EA013893B1

EA013893B1 - Гибкая ударная штанга с электрическими проводами

Info

Publication number: EA013893B1
Application number: EA200801510A
Authority: EA
Inventors: Ларри В. Купер
Original assignee: Ларри В. Купер
Priority date: 2005-12-13
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2010-08-30
Also published as: EP1960631A4; EP1960631B1; US20090301709A1; US9273528B2; AU2006326541A1; WO2007070507A3; CA2633133C; AU2006326541B2; EA200801510A1; WO2007070507A2; CA2633133A1; EP1960631A2

Abstract

Агрегат включает гибкую ударную штангу (24), включающую электрический провод (30), предназначенную для использования в промышленном бурении скважин, особенно нефтяных скважин, и, более конкретно, для облегчения введения в ствол скважины через бурильную трубу или насосно-компрессорные трубы различных типов каротажных приборов и других снарядов для заканчивания скважины, крепящихся к инструментальной оправке (Т), таких как химические буры, ленточные торпеды, индикаторы глубины прихвата колонны труб, кумулятивные торпеды, металлорежущие инструменты, торпеды с продольно разделенным зарядом, факельные устройства радиального бурения, приборы контроля подъема труб, приборы термического каротажа, приборы шумового акустического каротажа и пулевые перфораторы. Электрический провод 30 используется для подачи электроэнергии для приведения в действие или запуска различных каротажных приборов.

Description

Изобретение относится к промышленному бурению скважин, особенно нефтяных скважин, и более конкретно к аппарату для облегчения введения в ствол скважины, через бурильную трубу или насоснокомпрессорные трубы, каротажных приборов и других снарядов для заканчивания скважины, таких как химические буры, ленточные торпеды, индикаторы глубины прихвата колонны труб, кумулятивные торпеды, металлорежущие инструменты, торпеды с продольно разделенным зарядом, факельные устройства радиального бурения, приборы контроля подъема труб, приборы термического каротажа, приборы шумового акустического каротажа и пулевые перфораторы.

Современные методики бурения позволяют бурить скважины с увеличенным отклонением от оси и горизонтальные скважины для эксплуатации трещиноватых формаций и для доступа к изолированным продуктивным зонам в стороне от вертикальных скважин отдельной буровой платформы. В скважинах с отклонением более 60° необходимо специальное оборудование для направления, проталкивания или подачи путем прокачивания каротажных приборов или снаряда для заканчивания скважины к представляющему интерес участку трубопровода. При использовании обычной жесткой ударной штанги, каротажные приборы или другие снаряды для заканчивания скважины должны быть проведены через угол отклонения, что вызывает проблемы, связанные с жесткостью и длиной агрегата жесткой ударной штанги.

Сущность изобретения

Гибкая ударная штанга с проволочным канатом, аналогичная раскрытой в предшествующем патенте США 6227292, выданном 1 мая 2001 г., модифицирована согласно настоящему изобретению, предусматривающему изолированный электрический провод или провода, проходящие по длине гибкой ударной штанги, или спирально по окружности ударной штанги с проволочным канатом, или в его обмотке или в качестве сердечника спирально намотанного проволочного каната.

Электрический провод или провода облегчают подачу напряжения и тока на любые из различных видов каротажных приборов указанного выше типа, а также облегчают передачу данных между каротажными приборами и наземным оборудованием, и различными устройствами для заканчивания, подаваемыми в ствол скважины.

Другие области применения настоящего изобретения включают аварийно-спасательные работы в поврежденных скважинах, особенно для морских платформ с изогнутой колонной труб, которая была повреждена штормами, такими как ураганы и торнадо, или в результате столкновения с судами и т.п. Гибкая ударная штанга с проволочным канатом пригодна для проталкивания буров и других устройств по поврежденным или изогнутым участкам в колонне труб, что обеспечивает огромные экономические преимущества за счет проведения аварийно-спасательных работ и возможности восстановления неработающих или работающих с неполной нагрузкой скважин.

Наряду с этим настоящее изобретение направлено на обеспечение других возможностей, включая, без ограничения, минимизацию эффектов газовой шапки или прорыва газа, а также облегчение добычи запасов тяжелой нефти.

Изобретение также пригодно для использования в области сейсмической техники для поддержания расстояния между соседними сейсмическими датчиками и другой аппаратурой при использовании в комбинации с зарядами взрывчатого вещества для детектирования наличия или отсутствия месторождений нефтяных или газовых углеводородов.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 изображена конструкция аппарата, включающего ударную штангу с закрученным гибким проволочным канатом, предназначенного для использования при выполнении операций в стволе скважины.

На фиг. 2 изображены детали части гибкой ударной штанги устройства по фиг. 1.

Фиг. 3 иллюстрирует типичный запальный шнур, пригодный для использования с устройством по фиг. 1.

На фиг. 4 изображены увеличенные детали гибкой ударной штанги с проволочным канатом и проходящим в нем электрическим проводом или проводами.

На фиг. 5 изображен местный вид части, отмеченной на чертеже фиг. 4.

