EA024200B1 - Способ и устройство восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы - Google Patents

Abstract

Способ для использования в восстановлении первоначальной формы деформированной секции (52) насосно-компрессорной трубы содержит установку надувного эластичного баллона (22) устройства (10) восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы в деформированной секции (52) насосно-компрессорной трубы при нахождении надувного эластичного баллона (22) в сжатой конфигурации и накачивание надувного эластичного баллона (22) текучей средой для радиального расширения эластичного баллона (22) для восстановления первоначальной формы деформированной секции (52) насосно-компрессорной трубы. Дополнительно, устройство (10) восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы для использования в восстановлении первоначальной формы деформированной секции (52) насосно-компрессорной трубы содержит модуль (20) восстановления первоначальной формы, выполненный с возможностью установки в деформированной секции (52) насосно-компрессорной трубы, и содержит надувной эластичный баллон (22), подлежащий накачиванию, с применением текучей среды под давлением для расширения и восстановления первоначальной формы деформированной секции (52) насосно-компрессорной трубы, при этом модуль (20) восстановления первоначальной формы дополнительно содержит усиливающую конструкцию (24), связанную с надувным эластичным баллоном (22). Гидравлический модуль управления (30) может создаваться для управления накачиванием модуля (20) восстановления первоначальной формы.

Description

Настоящее изобретение относится к устройству и способу восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы для использования в восстановлении первоначальной формы деформированной насосно-компрессорной трубы.

Насосно-компрессорная труба используется во многих вариантах применения и областях промышленности и может использоваться для создания герметичного пути сообщения для прохода текучих сред, твердых частиц в оборудовании или т.п. Например, насосно-компрессорную трубу широко используют в нефтяной и газовой промышленности в операциях бурения, операциях заканчивания, операциях эксплуатации, операциях переработки и т.п. Насосно-компрессорную трубу можно также использовать для подвески и изоляции, например создания подвески и изоляции в пробуренном стволе скважины. Вместе с тем, при использовании насосно-компрессорная труба может подвергаться деформации, которая может возникать вследствие приложения силы, превосходящей расчетные пределы, от возникновения случайных повреждений и т.п. Например, наружные радиальные силы, такие как создаваемые наружным давлением, могут обусловливать радиальное смятие насосно-компрессорной трубы, аксиальные силы могут обусловливать выпучивание или т.п. В случае таких деформаций требуются восстановительные мероприятия, которые могут включать в себя замену секций деформированной насосно-компрессорной трубы. Вместе с тем, часто существенной проблемой является отсутствие доступа, например, в ситуациях, где деформированная насосно-компрессорная труба образует часть колонны или трубопровода, который проходит в стволе скважины, закопан в землю, проходит под водой или т.п. В вариантах применения в стволе скважины, например, может потребоваться извлечь всю колонну насосно-компрессорных труб на поверхность до получения доступа к деформированной секции для последующей замены и затем вновь спустить насосно-компрессорную трубу в ствол скважины. Данный процесс может являться весьма затратным по времени и дорогостоящим, например, вследствие остановки добычи.

Методики расширения, используемые в неповрежденной насосно-компрессорной трубе, являются известными в технике, например осаживание и расширение вальцовкой, где осаживание включает в себя продавливание расширяющего конуса или другого устройства аксиально через насосно-компрессорную трубу и расширение вальцовкой в общем включает в себя аксиальное перемещение и вращение инструмента, несущего выдвижные ролики через секцию насосно-компрессорной трубы. Вместе с тем, в таких методиках передаются значительные аксиальные и/или скручивающие силы на насосно-компрессорную трубу, и, соответственно, данные известные методики расширения могут не подходить для использования в ремонте поврежденных секций насосно-компрессорной трубы, поскольку деформация выпрямления может являться такой, что аксиальные и/или скручивающие силы могут не выдерживаться, в результате можно получить дополнительные, возможно не подлежащие ремонту повреждения или деформации.

Надувные эластичные баллоны для использования в расширении трубных секций также предложены в технике, например раскрытые в νθ 2008/073976. В таком устройстве эластичный баллон располагается в секции трубы, требующей расширения, и затем надувается.

Вместе с тем, такие надувные эластичные баллоны используют для расширения неповрежденной насосно-компрессорной трубы, такой как накладки насосно-компрессорных труб.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения создан способ для использования в восстановлении первоначальной формы деформированной секции насосно-компрессорной трубы, содержащий установку надувного эластичного баллона со связанной усиливающей конструкцией устройства восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы в деформированной секции насосно-компрессорной трубы, когда надувной эластичный баллон, по меньшей мере, частично сжат; и накачивание надувного эластичного баллона текучей средой для радиального расширения эластичного баллона для восстановления первоначальной формы деформированной секции насоснокомпрессорной трубы.

Должно быть понятно, что термин насосно-компрессорная труба при использовании в данном документе может являться взаимозаменяемым с термином трубное изделие.

Способ может содержать восстановление первоначальной формы радиально деформированной секции насосно-компрессорной трубы, такой как радиально сжатая секция насосно-компрессорной трубы. В таком устройстве радиально деформированная секция насосно-компрессорной трубы может создавать ограниченный внутренний доступ, при таком ограниченном внутреннем доступе устанавливается надувной эластичный баллон.

Способ может содержать восстановление первоначальной формы выпученной секции насоснокомпрессорной трубы.

Способ может содержать полное восстановление первоначальной формы деформированной секции насосно-компрессорной трубы, например, с помощью восстановления первоначальной формы деформированной секции насосно-компрессорной трубы для получения формы, аналогичной имевшейся до деформации.

Способ может содержать частичное восстановление первоначальной формы деформированной секции насосно-компрессорной трубы.

Способ может содержать установку надувного эластичного баллона в деформированной секции насосно-компрессорной трубы, имеющего частично или полностью сжатую конфигурацию.

- 1 024200

Способ может содержать сжатие надувного эластичного баллона до или во время установки эластичного баллона в деформированной секции насосно-компрессорной трубы. Такое устройство может содействовать вставлению надувного эластичного баллона в деформированной секции насоснокомпрессорной трубы. Способ может содержать сжатие надувного эластичного баллона с помощью, по меньшей мере, частичного вакуумирования эластичного баллона. Вакуумирование можно получать с помощью гидравлического управляющего устройства, такого как насосная установка. В некоторых вариантах осуществления способ может содержать частичное накачивание эластичного баллона во время вставления или перед вставлением эластичного баллона в деформированную секцию насоснокомпрессорной трубы. Такое накачивание может обеспечивать некоторую степень жесткости эластичного баллона, что может содействовать вставлению.

Деформированная секция насосно-компрессорной трубы может содержать дискретный участок колонны насосно-компрессорных труб. Колонна насосно-компрессорных труб может образовывать или формировать часть трубопровода, который можно использовать для транспортировки текучей среды, такой как вода, углеводороды, химреагенты или т.п.

Колонна насосно-компрессорных труб может образовывать в стволе скважины колонну насоснокомпрессорных труб, такую как эксплуатационная колонна насосно-компрессорных труб, нагнетательная колонна насосно-компрессорных труб, обсадная колонна насосно-компрессорных труб, колонна насоснокомпрессорных труб, являющаяся хвостовиком, и т.д.

Эластичный баллон может являться гибким. Такая гибкость может содействовать вставлению эластичного баллона в деформированную секцию насосно-компрессорной трубы.

Способ может содержать ограничение эластичного баллона усиливающей конструкцией. Способ может содержать радиальное ограничение эластичного баллона. Способ может содержать аксиальное ограничение эластичного баллона. Ограничение эластичного баллона может ограничивать радиальное и/или аксиальное расширение эластичного баллона. Такое устройство может предотвращать чрезмерное накачивание эластичного баллона, которое может в ином случае вызывать повреждение эластичного баллона и/или трубного изделия, проходящего восстановление первоначальной формы. Способ может содержать поддержку или усиление эластичного баллона усиливающей конструкцией, когда эластичный баллон достигает требуемого предела накачивания.

