УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ ПРИБОРОВ НА НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБЫ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области нефтегазодобычи и может быть использована для получения информации о давлении и температуре жидкости в кольцевом (затрубном или межтрубном) пространстве скважины с помощью автономных измерительных приборов, спускаемых на насосно-компрессорных трубах (НКТ).
Известно устройство для замера затрубного давления (см. патент РФ №29094, опубл. 27.04.2003, E21B 47/00). Устройство содержит трубу со сквозным каналом, верхний и нижний переходники, съемные крышки и размещенные вне трубы трубки-контейнеры для установки и фиксации автономных глубинных манометров.
Данное известное устройство устанавливается с помощью резьбовых соединений верхнего и нижнего переходников, входящих в состав компоновки испытательного оборудования, спускаемого в скважину. Резьбовые соединения переходника являются грузонесущими, а корпус устройства несет на себе механические нагрузки и испытывает перепады давлений в скважине. По этой причине требуется периодическое проведение технического контроля, включающего такие дорогостоящие мероприятия, как проверка резьбы калибрами, опрессовка, дефектоскопия.
Известно устройство измерения термобарических параметров жидкости в кольцевом пространстве скважины (см. патент РФ №2323335, опубл. 27.04.2008, E21B 47/06). Устройство включает переходник, установленный между компоновкой бурильных или лифтовых труб и компоновкой бурильного инструмента с помощью резьбовых соединений. На наружной поверхности переходника жестко, например, с помощью сварного соединения, закреплен контейнер. Контейнер имеет открытую сверху внутреннюю полость, в которую устанавливают автономные измерительные приборы, и фиксируют их крышкой.
Спуск переходника с контейнером и приборами в скважину осуществляется в составе компоновки труб, что обусловливает воздействие нагрузок и давлений на устройство измерения параметров жидкости, вследствие чего имеется необходимость периодического проведения технического контроля.
Задачей предложенной полезной модели является создание вариантов конструкции устройства, в которых контейнер с измерительными приборами не входит в состав компоновки труб.
Техническим результатом, достигаемым при использовании полезной модели, является сокращение потребности проведения технического контроля, общее снижение затрат, компактность по наружному диаметру устройства.
Достигается технический результат тем, что в устройстве для установки автономных измерительных приборов на наружной поверхности трубы, содержащем закрепленный на трубе контейнер с размещенными внутри него автономными измерительными приборами, согласно предложенному варианту устройства, в контейнере имеются сквозное продольное отверстие для надевания на трубу, выполненное эксцентрично относительно продольной оси контейнера, и сквозные радиальные отверстия для закрепления на трубе с помощью болтов, при этом в стенке контейнера со стороны сквозного продольного отверстия выполнено боковое окно, а автономные измерительные приборы размещены в пазах, выполненных внутри контейнера напротив бокового окна.
Закрепление контейнера с приборами путем надевания его на трубу сквозным продольным отверстием и фиксации контейнера к трубе болтами позволяет уйти от установки контейнера с помощью резьбовых соединений в составе компоновки труб, спускаемой в скважину для проведения исследований. Тем самым устраняется прямое воздействие перепадов давления и механических нагрузок на контейнер, и как следствие, снижается потребность в проведении трудоемких и дорогостоящих мероприятий по техническому контролю.
Выполнением в контейнере сквозного продольного отверстия эксцентрично по отношению к оси контейнера обеспечивается возможность выполнения в его более массивной части внутренних пазов (параллельно или последовательно относительно оси сквозного отверстия контейнера) для размещения измерительных приборов, что позволяет установить приборы вне трубы, одновременно обеспечив компактность устройства.
Выполнение бокового окна в тонкой стенке контейнера обусловлено технологически, для возможности изготовления внутренних пазов и размещения в пазах измерительных приборов, а также для протока скважинной жидкости к приборам.
