RU49881U1

RU49881U1 - CENTRAL CENTER

Info

Publication number: RU49881U1
Application number: RU2005118448/22U
Authority: RU
Inventors: М.Н. Студенский; Ш.К. Шаяхметов; В.А. Старов; Р.К. Хамидуллин; Т.В. Иванова; А.Ш. Шаяхметов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Татнефть-Бурение"
Priority date: 2005-06-14
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2005-12-10

Abstract

Предложение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и найдет применение при центрировании колонны осадных труб при креплении скважин. Центратор включает полый корпус, выполненный в виде двух колец, соединенных между собой спиралевидными центрирующим ребрами, при этом корпус выполнен удлиненным с наружной поверхностью, выполненной в виде усеченного конуса с продольными разрезами, и с выполненным внутренним и наружным резьбовыми нарезками и снабжен втулкой с внутренними резьбовыми нарезками, в ответ на наружные резьбовые нарезки корпуса, образующую с корпусом цангу для фиксации центратора на стенке трубы обсадной колонны, при этом корпус дополнительно снабжен крыльями для турбулизации восходящего потока цементного раствора, закрепленными под углом к центральной оси корпуса, а на наружной стенке втулки выполнены пазы под ключ для ее завинчивания.The proposal relates to the field of drilling oil and gas wells and will find application in centering a column of siege pipes when attaching wells. The centralizer includes a hollow body made in the form of two rings interconnected by spiral-shaped centering ribs, while the body is made elongated with an outer surface made in the form of a truncated cone with longitudinal sections, and with internal and external threaded threads and equipped with a sleeve with internal threaded cuts, in response to external threaded cuts of the casing, forming a collet with the casing for fixing the centralizer on the casing pipe wall, while the casing is additionally equipped with wings and for turbulization of the upward flow of cement mortar, fixed at an angle to the central axis of the housing, and on the outer wall of the sleeve made keyways for screwing it.

Description

Предложение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и найдет применение при центрировании колонны осадных труб при креплении скважин.The proposal relates to the field of drilling oil and gas wells and will find application in centering a column of siege pipes when attaching wells.

Известно устройство для центрирования колонны обсадных труб в скважине (см. патент Р.Ф. №1528892, 5 Е 21 В 17/10, опубл. в Б.И. №8, 1994 г.), содержащее центрирующие планки с ограничителем прогиба в виде волнообразной складки, и установленные по концам планок муфты. При этом основания склонов и склоны волнообразной складки расположены под острым углом к продольной оси центрирующей планки.A device for centering a casing string in a well (see RF patent No. 1528892, 5 E 21 B 17/10, published in B.I. No. 8, 1994), containing centering strips with a deflection limiter in in the form of a wave-like fold, and couplings installed at the ends of the planks. In this case, the bases of the slopes and the slopes of the wave-shaped fold are located at an acute angle to the longitudinal axis of the centering bar.

Известен также центратор для обсадной колонны (см. А.с. Р.Ф. №1633084, 5 Е 21 В 17/10, опубл. в Б.И. №9, 1991 г.), содержащий корпус с узлом крепления в нижней части, центрирующие ребра, сужающиеся к нижнему торцу. При этом корпус выполнен в виде втулки пятигранного поперечного сечения с тангенциальными отверстиями над узлом крепления для турбулизации потока цементного раствора.Also known is a centralizer for the casing (see A.S. parts that center the ribs, tapering to the lower end. In this case, the casing is made in the form of a five-sided cross-sectional sleeve with tangential openings above the attachment point for turbulence of the cement flow.

Общим недостатком известных центраторов является сложность конструкции, низкая эффективность центрирования колонны в наклонном участке ствола и недостаточная турбулизация жидкости. Они в основном находят применение только в вертикальных скважинах, поскольку в наклонных и горизонтальных скважинах имеется опасность прилегания труб к стенкам ствола скважины.A common disadvantage of the known centralizers is the design complexity, low centering efficiency of the column in an inclined section of the barrel and insufficient fluid turbulization. They mainly find application only in vertical wells, since in deviated and horizontal wells there is a danger of the pipes adhering to the walls of the wellbore.

Известен также центратор для обсадной колонны фирмы «Бейкер» страны США (см. рекламный проспект фирмы «Бейкер», А-96, стр.20), содержащий полый корпус, выполненный в виде двух колец со спиралевидными центрирующими ребрами.Also known is a centralizer for a casing of the Baker company in the United States (see the Baker brochure, A-96, p. 20), which contains a hollow body made in the form of two rings with spiral centering ribs.

