RU215132U1

RU215132U1 - CENTRATOR-TURBULIZER FOR DRILL PIPES

Info

Publication number: RU215132U1
Application number: RU2022122924U
Authority: RU
Inventors: Игорь Николаевич Бабичев; Александр Анатольевич Дьяконов; Лилия Булатовна Хузина; Динар Рамилевич Набиуллин; Булат Айратович Хузин
Filing date: 2022-08-25
Publication date: 2022-11-30

Abstract

Полезная модель относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и может быть использована при центрировании колонны бурильных труб, а также при бурении преимущественно в наклонных и горизонтальных скважинах. Центратор-турбулизатор для бурильных труб содержит насаженные последовательно на полый цилиндрический корпус две втулки. Цилиндрический корпус выполнен в виде бурильной трубы. На наружной поверхности втулок с равным угловым расстоянием друг от друга выполнены спиральные канавки. Спиральные канавки на втулках выполнены с зеркальным расположением относительно друг друга. Одна из втулок установлена с возможностью вращения вокруг оси корпуса. В нижней части втулки выполнены с равным угловым расстоянием друг от друга сквозные резьбовые отверстия, в которые ввинчиваются резьбовые штифты. Нижняя втулка жестко закреплена с бурильной трубой посредством резьбовых штифтов с возможностью внедрения их в тело бурильной трубы их заостренными концами. Обеспечивается снижение трудоемкости изготовления и упрощение конструкции центратора-турбулизатора. 2 ил.

The utility model relates to the field of drilling oil and gas wells and can be used when centering the drill string, as well as when drilling mainly in inclined and horizontal wells. The centralizer-turbulator for drill pipes contains two bushings mounted in series on a hollow cylindrical body. The cylindrical body is made in the form of a drill pipe. Spiral grooves are made on the outer surface of the bushings with equal angular distance from each other. The spiral grooves on the bushings are made with a mirror arrangement relative to each other. One of the bushings is installed with the possibility of rotation around the body axis. In the lower part of the bushing, through threaded holes are made with equal angular distance from each other, into which threaded pins are screwed. The lower sleeve is rigidly fixed to the drill pipe by means of threaded pins with the possibility of their penetration into the body of the drill pipe by their pointed ends. EFFECT: reduction of labor intensity of manufacturing and simplification of the design of the centralizer-turbulator. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и может быть использована при центрировании колонны бурильных труб, а также при бурении преимущественно в наклонных и горизонтальных скважинах, в т. ч., обсадными трубами.The utility model relates to the field of drilling oil and gas wells and can be used when centering a drill string, as well as when drilling mainly in inclined and horizontal wells, including casing pipes.

Известно устройство для центрирования колонны обсадных труб в скважине (см. А.с. СССР 1528892, кл. Е21В 17/10, опубл. в Бюл. №46, 15.12.1989 г.), содержащее центрирующие планки с ограничителем прогиба в виде волнообразной складки, и установленные по концам планок муфты. При этом основания склонов и склоны волнообразной складки расположены под острым углом к продольной оси центрирующей планки.A device for centering a casing string in a well is known (see AS USSR 1528892, class E21B 17/10, publ. in Bull. No. 46, 15.12.1989), containing centering strips with a deflection limiter in the form of a wave-like folds, and couplings installed at the ends of the laths. In this case, the bases of the slopes and the slopes of the wavy fold are located at an acute angle to the longitudinal axis of the centering bar.

Недостатком известного центратора является сложность конструкции, а также недостаточная эффективность центрирования колонны обсадных труб, особенно в наклонных и горизонтальных участках ствола скважин.The disadvantage of the known centralizer is the complexity of the design, as well as the lack of efficiency of centering the casing string, especially in inclined and horizontal sections of the wellbore.

Известен также центратор для обсадной колонны (см. А.с. СССР №1633084, кл. Е21В 17/10, опубл. в БИ №9, 1991 г.), содержащий корпус с узлом крепления в нижней части, центрирующие ребра, сужающиеся к нижнему торцу, при этом корпус выполнен в виде втулки пятикратного поперечного сечения с тангенциальными отверстиями над углом крепления для турбулизации потока цементного раствора.Also known is a centralizer for casing (see A.S. USSR No. 1633084, class E21B 17/10, published in BI No. 9, 1991), containing a body with an attachment point in the lower part, centering ribs tapering to the lower end, while the body is made in the form of a sleeve of five-fold cross-section with tangential holes above the attachment angle for turbulence of the flow of cement slurry.

