RU2387791C1 - Downhole equipment centraliser - Google Patents

Downhole equipment centraliser Download PDF

Info

Publication number
RU2387791C1
RU2387791C1 RU2009111418/03A RU2009111418A RU2387791C1 RU 2387791 C1 RU2387791 C1 RU 2387791C1 RU 2009111418/03 A RU2009111418/03 A RU 2009111418/03A RU 2009111418 A RU2009111418 A RU 2009111418A RU 2387791 C1 RU2387791 C1 RU 2387791C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hollow rod
downhole equipment
cylinder
coupling
piston
Prior art date
Application number
RU2009111418/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Нигаматьян Хамитович Хамитьянов (RU)
Нигаматьян Хамитович Хамитьянов
Анатолий Вениаминович Киршин (RU)
Анатолий Вениаминович Киршин
Наиль Назымович Вильданов (RU)
Наиль Назымович Вильданов
Альберт Салаватович Ягафаров (RU)
Альберт Салаватович Ягафаров
Виталий Евгеньевич Пронин (RU)
Виталий Евгеньевич Пронин
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 RU2009111418/03A priority Critical patent/RU2387791C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2387791C1 publication Critical patent/RU2387791C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas production.
SUBSTANCE: downhole equipment centraliser comprising a hollow rod with a socket end, a coupling, a cylinder, a piston pusher and rams partially radially movable forward when travelling along the tapered case. Besides the coupling is provided from beneath; from the top, the hollow rod is equipped with a landing seat, and the cylinder wherein all the movable elements are provided, comprises ram windows and seats between the coupling and the landing seat while being designed to rotate and join a centre tube of the hollow rod; the tapered case is rigidly connected with the piston pusher spring-assisted from beneath to travel longitudinally downwards and rotate about the hollow rod.
EFFECT: rigid and reliable centering of the downhole equipment in the required interval.
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 обсадной колонны" (патент RU №2209921, Е21В 17/10, опубл. бюл. №22 от 10.08.2003 г.), включающий расположенные на обсадной колонне цилиндр, срезную пробку, сообщающую полость цилиндра с внутриколонной, поршень, центрирующие элементы, причем 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. Кроме этого поршень выполнен с продольной прорезью.The well-known "Casing Centralizer" (patent RU No. 2209921, ЕВВ 17/10, publ. Bulletin No. 22 of 08/10/2003), including a cylinder located on the casing, a shear plug, communicating the cylinder cavity with the casing, a piston, centering elements, the cylinder being rigidly connected to the casing, the piston in the lower part made conical, and the centering elements made in the form of split petals of the 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 d, and the lower conical part of the piston is installed with the possibility of interaction with split petals of the conical sleeve. In addition, the piston is made with a longitudinal slot.

Недостатком данного устройства является отсутствие механизма возврата центрирующих элементов в исходное транспортное положение, что может привести к их заклиниванию и аварийной ситуации. Кроме этого нет возможности вращения центрирующих элементов относительно обсадной колонны, что создает дополнительное сопротивление в процессе работы.The disadvantage of this device is the lack of a mechanism for returning the centering elements to their original transport position, which can lead to their jamming and emergency. In addition, there is no possibility of rotation of the centering elements relative to the casing, which creates additional resistance during operation.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Центратор бурильного инструмента» (патент RU №2151853, Е21В 17/10, опубл. бюл. №18 от 27.06.2000 г.), содержащий муфту, с которой соединен полый шток, крышку, плашки, установленные с возможностью перемещения по конусному корпусу, переводник с гидравлическими каналами и цилиндр, поршень толкатель, резиновое кольцо, четыре винта, манжету, стальное нажимное кольцо и башмак, причем перед входом в гидравлические каналы приварены фонари с отверстиями, внутри которых размещены тефлоновые шары, а поршень-толкатель разрезан на четыре части по числу плашек центратора.The closest in technical essence and the achieved result is the “Drill tool centralizer” (patent RU No. 2151853, ЕВВ 17/10, publ. Bulletin No. 18 dated 06/27/2000), containing a coupling with which the hollow rod, cover, is connected, dies mounted for movement along the conical body, a sub with hydraulic channels and a cylinder, a piston pusher, a rubber ring, four screws, a cuff, a steel pressure ring and a shoe, and lanterns with holes inside of which are placed Teflon are welded in front of the hydraulic channels new balls, and the plunger piston is cut into four parts by the number of centralizer dies.

