Устройство для доставки объекта в боковой ствол многоствольной скважины

 

Изобретение относится к промысловым исследованиям скважин. Задачей изобретения является обеспечение возможности многократно опускать и поднимать объект в любой ствол многоствольной скважины без каких-либо дополнительных средств. Устройство содержит транспортирующий орган с механизмом изменения направления движения. Дополнительно оно снабжено стопорно-блокирующим механизмом, выполненным в виде цилиндра с размещенными в нем и подпружиненными в радиальном направлении упорами, заключенными в контрольные втулки уровней. Стопорно-блокирующий механизм посредством механизма поворота соединен с механизмом поиска и разъединения, который имеет двуплечий рычаг, подпружиненный шток, замок разъединения и взаимодействующие наклонные плоскости. Верхняя плоскость жестко связана с механизмом изменения направления движения, а нижняя - с корпусом подпружиненного штока. Механизм изменения направления движения выполнен в виде направляющего патрубка, взаимодействующего с упругим элементом, установленным на корпусе устройства. Направляющий патрубок верхним концом связан шарнирно с объектом, а нижним - с замком разъединения. Кроме того, в нем установлен подпружиненный ползун, торцовая поверхность которого образует верхнюю наклонную плоскость. Замок разъединения представляет собой зацепы, верхние из которых жестко связаны с направляющим патрубком, а нижние через пружины взаимодействуют с подпружиненным штоком механизма поиска и разъединения. Механизм поворота выполнен в виде цилиндра со сквозной винтовой канавкой, патрубка со штифтом и роликом, входящим в винтовую канавку. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к промысловым исследованиям скважин и предназначено для доставки приборов, инструментов или любых объектов в боковой ствол многоствольной скважины.

Известно устройство для транспортировки приборов в скважине, содержащее корпус со стопорными элементами, ограничителями хода и приводом с винтом и гайкой с закрепленными на ней опорными элементами, причем устройство снабжено пружиной, кольцом, а гайка привода выполнена разжимной, подпружинена и охвачена кольцом, установленным с возможностью взаимодействия при перемещении с ограничителем хода (см. СССР, а.с. N 1465549, E 21 B 47/00, 1989 г.).

Известное устройство не обеспечивает возможность доставки объекта в боковой ствол многоствольной скважины, т.е. с помощью этого устройства можно подать объект в скважину, которая не имеет боковых ответвлений.

Известно также устройство для доставки геофизических приборов в горизонтальную скважину, содержащее закрепленный на каротажном кабеле выше геофизического прибора груз, выполненный из отдельных секций, которые представляют собой герметичные элементы гибкого шланга, заполненные утяжеленной жидкостью и гидравлически связанные между собой, при этом каждый элемент гибкого шланга жестко закреплен на каротажном кабеле, пропущенном внутри элементов гибкого шланга. (см. СССР: а.с. N 1739018, E 21 B 47/00, 1992 г.).

Недостатком известного устройства, как и в случае аналога, является то, что с помощью описанного устройства невозможно подать объект в боковой ствол многоствольной скважины, оно может работать в наклонной или горизонтальной, но одноствольной скважине.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для доставки объекта в боковой ствол многоствольной скважины, содержащее транспортирующий орган с механизмом изменений направления движения (см. А.М. Григорян. Вскрытие пластов многозабойными и горизонтальными скважинами, М., Недра, 1969 г., с. 75-81).

Недостатком известного устройства является невозможность самоопределения устройством направления ствола и его уровня относительно устья скважины.

Технической задачей, на решение которой направлено предложенное изобретение, является обеспечить доставку объекта в любой ствол многоствольной скважины с возможностью самоопределения устройством направления ствола и его уровня относительно устья скважины.

