RU21615U1

RU21615U1 - Borehole equipment with replaceable power source

Info

Publication number: RU21615U1
Application number: RU2001123861/20U
Authority: RU
Inventors: Г.А. Григашкин; С.Е. Варламов
Original assignee: Закрытое акционерное общество Научно-производственная фирма "Самарские Горизонты"
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2002-01-27

Abstract

1. Скважинная аппаратура со сменным источником питания, содержащая наземную приемно-обрабатывающую аппаратуру, скважинный прибор с электронным блоком и источник питания, установленные в колонну бурильных труб, отличающаяся тем, что в верхней части скважинного прибора выполнено стыковочное устройство для установки, по крайней мере, одного сменного источника питания, выполненного в виде электрогенератора или батареи электрических элементов, причем каждый сменный источник питания имеет на верхнем торце стыковочное устройство и/или ловитель съемника, а на нижнем - наконечник с одним или несколькими электрическими контактами.2. Скважинная аппаратура по п.1, отличающаяся тем, что стыковочное устройство обеспечивает перекоммутацию электронного блока скважинного прибора на вновь устанавливаемый источник питания.3. Скважинная аппаратура по п.1 или 2, отличающаяся тем, что стыковочное устройство обеспечивает окружную ориентацию и фиксацию выше установленного источника питания.4. Скважинная аппаратура по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что сменные источники питания установлены друг над другом.5. Скважинная аппаратура по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что она имеет также внутренний источник питания.1. Downhole equipment with a replaceable power source, comprising a ground receiving and processing equipment, a downhole tool with an electronic unit and a power source installed in a drill pipe string, characterized in that at the top of the downhole tool there is a docking device for installing at least one replaceable power source, made in the form of an electric generator or a battery of electrical elements, each replaceable power source having a docking device and / or catch on the upper end spruce stripper and the bottom - a tip with one or more electric kontaktami.2. Downhole equipment according to claim 1, characterized in that the docking device provides for the switching of the electronic unit of the downhole tool to a newly installed power source. Downhole equipment according to claim 1 or 2, characterized in that the docking device provides a circumferential orientation and fixation above the installed power source. 4. Downhole equipment according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the replaceable power sources are installed one above the other. Downhole equipment according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it also has an internal power source.

Description

СКВАЖШШАЯ АППАРАТУРА СО СМЕННЫМ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯBORED EQUIPMENT WITH REPLACEABLE POWER SUPPLY

Полезная модель относится к промысловой геофизике и предназначено для измерения забойных параметров в процессе наклонно-направленного и горизонтального бурения.The utility model relates to field geophysics and is intended to measure downhole parameters during directional and horizontal drilling.

Известна скважинная аппаратура по патенту РФ № 2161701, 7 Е 21 В 47/022. Эта система содержит электрический разделитель, немагнитную вставку, глубинный блок с датчиками зенитного угла и азимута и источник питания, а также наземный приемный комплекс. Система использует для передачи информации из забоя на поверхность электромагнитный канал связи.Known downhole equipment according to the patent of the Russian Federation No. 2161701, 7 E 21 In 47/022. This system contains an electrical splitter, non-magnetic insert, a deep block with zenith angle and azimuth sensors and a power source, as well as a ground-based receiving complex. The system uses an electromagnetic communication channel to transmit information from the face to the surface.

Недостатком скважинной аппаратуры является ограниченный ресурс работы источника питания.The disadvantage of downhole equipment is the limited life of the power source.

Известна также скважинная аппаратура по патенту РФ № 2140539, МПК 6 Е 21 В 47/00,1977.Well equipment is also known according to the patent of the Russian Federation No. 2140539, IPC 6 E 21 B 47 / 00.1977.

Скважинная аппаратура по патенту РФ № 2140539 состоит из скважинного прибора с измерительным н первичным преобразователем, передатчика с электрическим диполем, установленным в верхней части колонны бурильных труб и проводного канала связи, соеданйющего передатчик со скважинным модулем.The downhole equipment according to RF patent No. 2140539 consists of a downhole tool with a measuring and primary transducer, a transmitter with an electric dipole installed in the upper part of the drill pipe string and a wire communication channel connecting the transmitter to the downhole module.

Недостаток этой схемы - ее малый ресурс работы из-за износа деталей электрогенератора или малой электрической мощности батарей электрических элементов.The disadvantage of this scheme is its small resource of work due to wear of parts of the electric generator or low electric power of the batteries of electrical elements.

