RU2422615C2

RU2422615C2 - Centraliser for casing string

Info

Publication number: RU2422615C2
Application number: RU2009131623/03A
Authority: RU
Inventors: Григорий Михайлович Копытов (RU); Григорий Михайлович Копытов; Андрей Григорьевич Копытов (RU); Андрей Григорьевич Копытов
Original assignee: Григорий Михайлович Копытов
Priority date: 2009-08-20
Filing date: 2009-08-20
Publication date: 2011-06-27
Also published as: RU2009131623A

Abstract

FIELD: oil and gas production.

SUBSTANCE: centraliser for casing string consists of hollow case made in form of two cylinder rings interconnected with centring elements. Flexible straps for turbulisation of rising flow of cement grout are arranged on cylinder rings at angle to their lengthwise axis.

EFFECT: raised quality of casing string cementing.

1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и используется при цементировании обсадной колонны в скважине.The invention relates to the oil and gas industry and is used for cementing a casing string in a well.

Известно устройство для центрирования обсадных колонн в скважине (а.с. СССР 1528892, кл. Е21В 17/10, опубл. 15.12.1989 г., Бюл. №46), содержащее разъемные муфты, в которых закреплены концы центрирующих планок. Муфты выполнены из секций, соединенных между собой проушинами, сквозь которые пропущены оси, а центрирующие планки имеют ограничители прогиба, направленные под углом к их оси.A device is known for centering casing strings in a well (a.s. USSR 1528892, class E21B 17/10, publ. 12/15/1989, Bull. No. 46), containing split couplings in which the ends of the centering strips are fixed. The couplings are made of sections interconnected by eyes through which axes are passed, and the centering bars have deflection limiters directed at an angle to their axis.

Недостатком данного центратора является то, что на участках сужения ствола скважины из-за ограничителей прогиба возможно неплотное прилегание центрирующих планок к колонне труб, а это в свою очередь затруднит прохождение обсадной колонны, вплоть до ее заклинивания. Также недостатком данного центратора является то, что в наклонном участке ствола скважины нижняя часть центратора может быть некачественно зацементирована, поскольку ограничители прогиба, обеспечивающие создание турбулентного потока жидкости, расположены в средней части центрирующих планок.The disadvantage of this centralizer is that in the areas of narrowing of the wellbore due to deflection limiters, the alignment of the centering strips to the pipe string may be loose, and this in turn will complicate the passage of the casing, up to its jamming. Another disadvantage of this centralizer is that in the inclined section of the wellbore, the lower part of the centralizer may be poorly cemented, since the deflection limiters providing for the creation of a turbulent fluid flow are located in the middle part of the centering bars.

Техническим результатом изобретения является устранение отмеченных недостатков с целью повышения эффективности и качества цементирования обсадных колонн в скважинах.The technical result of the invention is to eliminate the noted drawbacks in order to improve the efficiency and quality of cementing casing strings in wells.

Указанный технический результат достигается описываемым центратором для обсадной колонны, содержащим полый корпус, выполненным в виде двух цилиндрических колец, соединенных между собой центрирующими элементами.The specified technical result is achieved by the described casing centralizer containing a hollow body made in the form of two cylindrical rings interconnected by centering elements.

Новым является то, что для создания турбулизации восходящего потока цементного раствора как в верхней и нижней частях, так и по всей длине центратора, на цилиндрических кольцах под углом к их продольной оси размещены планки, которые выполняются упругими для обеспечения свободного прохождения центратора на участках сужения скважины за счет их прижимания к кольцам.New is that in order to create turbulization of the upward flow of cement both in the upper and lower parts, and along the entire length of the centralizer, trims are placed on the cylindrical rings at an angle to their longitudinal axis, which are made elastic to ensure free passage of the centralizer in the sections of the narrowing of the well due to their pressing to the rings.

Патентные исследования на новизну проводились ретроспективностью 20 лет. В результате поисков центраторы, аналогичные предложенному, с такой совокупностью существенных отличий не обнаружены. Следовательно, можно полагать, что заявляемый центратор удовлетворяет критериям «новизна» и практическая значимость. Промышленная применимость подтверждается описанием его конструкции и принципа его работы.Patent research on novelty has been conducted in retrospect for 20 years. As a result of the search, centralizers similar to the one proposed with such a combination of significant differences were not found. Therefore, we can assume that the inventive centralizer meets the criteria of "novelty" and practical significance. Industrial applicability is confirmed by a description of its design and its operating principle.

Приведенный чертеж поясняет суть изобретения. На чертеже изображен общий вид предлагаемого центратора.The drawing illustrates the essence of the invention. The drawing shows a General view of the proposed centralizer.

Центратор для обсадной колонны скважины состоит из полого корпуса с цилиндрическими концами в виде колец 1, центрирующих ребер 2, на внешней поверхности цилиндрических колец 1 закреплены упругие планки 3, направленные под углом к продольной оси цилиндрических колец 1.The centralizer for the well casing consists of a hollow body with cylindrical ends in the form of rings 1, centering ribs 2, elastic strips 3 fixed at an angle to the longitudinal axis of the cylindrical rings 1 are fixed on the outer surface of the cylindrical rings 1.

Центратор для обсадной колонны работает следующим образом. Перед спуском в скважину его надевают на обсадную трубу и спускают в скважину обычным способом. За счет упругих планок 3, направленных под углом к продольной оси цилиндрических колец 1, центратор имеет возможность вращаться вокруг трубы колонны, при этом на участках сужения скважины упругие планки могут прижиматься к кольцам, что способствует лучшей проходимости при спуске в скважину. Упругие планки для каждого типоразмера колонны подбираются в зависимости от диаметра ствола на интервале конечного расположения центратора и обладают расчетной упругой деформацией. В процессе цементирования тампонажный раствор, попадая из трубного пространства в затрубное и проходя между упругими планками 3, закрепленными на цилиндрических кольцах 1, получает турбулентное движение, обеспечивая тем самым более полное замещение бурового раствора тампонажным и исключая опасность включения в цементное кольцо бурового раствора, а турбулизирующие планки обеспечивают армирование цементного камня вокруг обсадных труб, что приводит к более качественному разобщению пластов.Centralizer for the casing operates as follows. Before lowering it into the well, put it on the casing and lower it into the well in the usual way. Due to the elastic strips 3, directed at an angle to the longitudinal axis of the cylindrical rings 1, the centralizer has the ability to rotate around the column pipe, while in the sections of the narrowing of the well, the elastic strips can be pressed against the rings, which contributes to better passability during descent into the well. Elastic straps for each column size are selected depending on the diameter of the barrel in the interval of the final location of the centralizer and have a calculated elastic deformation. In the cementing process, the cement slurry, falling from the pipe space into the annular space and passing between the elastic strips 3 mounted on the cylindrical rings 1, receives turbulent movement, thereby providing a more complete replacement of the drilling fluid with grouting and eliminating the risk of drilling mud being included in the cement ring, while slats provide reinforcement of cement stone around the casing, which leads to better separation of the layers.

Предлагаемое техническое решение значительно повышает качество цементирования обсадной колонны, повышается эксплуатационная надежность скважины.The proposed technical solution significantly improves the quality of casing cementing, increases the operational reliability of the well.

Claims

A centralizer for a casing string, comprising a hollow body made in the form of two cylindrical rings interconnected by centering elements, straps are fixed on the cylindrical rings at an angle to their longitudinal axis, characterized in that to improve the patency of the centralizer when lowering into the well and to improve the quality of cementing casing strings in wells, the centralizer has the ability to rotate around the pipe string, and the straps are made with the possibility of pressing them to the cylindrical rings.