Линия управления подземным скважинным оборудованием с гидравлическим и электрическим приводом (варианты)

Полезная модель относится к оборудованию нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для гидравлического и/или электрического управления подземным скважинным оборудованием, а так же к устройствам защиты скважинного оборудования. По первому варианту выполнения линия управления подземным скважинным оборудованием с гидравлическим и электрическим приводом содержит, по меньшей мере, один гидравлический трубопровод и, по меньшей мере, один электрический или геофизический кабель, причем, по меньшей мере, один гидравлический трубопровод выполнен из нержавеющей стали или армированного полимера или армированной резины, при этом гидравлический трубопровод или трубопроводы и электрический или геофизический кабель или кабели уложены параллельно в одной плоскости и покрыты броней из стальной оцинкованной ленты. Второй вариант выполнения отличается тем, что, по меньшей мере, один электрический кабель выполнен в качестве греющего кабеля, при этом гидравлический трубопровод или трубопроводы и греющий или геофизический кабель или кабели уложены параллельно в одной плоскости и оплетены нетканым материалом, поверх которого покрыты броней из стальной оцинкованной ленты. Третий вариант выполнения отличается тем, что, по меньшей мере, один электрический кабель выполнен в качестве греющего кабеля, при этом гидравлический трубопровод или трубопроводы и греющий и/или электрический или геофизический кабель или кабели уложены параллельно в нескольких плоскостях пучком, после чего оплетены нетканым или теплоизолирующим термостойким материалом, поверх которого покрыты броней из стальной оцинкованной ленты. В результате достигается повышение надежности линии управления подземным скважинным оборудованием и, как следствие повышение надежности работы скважинного оборудования, при одновременном облегчении и ускорения спуско-подъемных операций скважинного оборудования.

Полезная модель относится к оборудованию нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для гидравлического и/или электрического управления подземным насосным скважинным оборудованием, а так же к устройствам защиты насосного скважинного оборудования.

Известен трубопровод для нагрева скважин и защиты скважинного оборудования, содержащий полимерный трубопровод, армированный металлической проволокой, вдоль которого уложены две неизолированные токопроводящие жилы с зазором, заполненным полимерным материалом, и общую оболочку из полимерного материала, причем поверх жил уложен слой полупроводящей ленты (см. патент на полезную модель RU 77636, 27.10.2008).

Однако данный трубопровод, учитывая его круглое сечение и полимерную оболочку, имеет низкую механическую прочность. Кроме того, необходимо применение специальных дорогостоящих протекторов для его крепления к колонне насосно-компрессорных труб (НКТ). В противном случае при проведении спуска оборудования на колонне НКТ в скважину возможно повреждение трубопровода в местах контакта муфт колонны НКТ с эксплуатационной колонной.

Кроме того изготовление оболочки данного трубопровода из полимерного материала не может обеспечить высокую термостойкость капиллярного трубопровода, например в месте контакта с погружным электродвигателем насосного оборудования.

Наиболее близкой к полезной модели по технической сущности является линия управления подземным скважинным оборудованием с гидравлическим и электрическим приводом, содержащая, по меньшей мере, один гидравлический трубопровод и, по меньшей мере, один электрический или геофизический кабель (см. патент на изобретение RU 2368755, кл. F16L 11/22, 27.09.2009).

Однако в данной линии управления подземным скважинным оборудованием оболочка выполнена из полиэтилена и в связи с чем для повышения его грузонесущей способности в конструкции применен демпфер (грузонесущие тросы). Это увеличивает вес и стоимость линии управления, выполненной в виде данного шлангокабеля.

Кроме того, при спуске в скважину, для исключения повреждения, учитывая, что оболочка выполнена из полиэтилена необходимо использование специальных дорогостоящих протекторов для крепления к колонне НКТ, а изготовление оболочки из полиэтилена не может обеспечить высокую термостойкость, например в месте контакта с погружным двигателем насосной установки.

Задача полезной модели - сокращение эксплуатационных расходов и расходов при изготовлении линии управления за счет оптимизации конструкции линии управления для работы со скважинным оборудованием.

