RU197735U1 - Устройство адресного инициирования для скважинного инструмента - Google Patents
Устройство адресного инициирования для скважинного инструмента Download PDFInfo
- Publication number
- RU197735U1 RU197735U1 RU2020109481U RU2020109481U RU197735U1 RU 197735 U1 RU197735 U1 RU 197735U1 RU 2020109481 U RU2020109481 U RU 2020109481U RU 2020109481 U RU2020109481 U RU 2020109481U RU 197735 U1 RU197735 U1 RU 197735U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- initiation
- microprocessor
- downhole tool
- electric detonator
- cable
- Prior art date
Links
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 title claims abstract description 47
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 9
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000005476 soldering Methods 0.000 abstract description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 2
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/11—Perforators; Permeators
- E21B43/116—Gun or shaped-charge perforators
- E21B43/1185—Ignition systems
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Air Bags (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к нефтегазовой отрасли, а именно к конструктивной части перфорационных систем, спускаемых в нефтяные или газовые скважины на геофизическом кабеле и инициируемым электродетонаторами, и может быть использована для общепринятых безопасных и широко распространенных как на рынке РФ, так и на зарубежных рынках средств инициирования, срабатывающих от высокочастотного импульса переменного тока или от высокого напряжения постоянного тока.Устройство адресного инициирования для скважинного инструмента содержит пульт управления, расположенный на поверхности и соединенный кабелем с корпусом устройства. В корпусе закреплена плата, на которой, например, посредством пайки, установлены связанные между собой блок питания, микропроцессор, датчики, коммутатор, приемник, передатчик (см. фиг. 2). Для обеспечения возможности получения на выходе тока переменного или постоянного вида, устройство снабжено транзисторным генератором тока, установленным на плате и соединенным с микропроцессором (см. фиг. 1, 2). Коммутатор снабжен выводами (линиями питания и связи (вход и выход)) для получения сигнала и передачи сигнала к следующему устройству адресного инициирования.Транзисторный генератор тока взаимодействует с электродетонатором путем передачи электрических сигналов по линии подключения электродетонаторов.Технический результат от использования всех существенных признаков полезной модели заключается в расширении функциональных возможностей при повышении надежности устройства.
Description
Полезная модель относится к относится к нефтегазовой отрасли, а именно к конструктивной части перфорационных систем, спускаемых в нефтяные или газовые скважины на геофизическом кабеле и инициируемым электродетонаторами, и может быть использовано для общепринятых безопасных и широко распространенных как на рынке РФ, так и на зарубежных рынках средств инициирования, срабатывающих от высокочастотного импульса переменного тока или от высокого напряжения постоянного тока.
Известно «Устройство для последовательного инициирования перфорационной системы» по патенту RU 2646927 С1 от 25.05.2017, опубликовано: 12.03.2018, МПК Е21В 43/1185, содержащее корпус устройства, электродетонатор, шнур детонирующий, электрический провод, устройство передачи детонации, поршень, отличающийся тем, что поршень расположен в корпусе, выполненном в виде цилиндра со ступенчатым сквозным отверстием; поршень имеет уплотнительную и инициирующую части и зафиксирован в корпусе от перемещения фиксирующей шайбой; поршень изолирован от корпуса втулкой-изолятором и изолирующей шайбой; в механическую цепочку переключения контактов дополнительно включен электронный блок переключения контактов, выполненный в виде электронного ключа, срабатывающего от изменения состояния датчика.
Основными недостатками аналога являются высокая механическая сложность срабатывания электродетонаторов и невозможность произвести инициацию оставшихся электродетонаторов при отказе детонации промежуточной ступени.
Наиболее близким техническим решением является устройство ,описанное в патенте «Скважинный инструмент для установки в скважине и способ для активации скважинного инструмента для использования в стволе скважины» (см. RU 2287669 С2, МПК Е21В 43/1185, Е21В 47/12, 2006). Описанный скважинный инструмент содержит множество блоков управления, которые предназначены для инициирования конкретного электродетонатора. Каждый блок из множества блоков управления имеет микропроцессор и инициатор, связанный с микропроцессором. Каждый микропроцессор выполнен с возможностью осуществления двухсторонней связи с контроллером, при этом указанные микропроцессоры выполнены с возможностью приема множества соответствующих команд активации из контроллера для активирования соответствующих блоков управления. Каждая команда активации содержит уникальный идентификатор, соответствующий определенному блоку управления. Каждый блок управления содержит общую гибкую плату, на опорной поверхности которой установлены соответствующие микропроцессор и инициатор. Данное решение принято за прототип.
