RU2268363C2 - Method and device to provide communication between pipe assembly ends - Google Patents
Method and device to provide communication between pipe assembly ends Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268363C2 RU2268363C2 RU2003120430/03A RU2003120430A RU2268363C2 RU 2268363 C2 RU2268363 C2 RU 2268363C2 RU 2003120430/03 A RU2003120430/03 A RU 2003120430/03A RU 2003120430 A RU2003120430 A RU 2003120430A RU 2268363 C2 RU2268363 C2 RU 2268363C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- coil
- communication element
- communication
- reel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)
- Storing, Repeated Paying-Out, And Re-Storing Of Elongated Articles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам и средствам связи и может быть использовано при производстве работ на буровых скважинах для передачи сигналов измерения на поверхность. Изобретение также может найти применение при прокладке линий связи как внутри помещений, так и вне его, в случае использования трубных соединений для прокладки внутри них линий связи.The invention relates to methods and means of communication and can be used in the production of work in boreholes to transmit measurement signals to the surface. The invention can also find application in laying communication lines both indoors and outdoors, in the case of using pipe connections for laying communication lines inside them.
Известно [1], что геофизические исследования в процессе бурения требуют наличия в составе буровой установки канала связи со средством измерения геофизических параметров. Для этого используют гидравлические, акустические, в том числе гидроакустические, электропроводные (беспроводный) и проводные каналы связи. Возможно применение комбинированных каналов связи.It is known [1] that geophysical studies during drilling require the presence of a communication channel with a means of measuring geophysical parameters as part of a drilling rig. For this, hydraulic, acoustic, including hydroacoustic, electrically conductive (wireless) and wired communication channels are used. Perhaps the use of combined communication channels.
Согласно [1] проводные системы связи обладают существенным преимуществом перед остальными в широкополосности и помехозащищенности.According to [1], wired communication systems have a significant advantage over the others in broadband and noise immunity.
Возможно несколько способов организации проводных каналов связи.There are several ways to organize wired communication channels.
1. Так, в каждую бурильную трубу или свечу встраивается отрезок провода или кабеля по центру или по стенке трубы. При свинчивании труб отрезки проводов автоматически соединяются с помощью специального контактного устройства. Провода с контактными устройствами встраиваются в трубы предварительно и при спускоподъемных операциях никаких дополнительных работ и затрат времени на организацию канала не требуется. Недостатки такого канала связи: большое число контактных соединений, уменьшение надежности канала связи и увеличение стоимости бурового оборудования. Указанный способ и устройства на его основе принимаются за аналог.1. So, in each drill pipe or candle a piece of wire or cable is embedded in the center or along the pipe wall. When making up pipes, the wire segments are automatically connected using a special contact device. Wires with contact devices are built into the pipes in advance and during tripping operations, no additional work and time is required to organize the channel. The disadvantages of such a communication channel: a large number of contact connections, a decrease in the reliability of the communication channel and an increase in the cost of drilling equipment. The specified method and devices based on it are taken as an analogue.
2. Провод длиной, значительно превышающий длину одной трубы, спускается в колонну после того, как спущена вся колонна или ее часть. Этот провод при спуске автоматически подключается своим нижним концом к глубинному снаряду. Спуск провода и связь его верхнего конца с наземной приемной аппаратурой осуществляют различными способами. Недостатком данного способа и устройств на его основе является обязательный подъем провода при наращивании новой трубы, ненадежность связи в месте автоматического подключения к глубинному снаряду. Возникают трудности и при спуске кабеля в скважину с большой кривизной. Указанный способы и устройства на его основе принимаются также за аналог.2. A wire with a length significantly exceeding the length of one pipe is lowered into the column after all or part of the column has been lowered. This wire during the descent is automatically connected with its lower end to the deep projectile. The descent of the wire and the connection of its upper end with ground receiving equipment is carried out in various ways. The disadvantage of this method and devices based on it is the mandatory rise of the wire when building a new pipe, the unreliability of communication in the place of automatic connection to a deep projectile. Difficulties also arise when lowering the cable into the well with a large curvature. The specified methods and devices based on it are also taken as an analogue.
Известен способ образования проводной связи для телеконтроля забойных параметров в процессе бурения [2], принимаемый далее за прототип. Известный из этого авторского свидетельства способ образования проводной связи включает спуск в скважину запаса токоподвода и измерительного блока одновременно с бурильным инструментом и доставку верхнего конца проводной линии связи на устье скважины путем его подъема вверх по бурильным трубам за счет воздействия восходящего потока бурового раствора, закачиваемого в бурильное пространство. Предложенный авторами способ обладает следующими недостатками:A known method of forming a wired connection for remote monitoring of downhole parameters during drilling [2], taken hereinafter as a prototype. The method of wire communication formation known from this author’s certificate includes lowering the current supply supply and the measuring unit to the well simultaneously with the drilling tool and delivering the upper end of the wire line to the wellhead by lifting it up the drill pipes due to the upward flow of the drilling fluid pumped into the drilling space. The method proposed by the authors has the following disadvantages:
1. Способ неприменим для горизонтальных скважин.1. The method is not applicable for horizontal wells.
2. Верхние участки проводной связи при подъеме к устью скважины подвергаются механическому воздействию как со стороны восходящего потока, так и при трении о стенки труб, что может привести к обрыву связи.2. The upper sections of the wire connection when rising to the wellhead are subjected to mechanical stress both from the upstream side and when rubbing against the pipe walls, which can lead to a break in the connection.
3. Отсутствует связь в процессе сборки труб.3. There is no communication during the assembly of pipes.