В этом центраторе перечисленные выше недостатки, присущие аналогам, устранены, однако он металлоемок, требует крепежные элементы сложной конструкции, а также то, что его центрирующие ребра не обеспечивают полное замещение бурового раствора цементным в кавернозном участке ствола скважины из-за недостаточной турбулизации восходящего потока.In this centralizer, the above disadvantages inherent in analogues are eliminated, however, it is metal-intensive, requires fasteners of complex design, and the fact that its centering ribs do not provide complete replacement of the drilling fluid with cement in the cavernous section of the wellbore due to insufficient upstream turbulization.

Технической задачей настоящей полезной модели является устранение указанных недостатков.The technical task of this utility model is to address these shortcomings.

Поставленная задача достигается описываемым центратором, включающим полый корпус, выполненный в виде двух колец, соединенных между собой спиралевидными центрирующим ребрами.The problem is achieved by the described centralizer, including a hollow body made in the form of two rings interconnected by spiral centering ribs.

Новым является то, что корпус выполнен удлиненным с наружной поверхностью, выполненной в виде усеченного конуса с продольными разрезами, и с выполненным внутренним и наружным резьбовыми нарезками и снабжен втулкой с внутренними резьбовыми нарезками, в ответ на наружные резьбовые нарезки корпуса, образующую с корпусом цангу для фиксации центратора на стенке трубы обсадной колонны, при этом корпус дополнительно снабжен крыльями для турбулизации восходящего потока цементного раствора, закрепленными под углом к центральной оси корпуса, при чем на наружной стенке втулки выполнены пазы под ключ для ее завинчивания.What is new is that the housing is made elongated with an outer surface made in the form of a truncated cone with longitudinal sections, and with internal and external threaded threads and provided with a sleeve with internal threaded threads, in response to external threaded threads of the body, forming a collet with the body for fixing the centralizer on the wall of the casing pipe, while the casing is additionally equipped with wings for turbulization of the upward flow of cement, fixed at an angle to the central axis of the casing, p and the outer wall of the sleeve to the grooves formed by the key for its screwing.

По мнению авторов, приведенные отличия существенны, поскольку в доступных источниках технической и патентной литературы они не обнаружены и позволяют получить новый положительный эффект несвойственный известным центраторам, заключающийся в снижении металлоемкости, упрощении конструкции при сохранении надежности и прочностных свойств, в повышении надежности фиксации его на колонне обсадных труб, а также в эффективности его использования в любых скважинах, в улучшении качества цементирования колонны в кавернозном According to the authors, these differences are significant, since they are not found in available sources of technical and patent literature and allow to obtain a new positive effect unusual for known centralizers, which consists in reducing the metal consumption, simplifying the design while maintaining reliability and strength properties, in increasing the reliability of fixing it on the column casing pipes, as well as in the effectiveness of its use in any wells, in improving the quality of cementing the string in the cavernous

участке ствола скважины за счет более полного вытеснения из этого участка глинистого бурового раствора цементным раствором.section of the wellbore due to a more complete displacement from this section of clay drilling mud with cement mortar.

Приведенные рисунки поясняют суть полезной модели, где на фиг.1 изображен общий вид предлагаемого центратора, в частичном разрезе, где видна удлиненная часть корпуса перед завинчиванием втулки.The above figures explain the essence of the utility model, where Fig. 1 shows a general view of the proposed centralizer, in partial section, where the elongated part of the housing is visible before screwing the sleeve.

На фиг.2 - сечение по А-А фигуры 1.Figure 2 is a section along aa of figure 1.

Центратор для обсадной колонны содержит полый корпус 1 (см. фиг.1), выполненный в виде двух колец 2 и 3 верхний и нижний соответственно, со спиралевидным центрирующим ребрами 4. Последние могут быть выполнены за одно целое с корпусом путем литья или закреплены к нему сваркой. Между центрирующим ребрами в корпусе предусмотрены продолговатые окна 5 для обеспечения контакта цементного раствора с телом обсадной трубы 6, на котором закрепляют центратор.The casing centralizer comprises a hollow body 1 (see FIG. 1), made in the form of two rings 2 and 3, the upper and lower, respectively, with spiral centering ribs 4. The latter can be made integrally with the body by casting or fixed to it by welding. Between the centering ribs in the housing there are provided elongated windows 5 to ensure that the cement slurry contacts the casing body 6, on which the centralizer is fixed.

