устройство для доставки приборов в горизонтальную скважину

Формула изобретения

1. Устройство для доставки приборов в горизонтальную скважину, содержащее цилиндрический корпус, шарнирно установленные расклинивающие опоры, направляющие штоки и движитель, отличающееся тем, что движитель выполнен в виде четырех втулок, попарно соединенных расклинивающими опорами, причем в каждой паре подвижная втулка имеет ходовую гайку и установлена с возможностью перемещения, а другая втулка неподвижно закреплена на соответствующих направляющих штоках, установленных в соответствующих корпусах, в каждом из которых установлен электродвигатель с понижающим редуктором ходовом винтом с шагом, исключающим его самоторможение.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждая подвижная втулка снабжена подпружиненным стопором, а направляющие штоки имеют фиксирующие пазы, причем стопор подвижной втулки взаимодействует с пазами штока, на котором неподвижно закреплена втулка, парно соединенная с подвижной.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к бурению горизонтальных скважин и сильнонаклонных нефтяных и газовых скважин, в частности к устройствам для доставки приборов в скважину.

Известно устройство для доставки геофизических приборов в горизонтальную скважину, содержащее груз, закрепляемый на каротажном кабеле выше спускаемого прибора, выполненный в виде герметичных элементов гибкого шланга, заполненных утяжеленной жидкостью и гидравлически связанных между собой /1/. Когда весь гибкий шланг опущен в скважину, под действием столба жидкости в шланге создается избыточное гидростатическое давление, которое раздувает шланг, в результате чего он приобретает жесткость. Под действием веса и благодаря жесткости шланг с кабелем перемещается по горизонтальной части скважины, перемещая прибор.

Недостатками известного устройства являются ограничение применения устройства только в заглушенных открытых скважинах (пластовое давление уравновешено столбом жидкости) из-за большой длины навешиваемого груза и недостаточной жесткости кабеля и в скважинах, имеющих небольшую протяженность наклонно-горизонтального участка (не более 250-300 м), все это приводит к ненадежности в работе, а также недостаточной производительности работы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для транспортирования приборов в скважине, содержащее цилиндрический корпус, две расклинивающие опоры и движитель с кабелем, выполненный в виде двух поршней со штоками, причем вторая расклинивающая опора установлена на штоке второго поршня /2/. Перемещение прибора осуществляется за счет попеременного высвобождения поршней корпуса устройства и закрепления соответствующей опоры за стенку скважины.

Недостатками известного устройства являются большое усилие натяжения кабеля для создания разрежения между поршнями, что соизмеримо с усилием, удерживающим корпус и шток, кроме этого невозможность перемещения штока под действием газовой пружины ввиду незначительного давления в поршне, меньшего, чем давление окружающей среды.

Все это снижает надежность работы устройства.

Цель настоящего изобретения - повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для доставки приборов в горизонтальную скважину, содержащем цилиндрический корпус, шарнирно установленные расклинивающие опоры, направляющие штоки и движитель, согласно изобретению движитель выполнен в виде четырех втулок, попарно соединенных расклинивающими опорами, в каждой паре одна втулка установлена с возможностью перемещения, а другая втулка неподвижно закреплена на соответствующих направляющих штоках, установленных на соответствующих корпусах, в каждом из которых установлен эл. двигатель с понижающим редуктором и ходовым винтом. Кроме этого, каждая подвижная втулка снабжена подпружиненным стопором, а направляющие штоки имеют фиксирующие пазы, причем стопор подвижной втулки взаимодействует с пазами штока, на котором неподвижно закреплена втулка, парно соединенная с подвижной.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит два цилиндрических корпуса 1, 2 с установленными в них эл. двигателями 3, 4 и понижающими редукторами 5, 6, две шарнирно установленные расклинивающие опоры 7, 8, попарно соединяющие две неподвижно закрепленные втулки 9, 10 на направляющих штоках 11, 12 и две подвижные втулки 13, 14 с возможностью перемещения их ходовых гаек 15, 16 по ходовым винтам 17, 18, которые выполнены с шагом, исключающим возможность самоторможения.

Подвижные втулки 13, 14 снабжены подпружиненными стопорами 19, 20, а направляющие штоки 11, 12 имеют фиксирующие пазы 21, 22, причем стопор подвижной втулки 19 взаимодействует с пазами 21 штока 12, на котором неподвижно закреплена втулка 9, парно соединенная с подвижной втулкой 13.

Доставку приборов в горизонтальную скважину с помощью предлагаемого устройства осуществляют следующим образом.

Предлагаемое устройство соединяют муфтой А со спускаемым прибором и каротажным кабелем (не показано). Управление работой устройства осуществляют наземным пультом (не показан).

Устройство спускают в скважину при сложенных расклинивающих опорах (на фиг. 1 - положение опоры 7).

Работа устройства осуществляется попеременным включением и направлением вращения двигателей 3, 4.

При включении двигателя 4 и правом вращении ходового винта 18 подвижная втулка 14 перемещается ходовой гайкой 16 и расклинивает опору 8, упирающуюся в стенку скважины. В этом положении она удерживается стопором 20.

Двигатель 4 отключается по превышению нагрузки и включается двигатель 3 в направлении левого вращения ходового винта 17. При этом подвижная втулка 13 перемещается ходовой гайкой 15 и тянет за собой неподвижную втулку 9 с направляющим штоком 12 цилиндрическим корпусом 2 и ходовым винтом 18, свободно проходящим через ходовую гайку 16, так как шаг винта исключает его самоторможение.

Это движение продолжается до упора подвижной втулки 13 в неподвижную втулку 10. После упора двигатель 3 переключается по превышению нагрузки в обратное вращение (правое).

При правом вращении ходового винта 17 подвижная втулка 13 перемещается ходовой гайкой 15 и расклинивает опору 7, упирающуюся в стенку скважины. В этом положении она удерживается стопором 19. Двигатель 3 отключается по превышению нагрузки и включается двигатель 4 в направлении левого вращения ходового винта 18. При этом подвижная втулка 14 перемещается ходовой гайкой 16, срывает подпружиненный стопор 20 и складывает расклинивающуюся опору 8. При дальнейшем движении она тянет за собой неподвижную втулку 10, соединенный с ней шток 11, ходовой винт 17 и корпус 1. Движение продолжается до упора корпуса 1 в неподвижную втулку 9. Двигатель 4 переключается по превышению нагрузки в обратное вращение (правое).

Цикл движения устройства повторяется в описанном выше порядке до упора в заглушенную часть скважины или до достижения необходимого участка ее ствола.

Повышение надежности работы устройства достигается тем, что исключается необходимость натяжения каротажного кабеля лебедкой, приводящего к срыву расклинивающих опор из-за неконтролируемого усилия натяжения.

Расширение типов исследуемых скважин достигается за счет возможности спуска устройства в скважину, находящуюся под давлением и обустроенную лубрикатором, ввиду небольших габаритов движителя в сложенном состоянии.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает непрерывный и многократный процесс спуска и подъема прибора, что позволяет повысить производительность исследовательских работ.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР N 1739018, E 21 В 47/00, опубл. 1992, БИ N 21.

2. Авторское свидетельство СССР N 1654558, E 21 В 47/00, опубл 1991, БИ N 21 - прототип.