Штифтовой индикатор установки подвески
Заявлены система для установки подвески устьевого оборудования, узел индикатора для установки подвески устьевого оборудования и способ установки подвески устьевого оборудования. Техническим результатом является повышение точности при спусковых работах подвески устьевого оборудования. Система для установки подвески устьевого оборудования содержит кольцевой корпус устьевого оборудования, содержащий: уступ и первый канал, проходящий радиально через корпус устьевого оборудования от внешней поверхности корпуса устьевого оборудования к внутренней поверхности корпуса устьевого оборудования; круглое индикаторное кольцо, расположенное по оси рядом с подвеской, причем подвеска и индикаторное кольцо выполнены с возможностью присоединения к инструменту для спуска подвески, инструмент для спуска подвески содержит кольцевую выточку; узел индикатора, выполненный с возможностью прохождения через первый канал, узел индикатора, когда его приводят в действие радиально внутрь, выполнен с возможностью прохождения в кольцевую выточку инструмента для спуска подвески для указания на то, что подвеска, расположенная внутри корпуса устьевого оборудования, опустилась на уступ. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Настоящий раздел предназначен для ознакомления читателя с различными аспектами области техники, которые могут относиться к различным аспектам настоящего изобретения, которые описаны и/или заявлены ниже. Полагают, что настоящее обсуждение полезно для предоставления читателю дополнительной информации, чтобы обеспечить лучшее понимание различных аспектов настоящего изобретения. Соответственно, следует понимать, что эти утверждения должны быть прочитаны в этом свете, а не в качестве принятия предшествующего уровня техники.
Нефть и природный газ в значительной мере влияют на современную экономику и общество. Чтобы удовлетворить спрос на такие природные ресурсы многочисленные компании инвестируют значительные временные и финансовые ресурсы в поиск, обеспечение доступа и добычу нефти, природного газа и других природных ресурсов, находящихся под землей. В частности, после того как требуемые ресурсы обнаруживают под поверхностью земли, для доступа к этим ресурсам и их добычи часто используют системы для бурения и эксплуатации скважин. В зависимости от местонахождения требуемых ресурсов, эти системы могут быть расположены на берегу или в море. Как правило, такие системы содержат устьевое оборудование, посредством которого извлекают ресурсы. Это устьевое оборудование в основном включает широкий спектр компонентов и/или трубопроводов, таких как противовыбросовые превенторы (ПВП), а также различные трубопроводы управления, обсадные трубы, клапаны и т. п., с помощью которых управляют операциями бурения и/или эксплуатации скважин. Для поддержания секций или колонн обсадных труб или трубопроводов внутри устьевого оборудования могут использоваться подвески (например, подвески насосно-компрессорной колонны или подвески обсадной колонны). Обычно подвески устанавливают с помощью инструмента путем спуска подвески на предусмотренный уступ. Может быть затруднительным определить, опустилась ли установленная подвеска на предусмотренный уступ. К сожалению, в случае если скважинная подвеска не опустилась на нужный уступ, а затем скважину цементируют, исправление может оказаться дорогостоящим и потребовать значительных затрат времени.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Различные признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут более понятными при прочтении последующего подробного описания со ссылкой на прилагаемые фигуры, на которых схожие ссылочные позиции соответствуют схожим частям в рамках всего документа, на которых:
на фиг. 1 показано схематическое изображение варианта осуществления устьевого оборудования системы для добычи полезных ископаемых;
на фиг. 2 показан вид сбоку в разрезе варианта осуществления устьевого оборудования, показанного на фиг. 1, с вариантом осуществления узла индикатора, присоединенного к существующему контрольному отверстию корпуса устьевого оборудования;
на фиг. 3 показан вид сбоку в разрезе варианта осуществления узла индикатора, показанного на фиг. 2;
на фиг. 4 показан вид сбоку в разрезе варианта осуществления штифта индикатора узла индикатора, показанного на фиг. 2 и 3;
на фиг. 5 показан вид сбоку в разрезе устьевого оборудования, показанного на фиг. 2, на котором подвеска опустилась на уступ и штифт индикатора находится в нажатом положении, оставляя положительную полосу видимой для оператора;
на фиг. 6 показан вид сбоку в разрезе устьевого оборудования, показанного на фиг. 2, на котором подвеска не опустилась на уступ и штифт индикатора находится в нажатом положении, оставляя как положительную полосу, так и отрицательную полосу видимыми для оператора; и
на фиг. 7 показана блок-схема варианта осуществления способа установки узла индикатора и определения, опустилась ли подвеска на уступ 32.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ КОНКРЕТНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже будет описан один или более конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения. Эти описанные варианты осуществления приводятся исключительно в качестве примера для настоящего изобретения. Кроме того, чтобы предоставить краткое описание этих иллюстративных вариантов осуществления, все признаки фактической реализации не могут быть раскрыты в данном описании. Следует понимать, что при разработке любой такой фактической реализации, как в любом инженерном проекте или проекте опытно-конструкторских работ, многочисленные характерные для реализации решения должны приниматься для достижения конкретных целей проектировщика, например, для соответствия связанным с системой или производственным ограничениям, которые могут быть различными для каждой реализации. Более того, следует понимать, что такая опытно-конструкторская разработка может быть сложной и потребовать больших затрат времени, но, тем не менее, будет обычной практикой при конструировании, изготовлении и производстве для специалистов в данной области техники, пользующихся преимуществами настоящего изобретения.