Корпус 1 выполнен удлиненным, наружная поверхность которого выполнена в виде усеченного конуса с внутренними и наружными резьбовыми нарезками 7 и 8 соответственно. В пределах удлиненной части корпуса выполнены разрезы 9 (см. фиг.2). В ответ на наружные резьбовые нарезки 8 удлиненной части корпуса на внутренней конической поверхности втулки 10, выполняющей роль гайки, выполнена резьбовая нарезка 11. Втулка 10 вместе с удлиненной частью 12 корпуса образуют цангу, обеспечивающую надежную фиксацию центратора на трубе 6 обсадной колонны.The housing 1 is made elongated, the outer surface of which is made in the form of a truncated cone with internal and external threaded threads 7 and 8, respectively. Within the elongated part of the body, cuts 9 are made (see FIG. 2). In response to the external threaded threads 8 of the elongated body part, a threaded thread 11 is made on the inner conical surface of the sleeve 10, which acts as a nut. The sleeve 10 together with the elongated body part 12 form a collet that provides reliable fixation of the centralizer to the casing pipe 6.

Для завинчивания втулки 10 к удлиненной части корпуса на его наружной поверхности выполнены пазы 13 и 14 под ключ.To screw the sleeve 10 to the elongated part of the housing on its outer surface, keyways 13 and 14 are made.

С целью усиления эффекта турбулизации восходящего потока цементного раствора и тем самым обеспечения более полного замещения глинистого бурового раствора тампонажным в кавернозном участке ствола скважины корпус снабжен крыльями 15 и 16, закрепленными на сварке под углом к центральной оси центратора.In order to enhance the turbulization effect of the upward flow of cement and thereby provide a more complete replacement of clay mud with cement in the cavernous section of the wellbore, the casing is equipped with wings 15 and 16 fixed to the welding at an angle to the central axis of the centralizer.

Центратор работает следующим образом.The centralizer works as follows.

Сначала его одевают на спускаемые трубы 6 обсадной колонны и в необходимом месте закрепляют его с помощью втулок 10 и 17, завинчиванием их на удлиненные части l2 корпуса. При этом части 18 корпуса разделенные разрезом 9 под усилием завинчивания деформируются и прижимаются к стенкам трубы 6 и своими внутренними резьбами врезаются в ее тело. Так происходит надежная фиксация центратора на трубах обсадной колонны.First, they put it on the casing string 6 and, in the required place, fix it with the help of bushings 10 and 17 by screwing them onto the elongated parts l2 of the casing. In this case, the housing parts 18 separated by a cut 9 under the screwing force are deformed and pressed against the walls of the pipe 6 and cut into its body with its internal threads. This is how the centralizer reliably fixes on the casing pipes.

Затем колонну обсадных труб с центраторами спускают в скважину в интервалы где требуется обеспечить качественное цементное кольцо в затрубном пространстве. Вследствие образования цементного камня равной толщины вокруг обсадной трубы в зоне расположения центратора качество разобщения пластов получается высокой.Then the casing string with centralizers is lowered into the well at intervals where it is necessary to provide a high-quality cement ring in the annulus. Due to the formation of cement stone of equal thickness around the casing in the area of the centralizer, the quality of formation separation is high.

В процессе цементирования тампонажный раствор попадая из трубного пространства в затрубное и проходя между спиралевидными ребрами 4 получает турбулентное движение. При этом эффект турбулизации усиливается за счет наличия крыльев 15 и 16, тем самым обеспечивается более полное замещение бурового раствора тампонажным, уменьшается вероятность включения в цементное кольцо бурового раствора.In the cementing process, cement slurry falling from the pipe space into the annular space and passing between the spiral ribs 4 receives a turbulent movement. In this case, the turbulization effect is enhanced due to the presence of wings 15 and 16, thereby providing a more complete replacement of the drilling fluid with grouting, reducing the likelihood of incorporation of the drilling fluid into the cement ring.

Технико-экономическое преимущество предлагаемой полезной модели заключатся в следующем.The technical and economic advantage of the proposed utility model is as follows.

Благодаря предлагаемому конструктивному выполнению центратора обеспечивается надежное закрепление центратора к трубам обсадной колонны, качественное цементирование, упрощается конструкция, снижается металлоемкость, повышается эксплуатационная надежность скважины.Thanks to the proposed design of the centralizer, the centralizer is securely fixed to the casing pipes, high-quality cementing, the structure is simplified, the metal consumption is reduced, and the operational reliability of the well is increased.

Claims

1. A casing centralizer comprising a hollow body made in the form of two rings interconnected by spiral centering ribs, characterized in that the body is made elongated with an outer surface made in the form of a truncated cone with longitudinal cuts, and with internal and external threaded threads and equipped with a sleeve with internal threaded threads, in response to external threaded threads of the body, forming a collet with the body for fixing the centralizer on the casing pipe wall, when ohm housing is further provided with wings for turbulence upstream grout, fixed at an angle to the central axis of the housing.

2. The centralizer according to claim 1, characterized in that the keyway is made on the outer wall of the sleeve for mounting it for screwing.