Технический результат достигается за счет того, что устройство, содержащее транспортирующий орган с механизмом изменения направления движения снабжено стопорно-блокирующим механизмом, выполненным в виде цилиндра с размещенными в нем подпружиненными в радиальном направлении упорами, заключенными в контрольные втулки уровней, при этом стопорно-блокирующий механизм посредством механизма поворота соединен с механизмом поиска и разъединения, который имеет двуплечий рычаг, подпружиненный шток, замок разъединения и взаимодействующие наклонные плоскости, верхняя из которых жестко связана с механизмом изменения направления движения, а нижняя - с корпусом подпружиненного штока. Механизм изменения направления движения выполнен в виде направляющего патрубка, взаимодействующего с упругим элементом, установленным на корпусе устройства, при этом он связан верхним концом шарнирно с объектом, а нижним концом - с замком разъединения, кроме того, в направляющем патрубке установлен подпружиненный ползун, торцевая поверхность которого образует верхнюю наклонную плоскость. Замок разъединения выполнен в виде зацепов, верхние из которых жестко связаны с направляющим патрубком, а нижние через пружины взаимодействуют с подпружиненным штоком механизма поиска и разъединения. Механизм поворота выполнен в виде цилиндра со сквозной винтовой канавкой, патрубка со штифтом и роликом, входящим в сквозную винтовую канавку.

Отличительными признаками предложенного устройства от прототипа являются: - устройство снабжено стопорно-блокирующим механизмом; - стопорно-блокирующий механизм выполнен в виде цилиндра с размещенными в нем и подпружиненными в радиальном направлении упорами; - упоры стопорно-блокирующего механизма заключены в контрольные втулки уровней; - стопорно-блокирующий механизм посредством механизма поворота соединен с механизмом поиска и разъединения; - механизм поиска и разъединения имеет двуплечий рычаг, подпружиненный шток, замок разъединения и взаимодействующие наклонные плоскости; - верхняя наклонная плоскость механизма поиска и разъединения жестко связана с механизмом изменения направления движения; - механизм изменения направления движения выполнен в виде направляющего патрубка, взаимодействующего с упругим элементом, установленным на корпусе устройства; - направляющий патрубок верхним концом шарнирно связан с объектом, а нижним концом он связан с замком разъединения; - в направляющем патрубке установлен подпружиненный ползун, торцовая поверхность которого образует верхнюю наклонную плоскость;
- замок разъединения представляет собой зацепы, верхние из которых связаны жестко с направляющим патрубком, а нижние через пружины взаимодействуют с подпружиненным штоком механизма поиска и разъединения;
- механизм поворота выполнен в виде цилиндра со сквозной винтовой канавкой, патрубка со штифтом и роликом, входящим в сквозную винтовую канавку.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена конструкция устройства.

Устройство для доставки объекта в боковой ствол многоствольной скважины содержит механизм изменения направления движения 1, выполненный в виде направляющего патрубка 2, взаимодействующего с упругим элементом 3, установленным на корпусе 4 устройства. Направляющий патрубок 2 через шарнир 5 связан с объектом (на чертеже не показан), нижний конец его соединен с зацепом 6. В направляющем патрубке 2 установлен подпружиненный ползун 7, торцовая поверхность которого образует верхнюю наклонную плоскость 8.

Стопорно-блокирующий механизм 9 имеет цилиндр 10, в пазах 11 которого установлены подпружиненные в радиальном направлении упоры 12, заключенные в контрольные втулки уровней 13. Механизм поиска и разъединения 14 состоит из двуплечего рычага 15, подпружиненного штока 16, на корпусе 17 которого жестко закреплена нижняя наклонная плоскость 18. Замок разъединения 19 выполнен в виде верхних зацепов 6, жестко связанных с направляющим патрубком 2 и нижних зацепов 20, которые пружинами 21 поджаты к подпружиненному штоку 16. Механизм поворота 22, соединяющий стопорно-блокирующий механизм 9 с механизмом поиска и разъединения 14, выполнен в виде цилиндра 23 со сквозной винтовой канавкой 24, штифта 25 с роликом 26, входящим в сквозную винтовую канавку 24, и патрубка 27.

Работает описанное устройство следующим образом.

Подготовленное к работе устройство на НКТ (насосно-компрессорных трубах) опускают в скважину. Не доходя 15-20 м до места врезки бокового ствола скорость спуска колонны снижается до 3-4 м/мин. Если идет спуск прибора, например, во второй боковой ствол от устья скважины, то на уровне врезки первого бокового ствола скважины срабатывает первая контрольная втулка уровня 13, которая под воздействием на нее нижней кромки отверстия в колонне сдвигается с подпружиненных в радиальном направлении упоров 12, однако стопорно-блокирующий механизм 9 не срабатывает, т.к. подпружиненные в радиальном направлении упоры 12 вступают в контакт со стенкой обсадной колонны и удерживаются за счет этого в пазах 11 цилиндра 10.