При введении элементов различных вариантов осуществления настоящего изобретения формы единственного числа, а также слово «указанный» обозначают, что существует один или более таких элементов. Термины «содержащий», «включающий» и «имеющий» являются включающими и предполагают, что кроме перечисленных могут быть дополнительные элементы. Кроме того, термины «верхний», «нижний», «выше», «ниже», а также их вариации используются для удобства, но не подразумевают какой-либо конкретной ориентации компонентов.
В данном случае описанные варианты осуществления включают способы определения, опустилась ли подвеска на предусмотренный уступ внутри устьевого оборудования. Подвеска может быть установлена внутри устьевого оборудования путем спуска подвески на предусмотренный уступ посредством инструмента для спуска подвески. Во время установки подвеска перед тем как достичь уступа может зацепиться за различные элементы или поверхности внутри устьевого оборудования. В случае если скважину цементируют с подвеской, смещенной в продольном направлении от уступа, корректировка положения подвески может привести к значительным затратам времени и ресурсов. Узел индикатора, установленный в отверстие (например, существующее контрольное отверстие) на внешней поверхности устьевого оборудования может позволить оператору легко определять, опустилась ли подвеска на уступ перед цементированием. Узел индикатора содержит подпружиненный штифт индикатора, который выполнен с возможностью нажатия оператором радиально внутрь. В зависимости от положения штифта при его столкновении с компонентом внутри устьевого оборудования оператор может определить, опустилась ли подвеска на предусмотренный уступ.
На фиг. 1 показано схематическое изображение иллюстративной системы 10 для добычи полезных ископаемых, выполненной с возможностью добычи различных природных ресурсов, включая углеводороды (например, нефть и/или природный газ) из месторождения 12 полезных ископаемых. В зависимости от того, где расположены полезные ископаемые, система 10 для добычи полезных ископаемых может быть наземной (например, поверхностной системой) или подводной (например, подводной системой). Проиллюстрированная система 10 содержит устьевое оборудование 14, соединенное с месторождением 12 полезных ископаемых или коллектором посредством скважины 16. В частности, ствол 18 скважины проходит от коллектора 12 к устьевой головке 20, расположенной на поверхности или вблизи нее.
Проиллюстрированная устьевая головка 20, которая может быть головкой большого диаметра, функционирует как первое соединение между скважиной 16 и оборудованием, расположенным над скважиной. Устьевая головка 20 может содержать стыкующийся соединитель, такой как цанговый соединитель, для облегчения соединений с наземным оборудованием. Устьевая головка 20 может быть выполнена с возможностью поддержания различных колонн обсадных труб или трубопроводов, которые проходят в ствол 18 скважины, и в некоторых случаях проходят вниз к месторождению 12 полезных ископаемых.
Устьевое оборудование 14 в основном включает в себя последовательность устройств и компонентов, которые выполнены с возможностью контроля и регулирования операций и условий, связанных со скважиной 16. Например, устьевое оборудование 14 может быть выполнено с возможностью перенаправления потока добываемых полезных ископаемых из месторождения 12 полезных ископаемых и ствола 18 скважины, регулирования давления в скважине 16 и закачивания химреагентов в ствол 18 скважины (наклонная скважина). В проиллюстрированном варианте осуществления устьевое оборудование 14 содержит корпус 22 устьевого оборудования, подвеску 26 (например, подвеску насосно-компрессорной колонны или подвеску обсадной колонны) и противовыбросовый превентор (ПВП) 28.
Во время работы устьевое оборудование 14 позволяет выполнять операции заканчивания и ремонта скважины, такие как введение инструмента в скважину 16 для установки и извлечения различных компонентов (например, подвесок, уступов и т. д.). Кроме того, поток полезных ископаемых, извлекаемых из скважины 16 (например, нефть и природный газ) может регулироваться и перенаправляться посредством устьевого оборудования 14. Например, противовыбросовый превентор (ПВП) 28 может содержать множество клапанов, патрубков и органов управления для предотвращения выхода нефти, газа или другого флюида из существующей скважины 16 в случае случайного сброса давления или избыточного давления.
