CN113710871A - 具有滚子的保护性定中心装置 - Google Patents

Abstract

申请涉及石油工程领域，并且在定向的、偏斜的、水平的和复合断面井中在生产碳氢化合物期间能够使用。一种具有电缆通道的具有滚子的保护性定中心装置特征在于，包括：壳体，在其里面电缆通道沿着该壳体的整个长度纵向延伸；由以镜状对称安装并且相互连接的至少两个部件构成的夹紧的定心架，该两个部件在一侧上铰接于该壳体，并且在另一侧上通过可拆卸的紧固接头相互连接，以形成用于容纳井筒管的内腔，其中壳体和夹紧的定心架具有形成在外表面上的肋，该肋装有沿着肋的中心成对地设置并且均匀地环绕该保护性定中心装置的滚子，并且其中纵向旁通通道形成在肋之间的壳体和夹紧的定心架的外表面上。

Description

具有滚子的保护性定中心装置

技术领域

本发明涉及石油工程领域，特别是涉及保护性的滚子定中心装置/用于电缆线路的滚子保护装置，并且在偏斜的、弯曲的、水平的和复合断面井中在生产碳氢化合物期间能够使用的滚子保护装置。

背景技术

现在，生产井的主要类型由垂直-水平分支的复合断面井孔代表，其在油气储器内具有水平和复合的断面部分。建造这种油井以获得最大的石油回收和生产效率。而且当前最重要的趋势包括通过钻孔另外的偏斜和水平的部分来恢复闲置的或低效率油井。用于抽取碳氢化合物的这种方法使得人们能够明显增加生产效率和储器的油回收系数。同时该方法的适当应用能够明显改善地质勘探质量并减少有关成本，并且通过钻井方法增加多倍碳氢化合物产量。当执行这种方法而不使用特殊设备时难以解决最复杂的技术问题。

主要问题之一包括将注油管和潜水泵运送到水平油井部分和从水平油井部分提升注油管和潜水泵。

当在具有很长长度(例如大于1000米)的水平油井部分进行来回行程操作时，8至10米长的井筒管在其自重的作用下下沉。在这种情况下，井筒管和套管柱之间的接触面积增加。井筒管和套管柱之间的摩擦力变得如此之大，以至于它们不能进行进一步的运行——垂直管的重量不足以进一步移动。发生所谓的注油管“去载”。所有这些使在具有水平部分的油井中来回行程操作明显变得复杂。因为在井运行期间井的直立，由于注油管附着于生产管柱的壁，这种复杂化能够导致管子吸附，使得难以甚至不可能将注油管与井下设备一起顺序地抽出到地面上。

这种环境也经常引起电缆线路的损坏——当电缆线路在井筒管和油井的套管柱之间时，电缆被拨开并被损坏。此外，由于井筒管在油井中的偏心位置而增加注油管的磨损并且引起其损坏。

类似于本发明的解决方案在现有技术中是已知的。

例如，RU124302公开了一种用于将电缆固定于井筒管的主体的定中心装置。该定中心装置包括具有电缆通道的壳体，和使得该壳体设计成至少一个夹紧轭形定心架的外套，并且当连接于该壳体时该轭形定心架形成用于容纳井筒管的内腔。

这种从RU124302已知的装置的缺点是不足以减少在水平油井部分中的注油管的摩擦力和偏心。

EP1246996 B1公开了一种在油井中来回行程操作期间用于减少摩擦的装置。该装置包括具有至少一个夹紧轭形定心架的壳体(该壳体包括半部件)。该夹紧轭形定心架在一侧枢转地连接于壳体，并且在另一侧借助于可拆卸的紧固连接件连接于该壳体。该壳体和夹紧轭形定心架装有滚子。该装置具有用于通过流体的一个或多个通道。

用于将钻井管，套管和井筒管定位在油井中并减少在油井中的纵向摩擦力的各种装置，从WO2012138813，EP0778914，EP1029146，EP0824629是已知的。

这些已知装置的缺点是，它们都不足以减少注油管的偏心位置，因此增加注油管的磨损并引起其损坏。

发明内容

实现本发明时所达到的技术效果包括由于没有管系位移而减少注油管的偏心位置并增加操作装置性能，因而在来回行程操作期间减少井筒管和电缆线路的损坏。

上面提到的技术效果通过提出的具有电缆通道的保护性的滚子定中心装置来实现。该保护性的滚子定中心装置包括壳体，在其里面电缆通道沿着壳体的整个长度纵向延伸于壳体；由至少两个部件构成的夹紧轭形定心架，该至少两个部件以镜状方式安装并彼此邻接。该至少两个部件在一侧枢轴地连接于壳体并且在另一侧布置成借助于可拆卸的紧固连接相互连接，以形成用于容纳井筒管的内腔。该壳体和夹紧轭形定心架具有形成在外表面上的肋。该肋装有滚子，该滚子沿着肋的中心成对地设置并且均匀地环绕保护性的滚子定中心装置的圆周。纵向的旁通通道在肋之间形成在壳体和夹紧轭形定心架的外表面上。

而且具有电缆通道的保护性的滚子定中心装置可以用钢或铸铁制造，其增加该装置的操作性能。

通过沿着壳体的整个长度实现纵向延伸于壳体的电缆通道，通过提供在外表面上具有肋的壳体和夹紧轭形定心架，该肋在其中心装有成对地设置并均匀地环绕该保护性的滚子定中心装置圆周的滚子，并且通过在肋之间在壳体和夹紧轭形定心架的外表面上形成纵向旁通通道，其能够减少注油管的偏心位置，这反过来又减少注油管磨损和损坏，并改善保护性的滚子定中心装置的操作性能。