Известна скважинная аппаратура по патенту РФ № 2057923, МПК 6 Е 21 В 47/01 (прототип). Эта система содержит наземную приемно-обрабатывающую, аппаратуру, скважинный прибор, установленный с возможностью установки и снятия без подъема колонны бурильных труб в ее горизонтальной части. Это устройство имеет якорь, установленный в узле фиксации в полости вертикального участка колонны бурильных труб. Скважинный прибор и якорь соединены при помощи габкого элемента. ТакаяKnown downhole equipment according to the patent of the Russian Federation No. 2057923, IPC 6 E 21 In 47/01 (prototype). This system includes a ground receiving and processing apparatus, equipment, a downhole tool installed with the ability to install and remove without lifting the drill pipe string in its horizontal part. This device has an anchor installed in the fixing unit in the cavity of the vertical section of the drill pipe string. The downhole tool and anchor are connected using a flexible element. Such

20011238612001123861

iJipipijplipjMiiiiiiiiJipipijplipjMiiiiiii

МПК7Е21В47/00 конструкция позволяет поднимать и заменять или ремонтировать скважинный прибор безMPK7E21V47 / 00 design allows you to lift and replace or repair the downhole tool without

подъема колонны бурильных труб.lifting drill pipe string.

Недостатком этой конструкции является то, что для замены одной детали необходимо поднимать весь довольно сложный и большой по габаритам скважинный прибор. Основные детали и узлы скважинного прибора практически не изнашиваются и не выходят из строя в процессе бурения скважины. Наиболее слабым звеном в скважшшом приборе является источник питания.The disadvantage of this design is that to replace one part, it is necessary to lift the entire rather complex and large downhole tool. The main parts and components of the downhole tool practically do not wear out and do not fail during the drilling process. The weakest link in a well unit is the power source.

В качестве источника питания используются электрогенератор или батареи электрических элементов. Ресурс источника питания ограничен тяжелыми условиями его работы: высокой температурой и давлением на забое скважины. Для электрогенератора дополнительным фактором, влияющим на ресурс работы является износ подшипников, вызванный расходом смазки через уплотнения вапа.An electric generator or batteries of electrical elements are used as a power source. The resource of the power source is limited by the difficult conditions of its operation: high temperature and pressure at the bottom of the well. For the generator, an additional factor affecting the service life is bearing wear caused by the consumption of lubricant through the wap seals.

Задача создания полезной модели увеличение ресурса работы системы, снижение времени на спуско-поз:ьемнме одерации для замены источника питания.The task of creating a utility model is to increase the life of the system, reduce the time for the shutter poses: capacity for replacing the power source.

Сущность полезной модели поясняется на фиг. 1.. .4, где:The essence of the utility model is illustrated in FIG. 1 .. .4, where:

на фиг.1 показана скважинная аппаратура с двумя сменными источниками питания,figure 1 shows the downhole equipment with two replaceable power sources,

на фиг.2 изображена скважинная аппаратура, работающая от внутреннего источника питания,figure 2 shows the downhole equipment operating from an internal power source,

на фиг.З - скважинная аппаратура со сменным источником питания,in Fig.Z - downhole equipment with a removable power source,

на фиг.4 - скважинная аппаратура со сменным источником питания, на верхнемfigure 4 - downhole equipment with a removable power source, on the top

торце которого вьшолч И лодетель.the end of which is vsholch And lover.

Компоновка, в состав которой входит скважинная аппаратура включает: долото 1, забойный двигатель 2, колонну бурильных труб 3, скважинный прибор 4, центраторы 5, электронный блок 6, внутренний источник питания 7, сменный источник питания 8, стыковочное устройство 9, или ловитель съемника 10, наконечник 11, пазы окружнойThe arrangement, which includes downhole equipment, includes: a bit 1, a downhole motor 2, a drill pipe string 3, a downhole tool 4, centralizers 5, an electronic unit 6, an internal power source 7, a replaceable power source 8, a docking device 9, or a stripper catch 10, tip 11, circumferential grooves

2 2

ориентации 12, фиксатор 13, переюпочатель 14, провода коммутации 15, которые проходят внутри скважинного прибора и источников питания, перемыч 16.orientation 12, the latch 13, the switch 14, the switching wires 15, which pass inside the downhole tool and power sources, jumper 16.

В связи с тем, что система может применяться и для эксплуатационной скважины, долото 1 и забойный двигатель 2 могут отсутствовать. На поверхности установлены, соединенные электрическими связями антенна 17, приемное устройство 18, ПЭВМ 19, принтер 20.Due to the fact that the system can be used for production wells, the bit 1 and the downhole motor 2 may be absent. An antenna 17, a receiving device 18, a PC 19, a printer 20 are installed on the surface.