Спуск устройства продолжается и за 15-20 м до следующего бокового ствола скорость снижается до 3-4 м/мин. Теперь при вхождении подпружиненных в радиальном направлении упоров 12 в углубление боковой врезки (имеющей протяженность до 5 м) один из подпружиненных в радиальном направлении упоров 13, срабатывает, т.е. выдвигается за пределы наружного диаметра обсадной колонны. Дойдя до нижней кромки 28 отверстия в колонне, подпружиненный в радиальном направлении упор 12, взаимодействуя с этой нижней кромкой 28, обеспечивает остановку стопорно-блокирующего механизма 9, блокируя ствол и оставляя открытым боковой для заведения туда объекта. Теперь при дальнейшем движении вниз срабатывает механизм поворота 22, который соединяет стопорно- блокирующий механизм 9 с механизмом поиска и разъединения 14. При перемещении вниз ролик 26 скользит по винтовой канавке 24, совершается вращательное движение, во время которого плечо 29 двуплечего рычага 15 совершает также вращательное движение, контактируя с поверхностью стенки обсадной колонны. В тот момент, когда плечо 29 двуплечего рычага 15 оказывается в полости боковой врезки, за счет снятия усилия контакта плеча 29 и стенки обсадной колонны, подпружиненный шток 16 перемещается вниз, срабатывают пружины 26, поджимающие нижние зацепы 20 к подпружиненному штоку 16, вследствие чего зацепы 20 выходят из соединения с верхними зацепами 6, в результате происходит разъединение механизма поиска и разъединения 14 с механизмом изменения направления движения 1. Наклонные поверхности 8 и 18 взаимодействуют между собой, определяя направление дальнейшего движения, что происходит одновременно с воздействием на направляющий патрубок 2 упругого элемента 3 и уже, вне связи с нижней частью устройства, под действием НКТ происходит подача объекта в нужном направлении, т.е. в боковой ствол скважины.

Подъем устройства на поверхность производится при подъеме объекта специально предусмотренным для этой цели захватным устройством. На поверхности оно приходит в исходное положение для дальнейшего использования.

Технический эффект, достигаемый в результате использования предложенного изобретения, заключается в обеспечении возможности подать объект в любой боковой ствол многоствольной скважины без каких-либо дополнительных средств, при этом устройство многократного использования, оно обеспечивает как спуск объекта в любой боковой ствол скважины, так и подъем его на устье скважины.

Особенность конструкции заключается в том, что в одном устройстве заложены функции по определению места врезки бокового ствола, причем в случае многоствольной скважины - направление объекта в нужный ствол.

Формула изобретения

1. Устройство для доставки объекта в боковой ствол многоствольной скважины, содержащее транспортирующий орган с механизмом изменения направления движения, отличающееся тем, что оно снабжено стопорно-блокирующим механизмом, выполненным в виде цилиндра с размещенными в нем и подпружиненными в радиальном направлении упорами, заключенными в контрольные втулки уровней, при этом стопорно-блокирующий механизм посредством механизма поворота соединен с механизмом поиска и разъединения, который имеет двуплечий рычаг, подпружиненный шток, замок разъединения и взаимодействующие наклонные плоскости, верхняя из которых жестко связана с механизмом изменения направления движения, а нижняя - с корпусом подпружиненного штока.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм изменения направления движения выполнен в виде направляющего патрубка, взаимодействующего с упругим элементом, установленным на корпусе устройства, при этом направляющий патрубок верхним концом связан шарнирно с объектом, а нижним - с замком разъединения, кроме того, в нем установлен подпружиненный ползун, торцовая поверхность которого образует верхнюю наклонную плоскость.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что замок разъединения представляет собой зацепы, верхние из которых жестко связаны с направляющим патрубком, а нижние через пружины взаимодействуют с подпружиненным штоком механизма поиска и разъединения.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм поворота выполнен в виде цилиндра со сквозной винтовой канавкой, патрубка со штифтом и роликом, входящим в сквозную винтовую канавку.

РИСУНКИ

Рисунок 1