При использовании эластичный баллон может быть выполнен с возможностью обеспечения надлежащей локализации текучей среды, и усиливающая конструкция может быть выполнена с возможностью несения приемлемых нагрузок, обусловленных давлением внутри эластичного баллона. Усиливающая конструкция может быть выполнена с возможностью обеспечения или ограничения заданного радиального расширения. Такое ограничение может являться ограничением, требуемым для восстановления первоначальной формы. Такое ограничение может являться регулируемым или альтернативно может фиксироваться во время, например, изготовления устройства восстановления первоначальной формы насоснокомпрессорной трубы. Во время процесса восстановления первоначальной формы радиальные силы, установленные накачиванием эластичного баллона, должна нести насосно-компрессорная труба, восстанавливаемая до первоначальной формы. По достижении ограничения восстановления первоначальной формы, которое в вариантах осуществления настоящего изобретения образует усиливающая конструкция, радиальные силы может нести усиливающая конструкция. Соответственно, настоящее изобретение может обеспечивать эластичному баллону радиальную поддержку, по существу, в течение всего времени процесса восстановления первоначальной формы для минимизации риска повреждения во время накачивания.

Способ может дополнительно содержать переход текучей среды между эластичным баллоном и гидравлическим модулем управления. Способ может дополнительно содержать циклический переход эластичного баллона, по меньшей мере, между частично сжатой и расширенной конфигурациями. Например, способ может содержать, по меньшей мере, частичный спуск эластичного баллона для прохода эластичного баллона в деформированную секцию насосно-компрессорной трубы на первой деформации; накачивание эластичного баллона для восстановления формы деформированной насосно-компрессорной трубы на первой деформации; по меньшей мере, частичное опорожнение эластичного баллона; повторную установку эластичного баллона, например, на второй деформации; повторное накачивание эластичного баллона для восстановления формы деформированной насосно-компрессорной трубы.

Способ может дополнительно содержать закупоривание, такое как, полная герметизация насоснокомпрессорной трубы надутым эластичным баллоном.

Способ может содержать обнаружение деформированной секции насосно-компрессорной трубы перед восстановлением первоначальной формы секции. Способ может содержать обнаружение деформированной секции насосно-компрессорной трубы с использованием любого подходящего средства, которое легко может выбрать специалист в данной области техники, такого как калиберный инструмент или т.п. После обнаружения деформированной секции насосно-компрессорной трубы устройство восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы можно использовать для восстановления первоначальной формы. Устройство восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы может содержать обнаруживающее устройство для обнаружения деформированной секции насосно- 2 024200 компрессорной трубы.

Способ может содержать закрепление устройства восстановления первоначальной формы насоснокомпрессорной трубы в секции насосно-компрессорной трубы или в смежной секции насоснокомпрессорной трубы. Указанное может обеспечивать фиксирование устройства относительно деформированной секции насосно-компрессорной трубы.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения создано устройство восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы для использования в восстановлении первоначальной формы деформированной секции насосно-компрессорной трубы, содержащее модуль восстановления первоначальной формы, выполненный с возможностью установки в деформированной секции насоснокомпрессорной трубы и содержащий надувной эластичный баллон, подлежащий накачиванию с применением текучей среды под давлением для расширения и восстановления первоначальной формы деформированной секции насосно-компрессорной трубы, при этом модуль восстановления первоначальной формы дополнительно содержит усиливающую конструкцию, связанную с надувным эластичным баллоном.

Эластичный баллон может механически ограничиваться усиливающей конструкцией. Например, эластичный баллон может механически ограничиваться так, что ограничивается расширение эластичного баллона.

Эластичный баллон может ограничиваться радиально и/или аксиально.

Усиливающая конструкция может, по меньшей мере, частично инкапсулировать эластичный баллон.

Усиливающая конструкция может быть выполнена с возможностью ограничения или образования расширенной формы эластичного баллона.

Устройство может содержать гидравлический модуль управления, выполненный для управления накачиванием модуля восстановления первоначальной формы. Гидравлический модуль управления может устанавливаться смежно, например непосредственно примыкающим к модулю восстановления первоначальной формы. Создание гидравлического модуля управления устройства восстановления первоначальной формы может снимать требование и связанные осложнения дистанционного регулирования расширения, такого как вынесенного из секции насосно-компрессорной трубы.

В альтернативных устройствах гидравлический модуль управления или один или несколько его компонентов могут устанавливаться вынесенными из модуля восстановления первоначальной формы.

При использовании устройство может устанавливаться в деформированной секции насоснокомпрессорной трубы, и гидравлический модуль управления может приводиться в действие для накачивания эластичного баллона для получения восстановления первоначальной формы.

Поскольку устройство восстановления первоначальной формы трубного изделия работает в секции насосно-компрессорной трубы, устройство можно определить, как расширяющее устройство продольного расположения.

Гидравлический модуль управления может напрямую соединяться с модулем восстановления первоначальной формы. Гидравлический модуль управления и модуль восстановления первоначальной формы могут образовывать колонну инструмента при соединении вместе.

Модуль восстановления первоначальной формы может устанавливаться на концевом участке устройства, например на дальнем конце устройства. Например, надувной эластичный баллон может образовывать ведущий конец устройства. Альтернативно, модуль восстановления первоначальной формы может располагаться между дальним и ближним концами.

Эластичный баллон и/или усиливающая конструкция могут являться гибкими, что может содействовать вставлению модуля восстановления первоначальной формы в деформированную секцию насоснокомпрессорной трубы.

Гидравлический модуль управления может содержать резервуар текучей среды, содержащий текучую среду для использования в накачивании эластичного баллона. Гидравлический модуль управления может быть выполнен с возможностью накачивания эластичного баллона с использованием текучей среды в насосно-компрессорной трубе, такой как текучая среда, подлежащая транспортировке в насоснокомпрессорной трубе.

Гидравлический модуль управления может содержать насосную установку или устройство, выполненное с возможностью селективного накачивания эластичного баллона. Насосная установка может содержать один или несколько насосных блоков. Насосные блоки могут являться отдельными насосными блоками. Насосные блоки могут являться различными ступенями многоступенчатого насоса. Насосная установка может представлять собой установку с центробежным насосом. Насосная установка может представлять собой установку с объемным насосом, таким как поршневой насос. Насосная установка может содержать погружной насос. Погружной насос может подавать текучую среду в насоснокомпрессорную трубу, проходящую восстановление первоначальной формы, для накачивания эластичного баллона во время восстановления первоначальной формы.

- 3 024200

Гидравлический модуль управления может быть выполнен с возможностью, по меньшей мере, частичного опорожнения или сжатия эластичного баллона. Г идравлический модуль управления может быть выполнен с возможностью создания вакуума в эластичном баллоне. По меньшей мере, частичное опорожнение или сжатие эластичного баллона может содействовать вставлению эластичного баллона в деформированную секцию насосно-компрессорной трубы. Гидравлический модуль управления может быть выполнен с возможностью частичного накачивания эластичного баллона до или во время вставления в деформированную секцию насосно-компрессорной трубы. Такое частичное накачивание может создавать некоторую степень жесткости модуля восстановления первоначальной формы для содействия вставлению.

Гидравлический модуль управления может содержать множество насосов, выполненных с возможностью создания различной подачи на выходе. Множество насосов могут образовывать различные компоненты общей насосной установки. В одном варианте осуществления гидравлический модуль управления может содержать по меньшей мере один насос или насосный блок/ступень насоса высокого давления и по меньшей мере один насос или насосный блок/ступень насоса низкого давления. Насос низкого давления может быть выполнен с возможностью создания вакуума в эластичном баллоне, например для сжатия эластичного баллона. Насос низкого давления может быть выполнен с возможностью создания начального накачивания эластичного баллона. Насос высокого давления может быть выполнен с возможностью расширения эластичного баллона и/или для нагнетания давления в эластичном баллоне, например после предварительного накачивания насосом низкого давления.