Недостатком прототипа является невозможность работы блока управления с электродетонаторами, срабатывающими от высокочастотного импульса переменного тока.
Техническая проблема, решаемая полезной моделью, заключается в обеспечении возможности активации скважинного инструмента, снабженного различными средствами инициирования.
Поставленная техническая проблема решена за счет того, что в известном устройстве адресного инициирования для скважинного инструмента, содержащем пульт управления, связанный кабелем с корпусом с закрепленной в нем платой, на которой установлены блок питания, микропроцессор, коммутатор, снабженный выводами, датчики, приемник, передатчик, в соответствии с полезной моделью, устройство снабжено транзисторным генератором тока, установленным на плате и соединенным с микропроцессором.
Технический результат от использования всех существенных признаков полезной модели заключается в расширении функциональных возможностей при повышении надежности устройства.
За счет того, что устройство снабжено транзисторным генератором тока, обеспечивается уменьшение напряжения на передающем кабеле, что увеличивает ресурс кабеля, гарантирует поступление необходимых параметров тока на электродетонатор и повышает надежность работы устройства.
Наличие транзисторного генератора позволяет получать на выходе ток переменного или постоянного вида, что обеспечивает возможность использования устройства для инициации электродетонаторов различного типа.
Устройство адресного инициирования для скважинного инструмента представлено на чертежах.
Фиг. 1 - блок-схема примера компоновки наземной установки и скважинного инструмента,
Фиг. 2 - схема устройства.
Устройство адресного инициирования 1 для скважинного инструмента содержит пульт управления 2 расположенный на поверхности и соединенный кабелем 3 с корпусом 4. В корпусе 4 закреплена плата 5, на которой, например, посредством пайки, установлены связанные между собой блок питания 6, микропроцессор 7, датчики 8, коммутатор 9, приемник 10, передатчик 11. Для обеспечения возможности получения на выходе тока переменного или постоянного вида, устройство снабжено транзисторным генератором тока 12, установленным на плате 5 и соединенным с микропроцессором 7 (см. фиг. 1, 2). Транзисторный генератор 12 может быть построен по любой известной схеме в зависимости от требуемых параметров.
Коммутатор 9 снабжен выводами 13 (линией питания и связи (вход)) и 14 (линией питания и связи (выход)) для передачи сигнала к следующему устройству адресного инициирования. Сигнал для передачи к следующему устройству адресного инициирования поступает в коммутатор 9 от микропроцессора 7.
Транзисторный генератор тока 12 взаимодействует с электродетонатором 15 путем передачи электрических сигналов по линии подключения детонаторов 16. Сигнал для передачи электродетонатору 15 поступает на транзисторный генератор от микропроцессора 7. Транзисторный генератор 12 в соответствии с поступившим сигналом в зависимости от типа электродетонатора 15, осуществляет подачу на электродетонатор 3 необходимого количества энергии в виде постоянного или переменного тока.
Микропроцессор 7 выполнен с возможностью осуществления двухсторонней связи с помощью приемника 10 и передатчика 11 с пультом управления 2 по линии питания и связи (вход) 13 и с возможностью приема от пульта управления 2 команд управления и активирования устройства адресного инициирования за счет передачи команды на транзисторный генератор тока 12. Датчики 8, подключенные к микропроцессору 7 обеспечивают передачу информации об условиях окружающей среды ствола скважины, об устройстве адресного инициирования 1, о типе подключенного электродетонатора 15. Блок питания 6 предназначен для стабилизимованного питания микропроцессора 7, приемника 10 и передатчика 11.
Устройство адресного инициирования 1 предназначено для инициирования зарядов скважинного инструмента 17 и включено в адресную систему скважинного инструмента 17, содержащую требуемое количество устройств адресного инициирования и обслуживающую скважинный инструмент при проведении взрывных работ, как показано на фиг. 1. Кабель 3 содержит один или более электрических проводов. Кабель 3 доставляет скважинный инструмент 17 в ствол скважины 18. Скважинный инструмент 17 может быть представлен взрывной посадочной камерой, перфоратором, пакером или иным устройством, содержащим электродетонаторы 15. Для спуска скважинного инструмента могут быть также использованы геофизический кабель или гибкие насосно-компрессорные трубы (ГНКТ), которые могут обеспечить передачу сигнала от пульта управления 2 на устройство адресного инициирования 1.
Передача управляющего сигнала на устройство адресного инициирования 1 осуществляется с пульта управления 2, соединенного посредством кабеля 3 с корпусом 4, который выполняет функцию проводника (массы). Каждое устройство адресного инициирования 1, входящее в адресную систему скважинного инструмента, через вывод 14 (линию питания и связи (выход)) соединен с линией питания и связи (вход) 13 следующего устройства адресного инициирования.
