RU2014137142A

RU2014137142A - Исполнительная система и способ привода скважинного инструмента

Info

Publication number: RU2014137142A
Application number: RU2014137142A
Authority: RU
Inventors: Самир П. БХОЙТЕ; Михай Силвиу КАЛИН; Анди Лусиан Дорин КРИСТУРИАН; Чарльз Х. ДЬЮИ; Ярослав ДОБОС; Цзяньбин ХУ; Дэвид Артур Сидни СВИТЦЕР; Роберт АТТЕР
Original assignee: Шлюмбергер Текнолоджи Б.В.
Priority date: 2012-02-13
Filing date: 2013-02-13
Publication date: 2016-04-10
Also published as: CA2864407A1; GB2514041B; AU2013221693B2; GB2527451A; GB2527451B; US20130206401A1; MX2014009703A; RU2588084C2; GB201517249D0; BR112014020093A8; AU2013221693A1; BR112014020093A2; GB2514041A; GB201414341D0; CN104169520A; WO2013122987A1; NO20141006A1

Abstract

1. Скважинный инструмент с исполнительной системой, содержащий:корпус, содержащий канал, аксиально проходящий через корпус, по меньшей мере частично,камеру, расположенную радиально наружу из канала и сообщающуюся по текучей среде с каналом через порт;клапан, размещенный в канале и выполненный с возможностью перемещения между первым положением, в котором он препятствует жидкости вытекать из канала в камеру через порт, и вторым положением, в котором он обеспечивает прохождение жидкости из канала в камеру через порт;двигатель, размещенный в канале и выполненный с возможностью перемещения клапана между первым положением и вторым положением; идвижимый компонент, подвижно соединенный с его корпусом, выполненный с возможностью перехода между нерабочим и рабочим состояниями в ответ на приток жидкости в камеру через порт.2. Скважинный инструмент по п. 1, отличающийся тем, что клапан расположен и выполнен с возможностью аксиального перемещения в канале между первым и вторым положениями.3. Скважинный инструмент по п. 1, дополнительно содержащий преобразовательный узел, размещенный между двигателем и клапаном и преобразовывающий вращательное движение двигателя в аксиальное перемещение клапана.4. Скважинный инструмент по п. 1, отличающийся тем, что двигатель расположен и выполнен с возможностью вращения клапана около продольной оси, проходящей через клапан.5. Скважинный инструмент по п. 4, отличающийся тем, что клапан содержит палец, выполненный и предназначенный для выравнивания с портом, когда клапан находится в первом положении, и отходящий от порта, когда клапан находится во втором положении.6. Скважинный инструмент по п. 4, отличающийся тем, что

Claims

1. Скважинный инструмент с исполнительной системой, содержащий:

корпус, содержащий канал, аксиально проходящий через корпус, по меньшей мере частично,

камеру, расположенную радиально наружу из канала и сообщающуюся по текучей среде с каналом через порт;

клапан, размещенный в канале и выполненный с возможностью перемещения между первым положением, в котором он препятствует жидкости вытекать из канала в камеру через порт, и вторым положением, в котором он обеспечивает прохождение жидкости из канала в камеру через порт;

двигатель, размещенный в канале и выполненный с возможностью перемещения клапана между первым положением и вторым положением; и

движимый компонент, подвижно соединенный с его корпусом, выполненный с возможностью перехода между нерабочим и рабочим состояниями в ответ на приток жидкости в камеру через порт.

2. Скважинный инструмент по п. 1, отличающийся тем, что клапан расположен и выполнен с возможностью аксиального перемещения в канале между первым и вторым положениями.

3. Скважинный инструмент по п. 1, дополнительно содержащий преобразовательный узел, размещенный между двигателем и клапаном и преобразовывающий вращательное движение двигателя в аксиальное перемещение клапана.

4. Скважинный инструмент по п. 1, отличающийся тем, что двигатель расположен и выполнен с возможностью вращения клапана около продольной оси, проходящей через клапан.

5. Скважинный инструмент по п. 4, отличающийся тем, что клапан содержит палец, выполненный и предназначенный для выравнивания с портом, когда клапан находится в первом положении, и отходящий от порта, когда клапан находится во втором положении.

6. Скважинный инструмент по п. 4, отличающийся тем, что клапан содержит отверстие, выполненное радиально сквозь него, при этом отверстие выполнено и предназначено для смещения от порта, когда клапан находится в первом положении, и выровнено относительно порта, когда клапан находится во втором положении.

7. Скважинный инструмент по п. 1, дополнительно содержащий компонент привода, реагирующий на гидравлическое давление притока жидкости в камеру, предназначенный для приведения движимого компонента из нерабочего состояния в рабочее состояние в ответ на увеличение гидравлического давления в камере в результате притока жидкости в камеру.

8. Скважинный инструмент по п. 1, дополнительно содержащий систему отслеживания положения, размещенную, по меньшей мере частично, в канале и выполненную с возможностью определения аксиального положения движимого компонента.