Как проиллюстрировано, корпус 22 устьевого оборудования ограничивает канал 30 ствола скважины, что обеспечивает сообщение по текучей среде между устьевым оборудованием 14 и скважиной 16. Таким образом, полость канала 30 ствола скважины может обеспечивать доступ к стволу 18 скважины для выполнения различных операций заканчивания и ремонта скважины, таких как установка инструментов или компонентов внутри корпуса 22 устьевого оборудования. Для установки компонентов уступ 32 (например, кольцевой уступ) обеспечивает временную или постоянную опорную поверхность, которая может поддерживать элементы оборудования (например, подвески 26). Например, проиллюстрированный вариант осуществления системы 10 для добычи содержит инструмент 34, подвешенный на бурильной колонне 36. В некоторых вариантах осуществления изобретения инструмент 34 может включать инструмент для спуска (например, инструмент для спуска подвески), который опускают (например, спускают) в скважину 16, устьевую головку 14 и т. п. Подвеска 26 выполнена с возможностью установки на уступ 32 и использования для поддержания секций обсадной колонны или трубопровода внутри устьевого оборудования 14.
Для наглядности ось 38 (например, центральная продольная ось) показана как проходящая через устьевое оборудование 14. Кроме того, система координат, содержащая осевое направление 40, радиальное направление 42 и направление 44 вдоль окружности, показана на фиг. 1. Чтобы передать пространственное взаимное расположение между различными компонентами, может быть сделана ссылка на систему координат.
Может быть затруднительным определить, опустилась ли установленная подвеска 26 на уступ 32. К сожалению, в случае если подвеска 26 не опустилась на нужный уступ 32, после чего скважину 16 надлежащим образом и полностью цементируют, исправление расположения подвески 26 может оказаться дорогостоящим и потребовать больших затрат времени. Путем присоединения узла индикатора, содержащего штифт индикатора, с отверстием (например, существующим контрольным отверстием) корпуса 22 устьевого оборудования оператор может определить опустилась ли подвеска 26 надлежащим образом и полностью на предусмотренный уступ 32 на основании того, как далеко переместился штифт индикатора при нажатии на него.
На фиг. 2 показан вид сбоку в разрезе варианта осуществления устьевого оборудования 14, показанного на фиг. 1 с вариантом осуществления узла 100 индикатора, присоединенного к отверстию 102 (например, существующему контрольному отверстию) корпуса 22 устьевого оборудования. Например, отверстие 102 является боковым отверстием или радиальным отверстием, проходящим радиально через боковую стенку 21 (например, кольцевую стенку) корпуса 22 устьевого оборудования. Как проиллюстрировано на фиг. 2, инструмент 34 для спуска подвески может содержать первую внешнюю резьбовую поверхность 104 (например, кольцевую часть с наружной резьбой) на аксиальном конце 106 инструмента 34 для спуска подвески, которая может сопрягаться с внутренней резьбовой поверхностью 108 (например, кольцевой частью с внутренней резьбой) подвески 26 для соединения подвески 26 с инструментом 34 для спуска подвески. В других вариантах осуществления изобретения инструмент 34 для спуска подвески может присоединяться к подвеске 26 с помощью других способов (например, штифтов, J-образных пазов, стопорных винтов, стопорных колец, радиальных замковых защелок, и т. д.). Инструмент 34 для спуска подвески может содержать вторую внешнюю резьбовую поверхность 110 (например, кольцевую часть с наружной резьбой), смещенную вдоль оси от первой внешней резьбовой поверхности 104 и выполненную с возможностью сопряжения с внутренней резьбовой поверхностью 112 (например, кольцевой частью с внутренней резьбой) индикаторного кольца 114 для совмещения индикаторного кольца 114 с инструментом 34 для спуска подвески. Кроме того, инструмент 34 для спуска подвески может содержать выточку 116 (например, кольцевую выточку) расположенную по оси рядом со второй внешней кольцевой поверхностью 110. Индикаторное кольцо 114 и подвеска 26 могут присоединяться к инструменту 34 для спуска подвески так, чтобы индикаторное кольцо 114 контактировало с верхней поверхностью 118 подвески 26. Высота 120 по оси индикаторного кольца 114 может быть выполнена такой, чтобы, когда индикаторное кольцо 114 контактирует с верхней поверхностью 118 подвески 26, и подвеска 26 опустилась на уступ, индикаторное кольцо 114 не перекрывало выточку 116 в радиальном направлении 42. Как будет более подробно описано ниже, выточка 116 может использоваться, чтобы принимать штифт 122 индикатора для определения, опустилась ли подвеска 26 на уступ 32.
