RU2374422C1 - Borehole equipment centraliser - Google Patents

Borehole equipment centraliser Download PDF

Info

Publication number
RU2374422C1
RU2374422C1 RU2008127377/03A RU2008127377A RU2374422C1 RU 2374422 C1 RU2374422 C1 RU 2374422C1 RU 2008127377/03 A RU2008127377/03 A RU 2008127377/03A RU 2008127377 A RU2008127377 A RU 2008127377A RU 2374422 C1 RU2374422 C1 RU 2374422C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mandrel
swage
centraliser
case
borehole equipment
Prior art date
Application number
RU2008127377/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рауф Нухович Рахманов (RU)
Рауф Нухович Рахманов
Фарит Фоатович Ахмадишин (RU)
Фарит Фоатович Ахмадишин
Анатолий Вениаминович Киршин (RU)
Анатолий Вениаминович Киршин
Илгам Нухович Рахманов (RU)
Илгам Нухович Рахманов
Ильгиз Камаевич Кашапов (RU)
Ильгиз Камаевич Кашапов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
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 "Татнефть" им. В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority to RU2008127377/03A priority Critical patent/RU2374422C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2374422C1 publication Critical patent/RU2374422C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: oil-and-gas production.
SUBSTANCE: invention related to oil-and-gas production, particularly to devices for centralising borehole equipment. Borehole equipment centraliser consists of case with a central a canal, top and bottom connection threads, top and bottom projections between each locate swage which is able to rotate on a external surface of case, sealing at the ends relatively to case, in case walls create end-to-end canals within swage limits and install slips on the its external surface evenly along perimeter. Swage between ends execute in a shape of thin-walled void cylinder with longitudinal cuts between which slips to be fixed, inside the thin-walled cylinder install elastic hose equipped with antiflow opposite to cuts, hermetically fixed to swage ends, at the same time one of the swage ends perform limited ability to move longwise towards another one. Described above borehole equipment centraliser advantages are in its simple in design and reliability.
EFFECT: centraliser provides reliable stabilisation of borehole equipment, especially in sloped and horizontal wells, avoid its fluctuation and vibration during a process, which enables to perform high quality borehole works.
3 dwg

Description

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для центрирования внутрискважинного оборудования.The proposal relates to the oil and gas industry, namely, devices for centering downhole equipment.