Гидравлический модуль управления может быть выполнен с возможностью нагнетания давления в эластичном баллоне до давления, подходящего для конкретного варианта применения.

Например, гидравлический модуль управления может быть выполнен с возможностью нагнетания давления в эластичном баллоне по меньшей мере до 10 МПа.

Гидравлический модуль управления может быть выполнен с возможностью нагнетания давления в эластичном баллоне до давления в диапазоне от 15 МПа до 150 МПа.

Эластичный баллон может быть выполнен с возможностью работы под давлением в диапазоне 15-150 МПа.

Усиливающая конструкция может содержать шланг. Усиливающая конструкция может содержать оболочку.

Усиливающая конструкция может быть выполнена с возможностью обеспечения требуемой прочности на разрыв. Например, эластичный баллон может иметь независимую прочность на разрыв, которая ниже прочности усиливающей конструкции. В вариантах осуществления изобретения эластичный баллон может быть выполнен в конфигурации для локализации текучей среды, и усиливающая конструкция может быть выполнена в конфигурации для создания требуемой механической прочности.

Усиливающая конструкция может быть выполнена с возможностью защиты эластичного баллона от контакта с трубной стенкой.

В некоторых вариантах осуществления устройство может содержать защитную конструкцию, выполненную с возможностью защиты по меньшей мере одного эластичного баллона и/или усиливающей конструкции от повреждения или т.п. во время использования, например во время контакта с деформированной секцией насосно-компрессорной трубы. Такая защитная конструкция может содействовать или помогать более простому вставлению в деформированную секцию насосно-компрессорной трубы, например создавая более низкий коэффициент трения, относительно усиливающей конструкции и/или эластичного баллона.

Эластичный баллон и усиливающая конструкция могут независимо соединяться с гидравлическим модулем управления.

Устройство может содержать соединительную конструкцию для скрепления одного или обоих, эластичного баллона и/или усиливающей конструкции с устройством. Соединительная конструкция может быть выполнена в конфигурации для скрепления концевых зон, таких как зоны открытого конца одного или обоих, эластичного баллона и/или усиливающей конструкции с устройством. Соединительная конструкция может обеспечивать скрепление одного или обоих, эластичного баллона и/или усиливающей конструкции с гидравлическим модулем управления, например прямое или непрямое скрепление. Такое непрямое скрепление можно получить с помощью трубы гидравлического сообщения, которая может обеспечивать установку гидравлического модуля управления на удалении от модуля восстановления первоначальной формы. В одном варианте осуществления соединительная конструкция может обеспечивать гидравлическое сообщение между гидравлическим модулем управления и эластичным баллоном. Например, соединительная конструкция может образовывать окно, трубу, канал или т.п., проходящий через нее.

Эластичный баллон и усиливающая конструкция могут скрепляться с устройством общей соединительной конструкцией. Эластичный баллон и усиливающая конструкция могут скрепляться с устройством с помощью различных соединительных конструкций.

- 4 024200

Соединительная конструкция может содержать соединительный элемент, с которым одно или оба, эластичный баллон и/или усиливающая конструкция скрепляются. В некоторых вариантах осуществления соединительная конструкция может содержать отдельные соединительные элементы для скрепления с эластичным баллоном и усиливающей конструкцией соответственно. Например, усиливающая конструкция может скрепляться с соединительной конструкцией с помощью первого соединительного элемента, и эластичный баллон может скрепляться с соединительной конструкцией с помощью второго соединительного элемента. Второй соединительный элемент может располагаться аксиально на некотором расстоянии от первого соединительного элемента, например аксиально смежно с ним. Второй соединительный элемент может располагаться радиально на некотором расстоянии от первого соединительного элемента, например радиально смежно и/или соосно с ним.

В других вариантах осуществления соединительная конструкция может содержать один соединительный элемент, с которым как эластичный баллон, так и усиливающая конструкция скрепляются.

Эластичный баллон и усиливающая конструкция могут быть выполнены с возможностью скрепления с отдельными участками общего соединительного элемента. Например, в некоторых вариантах осуществления эластичный баллон может скрепляться с дальним или ниже по потоку концом соединительного элемента, и усиливающая конструкция может скрепляться с ближним или выше по потоку концом соединительного элемента. Такое устройство может обеспечивать усиливающей конструкции, по меньшей мере, частичное закрытие эластичного баллона в зоне соединения эластичного баллона.

Соединительная конструкция может быть выполнена с возможностью закрепления одного или обоих, эластичного баллона и/или усиливающей конструкции. Например, одно или оба, эластичный баллон и/или усиливающую конструкцию, можно скреплять с соединительным элементом.

Соединительная конструкция может образовывать скрепляющий механизм. Общий скрепляющий механизм может создаваться для скрепления обоих, эластичного баллона и усиливающей конструкции. Индивидуальные скрепляющие устройства могут создаваться для скрепления эластичного баллона и усиливающей конструкции, соответственно.

Соединительная конструкция может образовывать конусовидный скрепляющий механизм, выполненный с возможностью скрепления с ним участка, такого как концевой участок усиливающей конструкции. В данном устройстве соединительная конструкция может образовывать конусовидную поверхность скрепления, такую как коническая поверхность, к которой усиливающая конструкция прижимается. Конусовидная поверхность скрепления может быть выполнена или образована на соединительном элементе соединительной конструкции. Создание конусовидной поверхности скрепления может увеличивать получаемую удерживающую силу для удержания усиливающей конструкции на месте.

Конусовидная поверхность скрепления может выполняться на обращенной наружу поверхности. В таком устройстве усиливающая конструкция может располагаться, по меньшей мере, частично, снаружи от конусовидной поверхности скрепления. Конусовидная поверхность скрепления может выполняться на обращенной внутрь поверхности. В таком устройстве усиливающая конструкция может располагаться, по меньшей мере частично, внутри конусовидной поверхности скрепления.

Конусовидная поверхность скрепления может образовывать угол конусности относительно центральной осевой линии соединительного элемента меньше или равный 10°, например меньше или равный 5°, меньше или равный 4°, меньше или равный 3°, меньше или равный 2° меньше или равный 1° и т.п.

Соединительная конструкция может содержать скрепляющий элемент, выполненный с возможностью скрепления или прижатия усиливающей конструкции к поверхности скрепления, например поверхности скрепления, выполненной на соединительном элементе. Аксиальное перемещение скрепляющего элемента относительно конусовидной поверхности скрепления может селективно устанавливать или снимать скрепление участка усиливающей конструкции, расположенного между ними.

Скрепляющий элемент может выполняться в виде, по существу, кольцевой или проходящей по периметру конструкции, такой как обжимающее кольцо или т.п. Скрепляющий элемент может выполняться в виде клиновой конструкции. Скрепляющий элемент может выполняться с одним или несколькими элементами цанговой муфты. Может создаваться один скрепляющий элемент. Может создаваться множество скрепляющих элементов, например, множество расположенных по периметру элементов, множество аксиально расположенных элементов или т.п.

Конусовидная поверхность скрепления может иметь соотношение аксиальной длины к диаметру в диапазоне, например, 2-10. Такое соотношение может определяться на минимальном диаметре конусовидного участка.

Диаметр конусовидный поверхности скрепления может увеличиваться в направлении к дальнему концу устройства.

Конусовидная поверхность скрепления может представлять собой поверхность, выполненную с возможностью увеличения трения с усиливающей конструкцией. Например, конусовидный участок может иметь увеличенную шероховатость поверхности, например, полученную станочной обработкой, нанесением покрытия, химической обработкой или т.п.

- 5 024200

Концевой участок усиливающей конструкции может поворачиваться обратно, например инвертироваться, выворачиваться или т.п., при этом повернутый обратно участок скрепляется с соединительной конструкцией. Такое устройство можно использовать в комбинации с обжатием или иным скреплением дополнительной зоны, такой как зона, смежная с повернутым обратно участком на усиливающей конструкции.

