RU2209921C2 - Casing centralizer - Google Patents

Casing centralizer Download PDF

Info

Publication number
RU2209921C2
RU2209921C2 RU2000107267A RU2000107267A RU2209921C2 RU 2209921 C2 RU2209921 C2 RU 2209921C2 RU 2000107267 A RU2000107267 A RU 2000107267A RU 2000107267 A RU2000107267 A RU 2000107267A RU 2209921 C2 RU2209921 C2 RU 2209921C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
casing
piston
cylinder
conical
centralizer
Prior art date
Application number
RU2000107267A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000107267A (en
Inventor
Р.М. Ахметзянов
Ф.Х. Хамидуллин
В.Г. Килин
Н.С. Сарин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "ЛУКОЙЛ-Нефтегазмаш"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "ЛУКОЙЛ-Нефтегазмаш" filed Critical Открытое акционерное общество "ЛУКОЙЛ-Нефтегазмаш"
Priority to RU2000107267A priority Critical patent/RU2209921C2/en
Publication of RU2000107267A publication Critical patent/RU2000107267A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2209921C2 publication Critical patent/RU2209921C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: hole clearance cementation, casing string centering in hole. SUBSTANCE: casing centralizer has cylinder, plug in shear communicating space of cylinder with space inside string, piston, centering members. Cylinder is made fast to casing string, lower part of piston is conical. Centering members come in the form of tabs of conical bushing that has annular groove around edges on outside. Cylindrical part of conical bushing is made fast to casing string. Lower conical part of piston interacts with split tabs of conical bushing. EFFECT: simplified design and raised operational reliability of casing centralizer. 1 cl, 3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области цементирования затрубного пространств, обсадной колонны, а именно, центрирования обсадной колонны в скважине. The present invention relates to the field of cementing annular spaces, casing, namely, centering the casing in the well.

Известен центратор (патент РФ 2034128, кл. Е 21 В 17/10 от 30.04.1995 г. ), содержащий установленные на обсадной трубе рабочий цилиндр с рабочим поршнем с возможностью взаимодействия с одним из концов центрирующих элементов, шарнирно связанных с другим концом обсадной колонны, на внутренней поверхности которой установлены разрушаемые пробки, а противоположный конец рабочего поршня (гидравлически) взаимодействует с коническим хвостовиком замкового поршня, который сопрягается с пружинным разрезным кольцом, жестко связанного с обсадной колонной. Центрирующие элементы представлены в виде рычагов, выполненных клиновидными, для взаимодействия с клиновидными поверхностями рабочего поршня. Рабочий цилиндр смонтирован с возможностью осевого перемещения и имеет на нижнем конце уступ, взаимодействующий с выступом замкового поршня, а на верхнем конце - "П"-образные пазы для фиксаций центрирующих элементов. A known centralizer (RF patent 2034128, class E 21 B 17/10 dated 04/30/1995) containing a working cylinder with a working piston mounted on the casing with the possibility of interaction with one of the ends of the centering elements pivotally connected to the other end of the casing , on the inner surface of which destructible plugs are installed, and the opposite end of the working piston (hydraulically) interacts with the tapered shank of the locking piston, which mates with a spring split ring rigidly connected to the casing. The centering elements are presented in the form of levers made wedge-shaped for interaction with the wedge-shaped surfaces of the working piston. The working cylinder is mounted with the possibility of axial movement and has a ledge at the lower end that interacts with the protrusion of the locking piston, and at the upper end there are "P" -shaped grooves for fixing the centering elements.

Недостатком данного центратора является сложность конструкции и, как следствие этого, ненадежность его работы. The disadvantage of this centralizer is the complexity of the design and, as a consequence of this, the unreliability of its operation.

В процессе спуска обсадной колонны в скважину дополнительно происходят ее поперечно-колебательные, вращательные и возвратно-поступательные движения. При этом возникает опасность разрушения пружинного разрезного кольца о выступы стенок скважины, осевого перемещения рабочего цилиндра и, как следствие этого, самопроизвольное раскрытие центрирующих элементов. Шарнирное крепление центрирующих элементов к колонне их верхними концами при соприкосновении нижних концов со стенками скважины обуславливает положительный момент раскрытия центрирующих элементов, что приводит к их заклиниванию и предотвратит возможность дальнейшего спуска колонны или к разрушению центрирующих элементов. In the process of lowering the casing string into the well, its transverse-oscillatory, rotational and reciprocal movements additionally occur. In this case, there is a danger of destruction of the spring split ring on the protrusions of the walls of the borehole, axial displacement of the working cylinder and, as a consequence, spontaneous opening of the centering elements. The hinged fastening of the centering elements to the column with their upper ends when the lower ends come into contact with the walls of the well causes a positive moment for the centering elements to open, which leads to their jamming and prevents the possibility of further lowering of the column or to the destruction of the centering elements.

