JPH10507796A - セントラライザー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 セントラライザー（１）は上部リング（２）と下部リング（３）が六つの硬い部材（４）で接続されてできている。セントラライザー（１）はケーシングに取り付けられて、偏向した試掘穴に下ろされる。硬い部材（４）は約８トンの側方の加重の下で崩壊するように設計されている。従って、もしも、例えば、試掘穴の一部が崩壊して、ケーシングを引き出さなければならない時は、硬質部材が崩壊して、セントラライザー（１）がケーシング上でひとかたまりとなって回収されることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】 セントラライザー 本発明はセントラライザーに関するものである。 石油及び天然ガスの抗井を建設する際、地中に試掘穴が開けられる。その後、 ケーシングが試掘穴に降ろされ、ケーシングと試掘穴の間の環状の間隙がセメン トで塞がれる。 環状の間隙がセメントで塞がれている間、ケーシングが試掘穴の中でほぼ中心 に保持されることは重要であり、この目的のために、ケーシングが試掘穴に降ろ される時にセントラライザーがケーシング上に取り付けられる。 通常、抗井の試掘穴はほぼ垂直の下方に伸ばされ、またセントラライザーは、 ケーシングを滑り落ちることのできる間隔を開けて配置された別々の２本の帯と 、帯の間および帯に接続された多数の弓状のバネとを含んでいる。 もしも抗井の試掘穴の一部が崩壊してケーシングを引き揚げる必要があるなら ば、弓状のバネは、試掘穴の側面に延びた後の障害物を通り抜けられるように、 ケーシングの側面に対して単純に加圧する。 最近では、偏向した方向への掘削の要求がかなり高まってきている。偏向方向 への掘削では、分岐した掘削穴がすでにある垂直の試掘穴から外側へ掘削される が、それはほ ぼ水平にまでできる。 偏向した方向への掘削では多くの問題が生じる。これらの問題の一つは、ケー シングが分岐した試掘穴に入り込むと、弓状のバネが横からの力に耐えきれない ため、弓状のバネを用いたセントラライザーでは充分には満足するものにならな いことである。さらにその上に、弓状のバネは、ほぼ水平な試掘穴の中でケーシ ングの中心を合わせるほどには、一般的には充分に強くはない。 この問題の一つの解答は弓状のバネの代わりに硬質部材で作られているセント ラライザーを使用することである。そういったセントラライザーの例がＧＢ−Ａ −２ １７１ ４３６及びＧＢ−Ａ−６８２ ３６２に示されている。そういっ たセントラライザー全体の直径は試掘穴よりもやや小さいものなので、前述のセ ントラライザーは試掘穴を難なく動くことが出来る。そのようなセントラライザ ーは弓状のバネを持つセントラライザーほどは融通がきかないのだが、それらは 妥当な中心保持の機能を提供する。 そういったセントラライザーでの不利な点は、もしも試掘穴の一部が崩壊し、 ケーシングを引き揚げるのが必要ならば、ケーシングが回収されるときに硬質部 材の一部がほぼいつも折られてしまうことである。これは、壊された破片を後に 地表に運ばなければならず、また障害や損傷が制御装置に出てくるので、非常に 好ましくない。 この問題を軽減する助けとするために、本発明は、少なくとも１つの硬質部材 を有するセントラライザーを提供するものであり、上記硬質部材は、セントララ イザーがケーシングに取り付けられている時に、５から３０トンの側方への加重 がかけられると、前述のケーシングに対して実質上不可逆な崩壊を起こすもので ある。 硬質部材を使用する先行技術のセントラライザーは、例えばアルミニウムまた は鋼鉄などの固体の鋳物（ＧＢ−Ａ−２ １７１ ４３６）、もしくは非常に強 い鋼鉄の部品（ＧＢ−Ａ−６８２ ３６２）で形成されているので、本発明に従 ったセントラライザーとは容易に区別できる。 