В одном варианте осуществления концевой участок усиливающей конструкции может поворачиваться обратно, например инвертироваться или выворачиваться, по меньшей мере, для частичного закрытия скрепляющего элемента, используемого для обжатия или запрессовки участка усиливающей конструкции, такого как участок вблизи или смежный с повернутым обратно участком, на поверхности скрепления, такой как конусовидная поверхность скрепления. В таком устройстве повернутый обратно участок может обжиматься для скрепления по месту. Например, повернутый обратно участок может прижиматься к скрепляющему элементу, например, с помощью дополнительного скрепляющего элемента.

Соединительная конструкция может содержать устройство приложения обжимающей силы, выполненное с возможностью приложения обжимающей силы для скрепления усиливающего элемента. Устройство приложения обжимающей силы может содержать конструкцию с резьбой, такую как гайка. В одном варианте осуществления устройство приложения обжимающей силы может содержать муфтовой блок, выполненный с возможностью приложения приводящей в действие силы, такой как аксиальная приводящая в действие сила, к одному или нескольким скрепляющим элементам.

Усиливающая конструкция может содержать множество индивидуальных волокон или нитей, при этом волокна, по меньшей мере, в концевом участке усиливающей конструкции могут, по меньшей мере, частично втапливаться в структуру матрицы для образования конструкции наплавленного соединения, выполненного в конфигурации для использования в соединении усиливающей конструкции с соединительной конструкцией. Конструкция наплавленного соединения может образовывать соединительный профиль. Соединительный профиль может образовывать профиль быстроразъемного соединения, такой как конструкция ниппеля или т.п. Соединительный профиль может образовывать элемент с резьбой, выполненный с возможностью свинчивания усиливающей конструкции с соединительной конструкцией. Например, элемент с резьбой может выполняться в конструкции наплавленного соединения. Вставка с резьбой может скрепляться, например, склеиванием с конструкцией наплавленного соединения.

Структура матрицы может содержать смолу, термопластичный материал, термореактивный материал или т.п.

Эластичный баллон может скрепляться с участком установки эластичного баллона соединительной конструкции, таким как соединительный элемент участка установки эластичного баллона. Например, концевой участок, такой как участок открытого конца эластичного баллона, может скрепляться с участком установки эластичного баллона соединительной конструкции. Участок установки эластичного баллона может являться, по существу, цилиндрическим. Участок установки эластичного баллона может являться конусовидным.

Участок установки эластичного баллона может содержать по меньшей мере одну ребристую конструкцию, выполненную с возможностью содействия удержанию эластичного баллона на участке установки эластичного баллона. По меньшей мере одно ребро может проходить, по существу, по периметру, и выполняться с возможностью минимизации относительного аксиального перемещения эластичного баллона и участка установки эластичного баллона. По меньшей мере одно ребро может проходить, по существу, по спирали.

Эластичный баллон может обжиматься на участке установки эластичного баллона, например с использованием радиального скрепляющего кольца, такого как обжимающее кольцо горячей запрессовки. В таком устройстве радиальное обжимающее кольцо может также обжимать участок усиливающего элемента.

Обжимающее кольцо может содержать по меньшей мере одно ребро.

Эластичный баллон может уплотняться к соединительному устройству.

Усиливающая конструкция может проходить поверх участка установки эластичного баллона.

Усиливающая конструкция может выполняться поверх эластичного баллона.

Соединительная конструкция может содержать наружное обжимающее кольцо, выполненное с возможностью обжатия на усиливающей конструкции и эластичном баллоне, и любые другие соответствующие скрепляющие устройства. Такое наружное обжимающее кольцо может создавать общее обжатие в соединительном устройстве. Наружное обжимающее кольцо может образовывать обжимающее кольцо посадки с натягом.

Альтернативно, наружное обжимающее кольцо может являться механически регулируемым для выполнения обжатия.

По меньшей мере, участок усиливающей конструкции может быть выполнен с возможностью скольжения относительно эластичного баллона. Обеспечение скольжения усиливающей конструкции относительно эластичного баллона может создавать различное расширение и/или сокращение эластичного баллона и усиливающей конструкции.

- 6 024200

Усиливающая конструкция может, по меньшей мере, частично склеиваться с эластичным баллоном.

Усиливающая конструкция может устанавливаться поверх эластичного баллона.

Усиливающая конструкция может содержать множество индивидуальных элементов, таких как удлиненные элементы, например пряди, нити, волокна, пучки или т.п.

Элементы могут быть выполнены с возможностью увеличения прочности усиливающей конструкции, например окружной прочности, аксиальной прочности или т.п.

Элементы могут являться плетеными, ткаными, вязаными или т.п.

Усиливающая конструкция может содержать несколько высокопрочных материалов.

Усиливающая конструкция может содержать стекло.

Усиливающая конструкция может содержать сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ).

Усиливающая конструкция может содержать углерод.

Усиливающая конструкция может содержать нанотрубки.

Элементы могут располагаться по периметру вокруг материала сердечника.

Элементы могут наматываться по спирали.

Усиливающая конструкция может содержать несколько слоев. Например, усиливающая конструкция может содержать внутренний рукав, установленный внутри наружного рукава. Несколько слоев могут выполняться с помощью, например, оплетания, сплетания, вязания или т.п. на одном этапе или в отдельных этапах, например, последовательно.

Число элементов может являться пропорциональным диаметру усиливающей конструкции и/или зависеть от расчетных механических параметров, таких как продольная прочность.

Элементы могут формироваться или выполняться на круглоткацком станке. При этом можно обеспечивать изготовление бесшовной усиливающей конструкции шланга.

Элементы могут являться анизотропными. Например, элементы могут иметь различные свойства в продольном и радиальном направлениях.

Элементы могут иметь, по существу, одинаковую или изменяющуюся толщину по всей усиливающей конструкции.

Число элементов в продольном направлении усиливающей конструкции может быть равно или меньше числа элементов в радиальном направлении.

Элементы могут иметь двумерное плетение.

Элементы могут представлять собой оплетку. Например, усиливающая конструкция может являться оплеткой поверх трубы сердечника.

Усиливающая конструкция может выполняться поверх эластичного баллона.

Усиливающая конструкция может выполняться в форме носка.

Усиливающая конструкция может выполняться в форме трубы, в которой один конец закрывается концевой деталью с образованием формы носка. Концевая деталь может содержать скрепляющий механизм, склеивающее устройство, наплавящее устройство, прошитое устройство или т.п.

Выполнение усиливающей конструкции можно оптимизировать для создания аксиальной прочности. Например, по меньшей мере один оплеточный угол может быть выполнен с возможностью создания продольной прочности.

Оплеточный угол может иметь величину между 0 и 90°.

Оплеточный угол может иметь величину между 30 и 40°.

Оплеточный угол может иметь величину 35°.

Оплеточный угол может иметь величину 54°.

Оплеточный угол может изменяться продольно вдоль усиливающей конструкции. Оплеточный угол может изменяться вдоль усиливающей конструкции согласно требуемым механическим свойствам.

Эластичный баллон может содержать, по существу, продольный участок и герметичный концевой участок. Например, эластичный баллон может образовывать конструкцию в форме носка.

Модуль восстановления первоначальной формы может содержать симметричный участок.

Модуль восстановления первоначальной формы может содержать асимметричный участок. Например, эластичный баллон и/или усиливающая конструкция могут содержать профиль сечения, выполненный с возможностью перевода модуля восстановления первоначальной формы в заданную конфигурацию, такую как заданная сжатая конфигурация. Заданная конфигурация, такая как, по существу, плоская сжатая конфигурация, может обеспечивать вставление модуля восстановления первоначальной формы в сплющенную секцию насосно-компрессорной трубы.

Модуль восстановления первоначальной формы может быть выполнен с возможностью вращения, например, относительно гидравлического модуля управления.

Устройство может быть выполнено с возможностью закупоривания, например герметизации насосно-компрессорной трубы.