Известен "Центратор" (патент US №4284154, Е21В 17/10, приор. 18.08.1981 г.), содержащий корпус с присоединительными резьбами и вращающейся оправкой с продольными выборками, расположенной в пределах корпуса, при этом между корпусом и оправкой расположено несколько опор вращения, износостойкие плашки с полостями, расположенные по периметру в продольных выборках оправки, направляющие, установленные со скользящей посадкой в полостях плашек, при этом каждая плашка оснащена выталкивающей радиально наружу пружинной шайбой, установленной в одной из его полостей.The well-known "Centralizer" (US patent No. 4284154, E21B 17/10, prior. 08/18/1981), comprising a housing with connecting threads and a rotating mandrel with longitudinal samples located within the housing, while several supports are located between the housing and the mandrel rotation, wear-resistant dies with cavities located around the perimeter in the longitudinal samples of the mandrel, guides installed with a sliding fit in the cavities of the dies, each die equipped with a radially outward spring washer installed in one of its polos Tei.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и высокое требование к точности изготовления, а также недостаточная надежность крепления плашек в оправке, т.к. удары устройства о стенки скважины при его осевом перемещении могут привести к обрыву используемых для этой цели зажимов и пластин и последующему вырыву плашек из оправки устройства.The disadvantage of this device is the design complexity and high requirement for manufacturing accuracy, as well as the insufficient reliability of mounting dies in the mandrel, because impacts of the device against the walls of the well during its axial movement can lead to the breakage of the clamps and plates used for this purpose and the subsequent tearing of the dies from the mandrel of the device.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Центратор скважинного оборудования» (патент ПМ RU №65099, Е21В 17/10, опубл. Бюл. №21 от 27.07.2007 г.), содержащий корпус с центральным каналом, верхней и нижней присоединительными резьбами и верхним и нижним выступами, между которыми с возможностью вращения на наружной поверхности корпуса размещена оправка, загерметизированная по концам относительно корпуса, в стенках которого выполнены сквозные каналы в пределах концов оправки, причем на наружной поверхности оправки равномерно по периметру установлены плашки.The closest in technical essence and the achieved result is “Centralizer of downhole equipment” (patent PM RU No. 65099, ЕВВ 17/10, publ. Bull. No. 21 dated 07/27/2007), comprising a housing with a central channel, upper and lower connecting threads and upper and lower protrusions, between which a mandrel is placed rotatably on the outer surface of the housing, sealed at the ends relative to the housing, in the walls of which there are through channels within the ends of the mandrel, and on the outer surface of the mandrel uniformly around the perimeter of the die set.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции и его недостаточная надежность, проявляющаяся в низкой центрирующей способности по отношению к продольной оси (особенно наклонно направленных и горизонтальных) скважины из-за того, что механизм поджатия центрирующих плашек допускает поперечные перемещения и наклоны корпуса центратора. Дополнительные усилия от давления на плашки недостаточны, так как действуют на небольшие площади. Как следствие, снижается точность направления движения центрируемого оборудования при работе (например, расширителя при фрезеровке колонны), отсутствует необходимая жесткость при работе между колонной и центрируемым оборудованием. В результате возникают вибрация, удары и, как следствие, преждевременный выход из строя центрируемого оборудования.The disadvantage of this device is the design complexity and its lack of reliability, which is manifested in the low centering ability with respect to the longitudinal axis (especially inclined and horizontal) of the well due to the fact that the mechanism of preloading the centering dies allows lateral movements and tilts of the centralizer body. Additional efforts from pressure on the dies are insufficient, since they act on small areas. As a result, the accuracy of the direction of movement of the centered equipment during operation (for example, the expander when milling the column) is reduced, there is no necessary rigidity when working between the column and the centered equipment. As a result, vibration, shock and, as a result, premature failure of the centered equipment occur.

Технической задачей предлагаемого центратора скважинного оборудования является упрощение конструкции и повышение надежности его работы.The technical task of the proposed centralizer downhole equipment is to simplify the design and increase the reliability of its work.

Техническая задача решается центратором скважинного оборудования, содержащим корпус с центральным каналом, верхней и нижней присоединительными резьбами и верхним и нижним выступами, между которыми с возможностью вращения на наружной поверхности корпуса размещена оправка, загерметизированная по концам относительно корпуса, в стенках которого выполнены сквозные каналы в пределах концов оправки, причем на наружной поверхности оправки равномерно по периметру установлены плашки.The technical problem is solved by the downhole equipment centralizer, comprising a housing with a central channel, upper and lower connecting threads and upper and lower protrusions, between which a mandrel is sealed at the outer surface of the housing, sealed at the ends relative to the housing, in the walls of which there are through channels within the ends of the mandrel, and on the outer surface of the mandrel uniformly installed along the perimeter of the die.

Новым является то, что оправка между концами выполнена в виде тонкостенного полого цилиндра с продольными разрезами, между которыми зафиксированы плашки, а внутри тонкостенного цилиндра размещен эластичный рукав с антизатекателями напротив разрезов, зафиксированный герметично на концах оправки, при этом один из концов оправки выполнен с возможностью продольного ограниченного перемещения в сторону от другого конца.What is new is that the mandrel between the ends is made in the form of a thin-walled hollow cylinder with longitudinal cuts between which the dies are fixed, and inside the thin-walled cylinder there is an elastic sleeve with anti-seals opposite the cuts, hermetically fixed at the ends of the mandrel, while one of the ends of the mandrel is made with the possibility longitudinal limited movement away from the other end.

На фиг.1 изображен центратор скважинного оборудования.Figure 1 shows the centralizer of downhole equipment.

На фиг.2 - разрез Б-Б по фиг.1.Figure 2 is a section bB in figure 1.

На фиг.3 - выноска А по фиг.2.Figure 3 - callout And figure 2.

