RU8403U1 - Жесткий центратор для обсадной колонны - Google Patents

Abstract

Жесткий центратор для обсадной колонны, включающий полый корпус со спиралевидными центрирующимися ребрами, отличающийся тем, что его корпус выполнен в виде двух колец и снабжен спиральными пружинами, расположенными между центрирующими ребрами, причем на концевых участках последних со стороны рабочей их поверхности выполнены отверстия, сообщающие наружное пространство с полостью колец, при этом указанные отверстия выполнены с резьбовыми нарезками и снабжены стопорными шпильками, один конец которых выполнен в виде заостренного раструба, а другой - с пазом под отвертку.

Description

.ivi-: v ЖЬ:СТКИЙ ЦЕНТРАТОР для ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ

Предложение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и найдет применение при центрировании колонны обсадных труб относительно ствола при креплении скважин.

Известно устройство для центрирования колонны обсадных труб в скважине (см. патент Р.Ф. № 1528892, 5Е21В 17/10, опубл. в б. и. № 8, 94 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.

Известен также центратор для обсадной колонны ( см. а. с. Р.Ф, № 1633084, 5Е21В 17/10., опубл. в б. и. № 9, 91 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.

Общим недостатком известных центраторов является сложность конструкции, низкая эффективность центрирования колонны в наклонном участке ствола и несущественная турбулизация потока жидкости. Они находят ограниченное применение - применимы только в вертикальных скважинах, поскольку в наклонных и горизонтальных скважинах остается возможность прилегания труб к стенкам ствола.

Известен также центратор для обсадной колонны фирмы «Бейкер страны США (см. рекламный проспект фигрмы «Бейкер, А-96, стр. 20), содержащий польш корпус со спиралевидными центрирующими ребрами.

В этом центраторе перечисленные выше недостатки, присущие аналогам, устранены, и его можно принять в качестве прототипа.

Недостатком центратора, принятого за прототип, является то, что он металлоемок, требует крепежного элемента сложной конструкции, а также и то, что его центрирующие ребра не обеспечивают полное замещетше бурового раствора цементным в кавернозном участке стола скважины из-за недостаточной турбулизации восходящего потока жидкости в заколонном пространстве.

6МКИ t21B 17/1(

Поставленная цель достигается описываемым центратором. включающим цолый корпус со спиралевидными центрирующими ребрами.

HoBbiNi является то, что его корпус выполнен в виде двух колец и снабжен спиральными пружин&ми. расположенными межд иентрир- -)Щими ребрами, пэичем на концевых участках пое.чедних со стороны рабочей их поверхности выполнены отверстия, сообщающие наружное пространство с полостью колец, при этом указанные отверстия выполнены с резьбовыми нарезками и снабжены стопорными щпильками, один конец которых выполнен в виде заостренного раструба, а другой с пазом под отвертку.

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, а также в эффективности его использования в любых скважинах, в улучшении качества цементирования колонны в кавернозном участке ствола скважины за счет более полного вытеснения из этого участка бурового раствора цементным раствором.

Приведенные рисунки поясняют суть предложения, где на фиг.1 изображен общий вид предлагаемого жесткого центратора.

На фиг. 2 изображен общий вид щпильки с заостренным концом и пазом на другом конце под отвертку.

Жесткий центратор для обсадной колонны содержит полый корпус, выполненный в виде двух колец 1 и 2, к которым жестко закреплены спиралевидные центрирующие ребра 3 (см. рис. 1). Последние могут быть выполнены за одно целое с кольцами путем литья или закреплены сваркой. С целью усиления эффекта турбулизации восходящего потока и тем самым обеспечения более полного замещения бурового раствора тампонажным в кавернозном участке ствола скважины корпус снабжен спиральными проволочными пружинами 4, расноложенными между центрирующими ребрами, своими концами закрепленными к кольцам 1 и 2. На концевых участках ребер 3 со стороны рабочей поверхности выполнены сквозные отверстия 5 (см. фиг.1), проходящие и через тело колец, с резьбовыми нарезками 6. Отверстия 5 снабжены стопорными щпильками 7 (см. фиг. 2) с ответной к резьбе 6 отверстий 5, резьбой 8. Шпильки 7 изготавливают из стали, твердость которой больще, чем твердость материала обсадной трубы.

lief I спуском в скважину его одевают на обсадную колонну и в этверс i 5 завинчивают стопорнье шпильки с усилием гак. iaocrpcinibie их концы вре:1ались в тело обсадной трубы, при котором происх 1ИТ надежное }а1среш1ение центратора к трубе обсадной колонн,,, При необходимости установки центратора в интерва че каверн с пелью обеспечения наиболее нолного замещения бурового раствора раствором твердеющего вяжущего в г. ч. цементным раствором, между ребрами центратора к корпусу закрепл5пот болтами 11 пружины 4. Центраторы вместе с колонной труб спускают в иитервал скважины, где требуется обеспечить качественное цементирование. Вследствие образования цементного кольца вокруг обсадной трубы в зоне расположения центратора качество разобщения пластов получается более высоким.

В процессе цементирования тампонажный раствор попадая из трубного пространства в затрубное и проходя между спиралевидными ребрами 2 получает турбулентное движение. При этом эффект турбулизации усиливается за счет наличия пружин 4, выступающих за пределы наружного диаметра ребер 3, тем самым обеспечивается более полное замещение бурового раствора тампонажным, уменьшается вероятность включения в цементное кольцо бурового раствора, повыщая надежность разобщения пластов.

Технико - экономическое преимущество предлагаемой полезной модели заключается в следующем.

Благодаря предлагаемому конструктивному выполнению центратора обеспечивается качественное цементирование обсадной колонны в осложненнь х зонах скважины. Упрощается конструкция, снижается металлоемкость, повышается эксплуатационная надежность скважины.

На дату составления заявки центратор испытан в промысловых условиях. Результаты испытаний положительные. Его использование позволяет получить значительные экономические выгоды. .- . /.,..: /. :, j;t АК , ic-r,., ,..4, Зам. главного по производств 1/ .netlP m lp ptuU} - ° - i ШЛГ/..Л . J f:1----- -V ir-fV-Uitssiiыщинский

Claims (1)

1. Жесткий центратор для обсадной колонны, включающий полый корпус со спиралевидными центрирующимися ребрами, отличающийся тем, что его корпус выполнен в виде двух колец и снабжен спиральными пружинами, расположенными между центрирующими ребрами, причем на концевых участках последних со стороны рабочей их поверхности выполнены отверстия, сообщающие наружное пространство с полостью колец, при этом указанные отверстия выполнены с резьбовыми нарезками и снабжены стопорными шпильками, один конец которых выполнен в виде заостренного раструба, а другой - с пазом под отвертку.