実施例の一つでは、１０から２５トンの横方向の負荷がかけられる時に、硬質 部材が前述のケーシングに対して実質上不可逆な崩壊をすることである。 １８から２２トンの横方向の負荷がかけられる時に、前述のケーシングに対し て硬質部材が実質上元に戻せない崩壊をするようにすると有利である。 別の実施例では、５から１０トンで、もっとも望ましいのは８トンの側方への 加重がかけられる時に、前述のケーシングに対してケーシングが実質上元に戻せ ない崩壊をすることである。 好適実施例では、硬質部材が一般的にＵ字形断面の部品であることである。 別の実施例では、硬質部材が粉砕可能な物質からできている。この実施例では 、上記硬質物質が、セントラライザーに許容可能な引張り強度を持たせるための 補強部材を備えていることが好ましい。 上記補強部材は、例えば鋼鉄やアルミニウムのような金属でできていてもよい が、プラスチック材料でできていてもよい。 補強部材が粉砕可能物質にはめ込まれているのならば、補強部材と粉砕可能物 質との間には何らかの付着力が存在する。何らかの理由で粉砕可能物質が壊れる ならば、この付着力はセントラライザーから破片が離れることを抑制する。望ま しくは、補強部材と粉砕可能物質との付着力を改善すると共に、あらゆる破片が セントラライザーから離れる確率を低減するために、補強部材には突出部及び／ 又は粘着物質が設けられていると良い。より一般的に言うと、前述の硬質部材の 破片が前述のセントラライザーから離れることを抑制するために、補強材は粉砕 可能物質と協力することが望ましい。 本発明のより深い理解のために、例としてあげた添付図面に言及すると、 図１は、本発明に従ったセントラライザーの一つの実施例の垂直断面図、 図２は、図１に示されているセントラライザーの側面図、 図３は、図２の線III−IIIで取った水平断面図、 図４は、本発明に従ったセントラライザーの第２の実施例の垂直断面図、 図５は、図４の線Ｖ−Ｖで取った水平断面図、 である。 図面について言及すると、参照数字１で通常明らかにされているセントラライ ザーが示されている。セントラライザー１は上部リング２と下部リング３を含ん でおり、それらは間隔を開けて離され、六つの硬質部材４で接続されていて、そ れらはそれぞれの端で上部リング２と下部リング３に溶接されている。 図１と３とで示されるように、硬質部材４は通常はＵ字型の断面になっている 。 図１と３とで示される実施例では、上部リング２と下部リング３との全体の直 径はほぼ１８０ｍｍである。硬質部材４それぞれの最大幅は４５ｍｍで、硬質部 材４の壁の厚さはほぼ２ｍｍである。 使用では、ケーシングが坑井穴を下ろされる時、セントラライザー１が望まし い間隔で取り付けられる。都合のよいことには、セントラライザー１は、ケーシ ングに沿って移動しないように、二つの止め環の間に固定されている。 ケーシングが単純に穴の中を下り、正しい位置にセメントで固める一般的な使 用法では、硬質部材４は仮枠の部材 としての機能を果たす。例えば坑井穴の一部の崩壊のため、セメントで固める前 にケーシングを何らかの理由で回収しなければならないならば、ケーシングは引 き揚げ機械で容易に引き揚げられる。 セントラライザー１が障害物を通過する時、その障害物はセントラライザー１ に力を働かせる。その力が充分に大きいと、硬質部材４は不可逆的に押しつぶさ れることになり、これにより、セントラライザー１がケーシング上にひとかたま りになって残存する見込みが高くなる。 ２０トンの側方への加重で完全に崩壊するように設計されたセントラライザー １を使用する試験では、ほぼすべてのセントラライザー１がその表面が完全に押 しつぶされて、ほんのひとかたまりになって回収された。 残して表面が完全に崩壊したほぼすべてのセントラライザー１を回復させられ た 前述した好適実施例の様々な変形が考えられる。例えば、硬質部材４は、例 えば半円、弓形、台形などの様々な便利な断面ができる。望むならば、硬質部材 はその崩壊を容易にするように局部的に弱めることができる。