Центратор скважинного оборудования (центратор) содержит корпус 1 (см. фиг.1) с центральным каналом 2, верхней 3 и нижней 4 присоединительными резьбами, верхним 5 и нижним 6 выступами, между которыми с возможностью вращения на наружной поверхности 7 и 8 корпуса 1 размещена оправка 9, загерметизированная по концам 10 и 11 уплотнителями 12, в стенках которого выполнены сквозные отверстия 13 в пределах концов 10 и 11 оправки 9. Оправка 9 между концами 10 и 11 выполнена в виде тонкостенного полого цилиндра с продольными разрезами 14, между которыми продольно и равномерно по периметру зафиксированы плашки 15, а внутри ее размещен эластичный рукав 16 с антизатекателями 17 (фиг.2) напротив разрезов 14, зафиксированный герметично на концах 10 (фиг.1) и 11, например, втулками 18. Один из концов 10 или 11 (на фиг.1 не показан) оправки 9 соединен с корпусом 1, например, с помощью шарнирного замка 19 в виде шарикоподшипника, размешенного между уплотнителями 12. Диаметр поверхности 7 корпуса 1 больше диаметра поверхности 8, вследствие этого образуется упор 20 для конца 11 (или 10 - на фиг.1 не показан) оправки 9. Нижний выступ 6 образуют наворачиванием на резьбу корпуса 1 переводника 21. Между концами 10 и 11 оправка 9 с плашками 15 (между продольными разрезами 14) изготавливается в виде участков 22 из упруго-деформируемого материала, а ее максимальный наружный диаметр по плашкам 15 равен, в рабочем положении, внутреннему диаметру скважины. Оправку 9 можно изготавливать из цельной заготовки. Антизатекатели 17 выполняют из тонколистового упруго-деформируемого (пружинного) материала. В них могут выполняться ограничители 23 для их ориентирования относительно продольных разрезов 14 (фиг.3). На поверхности плашек 15 можно наносить износостойкий материал. Эластичный рукав 16 изготавливают из прорезиненного материала, способного работать в скважинной среде.The downhole equipment centralizer (centralizer) comprises a housing 1 (see FIG. 1) with a central channel 2, upper 3 and lower 4 connecting threads, upper 5 and lower 6 protrusions, between which are rotatably mounted on the outer surface 7 and 8 of housing 1 the mandrel 9, sealed at the ends 10 and 11 with seals 12, in the walls of which there are through holes 13 within the ends 10 and 11 of the mandrel 9. The mandrel 9 between the ends 10 and 11 is made in the form of a thin-walled hollow cylinder with longitudinal sections 14, between which are longitudinal and rav the dies 15 are numbered around the perimeter, and inside it there is an elastic sleeve 16 with anti-seals 17 (Fig. 2) opposite the cuts 14, which is tightly fixed at the ends 10 (Fig. 1) and 11, for example, with bushings 18. One of the ends 10 or 11 (not shown in FIG. 1), the mandrel 9 is connected to the housing 1, for example, by means of a hinge lock 19 in the form of a ball bearing placed between the seals 12. The diameter of the surface 7 of the housing 1 is larger than the diameter of the surface 8, as a result of which a stop 20 is formed for the end 11 ( or 10 - not shown in Fig. 1) of the mandrel 9. The lower protrusion 6 form by screwing on the thread of the housing 1 of the adapter 21. Between the ends 10 and 11, the mandrel 9 with the dies 15 (between the longitudinal sections 14) is made in the form of sections 22 from an elastically deformable material, and its maximum outer diameter over the dies 15 is equal, in the working position, to the internal well diameter. The mandrel 9 can be made from a single piece. Anti-leakage 17 is made of thin-sheet elastically deformable (spring) material. Limiters 23 can be made in them to orient them relative to longitudinal sections 14 (Fig. 3). Wear resistant material can be applied to the surface of the dies 15. An elastic sleeve 16 is made of a rubberized material capable of operating in a downhole environment.

Центратор работает следующим образом.The centralizer works as follows.