Устройство может быть выполнено с возможностью перемещения с помощью дистанционной подачи текучей среды, например текучей среды, проходящей по деформированной насосно-компрессорной трубе.

- 7 024200

Устройство может быть выполнено с возможностью расширения с помощью дистанционной подачи текучей среды.

Устройство может являться химически стойким. Например, устройство может содержать материалы, стойкие к углеводородам, таким как нефть.

Устройство может содержать закрепляющий механизм, выполненный с возможностью закрепления устройства в секции насосно-компрессорной трубы. Указанное может содействовать удержанию устройства на месте во время процедуры восстановления первоначальной формы. Закрепляющий механизм может содержать один или несколько комплектов трубных клиньев или т.п.

Устройство может содержать центрирующее устройство, выполненное с возможностью центрирования устройства в секции насосно-компрессорной трубы.

Устройство может содержать внутреннее усиление. Такое усиление может содействовать вставлению устройства в деформированную секцию насосно-компрессорной трубы, например минимизируя риск вредной деформации, такой как переворот или т.п., результатом которого может стать защемление устройства, повреждение или т.п. Например, устройство может содержать жесткую конструкцию, проходящую внутри эластичного баллона. Такая жесткая конструкция может представлять собой штангу, шток или т.п. Жесткая конструкция может проходить между противоположными концевыми опорами, так что жесткая конструкция опирается на противоположных концах. В альтернативном устройстве жесткая конструкция может образовывать консоль, например, с опорой на одном конце. Внутреннее усиление может устанавливаться на соединительной конструкции, с которой эластичный баллон и/или усиливающая конструкция соединяются.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения создано устройство восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы для использования в восстановлении первоначальной формы деформированной секции насосно-компрессорной трубы, содержащее модуль восстановления первоначальной формы, выполненный с возможностью установки в деформированной секции насосно-компрессорной трубы и содержащий надувной эластичный баллон, подлежащий накачиванию с применением текучей среды под давлением для расширения и восстановления первоначальной формы деформированной секции насосно-компрессорной трубы, при этом модуль восстановления первоначальной формы дополнительно содержит усиливающую конструкцию, связанную с надувным эластичным баллоном; и соединительную конструкцию, образующую конусовидную поверхность скрепления, с которой усиливающая конструкция скрепляется, при этом конусовидная поверхность скрепления образует угол конусности относительно центральной осевой линии соединительного элемента меньше или равный 10°.

Признаки, определенные выше для второго аспекта, могут применяться к третьему аспекту.

Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения создано устройство восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы для использования в восстановлении первоначальной формы деформированной секции насосно-компрессорной трубы, содержащее модуль восстановления первоначальной формы, выполненный с возможностью установки в деформированной секции насосно-компрессорной трубы и содержащий надувной эластичный баллон, подлежащий накачиванию с применением текучей среды под давлением для расширения и восстановления первоначальной формы деформированной секции насосно-компрессорной трубы, при этом модуль восстановления первоначальной формы дополнительно содержит усиливающую конструкцию, связанную с надувным эластичным баллоном; и соединительную конструкцию, выполненную в конфигурации для скрепления усиливающей конструкции с ним, при этом концевая зона усиливающей конструкции поворачивается обратно, и повернутый обратно участок закрепляется с помощью соединительной конструкции.

Признаки, связанные со вторым аспектом, могут применяться к четвертому аспекту.

Согласно пятому аспекту настоящего изобретения создано устройство восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы для использования в восстановлении первоначальной формы деформированной секции насосно-компрессорной трубы, содержащее модуль восстановления первоначальной формы, выполненный с возможностью установки в деформированной секции насоснокомпрессорной трубы и содержащий надувной эластичный баллон, подлежащий накачиванию с применением текучей среды под давлением для расширения и восстановления первоначальной формы деформированной секции насосно-компрессорной трубы, при этом модуль восстановления первоначальной формы дополнительно содержит усиливающую конструкцию, связанную с надувным эластичным баллоном; при этом усиливающая конструкция содержит множество индивидуальных элементов и указанные элементы, по меньшей мере, в концевом участке усиливающей конструкции являются, по меньшей мере, частично встроенными в структуру матрицы для образования конструкции наплавленного соединения, выполненного в конфигурации для использования в соединении усиливающей конструкции с соединительной конструкцией.

Признаки, связанные со вторым аспектом, могут применяться к пятому аспекту.

Другие аспекты настоящего изобретения относятся к использованию устройства согласно любому из второго по пятый аспекты в восстановлении первоначальной формы деформированной насосно- 8 024200 компрессорной трубы.

Изобретение включает в себя один или несколько соответствующих аспектов, вариантов осуществления или признаков, изолированных или в различных комбинациях, вне зависимости от факта конкретного заявления (в том числе в формуле изобретения) в такой комбинации или изолированного. Например, должно быть ясно, что признаки, указанные как не обязательные для одного аспекта, могут являться, кроме того, применимыми к любому другому аспекту, не требуя конкретного и ненужного перечисления здесь различных комбинаций и сочетаний. Например, признаки устройства восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы второго аспекта могут комбинироваться с устройством восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы третьего, четвертого и/или пятого аспектов.

Должно быть ясно, что один или несколько вариантов осуществления/аспектов могут являться полезными в восстановлении первоначальной формы деформированной секции насосно-компрессорной трубы.

Данные и другие аспекты настоящего изобретения описаны ниже только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано следующее.

На фиг. 1 схематично показано устройство для использования в восстановлении первоначальной формы деформированной насосно-компрессорной трубы согласно варианту осуществления изобретения.

На фиг. 2 показано продольное сечение модуля восстановления первоначальной формы устройства фиг. 1.

На фиг. 3 показано продольное сечение модифицированного варианта осуществления модуля восстановления первоначальной формы для использования в устройстве фиг. 1.

На фиг. 4а показано продольное сечение модуля восстановления первоначальной формы фиг. 2 в примере использования в сжатой конфигурации, расположенного в дискретной секции деформированной насосно-компрессорной трубы.

На фиг. 4Ь показано продольное сечение модуля восстановления первоначальной формы фиг. 2 в примере использования в расширенной конфигурации, расположенного в дискретной секции деформированной насосно-компрессорной трубы.

На фиг. 5а показано продольное сечение модуля восстановления первоначальной формы фиг. 2 в другом примере использования в сжатой конфигурации, расположенного в непрерывной секции деформированной насосно-компрессорной трубы.

На фиг. 5Ь показано продольное сечение модуля восстановления первоначальной формы фиг. 2 в другом примере использования в расширенной конфигурации, расположенного в непрерывной секции деформированной насосно-компрессорной трубы.

На фиг. 6 показано продольное сечение детали соединения между модулем восстановления первоначальной формы и гидравлическим модулем управления устройства восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 7 показано продольное сечение детали альтернативного варианта осуществления соединения между модулем восстановления первоначальной формы и гидравлическим модулем управления устройства восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы.

На фиг. 8 показано продольное сечение детали другого альтернативного варианта осуществления соединения между модулем восстановления первоначальной формы и гидравлическим модулем управления устройства восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы.

На фиг. 9 показан модифицированный вариант осуществления инструмента восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы согласно настоящему изобретению.

На фиг. 1 показано устройство 10 восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы согласно варианту осуществления настоящего изобретения для использования в восстановлении первоначальной формы деформированной секции насосно-компрессорной трубы. Устройство 10 содержит модуль 20 восстановления первоначальной формы, установленный на ведущем конце устройства 10, и гидравлический модуль 30 управления, выполненный для управления накачиванием модуля 20 восстановления первоначальной формы. Устройство 10 выполнено с возможностью при использовании восстанавливать форму секции насосно-компрессорной трубы, которая подверглась деформации, например радиальной деформации. Восстановление первоначальной формы получают, устанавливая устройство 10 в деформированной секции насосно-компрессорной трубы и селективно накачивая модуль 20 восстановления первоначальной формы с использованием гидравлического модуля 30 управления.

