RU2707610C1 - Downhole tractor for work in cased wells - Google Patents
Downhole tractor for work in cased wells Download PDFInfo
- Publication number
- RU2707610C1 RU2707610C1 RU2018146678A RU2018146678A RU2707610C1 RU 2707610 C1 RU2707610 C1 RU 2707610C1 RU 2018146678 A RU2018146678 A RU 2018146678A RU 2018146678 A RU2018146678 A RU 2018146678A RU 2707610 C1 RU2707610 C1 RU 2707610C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tractor
- downhole tractor
- wheels
- geophysical
- downhole
- Prior art date
Links
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 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
- E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
- E21B23/14—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells for displacing a cable or a cable-operated tool, e.g. for logging or perforating operations in deviated wells
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)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Область техники.The field of technology.
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и предназначено для транспортировки промысловых геофизических приборов, приборов электрического дивергентного каротажа и технологических ремонтных компоновок в наклонно-направленные участки и горизонтальные окончания обсаженных нефтяных и газовых скважин, имеющих внутренний диаметр от 73 мм., до 245 мм., при верхних значениях температуры внутри скважины до 150С и гидростатическом давлении до 105 МПа.The invention relates to the oil and gas industry and is intended for the transportation of field geophysical instruments, electric divergent logging tools and technological repair arrangements in directional sections and horizontal ends of cased oil and gas wells having an internal diameter of 73 mm to 245 mm, with upper values of temperature inside the well up to 150C and hydrostatic pressure up to 105 MPa.
Известно устройство для доставки приборов в горизонтальную скважину (Патент РФ №2175374, Е21В 23/14, 27.10.2001), состоящее из цилиндрического корпуса, шарнирно установленные в корпусе расклинивающих опор, имеющих направляющие штоки и движущее устройство, выполненное в виде четырех втулок, попарно соединенных расклинивающими опорами, при этом в каждой паре подвижная втулка имеет ходовую гайку и установлена с возможностью передвижения, а другая втулка неподвижно закреплена на направляющих штоках, установленных в соответствующих корпусах, в каждом из которых установлен электродвигатель с понижающим редуктором и ходовым винтом с шагом, исключающим его самоторможение.A device is known for delivering devices to a horizontal well (RF Patent No. 2175374, ЕВВ 23/14, 10.27.2001), consisting of a cylindrical body pivotally mounted in the body of wedging supports having guide rods and a driving device made in the form of four bushings, in pairs connected by proppants, while in each pair the movable sleeve has a running nut and is mounted with the possibility of movement, and the other sleeve is fixedly mounted on the guide rods installed in the respective housings, in each of which an electric motor with a reduction gear and a lead screw is installed with a step excluding its self-braking.
Недостатком данного устройства является низкая производительность работы ввиду небольшого линейного перемещения прибора, ограниченного расстоянием между втулками и большим временем цикла проводимой операции.The disadvantage of this device is the low productivity due to the small linear movement of the device, limited by the distance between the bushings and the long cycle time of the operation.
Ближайшим аналогом заявленного устройства является устройство для доставки приборов в горизонтальную скважину (патент РФ №2487230, Е21В 23/14, 03.05.2011), содержащее цилиндрический корпус с установленным в нем электродвигателем, шарнирно установленными расклинивающими опорами, и по крайней мере одну секцию с движителем, выполненным в виде установленных в корпусе колес с радиусом закругления, равным радиусу исследуемой скважины, согласно изобретению снабжен насосом с приводом от электромотора и гидромотором с цепным приводом на колеса, а также активатором расклинивающих опор.The closest analogue of the claimed device is a device for delivering devices to a horizontal well (RF patent No. 2487230, ЕВВ 23/14, 05/03/2011), containing a cylindrical body with an electric motor installed in it, articulated proppants, and at least one section with a mover made in the form of wheels installed in the casing with a radius of curvature equal to the radius of the investigated well, according to the invention is equipped with a pump driven by an electric motor and a hydraulic motor with a chain drive to the wheels, as well as tivatorom propping supports.
Кроме того, в корпусе скважинного трактора может быть установлен дополнительный электродвигатель для активатора расклинивающих опор.In addition, an additional electric motor can be installed in the housing of the downhole tractor for the proppant activator.
