RU200072U1

RU200072U1 - Centralizer

Info

Publication number: RU200072U1
Application number: RU2020120083U
Authority: RU
Inventors: Анвар Габдулмазитович Яруллин; Эдуард Владимирович Валиков; Сергей Николаевич Белоусов; Марат Фаязович Мустафин; Ринат Нафисулович Валиулин; Евгений Николаевич Висковатых
Original assignee: Управляющая компания общество с ограниченной ответственностью "ТМС групп"
Priority date: 2020-06-17
Filing date: 2020-06-17
Publication date: 2020-10-05

Abstract

Предлагается центратор, включающий верхнее и нижнее цилиндрические кольца, соединенные между собой выступающими наружу округлыми пружинными ребрами, размещенными равномерно по окружности, и у которых выступающие вершины соседних округлых пружинных ребер смещены друг относительно друга. При этом каждая пружинная планка выполнена из двух частей прямой и выпуклой. Технический результат предлагаемого устройства – уменьшение осевого усилия при проталкивании центратора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.A centralizer is proposed, which includes an upper and a lower cylindrical rings, interconnected by outwardly protruding round spring ribs, spaced evenly around the circumference, and in which the protruding tops of adjacent rounded spring ribs are offset relative to each other. In this case, each spring bar is made of two straight and convex parts. The technical result of the proposed device is to reduce the axial force when pushing the centralizer. 1 wp f-ly, 1 dwg

Description

Устройство относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к пружинным центрирующим устройствам для центрирования обсадной колонны труб.The device relates to the oil industry, namely, spring centering devices for centering the casing string.

Известен патент России №2475618 от 20.02.2013, в котором раскрыт центратор обсадной колонны, содержащий корпус, установленный на обсадной трубе, выполненный из пружинной стали и включающий верхний и нижний пояса в виде цилиндрических колец, соединенных с центрирующими ребрами, выгнутыми по дуге в плоскости образующих выпуклостью наружу, и фиксирующие винты. При этом центратор дополнительно снабжен ограничителями перемещения корпуса, неподвижно установленными на обсадной трубе и выполненными в виде колец с резьбовыми отверстиями, в которых установлены фиксирующие винты, взаимодействующие с обсадной трубой, корпус установлен на обсадной трубе с возможностью вращения и продольного перемещения, а наружная поверхность центрирующих ребер в диаметральной плоскости выполнена дугообразной с радиусом, равным наружному радиусу поясов корпуса. Недостаток данного устройства является плохая работа в скважинах имеющих сложный профиль ствола.Known Russian patent No. 2475618 dated 02/20/2013, which discloses a casing centralizer containing a casing mounted on a casing made of spring steel and including upper and lower belts in the form of cylindrical rings connected to centering ribs curved in an arc in the plane forming a bulge outward, and fixing screws. In this case, the centralizer is additionally equipped with limiters for the movement of the casing, fixedly mounted on the casing and made in the form of rings with threaded holes, in which fixing screws interacting with the casing are installed, the casing is installed on the casing with the possibility of rotation and longitudinal movement, and the outer surface of the centering ribs in the diametral plane is made arcuate with a radius equal to the outer radius of the body chords. The disadvantage of this device is poor performance in wells with a complex borehole profile.

Наиболее близким техническим решением является патент Китая CN108360983, от 03.08.2018. В данном патенте раскрыт центоратор содержащий верхнее и нижнее кольца, соединенные между собой выступающими наружу округлыми пружинными ребрами, размещенными равномерно по окружности. При этом выступающие вершины соседних округлых пружинных ребер смещены друг относительно друга. Недостатком данного устройства является высокая величина осевого усилия при проталкивании центратора.The closest technical solution is the Chinese patent CN108360983, dated 03.08.2018. This patent discloses a centrator containing upper and lower rings, interconnected by outwardly protruding round spring ribs, spaced evenly around the circumference. In this case, the protruding tops of adjacent rounded spring ribs are offset relative to each other. The disadvantage of this device is the high value of the axial force when pushing the centralizer.

Технический результат предлагаемого устройства - уменьшение осевого усилия при проталкивании центратора.The technical result of the proposed device is to reduce the axial force when pushing the centralizer.

Технический результат достигается тем, что центратор включает верхнее и нижнее цилиндрические кольца, соединенные между собой выступающими наружу округлыми пружинными ребрами, размещенными равномерно по окружности, и у которых выступающие вершины соседних округлых пружинных ребер смещены друг относительно друга. При этом каждое пружинное ребро выполнено из двух частей прямой и выпуклой.The technical result is achieved in that the centralizer includes upper and lower cylindrical rings, interconnected by outwardly protruding round spring ribs, spaced evenly around the circumference, and in which the protruding tops of adjacent rounded spring ribs are offset relative to each other. Moreover, each spring rib is made of two straight and convex parts.

При этом предпочтительно чтобы прямая часть ребра составляла 0.25-0.33 от округлой (выпуклой) части.In this case, it is preferable that the straight part of the rib is 0.25-0.33 from the rounded (convex) part.

