RU2282705C1 - Casing pipe centrator - Google Patents
Casing pipe centrator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2282705C1 RU2282705C1 RU2004138152/03A RU2004138152A RU2282705C1 RU 2282705 C1 RU2282705 C1 RU 2282705C1 RU 2004138152/03 A RU2004138152/03 A RU 2004138152/03A RU 2004138152 A RU2004138152 A RU 2004138152A RU 2282705 C1 RU2282705 C1 RU 2282705C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- casing
- cementing
- casing pipe
- main
- centering elements
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при цементировании обсадных колонн в процессе строительства скважин.The invention relates to the mining industry and can be used for cementing casing strings during the construction of wells.
Известен центратор обсадной колонны, содержащий установленные на обсадной колонне рабочий цилиндр с поршнем, имеющим возможность взаимодействия с одним из концов центрирующих элементов, шарнирно связанных с другим концом обсадной колонны. На внутренней поверхности обсадной колонны установлены разрушаемые пробки. Поршень может взаимодействовать с коническим хвостовиком замкового поршня, который сопряжен с пружинным разрезным кольцом, жестко связанным с обсадной колонной. Центрирующие элементы выполнены в виде клиновидных рычагов, которые взаимодействуют с ответной поверхностью поршня рабочего цилиндра [1].Known casing centralizer containing a working cylinder mounted on the casing with a piston having the ability to interact with one of the ends of the centering elements pivotally connected to the other end of the casing. Destructible plugs are installed on the inner surface of the casing. The piston can interact with the tapered shank of the locking piston, which is mated to a split spring ring rigidly connected to the casing. The centering elements are made in the form of wedge-shaped levers that interact with the counter surface of the piston of the working cylinder [1].
Недостатком известного центратора является сложность конструкции и ненадежность в работе.A disadvantage of the known centralizer is the design complexity and unreliability in operation.
Известен также центратор обсадной колонны, содержащий расположенный на обсадной колонне рабочий цилиндр с кольцевым поршнем, выполненный с возможностью взаимодействия с одним из концов центрирующих элементов, шарнирно связанных другим концом с обсадной колонной, пружинное разрезное кольцо и разрушаемые пробки. Рабочий цилиндр верхним концом жестко связан с обсадной колонной. Нижний конец кольцевого поршня выполнен коническим и может взаимодействовать с центрирующими элементами, а пружинное кольцо установлено в радиальных пазах центрирующих элементов. Последние выполнены в виде рычагов с утолщениями круглого сечения на концах, противоположных кольцевому поршню. В поперечном сечении рычаги представляют собой секторы трубной заготовки. Их круглые утолщения образуют с обсадной колонной шарнирные соединения, которые обеспечивают возможность радиального отклонения рычагов относительно обсадной колонны [2]. Указанный известный центратор может быть принят в качестве прототипа.Also known is a casing centralizer comprising a working cylinder with an annular piston located on the casing, adapted to interact with one of the ends of the centering elements pivotally connected to the casing by the other end, a spring split ring and collapsible plugs. The slave cylinder with its upper end is rigidly connected to the casing. The lower end of the annular piston is made conical and can interact with the centering elements, and the spring ring is installed in the radial grooves of the centering elements. The latter are made in the form of levers with thickenings of circular cross-section at the ends opposite the annular piston. In cross section, the levers are sectors of a tube stock. Their round thickenings form hinges with the casing, which provide the possibility of radial deflection of the levers relative to the casing [2]. The specified known centralizer can be adopted as a prototype.
К недостаткам известного центратора следует отнести невозможность фиксации центрирующих элементов после стравливания избыточного давления из внутренней полости обсадной колонны. Как правило, на период ОЗЦ избыточное давление во внутренней полости обсадной колонны стравливают, чтобы обсадная колонна не испытывала радиальных деформаций, которые негативно влияют на ее сцепляемость с цементным камнем.The disadvantages of the known centralizer include the impossibility of fixing the centering elements after bleeding off the excess pressure from the inner cavity of the casing string. As a rule, overpressure in the inner cavity of the casing is etched off during the period of the bcc so that the casing does not experience radial deformations that adversely affect its adhesion to the cement stone.
Задачей настоящего изобретения является повышение надежности работы устройства за счет обеспечения надежной фиксации центрирующих элементов в раскрытом положении при проведении цементирования обсадной колонны.The objective of the present invention is to increase the reliability of the device by ensuring reliable fixation of the centering elements in the open position when cementing the casing.