Узел 100 индикатора может присоединяться к отверстию 102 (например, существующему контрольному отверстию) корпуса 22 устьевого оборудования. Узел 100 индикатора содержит первый и второй корпусы 124, 126 индикатора (например, кольцевые корпусы или основные детали), которые могут соединяться друг с другом посредством резьбовой поверхности сопряжения (более подробно показано и описано в отношении фиг. 3). Первый корпус 124 индикатора может содержать внешнюю резьбовую часть 125 (например, кольцевую часть с наружной резьбой), которая сопрягается с внутренней резьбовой поверхностью 127 (например, кольцевой частью с внутренней резьбой) контрольного отверстия 102 корпуса 22 устьевого оборудования для соединения первого корпуса 124 индикатора с контрольным отверстием 102 корпуса 22 устьевого оборудования. Первый корпус 124 индикатора содержит коническую кольцевую поверхность 128 (например, коническую поверхность) и кольцевое уплотнение 130 (например, уплотнительное кольцо), которое образует соответствующие уплотнения между первым корпусом 124 индикатора и корпусом 22 устьевого оборудования 14, когда узел 100 индикатора устанавливают в контрольное отверстие 102 корпуса 22 устьевого оборудования. Первый корпус 124 индикатора может также содержать отверстие 132 для испытания давлением (например, герметичное контрольное отверстие), которое может использоваться для определения, установлен ли узел 100 индикатора и обеспечено ли надлежащее уплотнение в контрольном отверстии 102 корпуса 22 устьевого оборудования. Например, давление может прикладываться через отверстие 132 для испытания давлением. Если узел 100 индикатора установлен надлежащим образом, уплотнения будут образовываться между первым корпусом 124 индикатора и корпусом 22 устьевого оборудования так, чтобы давление, приложенное через отверстие 132 для испытания давлением, повышало давление в пространстве 134, находящемся в сообщении по текучей среде с контрольным отверстием 132. Если пространство 134 удерживает давление, приложенное через отверстие 132 для испытания давлением, оператору будет известно, что узел 100 индикатора установлен и герметизирован надлежащим образом. Если пространство 134 не удерживает давление, приложенное через отверстие 132 для испытания давлением, оператору будет известно, что узел 100 индикатора установлен и герметизирован ненадлежащим образом и он извлечет узел 100 индикатора и снова повторит установку.
Между первым корпусом 124 индикатора и вторым корпусом 126 индикатора расположено кольцевое уплотнение 136, через которое проходит штифт 122 индикатора. Пружина 138 может быть расположена вокруг штифта 122 индикатора и внутри второго корпуса 126 индикатора и выполнена с возможностью смещения штифта 122 индикатора наружу в радиальном направлении (например, радиальном направлении 42). Штифт 122 индикатора содержит положительную полосу или индикатор 140 (например, кольцевой зазор или индикатор) и отрицательную полосу или индикатор 142 (например, кольцевой зазор или индикатор). Полосы 140, 142 могут быть встроенными или съемными. Полосы 140, 142 могут быть получены путем рифления, анодирования, окрашивания, дробеструйной обработки, травления или какого-нибудь другого способа, который делает полосы 140, 142 видимыми для оператора. Для определения, опустилась ли подвеска 26 на уступ 32, оператор нажимает штифт 122 индикатора радиально внутрь до тех пор, пока он не будет контактировать с внутренним компонентом устьевого оборудования 14. Если подвеска 26 опустилась на уступ 32, штифт 122 индикатора будет проходить над индикаторным кольцом 114 и в выточку 116 так, чтобы была видимой только положительная полоса 140 (например, отрицательная полоса закрыта вторым корпусом 126 индикатора). Таким образом, когда положительная полоса или индикатор 140 виден без отрицательной полосы или индикатора 142, это указывает, что подвеска 26 опустилась на уступ 32 надлежащим образом и полностью. Если подвеска 26 не опустилась на уступ 32, штифт 122 индикатора будет контактировать с индикаторным кольцом или подвеской 26, при этом отрицательная полоса 142 будет видимой для оператора. Таким образом, отрицательная полоса или индикатор (когда его видно) указывает, что подвеска 26 опустилась на уступ 32 ненадлежащим образом и не полностью. В таком случае оператор может попытаться снова опустить подвеску 26 на уступ 32.
На фиг. 3 показан вид сбоку в разрезе варианта осуществления узла 100 индикатора, показанного на фиг. 2. Как показано, первый корпус 124 индикатора содержит внутреннюю резьбовую поверхность 200 (например, кольцевую часть с внутренней резьбой), которая сопрягается с внешней резьбовой поверхностью 202 (например, кольцевой частью с наружной резьбой) второго корпуса 126 индикатора для соединения первого корпуса 124 индикатора со вторым корпусом 126 индикатора. Как описано выше, первый корпус 124 индикатора содержит коническую поверхность 124 на аксиальном конце 204 первого корпуса 124 индикатора и внешнюю резьбовую поверхность 125 (например, кольцевую часть с наружной резьбой) для сопряжения с контрольным отверстием 102 корпуса 22 устьевого оборудования (см. фиг. 2). Первый корпус 124 индикатора также содержит канал 206 (например, центральное отверстие), проходящее вдоль оси 208 узла 100 индикатора, через который проходит штифт 122 индикатора так, что конец 210 штифта 122 индикатора выступает наружу из первого корпуса 124 индикатора.