Скважинная аппаратура работает следующим образом.Downhole equipment operates as follows.

Перед эксплуатацией скважинный прибор 4 со сменным источником питания 8, преимущественно электрогенератором, устанавливается в компоновку колонны бурильных труб или обсадных труб 3. При работе сигнал со скважинного прибора 4 одним из известных способов, например, по электромагнитному или гидравлическому каналу связи передается на антенну 17 и на приемное устройство 18, где преобразуется и поступает на ПЭВМ 19 и на принтер 20. В случаях выхода из строя сменного источника питания 8, или при отсутствии прокачки промывочной жидкости работоспособность телеметрической системы восстанавливают следующим образом: С помощью троса цепляют вьппедпшй из строя сменный источник питания 8 за ловитель съемника 10 и поднимают на поверхность, не производя подьема бурильных труб 3, а на его место устанавливают новый. Новый сменный источник питания 8 может также устанавливаться без съема вышедшего из строя, доставка сменного источника питания к стыковочному устройству 9 забойной телеметрической системы производится сбросом или с помощью троса. При этом наконечник 11 входит в стыковочное устройство 9 по пазам окружной ориентации 12 и фиксируется посредством фиксатора 13. Одновременно срабатьшает переключатель 14, который осуществляет перекоммутацию потребителей электроэнергии электронного блока скважинного прибора на вновь установленный источник питания 8.Before operation, the downhole tool 4 with a replaceable power source 8, mainly an electric generator, is installed in the layout of the drill pipe string or casing 3. During operation, the signal from the downhole tool 4 is transmitted by one of the known methods, for example, via an electromagnetic or hydraulic communication channel to the antenna 17 and to the receiving device 18, where it is converted and supplied to the PC 19 and to the printer 20. In the event of a failure of the replaceable power source 8, or in the absence of pumping of the washing liquid, the The spacing of the telemetry system is restored as follows: Using a cable, the replaceable power supply 8 is hooked up to the catch of the puller 10 and raised to the surface without lifting the drill pipe 3, and a new one is installed in its place. A new removable power source 8 can also be installed without removing the failed one, the delivery of the replaceable power source to the docking device 9 of the downhole telemetry system is carried out by dumping or using a cable. In this case, the tip 11 enters the docking device 9 along the grooves of the circumferential orientation 12 and is fixed by means of the latch 13. At the same time, the switch 14 switches on, which switches the consumers of the electric power of the electronic unit of the downhole tool to a newly installed power source 8.

в случае применения сменного источника питания 8 с ловителем 10 фиг. 4 роль переключателя 14 выполняет перемычка 16, установленная между соответствующими контактами наконечника 11.in the case of using a replaceable power source 8 with a catcher 10 of FIG. 4, the role of the switch 14 is performed by a jumper 16 installed between the corresponding contacts of the tip 11.

Применение полезной модели позволило:Application of the utility model allowed:

1.Повысить надежность скважинной аппаратуры.1. Improve the reliability of downhole equipment.

2.Повысить удобство в эксплуатации и обслуживании скважинной аппаратуры.2. To increase the convenience in the operation and maintenance of downhole equipment.

3.Обеспечить длительную работу забойной телеметрической системы без подъема бурильных труб.3. To ensure long-term operation of the downhole telemetry system without raising the drill pipe.

4.Снизить затраты на спуско-подьемные операции.4. Reduce the costs of tripping.

5.Снизить время простоя оборудования.5. Reduce equipment downtime.

6.Ускорить замену источника питания.6. Accelerate the replacement of the power source.

АвторыThe authors

08.2001 г.08.2001 g.

Григашкин Г. А. Варламов С. Е.Grigashkin G.A. Varlamov S.E.

. A-.ie-eX . A-.ie-eX

Claims

1. Downhole equipment with a replaceable power source, comprising a ground receiving and processing equipment, a downhole tool with an electronic unit and a power source installed in a drill pipe string, characterized in that at the top of the downhole tool there is a docking device for installing at least one replaceable power source, made in the form of an electric generator or a battery of electrical elements, each replaceable power source having a docking device and / or catch on the upper end spruce stripper and the bottom - a tip with one or more electrical contacts.

2. The downhole tool according to claim 1, characterized in that the docking device provides for the switching of the electronic unit of the downhole tool to a newly installed power source.

3. Downhole equipment according to claim 1 or 2, characterized in that the docking device provides a circumferential orientation and fixation above the installed power source.

4. Downhole equipment according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the replaceable power sources are installed one above the other.

5. Downhole equipment according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it also has an internal power source.