Целью изобретения является создание способа связи между концами сборки труб и устройства на его основе связи, позволяющие:The aim of the invention is to provide a communication method between the ends of the pipe assembly and devices based on it, communication, allowing:
- создавать линии связи для разнообразных типов скважин, повысить надежность связи,- create communication lines for various types of wells, improve communication reliability,
- исключить необходимость разрывать связь при наращивании новой трубы,- eliminate the need to break the connection when building a new pipe,
- повысить помехозащищенность и широкополостность линии связи,- to increase the noise immunity and broadband communication lines,
- использовать предложенный метод и средства для линий связи, проводимых внутри водопроводов, газопроводов или иных конструкций из труб.- use the proposed method and means for communication lines conducted inside water pipes, gas pipelines or other pipe structures.
Поставленная цель достигается тем, что для создания связи между концами сборки труб при их наращивании и рассоединении, включающий наматывание на катушку элемента связи, присоединение первого конца элемента связи к первому потребителю у первого конца сборки из труб, перемещение элемента связи внутри трубы и присоединение второго конца элемента связи ко второму потребителю, расположенному у второго конца сборки из труб, перемещение элемента связи производят поэтапно, одновременно с наращиванием или рассоединением сборки труб, путем перемещения внутри трубы катушки тягой с усилием, приложенным к катушке со стороны второго конца трубы, с одновременным отматыванием или наматыванием элемента связи на величину перемещения катушки и без прерывания связи путем подключения второго конца элемента связи ко второму потребителю через элемент тяги при перемещении катушки или через параллельный канал, подключаемый на время перемещения тяги без катушки, с поэтапным закреплением катушки в сборке труб на ее втором конце, причем при наращивании сборки труб осуществляют заготовку элемента связи с длиной, превышающей длину сборки труб, и наматывают ее на катушку, заводят тягу внутрь подсоединяемой трубы и перемещают катушку от первого конца трубы до второго ее конца, а при разборке осуществляют выталкивание катушки в обратном направлении.This goal is achieved by the fact that to create a connection between the ends of the pipe assembly during their extension and disconnection, including winding the coupling element onto the coil, attaching the first end of the coupling element to the first consumer at the first end of the pipe assembly, moving the coupling element inside the pipe and attaching the second end the communication element to the second consumer, located at the second end of the pipe assembly, the communication element is moved in stages, simultaneously with building up or disconnecting the pipe assembly, by room inside the coil pipe with traction with the force applied to the coil from the side of the second end of the pipe, while unwinding or winding the coupling element by the amount of movement of the coil and without interrupting communication by connecting the second end of the coupling element to the second consumer through the traction element when moving the coil or through parallel a channel connected for the duration of the traction without the coil, with phased fixing of the coil in the pipe assembly at its second end, and when building the pipe assembly, the electric connection with a length exceeding the length of the pipe assembly, and wrap it around the coil, start the traction inside the connected pipe and move the coil from the first end of the pipe to its second end, and when disassembling, push the coil in the opposite direction.
Более детально при создании связи между концами сборки из труб при их наращивании выполняют следующие действия:In more detail, when creating a connection between the ends of an assembly of pipes during their extension, the following actions are performed:
1. Заготавливают элемент связи необходимой длины.1. Prepare a communication element of the required length.
2. Наматывают заготовку элемента связи на катушку.2. Wrap the blank of the coupling element onto a coil.
3. Присоединяют первый конец элемента связи к первому выходу катушки, а через него к присоединительному элементу первого потребителя, а второй конец элемента связи ко второму выходу катушки. Перемещают тягу с участком элемента связи, соединенного с ней, через первую трубу от ее второго конца к первому до выхода тяги из трубы.3. Connect the first end of the communication element to the first output of the coil, and through it to the connecting element of the first consumer, and the second end of the communication element to the second output of the coil. The thrust is moved with a portion of the coupling element connected to it through the first pipe from its second end to the first until the thrust exits the pipe.
4. Соединяют тягу с катушкой и подключают через участок элемента связи, соединенного с тягой, второго потребителя ко второму выходу катушки.4. Connect the rod to the coil and connect through the site of the communication element connected to the rod, the second consumer to the second output of the coil.
5. Закрепляют соединительный элемента первого потребителю с первым концом первой трубы.5. Fasten the connecting element of the first consumer to the first end of the first pipe.
6. Соединяют первый конец трубы с потребителем.6. Connect the first end of the pipe to the consumer.
7. Перемещают тягу с катушкой через первую трубу до выхода ее конца с креплением для тяги из второго конца трубы с одновременной отмоткой элемента связи на длину перемещения катушки.7. Move the traction with the coil through the first pipe until its end exits with a fastening for the traction from the second end of the pipe with simultaneous unwinding of the communication element by the length of movement of the coil.
8. Закрепляют конец катушки с креплением для тяги на втором конце первой трубы.8. Fasten the end of the coil with the mount for traction on the second end of the first pipe.
9. Присоединяют второго потребителя к катушке через параллельный канал.9. Connect the second consumer to the coil through a parallel channel.
10. Отсоединяют тягу от катушки и участок элемента связи, соединенного с тягой, от второго потребителя.10. Disconnect the traction from the coil and the portion of the communication element connected to the traction from the second consumer.
11. Перемещают тягу через вторую трубу до выхода ее конца с креплением для катушки из второго конца второй трубы.11. Move the rod through the second pipe to the exit of its end with mounting for the coil from the second end of the second pipe.