9. Скважинный инструмент по п. 8, отличающийся тем, что система отслеживания положения содержит:

по меньшей мере один магнит, соединенный с движимым компонентом; и

зонд, размещенный в канале, содержащий множество магнитометров, расположенных вдоль его оси.

10. Скважинный инструмент по п. 9, отличающийся тем, что множество магнитометров расположено вдоль оси по меньшей мере двух плоскостей, размещенных в зонде.

11. Скважинный инструмент по п. 8, дополнительно содержащий систему телеметрии, размещенную в канале и выполненную с возможностью передачи сигналов, представляющих аксиальное положение движимого компонента, в удаленное место.

12. Скважинный инструмент по п. 8, отличающийся тем, что движимый компонент зацепляет и двигает оправку, причем аксиальное положение оправки представляет собой состояние движимого компонента.

13. Скважинный инструмент по п. 1, отличающийся тем, что скважинный инструмент является расширителем.

14. Исполнительная система скважинного инструмента для использования в скважине, содержащая:

клапан, размещенный во внутреннем проточном канале скважинной трубы, предназначенный для перемещения между первым положением, закрывающим порт во внутренней стенке скважинной трубы, и вторым положением, обеспечивающим протекание жидкости из внутреннего проточного канала в порт, при этом клапан имеет один или более сквозных каналов, обеспечивающих прохождение жидкости аксиально через него к буровому долоту независимо от положения клапана; и

двигатель, размещенный во внутреннем протоке скважинной трубы для создания возможности для жидкости во внутреннем протоке протекать вокруг него, при этом двигатель соединен с клапаном и выполнен с возможностью перемещать клапан между первым и вторым положениями.

15. Исполнительная система скважинного инструмента по.14, дополнительно содержащая скважинный приемник, сообщающийся с двигателем и выполненный с возможностью приема сигнала из удаленного места, причем сигнал управляет одним или более действиями двигателя для перемещения клапана между первым и вторым положениями.

16. Исполнительная система скважинного инструмента по п. 14, отличающаяся тем, что клапан выполнен и предназначен для аксиального перемещения во внутреннем протоке между первым и вторым положениями.

17. Исполнительная система по п. 16, дополнительно содержащая преобразовательный узел, размещенный между двигателем и клапаном и преобразовывающий вращательное перемещение вала двигателя в аксиальное перемещение клапана.

18. Исполнительная система по п. 14, отличающаяся тем, что двигатель выполнен с возможностью вращения клапана около продольной оси, проходящей через клапан.

19. Исполнительная система по п. 18, отличающаяся тем, что клапан выполнен и предназначен для посадки в первом положении в ответ на разницу давления, создаваемую между внутренним протоком и стволом скважины во время протекания бурового раствора через один или более протоков в клапане.

20. Исполнительная система по п. 14, дополнительно содержащая систему отслеживания положения, размещенную, по меньшей мере частично, во внутреннем протоке и выполненную с возможностью определения аксиального положения движимого компонента.

21. Исполнительная система по п. 20, дополнительно содержащая систему телеметрии, размещенную во внутреннем протоке и выполненную с возможностью передачи сигналов реального времени, представляющих аксиальное положение движимого компонента, в удаленное место.

22. Исполнительная система по п. 14, отличающаяся тем, что клапан и двигатель выполнены в виде модулей и могут быть индивидуально доставлены и размещены с поверхности в стволе скважины.

23. Исполнительная система по п. 14, отличающаяся тем, что двигатель соединен с клапаном при помощи самовыравнивающегося соединения.

24. Способ привода скважинного инструмента, в котором:

передают сигнал из места на поверхности в скважинный приемник, размещенный в скважинном инструменте, при этом сигнал управляет одним или более действиями двигателя, размещенного в канале, проходящем аксиально, по меньшей мере частично, через корпус скважинного инструмента, при этом двигатель соединен с клапаном, размещенным в канале, и перемещает его между первым и вторым положениями, при этом клапан препятствует оттоку жидкости через порт, размещенный между каналом и камерой, размещенной радиально наружу из канала, когда находится в первом положении, и обеспечивает прохождение жидкости из канала в камеру через порт, когда находится во втором положении, причем поток жидкости в камеру вызывает увеличение гидравлического давления в камере, перемещая тем самым движимый компонент скважинного инструмента; и

приводят в действие скважинный инструмент в то время, когда движимый компонент скважинного инструмента выдвинут.

25. Способ по п. 24, отличающийся тем, что преобразовательный узел, размещенный между двигателем и клапаном, преобразовывает вращательное движение вала двигателя в аксиальное перемещение клапана.

26. Способ по п. 24, дополнительно включающий определение аксиального положения движимого компонента с помощью системы отслеживания положения, размещенной, по меньшей мере частично, в канале.

27. Способ по п. 26, дополнительно включающий передачу аксиального положения движимого компонента на поверхность с помощью системы телеметрии, размещенной в канале.

28. Способ по п. 27, отличающийся тем, что передачу выполняют с помощью метода телеметрии, выбранного из группы, содержащей пульсацию давления, акустические волны, электромагнитные волны и изолированный проводник.