Гидравлический модуль 30 управления напрямую соединяется с модулем 20 восстановления первоначальной формы и содержит насос 32 низкого давления и насос 34 высокого давления. Гидравлический модуль 30 управления дополнительно содержит резервуар 36 текучей среды, содержащий текучую среду, такую как минеральное масло, для использования в расширении модуля 20 восстановления первоначальной формы. Гидравлический модуль 30 управления выполнен в такой конфигурации, что насосы 32, 34 селективно перекачивают текучую среду между резервуаром 36 текучей среды и модулем 20 восстановления первоначальной формы для селективного накачивания или опорожнения модуля 20 восстановления первоначальной формы. Устройство 10 содержит электронный модуль 38 для управления насосами

- 9 024200

32, 34. Электронный модуль 38 может также включать в себя блок электропитания, вынесенный блок передачи данных и систему измерения положения. В некоторых вариантах осуществления электронный модуль 38 может создаваться как часть гидравлического модуля 30 управления.

Устройство 10 восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы дополнительно содержит стыковочное устройство 12 для соединения с другим устройством (не показано), таким как скважинный трактор, гибкая насосно-компрессорная труба, каротажный кабель или т.п. Такое дополнительное устройство может быть выполнено в конфигурации для развертывания и извлечения устройства 10 из колонны насосно-компрессорных труб или трубной линии. В других вариантах осуществления устройство 10 может действовать как внутритрубный снаряд, перемещаемый текучей средой в насосно-компрессорной трубе.

На фиг. 2 схематично показан пример варианта осуществления модуля 20 восстановления первоначальной формы фиг. 1. Модуль 20 восстановления первоначальной формы содержит надувной эластичный баллон 22 и усиливающую конструкцию или шланг 24 который окружает эластичный баллон 22. В некоторых вариантах осуществления защитная конструкция 25, такая как оболочка, может окружать усиливающий шланг 24. Защитная конструкция 25 может выполнять функцию защиты эластичного баллона 22 и шланга 24 от прямого контакта с деформированной секцией насосно-компрессорной трубы и может также создаваться с подходящим коэффициентом трения для содействия вводу устройства 10 в секцию насосно-компрессорной трубы. Когда модуль 20 восстановления первоначальной формы устанавливают на ведущем конце устройства 10, эластичный баллон 22 и шланг 24 имеют форму носка, так что нос 26 шланга 24 образует ведущий торец устройства 10.

В модифицированном варианте осуществления, который показан на фиг. 3, модуль 20а восстановления первоначальной формы может включать в себя усиливающую конструкцию 24а, которая вначале выполнена с открытым концом 29, который впоследствии закрывается с использованием устройства 31 затвора, такого как зажимающий блок.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 2, эластичный баллон 22 содержит прочный эластомер, такой как резина. Шланг 24 образован волокнистой структурой, которая может являться плетеной, тканой, вязаной или т.п. в форме, соответствующей требуемой форме расширенного эластичного баллона 22. Шланг 24 может, например, выполняться плетением нитей вокруг сердечника, соответствующего требуемой форме расширенного эластичного баллона 22. В другом варианте осуществления шланг 24 может выполняться плетением нитей вокруг эластичного баллона 22, когда эластичный баллон 22 надут; вместе с тем временные опорные элементы, такие как вставка из парафина, можно использовать для поддержания формы эластичного баллона во время плетения нитей вокруг эластичного баллона 22.

Как эластичный баллон 22, так и шланг 24 соединяются с общим соединительным элементом 40. Открытый конец 23 эластичного баллона 22 скрепляется с первым соединительным участком 41 соединительного элемента 40. Открытый конец 25 шланга 24 скрепляется со вторым соединительным участком 43 соединительного элемента 40 с помощью обжимающего шланг кольца 44. Соединительный элемент 40 содержит аксиальный канал 42, который обеспечивает гидравлическое сообщение между гидравлическим модулем 30 управления и внутренней полостью 27, образованной эластичным баллоном 22.

В модифицированном варианте осуществления, показанном на фиг. 3, модуль 20а восстановления первоначальной формы включает в себя дополнительное наружное обжимающее кольцо 45, которое проходит поверх и обжимается на зоне как эластичного баллона 22а, так и усиливающей конструкции 24а, а также любых связанных соединительных конструкций, таких как обжимающее кольцо 44а.

Примеры использования устройства 10, описанные выше, описываются далее со ссылкой на фиг. 4 и 5. На фиг. 4а показан модуль 20 восстановления первоначальной формы в действии, установленный в дискретной секции 52 деформированной насосно-компрессорной трубы 50. Деформированная насоснокомпрессорная труба 50 образует часть колонны насосно-компрессорных труб, и устройство 10 используется для восстановления формы насосно-компрессорных труб 50 на площадке работ. Вместе с тем, устройство 10 является подходящим для восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы, извлеченной из колонны насосно-компрессорных труб.

Устройство 10 вставляется в насосно-компрессорную трубу 50 и гидравлический модуль 30 управления включается в работу, удаляя вакуумированием текучую среду из эластичного баллона 22, так что модуль 20 восстановления первоначальной формы принимает сжатую конфигурацию и приобретает способность входа и полного прохода через деформированную секцию 52, как показано на фиг. 4а. Такое вакуумирование эластичного баллона 22, может обеспечивать вставление в весьма зауженные деформированные секции. Вместе с тем, в других вариантах использования эластичный баллон 22 может частично накачиваться, что может давать некоторую степень жесткости, которая может являться полезной для содействия вставлению. В конфигурации, показанной на фиг. 4а, модуль 20 восстановления первоначальной формы может расширяться в два этапа. Насос 32 низкого давления приводится в действие для подачи текучей среды из резервуара 36 в полость 27, таким образом начально накачивая эластичный баллон 22, и затем насос 34 высокого давления приводится в действие для последующего увеличения давления в эластичном баллоне 22, таким образом, расширяя модуль 20 восстановления первоначальной формы и прижимая к внутренней поверхности деформированной секции 52, как показано на фиг. 4Ь. Давле- 10 024200 ние в эластичном баллоне 22 преобразуется в давление на внутренней поверхности деформированной секции 52, давая в результате восстановление первоначальной формы деформированной секции 32, как показано на фиг. 4Ь. Шланг 24 предотвращает повреждение эластичного баллона 22 чрезмерным накачиванием. Конкретнее, во время восстановления первоначальной формы радиальные силы должна нести секция насосно-компрессорной трубы 52, и по достижении предела восстановления первоначальной формы, который диктуется усиливающей конструкцией, усиливающая конструкция должна нести радиальные нагрузки, так что эластичный баллон подкрепляется в течение всего времени восстановления первоначальной формы.

Насосно-компрессорная труба 50 восстанавливается до формы, по существу, соответствующей форме насосно-компрессорной трубы 50 до деформации. По завершении восстановления первоначальной формы деформированной секции 52 давление в эластичном баллоне 22 уменьшают, осуществляя переход текучей среды обратно в резервуар 36 текучей среды, и эластичный баллон 22, по меньшей мере, частично опорожняется для извлечения устройства 10 или перемещения устройства 10 в другую деформированную секцию, расположенную за ранее деформированной секцией 52, форма которой восстановлена.

На фиг. 5а показан модуль 20 восстановления первоначальной формы расположенного в непрерывной секции деформированной насосно-компрессорной трубы 50а. Устройство 10 вставляют в деформированную секцию насосно-компрессорной трубы 50а, следуя процедуре, аналогичной описанной выше и показанной на фиг. 4а. Вместе с тем, деформированная секция длиннее модуля 20 восстановления первоначальной формы, так что модуль восстановления первоначальной формы только перекрывает первый деформированный участок 53 деформированной секции в конфигурации фиг. 5а. С приходом в конфигурацию фиг. 5а форма первого деформированного участка 53 восстанавливается в процедуре, аналогичной описанной выше и показанной на фиг. 4а. После восстановления первоначальной формы первого деформированного участка 53 устройство 10 возвращается в сжатую конфигурацию фиг. 5а с использованием насоса 32 низкого давления. В сжатой конфигурации устройство 10 может пройти через прошедший восстановление формы первый деформированный участок 53 дальше в насосно-компрессорную трубу 50а во второй деформированный участок 54. На втором деформированном участке 54 процедура восстановления первоначальной формы первого деформированного участка 53 повторяется. В данном режиме можно восстанавливать форму непрерывных отрезков длины деформированной насоснокомпрессорной трубы 50 поэтапно.