Недостатком данного устройства является то, что центрирующие элементы в процессе работы бурильного инструмента вращаются вместе с колонной бурильных труб, что создает дополнительное сопротивление и вибрацию в процессе работы и уменьшает ресурс работы плашек центратора. Как следствие, снижается точность направления движения центрируемого оборудования при работе (например, расширителя при расширении ствола скважины). Кроме этого в процессе спуска инструмента в заданный интервал возможен самопроизвольный выход центрирующих элементов в рабочее положение, так как они не фиксируются в транспортном положении, что может привести к их заклиниванию и аварийной ситуации.The disadvantage of this device is that the centering elements during operation of the drilling tool rotate together with the drill pipe string, which creates additional resistance and vibration during operation and reduces the life of the centralizer dies. As a result, the accuracy of the direction of movement of the centered equipment during operation is reduced (for example, an expander when expanding the wellbore). In addition, during the descent of the tool at a predetermined interval, the centering elements can spontaneously exit to the working position, since they are not fixed in the transport position, which can lead to jamming and an emergency.

Технической задачей предлагаемого центратора является создание надежного с высоким рабочим ресурсом устройства, срабатывающего в требуемом интервале, обеспечивающего точное жесткое центрирование с равномерным распределением усилий и, как следствие, точное направление движения скважинного оборудования и снижение его вибраций.The technical task of the proposed centralizer is to create a reliable device with a high working life that works in the required interval, providing accurate rigid centering with an even distribution of forces and, as a result, the exact direction of movement of the downhole equipment and reducing its vibrations.

Техническая задача решается центратором скважинного оборудования, включающим полый шток с муфтой, конусный корпус, цилиндр, поршень-толкатель и плашки, выполненные с возможностью ограниченного радиального выдвижения при перемещении по конусному корпусу.The technical problem is solved by the centralizer of the downhole equipment, including a hollow rod with a sleeve, a conical body, a cylinder, a piston-pusher and dies made with the possibility of limited radial extension when moving along the conical body.

Новым является то, что муфта расположена снизу, полый шток сверху оснащен упором, а цилиндр, в котором размещены все подвижные элементы, оснащен окнами под плашки и установлен между муфтой и упором с возможностью вращения и сообщен с центральным каналом полого штока, при этом конусный корпус жестко соединен с подпружиненным снизу поршнем-толкателем с возможностью продольного перемещения вниз и вращения относительно полого штока.What is new is that the coupling is located at the bottom, the hollow rod is equipped with a stop at the top, and the cylinder, in which all movable elements are placed, is equipped with ram windows and rotatably mounted between the coupling and the stop and communicated with the central channel of the hollow rod, while the conical body rigidly connected to the spring-loaded bottom piston-pusher with the possibility of longitudinal movement down and rotation relative to the hollow rod.

На фиг.1 изображен центратор скважинного оборудования, общий вид с осевым разрезом в транспортном положении, на фиг.2 - общий вид с осевым разрезом в рабочем положении, на фиг.3 - сечение А-А.Figure 1 shows the centralizer of the downhole equipment, a General view with an axial section in the transport position, Figure 2 is a General view with an axial section in the working position, Figure 3 is a section aa.

Центратор скважинного оборудования содержит полый шток 1 (см. фиг.1 и 2), сверху оснащенный упором 2, конусный корпус 3, плашки 4, выполненные с возможностью ограниченного радиального выдвижения при перемещении по конусному корпусу 3 и находящиеся с ним в зацеплении посредством «ласточкиного хвоста» 5. Конусный корпус 3 жестко соединен с поджатым снизу пружиной 6 поршнем-толкателем 7. Полый шток 1 снизу соединен с муфтой 8, а между упором 2 и муфтой 8 с возможностью вращения расположен цилиндр 9, оснащенный окнами 10 под плашки 4. Для передачи гидравлического давления на поршень-толкатель 7 в полом штоке 1 выполнено отверстие 11. Для соединения с колонной бурильных труб и центрируемого скважинного оборудования (на чертеже не показаны) центратор имеет присоединительные резьбы 12. Возврат плашек 4 и поршня-толкателя 7 в исходное транспортное положение происходит посредством усилия пружины 6, через толкатели 13 (см. фиг.2), жестко соединенные с конусным корпусом 3.The downhole equipment centralizer contains a hollow rod 1 (see FIGS. 1 and 2), equipped with a stop 2 on top, a cone body 3, and dies 4 made with limited radial extension when moving along the cone body 3 and engaged with it by means of a “dovetail” tail "5. The conical body 3 is rigidly connected to the piston-pusher 7. The hollow rod 1 is connected from below to the sleeve 8 and, between the stop 2 and the sleeve 8, a cylinder 9 is located with the possibility of rotation, equipped with windows 10 for dies 4. For hydraulic transmission In order to connect the drill pipe and the centered downhole equipment (not shown), the centralizer has connecting threads 12. The dies 4 and the piston-pusher 7 return to their original transport position. by the force of the spring 6, through the pushers 13 (see figure 2), rigidly connected to the conical body 3.

