RU2677183C1

RU2677183C1 - Friction lantern-centralizer

Info

Publication number: RU2677183C1
Application number: RU2018109004A
Authority: RU
Inventors: Камиль Мансурович Гарифов; Альберт Хамзеевич Кадыров; Илгам Нухович Рахманов; Александр Владимирович Глуходед; Руслан Зуфарович Шагитов; Марат Динисович Сираев
Original assignee: Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date: 2018-03-13
Filing date: 2018-03-13
Publication date: 2019-01-15

Abstract

FIELD: centering devices.SUBSTANCE: invention relates to centering devices for installing packers, anchors, and etc. into the production well string. Friction lantern-centralizer includes a housing with connecting threads, a deformable ring with evenly placed dies on the outer surface of the ring. Housing is made with an outer annular groove having annular projections, the ring is made split of solid material and installed in an annular groove with the possibility of radial movement and an emphasis in the expanded state in the annular protrusion of the groove. If the longitudinal length of the dies is less than or equal to the width of the annular projections of the annular groove, the segment of the ring opposite to the section is fixed in the groove with the possibility of radial movement. If the longitudinal length of the dies is greater than the width of the annular protrusions of the annular groove, then in the case across the annular groove there are slots for the dies. Split ring can be made of a polymeric material, inside of which grooves can be made into which inserts of spring steel are installed.EFFECT: technical result is high reliability of device.7 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области нефтегазодобывающих скважин, в частности к устройствам установки пакеров, якорей и т.п. в эксплуатационную колонну (ЭК) скважин.The invention relates to the field of oil and gas wells, in particular to devices for installing packers, anchors, etc. into the production casing (EC) of the wells.

Известен фонарь-якорь (пат. RU №2361059, Е21В 23/00, опубл. 10.07.2009 в бюл. №19), содержащий шток с фиксаторами, жестко связанный с ним переводник с конусом и пазами, заклинивающие плашки, установленные с возможностью перемещения относительно конуса, взаимодействующие с толкателем, установленный на штоке фрикционный фонарь, снабженный тормозными планками, и подвижный фигурный замок в виде храповой втулки и патрубка с ответными храповыми зубьями на нижнем торце и наклонными щелями на его боковой поверхности для взаимодействия со штифтами фрикционного фонаря, при этом тормозные планки фрикционного фонаря выполнены по наружной поверхности с зубчатыми выступами под углом ϕ к продольной оси, шток снабжен наклонными пазами, выполненными под углом друг к другу и объединенными горизонтальным пазом, при этом патрубок подпружинен относительно корпуса фонаря, а наклонные щели на боковой поверхности патрубка переходят в горизонтальные.Known flashlight anchor (US Pat. RU No. 2361059, ЕВВ 23/00, published on July 10, 2009 in Bulletin No. 19), containing a rod with clamps, an adapter rigidly connected to it with a cone and grooves, jammed dies mounted for movement relative to the cone, interacting with the pusher, a friction lamp mounted on the rod, equipped with brake strips, and a movable figured lock in the form of a ratchet sleeve and a pipe with reciprocal ratchet teeth on the lower end and inclined slots on its side surface for interacting with the friction pins lantern, while the brake strips of the friction lantern are made on the outer surface with serrated protrusions at an angle ϕ to the longitudinal axis, the stem is equipped with inclined grooves made at an angle to each other and joined by a horizontal groove, while the nozzle is spring-loaded relative to the lamp housing, and the inclined slots are the side surface of the pipe goes into horizontal.

Недостатком устройства является сложность конструкции.The disadvantage of this device is the design complexity.

Наиболее близок по своей технической сущности и решаемым задачам к предлагаемому фрикционный фонарь пакера (а.с. SU №469803, Е21В 33/12, опубл. 05.05.1975 в бюл. №17), включающий изготовленную из эластичного материала втулку с наружными выступами, образующую с полостью пакера кольцевую полость, при этом во втулке выполнены каналы, соединяющие пространства над выступами фонаря с кольцевой полостью.The closest in its technical essence and tasks to the proposed friction lamp packer (AS SU No. 469803, E21B 33/12, publ. 05/05/1975 in Bulletin No. 17), comprising a sleeve made of elastic material with external protrusions, forming an annular cavity with the packer cavity, while in the sleeve there are channels connecting the spaces above the lantern protrusions with the annular cavity.

Его недостатками является низкая надежность из-за слабого прижатия плашек к ЭК эластичной муфтой, а также высокая вероятность отрыва и потери эластичной втулки с плашками.Its disadvantages are low reliability due to the weak pressing of the dies to the EC with an elastic coupling, as well as the high probability of separation and loss of the elastic sleeve with dies.

Техническими задачами предлагаемого изобретения являются упрощение конструкции и повышение надежности фрикционного фонаря-центратора.The technical objectives of the invention are to simplify the design and increase the reliability of the friction lamp-centralizer.

Поставленные технические задачи решаются фрикционным фонарем-центратором, включающим корпус с присоединительными резьбами, деформируемое кольцо с равномерно размещенными плашками на наружной поверхности кольца.The stated technical problems are solved by a friction centralizer, including a housing with connecting threads, a deformable ring with evenly spaced dies on the outer surface of the ring.

