Патент на изобретение №2232889

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2232889 (13) C1
(51) МПК 7
E21B47/12
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 25.02.2011 – действует

(21), (22) Заявка: 2002133809/03, 15.12.2002

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

15.12.2002

(45) Опубликовано: 20.07.2004

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
RU 17196 U1, 20.03.2001.
RU 2058472 C1, 20.04.1996.
SU 941552 А, 17.07.1982.
SU 941554 А, 17.07.1982.
SU 1492035 А1, 07.07.1989.
SU 1016494 A, 07.05.1983.
SU 825881 А, 30.04.1981.
SU 994704 А, 17.02.1983.
GB 2076039 A, 25.11.1981.
EP 0911484 A2, 28.04.1999.
МОЛЧАНОВ А.А. Измерение геофизических и технологических параметров в процессе бурения скважин. – М.: Недра, 1983, с.175.
ГРАЧЕВ Ю.В., ВАРЛАМОВ В.П. Автоматический контроль в скважинах при бурении и эксплуатации. – М.: Недра, 1968, с. 275 и 276.

Адрес для переписки:

625014, г.Тюмень, ул. Новаторов, 8, ОАО ИПФ “СибНА”

(72) Автор(ы):

Абрамов Г.С. (RU),
Абрамов О.Л. (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Открытое акционерное общество “Инженерно-производственная фирма “Сибнефтеавтоматика” (RU)

(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛИТЕЛЬ ДЛЯ СКВАЖИННЫХ ТЕЛЕСИСТЕМ

(57) Реферат:

Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано в скважинных телеметрических системах. Задачей изобретения является обеспечение надежной защиты от углового смещения одной детали корпуса относительно другой и повышение долговечности и надежности. Электрический разделитель содержит составной, состоящий, как минимум, из двух деталей металлический корпус с каналом и присоединительными резьбами на концах. На наружной цилиндрической поверхности по длине корпуса и в канале выполнены электроизоляционные покрытия. В резьбовом коническом сочленении деталей корпуса имеется электроизолятор. Одна из деталей корпуса выполнена ступенчатой, с уступом и цилиндрическим участком с меньшим, чем корпус, диаметром, на конце этого участка выполнена ниппельная резьба для сочленения со второй деталью корпуса. Ответный муфтовый конец последней выполнен с косым срезом. На цилиндрическом участке первой детали размещены дополнительный изолятор в форме втулки с косыми срезами концов и втулка-фиксатор. Дополнительный изолятор внутри выполнен металлическим, а на всей его поверхности сформирован слой высокотвердого диэлектрика. Втулка-фиксатор со стороны дополнительного изолятора выполнена с ответным ему косым срезом, а другой ее конец жестко, например сварным швом, соединен с телом первой детали. 2 ил.

Изобретение относится к элементам скважинных телесистем, предназначенных для контроля и управления бурением наклонных скважин, скважин сложного профиля и горизонтальных скважин.

Применяющиеся на настоящий момент скважинные телесистемы с беспроводным электромагнитным каналом передачи данных используют в качестве передающей антенны электрический разделитель (диполь), представляющий собой встроенную в колонну бурильных труб вставку-изолятор с электрически изолированной наружной и внутренней поверхностями, то есть концы этой вставки электрически разобщены. При подаче на них электрического импульса сигнал с одной стороны по верхней части буровой колонны, а с другой стороны через породу достигает поверхности, где регистрируется наземной приемной аппаратурой.

Известен электрический разделитель [1], представляющий собой вставку-изолятор для образования глубинной антенны-диполя с целью подключения к ней передающего генератора скважинной телесистемы для беспроводной передачи на поверхность электромагнитных сигналов по каналу “колонна бурильных труб – порода”.

Известен также электрический разделитель [2] колонны бурильных труб, входящий как составная часть в забойную (скважинную) телесистему ЗИС-4 (разработка ВНИИГИС, Башкортостан, г. Октябрьский, 1983 г.). Электрический разделитель является составной конструкцией, содержащей металлический корпус и присоединительные резьбы на его концах (для свинчивания его с другими элементами телесистемы), диэлектрическое покрытие резьбового сочленения (соединения) его частей (в средней части корпуса), а также участок с диэлектрическим покрытием его наружной поверхности и диэлектрическое внутреннее покрытие в виде диэлектрической трубной вставки заподлицо с внутренней поверхностью канала.

Наиболее близким техническим решением, иначе прототипом, принят электрический разделитель [3] колонны бурильных труб, включающий верхнюю и нижнюю части корпуса, соединенные коническим резьбовым участком с диэлектрическим покрытием и цилиндрические слои электроизоляционного материала на наружной и внутренней поверхностях.

Как показала достаточно длительная практика геофизических служб по эксплуатации известного объекта, одновременно используемого в качестве корпуса для размещения скважинной (глубинной) телеметрической системы и в качестве излучающей антенны-диполя, он достаточно работоспособен, но только при использовании внутрискважинного привода породоразрушающего инструмента без интенсивного вращения бурильной колонны. Попытки использования этой конструкции при роторном бурении скважины или частые проворачивания бурильной колонны в стволе скважины (при турбинном бурении) резко сокращают срок службы электрического разделителя как излучающей антенны-диполя из-за повреждения или полного разрушения диэлектрического материала по резьбовому, со вставкой-изолятором, сочленению его частей вследствие несовершенства фиксации частей корпуса от взаимного углового смещения и (или) развинчивания.

Требуемый технический результат, иначе – цель создания заявляемой конструкции электрического разделителя для забойных телесистем как излучающей антенны – это обеспечение надежной защиты от углового смещения одной детали корпуса относительно другой, иначе – обеспечение повышенных потребительских свойств, таких как долговечность, надежность, ремонтопригодность, причем без усложнения технологии и увеличения затрат на изготовление.

