PL68798Y1 - Wieloczłonowe urządzenie penetrujące do wykonywania odwiertów o małej średnicy - Google Patents

Abstract

Wieloczłonowe urządzenie penetrujące do wykonywania odwiertów o małej średnicy, zasilane wężem wysokociśnieniowym połączonym z zestawem pomp powierzchniowych, składające się z modułu drążenia, modułu manewrowania, modułu rozpoznania połączonych przegubowo, przy czym korpus modułu drążącego posiadający prowadnicę wykonane na linii śrubowej zakończony jest wielokierunkowymi dyszami strumieniowymi, a moduł rozpoznania zakończony kulistą nasadką z dyszami strumieniowymi zawiera zestaw sensorów, charakteryzuje się tym, że średnica modułu drążenia (D1) jest większa od średnicy modułu manewrowania (D2) oraz od średnicy modułu rozpoznania (D3), a moduł manewrowania (3) zawiera zestaw żyroskopów połączony światłowodami (16) ze stanowiskiem sterowania.

Description

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest wieloczłonowe urządzenie penetrujące do wykonywania poziomych odwiertów o małej średnicy celem rozpoznania i eksploatacji podziemnych złóż, w szczególności węglowodorów niekonwencjonalnych. Z polskiego opisu patentowego PL 199155 znana jest głowica wiertnicza do wiercenia płynem posiadająca w obrotowym zespole dyszowym szereg dysz dostarczających strumienie tnące. Głowica jest wyposażona w pierścień kalibrujący oddalony od obrotowego zespołu dyszowego o pierścieniową szczelinę, co umożliwia przepływ cząstek skalnych oderwanych działaniem strumieni tnących, przy czym pierścień kalibrujący reguluje posuw głowicy wiertniczej w odwiercie i kontroluje blokowanie procesu wiercenia. Z międzynarodowego zgłoszenia patentowego WO2011062588 znana jest metoda i urządzenie do tworzenia odwiertów i czyszczenia formacji rurowych. Urządzenie jest wyposażone w dyszę tnącą oraz mechanizm wywołujący wibracje, który zwiększa prędkość wiercenia i poszerza średnicę odwiertu. Głowica urządzenia wyposażona jest w dysze tylne napędzające urządzenie i ciągnące przewód zasilający.

Celem wzoru jest przedstawienie urządzenia drążącego do wykonywania odwiertów kierunkowych z modułem umożliwiającym lokalizację przestrzenną oraz sterowanie.

Wieloczłonowe urządzenie penetrujące do wykonywania odwiertów o małej średnicy, według zgłaszanego wzoru, zasilane wężem wysokociśnieniowym połączonym z zestawem pomp powierzchniowych, składające się z modułu drążenia, modułu manewrowania, modułu rozpoznania połączonych przegubowo, przy czym korpus modułu drążącego posiadający prowadnicę wykonane na linii śrubowej zakończony jest wielokierunkowymi dyszami strumieniowymi, a moduł rozpoznania zakończony kulistą nasadką z dyszami strumieniowymi zawiera zestaw sensorów, charakteryzuje się tym, że średnica modułu drążenia jest większa od średnicy modułu manewrowania oraz od średnicy modułu rozpoznania, a moduł manewrowania zawiera zestaw żyroskopów połączony światłowodami ze stanowiskiem sterowania.

