрывает окно 12 и фиксируется замками 15. Уплотнения 6 герметизируют внутреннее пространство 17 колонны лифтовых труб 4. Для проведения операций по повороту нижерасположенного ориентатора 1 (на фиг. не показан) до азимутального совпадения бокового окна со входом в боковой ствол колтю- бинговая труба 22 с насадкой 23 (фиг. 2) опускается к отклонителю 1, гильза 7 которого находится в нижнем положении и закрывает окно 12. На выходе из гильзы 7 колтюбинго- вая труба 22 с насадкой 23 под действием упора 13 упруго изгибается и направляется к упору 14, расположенному в нижней части корпуса 2. Под действием упора 14 колтюбин- говая труба 22 с насадкой 23 вновь упруго изгибается и направляется в нижерасположен- ный интервал 32 колонны лифтовых труб 4 и далее к следующему ориентатору 1, расположенному в интервале зарезки нижерасположенного бокового ствола. Поворот корпуса ориентатора производят аналогичным образом. Поворот корпуса 2 проводят только один раз за все время эксплуатации боковых ство- лов. Для ориентации в боковые стволы колтюбинговой трубы в дальнейшем будет необ- ходимо проводить только операции по подъему и опусканию гильзы 7. Продольное окно 12 корпуса 2 ориентатора будет всегда направлено в соответствующий боковой ствол. Использование полезной модели позволит значительно снизить затраты, связанные с проведением технологических обработок и геофизических исследований в многозабойных скважинах вследствие отсутствия необходимости предварительного извлечения колонны насосно-компрессорных труб с пакерами, так как имеется возможность гарантированно доставлять колтюбинговую трубу с соответствующим оборудованием в заданный боковой ствол скважины через колонну НКТ, по которой ведется добыча нефти (колонну лифто- вых труб).
  6. 6. BY 6510 U 2010.08.30 6 Фиг. 2 Фиг. 3
  7. 7. BY 6510 U 2010.08.30 7 Фиг. 4 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.

    Be the first to comment

    Login to see the comments

Патент на полезную модель Республики Беларусь

Views

Total views

151

On Slideshare

0

From embeds

0

Number of embeds

3

Actions

Downloads

2

Shares

0

Comments

0

Likes

0

×