Недостаток устройства заключается в отсутствии бортовых датчиков контроля за перемещением скважинного трактора, навигацией и прочих параметров, отсутствие центрирующих устройств - центраторов позволяющих трактору сохранять устойчивое положение в скважине.The disadvantage of this device is the lack of on-board sensors for monitoring the movement of the downhole tractor, navigation and other parameters, the absence of centering devices - centralizers allowing the tractor to maintain a stable position in the well.
Изобретение рассчитано на работу с грузонесущим трехжильным геофизическим кабелем, длинной до 4000 метров, а также со скважинными геофизическими приборами наружным диаметром от 40 мм. до 170 мм., работающими с одной или тремя рабочими жилами кабеля, автономными геофизическими приборами и ремонтными технологическими компоновками. Изобретение управляется при помощи программно-управляемой каротажной системы, имеющей в своем составе блок питания и управления скважинным трактором.The invention is designed to work with a load-bearing three-core geophysical cable, up to 4000 meters long, as well as with downhole geophysical instruments with an external diameter of 40 mm. up to 170 mm., working with one or three working cores of a cable, autonomous geophysical instruments and repair technological layouts. The invention is controlled by a software-controlled logging system, which incorporates a power unit and a downhole tractor control.
Скважинный трактор для проведения работ в обсаженных скважинах, представляет из себя модульную цилиндрическую конструкцию, содержащую в своем составе две колесные движительные секции 3 и 5 прижимаемые к стенке скважины двигателем-активатором, находящимся в блоке активатора 4 и 6 соответственно, электронный блок 2, два центрирующих устройства - нижнего центратора 7 и верхнего центратора 1 (представлено на Общем виде - фиг. 1).A downhole tractor for working in cased wells is a modular cylindrical structure containing two wheeled moving sections 3 and 5 pressed to the well wall by an activator motor located in the activator block 4 and 6, respectively, an electronic block 2, two centering devices - lower centralizer 7 and upper centralizer 1 (shown in General view - Fig. 1).
Задачей изобретения является надежная и качественная доставка в наклонно-направленные нефтяные или газовые скважины, или горизонтальные стволы подобных скважин геофизических промысловых приборов, работающих на грузонесущем геофизическом кабеле, либо автономных геофизических приборов, аппаратуры электрического дивергентного каротажа, а так же технологических ремонтных компоновок предназначенных для капитального ремонта скважин.The objective of the invention is reliable and high-quality delivery to directional oil or gas wells, or horizontal shafts of similar wells of geophysical field devices operating on a load-bearing geophysical cable, or autonomous geophysical devices, electric divergent logging equipment, as well as technological repair arrangements for capital well repair.
Поставленная цель достигается тем, что в скважинном тракторе используются безколлекторные двигатели постоянного тока (основной двигатель, отвечающий за перемещение трактора и двигатель активатор, отвечающий за открытие и закрытие прижимного механизма движущей колесной группы скважинного трактора), с высокой мощностью и кпд, что позволяет значительно увеличить скорость движения и тяговое усилие скважинного трактора и минимализировать наводки на транзитные провода.This goal is achieved by the fact that brushless DC motors are used in the downhole tractor (the main motor responsible for moving the tractor and the activator motor responsible for opening and closing the clamping mechanism of the driving wheel group of the downhole tractor), with high power and efficiency, which can significantly increase the speed and traction of the downhole tractor and minimize interference to the transit wires.
Так же в отличие от прочих известных устройств для транспортировки скважинных приборов, в данном изобретении используется электронно-управляющий блок, выполненный в модульной конструкции на перепрограммируемых логических интегральных схемах (ПЛИС), подключаемой посредством модема и информационной жилы геофизического кабеля с электронной вычислительной машиной (ЭВМ), наземной каротажной системы, снабженной программой управления движением скважинного трактора и регистрации параметров от блока датчиков, размещенных в электронном блоке трактора, а именно акселерометров, датчика натяжения на кабельной головке и температурного датчика, реализована возможность подключения промысловых геофизических приборов и считывания данных от них в реальном времени в каротажную систему.Also, unlike other known devices for transporting downhole tools, this invention uses an electronic control unit made in a modular design on reprogrammable logic integrated circuits (FPGA), connected via a modem and information core of a geophysical cable with an electronic computer (computer) , a land logging system equipped with a program for controlling the movement of a downhole tractor and recording parameters from a block of sensors placed in an electronic unit the tractor, namely accelerometers, a tension sensor on the cable head and a temperature sensor, it is possible to connect field geophysical instruments and read data from them in real time into a logging system.