На фиг. 6 показано продольное сечение в зоне соединительной конструкции между модулем 20 восстановления первоначальной формы и гидравлическим модулем 30 управления устройства 10 фиг. 1. Соединительная конструкция, показанная на фиг. 1, является, в общем, аналогичной конструкции, показанной на фиг. 2, при этом одинаковым компонентам соответствуют аналогичные позиции, увеличенные на число 100.

Соединительная конструкция содержит соединительный элемент 140, который образует продольный сквозной канал 142, обеспечивающий гидравлическое сообщение между гидравлическим модулем 30 управления (не показано на фиг. 6) и внутренней полостью 127 надувного эластичного баллона 122. При этом открытый конец 123 эластичного баллона 122 установлен поверх первого соединительного участка 141 соединительного элемента 140, имеющего цилиндрическую форму, и эластичный баллон 122 обжимается на нем с помощью обжимающего кольца 60 горячей запрессовки. Наружная поверхность цилиндрического соединительного участка 141 включает в себя несколько кольцевых ребер 62, которые функционируют, содействуя удержанию открытого конца 123 эластичного баллона 122.

Усиливающая конструкция в форме шланга 124 устанавливается поверх наружной поверхности эластичного баллона 122 и проходит, закрывая цилиндрический соединительный участок 141 соединительного элемента 140. Усиливающий шланг 124 устанавливается так, что зона 125 открытого конца шланга 124 расположена смежно и окружает второй соединительный участок 143 соединительного элемента 140, который в данном варианте осуществления образует конусовидный соединительный участок. Конусовидный участок 143 включает в себя конусовидную поверхность 64, которая в варианте осуществления показана образующей угол θ конусности относительно продольной оси 66 соединительного элемента 140 с величиной в диапазоне до 2,5°. Соединительная конструкция дополнительно содержит клиновидной формы скрепляющее или обжимающее кольцо 144, которое перемещается аксиально в направлении стрелки 68 для скрепления усиливающего шланга 124 на конусовидной поверхности 64 соединительного элемента 140. В некоторых вариантах осуществления изобретения такая обжимающая конструкция может являться достаточной для обеспечения удержания усиливающего шланга 124 на соединительном элементе 140. Вместе с тем, для увеличения удерживающей силы, приложенной к усиливающему шлангу 124, в данном варианте осуществления завершение концевого участка 70 открытого конца шланга выворачивают и протягивают назад для закрытия концевой зоны 72 обжимающего кольца 144, при этом создается зажимающая муфта или крышка 74 для зажима вывернутого участка 70 шланга 124. В данном варианте осуществления создается гайка 76 для прижатия зажимающей крышки 7 4 к обжимающему кольцу 144 и, в свою очередь, обжимающего кольца 144 к конусовидной поверхности 64, таким образом осуществляя скрепление вставленной зоны шланга 124.

- 11 024200

На фиг. 7 показано продольное сечение детали альтернативного варианта осуществления соединительной конструкции для модуля 20 восстановления первоначальной формы. Устройство, показанное на фиг. 7 является аналогичным устройству, показанному на фиг. 6, и при этом одинаковые элементы обозначены аналогичными позициями, увеличенными на число 100. Соответственно, соединительная конструкция фиг. 7 включает в себя соединительный элемент 240 с первым соединительным участком 241, в общем, цилиндрической формы, с открытым концом 223 надувного эластичного баллона 222, установленным и скрепленным с помощью обжимающего кольца 160 горячей запрессовки. Усиливающая конструкция 224 шланга устанавливается поверх эластичного баллона 222 и цилиндрического соединительного участка 241, и зона открытого конца 225 проходит, закрывая второй соединительный участок 243, который включает в себя как цилиндрический участок 243а, так и конусовидный участок 243Ь, при этом конусовидный участок 243Ь включает в себя конусовидную поверхность 164. Обжимающее шланг кольцо 244 создано для обжатия усиливающего шланга 224 на конусовидной поверхности 164 второго соединительного участка 243. При этом концевой участок 244а обжимающего шланг кольца 244 образует клиновидный профиль для выполнения скрепления шланга с конусовидной поверхностью 164.

Завершение концевой зоны 170 конструкции 224 шланга выворачивают и натягивают назад поверх концевой зоны 172 обжимающего кольца 244 и обжимают на нем с использованием дополнительного обжимающего кольца 174, например обжимающего кольца горячей запрессовки. Соответственно, обжатие конструкции шланга 174 в нескольких местах и использование выворачивания шланга 174 обеспечивает получение надежного и высокопрочного соединения.

На фиг. 8 показано продольное сечение детали другого альтернативного варианта осуществления соединительной конструкции для модуля 20 восстановления первоначальной формы. Устройство, показанное на фиг. 8, является аналогичным устройству, показанному на фиг. 7, и аналогичные элементы указаны аналогичными позициями с прибавлением числа 100. Соответственно, соединительная конструкция фиг. 8 включает в себя соединительный элемент 340, который содержит первый соединительный участок 341, в общем, цилиндрической формы, на котором открытый конец 323 надувного эластичного баллона 322 устанавливается и скрепляется с помощью обжимающего кольца 260 горячей запрессовки.

Усиливающая конструкция шланга 324 устанавливается поверх надувного эластичного баллона 322 и закрывает цилиндрический соединительный участок 341 соединительного элемента 340, и зона 325 открытого конца проходит, закрывая второй соединительный участок 343, который также, в общем, имеет цилиндрическую форму. В данном варианте осуществления концевая зона 325 шланга 324 инкапсулируется в материал матрицы, такой как термопластичный материал или смола, для создания наплавленного соединительного участка 325а. Резьба 80 создается на наплавленном соединительном участке 325а, конкретно, на его наружной поверхности. Создается снабженная внутренней резьбой скрепляющая крышка 274 и навинчивается на наплавленный соединительный участок 325а, таким образом, скрепляя конструкцию шланга 324 с соединительным элементом 340.

На фиг. 9 показан дополнительный альтернативный вариант осуществления устройства восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы. Устройство, в общем указанное позицией 400, является аналогичным устройству, показанному на фиг. 1 и 2, и при этом аналогичные элементы указаны аналогичными позициями с прибавлением числа 400. Поскольку конструкция и работа варианта осуществления, показанного на фиг. 9, являются аналогичными показанным на фиг. 1 и 2, ниже описываются только отличия. Здесь устройство 400 дополнительно включает в себя закрепляющий модуль 90, который включает в себя множество трубных клиньев 92 для использования в закреплении устройства 400 в насосно-компрессорной трубе или трубном изделии 94. Кроме того, устройство 400 включает в себя усиливающую штангу или шток 96, расположенный внутри модуля 420 восстановления первоначальной формы. Данная усиливающая штанга или шток 96 содействует вставлению модуля 420 восстановления первоначальной формы в деформированную секцию насосно-компрессорной трубы 98, минимизируя или предотвращая опрокидывание или другие нежелательные деформации модуля восстановления первоначальной формы.