Поставленная задача достигается в предлагаемом техническом решении за счет того, что устройство, состоящее из расположенного на наружной поверхности обсадной колонны рабочего цилиндра, верхним концом жестко связанного с ней, основных центрирующих элементов, выполненных в виде рычагов, поперечное сечение которых представляет собой сектор трубной заготовки, шарнирно связанных одним концом с обсадной колонной и установленных с возможностью радиального отклонения относительно нее, кольцевого поршня, размещенного внутри рабочего цилиндра, и разрушаемых пробок, установленных с внутренней стороны в радиальных каналах обсадной колонны, снабжено дополнительными центрирующими элементами, которые одним концом шарнирно связаны с нижним концом кольцевого поршня. Свободные концы основных и дополнительных центрирующих элементов попарно связаны между собой посредством шарнирных соединений. Угол, образованный осью каждого из основных центрирующих элементов с осью обсадной колонны, может составлять величину более 90°.The problem is achieved in the proposed technical solution due to the fact that the device consisting of a working cylinder located on the outer surface of the casing string, the upper end of which is rigidly connected to it, the main centering elements made in the form of levers, the cross section of which is a sector of the pipe billet, pivotally connected at one end to the casing and installed with the possibility of radial deviation relative to it, an annular piston placed inside the working cylinder ra, and destructible plugs installed on the inside in the radial channels of the casing, is equipped with additional centering elements, which at one end are pivotally connected to the lower end of the annular piston. The free ends of the main and additional centering elements are connected in pairs by means of articulated joints. The angle formed by the axis of each of the main centering elements with the axis of the casing may be more than 90 °.
Конструкция центратора обсадной колонны поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид устройства в транспортном положении, на фиг.2 - общий вид устройства в момент перемещения центрирующих элементов в радиальном положении, на фиг.3 - совмещение сечений А-А на фиг.1 и Б-Б на фиг.2.The design of the casing centralizer is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a general view of the device in the transport position, Fig. 2 is a general view of the device at the time of alignment of the centering elements in a radial position, Fig. 3 is a combination of sections AA in Fig. 1 and BB in FIG. 2.
Предлагаемое устройство состоит из обсадной трубы 1 с выполненными в ней сквозными радиальными каналами 2. С внутренней стороны радиальные каналы 2 закрыты установленными в них разрушаемыми пробками 3.The proposed device consists of a casing 1 with made through it radial channels 2. On the inside, the radial channels 2 are closed installed in them destructible plugs 3.
На концах обсадной трубы 1 установлены муфты 4 и 5. Верхний конец рабочего цилиндра 6 жестко связан с муфтой 4. Внутри рабочего цилиндра 6 размещен кольцевой поршень 7.At the ends of the casing 1, couplings 4 and 5 are installed. The upper end of the working cylinder 6 is rigidly connected to the coupling 4. An annular piston 7 is placed inside the working cylinder 6.
Основные 8 и дополнительные 9 центрирующие элементы одним концом шарнирно присоединены соответственно к муфте 5 и к нижней части поршня 7. Свободные концы основных 8 и дополнительных 9 центрирующих элементов попарно связаны между собой с помощью шарнирного соединения 10. Расстояние от центра шарнира 10 до оси обсадной трубы 1 больше, чем соответствующие расстояния до последней от остальных шарниров, за счет чего исключается возможность заклинивания центрирующих элементов в процессе работы устройства. Основные 8 и дополнительные 9 центрирующие элементы имеют возможность радиального отклонения относительно обсадной колонны, причем угол (α) между осью каждого из основных центрирующих элементов 8 с осью обсадной трубы 1 может составлять величину более 90°. Основные 8 и дополнительные 9 центрирующие элементы выполнены в виде рычагов, поперечное сечение которых представляет собой сектор трубной заготовки, на концах которых установлены шарнирные соединения.The main 8 and additional 9 centering elements at one end are pivotally connected respectively to the coupling 5 and to the lower part of the piston 7. The free ends of the main 8 and additional 9 centering elements are paired together using a swivel 10. The distance from the center of the hinge 10 to the axis of the casing 1 is greater than the corresponding distance to the last from the rest of the hinges, thereby eliminating the possibility of jamming of the centering elements during operation of the device. The main 8 and additional 9 centering elements have the ability to radially deviate relative to the casing, and the angle (α) between the axis of each of the main centering elements 8 with the axis of the casing 1 can be more than 90 °. The main 8 and an additional 9 centering elements are made in the form of levers, the cross section of which is a sector of a pipe billet, at the ends of which articulated joints are installed.
Центратор работает следующим образом.The centralizer works as follows.