Работа устройства состоит в следующем, перед началом проведения работ, на устье скважины осуществляется сборка скважинного трактора из одной или нескольких движущих секций и электронного блока на поверхности, подключению к наземной каротажной системе, посредством подключения геофизического кабеля, тестировании без аппаратуры или технологических компоновок, далее после проведения тестирования полной сборки приборов или компоновок со скважинным трактором, осуществляется спуск устройства в скважину. Контроль спуска осуществляется при помощи блока глубиномера каротажной системы, установленной на вале лебедки геофизического подъемника, а также с помощью работающих на спуске датчиков электронного блока скважинного трактора, а также при помощи геофизических приборов, находящихся в связке со скважинным трактором. The operation of the device is as follows, before starting work, at the wellhead, the well tractor is assembled from one or more moving sections and an electronic unit on the surface, connected to a ground logging system, by connecting a geophysical cable, testing without equipment or technological layouts, then after testing a complete assembly of devices or arrangements with a downhole tractor, the device is launched into the well. The descent control is carried out using the depth gauge block of the logging system installed on the shaft of the winch of the geophysical elevator, as well as using the sensors on the descent of the electronic unit of the downhole tractor, as well as using geophysical instruments in conjunction with the downhole tractor.
В интервалах скважины прилегающих к интервалам где геофизический кабель не должен использоваться как средство доставки (зенитный угол скважины более 40 градусов) по соображениям безопасности, для спуска уменьшается скорость спуска связки оборудования или приборов, вместе со скважинным трактором.In the intervals of the well adjacent to the intervals where the geophysical cable should not be used as a means of delivery (the zenith angle of the well is more than 40 degrees) for safety reasons, the speed of lowering the bundle of equipment or devices is reduced for descent, together with the downhole tractor.
При достижении расчетного интервала где дальнейшая транспортировка на геофизическом грузонесущем кабеле не представляется возможным, запускается скважинный трактор. Активируется блок управления скважинным трактором, включаются электромеханические приводы, обеспечивающие прижатие колес к стенке скважины посредством работы двигателей-активаторов, через зубчатую передачу передается вращение на колеса и при прижатии этих колес к внутренней стенке обсадной трубы (показано на фиг. 2), происходит движение скважинного трактора.Upon reaching the design interval where further transportation on the geophysical load-bearing cable is not possible, a downhole tractor is launched. The control unit for the downhole tractor is activated, the electromechanical drives are turned on, which provide the wheels are pressed against the well wall through the operation of the activator engines, rotation is transmitted to the wheels through the gear transmission and when these wheels are pressed against the inner wall of the casing (shown in Fig. 2), the downhole moves tractor.
Прижим колес осуществляет прижимной механизм. Он состоит из электромеханического привода и силового узла, который раздвигает и сдвигает ведущие колеса.The pressure of the wheels carries out the clamping mechanism. It consists of an electromechanical drive and a power unit that extends and moves the drive wheels.
В процессе транспортировки приборов или технологических компоновок в скважине, следует внимательно следить за записью параметров на каротажной системе, характеризующих сам факт перемещения устройства.In the process of transporting devices or technological arrangements in the well, you should carefully monitor the recording of parameters on the logging system that characterize the fact of the device’s movement.
В скважинном тракторе используется электронный блок, выполненный в модульной конструкции на перепрограммируемых логических интегральных схемах (ПЛИС), подключаемой посредством модема и информационной жилы геофизического кабеля с электронной вычислительной машиной (ЭВМ), наземной каротажной системы, снабженной программой управления движением скважинного трактора и регистрации параметров от блока датчиков, размещенных в электронном блоке трактора, а именно акселерометров, датчика натяжения на кабельной головке и температурного датчика, реализована возможность подключения промысловых геофизических приборов и считывания данных от них в реальном времени в каротажную систему.The downhole tractor uses an electronic unit made in a modular design using reprogrammable logic integrated circuits (FPGA), connected via a modem and information core of a geophysical cable with an electronic computer (PC), a land logging system equipped with a program for controlling the movement of the downhole tractor and recording parameters from a block of sensors located in the electronic unit of the tractor, namely accelerometers, a tension sensor on the cable head and a temperature sensor In addition, it was possible to connect field geophysical instruments and read data from them in real time into a logging system.