Центратор скважинного оборудования работает следующим образом. Центратор устанавливают непосредственно перед скважинным оборудованием (расширитель, развальцеватель и др. на чертеже не показаны) при помощи присоединительных резьб 12 (см. фиг.1). Затем на колонне бурильных труб скважинное оборудование вместе с центратором спускают в заданный интервал, в котором необходимо производить расширение ствола скважины (на чертеже не показаны), развальцовку или другие операции. При этом плашки 4 центратора скрыты в окнах 10 цилиндра 9 и не касаются стенок скважины благодаря усилию пружины 6.Centralizer downhole equipment operates as follows. The centralizer is installed directly in front of the downhole equipment (expander, flare, etc. not shown in the drawing) using connecting threads 12 (see figure 1). Then, on the drill pipe string, the downhole equipment, together with the centralizer, is lowered to a predetermined interval in which it is necessary to expand the wellbore (not shown in the drawing), flaring or other operations. In this case, the centralizer dies 4 are hidden in the windows 10 of the cylinder 9 and do not touch the well walls due to the force of the spring 6.

После этого внутрь колонны бурильных труб с помощью бурового насоса подают промывочную жидкость и начинают вращать колонну бурильных труб и скважинное оборудование. Через отверстие 11 в полом штоке 1 гидравлическая жидкость передает давление на поршень-толкатель 7, жестко соединенный с конусным корпусом 3, на котором посредством «ласточкиного хвоста» 5 установлены плашки 4. Сжимая пружину 6 через толкатели 13 (см. фиг.2), поршень-толкатель 7 совершает продольное перемещение вниз на ограниченное сжатием пружины 6 расстояние, тем самым выводя плашки 4 (см. фиг.3) благодаря конусному корпусу 3 на определенное расстояние в радиальном направлении, надежно центрируя тем самым скважинное оборудование относительно оси скважины во время работы. Цилиндр 9 (см. фиг.2), в котором размещены все подвижные элементы, расположен между упором 2 полого штока 1 и муфтой 8 с возможностью вращения относительно полого штока 1. В результате этого центрирующие элементы совершают преимущественно поступательное движение, вращение цилиндра 9 отсутствует из-за наличия сил трения плашек 4 о стенки скважины, что позволяет им оставаться неподвижными относительно стенок скважины, предотвращая тем самым износ поверхности плашек 4 и увеличивая ресурс работы центратора в целом. После того, как проработан заданный интервал скважины, буровой насос выключают, давление сбрасывается, и пружина 6 возвращает плашки 4 (см. фиг.1) с конусным корпусом 3 и поршнем-толкателем 7 в исходное транспортное положение. Затем инструмент поднимают на устье скважины.After that, flushing fluid is fed into the drill string using a mud pump, and the drill string and downhole equipment begin to rotate. Through the hole 11 in the hollow stem 1, the hydraulic fluid transmits pressure to the piston-pusher 7, which is rigidly connected to the conical body 3, on which the dies 4 are installed by means of the “swallow tail” 5. Compressing the spring 6 through the pushers 13 (see figure 2), the piston-pusher 7 performs a longitudinal downward movement limited by compression of the spring 6, thereby bringing the dies 4 (see Fig. 3), thanks to the conical body 3, to a certain distance in the radial direction, thereby reliably centering the downhole equipment relative to and wells during operation. Cylinder 9 (see FIG. 2), in which all movable elements are placed, is located between the stop 2 of the hollow rod 1 and the coupling 8 with the possibility of rotation relative to the hollow rod 1. As a result, the centering elements perform a translational movement, the rotation of the cylinder 9 is absent - due to the presence of friction forces of the dies 4 on the well walls, which allows them to remain stationary relative to the well walls, thereby preventing wear on the surface of the dies 4 and increasing the life of the centralizer as a whole. After the predetermined interval of the well has been worked out, the mud pump is turned off, the pressure is released, and the spring 6 returns the dies 4 (see FIG. 1) with the conical body 3 and the piston-pusher 7 to the initial transport position. Then the tool is raised at the wellhead.