12. Присоединяют тягу к катушке и подключают второго потребителя связи ко второму выходу катушки через участок элемента связи, соединенный с тягой.12. Attach the rod to the coil and connect the second communication consumer to the second output of the coil through a portion of the communication element connected to the rod.
13. Отсоединяют от первой трубы катушку с креплением для тяги и отсоединяют от катушки параллельный канал связи.13. Disconnect the coil with the mount for traction from the first pipe and disconnect the parallel communication channel from the coil.
14. Соединяют второй конец первой трубы с первым концом второй трубы.14. Connect the second end of the first pipe to the first end of the second pipe.
15. Перемещают тягу с катушкой через вторую трубу до выхода ее конца с креплением для тяги из второго конца второй трубы с одновременной отмоткой элемента связи на длину перемещения катушки.15. Move the traction with the coil through the second pipe until its end exits with a fastening for traction from the second end of the second pipe with simultaneous unwinding of the coupling element by the length of the coil movement.
16. Повторяют действия по п.п.3-15 (N-2) раз, где N - число соединяемых труб.16. Repeat steps 3 to 3 (N-2) times, where N is the number of connected pipes.
Для достижения поставленной цели в способе создания связи между концами сборки из труб при их рассоединении выполняют следующие действия:To achieve the goal in a method of creating a connection between the ends of an assembly of pipes when they are disconnected, the following actions are performed:
1. Отсоединяют катушку от второго конца N-ой трубы.1. Disconnect the coil from the second end of the Nth pipe.
2. Перемещают катушки через N-ую трубу от ее второго конца до первого конца N-1 трубы включительно с одновременной намоткой гибкой связи на катушку и очисткой ее внешней оболочки от загрязнений и влаги, выталкивая катушку из трубы тягой.2. Move the coil through the N-th pipe from its second end to the first end of the N-1 pipe, inclusive, while winding the flexible connection on the coil and cleaning its outer shell from dirt and moisture, pushing the coil out of the pipe by traction.
3. Рассоединяют N-ую и N-1-ую трубы.3. Disconnect the Nth and N-1st pipes.
4. Приподнимают N-ую трубу так, чтобы освободился доступ к месту соединения тяги с катушкой.4. Lift the N-th pipe so that access to the junction of the rod with the coil is freed.
5. Отсоединяют тягу от катушки.5. Disconnect the traction from the coil.
6. Присоединяют параллельный канал связи, расположенный снаружи N-ой трубы к катушке, закрепленной на втором конце N-1-ой трубы.6. Attach a parallel communication channel located outside the N-th pipe to the coil attached to the second end of the N-1-th pipe.
7. Отсоединяют второй выход катушки от участка элемента связи, соединенного с тягой.7. Disconnect the second output of the coil from the site of the communication element connected to the rod.
8. Отводят в сторону от продольной оси N-1-ой трубы первый конец N-ой трубы с тягой и участком элемента связи, соединенного с тягой, находящиеся внутри трубы.8. Take away from the longitudinal axis of the N-1-th pipe the first end of the N-th pipe with the rod and a portion of the communication element connected to the rod located inside the pipe.
9. Опускают наклонно N-ую трубу так, что полностью освобождают тягу с участком элемента связи.9. Lower the Nth pipe obliquely so that the traction with the portion of the coupling element is completely released.
10. Складируют N-ую трубу.10. Store the Nth pipe.
11. Присоединяют тягу к катушке.11. Attach traction to the coil.
12. Подключают второго потребителя связи ко второму выходу катушки через участок элемента связи, соединенный с тягой.12. Connect the second consumer connection to the second output of the coil through a section of the communication element connected to the rod.
13. Отсоединяют параллельный канал связи.13. Disconnect the parallel communication channel.
14. Повторяют действия по п.п.1-13 N-2 раза.14. Repeat steps 1 to 13 N-2 times.
В зависимых пунктах способа:In the dependent points of the method:
1. Отматывание или наматывание элемента связи производят с вращением элемента связи вокруг оси катушки.1. Unwinding or winding of the coupling element is performed with the rotation of the coupling element around the axis of the coil.
2. Наматывание элемента связи на катушку при рассоединении труб производят при перемещении катушки в трубе.2. The coiling of the coupling element on the coil during the disconnection of the pipes is carried out when moving the coil in the pipe.
3. Во время отматывания элемента связи на нем с интервалами, кратными длине трубы, устанавливают поплавки, а при рассоединении труб их снимают.3. During the unwinding of the communication element, floats are installed on it at intervals that are multiples of the length of the pipe, and when the pipes are disconnected, they are removed.
4. При перемещении катушки элемент связи закрепляют на внутренней стенке каждой трубы с возможностью скольжения элемента связи относительно элемента скрепления.4. When moving the coil, the coupling element is fixed on the inner wall of each pipe with the possibility of sliding the coupling element relative to the bonding element.
5. При наращивании труб производят проверку связи путем определения отсутствия механического, или электрического, или оптического соединения.5. When building pipes, check the connection by determining the absence of a mechanical, or electrical, or optical connection.