Достигается технический результат также тем, что в устройстве для установки автономных измерительных приборов на наружной поверхности трубы, содержащем закрепленный на трубе контейнер с размещенными внутри него автономными измерительными приборами, согласно предложенному варианту устройства, контейнер выполнен из двух продольных симметричных частей, скрепляемых между собой и закрепляемых на наружной поверхности трубы болтовым соединением, внутри каждой из частей контейнера параллельно друг другу выполнены сквозной продольный паз для охвата трубы и пазы для автономных измерительных приборов, при этом автономные измерительные приборы размещены в пазах и фиксируются болтами, соединяющими две части контейнера.
контейнер выполнен из двух продольных симметричных частей, имеющих сквозные радиальные отверстия для соединения между собой и закрепления на трубе с помощью болтов, внутри каждой из частей контейнера параллельно друг другу выполнены сквозной продольный паз для охвата трубы и пазы для размещения автономных измерительных приборов.
Выполнение контейнера из двух соединяющихся между собой на наружной поверхности трубы симметричных продольных частей, как еще один вариант предложенного устройства, позволяет установить приборы вне трубы и вместе с тем не в составе компоновки труб с помощью резьбовых соединений. Обеспечивается снижение затрат по проверке устройства за счет того, что оно не испытывает перепадов скважинных давлений и механических нагрузок в процессе проведения работ в скважине.
Данный вариант устройства является наиболее компактным за счет того, что две части контейнера могут быть выполненными с уменьшенными наружными диаметрами, и при охвате трубы не соприкасаться друг с другом наружными оконечностями, то есть охватывать трубу лишь частично.
Достигается технический результат также тем, что в устройстве для установки приборов на наружной поверхности трубы, содержащем закрепленный на трубе контейнер с размещенными внутри него автономными измерительными приборами, согласно предложенному варианту устройства, контейнер выполнен из двух продольных частей, соединяемых между собой шарнирным соединением, и закреплен на наружной поверхности трубы с помощью болтов, размещаемых в сквозных радиальных отверстиях контейнера, внутри каждой из частей контейнера выполнен продольный паз для охвата трубы, а внутри более массивной части контейнера параллельно или последовательно относительно его продольного паза выполнены пазы, в которых размещены автономные измерительные приборы.
Выполнение контейнера состоящим из двух частей, соединяющихся между собой на трубе шарнирным соединением, позволяет уйти от установки контейнера в составе компоновки труб, спускаемой в скважину для проведения исследований.
Выполнение в той части контейнера, которая более массивна, внутренних пазов для размещения приборов позволяет устанавливать приборы вне трубы с обеспечением компактности устройства.
При использовании предложенного варианта устройства также как и в описанных выше вариантах обеспечивается снижение затрат на технический контроль устройства.
Предложенное устройство может быть установлено в любом месте по высоте компоновки НКТ, в зависимости от производственных потребностей, с реализацией назначения и достижением технического результата.
Полезная модель представлена чертежах, где показано:
на фиг.1 - продольный разрез по А-А устройства, вариант 1;
на фиг.2 - разрез по Б-Б на фиг.1;
на фиг.3 - разрез по В-В на фиг.1;
на фиг.4 - вид сбоку устройства, вариант 2;
на фиг.5 - разрез по Г-Г на фиг.4;
на фиг.6 - вид сбоку устройства, вариант 3;
на фиг.7 - разрез по Д-Д на фиг.6 в закрытом положении контейнера;
на фиг.8 - разрез по Д-Д на фиг.6 в открытом положении контейнера.