Технический результат заключается в том, что достигается повышение надежности линии управления подземным скважинным оборудованием и, как следствие повышение надежности работы скважинного оборудования, при одновременном облегчении и ускорении спуско-подъемных операций скважинного оборудования.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что по первому варианту выполнения линия управления подземным скважинным оборудованием с гидравлическим и электрическим приводом содержит, по меньшей мере, один гидравлический трубопровод и, по меньшей мере, один электрический или геофизический кабель, причем, по меньшей мере, один гидравлический трубопровод выполнен из нержавеющей стали или армированного полимера или армированной резины, при этом гидравлический трубопровод или трубопроводы и электрический или геофизический кабель или кабели уложены параллельно в одной плоскости и покрыты броней из стальной оцинкованной ленты.

Под броней, предпочтительно, по меньшей мере, один гидравлический трубопровод и/или, по меньшей мере, один электрический или геофизический кабель покрыт или покрыты теплоизолирующим термостойким материалом.

Гидравлический трубопровод или трубопроводы и электрический или геофизический кабель или кабели под броней могут быть оплетены теплоизолирующим термостойким материалом.

Гидравлический трубопровод или трубопроводы и электрический или геофизический кабель или кабели под броней могут быть оплетены нетканым материалом.

По второму варианту выполнения линия управления подземным скважинным оборудованием с гидравлическим и электрическим приводом содержит, по меньшей мере, один гидравлический трубопровод и, по меньшей мере, один электрический или геофизический кабель, причем, по меньшей мере, один гидравлический трубопровод выполнен из нержавеющей стали или армированного полимера или армированной резины, по меньшей мере, один электрический кабель выполнен в качестве греющего кабеля, при этом гидравлический трубопровод или трубопроводы и греющий или геофизический кабель или кабели уложены параллельно в одной плоскости и оплетены нетканым материалом, поверх которого покрыты броней из стальной оцинкованной ленты.

По третьему варианту выполнения линия управления подземным скважинным оборудованием с гидравлическим и электрическим приводом содержит, по меньшей мере, один гидравлический трубопровод и, по меньшей мере, один электрический или геофизический кабель, причем, по меньшей мере, один гидравлический трубопровод выполнен из нержавеющей стали или армированного полимера или армированной резины, по меньшей мере, один электрический кабель выполнен в качестве греющего кабеля, при этом гидравлический трубопровод или трубопроводы и греющий и/или электрический или геофизический кабель или кабели уложены параллельно в нескольких плоскостях пучком, после чего оплетены нетканым или теплоизолирующим термостойким материалом, поверх которого покрыты броней из стальной оцинкованной ленты.

На фиг.1 представлена конструкция линии управления с одним гидравлическим трубопроводом из нержавеющей стали или армированного полимера или армированной резины и одного электрического или геофизического кабеля.

На фиг.2 представлена конструкция линии управления с двумя гидравлическими трубопроводами из нержавеющей стали или армированного полимера или армированной резины и одного электрического или геофизического кабеля оплетенных нетканым материалом.

На фиг.3 представлена конструкция линии управления с двумя гидравлическими трубопроводами из нержавеющей стали или армированного полимера или армированной резины и одного электрического или геофизического кабеля оплетенных теплоизолирующим термостойким материалом и броней из стальной оцинкованной ленты.

На фиг.4 представлена конструкция линии управления с двумя гидравлическими трубопроводами из нержавеющей стали или армированного полимера или армированной резины и одного электрического или геофизического кабеля с теплоизолирующим термостойким материалом и броней из стальной оцинкованной ленты.

На фиг.5 представлена конструкция линии управления с одним гидравлическим трубопроводом подачи реагента из нержавеющей стали или армированного полимера или армированной резины и одним греющим кабелем оплетенными нетканым материалом под броней из стальной оцинкованной ленты.

На фиг.6 представлена конструкция линии управления с гидравлическими трубопроводами и электрическими или греющими кабелями, уложенными параллельно в нескольких плоскостях пучком, после чего оплетены нетканым или теплоизолирующим термостойким материалом поверх которого наложена броня из стальной оцинкованной ленты.

На фиг.7 представлен вариант исполнения линии управления с гидравлическим трубопроводом для управления скважинным управляемым гидравлически клапаном, а геофизический кабель предназначен питания геофизического прибора и передачи информации с прибора на поверхность.

На фиг.8 представлен вариант исполнения линии управления с гидравлическим трубопроводом для управления скважинным оборудованием с гидравлическим приводом, геофизическим кабелем для питания геофизического прибора и передачи информации с прибора на поверхность и гидравлическим трубопроводом для подачи реагента (например к насосной установке).