Новым является то, что корпус изготовлен с наружной кольцевой проточкой, оснащенной кольцевыми выступами, кольцо изготовлено разрезным из твердого материала и установлено в кольцевую проточку с возможностью радиального перемещения и упора в расширенном состоянии в кольцевые выступы проточки.What is new is that the casing is made with an external annular groove equipped with annular protrusions, the ring is made of solid material split and mounted in the annular groove with the possibility of radial movement and emphasis in the expanded state in the annular protrusions of the groove.

Новым является также то, что продольная длина плашек меньше или равна ширине кольцевых выступов кольцевой проточки.Also new is the fact that the longitudinal length of the dies is less than or equal to the width of the annular protrusions of the annular groove.

Новым является также то, что в корпусе поперек кольцевой проточки выполнены пазы под плашки.Also new is the fact that grooves for dies are made in the housing across the annular groove.

Новым является также то, что противоположный разрезу сегмент кольца зафиксирован в проточке с возможностью радиального перемещения.Also new is the fact that the opposite segment of the ring segment is fixed in the groove with the possibility of radial movement.

Новым является также то, что разрезное кольцо выполнено из полимерного материала.Also new is the fact that the split ring is made of a polymeric material.

Новым является также то, что внутри кольца выполнены канавки, в которые установлены вставки из пружинной стали.Also new is the fact that grooves are made inside the ring, into which spring steel inserts are mounted.

На фиг. 1 показан общий вид фонаря-центратора.In FIG. 1 shows a general view of a centralizer.

На фиг. 2 - вид с торца.In FIG. 2 - end view.

На фиг. 3 - вариант фонаря-центратора с длиной плашек более ширины упругого кольца.In FIG. 3 is a variant of a centralizer lamp with dies longer than the width of the elastic ring.

Фрикционный фонарь-центратор (фиг. 1 и 2) содержит корпус 1 с присоединительными резьбами 2 (фиг. 1). В кольцевой проточке 3 с кольцевыми выступами 4 корпуса 1 установлено разрезное упругое кольцо 5 (фиг. 2) с разрезом 6, к наружной поверхности которого винтами 7 прикреплены плашки 8.Friction lamp-centralizer (Fig. 1 and 2) contains a housing 1 with connecting threads 2 (Fig. 1). In the annular groove 3 with the annular protrusions 4 of the housing 1, a split elastic ring 5 (Fig. 2) is installed with a cut 6, to the outer surface of which screws 8 are attached dies 8.

Если длина плашек 8 (фиг. 1) меньше или равна ширине кольцевых выступов 4, тогда кольцо 5 (фиг. 2) в противоположном разрезу 6 сегменте зафиксировано от проворота с помощью штифта 9, закрепленного на корпусе 1, и отверстия 10 в кольце 5 с возможностью радиального перемещения.If the length of the dies 8 (Fig. 1) is less than or equal to the width of the annular protrusions 4, then the ring 5 (Fig. 2) in the opposite section 6 of the segment is fixed against rotation by means of a pin 9 mounted on the housing 1, and holes 10 in the ring 5 s the possibility of radial movement.

При выполнении плашек 8 (фиг. 3) длиной более ширины кольцевых выступов 4 их размещают в выемках 11, выполненных поперек кольцевой проточки 3. При этом фиксации от проворота кольца 5 не требуется.When performing dies 8 (Fig. 3) longer than the width of the annular protrusions 4, they are placed in the recesses 11, made across the annular groove 3. At the same time, fixing from the rotation of the ring 5 is not required.

Работает фрикционный фонарь-центратор (ФФЦ) следующим образом.Works friction lamp-centralizer (FFTS) as follows.

Его спускают в скважину, присоединив корпус 1 (фиг. 1) резьбами 2 к оборудованию (не показано), требующему для установки перемещения некоторых деталей или узлов относительно других, как правило, с использованием фигурных пазов и взаимодействующих с ним штифтов.It is lowered into the well by attaching the housing 1 (Fig. 1) with threads 2 to equipment (not shown), which requires installation of moving some parts or assemblies relative to others, usually using shaped grooves and pins interacting with it.

Для того чтобы были внешние силы, одна из деталей или узлов соединена с ФФЦ, а последний обеспечивает постоянное трение о стенки ЭК (не показана), поэтому исполнительные усилия должны быть в пределах сил трения ФФЦ об ЭК.In order for there to be external forces, one of the parts or assemblies is connected to the FPC, and the latter provides constant friction against the walls of the EC (not shown), therefore, the actuating forces must be within the friction forces of the FFC against EC.

При спуске оборудования в скважину плашки 8 (фиг. 1) прижимаются к стенкам ЭК упругостью разрезного кольца 5, которое установлено в предварительно сжатом состоянии в поперечной проточке 3 корпуса 1 и обеспечивает постоянный подпор. При этом кольцевые выступы 4 удерживают разрезное кольцо 5 в предварительно сжатом состоянии.When the equipment is lowered into the well, the dies 8 (Fig. 1) are pressed against the walls of the EC by the elasticity of the split ring 5, which is installed in a preliminary compressed state in the transverse groove 3 of the housing 1 and provides constant pressure. While the annular protrusions 4 hold the split ring 5 in a pre-compressed state.