Конструкция устройства приведена на фиг. 1, где:The design of the device is shown in Fig. 1, where:

- на фиг. показан общий вид устройства.- in Fig. shows a general view of the device.

На фигуре изображены:The figure shows:

1- верхнее и нижнее цилиндрические кольца;1- upper and lower cylindrical rings;

2- выпуклая часть пружинного ребра, соединяющего цилиндрические кольца;2- the convex part of the spring rib connecting the cylindrical rings;

3- прямая часть пружинного ребра, соединяющего цилиндрические кольца;3 - straight part of the spring rib connecting the cylindrical rings;

4- нижний ограничитель перемещения центратора;4- lower limiter of centralizer movement;

5- верхний ограничитель перемещения центратора.5- upper limiter of centralizer movement.

Устройство, показанное на фигуре, состоит из двух одинаковых цилиндрических колец 1, которые соединены выступающими пружинными ребрами. Количество таких ребер, рассчитывается исходя из диаметра цилиндрического кольца, и должно быть четным, а расстояние между соседними ребрами должно быть приблизительно равно ширине одного ребра. При этом каждое выступающее пружинное ребро выполнено в виде двух частей переходящих друг в друга: выпуклой 2 и прямой 3 (прямая часть является, по сути, продолжением кольца 1). Кроме того вершины выпуклых частей 2 соседних выступающих пружинных ребер смещены друг относительно друга, таким образом, что напротив выпуклой части 2 одного выступающего пружинного ребра находится часть прямой части 3 соседнего выступающего пружинного ребра, затем снова выпуклая часть 2 итд по всей окружности колец 1.The device shown in the figure consists of two identical cylindrical rings 1, which are connected by protruding spring ribs. The number of such ribs is calculated based on the diameter of the cylindrical ring, and must be even, and the distance between adjacent ribs must be approximately equal to the width of one rib. In this case, each protruding spring rib is made in the form of two parts passing into each other: convex 2 and straight 3 (the straight part is, in fact, a continuation of the ring 1). In addition, the tops of the convex parts 2 of the adjacent protruding spring ribs are offset relative to each other, so that opposite the convex part 2 of one protruding spring rib is a part of the straight part 3 of the adjacent protruding spring rib, then again the convex part 2, etc. along the entire circumference of the rings 1.

Предлагаемый центратор установлен с возможностью вращения и продольного перемещения между двумя ограничителями нижним 4 и верхним 5, выполненными в виде отдельных деталей в форме колец, в которых выполнены резьбовые отверстия с установленными в них фиксирующими болтами на фигуре не обозначены.The proposed centralizer is installed with the possibility of rotation and longitudinal movement between the two stops lower 4 and upper 5, made in the form of separate parts in the form of rings, in which threaded holes with fixing bolts installed in them are not indicated in the figure.

Предлагаемый центратор изготавливают либо из трубы, изготовленной из пружинной стали, в которой выполняют прорези и затем вытягивают выпуклые части ребер, либо берут 2 кольца и приваривают к ним выступающие пружинные ребра из двух частей прямой и выпуклой.The proposed centralizer is made either from a pipe made of spring steel, in which slots are made and then the convex parts of the ribs are pulled out, or 2 rings are taken and protruding spring ribs from two straight and convex parts are welded to them.

Заявляемый центратор работает следующим образом.The claimed centralizer works as follows.

При спуске обсадной колонны центратор на устье с требуемой периодичностью устанавливают на обсадные трубы, для чего на обсадную трубу устанавливают нижний ограничитель 4, закрепляют его, вворачивая в резьбовые отверстия фиксирующие болты до упора в тело трубы. Затем на обсадную трубу устанавливают сам центратор и на некотором расстоянии от него монтируют верхний ограничитель 5.When lowering the casing string, the centralizer at the wellhead with the required frequency is installed on the casing pipes, for which the lower stop 4 is installed on the casing pipe, secured by screwing fixing bolts into the threaded holes until they stop in the pipe body. Then the centralizer itself is installed on the casing pipe and the upper limiter 5 is mounted at a certain distance from it.

Применение центратора позволяет получить равномерный зазор между обсадной колонной и стенками скважины, что исключает возможность контакта между ними. В процессе работы, ребра центратора, обладающие высоким модклем упругости, вступают в работу попеременно, что снижает и перераспределяет экстремальные нагрузки на тело центратора. Именно благодаря выполнению ребер центратора, спуск колонны осуществляется плавно без рывков.The use of a centralizer makes it possible to obtain a uniform gap between the casing and the borehole walls, which excludes the possibility of contact between them. During operation, the ribs of the centralizer, which have a high modulus of elasticity, come into operation alternately, which reduces and redistributes extreme loads on the centralizer body. It is thanks to the centralizer ribs that the column runs smoothly without jerks.

Claims

1. Centralizer, including the upper and lower cylindrical rings, interconnected by outwardly protruding rounded spring ribs, spaced evenly around the circumference, and in which the protruding tops of adjacent rounded spring ribs are offset relative to each other, characterized in that each spring rib is made of two parts straight and convex.

2. Centralizer according to claim 1, characterized in that the straight part of the rib is 0.25-0.33 from the convex part of the rib.