Должно быть понятно, что варианты осуществления, описанные в данном документе, являются только примерами и что различные модификации могут возникать без отхода от объема изобретения. Например, хотя устройство показано здесь для соединения с другим устройством, таким как скважинный трактор или гибкая насосно-компрессорная труба, устройство может прогоняться по трубе насосом. В альтернативных вариантах осуществления шланг и эластичный баллон могут соединяться независимо, например, отдельными соединительными элементами. Дополнительно, в каждом варианте осуществления усиливающая конструкция устанавливается поверх эластичного баллона. Вместе с тем, в альтернативных вариантах осуществления, по меньшей мере, участок усиливающей конструкции может устанавливаться внутри эластичного баллона и/или встраиваться в эластичный баллон. Также в устройстве, показанном на фиг. 8, резьба создается непосредственно на наплавленном соединительном участке. Вместе с тем, в альтернативных вариантах осуществления резьба может создаваться с помощью подходящей вставки. Также в вариантах осуществления, в которых используется конусовидная обжимающая поверхность, может быть выбран угол конусности, например, меньше или равный 10°. Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления гидравлический модуль управления может оборудоваться удаленно от

- 12 024200 модуля восстановления первоначальной формы, например, снаружи насосно-компрессорной трубы или трубного изделия. Также электронный модуль может оборудоваться вынесенным из модуля восстановления первоначальной формы.

Claims (27)

1. Способ восстановления первоначальной формы деформированной секции насоснокомпрессорной трубы, в котором устанавливают надувной эластичный баллон со связанной усиливающей конструкцией устройства восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы в деформированной секции насосно-компрессорной трубы, при этом надувной эластичный баллон находится в сжатой конфигурации, причем устройство содержит соединительную конструкцию для скрепления одного или обоих, эластичного баллона и усиливающей конструкции, с устройством, при этом соединительная конструкция образует конусовидную поверхность скрепления, выполненную с возможностью обеспечения скрепления с ней концевого участка усиливающей конструкции; и накачивают надувной эластичный баллон текучей средой для радиального расширения эластичного баллона для восстановления первоначальной формы деформированной секции насосно-компрессорной трубы.

2. Способ по п.1, в котором, по меньшей мере, частично сжимают надувной эластичный баллон до или во время установки эластичного баллона в деформированной секции насосно-компрессорной трубы.

3. Способ по п.1, в котором осуществляют частичное накачивание эластичного баллона во время вставления или перед вставлением эластичного баллона в деформированную секцию насоснокомпрессорной трубы.

4. Способ по пп.1, 2 или 3, в котором осуществляют механическое ограничение эластичного баллона усиливающей конструкцией, так что ограничивается расширение эластичного баллона.

5. Способ по п.4, в котором осуществляют механическое ограничение эластичного баллона, так что ограничивается расширение эластичного баллона диаметром, по существу, равным требуемому диаметру секции насосно-компрессорной трубы при восстановлении первоначальной формы.

6. Способ по любому предыдущему пункту, в котором осуществляют переход текучей среды между эластичным баллоном и гидравлическим модулем управления.

7. Способ по любому предыдущему пункту, в котором осуществляют циклический переход эластичного баллона, по меньшей мере, между частично сжатой и расширенной конфигурациями.

8. Способ по любому предыдущему пункту, в котором закрепляют устройство восстановления первоначальной формы насосно-компрессорной трубы в секции насосно-компрессорной трубы.

9. Способ по любому предыдущему пункту, в котором осуществляют восстановление первоначальной формы секции насосно-компрессорной трубы до формы, по существу, эквивалентной форме до деформации.

10. Устройство для осуществления способа по пп.1-9, содержащее модуль восстановления первоначальной формы, выполненный с возможностью установки в деформированной секции насосно-компрессорной трубы и содержащий надувной эластичный баллон, подлежащий накачиванию с применением текучей среды под давлением для расширения и восстановления первоначальной формы деформированной секции насосно-компрессорной трубы, и усиливающую конструкцию, связанную с надувным эластичным баллоном;

соединительную конструкцию для скрепления одного или обоих, эластичного баллона и усиливающей конструкции, с устройством, при этом соединительная конструкция образует конусовидную поверхность скрепления, выполненную с возможностью обеспечения скрепления с ней концевого участка усиливающей конструкции.

11. Устройство по п.10, в котором эластичный баллон механически ограничен усиливающей конструкцией так, что ограничивается расширение эластичного баллона.

12. Устройство по п.11, в котором усиливающая конструкция выполнена с возможностью ограничения расширения эластичного баллона до диаметра, который соответствует требуемому для восстановления первоначальной формы диаметру секции насосно-компрессорной трубы.

13. Устройство по любому из пп.10-12, содержащее гидравлический модуль управления, выполненный для управления накачиванием модуля восстановления первоначальной формы.

14. Устройство по п.13, в котором гидравлический модуль управления содержит по меньшей мере один насос или насосный блок/ступень насоса высокого давления и по меньшей мере один насос или насосный блок/ступень насоса низкого давления.

15. Устройство по п.14, в котором насос или насосный блок/ступень насоса низкого давления выполнен с возможностью создания вакуума в эластичном баллоне и/или первоначального накачивания эластичного баллона и насосный блок/ступень насоса высокого давления выполнен с возможностью расширения эластичного баллона и/или нагнетания давления в эластичном баллоне.

16. Устройство по любому из пп.10-15, в котором соединительная конструкция выполнена в конфи- 13 024200 гурации для скрепления зон открытого конца одного или обоих, эластичного баллона и усиливающей конструкции, с устройством.

17. Устройство по любому из пп.10-16, в котором соединительная конструкция образует окно для обеспечения гидравлического сообщения между гидравлическим модулем управления и эластичным баллоном.

18. Устройство по любому из пп.10-17, в котором эластичный баллон и усиливающая конструкция скреплены с устройством общей соединительной конструкцией.

19. Устройство по любому из пп.10-18, в котором соединительная конструкция содержит соединительный элемент, с которым скреплены эластичный баллон и усиливающая конструкция.

20. Устройство по п.19, в котором эластичный баллон и усиливающая конструкция скреплены с отдельными участками соединительного элемента.

21. Устройство по п.20, в котором эластичный баллон скрепляется с дальней или ниже по потоку стороной соединительного элемента и усиливающая конструкция скреплена с ближней или выше по потоку стороной соединительного элемента.

22. Устройство по любому из пп.10-21, в котором диаметр конусовидной поверхности скрепления увеличивается в направлении вниз по потоку или к дальнему концу устройства.

23. Устройство по любому из пп.10-22, в котором соединительная конструкция содержит скрепляющий элемент, выполненный с возможностью обжатия или прижатия усиливающей конструкции к поверхности скрепления.

24. Устройство по любому из пп.10-23, в котором концевой участок усиливающей конструкции поворачивают обратно, при этом повернутый обратно участок скрепляется с соединительной конструкцией.

25. Устройство по любому из пп.10-24, в котором усиливающая конструкция содержит множество индивидуальных элементов, при этом элементы, по меньшей мере, в концевом участке усиливающей конструкции являются, по меньшей мере, частично встроенными в структуру матрицы для образования конструкции наплавленного соединения, выполненной в конфигурации для использования в соединении усиливающей конструкции с устройством.

26. Устройство по любому из пп.10-25, в котором участок открытого конца эластичного баллона обжимается на участке установки эластичного баллона соединительной конструкции.

27. Устройство для осуществления способа по пп.1-9, содержащее модуль восстановления первоначальной формы, выполненный с возможностью установки в деформированной секции насосно-компрессорной трубы и содержащий надувной эластичный баллон, подлежащий накачиванию с применением текучей среды под давлением для расширения и восстановления первоначальной формы деформированной секции насосно-компрессорной трубы, при этом модуль восстановления первоначальной формы дополнительно содержит усиливающую конструкцию, связанную с надувным эластичным баллоном; и соединительную конструкцию, образующую конусовидную поверхность скрепления, с которой скреплена усиливающая конструкция, при этом конусовидная поверхность скрепления образует угол конусности относительно центральной осевой линии соединительного элемента меньше или равный 10°.

- 14 024200

Фиг. 2

Фиг. 3

Фиг. 4Ь

Фиг. 5Ь

- 15 024200

Фиг. 6

Фиг. 8