Описание предпочтительных вариантов исполнения

На фиг. 1 изображена конструкция аппарата, обозначенного в общем позицией 10, имеющего ряд деталей, включая блок нижней рессоры 12, детектор напряжений 14, блок верхней рессоры 16, вибратор 18, скользящее соединение 20, и локатор муфтовых соединений 22, известных в данной отрасли промышленности. Между скользящим соединением 20 и локатором муфтовых соединений 22 расположена гибкая ударная штанга, обозначенная в общем позицией 24, которая включает отрезок проволочного каната 26, заканчивающийся у локатора муфтовых соединений 22. Кабельная головка 28 выступает за локатор муфтовых соединений 22.

Гибкая ударная штанга 24, как показано более детально на фиг. 2, включает гибкую ударную штангу, изготовленную из проволочного каната или пряди 26 типа, конкретно описанного в предшествующем патенте США 6227292 с датой подачи от 21 октября 1999 г., выданном 8 мая 2001 г. Настоящее изобре

- 1 013893 тение предлагает усовершенствованную ударную штангу, включающую электрический провод, или провода, 30, предпочтительно имеющий изоляцию 32 и проходящий по длине проволочного каната 26. Электрический провод 30 пригоден для запуска множества операций, как указывалось выше, путем размещения соответствующих инструментов в положении Т вблизи конца ударной штанги 24.

Электрический провод или провода 30 изображены на фиг. 2 как включающие сердцевину из спирально намотанного каната 26. Следует понимать, что такой провод или провода могут, альтернативно, быть закреплены на наружной поверхности проволочного каната 26, как показано позицией 34 на фиг. 2, и могут даже быть спирально накручены (не показано) вдоль проволочного каната 26. Следует также понимать, что в таких положениях электрический провод может нуждаться в износостойкой оболочке или покрытии для защиты провода от чрезмерного износа.

На фиг. 3 изображен запальный шнур 40, как пример инструмента, для запуска которого может быть использован электрический провод 30 в инструментальной оправке Т.

Как показано на фиг. 4, в настоящее время предусматривается, что типичная гибкая ударная штанга 24, в соответствии с изобретением, будет иметь размер Ь порядка 26 +/- футов в длину, включая зажимные элементы 36 и 38, используемые для крепления концов проволочного каната 26. Вес изображенной ударной штанги составляет порядка 86 или более фунтов. Длина электрического провода или кабеля 30 будет превышать длину ударной штанги 24 для обеспечения крепления к инструментам, которые должны быть установлены в инструментальной оправке, обозначенной в общем Т, на фиг. 1.

Как показано на местном виде фиг. 5, провод 30 выступает за проволочный канат 26 и включает изоляционное покрытие 32.

Когда гибкая ударная штанга 24 используется при сейсмических исследованиях, гибкий проволочный канат 26 может иметь длину 50 футов или больше для поддержания расстояния между инструментами. До сих пор проблемы возникали вследствие перебега соединительного провода - этот эффект не возникает при использовании настоящего изобретения.

Изобретению фактически присущ способ ремонта и/или восстановления поврежденных скважин путем принудительной подачи массивной гибкой ударной штанги 24 вдоль внутренней длины ствола скважины для физического исправления резких искривлений, изгибов и т.п. и, при необходимости, введения различных инструментов, как было указано выше, в ствол скважины для выполнения различных операций с целью восстановления работы скважины. Другие способы применения будут очевидными рядовому специалисту в данной области техники.

Из предшествующего описания специалисту понятно, что различные формы осуществления изобретения обеспечивают много преимуществ по сравнению с известными типами ударных штанг. Хотя тут приведены конкретные чертежи и описание, следует понимать, что отличия в размере, весе, длине, диаметрах и т.д. могут быть осуществлены без выхода за пределы сущности и объема изобретения, которые определяются формулой изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Агрегат гибкой ударной штанги для использования при выполнении операций в стволе скважины, который включает гибкий соединительный элемент, отличающийся тем, что он имеет электропроводящий провод, проходящий по его длине, а указанный гибкий соединительный элемент включает металлический проволочный канат.
2. Агрегат гибкой ударной штанги по п.1, в котором указанный электрический провод проходит по оси указанного гибкого соединительного элемента.
3. Агрегат гибкой ударной штанги по п.1, в котором указанный электрический провод проходит вдоль наружной поверхности указанного гибкого соединительного элемента.
4. Агрегат гибкой ударной штанги по п.1, в котором указанный проволочный канат включает прядь спирально скрученных проводов.
5. Агрегат гибкой ударной штанги по п.4, в котором указанный электрический провод включает осевой сердечник указанной пряди спирально скрученных проводов.
6. Агрегат гибкой ударной штанги по п.4, в котором указанный электрический провод проходит по наружной поверхности указанной пряди и вдоль указанных спирально скрученных проводов.
7. Агрегат гибкой ударной штанги по п.1, в котором указанный электрический провод предусматривает средства для соединения с инструментами, выбранными из группы, состоящей из химических буров, ленточных торпед, индикаторов глубины прихвата колонны труб, кумулятивных торпед, металлорежущих инструментов, торпед с продольно разделенным зарядом, факельных устройств радиального бурения, приборов контроля подъема труб, приборов термического каротажа, приборов шумового акустического каротажа и пулевых перфораторов.