На фиг.9 представлен вариант исполнения линии управления с гидравлическим трубопроводом для управления скважинным оборудованием с гидравлическим приводом, геофизическим кабелем питания геофизического прибора и передачи информации с прибора на поверхность и гидравлическим трубопроводом подачи реагента.

На фиг.10 представлена линия управления для управления скважинным оборудованием с гидравлическим приводом и двумя геофизическими приборами.

На фиг.11 представлена линия управления с гидравлическим трубопроводом управления клапаном и геофизическим кабелем питания и передачи информации геофизического прибора.

На фиг.12 представлена линия управления с двумя гидравлическими трубопроводами управления верхним клапаном, геофизическим кабелем питания и передачи информации верхнего геофизического прибора, двумя гидравлическими трубопроводами управления нижним клапаном и геофизическим кабелем питания и передачи информации нижнего геофизического прибора.

В соответствии с первым вариантом выполнения линия управления подземным скважинным оборудованием с гидравлическим и электрическим приводом содержит, по меньшей мере, один гидравлический трубопровод 1 и, по меньшей мере, один электрический 2 или геофизический кабель 3 (см. фиг.1), причем, по меньшей мере, один гидравлический трубопровод 1 выполнен из нержавеющей стали или армированного полимера или армированной резины. Гидравлический трубопровод 1 или трубопроводы (см. например фиг.2, 3, 4) и электрический 2 или геофизический 3 кабель или кабели уложены параллельно в одной плоскости и покрыты броней 4 из стальной оцинкованной ленты.

Под броней 4, по меньшей мере, один гидравлический трубопровод 1 (фиг.4) и/или, по меньшей мере, один электрический 2 или геофизический 3 кабель покрыт или покрыты теплоизолирующим термостойким материалом 5.

Гидравлический трубопровод 1 или трубопроводы и электрический 2 или геофизический 3 кабель или кабели под броней 4 могут быть оплетены теплоизолирующим термостойким материалом 5 (см. например фиг.3).

Гидравлический трубопровод 1 или трубопроводы и электрический 2 или геофизический 3 кабель или кабели под броней 4 могут быть оплетены (см. например фиг.2) нетканым материалом 6.

По второму варианту выполнения линия управления подземным скважинным оборудованием с гидравлическим и электрическим приводом отличается от первого варианта выполнения тем, что, по меньшей мере, один электрический кабель выполнен в качестве греющего кабеля 7 (см. например фиг.5), при этом гидравлический трубопровод 1 или трубопроводы и греющий 7 или геофизический 3 кабель или кабели уложены параллельно в одной плоскости и оплетены нетканым материалом 6, поверх которого покрыты броней 4 из стальной оцинкованной ленты.

По третьему варианту выполнения линия управления подземным скважинным оборудованием с гидравлическим и электрическим приводом и отличается от первого варианта выполнения тем, что, по меньшей мере, один электрический кабель выполнен в качестве греющего кабеля 7, при этом гидравлический трубопровод 1 или трубопроводы и греющий 7 и/или электрический 2 или геофизический 3 кабель или кабели уложены параллельно в нескольких плоскостях пучком (см. фиг.6), после чего оплетены нетканым материалом 6 или теплоизолирующим термостойким материалом 5, поверх которого покрыты броней 4 из стальной оцинкованной ленты.

Работает линия управления подземным скважинным оборудованием с гидравлическим и электрическим приводом следующим образом.

На трубы НКТ (не показано на чертежах) устанавливается скважинное оборудование с гидравлическим и/или электрическим приводом и геофизические приборы. Затем по мере монтажа к скважинному оборудованию с гидравлическим приводом подсоединяют гидравлические трубопроводы 1, предварительно заполненные гидравлически маслом, к скважинному оборудованию с электрическим управлением подсоединяются электрические кабели 2, а к геофизическим приборам подсоединяются геофизические кабели 3. Гидравлические трубопроводы 1 подачи реагента выводятся, например, к насосной установке.

Затем установленное оборудование спускается на трубах НКТ на необходимую глубину. Линия управления подземным скважинным оборудованием с гидравлическим и электрическим приводом крепится к колонне НКТ при помощи стандартных клямс (поясов для крепления кабелей). Это упрощает и удешевляет проведение спуско-подъемных операций на трубах НКТ. После этого линия управления подземным скважинным оборудованием с гидравлическим и электрическим приводом выводится через планшайбу с герметизирующим устройством или через специальное устройство в боковом отводе на поверхность. После герметизации выводов гидравлические трубопроводы 1 подсоединяются к гидравлической станции управления с насосами высокого давления, предназначенными для управления скважинным оборудованием с гидравлическим управлением. Гидравлические станции с насосами высокого давления могут быть как в стационарном исполнении, так и в мобильном исполнении.