Центратор соединяют со скважинным оборудованием 24 (фиг.1) (расширитель, развальцеватель и др. - не показаны) при помощи присоединительной резьбы 4, а с колонной бурильных труб 25 - резьбой 3. При спуске в скважину центратор движется вместе со скважинным оборудованием поступательно, центрируя их относительно стенок скважины (не показаны). Наибольший вылет плашек 15, в рабочем положении, ограничен взаимодействием конца 11 (или 10) оправки 9 с упором 20 корпуса 1.The centralizer is connected to the downhole equipment 24 (Fig. 1) (expander, flare, and others are not shown) using a connecting thread 4, and with a drill pipe string 25, thread 3. When descending into the well, the centralizer moves with the downhole equipment translationally, centering them relative to the walls of the well (not shown). The greatest departure of the dies 15, in the working position, is limited by the interaction of the end 11 (or 10) of the mandrel 9 with the stop 20 of the housing 1.

Внутрь колонны бурильных труб 25 с помощью бурового насоса подают промывочную жидкость и начинают вращать колонну бурильных труб и скважинное оборудование. Промывочная жидкость по центральному каналу 2 корпуса 1 отверстия 13 попадает внутрь оправки 9 и давлением распирает эластичный рукав 16 с участками 22 тонкостенного цилиндра с плашками 15 между продольными разрезами 14 к стенкам скважины. Вследствие того, что оправка 9 соединена с подвижным концом 11 (или 10), при его перемещении в сторону другого конца 10 (или 11) до упора 20, все плашки 15 вместе с оправкой 9 расширяются синхронно, что очень важно при работе в горизонтальных и горизонтально-наклонных скважинах, когда скважинное оборудование лежит на одной из стенок скважины. Под действием давления на плашки 15 оправки 9 скважинное оборудование приподнимается и центруется относительно оси скважины. Оправка 9 с плашками 15 при этом совершает преимущественно поступательное движение из-за верхнего замка 19 и наличия сил трения плашек 15 о стенки скважины, а наружные поверхности 7 и 8 корпуса 1 вращаются в сопряжениях концов 10 и 11 оправки 9. Действующее давление жидкости увеличивает степень прижатия плашек 5 к стенкам скважины, что улучшает центрацию скважинного оборудования и уменьшает радиальное биение вращающегося инструмента, надежно центрируя его относительно оси скважины, что особенно важно при высоких нагрузках. Выступы 5 и 6 предохраняют оправку 9 от внешних воздействий. Антизатекатели 17 препятствуют затеканию материала рукава 16 в продольные пазы 14 оправки 9.Inside the drill string 25, drilling fluid is supplied by a mud pump, and the drill string and downhole equipment begin to rotate. The flushing fluid along the central channel 2 of the housing 1 of the hole 13 enters the mandrel 9 and presses the elastic sleeve 16 with sections 22 of the thin-walled cylinder with dies 15 between the longitudinal sections 14 to the walls of the well. Due to the fact that the mandrel 9 is connected to the movable end 11 (or 10), when it moves towards the other end 10 (or 11) to the stop 20, all the dies 15 together with the mandrel 9 expand synchronously, which is very important when working in horizontal and horizontal-deviated wells, when the downhole equipment lies on one of the walls of the well. Under the action of pressure on the dies 15 of the mandrel 9, the downhole equipment is lifted and centered relative to the axis of the well. The mandrel 9 with dies 15 in this case performs mainly translational motion due to the upper lock 19 and the presence of friction forces of the dies 15 against the borehole walls, and the outer surfaces 7 and 8 of the housing 1 rotate in conjugations of the ends 10 and 11 of the mandrel 9. The effective fluid pressure increases the degree pressing the dies 5 to the walls of the well, which improves the centering of the downhole equipment and reduces the radial runout of a rotating tool, reliably centering it relative to the axis of the well, which is especially important at high loads. The protrusions 5 and 6 protect the mandrel 9 from external influences. Anti-leakage 17 prevent the flow of material of the sleeve 16 into the longitudinal grooves 14 of the mandrel 9.

Преимущество предлагаемого центратора скважинного оборудования заключается в том, что он прост по конструкции и надежен в работе. Центратор обеспечивает надежную стабилизацию скважинного оборудования, особенно в наклонных и горизонтальных скважинах, исключает его колебания и вибрации при работе, что позволяет обеспечить высокое качество внутрискважинных работ.The advantage of the proposed centralizer downhole equipment is that it is simple in design and reliable in operation. The centralizer provides reliable stabilization of downhole equipment, especially in deviated and horizontal wells, eliminates its vibrations and vibrations during operation, which ensures high quality downhole operations.