Wieloczłonowe urządzenie penetrujące składa się z modułów służących do drążenia, rozpoznania oraz manewrowania całym urządzeniem celem dostosowania ścieżki odwiertu do rozmieszczenia eksplorowanych złóż. Cechą charakterystyczną korpusu modułu drążącego są prowadnice wykonane po linii śrubowej, które zwiększają jego średnicę zewnętrzną w stosunku do pozostałych modułów wieloczłonowego urządzenia penetrującego. Wspomagają one ruch całego urządzenia, przemieszczanie się wypłukiwanego urobku z drążonego otworu do szybu głównego, rozdrabnianie większych odprysków urobku oraz wyrównanie odwiertu. Dzięki temu ruch pozostałych modułów urządzenia jest znacznie ułatwiony poprzez zmniejszenie tarcia pomiędzy ścianą tunelu a urządzeniem. Przegubowe połączenie występujące pomiędzy poszczególnymi segmentami wieloczłonowego urządzenia penetrującego umożliwia obrót segmentów względem siebie w trzech kierunkach. Dzięki temu możliwa jest płynna zmiana kierunku drążenia, a w rezultacie powstanie otworu poziomego lub kierunkowego. Jednocześnie konstrukcja połączenia przegubowego zapewnia swobodny przepływ czynnika kruszącego, zasilającego dysze strumieniowe, pomiędzy poszczególnymi segmentami wieloczłonowego urządzenia penetrującego.

Pierwszy moduł, odpowiedzialny za drążenie otworu, wyposażony jest w system kruszenia skał, w którego skład wchodzi zestaw kilku wielokierunkowych dysz strumieniowych, które przez wysokociśnieniowy wąż są zasilane czynnikiem kruszącym pod wysokim ciśnieniem wytworzonym przez zespół pomp powierzchniowych, rozdrabniają i tym samym wykonują w pokładzie geologicznym otwór. System nawigacji, znajdujący się w drugim module, bazujący na zestawie żyroskopów umożliwia lokalizację przestrzenną i sterowanie wieloczłonowym urządzeniem penetrującym na dużych głębokościach. Sygnał wysyłany na powierzchnię do stanowiska sterowania za pomocą światłowodów daje bieżącą informację operatorom o położeniu urządzenia. Kolejny moduł oparty na zestawie sensorów umożliwia prowadzenie całego urządzenia we właściwym pokładzie geologicznym. Wykrycie zmiany powoduje, że system sterowania naprowadza wieloczłonowe urządzenie penetrujące w kierunku ułożenia właściwego pokładu geologicznego, w którym znajdują się poszukiwane zasoby w szczególności węglowodory. Moduł rozpoznania wyposażony jest w kulistą nasadkę z dyszami strumieniowymi, w celu udrażniania wywierconego otworu przy wycofywaniu wieloczłonowego urządzenia penetrującego.

Rozwiązanie według wzoru, w którym urządzenie penetrujące składa się z modułów drążenia, manewrowania i rozpoznania, przy czym średnica modułu drążenia jest większa od średnicy modułu manewrowania oraz od średnicy modułu rozpoznania, a moduł manewrowania zawiera zestaw żyroskopów połączonych światłowodami ze stanowiskiem sterowania, umożliwia wykonywanie odwiertów

Claims (2)