Каркас катушки состоит из жесткой рамы, имеющий место для установки валиков с подшипниками и элементы присоединения его к корпусу катушки. При реализации способа, в котором отматывание или наматывание элемента связи производят с вращением элемента связи вокруг оси катушки, последняя может быть выполнена аналогично спиннинговой катушке, снабженной элементами крепления к корпусу. Катушка связи закрепляется на срезе трубы с помощью рычагов и пружин. При перемещении катушки внутри трубы пружины разжаты и рычаги не выступают за внутренний диаметр трубы. При выходе второго конца катушки из трубы рычаги отжимаются пружинами. Они выходят за наружный диаметр трубы и катушка повисает на срезе трубы. При присоединении каждой следующей трубы, после присоединения тяги к катушке, рычаги вручную или автоматически возвращают в прежнее положение и снова разжимают пружины. Элемент соединения тяги с механизмом подъема представляет собой разъемное соединение, например резьбовое или типа «петля-крюк». Аналогично соединяют тягу с катушкой.The coil frame consists of a rigid frame, which has a place for installing rollers with bearings and elements for connecting it to the coil body. When implementing the method in which the winding-up or winding of the coupling element is performed with the coupling element rotating around the axis of the coil, the latter can be performed similarly to a spinning coil equipped with fastening elements to the housing. The coupling coil is fixed to the pipe section using levers and springs. When moving the coil inside the pipe, the springs are released and the levers do not protrude beyond the inner diameter of the pipe. When the second end of the coil leaves the pipe, the levers are pressed by springs. They go beyond the outer diameter of the pipe and the coil hangs on the pipe cut. When attaching each subsequent pipe, after attaching the rod to the coil, the levers manually or automatically return to their previous position and again unclench the springs. The connection element of the link with the lifting mechanism is a detachable connection, for example threaded or loop-hook type. Similarly connect the rod to the coil.
На базе вышеописанного способа образования связи между концами сборки из труб при их наращивании и рассоединении с учетом зависимых пунктов предложено устройство для образования связи между концами сборки из труб, включающее подъемный механизм, катушку, состоящую из корпуса, внутри которого установлен каркас с намотанным на него элементом связи так, что первый конец элемента связи имеет средство крепления к первому концу сборки труб и первый разъем для подключения к первому потребителю, а второй конец элемента связи закреплен на каркасе катушки и имеет второй разъем для подключения ко второму потребителю, отличающееся тем, что устройство снабжено тягой, имеющей длину, превосходящую длину каждой отдельной трубы, и которая имеет элементы соединения с подъемным механизмом и с катушкой с другой стороны, дополнительным отрезком элемента связи для соединения второго разъема катушки со вторым потребителем через подъемный механизм, при этом катушка снабжена герметичным корпусом и элементами крепления, позволяющими закрепить ее на трубе, при этом наружный поперечный размер корпуса катушки не превосходит внутренний диаметр труб, входящих в сборку, а подъемный механизм включает в себя блок управления, соединенный указанным дополнительным отрезком элемента связи через тягу с корпусом катушки. В зависимых пунктах предложены устройства, в которых:On the basis of the above-described method of forming a connection between the ends of an assembly of pipes when they are being built up and disconnected, taking into account the dependent points, a device is proposed for forming a connection between the ends of an assembly of pipes, including a lifting mechanism, a coil consisting of a housing inside which a frame with an element wound around it is installed connection so that the first end of the communication element has a means of attachment to the first end of the pipe assembly and a first connector for connection to the first consumer, and the second end of the communication element is fixed to the frame e coils and has a second connector for connecting to a second consumer, characterized in that the device is equipped with a rod having a length exceeding the length of each individual pipe, and which has elements of connection with a lifting mechanism and with a coil on the other hand, an additional piece of communication element for connection the second connector of the coil with the second consumer through the lifting mechanism, while the coil is equipped with a sealed housing and fastening elements that allow it to be fixed on the pipe, while the outer transverse dimension orpusa coil does not exceed the inner diameter of tubes included in the assembly and the lifting mechanism includes a control unit coupled to said additional segment coupler rod through the spool body. In dependent clauses, devices are proposed in which:
1. Каркас дополнительно снабжен реверсивным средством намотки-размотки элемента связи и механизмом, блокирующим ее самопроизвольное разматывание, и при этом указанное средство намотки-размотки включает два валика, размещенные на каркасе с возможностью вращения их вокруг оси, перпендикулярной направлению размотки или намотки элемента связи, элемент вращения одного из валиков, соединенный с валиком, при этом средство намотки-размотки соединено с блоком управления.1. The frame is additionally equipped with a reversing means of winding-unwinding the communication element and a mechanism that blocks its spontaneous unwinding, and the specified means of winding-unwinding includes two rollers placed on the frame with the possibility of rotation around an axis perpendicular to the direction of unwinding or winding of the communication element, a rotation element of one of the rollers connected to the roller, while the winding-unwinding means is connected to the control unit.
2. Средство намотки-размотки включает не менее одной пары валиков, размещенных на каркасе с возможностью вращения их вокруг оси, перпендикулярной направлению размотки или намотки элемента связи, а оси пар валиков расположены друг относительно друга в плоскости, перпендикулярной направлению размотки, при этом валики разнесены по длине каркаса.2. The means of winding-unwinding includes at least one pair of rollers placed on the frame with the possibility of rotation around an axis perpendicular to the direction of unwinding or winding of the communication element, and the axis of the pairs of rollers are located relative to each other in a plane perpendicular to the direction of unwinding, while the rollers are spaced along the length of the frame.
3. Устройство снабжено средством очистки элемента связи от влаги и загрязнений, находящихся на наружной поверхности элемента связи.3. The device is equipped with a means of cleaning the communication element from moisture and contaminants located on the outer surface of the communication element.
4. Средство намотки-размотки включает валик, ось вращения которого параллельна направлению размотки или намотки катушки, и механизм, блокирующий самопроизвольное разматывание элемента связи.4. The means for winding-unwinding includes a roller, the axis of rotation of which is parallel to the direction of unwinding or winding the coil, and a mechanism that blocks the spontaneous unwinding of the communication element.