Электрические кабели 2 подсоединяются к электрическим станциям управления скважинным оборудованием с электрическим приводом.

Геофизические кабели 3 подсоединяются к наземному блоку индикации и регистрации параметров передаваемых с геофизических приборов.

Гидравлические трубопроводы 1 подачи реагента подсоединяются к станции подачи реагента в скважину. Линия управления подземным скважинным оборудованием с гидравлическим и электрическим приводом проведения запланированных работ в скважине.

Описанная конструкция линии управления подземным скважинным оборудованием с гидравлическим и электрическим приводом обладает следующими преимуществами:

- простота применяемых технологических операций изготовления линии управления;

- технология изготовления обеспечивает возможность изготовления линий управления одной длиной до 3000-5000 м;

- большая механическая прочность обеспечивается применением брони из стальной оцинкованной ленты, что исключает возможность механических повреждений линии управления подземным скважинным оборудованием с гидравлическим и электрическим приводом при спуске;

- грузонесущая способность позволяет спускать линию управления подземным скважинным оборудованием с гидравлическим и электрическим приводом на 3000-5000 м;

- применение оплетки из термоизолирующего термостойкого материала позволяет повысить максимальную рабочую температуру;

- применение гидравлического трубопровода подачи реагентов, позволяет подавать химические реагенты в скважину для защиты оборудования;

- применение греющего кабеля совместно с гидравлическим трубопроводом подачи реагента позволяет нагревать реагент для повышения эффективности его действия;

- достигается сокращение времени на спуско-подъемные операции скважинного оборудования за счет применения стандартных клямс, а не специальных дорогостоящих протекторов.

Настоящая полезная модель может быть использована в нефтегазовой и других отраслях промышленности, где проводятся различного рода скважинные работы.

1. Линия управления подземным скважинным оборудованием с гидравлическим и электрическим приводом, содержащая, по меньшей мере, один гидравлический трубопровод и, по меньшей мере, один электрический или геофизический кабель, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один гидравлический трубопровод выполнен из нержавеющей стали или армированного полимера или армированной резины, при этом гидравлический трубопровод или трубопроводы и электрический или геофизический кабель или кабели уложены параллельно в одной плоскости и покрыты броней из стальной оцинкованной ленты.

2. Линия по п.1, отличающаяся тем, что под броней, по меньшей мере, один гидравлический трубопровод и/или, по меньшей мере, один электрический или геофизический кабель покрыт или покрыты теплоизолирующим термостойким материалом.

3. Линия по п.1, отличающаяся тем, что гидравлический трубопровод или трубопроводы и электрический или геофизический кабель или кабели под броней оплетены теплоизолирующим термостойким материалом.

4. Линия по п.1 или 2, отличающаяся тем, что гидравлический трубопровод или трубопроводы и электрический или геофизический кабель или кабели под броней оплетены нетканым материалом.

5. Линия управления подземным скважинным оборудованием с гидравлическим и электрическим приводом, содержащая, по меньшей мере, один гидравлический трубопровод и, по меньшей мере, один электрический или геофизический кабель, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один гидравлический трубопровод выполнен из нержавеющей стали или армированного полимера или армированной резины, по меньшей мере, один электрический кабель выполнен в качестве греющего кабеля, при этом гидравлический трубопровод или трубопроводы и греющий или геофизический кабель или кабели уложены параллельно в одной плоскости и оплетены нетканым материалом, поверх которого покрыты броней из стальной оцинкованной ленты.

6. Линия управления подземным скважинным оборудованием с гидравлическим и электрическим приводом, содержащая, по меньшей мере, один гидравлический трубопровод и, по меньшей мере, один электрический или геофизический кабель, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один гидравлический трубопровод выполнен из нержавеющей стали или армированного полимера или армированной резины, по меньшей мере, один электрический кабель выполнен в качестве греющего кабеля, при этом гидравлический трубопровод или трубопроводы и греющий и/или электрический или геофизический кабель или кабели уложены параллельно в нескольких плоскостях пучком, после чего оплетены нетканым или теплоизолирующим термостойким материалом, поверх которого покрыты броней из стальной оцинкованной ленты.