Как описано выше, первый корпус 124 индикатора также содержит кольцевое уплотнение 130, которое образует уплотнение с корпусом 22 устьевого оборудования, и отверстие 132 для испытания давлением, которое позволяет оператору подтверждать, что узел 100 индикатора установлен надлежащим образом в контрольное отверстие 102 корпуса 22 устьевого оборудования. Как проиллюстрировано в варианте осуществления узла индикатора, показанного на фиг. 3, направляющая втулка 212 штифта (например, кольцевая направляющая втулка с направляющим отверстием 211) может быть расположена между первым корпусом 124 индикатора и вторым корпусом 126 индикатора рядом с кольцевым уплотнением 136. Направляющая втулка 212 штифта может быть втулкой, выполненной из низкофрикционного материала, такого как нейлон, пластмасса или любой другой материал. Штифт 122 индикатора может проходить через второй корпус 126 индикатора, направляющее отверстие 211 в направляющей втулке 212 штифта, кольцевое уплотнение 136 и первый корпус 124 индикатора в устьевое оборудование 14 для определения, опустилась ли подвеска 26 на уступ 32. Пружина 138 может быть расположена вокруг штифта 122 индикатора, внутри второго корпуса 126 индикатора, для смещения штифта 122 индикатора наружу в радиальном направлении от устьевого оборудования 14. Как показано, штифт 122 индикатора может содержать уступ 214 (кольцевую поверхность), чтобы обеспечить остановку напротив второго корпуса 126 индикатора за счет поджимающего усилия пружины 138. Как описано выше, оператор нажимает штифт 122 индикатора радиально внутрь до тех пор, пока конец 210 штифта 122 индикатора не будет контактировать с компонентом устьевого оборудования 14 для определения, опустилась ли подвеска 26 на уступ 32. Если отрицательную полосу 142 видно, когда штифт 122 индикатора нажат, подвеска 26 не опустилась на уступ 32 надлежащим образом. Если видна только положительная полоса 140, когда штифт 122 индикатора нажат, подвеска 26 опустилась на уступ 32 надлежащим образом.
На фиг. 4 показан вид сбоку в разрезе штифта 122 индикатора, показанного на фиг. 2 и 3. Как проиллюстрировано, штифт 122 индикатора содержит концевую часть 300 (например, часть рукоятки пользователя), к которой оператор прикладывает усилие, чтобы нажать штифт 122 индикатора. Рядом с концевой частью 300 расположена часть 302 для полос, которая содержит положительную полосу 140 и отрицательную полосу, расположенные рядом друг с другом. Как описано выше, полосы могут иметь разную текстуру (например, рифление, текстуру и т. д.), по сравнению со штифтом 122 индикатора, разный цвет (например, окрашивание, анодирование, и т. д.), по сравнению со штифтом 122 индикатора, или иметь различное качество поверхности (например, матовая, глянцевая), по сравнению со штифтом 122 индикатора, любую их комбинацию, или иным образом быть отличимыми с точки зрения оператора от остальной части штифта 122 индикатора. В других вариантах осуществления положительная полоса 140 и отрицательная полоса 142 могут содержать символы или текст, например, символы плюс и минус, или цвета. В других вариантах осуществления положительная и отрицательная полосы 140, 142 могут быть съемными. Рядом с частью 302 для полос вдоль штифта 122 индикатора расположена стопорная часть 304 (например, кольцевой ограничитель хода), который содержит уступ 214. От стопорной части 304 к концу 210 проходит тело 306 штифта 122 индикатора. Как описано выше, штифт 122 индикатора может быть выполнен такого размера, чтобы, когда подвеска 26 опустилась на уступ 32 при нажатии штифта 122 индикатора, конец 210 проходит в выточку 116 инструмента 34 для спуска подвески и только положительная полоса 140 видна для оператора (например, отрицательная полоса находится внутри второго корпуса 126 индикатора). Соответственно, когда подвеска 26 не опустилась на уступ 32 и нажимают штифт 122 индикатора, конец 210 контактирует с индикаторным кольцом 114 или подвеской 26 и не проходит в выточку 116 инструмента так, что одновременно положительная полоса 140 и отрицательная полоса 142 видны снаружи корпуса 22 устьевого оборудования. Фиг. 5 и 6 иллюстрируют нажатие штифта 122 индикатора в случае, когда подвеска 26 опустилась на уступ 32 (фиг. 5) и когда подвеска 26 не опустилась на уступ 32 (фиг. 6).
На фиг. 5 показан вид сбоку в разрезе устьевого оборудования 14, на котором подвеска 26 опустилась на уступ 32, а штифт 122 индикатора нажат, оставляя видимой для оператора только положительную полосу 140. Как проиллюстрировано, индикаторное кольцо 114 выполнено такого размера, чтобы когда индикаторное кольцо 114 и подвеску 26 присоединяют к инструменту 34 для спуска подвески, а подвеска 26 опускается на уступ 32 надлежащим образом и полностью, индикаторное кольцо 114 расположено со смещением в продольном направлении от штифта 122 индикатора так, чтобы когда нажимают штифт 122 индикатора, конец 210 проходил в радиальном направлении 42 в выточку 116. Когда нажимают штифт 122 индикатора и конец 210 проходит в выточку 116, отрицательная полоса 142 скрывается с помощью второго корпуса 126 индикатора и только положительная полоса 140 видима для оператора снаружи корпуса 22 устьевого оборудования (т.е. указывая, что подвеска опустилась надлежащим образом).