5. Средство намотки-размотки включает средство укладки элемента связи при его намотке.5. The means for winding-unwinding includes means for laying the communication element when it is wound.
6. В качестве элемента связи используется трос совместно с электрическим кабелем с электроразъемами на обеих концах или совместно с волоконно-оптическим кабелем с оптическими разъемами на концах.6. As a communication element, a cable is used in conjunction with an electric cable with electrical connectors at both ends or in conjunction with a fiber optic cable with optical connectors at the ends.
7. Вход второго потребителя распараллелен с возможностью подсоединения к нему двух кабелей, один из которых соединен с тягой.7. The input of the second consumer is parallelized with the possibility of connecting two cables to it, one of which is connected to the rod.
8. Вдоль элемента связи дополнительно установлены съемные поплавки.8. Along the communication element, removable floats are additionally installed.
9. Устройство дополнительно снабжено участком защищенной линии связи, обходящим краны или задвижки трубопроводов, конец трубы в месте соединения ее с краном или заглушкой имеет герметичный выход элемента связи.9. The device is additionally equipped with a section of a secure communication line bypassing valves or valves of pipelines, the end of the pipe at the junction of it with a tap or plug has a sealed outlet of the communication element.
10. Предложено использовать описанные выше устройства при прокладке волоконно-оптической связи через элементы газопроводов, водопроводов, канализации, нефтепроводов и иные устройства, содержащие трубные соединения. Для этого дополнительно введен участок защищенной волоконной линии, обходящий краны и задвижки трубопроводов, а конец трубы в месте соединения ее с краном или заглушкой имеет герметичный выход оптического волокна.10. It is proposed to use the devices described above when laying fiber-optic communications through elements of gas pipelines, water pipelines, sewers, oil pipelines and other devices containing pipe connections. To this end, a section of the protected fiber line is introduced, bypassing the valves and valves of the pipelines, and the end of the pipe at the junction with the tap or plug has a sealed optical fiber exit.
Предлагаемое устройство представлено на фиг.1 и 2, где обозначено:The proposed device is presented in figures 1 and 2, where it is indicated:
1 - механизм подъема тяги, имеющий участок элемента связи от катушки до второго потребителя,1 - thrust lifting mechanism having a portion of a communication element from a coil to a second consumer,
2 - второй конец трубы,2 - the second end of the pipe,
3 - первый элемент закрепления катушки на втором конце трубы,3 - the first element of the fixing coil at the second end of the pipe,
4 - первый валик катушки,4 - the first roller of the coil,
5 - каркас катушки,5 - coil frame,
6 - второй валик катушки,6 - the second roller of the coil,
7 - защитный кожух катушки,7 - a protective casing of the coil,
8 - элемент связи,8 is a communication element,
9 - выход первого конца элемента связи,9 - output of the first end of the communication element,
10 - разъем для подключения первого конца элемента связи к первому потребителю,10 - connector for connecting the first end of the communication element to the first consumer,
11 - первый потребитель,11 is the first consumer
12 - первый разъем для подключения второго конца элемента связи к второму потребителю,12 - the first connector for connecting the second end of the communication element to the second consumer,
13 - второй потребитель,13 - the second consumer,
14 - тяга, соединенная с участком элемента связи от катушки до второго потребителя,14 - thrust connected to the site of the communication element from the coil to the second consumer,
15 - второй элемент закрепления катушки на втором конце трубы,15 - the second element of the fixing coil at the second end of the pipe,
16 - первый выход второго конца элемента связи,16 - the first output of the second end of the communication element,
17 - механизм вращения валиков катушки,17 - the mechanism of rotation of the rollers of the coil,
18 - первая труба,18 - the first pipe
19 - первый конец первой трубы,19 - the first end of the first pipe,
20 - участок элемента связи между первым выходом катушки и вторым потребителем, соединенный с тягой,20 is a plot of the communication element between the first output of the coil and the second consumer, connected to the rod,
21 - участок элемента связи между выходом первого конца элемента связи и разъемом для подключения первого конца элемента связи к первому потребителю,21 is a section of the communication element between the output of the first end of the communication element and the connector for connecting the first end of the communication element to the first consumer,
22 - соединительный элемент первой и второй трубы,22 - connecting element of the first and second pipe,
23 - участок элемента связи между вторым потребителем и катушкой, включаемый временно на момент прохождения тяги через вновь присоединяемую трубу,23 is a section of the communication element between the second consumer and the coil, switched on temporarily at the moment of traction through the newly connected pipe,
24 - второй разъем для подключения второго конца элемента связи к второму потребителю,24 - a second connector for connecting the second end of the communication element to the second consumer,
25 - участок элемента связи между вторым потребителем и средством подъема тяги,25 is a section of a communication element between the second consumer and the traction lifting means,
26 - направление движения тяги, соединенной с катушкой, при протаскивании ее через трубу,26 - the direction of movement of the rod connected to the coil, when dragging it through the pipe,
27 - второй выход второго конца элемента связи,27 - the second output of the second end of the communication element,
28 - вторая труба,28 - the second pipe
29 - элемент для крепления тяги к катушке со стороны второго конца трубы.29 - an element for attaching traction to the coil from the side of the second end of the pipe.
