SU939717A1 - Центратор дл обсадных колонн - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к крепленик нефт ных и газовых скважин и может быть использовано в любой отрасли народного хоз йства, производ щей бурение и крепление скважин.

Известны центраторы дл  обсадных колонн, включающие два хомута, св занные между пружиненными планками 1 .

Однако неуправл емое изменение диаметра центратора не позвол ет обеспечить полную концентричность .обсадной колонны, Шпример, в наклонном стволе пружинные центраторы под действием горизонтальной составл ющей веса обсадньос труб сжимаютс , диаметр их становитс  меньше диамат-. ра скважины и центрирование не обеспечиваетс . Использование пружинных центраторов затрудн ет спуск колонны через интервал набора кривизны скважины , особенно, при малой длине вертикального участка.

Кроме того, под действием прижимающих сил и динамических нагрузок пружинные арки центраторов деформируютс  или разрушаютс .

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому результату

к изобретению  вл етс  центратор обсадных колонн, включающий корпус с радиальными каналами и выдвижными рабочими элементами, установленными на зластичной втулке, образующей с корпусом герметичную камеру, и разрезную втулку, установленную в осевом канале корпуса над радиальными отверсти ми с .возможностью их перекрыти , причем корпус в месте расположени  радиальны,х отверстий имеет проточку 2 .

Однако центрирование обсадной колонны с помощью этого устройства не может быть надежным, так как разрезна  пружинна  втулка не может создать полную герметизацию радиальных каналов. Более того, возможно даже совпадение одного радиального канала с разрезом втулки при ее разжатии в кольцевой проточке корщса. Следовательно, устройство не обеспечивает фиксацию упругого эластичного элемента в разжатом состо нии, что 25 требуетс  дл  надежного центрировани  .

Кроме того, применение устройства ограничиваетс  сравнительно узкой областью, так как центрирование колонны полностью зависит от параметров процесса цементировани , и при небольшой высоте подъема тампонажного раствора, давление при продавливании может и не обеспечить выдвижение эластичных элементов, особенно в сложных услови х, когда колонна , например, лежит на стенке наклонной скважины.

Цель изобретени  - повышение надежности работы центратора.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что втулка, подпружиненна  в осевом направлении, имеет окна и расположенные в них поворотные упоры со срезными элементами.

На фиг.1 показан центратор дл  обсадных колонн, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - узел 1 на фиг.1 (в увеличенном виде).

Устройство состоит из корпуса 1, в пазах 2 которого закреплены выдвижные эластичные рабочие центрирующие элементы 3, подпружиненна  в осевом направлении втулки 4 с уплотнени ми 5, пружины б, нижнего переводника 7 с упором 8 дл  пружины 6 и .ограничителем 9 хода подпружиненной втулки 4, ни5кней цементировочной пробки 10 с разрушаемой диафрагмой 11 и нажимной метахшической втулкой 12. В корпусе 1 имеютс  радиальные отверсти  13. В окнах 14 втулки 4 на оси 15 установлены поворотный упор 16 цементировочной пробки, который удерживаетсч в горизонтальном положении срезной шпилькой 17. В упоре имеетс  зажим 18 дл  удержани  срезной. шпильки, представл ющий собой узкую прорезь в эластичном материале,вмонтированном в упор в месте его контакта со шпилькой.

Дл  соединени  с обсадными трубами при компоновке колонны устройство имеет присоединительн1ле резьбы: муфту 19 вверху и ниппель 20 внизу. Втулка 4 имеет незначительный зазор с боковой поверхностью нижнего переводника дл  выравнивани  давлени  в полости труб под пробкой и в по- лости под подпружиненной втулкой. Во врем  спуска обсадной колонны в скважину полностью собранное устройство устанавливаетс  в необходимом количестве, в соответствии с геолого -тех ни чес услови ми креплени 

Центратор работает следующим образом .

При спуске образуетс  полость межцу эластичными центрирующими элементами и корпусом, и радиальнЕле отверсти  в корпусе перекрыты от полости обсадных труб подпружиненной втулкой. Эластичные центрирующие элементы наход тс  в окнах корпуса устройства, что обеспечивает беспреп тственный спуск колонны в скважину . По окончании спуска колонны до проектной глубины и прсадывки скважины перед цемен ированием перед закачкой цементного раствора в колонну опускаетс  нижн   цементировочна  пробка k

При подходе цементировочной пробк к центрирующему устройству нажимна  втулка пробки упираетс  в поворотный упор. В колонне создаетс  избыточное давление. Пружина сжимаетс , втулка 4 перемещаетс  до ограничител  хода поршн . При этом полость обсадных труб через радиальные каналы сообщаетс  с полостью эластичных центрирующих элементов. При определенном давлении, завис щем от материала элементов и их конструкции, происходит раздувка элементов до диаметра скважины жидкостью из колонны, при этом колонна занимает концентричное положение относительно стенок скважины . При дальнейшем росте давлени  до величины, определ емой количеством , диаметром и г атериалом срезных шпилек, происходит срез последних и поворот упора в вертикальное положение . При этом втулка 4 под действием пружины возвращаетс  в исходное положение и перекрывает радиальные отверсти , а центрирующие элементы фиксируютс  в рабочем положении.Пробка , освободивша с  от упора, перемещаетс  вниз до следующего центрирующего устройства.

Далее полностью повтор етс  операци  по переводу следующего центратора , установленного по длине обсадной колонны в рабочее положение аналогично приведенной выше.Срезные шпильки каждого центрирующего устройства после их среза удерживаютс  зажимами поворотных упоров и не выпадают в колонну.

после приведени  в рабочее положение всех центраторов пробка доходит до упорного кольца (стоп-кольца ) . Снова создаетс  давление,после определенного роста которого (на 25-30 кгс/см больше давлени  среза шпилек центрирующих устройств) разрушаетс  диафрагма пробки.

Затем цементирование продолжаетс  т.е. цементный раствор выда. вливаете   в эатрубное пространство продувочной жидкостью посредством верхней цементировочной пробки.

Технико-экономическа  эффективность заключаетс  в повышении качества креплени  обсадной колонны за счет улучшени  центрировани  обсадной колонны в стволе скважины перед ее цементированием.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Центратор дл  обсадных колонн, включающий корпус с радиальными 65 каналами и выдвижными рабочими эле