Устройство для установки автономных измерительных приборов на наружной поверхности трубы (фиг.1, вариант 1) содержит контейнер 1, в котором выполнено продольное сквозное отверстие 2 для надевания на НКТ (позицией не показана) и пазы 3 для установки в них автономных измерительных приборов 4. На фиг.1 изображена параллельная установка приборов 4. Однако в данном варианте устройства возможна также и последовательная установка приборов 4, для чего в контейнере 1 пазы 3 выполняют один над другим вдоль сквозного продольного отверстия 2. В стенке контейнера 1 со стороны сквозного отверстия 2, то есть противоположно расположению пазов 3, имеется боковое окно 5. Приборы 4 фиксируются в пазах 3 (фиг.2) с помощью болтов 6. Контейнер 1 фиксируется на трубе (фиг.3) с помощью болтов 7, которые устанавливаются в сквозные радиальные отверстия, выполненные вдоль длины контейнера 1.
Устройство для установки автономных измерительных приборов на наружной поверхности трубы (фиг.4, вариант 2) содержит контейнер 1 с установленными в нем автономными измерительными приборами 4. В данном варианте устройства возможна только последовательная установка приборов 4. Контейнер 1 состоит из двух симметричных продольных частей (фиг.5), в каждой из которых вдоль длины контейнера 1 выполнен продольный округлый паз 8 для контакта с НКТ, а также последовательно выполнены пазы 9 для размещения приборов 4 и сквозные радиальные отверстия для установки болтов 10. Болтами 10 соединяют обе части контейнера 1 между собой, закрепляют контейнер на трубе и одновременно с этим фиксируют приборы 4 от их перемещения. Сквозной паз 8 и пазы 9 выполнены параллельно и в непосредственной близости друг к другу. Конструкция по варианту 2 наиболее компактна за счет возможности выполнения двух частей контейнера 1 не смыкающимися своими наружными оконечностями на трубе с одной стороны и на приборах 4 с противоположной стороны.
Устройство для установки автономных измерительных приборов на наружной поверхности трубы (фиг.6, вариант 3) содержит контейнер 1, который состоит из двух разновеликих частей, соединяющихся между собой шарнирным соединением. Внутри каждой из частей контейнера 1 (фиг.7) выполнен сквозной продольный паз 11 для охвата НКТ. В более массивной части контейнера 1 выполнены пазы 12 со стороны сквозного паза 11 для размещения приборов 4 и сквозные радиальные отверстия для установки болтов 13. Обе части контейнера 1 имеют вдоль своих сторон ряды поперечных пазов 14, в которых выполнены отверстия для установки в них шарниров 15 с одной стороны и съемной оси 16 - с другой. В данном варианте устройства возможна и последовательная, и параллельная установка приборов 4, обусловленная соответствующим выполнением пазов 12 в контейнере 1.
Работает полезная модель следующим образом.
Перед спуском оборудования в скважину производят сборку устройства.
В устройстве по варианту 1 в пазы 3 контейнера 1 через боковое окно 5 устанавливают автономные исследовательские приборы 4 и фиксируют их болтами 6. Затем контейнер 1 устанавливают сквозным продольным пазом 2 на колонну труб и закрепляют его болтами 7, расположенными вдоль контейнера 1.
В устройстве по варианту 2 смыкают между собой две части контейнера 1, разместив их продольными пазами 8 вокруг трубы и пазами 9 вокруг приборов 4. Затем закручивают болты 10.
В устройстве по варианту 3 соединяют две части контейнера 1 между собой одной стороной, совмещая ряды пазов 14 и фиксируя их шарнирами 15. Затем размещают приборы 4 в пазах 12 контейнера 1, фиксируют их болтами (не показаны) и устанавливают контейнер 1 продольным пазом 12 на трубе. Поворачивают вторую часть контейнера 1 на шарнирах 15 до совмещения рядов пазов 14, вставляют в отверстия пазов 14 съемную ось 10 и фиксируют ее гайками. Болтами 13, расположенными вдоль контейнера 1, закрепляют его на трубе.
Колонну НКТ с установленными на ее наружной поверхности приборами 4 спускают в скважину на заданную глубину.
Во время спуска-подъема оборудования и в процессе проводимых в скважине работ приборы 4 регистрируют показания давления, температуры и других параметров жидкости, циркулирующей в кольцевом пространстве скважины.