Скважинный инструмент 17 снабжен детонаторами 15, при этом количество устройств адресного инициирования 1, связанных со скважинным инструментом, соответствует количеству детонаторов.
Адресная система инициирования, в состав которой входит устройство адресного инициирования 1 для скважинного инструмента, работает следующим образом:
После операции снаряжения скважинного инструмента оператором-подрывником с пульта управления 2 осуществляется проверка перфорационной системы на поверхности. Сборку перфорационной системы спускают в скважину. После позиционирования на требуемом интервале перфорации оператором-подрывником с пульта управления 2 осуществляется контроль перфорационной системы, выбор необходимого устройства адресного инициирования 1, инициация электродетонатора 15 скважинного инструмента, позиционирование на следующем интервале, выбор следующего устройства адресного инициирования 1 и инициация соответствующего электродетонатора 15 скважинного инструмента. Аналогичный порядок повторяется для инициации других электродетонаторов 15.
Пульт управления 1 осуществляет двустороннюю связь с устройством адресного инициирования 1, дает команды: на подключение следующего устройства адресного инициирования 1, считывание уникальной информации об устройстве адресного инициирования 1, считывание информации с датчиков 8, переход в режим инициации электродетонаторов 15.
Устройство адресного инициирования 1 при получении команды от пульта управления 2 выдает ответы на команды в зависимости от полученной команды, например: данные с датчиков 8, уникальную информацию устройства адресного инициирования 1, состояние устройства адресного инициирования 1, информацию о подключенном типе электродетонатора и другое. После получения информации устройством адресного инициирования 1 о подключенном типе электродетонатора 15, микропроцессор 7 устройства адресного инициирования 1 выбирает режим работы транзисторного генератора тока 12.
Пульт управления 2 выдает достаточное количество энергии в устройство адресного инициирования 1 для подрыва электродетонатора 15, по команде оператора, после ответа устройства адресного инициирования 1 о готовности к инициации.
Итогом вышеописанных работ является получение безопасного и работоспособного устройства адресного инициирования 1, осуществляющего инициирование электродетонатора 15 скважинного инструмента 17 генератором тока 12, расположенным в устройства адресного инициирования 1 при погружении в скважину, а также безопасное тестирование перфорационной системы или другой сборки, имеющей электродетонаторы до погружения в скважину. Данная проверка позволяет безопасно, без возможности передать энергию необходимую для срабатывания электродетонатора, проверить сборку и уменьшить риск не срабатывания перфорационной системы в скважине в рабочем положении в заданном интервале.
Использование данного устройства адресного инициирования 1 скважинного инструмента не ограничено возможностью применения только совместно со скважинным инструментом, но позволяет применять его и с другими устройствами, начинающимися с электродетонаторов.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является обеспечение надежного срабатывания, от подачи одного импульса высокой энергии с пульта управления, электродетонатора любого типа за счет использования в устройстве адресного инициирования транзисторного генератора 12, генерирующего ток необходимых параметров для инициации данного типа электродетонатора.
Таким образом, использование заявляемого устройства адресного инициирования позволит применять как отечественные, так и зарубежных средства инициирования, срабатывающие как от высокочастотного импульса переменного тока, так и от высокого напряжения постоянного тока.
Устройство адресного инициирования может быть изготовлено с применением известных элементов на современном оборудовании.
Устройство может быть использовано в нефтегазовой отрасли или других областях промышленности, где требуется проведение безопасных взрывных работ.