В транспортном положении центратора поршень с клиновидными выступами для взаимодействия с рычагами свободно может вращаться относительно обсадной трубы. Из-за вращательного движения обсадной колонны в процессе спуска ее в скважину есть возможность проворота поршня относительно центрирующих элементов и выхода из взаимодействия клиновидных поверхностей с рычагами. При попытке приведения центратора в рабочее положение центрирующие элементы в этом случае не раскроются. Наличие замкового поршня с выступом и коническим хвостовиком и рабочего цилиндра, имеющего с одного конца выступ, с другого - П-образные пазы усложняет конструкцию и снижает надежность работы устройства, т.к. появляется возможность образования дополнительных каналов перетока скважинной жидкости между внутренней поверхностью рабочего цилиндра и внешней поверхностью замкового поршня и между внутренней поверхностью замкового поршня и внешней поверхностью обсадной трубы. In the transport position of the centralizer, a piston with wedge-shaped protrusions for rotation with levers can freely rotate relative to the casing. Due to the rotational movement of the casing string during its descent into the well, it is possible to rotate the piston relative to the centering elements and to exit the interaction of the wedge-shaped surfaces with levers. When you try to bring the centralizer into working position, the centering elements in this case will not open. The presence of a locking piston with a protrusion and a tapered shank and a working cylinder having a protrusion at one end and U-shaped grooves on the other complicates the design and reduces the reliability of the device, because it becomes possible to form additional channels for downhole fluid flow between the inner surface of the working cylinder and the outer surface of the lock piston and between the inner surface of the lock piston and the outer surface of the casing.

После спуска обсадной колонны до проектной глубины и слома разрушаемой пробки цементировочной пробкой внутриколонная жидкость поступает в полость рабочего цилиндра. Образованные дополнительные каналы будут пропускать эту жидкость. В результате этого в полости рабочего цилиндра величина давления жидкости окажется незначительной для раскрытия центрирующих элементов и центрирования обсадной колонны относительно скважины. After lowering the casing to the design depth and breaking the destructible plug with a cementing plug, the annular liquid enters the cavity of the working cylinder. Formed additional channels will pass this fluid. As a result, the fluid pressure in the cavity of the working cylinder will be insignificant for the centering elements to open and the casing to be centered relative to the well.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности работы центратора обсадной колонны. Это достигается тем, что из конструкции центратора обсадной колонны, включающего расположенные на обсадной колонне цилиндр, срезную пробку, сообщающую полость цилиндра с внутриколонной, поршень, центрирующие элементы, исключаются башмаки и замковый поршень, сложный по конфигурации. Рабочий цилиндр, выполненный без уступа и П-образных пазов, жестко скреплен верхним концом с обсадной трубой. Выполнение цилиндра сплошным технологичнее при его изготовлении. Рабочий цилиндр, жестко соединенный верхним концом с обсадной колонной, исключает переток жидкости между полостью цилиндра и заколонным пространством, что способствует более надежной работе центратора. Выполнение нижнего конца поршня коническим для взаимодействия с центрирующими элементами не влияет на работу устройства при его поворотах. The aim of the invention is to simplify the design and increase the reliability of the casing centralizer. This is achieved by the fact that from the design of the casing centralizer, including a cylinder located on the casing, a shear plug communicating the cylinder cavity with the casing, piston, centering elements, shoes and a lock piston, which are complex in configuration, are excluded. The working cylinder, made without a ledge and U-shaped grooves, is rigidly fastened with its upper end to the casing. The execution of the cylinder is continuous more technologically advanced in its manufacture. The working cylinder, rigidly connected with the upper end to the casing, eliminates the flow of fluid between the cylinder cavity and annular space, which contributes to a more reliable operation of the centralizer. The execution of the lower end of the piston conical to interact with the centering elements does not affect the operation of the device when it is rotated.

Выполнение центрирующих элементов в виде лепестков конической втулки упрощает конструкцию и исключает возможность самопроизвольного раскрытия центрирующих элементов. The implementation of the centering elements in the form of petals of a conical sleeve simplifies the design and eliminates the possibility of spontaneous opening of the centering elements.

Выполнение поршня с продольной прорезью улучшает технологию сборки. The implementation of the piston with a longitudinal slot improves assembly technology.

На фиг.1 показан центратор в транспортном положении. Figure 1 shows the centralizer in the transport position.

На фиг.2-3 показан поршень 4 с продольной прорезью и отверстиями. Figure 2-3 shows the piston 4 with a longitudinal slot and holes.

Центратор состоит из обсадной колонны 1, цилиндра 2, жестко соединенного (связанного) с обсадной трубой, срезной пробки 3, сообщающей полость цилиндра с внутриколонным пространством, поршня 4, который своей нижней конической частью взаимодействует с центрирующими элементами, выполненными в виде разрезных лепестков конической втулки 5, имеющей с внешней стороны по периметру проточку. Цилиндрическая часть втулки 5 жестко связана с обсадной колонной 1. The centralizer consists of a casing 1, cylinder 2, rigidly connected (connected) with the casing, a shear plug 3, which communicates the cavity of the cylinder with the column space, a piston 4, which interacts with its lower conical part with centering elements made in the form of split petals of the conical sleeve 5, having a groove from the outside on the perimeter. The cylindrical part of the sleeve 5 is rigidly connected with the casing 1.