Устройство включает подъемный механизм 1, тягу 14, катушку, состоящую из каркаса 5, непрерывного элемента связи 8 и кожуха 7 с элементами крепления к тяге 29 и к трубе 3, 15. Элемент связи 8 намотан на каркас катушки 5. Первый конец элемента связи 8 оканчивается разъемом 9 и через него соединен с первым потребителем 11 через участок элемента связи между выходом первого конца элемента связи катушки и разъемом 10 первого потребителя 11.The device includes a
Второй конец элемента связи закреплен на каркасе катушки в разъеме 16, предназначенного для подключения через участок элемента связи, соединенного с тягой, второго потребителя 13 к первому выходу второму концу катушки. При этом элемент связи при движении катушки вдоль трубы имеет возможность сматываться/наматываться с каркаса/на каркас, а наружный габарит устройства в поперечном сечении не превосходит минимальный внутренний диаметр труб, входящих в сборку.The second end of the communication element is mounted on the coil frame in the
В зависимых пункта Формулы устройство дополнительно включает:In the dependent Formula clause, the device further includes:
1) средство намотки-размотки элемента связи и механизм, блокирующий ее самопроизвольное разматывание, средство намотки включает не менее одной пары валиков, размещенных на концах каркаса так, что имеется возможность вращения их вокруг оси, перпендикулярной направлению размотки-намотки элемента связи, а оси пар валиков развернуты друг относительно друга в плоскости, перпендикулярной направлению размотки, при этом валики на обоих концах каркаса разнесены по его длине, либо средство намотки включает валик, ось вращения которого параллельна направлению размотки катушки, и механизм, блокирующий самопроизвольное разматывание элемента связи;1) the means of winding-unwinding the coupling element and the mechanism blocking its spontaneous unwinding, the winding means includes at least one pair of rollers placed at the ends of the frame so that it is possible to rotate them around an axis perpendicular to the direction of unwinding-winding of the coupling element, and the axis of the pairs the rollers are deployed relative to each other in a plane perpendicular to the direction of unwinding, while the rollers at both ends of the frame are spaced along its length, or the winding means includes a roller, the axis of rotation of which is parallel and the direction of the unwinding of the coil, and the mechanism that blocks the spontaneous unwinding of the communication element;
2) механизм вращения валиков и блок управления, соединенный с механизмом вращения валиков, причем механизм вращения может быть реверсивный, а блок управления связан с подъемным средством;2) the mechanism of rotation of the rollers and the control unit connected to the mechanism of rotation of the rollers, and the rotation mechanism can be reversible, and the control unit is associated with a lifting means;
3) средство очистки элемента связи от загрязнений, находящихся на ее наружной поверхности;3) a means of cleaning the communication element from contaminants located on its outer surface;
4) механизм включает средство укладки элемента связи при размотке и ее намотке;4) the mechanism includes means for laying the communication element during unwinding and winding;
5) в качестве элемента связи предложено использовать трос, или/и электрический кабель, или/и волоконный кабель или комбинацию троса с электрическим кабелем и/или оптическим кабелем, при чем оба конца элемента связи снабжены средством крепления к тросу;5) it is proposed to use a cable or / and an electric cable and / or a fiber cable or a combination of a cable with an electric cable and / or an optical cable as a communication element, wherein both ends of the communication element are equipped with cable attachment means;
6) съемные поплавки;6) removable floats;
7) электроразъемы и/или оптические разъемы на обоих конца элемента связи;7) electrical connectors and / or optical connectors at both ends of the communication element;
8) на втором конце катушки установлены два разъема, соединенные со вторым концом элемента связи, а вход второго потребителя распараллелен в виде двух кабелей, один из которых соединен с тягой.8) two connectors are installed at the second end of the coil, connected to the second end of the communication element, and the input of the second consumer is parallelized in the form of two cables, one of which is connected to the rod.
Предложено способ и устройство, изложенные в формулах, использовать при прокладке связи через элементы газопроводов, водопроводов, канализации, нефтепроводов и иные устройства, содержащие трубные соединения, при этом дополнительно введен участок защищенной линии связи, обходящий краны и задвижки трубопроводов, а на конце трубы, в месте соединения ее с краном или заглушкой, установлен герметичный выход для подключения защищенной линии связи.The method and device described in the formulas is proposed to be used when laying communication through elements of gas pipelines, water pipes, sewers, oil pipelines and other devices containing pipe connections, while a section of a protected communication line bypassing the valves and valves of the pipelines is introduced, and at the end of the pipe, in the place of its connection with a tap or plug, a sealed outlet is installed for connecting a secure communication line.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Элемент связи 8, имеющий непрерывную длину, превышающую длину сборки труб, наматывают на каркас катушки 5. Поперечный размер катушки, собранной с элементом связи, не должен превосходить минимальный внутренний диаметр труб. Тягу 14, длина которой превосходит длину трубы, скрепляют с механизмом подъема 1. Далее тягу пропускают через первую трубу до выхода ее из первого конца первой трубы. Тягу механически соединяют через элемент крепления 30 к корпусу катушки. Выход первого конца элемента связи 9 соединяют с первым потребителем 11 через участок элемента связи между выходом первого конца элемента связи и разъемом для подключения первого конца элемента связи к первому потребителю 10. Второй конец элемента связи 8 через его первый выход 16 подключают к второму потребителю 13 через участок элемента связи 20, соединенный с тягой, участок элемента связи 25 между подъемным механизмом 1 и вторым потребителем 13 и разъем 12. С помощью тяги 14 и подъемного механизма 1 катушку перемещают через первую трубу до выхода из второго конца 2 первой трубы корпуса катушки 7 с элементами 3,15 крепления катушки ко второму концу 2 