Claims (1)
- Устройство адресного инициирования для скважинного инструмента, содержащее пульт управления, связанный кабелем с корпусом устройства с закрепленной в нем платой, на которой установлены блок питания, микропроцессор, коммутатор, снабженный выводами, датчики, приемник, передатчик, отличающееся тем, что устройство снабжено транзисторным генератором тока, установленным на плате и соединенным с микропроцессором.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020109481U RU197735U1 (ru) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | Устройство адресного инициирования для скважинного инструмента |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020109481U RU197735U1 (ru) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | Устройство адресного инициирования для скважинного инструмента |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU197735U1 true RU197735U1 (ru) | 2020-05-25 |
Family
ID=70803147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020109481U RU197735U1 (ru) | 2020-03-04 | 2020-03-04 | Устройство адресного инициирования для скважинного инструмента |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU197735U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2785773C1 (ru) * | 2022-08-30 | 2022-12-13 | Акционерное общество "Владимирское производственное объединение "Точмаш" (АО "ВПО "ТОЧМАШ") | Способ и посадочный инструмент, предназначенные для посадки скважинного инструмента с использованием двухэтапного взрывного воздействия |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020088620A1 (en) * | 1998-10-27 | 2002-07-11 | Lerche Nolan C. | Interactive and/or secure activation of a tool |
| RU2278956C1 (ru) * | 2004-11-23 | 2006-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВНИИГИС-Забойные телеметрические системы" (ООО НПФ "ВНИИГИС-ЗТС") | Способ запуска прострелочно-взрывной аппаратуры в скважине и устройство для его осуществления |
| RU2287669C2 (ru) * | 2003-08-28 | 2006-11-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Скважинный инструмент для установки в скважине и способ для активации скважинного инструмента для использования в стволе скважины |
| RU2009130046A (ru) * | 2007-01-06 | 2011-02-20 | Веллтек А/С (Dk) | Система и способ управления скважинным трактором |
-
2020
- 2020-03-04 RU RU2020109481U patent/RU197735U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020088620A1 (en) * | 1998-10-27 | 2002-07-11 | Lerche Nolan C. | Interactive and/or secure activation of a tool |
| RU2287669C2 (ru) * | 2003-08-28 | 2006-11-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Скважинный инструмент для установки в скважине и способ для активации скважинного инструмента для использования в стволе скважины |
| RU2278956C1 (ru) * | 2004-11-23 | 2006-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ВНИИГИС-Забойные телеметрические системы" (ООО НПФ "ВНИИГИС-ЗТС") | Способ запуска прострелочно-взрывной аппаратуры в скважине и устройство для его осуществления |
| RU2009130046A (ru) * | 2007-01-06 | 2011-02-20 | Веллтек А/С (Dk) | Система и способ управления скважинным трактором |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2785773C1 (ru) * | 2022-08-30 | 2022-12-13 | Акционерное общество "Владимирское производственное объединение "Точмаш" (АО "ВПО "ТОЧМАШ") | Способ и посадочный инструмент, предназначенные для посадки скважинного инструмента с использованием двухэтапного взрывного воздействия |
| RU2807119C1 (ru) * | 2022-08-30 | 2023-11-09 | Акционерное общество "Владимирское производственное объединение "Точмаш" (АО "ВПО "ТОЧМАШ") | Способ и устройство контроля установки с помощью посадочной камеры взрывного типа скважинного инструмента |
| RU218852U1 (ru) * | 2023-03-14 | 2023-06-15 | Акционерное общество "БашВзрывТехнологии" | Инициирующее устройство перфоратора |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8157022B2 (en) | Apparatus string for use in a wellbore | |
| US3246707A (en) | Selective firing system | |
| US20050045331A1 (en) | Secure activation of a downhole device | |
| EP4010559A1 (en) | Modular gun system | |
| CN101389826A (zh) | 用于井下工具的选择性启动的装置和方法 | |
| NO328769B1 (no) | System og fremgangsmate for a indikere avfyring av en perforeringskanon | |
| CN104481469A (zh) | 基于使用单芯电缆的数码电子雷管的多级点火射孔起爆系统 | |
| CN108316896B (zh) | 基于电缆编码的分级射孔监控仪电路及控制方法 | |
| US3126964A (en) | Apparatus for selectively detonating a | |
| RU2646927C1 (ru) | Устройство для последовательного инициирования перфорационной системы | |
| RU197735U1 (ru) | Устройство адресного инициирования для скважинного инструмента | |
| CN209385102U (zh) | 油气井用可选发数码雷管 | |
| CN108317922B (zh) | 基于电缆编码的分级射孔起爆器电路及控制方法 | |
| US11353308B2 (en) | Self-selecting switch devices, perforating gun systems including the self-selecting switch devices, and methods of using the gun systems | |
| CN105178923B (zh) | 多级射孔冗余点火控制装置 | |
| GB2280013A (en) | Trigger module for explosive actuator | |
| CN214366013U (zh) | 一种用于井下射孔雷管起爆的自适应智能选发开关 | |
| CN111734364B (zh) | 一种tcp射孔方法 | |
| CN110986710A (zh) | 一种智能选发开关及起爆系统 | |
| RU2287669C2 (ru) | Скважинный инструмент для установки в скважине и способ для активации скважинного инструмента для использования в стволе скважины | |
| CN217055114U (zh) | 一种油气井用模块短节 | |
| CN212409516U (zh) | 射孔智能起爆装置及油管输送式射孔智能起爆水油井 | |
| CN111411924B (zh) | 一种射孔智能起爆方法、装置及射孔智能起爆水油井 | |
| CN211552625U (zh) | 一种智能选发开关及起爆系统 | |
| RU2801790C1 (ru) | Система кабельной селективной перфорации |