电缆通道沿着该壳体的整个长度在壳体里面纵向地延伸于该壳体，这允许电缆设置在保护性滚子定中心装置里面而没有注油管相对于该保护性滚子定中心装置中心线的位移，这反过来又减少该装置的偏心并增加该装置的操作性能。

该电缆线路藏在壳体中并沿着该壳体的整个长度平直地延伸，这简化了电缆线路在装置中的设置，在该装置安装和操作期间防止电缆线路的弯曲，提供固定的紧固性，以及增加将电缆线路与井筒管固定在一起的可靠性和该装置的操作性能。

滚子在肋的中心成对地设置并均匀地环绕保护性滚子定中心装置的圆周改善了在油井中注油管的定中心并增加了该装置的操作性能。

在者，滚子在肋的中心成对地设置并均匀地环绕保护性滚子定中心装置的圆周增加了井筒管和井下设备在偏斜的、弯曲的、水平的和复合断面井中的可靠性、灵活性和定中心，结果在来回行程操作中增加对损坏的保护，因而增加装置的操作性能。

在均匀地环绕保护性滚子定中心装置的圆周的肋之间设置纵向旁通通道也改善了在油井中注油管的定中心，起到减少注油管偏心位置的作用，增加装置的操作性能，并且在来回行程操作中由于没有位移而减少井筒管和电缆线路的损坏。

夹紧轭形定心架由至少两个部件构成，该至少两个部件以镜状方式安装并且相互邻接。由于至少一个(两个、三个、四个或更多个)夹紧轭形定心架的形成，增加了固定电缆线路和井筒管的可靠性，并且改善了它们免受损坏的保护作用。

附图说明

本发明的要点通过附图说明，其中：

图1示出当夹紧轭形定心架的部件闭合时，在油井中来回行程操作期间具有电缆通道的保护性滚子定中心装置的总图；

图2示出当夹紧轭形定心架的部件打开时，在油井中来回行程操作期间具有电缆通道的保护性滚子定中心装置的总图；

图3示出当保护性滚子定中心装置与可水下用的电缆线路一起安装在管子上时，在油井中来回行程操作期间具有电缆通道的保护性滚子定中心装置的总图；

图4示出当保护性滚子定中心装置与可水下用的电缆线路一起安装在管子上时，在油井中来回行程操作期间具有电缆通道的保护性滚子定中心装置的总图(管子和电缆线路的截面图)。

具体实施方式

具有电缆通道的保护性滚子定中心装置在油井中来回操作期间(见图1-4)是包括至少一个夹紧轭形定心架2的壳体1，当连接于壳体时该轭形定心架2形成一个用于容纳井筒管7的内腔9和用于容纳电缆线路8的电缆通道10。该夹紧轭形定心架2由以镜状方式安装并且彼此邻接的至少两个部件构成。该至少两个部件在一侧通过球形枢轴颈4连接于壳体1，并且在另一侧借助于可拆卸的紧固连接件3构造成相互连接。壳体1和轭形定心架2具有形成在外表面上的多个肋(图中未示出)。该肋在其中心装有成对地设置并且均匀地环绕该保护性滚子定中心装置圆周的滚子5。纵向旁通通道11在肋之间形成在壳体1和的夹紧轭形定心架2的外表面上。滚子5安装在轴6上。

在油井中来回操作期间，具有电缆通道的保护性滚子定中心装置如下地安装在井筒管上。

通过将可拆卸的连接件3拧开使夹紧轭形定心架2的部件相互分离。在这种情况下，枢转地连接于壳体1的轭形定心架2的部件不被拆下(见图2)。壳体1安装在井筒管7上，即，该井筒管7设置在内腔9中，而轭形定心架2的部件借助于用螺栓固定的可拆卸的连接件3相互固定。电缆线路8通过利用电缆通道10被压紧在井筒管7上(见图3).

在油井中来回行程操作期间，井筒管7的中心轴线与安装的具有电缆通道的保护性滚子定中心装置的外径的中心轴线相重合。在这种情况下，滚子5相对于壳体1和夹紧轭形定心架2(的部件)伸出，因此减少注油管的偏心和摩擦系数。用于通过流体的旁通通道11设置在滚子5之间(见图4)。

在油井中具有电缆通道的保护性滚子定中心装置当安装可拆卸的螺栓连接件时被固紧，使得井筒管和电缆线路保持在这个装置的里面。

因此，具有电缆通道的保护性滚子定中心装置和电缆线路在油井中安装在井筒管的主体上。

所提出的在油井中的具有电缆通道的保护性滚子定中心装置的设计是可重复使用的。

Claims (2)

1.一种具有电缆通道的保护性滚子定中心装置，包括：

- 壳体，在其里面电缆通道沿着该壳体的整个长度纵向延伸于该壳体；

- 由两个部件构成的夹紧轭形定心架，所述两个部件以镜状方式安装并且相互邻接，所述两个部件在一侧上枢转地连接于壳体，并且在另一侧上借助于可拆卸的紧固连接件相互连接，以形成用于容纳井筒管的内腔，

其中所述壳体和夹紧轭形定心架在外表面上具有肋，所述肋装有成对地设置并且均匀地环绕该保护性滚子定中心装置的滚子，

其中纵向旁通通道形成在肋之间的壳体和夹紧轭形定心架的外表面上。

2.根据权利要求1的具有电缆通道的保护性滚子定中心装置，其中该保护性滚子定中心装置用钢或铸铁制造。

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