Запись параметров в интересующих интервалах можно производить при движении устройства, как в сторону «Забоя», так и в сторону «Устья».Record of parameters in the intervals of interest can be made when the device moves, both in the direction of the "face", and in the direction of the "mouth".
Дойдя до конечного интервала проведения работ, производим закрытие прижимного механизма с колесными парами, с помощью двигателя активатора и осуществляем запись при подъеме скважинного трактора, со связкой геофизических приборов, на геофизическом кабеле. Соблюдая скоростную характеристику подъема не более 1000 м/ч.Having reached the final interval of work, we close the clamping mechanism with wheel pairs, using the activator engine and record when lifting the downhole tractor, with a bunch of geophysical instruments, on the geophysical cable. Observing the lifting speed characteristic of not more than 1000 m / h.
Техническим результатом, полученным в результате решения поставленной задачи, является повышения скорости передвижения скважинного трактора и тягового усилия устройства и как следствие увеличение надежности устройства и улучшение качества электрического дивергентного каротажа и прочих способов геофизических исследований скважин в горизонтальных и наклонно-направленных участках нефтяных и газовых скважин, а так же повышение надежности доставки ремонтно-технологических компоновок для капитального ремонта скважин.The technical result obtained by solving the task is to increase the speed of movement of the downhole tractor and the traction force of the device and, as a result, increase the reliability of the device and improve the quality of electric divergent logging and other methods of geophysical research of wells in horizontal and directional sections of oil and gas wells, as well as improving the reliability of the delivery of repair and technological arrangements for the overhaul of wells.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018146678A RU2707610C1 (en) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | Downhole tractor for work in cased wells |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018146678A RU2707610C1 (en) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | Downhole tractor for work in cased wells |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2707610C1 true RU2707610C1 (en) | 2019-11-28 |
Family
ID=68836224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018146678A RU2707610C1 (en) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | Downhole tractor for work in cased wells |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2707610C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2745495C1 (en) * | 2020-10-27 | 2021-03-25 | Общество с ограниченной ответственностью «Л-Петро» | Device for delivering instruments and equipment to cased wells |
RU2745496C1 (en) * | 2020-11-03 | 2021-03-25 | Общество с ограниченной ответственностью «Л-Петро» | Method for controlling the motion of the wheeled device for delivery of instruments and equipment to horizontal areas of cased wells |
CN117738599A (en) * | 2024-02-19 | 2024-03-22 | 东营中达石油设备有限公司 | Casing centralizer for petroleum exploitation |
US12031396B2 (en) | 2022-11-29 | 2024-07-09 | Saudi Arabian Oil Company | Method and apparatus of guided extend reach tractor |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2210792C2 (en) * | 1998-12-30 | 2003-08-20 | Институт геофизики Объединенного института геологии, геофизики и минералогии СО РАН | Facility to deliver geophysical instruments into inclined and horizontal holes |
RU65132U1 (en) * | 2007-03-26 | 2007-07-27 | Открытое акционерное общество НПФ "Геофизика" | TECHNOLOGICAL COMPLEX FOR DROPING GEOPHYSICAL INSTRUMENTS INTO A HORIZONTAL WELL |
RU129987U1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-10 | Пассербай Инк | DEVICE FOR CONDUCTING GEOPHYSICAL RESEARCHES OF TILT AND HORIZONTAL WELLS |
US20170016291A1 (en) * | 2015-07-17 | 2017-01-19 | Saudi Arabian Oil Company | Laser Propelled Tractor with Laser Operated Logging Tools |
RU169384U1 (en) * | 2016-12-28 | 2017-03-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ЭНЕРГИЯ" | Downhole Electromechanical Vibrator |