Поставленная цель (иначе – требуемый технический результат) достигается тем, что в известном электрическом разделителе для скважинных телесистем, содержащем составной, состоящий, как минимум, из двух деталей металлический корпус с каналом и присоединительными резьбами на концах, электроизоляционное покрытие части наружной цилиндрической поверхности по длине корпуса, аналогичное покрытие его канала, электроизолятор в резьбовом коническом сочленении деталей корпуса, одна из деталей последнего выполнена ступенчатой, с уступом и цилиндрическим участком с меньшим, чем корпус, диаметром, на конце этого участка выполнена ниппельная резьба для сочленения со второй деталью корпуса, ответный муфтовый конец последней выполнен с косым срезом, при этом на цилиндрическом участке первой детали размещены дополнительный изолятор в форме втулки с косыми срезами концов и втулка-фиксатор, причем последняя со стороны дополнительного изолятора выполнена с ответным ему косым срезом, другой конец втулки-фиксатора жестко, например сварным швом, соединен с телом первой детали, дополнительный изолятор внутри выполнен металлическим, а на всей его поверхности сформирован слой высокотвердого диэлектрика.

Требуемый технический результат в совокупности существенных признаков объекта обеспечен наличием в нем вышеуказанных отличительных признаков, а необнаружение в общедоступных источниках патентной и технической информации эквивалентных технических решений с теми же свойствами предполагает соответствие заявляемого объекта критериям новизны и изобретательского уровня при очевидной возможности промышленного применения.

На фиг.1, 2 изображена конструкция заявляемого электрического разделителя для забойных телесистем (с разрезом по оси О-О).

Электрический разделитель для забойных телесистем (см. чертежи) состоит из составного, как минимум, из двух деталей 1 и 2 с каналом 3 (для прохода жидкости) и присоединительными резьбами 4 и 5 на концах корпуса соответственно. На корпусе выполнено электроизоляционное покрытие 6, а в канале 3 размещено электроизоляционное покрытие 7, при этом в сопряжении (сочленении) деталей 1 и 2 корпуса размещен электроизолятор 8. Детали корпуса соединены друг с другом посредством конических резьб в сопряжении 9, содержащем вышеупомянутый электроизолятор 8. Деталь 1 выполнена с цилиндрическим участком меньшего диаметра и имеет уступ 10, а цилиндрический участок оканчивается ниппельным резьбовым концом 11. Ответный муфтовый конец 12 детали 2 выполнен с косым срезом по плоскости “А”, то есть последняя не перпендикулярна оси О-О. На цилиндрическом участке (участок изображен, но отдельной позицией на чертеже не обозначен) детали 1, ограниченном уступом 10 и ниппельным резьбовым концом 11, размещен дополнительный изолятор 13 в форме втулки с косыми срезами концов, один из которых контактирует с косым срезом муфтового конца 12 детали 2 по плоскости “А”, а другой контактирует по плоскости “Б” с втулкой-фиксатором 14. Втулка-фиксатор 14, надетая на цилиндрический участок детали 1 жестко соединена с последней посредством, например, кругового сварного шва 15 со стороны уступа 10. После свинчивания обеих деталей корпуса и штатной затяжки сопряжения 9 все косые срезы по плоскостям “А” и “Б” совмещают до взаимного плотного контакта и выполняют, например, сварной шов 15, что и обеспечивает надежную защиту деталей корпуса от какого-либо взаимного смещения.

Электрический разделитель для забойных телесистем работает следующим образом: при подаче с аппаратуры скважинной телесистемы модулированного переменным напряжением сигнала на электрически разобщенные части корпуса 1 и 2 происходит растекание тока по окружающему скважину пространству. Сигнал достигает поверхности Земли, где улавливается наземным приемником, декодируется и используется для дальнейшей обработки, при этом обеспечена надежная фиксация какого-либо смещения детали 1 относительно детали 2 корпуса независимо от интенсивности и частоты проворачивания бурильной колонны.

Изготовленные таким образом электрические разделители, прошедшие предварительные испытания, показали, что требуемый технический результат обеспечивается в полной мере, заявляемый объект соответствует критериям изобретения и в связи с этим подлежит защите соответствующим охранным документом РФ на промышленную собственность.

Источники информации

1. СССР, а.с. №941552, M.Kл.3 Е 21 B 44/00, 1980.

2. Сборочный чертеж, шифр 6.119.083 СБ, г. Октябрьский, ВНИИГИС, 1983.

3. РФ, свидетельство на ПМ №17196, М.Кл.7 Е 21 В 47/00, приор. 23.10.2000, прототип.

Формула изобретения

Электрический разделитель для скважинных телесистем, содержащий составной, состоящий как минимум из двух деталей металлический корпус с каналом и присоединительными резьбами на концах, электроизоляционное покрытие части наружной цилиндрической поверхности по длине корпуса, аналогичное покрытие его канала, электроизолятор в резьбовом коническом сочленении деталей корпуса, одна из деталей последнего выполнена ступенчатой, с уступом и цилиндрическим участком с меньшим, чем корпус, диаметром, на конце этого участка выполнена ниппельная резьба для сочленения со второй деталью корпуса, отличающийся тем, что ответный муфтовый конец последней выполнен с косым срезом, при этом на цилиндрическом участке первой детали размещены дополнительный изолятор в форме втулки с косыми срезами концов и втулка-фиксатор, причем последняя со стороны дополнительного изолятора выполнена с ответным ему косым срезом, другой конец втулки-фиксатора жестко, например, сварным швом, соединен с телом первой детали, дополнительный изолятор внутри выполнен металлическим, а на всей его поверхности сформирован слой высокотвердого диэлектрика.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

Categories: BD_2232000-2232999