На фиг. 6 показан вид сбоку в разрезе устьевого оборудования 14, на котором подвеска 26 не опустилась на уступ 32, а штифт 122 индикатора нажат, оставляя видимой для оператора одновременно положительную полосу 140 и отрицательную полосу 142. Как проиллюстрировано, когда подвеска 26 зацепилась внутри корпуса 22 устьевого оборудования перед опусканием на уступ 32, индикаторное кольцо 114 перекрывает штифт 122 индикатора так, что индикаторное кольцо 114 закрывает выточку 116 от штифта 122 индикатора. Когда нажимают штифт 122 индикатора, конец 210 проходит в радиальном направлении 42 до тех пор, пока он не будет контактировать с индикаторным кольцом 114, оставляя положительную полосу 140 и отрицательную полосу 142 одновременно видимыми для оператора снаружи корпуса 22 устьевого оборудования (например, указывая, что подвеска 26 опустилась ненадлежащим образом или не полностью). Оператор может затем извлечь подвеску 26 и инструмент 34 для спуска подвески и снова повторить установку подвески 26 на уступ 32.
На фиг. 7 показана блок-схема варианта осуществления способа 400 установки узла 100 индикатора и определения, опустилась ли подвеска 26 на уступ 32. В блоке 402 узел 100 индикатора устанавливают в контрольное отверстие 102 корпуса 22 устьевого оборудования. Как описано выше, внешнюю резьбовую поверхность 125 первого корпуса 124 индикатора сопрягают с внутренней резьбовой поверхностью 127 контрольного отверстия 102 корпуса 22 устьевого оборудования для фиксации узла 100 индикатора на месте. Как описано выше, при установке каждое из конической поверхности 128 и кольцевого уплотнения 130 образуют уплотнение между первым корпусом 124 индикатора и контрольным отверстием 102 корпуса 22 устьевого оборудования.
В блоке 404 выполняют испытание давлением, чтобы обеспечить надлежащую установку и герметизацию узла 100 индикатора. Например, может быть приложено давление к отверстию 132 для испытания давлением первого корпуса 124 индикатора, находящееся в сообщении по текучей среде с пространством 134 между первым корпусом 124 индикатора и корпусом 22 устьевого оборудования. Если узел 100 индикатора установлен надлежащим образом, коническая поверхность 128 и кольцевое уплотнение 130 образуют уплотнение между первым корпусом 124 индикатора и контрольным отверстием 102 корпуса 22 устьевого оборудования, позволяя пространству 134 удерживать давление. В блоке 406 принятия решения, если пространство 134 не удерживает давление, узел 100 индикатора извлекают и снова повторяют установку (блок 402). Если пространство 134 удерживает давление, выполнение способа 400 продолжают.
В блоке 408 индикаторное кольцо 114 присоединяют к инструменту 34 для спуска подвески. Как описано выше, внутреннюю резьбовую поверхность 112 индикаторного кольца 114 сопрягают со второй внешней резьбовой поверхностью 110 инструмента 34 для спуска подвески для соединения индикаторного кольца 114 и инструмента 34 для спуска подвески друг с другом.
В блоке 410 подвеску 26 присоединяют к инструменту 34 для спуска подвески. Как описано выше, внутреннюю резьбовую поверхность 108 подвески 26 сопрягают с первой внешней резьбовой поверхностью 104 инструмента 34 для спуска подвески, чтобы присоединить подвеску 26 к инструменту 34 для спуска подвески.
В блоке 412 подвеску 26 опускают в устьевое оборудование 14 посредством инструмента 34 для спуска подвески. Например, инструмент 34 для спуска подвески, к которому присоединяют подвеску 26, проходит в продольном направлении через корпус 22 устьевого оборудования 14 к уступу 32 до тех пор, пока подвеска 26 не сможет проходить дальше в продольном направлении 40 через корпус 22 устьевого оборудования.
В блоке 414 нажимают штифт 122 индикатора узла 100 индикатора. Например, оператор, находящийся снаружи корпуса 22 устьевого оборудования может нажать штифт 122 индикатора радиально внутрь, прикладывая усилие к концу части 300 штифта 122 индикатора.
В блоке 416 принятия решения выполняют определение, опустилась ли подвеска 26 на уступ 32. Когда нажимают штифт 122 индикатора, и при этом одновременно положительная и отрицательная полосы 140, 142 остаются видимыми снаружи второго корпуса 126 индикатора, это указывает на то, что подвеска 26 не опустилась надлежащим образом или полностью на уступ 32. Напротив, когда нажимают штифт 122 индикатора, и только положительная полоса 140 видима снаружи второго корпуса 126 индикатора, это указывает на то, что подвеска 26 опустилась надлежащим образом или полностью на уступ 32. Если подвеска 26 опустилась на уступ 32, способ переходит к блоку 418 и продолжают операции по цементированию, или другие операции для строительства скважины 16.
Если подвеска 26 не опустилась на уступ 32, в блоке 420 подвеску 26 и инструмент 34 для спуска подвески извлекают, а способ возвращается к блоку 412, чтобы осуществить еще одну попытку спуска подвески 26 и установки подвески 26 на уступ 32.