US20180156008A1 (en) * | 2016-12-06 | 2018-06-07 | Saudi Arabian Oil Company | Modular Thru-Tubing Subsurface Completion Unit |
-
2018
- 2018-12-26 RU RU2018146678A patent/RU2707610C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2210792C2 (en) * | 1998-12-30 | 2003-08-20 | Институт геофизики Объединенного института геологии, геофизики и минералогии СО РАН | Facility to deliver geophysical instruments into inclined and horizontal holes |
RU65132U1 (en) * | 2007-03-26 | 2007-07-27 | Открытое акционерное общество НПФ "Геофизика" | TECHNOLOGICAL COMPLEX FOR DROPING GEOPHYSICAL INSTRUMENTS INTO A HORIZONTAL WELL |
RU129987U1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-10 | Пассербай Инк | DEVICE FOR CONDUCTING GEOPHYSICAL RESEARCHES OF TILT AND HORIZONTAL WELLS |
US20170016291A1 (en) * | 2015-07-17 | 2017-01-19 | Saudi Arabian Oil Company | Laser Propelled Tractor with Laser Operated Logging Tools |
US20180156008A1 (en) * | 2016-12-06 | 2018-06-07 | Saudi Arabian Oil Company | Modular Thru-Tubing Subsurface Completion Unit |
RU169384U1 (en) * | 2016-12-28 | 2017-03-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие ЭНЕРГИЯ" | Downhole Electromechanical Vibrator |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2745495C1 (en) * | 2020-10-27 | 2021-03-25 | Общество с ограниченной ответственностью «Л-Петро» | Device for delivering instruments and equipment to cased wells |
RU2745496C1 (en) * | 2020-11-03 | 2021-03-25 | Общество с ограниченной ответственностью «Л-Петро» | Method for controlling the motion of the wheeled device for delivery of instruments and equipment to horizontal areas of cased wells |
US12031396B2 (en) | 2022-11-29 | 2024-07-09 | Saudi Arabian Oil Company | Method and apparatus of guided extend reach tractor |
CN117738599A (en) * | 2024-02-19 | 2024-03-22 | 东营中达石油设备有限公司 | Casing centralizer for petroleum exploitation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2707610C1 (en) | Downhole tractor for work in cased wells | |
RU2487238C1 (en) | Down-hole testing and measuring complex and method for its installation in horizontal well | |
CN101397901B (en) | Logging while producing apparatus and method | |
CN102425411A (en) | Continuous wave slurry pulse generator | |
EP2696026A1 (en) | Downhole turbine-driven system | |
US7770656B2 (en) | System and method for delivering a cable downhole in a well | |
CN204200080U (en) | A kind of laser drill system | |
CN207513593U (en) | A kind of power of underground crawl device and backup system | |
EP2906780B1 (en) | System for operating a hydraulically powered submersible pump | |
WO2019050912A1 (en) | Controlling a coiled tubing unit at a well site | |
US12037997B2 (en) | Rod pumping surface unit | |
CN107989596B (en) | Simulation shaft device and oil-gas-water three-phase flow simulation experiment system | |
RU2587205C2 (en) | Piston pulling system used in underground wells | |
RU2460880C2 (en) | Method and device for signal transfer to measuring instrument in well shaft | |
RU2584169C1 (en) | Device for hydrodynamic investigations and testing of wells | |
CA2818830A1 (en) | Downhole system having a wireless unit | |
RU2487230C2 (en) | Downhole tractor | |
CN104155191B (en) | Sea cable bend test device | |
CN117627532A (en) | Construction equipment and construction method for ultra-short radius horizontal drilling in broken rock body | |
CN204098872U (en) | Electric immersible pump well tubing string and electric immersible pump well | |
US20200332606A1 (en) | Device for centring and/or pulling a tool in a pipeline | |
CN105604509A (en) | Electric submersible pump pipe string for optical fiber monitoring of horizontal well | |
RU2745495C1 (en) | Device for delivering instruments and equipment to cased wells | |
CN110847821B (en) | High-deflecting and high-drilling-speed rotary guide system | |
CN108086911A (en) | It is a kind of that fixed horizontal directional drilling equipment is convenient for based on Internet of Things |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20200127 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200723 Effective date: 20200723 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201227 |