Недостатком указанного центратора является сложность конструкции, а также низкая эффективность центрирования колонны обсадных труб, особенно в наклонных и горизонтальных участках ствола скважин в связи с возможностью качания труб к стенкам ствола скважины.The disadvantage of this centralizer is the complexity of the design, as well as the low efficiency of centering the casing string, especially in inclined and horizontal sections of the wellbore due to the possibility of rocking the pipes to the walls of the wellbore.

Известно также универсальное центрирующее устройство для бурильной и обсадной колонн, включающего корпус с концевыми частями в виде колец и спиральными ребрами, которые соединяют эти кольца и равномерно расположены по их окружности, при этом спиральные ребра выполнены с возможностью создания в затрубном пространстве сложного турбулентного потока промывочной жидкости, а запрессованные в спиральных ребрах тела качения в виде подвижных шариков изготовлены с возможностью вращения (патент РФ на полезную модель №164340, МПК Е21В 17/10, опубл. 27.08.2016 г., бюл. №24).It is also known a universal centering device for drilling and casing strings, including a body with end parts in the form of rings and spiral ribs that connect these rings and are evenly spaced around their circumference, while the spiral ribs are configured to create a complex turbulent flow of drilling fluid in the annulus , and the rolling elements pressed into the spiral ribs in the form of movable balls are made with the possibility of rotation (RF patent for utility model No. 164340, IPC E21V 17/10, publ. 27.08.2016, bull. No. 24).

Недостатком указанного центратора является сложность конструкции и трудоемкость изготовления.The disadvantage of this centralizer is the complexity of the design and the complexity of manufacturing.

Известен центратор и стабилизатор скважины, содержащий насаженные последовательно на полый цилиндрический корпус две втулки, на наружной поверхности которых с равным угловым расстоянием друг от друга выполнены спиральные канавки, При этом одна из втулок установлена с возможностью вращения вокруг оси корпуса (см. заявка WO 2019/051378 А1 от 14.03.2019 г.), который принят за прототип.A centralizer and a well stabilizer are known, containing two bushings mounted in series on a hollow cylindrical body, on the outer surface of which spiral grooves are made with an equal angular distance from each other, wherein one of the bushings is mounted for rotation around the axis of the body (see application WO 2019/ 051378 A1 dated March 14, 2019), which is taken as a prototype.

Технической задачей полезной модели является снижение трудоемкости изготовления и упрощение конструкции.The technical task of the utility model is to reduce the complexity of manufacturing and simplify the design.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в центраторе-турбулизаторе для бурильных труб, содержащем насаженные последовательно на полый цилиндрический корпус две втулки, на наружной поверхности которых с равным угловым расстоянием друг от друга выполнены спиральные канавки, при этом одна из втулок установлена с возможностью вращения вокруг оси корпуса, согласно техническому решению цилиндрический корпус выполнен в виде бурильной трубы, спиральные канавки на втулках выполнены с зеркальным расположением относительно друга друга, а в нижней части втулки выполнены с равным угловым расстоянием друг от друга сквозные резьбовые отверстия, в которые ввинчиваются резьбовые штифты, нижняя втулка жестко закреплена с бурильной трубой посредством резьбовых штифтов с возможностью внедрения их в тело бурильной трубы их заостренными концами.The solution of this problem is achieved by the fact that in the centralizer-turbulator for drill pipes, containing two bushings mounted in series on a hollow cylindrical body, on the outer surface of which spiral grooves are made with an equal angular distance from each other, while one of the bushings is installed with the possibility of rotation around body axis, according to the technical solution, the cylindrical body is made in the form of a drill pipe, the spiral grooves on the bushings are made with a mirror arrangement relative to each other, and in the lower part of the bushing, through threaded holes are made with an equal angular distance from each other, into which the threaded pins are screwed, the lower the sleeve is rigidly fixed to the drill pipe by means of threaded pins with the possibility of their penetration into the body of the drill pipe by their pointed ends.

Конструкция центратора-турбулизатора для бурильных труб поясняется чертежами.The design of the centralizer-turbulizer for drill pipes is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого центратора-турбулизатора для бурильных труб.In FIG. 1 shows a general view of the proposed centralizer-turbulator for drill pipes.

На фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.In FIG. 2 - section A-A in Fig. one.

Центратор-турбулизатор для бурильных труб (фиг. 1 и 2) содержит насаженные на бурильную трубу (на фигурах не указана) нижнюю 1 и верхнюю 2 втулки, на наружной поверхности которых с равным угловым расстоянием друг от друга выполнены спиральные канавки (на фигурах не указаны) с J-образными ребрами 3. На втулках 1 и 2 спиральные канавки с J-образными ребрами выполнены с зеркальным расположением относительно друг друга.The centralizer-turbulator for drill pipes (Fig. 1 and 2) contains mounted on the drill pipe (not shown in the figures) lower 1 and upper 2 bushings, on the outer surface of which spiral grooves are made with an equal angular distance from each other (not shown in the figures ) with J-shaped ribs 3. On bushings 1 and 2, spiral grooves with J-shaped ribs are made with a mirror arrangement relative to each other.

Нижняя втулка 1 жестко соединена с бурильной трубой (на фигурах не указана). Например, в нижней части втулки 1 выполнены с равным угловым расстоянием друг от друга от 3 до 6 сквозных резьбовых отверстий 4, на которые свинчиваются резьбовые штифты 5 с заостренными концами. Штифты выполняются из высокопрочной стали.The lower sleeve 1 is rigidly connected to the drill pipe (not shown in the figures). For example, in the lower part of the sleeve 1, from 3 to 6 through threaded holes 4 are made with equal angular distance from each other, onto which threaded pins 5 with pointed ends are screwed. The pins are made of high strength steel.

Работа центратора-турбулизатора для бурильных труб заключается в следующем.The operation of the centralizer-turbulizer for drill pipes is as follows.

Перед спуском в скважину втулки 1 и 2 насаживают на бурильную трубу, предварительно закрепляя нижнюю втулку 1 к трубе штифтами 5. Затем центратор-турбулизатор вместе с колонной бурильных труб спускают в интервал скважины, где требуется обеспечить качественное удаление шлама, например в кавернозных, наклонных и горизонтальных участках ствола.Before lowering into the well, bushings 1 and 2 are mounted on the drill pipe, previously fixing the lower bushing 1 to the pipe with pins 5. horizontal sections of the trunk.

При достижении центратором-турбулизатором для бурильных труб кавернозного участка скважины, наклонного или горизонтального участка ствола скважины, буровой раствор, попадая из бурильной трубы в кольцевое затрубное пространство и проходя через втулку 2, попадает в спиральные канавки неподвижной втулки 1. Изменение направления течения жидкости приводит к повороту или вращению верхней втулки 2. Кроме того, резкое изменение направления движения потока приводит к турбулентному движению жидкости.When the centralizer-turbulizer for drill pipes reaches the cavernous section of the well, inclined or horizontal section of the wellbore, the drilling fluid, getting from the drill pipe into the annular annulus and passing through the sleeve 2, enters the spiral grooves of the fixed sleeve 1. Changing the direction of fluid flow leads to turn or rotation of the upper sleeve 2. In addition, a sharp change in the direction of flow leads to turbulent movement of the fluid.

Выполнение центратора-турбулизатора для бурильных труб в виде двух втулок, насаженных на бурильную трубу посредством штифтов с заостренными концами, упрощает конструкцию центратора с одновременным снижением затрат на изготовление.The implementation of the centralizer-turbulizer for drill pipes in the form of two bushings, mounted on the drill pipe by means of pins with pointed ends, simplifies the design of the centralizer while reducing manufacturing costs.

Claims

A centralizer-turbulator for drill pipes, containing two bushings mounted in series on a hollow cylindrical body, on the outer surface of which spiral grooves are made with an equal angular distance from each other, while one of the bushings is mounted for rotation around the axis of the body, characterized in that the cylindrical the body is made in the form of a drill pipe, the spiral grooves on the bushings are made with a mirror arrangement relative to each other, and in the lower part of the bushing, through threaded holes are made with an equal angular distance from each other, into which the threaded pins are screwed, the lower bushing is rigidly fixed to the drill pipe by means of threaded pins with the possibility of their introduction into the body of the drill pipe with their pointed ends.