При прохождении сужений ЭК плашки 8 сжимают разрезное кольцо 5 (фиг. 2), причем ширина разреза 6 не должна препятствовать его сжатию, а закрепленный в корпусе 1 штифт 9 радиально перемещается в отверстии 10, также не препятствует радиальному сжатию кольца 5. При достижении заданной глубины спуска в скважину производят посадку устройства. Для этого на устье скважины производят необходимую манипуляцию с лифтовыми или технологическими трубами, на которых оно спущено, например, вращение с одновременным подъемом. При этом усилие трения плашек 8 (фиг. 1) об ЭК передается через винт 7 на разрезное кольцо 5, а от него через поперечную проточку 3, корпус 1 и резьбовое соединение 2 на спускаемое оборудование. В оборудовании этой силой производится переключение на посадку и далее сама посадка натяжением или разгрузкой труб.When narrowing the EC, the die 8 compresses the split ring 5 (Fig. 2), and the width of the cut 6 should not impede its compression, and the pin 9 fixed in the housing 1 radially moves in the hole 10, also does not interfere with the radial compression of the ring 5. Upon reaching the specified depth of descent into the well landing device. To do this, at the wellhead, the necessary manipulation is carried out with elevator or process pipes on which it is lowered, for example, rotation with simultaneous ascent. In this case, the friction force of the dies 8 (Fig. 1) about the EC is transmitted through the screw 7 to the split ring 5, and from it through the transverse groove 3, the housing 1 and the threaded connection 2 to the descent equipment. In equipment with this force, the switch is made to the landing and then the landing itself by tensioning or unloading the pipes.

При работе центратора с плашками 8 (фиг. 3) длиннее ширины кольцевых выступов 4 усилия трения плашек 8 передаются на корпус 1 (фиг. 1) через стенки выемок 11 (фиг. 3), а далее так же, как и у предыдущей конструкции.When the centralizer with the dies 8 (Fig. 3) is longer than the width of the annular protrusions 4, the friction forces of the dies 8 are transmitted to the housing 1 (Fig. 1) through the walls of the recesses 11 (Fig. 3), and then the same as in the previous design.

Разрезное кольцо 5 (фиг. 1 и 2) и плашки 8 (фиг. 1 и 3) могут быть изготовлены из полимерного материала как по отдельности, так и единой деталью. Добавлением вставок из пружинной стали (не показаны) в канавки (не показаны), выполненные внутри кольца 5 (фиг. 1 и 2), можно увеличить силу прижатия плашек 8 (фиг. 1 и 3) к ЭК.The split ring 5 (Figs. 1 and 2) and the dies 8 (Figs. 1 and 3) can be made of polymeric material either individually or as a single part. By adding spring steel inserts (not shown) to grooves (not shown) made inside the ring 5 (FIGS. 1 and 2), it is possible to increase the pressing force of the dies 8 (FIGS. 1 and 3) to the EC.

Конструкция с плашками 8 (фиг. 1) с длиной меньше ширины кольцевых выступов 4 проще, т.к. для изготовления корпуса 1 не требуются фрезерные работы.The design with dies 8 (Fig. 1) with a length less than the width of the annular protrusions 4 is simpler, because for the manufacture of the housing 1 does not require milling work.

Зато конструкция с удлиненными плашками 8 (фиг. 3) может передавать большие по величине нагрузки без нагружения разрезного кольца 5 (фиг. 1 и 2).But the design with elongated dies 8 (Fig. 3) can transfer large loads without loading the split ring 5 (Figs. 1 and 2).

Предлагаемая конструкция фрикционного фонаря-центратора проста в изготовлении и применении и имеет повышенную надежность.The proposed design of the friction lamp-centralizer is easy to manufacture and use and has increased reliability.

Claims

1. Friction lamp-centralizer, comprising a housing with connecting threads, a deformable ring with evenly spaced dies on the outer surface of the ring, characterized in that the housing is made with an outer annular groove equipped with annular protrusions, the ring is made of a split solid material and installed in the annular groove with the possibility of radial movement and emphasis in the expanded state in the annular protrusions of the grooves.

2. The friction lamp-centralizer according to claim 1, characterized in that the longitudinal length of the dies is less than or equal to the width of the annular protrusions of the annular groove.

3. The friction lamp-centralizer according to claim 1, characterized in that the grooves for the dies are made in the housing across the annular groove.

4. The friction lamp-centralizer according to claim 2, characterized in that the ring segment opposite to the cut is fixed in the groove with the possibility of radial movement.

5. The friction lamp-centralizer according to claim 1, characterized in that the split ring is made of a polymer material.

6. Friction lamp-centralizer according to claims 2, 3 or 4, characterized in that the split ring is made of a polymer material.

7. Friction lamp-centralizer according to claims 5 or 6, characterized in that grooves are made inside the ring, in which spring steel inserts are installed.