Claims (1)

Центратор скважинного оборудования, содержащий корпус с центральным каналом, верхней и нижней присоединительными резьбами и верхним и нижним выступами, между которыми с возможностью вращения на наружной поверхности корпуса размещена оправка, загерметизированная по концам относительно корпуса, в стенках которого выполнены сквозные каналы в пределах концов оправки, причем на наружной поверхности оправки равномерно по периметру установлены плашки, отличающийся тем, что оправка между концами выполнена в виде тонкостенного полого цилиндра с продольными разрезами, между которыми зафиксированы плашки, а внутри тонкостенного цилиндра размещен эластичный рукав с антизатекателями напротив разрезов, зафиксированный герметично на концах оправки, при этом один из концов оправки выполнен с возможностью ограниченного продольного перемещения в сторону от другого конца. A downhole equipment centralizer comprising a body with a central channel, upper and lower connecting threads and upper and lower protrusions, between which a mandrel is sealed at the outer surface of the body, rotatable at its ends relative to the body, in the walls of which there are through channels within the ends of the mandrel, moreover, on the outer surface of the mandrel, dies are installed uniformly around the perimeter, characterized in that the mandrel between the ends is made in the form of a thin-walled hollow cylinder ra with longitudinal slits between which the fixed dies and is placed within the thin-walled cylinder with an elastic sleeve antizatekatelyami opposite sections, hermetically fixed to the ends of the mandrel, with one end of the mandrel is configured for limited longitudinal movement in the direction from the other end.
RU2008127377/03A 2008-07-04 2008-07-04 Borehole equipment centraliser RU2374422C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008127377/03A RU2374422C1 (en) 2008-07-04 2008-07-04 Borehole equipment centraliser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008127377/03A RU2374422C1 (en) 2008-07-04 2008-07-04 Borehole equipment centraliser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2374422C1 true RU2374422C1 (en) 2009-11-27

Family

ID=41476732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008127377/03A RU2374422C1 (en) 2008-07-04 2008-07-04 Borehole equipment centraliser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2374422C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199853U1 (en) * 2018-10-07 2020-09-22 Андрей Анатольевич Семков Centralizer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU199853U1 (en) * 2018-10-07 2020-09-22 Андрей Анатольевич Семков Centralizer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190330931A1 (en) Downhole auxiliary drilling apparatus
RU2722090C1 (en) System for directional drilling by rotary method with active stabilizer
CN108412420B (en) Pulsation type composite impactor
CN110513054B (en) Underground shock absorber
RU2441130C2 (en) Hydraulic calibrator-centraliser
CN105221074B (en) A kind of drilling well antifriction instrument
US20150259997A1 (en) Torque Anchor to Prevent Rotation of Well Production Tubing, System for Pumping and Rotation Prevention, and Pumping Installation Equipped with Such a Torque Anchor
RU2374422C1 (en) Borehole equipment centraliser
CN111197463A (en) Oscillator
RU65550U1 (en) WELL EQUIPMENT CENTER
RU63845U1 (en) WELL EQUIPMENT CENTER
RU62419U1 (en) WELL EQUIPMENT CENTER
RU2738124C1 (en) Expander for simultaneous drilling and expansion of well shaft
CN107246238B (en) Integrated impact downhole power drilling tool
RU2466264C1 (en) Centring skid for sand jet perforator
CN113775300B (en) Reducing stabilizer and drilling tool
RU2741297C1 (en) Downhole motor with hydraulic controller (embodiments)
RU2411340C1 (en) Centraliser for split hole reamer
CN109424319B (en) Vertical drilling tool
RU65099U1 (en) WELL EQUIPMENT CENTER
CN109424321B (en) Pushing device for vertical drilling tool and vertical drilling tool
RU2421590C1 (en) Centraliser of downhole equipment
RU2274728C1 (en) Well head sealing device
RU2333345C1 (en) Device for cutting grooves in pipes and cutting pipes in well
CN105649546A (en) Downhole tool realizing stable impact effect through pressure pulses

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130705