Данная конструкция обеспечивает жесткое и надежное центрирование скважинного оборудования в требуемом интервале, исключая несанкционированные срабатывания, колебания и вибрации этого оборудования во время проведения скважинных работ, что в совокупности позволяет качественно производить все работы с высоким рабочим ресурсом самого устройства.This design provides a rigid and reliable centering of downhole equipment in the required interval, eliminating unauthorized operations, vibrations and vibrations of this equipment during downhole operations, which together allows high-quality performance of all work with a high working resource of the device itself.

Claims (1)

Центратор скважинного оборудования, включающий полый шток с муфтой, конусный корпус, цилиндр, поршень-толкатель и плашки, выполненные с возможностью ограниченного радиального выдвижения при перемещении по конусному корпусу, отличающийся тем, что муфта расположена снизу, полый шток сверху оснащен упором, а цилиндр, в котором размещены все подвижные элементы, оснащен окнами под плашки и установлен между муфтой и упором с возможностью вращения и сообщен с центральным каналом полого штока, при этом конусный корпус жестко соединен с подпружиненным снизу поршнем-толкателем с возможностью продольного перемещения вниз и вращения относительно полого штока. A downhole equipment centralizer, including a hollow rod with a sleeve, a cone body, a cylinder, a pusher piston and dies made with limited radial extension when moving along the cone body, characterized in that the sleeve is located below, the hollow rod is equipped with a stop on top, and the cylinder in which all movable elements are placed, it is equipped with dice windows and is rotatably mounted between the coupling and the stop and communicated with the central channel of the hollow rod, while the conical body is rigidly connected to the spring bottom pusher with the possibility of longitudinal movement down and rotation relative to the hollow rod.
RU2009111418/03A 2009-03-27 2009-03-27 Downhole equipment centraliser RU2387791C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009111418/03A RU2387791C1 (en) 2009-03-27 2009-03-27 Downhole equipment centraliser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009111418/03A RU2387791C1 (en) 2009-03-27 2009-03-27 Downhole equipment centraliser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2387791C1 true RU2387791C1 (en) 2010-04-27

Family

ID=42672643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009111418/03A RU2387791C1 (en) 2009-03-27 2009-03-27 Downhole equipment centraliser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2387791C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2485275C1 (en) * 2012-01-19 2013-06-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Well reamer
CN103628824A (en) * 2013-11-05 2014-03-12 成都晟鑫机电设备有限公司 Drilling and cutting integrated drill pipe
RU2562635C1 (en) * 2014-05-06 2015-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Hydraulic and mechanical centraliser with changeable geometry of aligning elements
RU2677182C1 (en) * 2018-03-06 2019-01-15 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Centralizer of downhole equipment

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2485275C1 (en) * 2012-01-19 2013-06-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Well reamer
CN103628824A (en) * 2013-11-05 2014-03-12 成都晟鑫机电设备有限公司 Drilling and cutting integrated drill pipe
RU2562635C1 (en) * 2014-05-06 2015-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Hydraulic and mechanical centraliser with changeable geometry of aligning elements
RU2677182C1 (en) * 2018-03-06 2019-01-15 Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Centralizer of downhole equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2418147C1 (en) Calibrating device of extension-type well shaft
RU2387791C1 (en) Downhole equipment centraliser
CN105840126A (en) Linked-release hanger delivery tool
MXPA06012478A (en) A reciprocable impact hammer.
RU154511U1 (en) PACKER DRILLING WITH A LANDING TOOL
RU2586122C2 (en) Hydropercussion device
RU2518609C1 (en) Device for cutting out part of casing string in well
RU108084U1 (en) Borehole diverter
RU2395671C1 (en) Casing pipe perforating machine
RU154295U1 (en) PACKER DRILLED
RU92083U1 (en) CASING REPAIR DEVICE
RU2351743C1 (en) Pipe string holder
CN216841535U (en) Integrated abandoned well casing cutting fisher
RU2445431C1 (en) Well rounder
CN114215491A (en) Integrated abandoned well casing cutting fisher
RU2612166C1 (en) Expander
RU63839U1 (en) WELL EXPANDER
RU2336405C1 (en) Device to fix retractable drill tools in casing string
RU142089U1 (en) WEDGE HYDROMECHANICAL PERFORATOR
RU2522360C1 (en) Device for installation of profile packer in well
RU64255U1 (en) WELL EXPANDER
RU63840U1 (en) WELL EXPANDER
RU211044U1 (en) Wellbore reamer for profile cap
RU2445432C1 (en) Well rounder
RU2730077C1 (en) Wedge deflector

Legal Events

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

Effective date: 20140328