1. kierunkowych zgodnie z przebiegiem złoża geologicznego oraz dokładne pozycjonowanie urządzenia. Wzór został przedstawiony na rysunkach, na których Fig. 1 przedstawia wieloczłonowe urządzenie penetrujące, Fig.
2. 2 przedstawia system wierceń wykorzystujący wieloczłonowe urządzenie penetrujące. Wieloczłonowe urządzenie penetrujące 1 do wykonywania odwiertów o małej średnicy, według wzoru, zasilane wężem wysokociśnieniowym 12 połączonym z zestawem pomp powierzchniowych 13, składające się z modułu drążenia 2, modułu manewrowania 3, modułu rozpoznania 4 połączonych przegubowo, przy czym korpus 5 modułu drążącego 2 posiadający prowadnicę wykonane na linii śrubowej 7 zakończony jest wielokierunkowymi dyszami strumieniowymi 11, a moduł rozpoznania 4 zakończony kulistą nasadką 17 z dyszami strumieniowymi 18 zawiera zestaw sensorów, charakteryzuje się tym, że średnica modułu drążenia D1 jest większa od średnicy modułu manewrowania D2 oraz od średnicy modułu rozpoznania D3 tj. D1>D2, D3, a moduł manewrowania 3 zawiera zestaw żyroskopów połączonych światłowodami 16 ze stanowiskiem sterowania 15. Wieloczłonowe urządzenie penetrujące 1 składa się z modułów służących do drążenia, rozpoznania oraz manewrowania całym urządzeniem celem dostosowania ścieżki odwiertu do rozmieszczenia eksplorowanych złóż. Cechą charakterystyczną korpusu 5 modułu drążącego 2 są prowadnice 7 wykonane na linii śrubowej, które zwiększają jego średnicę zewnętrzną w stosunku do pozostałych modułów wieloczłonowego urządzenia penetrującego 1. Wspomagają one ruch całego urządzenia, przemieszczanie się wypłukiwanego urobku z drążonego otworu do szybu głównego 19, rozdrabnianie większych odprysków urobku oraz wyrównanie odwiertu. Dzięki temu ruch pozostałych modułów urządzenia jest znacznie ułatwiony poprzez zmniejszenie tarcia pomiędzy ścianą tunelu, a urządzeniem. Przegubowe połączenie występujące pomiędzy poszczególnymi segmentami wieloczłonowego urządzenia penetrującego umożliwia obrót segmentów względem siebie w trzech kierunkach. Dzięki temu możliwa jest płynna zmiana kierunku drążenia, a w rezultacie powstanie otworu poziomego lub kierunkowego 10. Jednocześnie konstrukcja połączenia przegubowego zapewnia swobodny przepływ czynnika kruszącego, zasilającego dysze strumieniowe, pomiędzy poszczególnymi segmentami wieloczłonowego urządzenia penetrującego. Pierwszy moduł 2, odpowiedzialny za drążenie otworu, wyposażony jest w system kruszenia skał, w którego skład wchodzi zestaw kilku wielokierunkowych dysz strumieniowych 11, które przez wysokociśnieniowy wąż 12 są zasilane czynnikiem kruszącym pod wysokim ciśnieniem wytworzonym przez zespól pomp powierzchniowych 13, rozdrabniają i tym samym wykonują w pokładzie geologicznym otwór. System nawigacji, znajdujący się w drugim module 3, bazujący na zestawie żyroskopów umożliwia lokalizację przestrzenną i sterowanie wieloczłonowym urządzeniem penetrującym 1 na dużych głębokościach. Sygnał wysyłany na powierzchnię do stanowiska sterowania 15 za pomocą światłowodów 16 daje bieżącą informację operatorom o położeniu urządzenia. Kolejny moduł 4 oparty na zestawie sensorów umożliwia prowadzenie całego urządzenia we właściwym pokładzie geologicznym. Wykrycie zmiany powoduje, że system sterowania naprowadza wieloczłonowe urządzenie penetrujące w kierunku ułożenia właściwego pokładu geologicznego, w którym znajdują się poszukiwane zasoby w szczególności węglowodory. Moduł rozpoznania 4 wyposażony jest w kulistą nasadkę 17 z dyszami strumieniowymi 18, w celu udrażniania wywierconego otworu 10 przy wycofywaniu wieloczłonowego urządzenia penetrującego 1. Wieloczłonowe urządzenie penetrujące, według wzoru, pozwala na uzyskanie informacji o rozkładzie zasobów geologicznych w funkcji odległości od głównego odwiertu pionowego, a także przygotować odwierty pod zabieg szczelinowania. Zastrzeżenie ochronne Wieloczłonowe urządzenie penetrujące do wykonywania odwiertów o małej średnicy zasilane wężem wysokociśnieniowym połączonym z zestawem pomp powierzchniowych, składające się z modułu drążenia, modułu manewrowania, modułu rozpoznania połączonych przegubowo, przy czym korpus modułu drążącego posiadający prowadnicę wykonane na linii śrubowej zakończony jest wielokierunkowymi dyszami strumieniowymi, a moduł rozpoznania zakończony kulistą nasadką z dyszami strumieniowymi zawiera zestaw sensorów, znamienne tym, że średnica modułu drążenia (D1) jest większa od średnicy modułu manewrowania (D2) oraz od średnicy modułu rozpoznania (D3), a moduł manewrowania (3) zawiera zestaw żyroskopów połączony światłowodami (16) ze stanowiskiem sterowania (15).