В данном случае варианты осуществления изобретения включают узел индикатора, который присоединяют к внешней поверхности корпуса устьевого оборудования (например, к существующему контрольному отверстию) и приводят в действие, чтобы указать, была ли подвеска установлена на предусмотренный уступ. Если подвеска не опустилась на уступ, подвеску и инструмент для спуска подвески, при необходимости, могут извлекать и повторно опускать в устьевое оборудование до тех пор, пока подвеска не опустится на уступ. За счет гарантированного спуска подвески на уступ до цементирования скважины можно сократить число случаев, когда много времени затрачивается на дорогостоящие операции повторной установки подвески в скважине, которая уже была зацементирована.
Хотя раскрытый объект изобретения может быть подвержен различным модификациям и альтернативным формам, конкретные варианты осуществления изобретения были показаны в качестве примера на графических материалах и были подробно описаны в настоящей заявке. Однако, следует понимать, что настоящее изобретение не следует рассматривать как ограниченное конкретными описанными формами. Наоборот, изобретение охватывает все модификации, эквиваленты и альтернативы, подпадающие под сущность и объем настоящего изобретения, как определено следующей прилагаемой формулой изобретения.
1. Система для установки подвески устьевого оборудования, содержащая:
кольцевой корпус (22) устьевого оборудования, содержащий:
уступ (32); и
первый канал (102), проходящий радиально через корпус (22) устьевого оборудования от внешней поверхности корпуса (22) устьевого оборудования к внутренней поверхности корпуса (22) устьевого оборудования; и
круглое индикаторное кольцо (114), расположенное по оси рядом с подвеской (26), причем подвеска (26) и индикаторное кольцо (114) выполнены с возможностью присоединения к инструменту (34) для спуска подвески, и причем инструмент (34) для спуска подвески содержит кольцевую выточку (116),
узел (100) индикатора, выполненный с возможностью прохождения через первый канал (102), причем узел (100) индикатора, когда его приводят в действие радиально внутрь, выполнен с возможностью прохождения в кольцевую выточку (116) инструмента (34) для спуска подвески для указания на то, что подвеска (26), расположенная внутри корпуса (22) устьевого оборудования, опустилась на уступ (32).
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что узел (100) индикатора выполнен с возможностью контакта с индикаторным кольцом (114), когда узел (100) индикатора приводят в действие, а подвеска (26) не опустилась на уступ (32).
3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что первый канал (102) содержит существующее контрольное отверстие (132).
4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что узел (100) индикатора содержит:
кольцевой корпус (124), содержащий второй канал (206);
штифт (122) индикатора, проходящий через второй канал (206) кольцевого корпуса (124); и
пружину (138), выполненную с возможностью смещения штифта (122) индикатора радиально наружу;
причем конец (210) штифта (122) индикатора выполнен с возможностью контакта с кольцевой выточкой (116) инструмента (34) для спуска подвески, когда штифт (122) индикатора нажимают в радиальном направлении внутрь, а подвеска (26) опустилась на уступ (32), причем штифт (122) индикатора выполнен с возможностью контакта с индикаторным кольцом (114) или подвеской (26), когда штифт (122) индикатора нажимают в радиальном направлении внутрь, а подвеска (26) не опустилась на уступ (32).
5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что корпус (124) содержит:
первый корпус (124) индикатора, содержащий:
коническую поверхность (128), выполненную с возможностью образования первого уплотнения с первым каналом (102) корпуса (22) устьевого оборудования;
внешнюю резьбовую поверхность (125), расположенную рядом с конической поверхностью (128) и выполненную с возможностью сопряжения с внутренней резьбовой поверхностью (127) первого канала (102) корпуса (22) устьевого оборудования;
кольцевое уплотнение (130), расположенное рядом с внешней резьбовой поверхностью (125) и выполненное с возможностью образования второго уплотнения с первым каналом (102) корпуса (22) устьевого оборудования; и
отверстие (132) для испытания давлением, находящееся в сообщении по текучей среде с пространством (134), расположенным между первым корпусом (124) индикатора и корпусом (22) устьевого оборудования.
6. Система по п. 5, отличающаяся тем, что отверстие (132) для испытания давлением выполнено с возможностью приема давления для определения, был ли узел (100) индикатора надлежащим образом установлен и герметизирован внутри первого канала (102) корпуса (22) устьевого оборудования.
7. Узел индикатора для установки подвески устьевого оборудования, выполненный с возможностью прохождения через контрольное отверстие корпуса устьевого оборудования и присоединяться к нему, причем узел индикатора содержит:
кольцевой корпус, содержащий проход;
штифт индикатора, проходящий через канал кольцевого корпуса; и
пружину, выполненную с возможностью смещения штифта индикатора радиально наружу;
причем узел индикатора, когда его приводят в действие, выполнен с возможностью указания на то, что подвеска, расположенная внутри корпуса устьевого оборудования, опустилась на первый уступ корпуса устьевого оборудования,
причем конец штифта индикатора выполнен с возможностью контакта с кольцевой выточкой инструмента для спуска подвески, когда штифт индикатора нажимают в радиальном направлении внутрь, а подвеска опустилась на первый уступ, и при этом штифт индикатора выполнен с возможностью контакта с индикаторным кольцом или подвеской, когда штифт индикатора нажимают в радиальном направлении внутрь, а подвеска не опустилась на первый уступ.