первой трубы. При этом происходит разматывание с катушки элемента связи на длину перемещения катушки. Связь между потребителями 11 и 13 при этом не нарушается. Далее отсоединяют тягу 14 от катушки 7. Подсоединяют второй, параллельный выход катушки 7 с вторым потребителем 13 через разъем 28, внешний участок элемента связи 23 и разъем 24. Первый выход второго конца элемента связи 16 отключают от второго потребителя 13. Для этого отсоединяют участок элемента связи 20 от второго конца элемента связи 16. Далее тягу с участком элемента связи 20 пропускают через вторую трубу до выхода ее из первого конца второй трубы. Тягу механически соединяют через элемент крепления 30 к корпусу катушки. Второй конец элемента связи 16 подключают ко второму потребителю 13 через участок элемента связи 20, соединенный с тягой. Отключают второй, параллельный выход 27 катушки с вторым потребителем 13. Приподнимают тягой катушку и, надавливая на внешние концы элементов крепления 3,15, разжимают пружины и заводят катушку в первый конец второй трубы. Соединяют первый конец второй трубы со вторым концом первой трубы. Тягой 14 перемещают катушку до выхода ее из второго конца второй трубы. Указанные выше действия повторяют N-1 раз и тем самым обеспечивают непрерывную связь при наращивании труб и создании из них сборки из N труб.A
Для рассоединения труб тягу механически соединяют через элемент крепления 30 к корпусу катушки. Второй конец элемента связи 8 через его первый выход 16 подключают ко второму потребителю 13. Параллельный внешний участок связи 23 отсоединяют от второго выхода катушки 27. С помощью тяги 14 и подъемного механизма 1 катушку перемещают через N-ую трубу до второго включительно конца N-1 трубы. Рассоединяют N-ую и N-1 трубы. Приподнимают N-ую трубу так, чтобы открылся доступ к первому 16 и второму 27 выходам корпуса катушки 7 и элементу крепления 29 ее к тяге. Приподнимают катушку так, чтобы она с помощью элементов 3 и 15 установилась на срезе второго конца N-1 трубы. При перемещении катушки от второго конца N-ой трубы до второго конца N-1 трубы происходит наматывание на катушку элемента связи на длину перемещения катушки. Связь между потребителями 11 и 13 при этом не нарушается. Далее отсоединяют тягу 14 от корпуса катушки 7. Соединяют второй, параллельный выход катушки 7 с вторым потребителем 13 через разъем 28, внешний участок элемента связи 23 и разъем 24. Первый выход второго конца элемента связи 16 отключают от второго потребителя 13. Для этого отсоединяют участок элемента связи 20 от второго конца элемента связи 16. Отсоединяют N-ую трубу от подъемного механизма. Отводят в сторону от продольной оси N-1-ой трубы первый конец N-ой трубы с тягой и участком элемента связи, соединенного с тягой, находящихся внутри трубы. Отсоединяют N-ую трубу от подъемного механизма. Опускают наклонно N-ую трубу так, что полностью освобождают тягу с участком элемента связи. Складируют N-ую трубу. Далее тягу с участком элемента связи 20 присоединяют к элементу крепления 30, а второй конец элемента связи 8 через его первый выход 16 подключают ко второму потребителю 13. Параллельный внешний участок связи 23 отсоединяют от второго выхода катушки 27. С помощью тяги 14 и подъемного механизма 1 катушку перемещают через N-1 ую трубу до второго включительно конца N-2 трубы. Повторяют указанные выше действия до полного рассоединения труб. Связь между потребителями в ходе вышеперечисленных действий не нарушается. Спуск элемента связи с катушки может быть выполнен без применения тяги путем вращения первого и второго валиков 4, 6, установленных в подшипники, расположенные на каркасе катушки, за счет тянущего усилия, приложенного к корпусу катушки через элемент связи 21. В устройстве предусмотрен механизм 17 вращения валиков 4, 6, работа которого управляется блоком управления, размещенным в подъемном устройстве 1. В этом случае работа по протаскиванию катушки через трубу и разматывание элемента связи происходят согласованно и тем самым исключается самопроизвольное разматывание элемента связи с катушки. С введением в устройство управляемого механизма вращения валиков 4, 6 появляется возможность перемещения катушки по трубе при их разборке за счет наматывания на валики элемента связи.To disconnect the pipes, the rod is mechanically connected through the fastener 30 to the coil body. The second end of the
Как показал проведенный заявителями информационный поиск, из уровня техники не известны способ и устройство для его реализации с перечисленной совокупностью существенных признаков, т.е. заявляемые способ и устройство для его реализации обладают новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него тем, что в способе создания связи между концами сборки труб перемещение элемента связи производится прикладыванием усилия со стороны второго конца сборки труб без прерывания связи в процессе сборки труб с использованием непрерывного элемента связи внутри сборки труб, собранного на катушке, имеющей поперечный размер менее внутреннего диаметра сборки труб, и подключаемого вторым концом элемента связи к потребителю через элемент тяги или через параллельный канал на время перемещения элемента тяги через трубу, подготавливаемую к сборке, при этом перемещение элемента связи производится поэтапно, одновременно с соединением трубы путем перемещения внутри трубы катушки с элементом связи с одновременным отматыванием элемента связи на величину перемещения катушки.As shown by the information search carried out by the applicants, the method and device for its implementation with the above set of essential features, i.e. The claimed method and device for its implementation are new in comparison with the prototype, differing in that in the method of creating a connection between the ends of the pipe assembly, the communication element is moved by applying force from the second end of the pipe assembly without interrupting communication in the pipe assembly process using continuous the communication element inside the pipe assembly assembled on a coil having a transverse dimension less than the inner diameter of the pipe assembly and connected to the consumer via the second end of the communication element thrust or through a parallel channel for the duration of the movement of the thrust element through the pipe, prepared for assembly, while the movement of the communication element is carried out in stages, simultaneously with the connection of the pipe by moving inside the pipe coil with the communication element while unwinding the communication element by the amount of movement of the coil.