Для сборки поршень 4 (см. фиг.2-3) имеет по всей длине продольную прорезь. For assembly, the piston 4 (see FIGS. 2-3) has a longitudinal slot along the entire length.

Центратор работает следующим образом. The centralizer works as follows.

После спуска обсадной колонны 1 в скважину вместе с установленными на ней центраторами под действием давления тампонажного раствора сверху вниз движется продавочная пробка, которая проходя по обсадной трубе 1 центратора ломает пробку 3. После этого через отверстия открывается доступ внутриколонной жидкости в полость цилиндра 2. Под действием перепада давления заколонной и внутриколонной жидкостей на торец рабочего поршня 4 последний начинает перемещаться вниз. При этом нижняя коническая поверхность поршня 4 воздействует на лепестка конической втулки 5, которые преодолевая упругость материала в зоне проточки, расположенной с внешней стороны втулки, раздвигаются в радиальном направлении и упираются в стенку скважины, устанавливая обсадную колонну оксиально ее оси. After the casing 1 is lowered into the well, along with the centralizers installed under it, the squeeze plug moves from top to bottom under pressure of the cement slurry, which, passing through the casing 1 of the centralizer, breaks the plug 3. After that, the entry of the column fluid into the cavity of the cylinder 2 is opened. the differential pressure of the annular and intra-annular liquids on the end face of the working piston 4, the latter begins to move down. In this case, the lower conical surface of the piston 4 acts on the petal of the conical sleeve 5, which, overcoming the elasticity of the material in the groove zone located on the outside of the sleeve, are moved apart in the radial direction and abut against the borehole wall, setting the casing axially axially to its axis.

Claims (2)

1. Центратор обсадной колонны, включающий расположенные на обсадной колонне цилиндр, срезную пробку, сообщающую полость цилиндра с внутриколонной, поршень, центрирующие элементы, отличающийся тем, что цилиндр жестко связан с обсадной колонной, поршень в нижней части выполнен коническим, а центрирующие элементы выполнены в виде разрезных лепестков конической втулки, имеющей с внешней стороны по периметру проточку, при этом цилиндрическая часть конической втулки жестко связана с обсадной колонной, а нижняя коническая часть поршня установлена с возможностью взаимодействия с разрезными лепестками конической втулки. 1. The casing centralizer, including a cylinder located on the casing, a shear plug communicating the cylinder cavity with the casing, a piston, centering elements, characterized in that the cylinder is rigidly connected to the casing, the piston in the lower part is made conical, and the centering elements are made in in the form of split petals of a conical sleeve having a groove from the outside along the perimeter, while the cylindrical part of the conical sleeve is rigidly connected to the casing, and the lower conical part of the piston is installed Lena with the possibility of interaction with split petals of the conical sleeve. 2. Центратор по п. 1, отличающийся тем, что поршень выполнен с продольной прорезью. 2. The centralizer according to claim 1, characterized in that the piston is made with a longitudinal slot.
RU2000107267A 2000-03-24 2000-03-24 Casing centralizer RU2209921C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000107267A RU2209921C2 (en) 2000-03-24 2000-03-24 Casing centralizer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000107267A RU2209921C2 (en) 2000-03-24 2000-03-24 Casing centralizer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000107267A RU2000107267A (en) 2002-01-20
RU2209921C2 true RU2209921C2 (en) 2003-08-10

Family

ID=29245167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000107267A RU2209921C2 (en) 2000-03-24 2000-03-24 Casing centralizer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2209921C2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4364587A (en) Safety joint
WO2001098622A1 (en) Centraliser
US5067568A (en) Well perforating gun
RU2209921C2 (en) Casing centralizer
CA2720489C (en) Hydraulically set liner hanger
RU2117747C1 (en) Bore-hole reamer
RU2176719C2 (en) Casing string centralizer
RU2305749C1 (en) Packer
RU2034128C1 (en) Casing string centralizer
RU2191881C2 (en) Casing centralizer
RU2014443C1 (en) Device for applying depression to bed
SU1155716A1 (en) Drill string disconnector
SU1670094A1 (en) Blowout preventer
SU1680936A1 (en) Device for boreholes support
RU15491U1 (en) PACKER DRILLED
SU781320A1 (en) Packer
SU1320394A1 (en) Disconnector
RU2275489C2 (en) Hydromechanical centralizer
SU1518489A1 (en) Container of closure plug for stagewise cementing sleeves
RU2196872C1 (en) Plugging bailer
US2671514A (en) Well tool
SU1439204A1 (en) Drilling tool
SU1506082A1 (en) Apparatus for o-ring cementing of inclined directional wells
SU1698420A1 (en) Packer
SU1377370A1 (en) Wellhead sealing arrangement