8. Узел индикатора по п. 7, отличающийся тем, что кольцевой корпус содержит:
первый кольцевой корпус индикатора, содержащий первую внутреннюю резьбовую поверхность; и
второй кольцевой корпус индикатора, содержащий первую внешнюю резьбовую поверхность, выполненную с возможностью сопряжения с первой внутренней резьбовой поверхностью первого кольцевого корпуса индикатора для присоединения второго кольцевого корпуса индикатора к первому кольцевому корпусу индикатора.
9. Узел индикатора по п. 7, отличающийся тем, что штифт индикатора содержит:
положительную полосу;
отрицательную полосу; и
стопорную часть, содержащую второй кольцевой уступ, выполненный с возможностью контакта со вторым корпусом индикатора, когда пружина смещает штифт индикатора радиально наружу;
причем положительная полоса и отрицательная полоса расположены на штифте индикатора таким образом, чтобы, когда штифт индикатора нажимают в радиальном направлении внутрь, а подвеска опустилась на первый уступ, отрицательная полоса была закрыта от обзора вторым корпусом индикатора, и когда штифт индикатора нажимают в радиальном направлении внутрь, а подвеска не опустилась на первый уступ, отрицательная полоса не была закрыта вторым корпусом индикатора.
10. Узел индикатора по п. 9, отличающийся тем, что положительная полоса и отрицательная полоса являются видимыми для пользователя из–за цвета, текстуры, текста, графических данных, или качества поверхности, или их комбинации.
11. Узел индикатора по п. 7, отличающийся тем, что первый корпус индикатора содержит:
коническую поверхность, выполненную с возможностью образования первого уплотнения с контрольным отверстием корпуса устьевого оборудования;
вторую внешнюю резьбовую поверхность, расположенную рядом с конической поверхностью и выполненную с возможностью сопряжения со второй внутренней резьбовой поверхностью контрольного отверстия корпуса устьевого оборудования;
кольцевое уплотнение, расположенное рядом с внешней резьбовой поверхностью и выполненное с возможностью образования второго уплотнения с контрольным отверстием корпуса устьевого оборудования;
отверстие для испытания давлением, находящееся в сообщении по текучей среде с пространством, расположенным между первым корпусом индикатора и корпусом устьевого оборудования.
12. Узел индикатора по п. 11, отличающийся тем, что к отверстию для испытания давлением прикладывают давление для определения, был ли узел индикатора надлежащим образом установлен внутри первого канала корпуса устьевого оборудования.
13. Способ установки подвески устьевого оборудования, включающий:
присоединение (402) узла (100) индикатора к корпусу (22) устьевого оборудования (14), причем узел (100) индикатора содержит штифт (122) индикатора, выполненный с возможностью прохождения радиально через корпус (22) устьевого оборудования, причем корпус (22) устьевого оборудования содержит кольцевой уступ (32);
присоединение (408) индикаторного кольца (114) к инструменту (34) для спуска подвески; и
присоединение (410) подвески (26) к инструменту (34) для спуска подвески; причем инструмент (34) для спуска подвески содержит кольцевую выточку (116), выполненную с возможностью приема части (210) штифта (122) индикатора, когда узел (100) индикатора приводят в действие, а подвеска (26) опустилась на уступ (32), причем штифт (122) индикатора выполнен с возможностью контакта с индикаторным кольцом (114), когда узел (100) индикатора приводят в действие, а подвеска (26) не опустилась на уступ (32);
спуск (412) подвески (26) и инструмента (34) для спуска подвески в корпус (22) устьевого оборудования;
нажатие (414) штифта (122) индикатора радиально внутрь;
определение (416), опустилась ли подвеска (26) на уступ (32) на основании того, до какой степени нажат штифт (122) индикатора до соприкосновения с поверхностью устьевого оборудования (14).
14. Способ по п. 13, включающий:
приложение (404) давления к отверстию (132) для испытания давлением узла (100) индикатора; и
извлечение и повторную установку (402) узла (100) индикатора, если отверстие (132) для испытания давлением не удерживает приложенное давление.
15. Способ по п. 13, включающий извлечение (420) и повторный спуск (412) подвески (26) и инструмента (34) для спуска подвески, если подвеска (26) не опустилась на уступ (32).
16. Способ по п. 13, отличающийся тем, что узел (100) индикатора присоединяют к существующему контрольному отверстию (102) корпуса (22) устьевого оборудования.
17. Способ по п. 13, отличающийся тем, что узел (100) индикатора содержит:
кольцевой корпус (124), содержащий канал (206);
штифт (122) индикатора, проходящий через канал (206) кольцевого корпуса (124); и
пружину (138), выполненную с возможностью смещения штифта (122) индикатора радиально наружу.