После спуска в ствол скважины обсадной колонны с установленными на ней в расчетных местах центраторами начинают процесс цементирования. При прохождении продавочной пробки по обсадной трубе 1 происходит разрушение пробок 3. Через сквозные радиальные каналы 2 в обсадной трубе 1 продавочная жидкость попадает во внутреннюю полость рабочего цилиндра 6. Под действием избыточного давления жидкости поршень 7 начинает двигаться в осевом направлении относительно обсадной трубы 1. При этом поршень 7 перемещает дополнительные центрирующие элементы 9. Последние через шарнир 10 передают создаваемое усилие на связанные с ними основные центрирующие элементы 8. Основные 8 и дополнительные 9 центрирующие элементы раздвигаются в радиальном направлении и упираются в стенки ствола скважины, обеспечивая тем самым центрирование обсадной колонны. Отклонение основных центрирующих элементов 8 на угол более 90° обеспечивает невозможность их возвращения в исходное положение, т.е. произвольного "закрытия" центратора.After the casing is lowered into the borehole with centralizers installed on it in the calculated places, the cementing process begins. When the squeeze plug passes through the casing 1, the plugs 3 are destroyed. Through the radial passages 2 in the casing 1, the squeeze fluid enters the inner cavity of the working cylinder 6. Under the action of the excess pressure of the fluid, the piston 7 begins to move axially relative to the casing 1. this piston 7 moves the additional centering elements 9. The latter through the hinge 10 transmit the generated force to the associated main centering elements 8. The main 8 and additional 9 the centering elements are moved apart in the radial direction and abut against the walls of the borehole, thereby ensuring the alignment of the casing. The deviation of the main centering elements 8 at an angle of more than 90 ° makes it impossible to return to their original position, i.e. arbitrary "closure" of the centralizer.
После окончания процесса продавки цементного раствора избыточное давление внутри обсадной колонны на период ОЗЦ может быть полностью стравлено.After the cement grouting process has been completed, the overpressure inside the casing for the period of the SCC can be completely relieved.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ №2034128, Е 21 В 17/10, 1995.1. RF patent No. 2034128, Е 21 В 17/10, 1995.
2. Патент РФ №2176719, Е 21 В 17/10, 2001.2. RF patent №2176719, Е 21 В 17/10, 2001.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004138152/03A RU2282705C1 (en) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | Casing pipe centrator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004138152/03A RU2282705C1 (en) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | Casing pipe centrator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004138152A RU2004138152A (en) | 2006-06-10 |
RU2282705C1 true RU2282705C1 (en) | 2006-08-27 |
Family
ID=36712326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004138152/03A RU2282705C1 (en) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | Casing pipe centrator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2282705C1 (en) |
-
2004
- 2004-12-28 RU RU2004138152/03A patent/RU2282705C1/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004138152A (en) | 2006-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2315931A (en) | Liner hanger apparatus | |
US8579023B1 (en) | Composite downhole tool with ratchet locking mechanism | |
US8657004B2 (en) | Sliding stage cementing tool | |
US11125036B2 (en) | Downhole anchor mechanism | |
US2824613A (en) | Stop devices for well conduits | |
EP0913554A2 (en) | Method and apparatus for cementing a well | |
CN109869114B (en) | Packing type stage cementing device and operation method thereof | |
AU2015345113B2 (en) | Annular barrier with closing mechanism | |
US20050217866A1 (en) | Mono diameter wellbore casing | |
US11268347B2 (en) | Testable sliding sleeve valve | |
NL8003062A (en) | CEMENTING TOOLS. | |
US4522430A (en) | Quick connect coupler | |
CN102733773A (en) | Lead impression wear bushing | |
WO2006098631A1 (en) | Device and method for setting a bottom packer | |
CN111119747B (en) | Drilling string and drilling completion integrated method | |
RU2282705C1 (en) | Casing pipe centrator | |
RU2749138C1 (en) | Clamp sleeve with ball expandable seal and / or radially expandable petals | |
CN109869113B (en) | Packing type stage cementing device | |
RU2285109C1 (en) | Casing pipe centralizer | |
CN113090227B (en) | Multilayer quick-dissolving fracturing string | |
RU2376447C2 (en) | Anchor-centraliser of stepanov hydro-mechanical structure | |
CN114251067A (en) | Anchoring structure of downhole tool | |
RU2432447C1 (en) | Hydro-mechanical centraliser | |
RU2176719C2 (en) | Casing string centralizer | |
RU2471960C1 (en) | Mechanical packer installed with tension, with reserve removal systems |