従って、例えば硬 質部材は、例えば部分同士を接着するが、望ましい加重の下では接着しなくなる ように作られているエポキシ樹脂で接合されているほぼ一直線に配列された２つ の部分でできていてもよい。 もう１つの目的は、硬質部材が、望ましい加重の下では 接合しなくなるように意図されたシャーピンで接合されてほぼ一直線に配列され た２つの部材から構成されるようにすることである。ここに述べたどちらを選ん でも本発明の範囲内ではあるが、図１〜３に示される実施例の方が、硬質部材の 崩壊後に部品がセントラライザーから外れる機会がないので、より好ましい。別 の実施例では、硬質部材は粉砕可能物質、例えば多孔性の物質でつくられている 。そういった実施例を図４と５に示す。 図４と５によれば、間隔を開けて離され、六つの硬質部材１４で接続されてい る上部リング１２と下部リング１３を含んでいるセントラライザー１１が示され ている。 それぞれの硬質部材１４は、ポリウレタン発泡体１６からなる粉砕可能物質に 埋め込まれた、例えば鉄鋼やアルミニウムのような金属でできた薄い補強部材１ ５からなっている。それぞれの薄い補強部材１５は、その両端で上部リング１２ と下部リング１３と溶接されている。 使用の際に、セントラライザー１１が障害物を通って引き出されると、ポリウ レタン発泡体１６が不可逆に崩壊し、これにより、セントラライザー１１がケー シング上にひとかたまりになって残存する見込みが高くなる。ポリウレタン発泡 体１６は約２０トンの側方への加重の下で不可逆に崩壊するように設計されてい る。 図４と５で示した実施例の様々な変形が考えられ、例え ば補強部材１５は、単にポリウレタン発泡体などの粉砕可能物質からなる硬質部 材１４とは全く別々に離れていてもよい。補強部材は、金属で作られていること が望ましいが、プラスチック材料で作ることもできる。 しかしながら、図４、５を参照して述べた構成の方が、硬質部材１４を上部リ ング１２と下部リング１３に取り付ける便利な方法を提供するので、より好まし い。 我々の当初の作業により、５から１０トンで、最も望ましくは８トンの側方の 加重がかけられるときに、硬質部材がケーシングに対して実質上不可逆に崩壊す るように設計するのが望ましいことを我々は発見した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 少なくとも一つの硬質部材（４；１４）を備えたセントラライザー（１； １１）において、前記セントラライザー（１；１１）がケーシングに取り付けら れている時に前記硬質部材（４；１４）が５から３０トンの側方への加重を受け ると、前記硬質部材が前記ケーシングに対し実質上不可逆に崩壊するようにした ことを特徴とするセントラライザー。 ２． 前記側方への加重が１０から２５トンであることを特徴とする請求項１に 記載のセントラライザー（１；１１）。 ３． 前記側方への加重が１８から２２トンであることを特徴とする請求項２に 記載のセントラライザー（１；１１）。 ４． 前記側方への加重が５から１０トンであることを特徴とする請求項１に記 載のセントラライザー（１；１１）。 ５． 前記側方への加重が８トンであることを特徴とする請求項４に記載のセン トラライザー（１；１１）。 ６． 前記硬質部材（４）が略Ｕ字型の断面であることを特徴とする前述のいず れかの請求項に記載のセントラライザー（１）。 ７． 前記硬質部材（１４）が粉砕可能物質（１６）からなることを特徴とする 請求項１から５のいずれかに記載のセントラライザー（１１）。 ８． 前記硬質部材（１４）が補強部材（１５）を備えていることを特徴とする 請求項７に記載のセントラライザー（１１）。 ９． 前記補強部材（１５）がプラスチック物質を含むことを特徴とする請求項 ８に記載のセントラライザー（１１）。 １０． 前記補強部材（１５）が前記粉砕可能物質（１６）と協同して、前記硬 質部材（１４）の破片が前記セントラライザー（１１）から分離しないようにす ることを特徴とする請求項８または９に記載のセントラライザー。