В устройстве для реализации способа в отличие от прототипа дополнительно введена в устройство тяга, имеющая длину, превосходящую длину каждой отдельной трубы, входящих в сборку, и связанную с одной стороны с подъемным механизмом, а с другой стороны с катушкой, причем с тягой связан дополнительный отрезок элемента связи, соединяющий второй конец элемента связи, расположенного на катушке, со вторым потребителем, при этом катушка имеет элементы крепления, позволяющие установить ее на срезе трубы, а наружным поперечным размером ее корпуса не превосходит внутренний диаметр отрезков труб, входящих в сборку.In the device for implementing the method, in contrast to the prototype, a rod is additionally introduced into the device, having a length exceeding the length of each individual pipe included in the assembly and connected on one side with a lifting mechanism and on the other hand with a coil, with an additional segment connected to the rod a communication element connecting the second end of the communication element located on the coil with the second consumer, while the coil has fastening elements that allow it to be installed on the pipe section, and the outer transverse dimension of its body does not exceeds the internal diameter of the pipe segments included in the assembly.
Как было указано, заявителям неизвестны технические решения, обладающие совокупностью перечисленных отличительных признаков и обеспечивающие получение вышеназванного результата, поэтому заявители считают, что заявляемое устройство с учетом зависимых пунктов Формулы соответствуют каждый критериям «новизна» и «изобретательский уровень».As it was indicated, the applicants are not aware of technical solutions that have the combination of the above distinguishing features and provide the above result, therefore, the applicants believe that the claimed device, taking into account the dependent clauses of the Formula, meets each of the criteria of “novelty” and “inventive step”.
Заявляемое устройство с учетом зависимых пунктов Формулы может быть реализовано с применением современного оборудования и технологий и может найти широкое применение в средствах связи, используемых в процессе бурения и при прокладке линий связи внутри газовых, водопроводных и иных магистралей, использующих сборки труб, поэтому соответствует критерию «промышленной применимости».The inventive device, taking into account the dependent clauses of the Formula, can be implemented using modern equipment and technologies and can be widely used in communications used in the drilling process and in laying communication lines inside gas, water and other highways using pipe assemblies, therefore, meets the criterion " industrial applicability. "
Список литературыBibliography
1. А.А.Молчанов, Э.Е.Лукьянов, В.А.Репин. Геофизические исследования горизонтальных нефтегазовых скважин, С.-Петербург, Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы (МАНЕБ), 2001, 298 с.1. A.A. Molchanov, E.E. Lukyanov, V.A. Repin. Geophysical studies of horizontal oil and gas wells, St. Petersburg, International Academy of Ecology, Human and Nature Safety (MANEB), 2001, 298 pp.
2. Патент SU №1484927 А1, кл. Е 21 В 47/12, опубл. в Бюл. №21 от 07.06.89.2. Patent SU No. 1484927 A1, cl. E 21 B 47/12, publ. in bull. No. 21 dated 07/07/89.
Claims (17)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003120430/03A RU2268363C2 (en) | 2003-06-27 | 2003-06-27 | Method and device to provide communication between pipe assembly ends |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003120430/03A RU2268363C2 (en) | 2003-06-27 | 2003-06-27 | Method and device to provide communication between pipe assembly ends |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003120430A RU2003120430A (en) | 2005-02-27 |
| RU2268363C2 true RU2268363C2 (en) | 2006-01-20 |
Family
ID=35285736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003120430/03A RU2268363C2 (en) | 2003-06-27 | 2003-06-27 | Method and device to provide communication between pipe assembly ends |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2268363C2 (en) |
-
2003
- 2003-06-27 RU RU2003120430/03A patent/RU2268363C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГРАЧЕВ Ю.В. и др. Автоматический контроль в скважинах при бурении и эксплуатации. - М.: Недра, 1968, с.49-78. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003120430A (en) | 2005-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0565287B1 (en) | Undulated conduit anchored in coiled tubing | |
| US7699103B2 (en) | Method and system for inserting a fiber optical sensing cable into an underwater well | |
| CA2562019C (en) | Optical fiber equipped tubing and methods of making and using | |
| US20050045343A1 (en) | A Conduit Having a Cable Therein | |
| US20160258231A1 (en) | Dual-Walled Coiled Tubing Deployed Pump | |
| EP3146142B1 (en) | Cable for an electrically submersible pump (esp) arrangement | |
| US11746630B2 (en) | Deployment of a modular electrically driven pump in a well | |
| NO20161338A1 (en) | Methods for Injecting or Retrieving Tubewire When Connecting Two Strings of Coiled Tubing | |
| NO327818B1 (en) | Electrical coupling device for interconnecting power cable segments | |
| RU2268363C2 (en) | Method and device to provide communication between pipe assembly ends | |
| EP2989285B1 (en) | System and method for splicing a non-spoolable tool anywhere along a coiled tubing string | |
| US20020108757A1 (en) | Submersible pump suspension system | |
| CN109937284A (en) | Splicing connector and the method for pipe envelope cable can be wound | |
| WO2011015856A1 (en) | Apparatus and method for use in handling a load | |
| AU2019100328A4 (en) | Dewatering, test pumping and downhole monitoring system | |
| US11255133B2 (en) | Harness for intelligent completions | |
| GB2484331A (en) | Modular electrically driven device in a well | |
| CA2471867A1 (en) | Apparatus for the remote measurement of physical parameters |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070628 |