Центратор гидравлико-механический с изменяемой геометрией центрирующих элементов

Изобретение относится к центраторам бурильной колонны. Техническим результатом является исключение самопроизвольного перехода центрирующих элементов - плашек из транспортного положения в рабочее во время спуско-подъемных операций. Центратор содержит переводник, верхний корпус с гидравлическими каналами для промывочной жидкости, втулку, стопорные пальцы, фиксирующие плашки, пружины для создания возвратно-поступательного движения стопорных пальцев, болты, нижний корпус с гидравлическими каналами для промывочной жидкости и цилиндр, являющиеся направляющими для поршня-толкателя, уплотнения, болты, отверстие для соединения внутренней полости центратора с полостью цилиндра, башмак. 1 ил.

 

Изобретение относится к области бурения скважин и может быть использовано для центрирования бурильной колонны.

Известен центратор бурильного инструмента [Патент РФ 2151853, E21B 17/10, Центратор бурильного инструмента, опубл. 27.06.2000], содержащий муфту для присоединения к колонне бурильных труб, соединенный с муфтой резьбой полый шток, крышку, являющуюся ограничителем хода для плашек, перемещающихся по конусному корпусу, переводник с гидравлическими каналами для промывочной жидкости, к которым приварены фонари с отверстиями, внутри которых расположены полые тефлоновые шары с плотностью, меньшей плотности промывочной жидкости, и цилиндр, являющиеся направляющими для поршня-толкателя, разрезанного на четыре части по числу плашек, резиновое кольцо, четыре винта, манжету, стальное нажимное кольцо, образующие сальниковый узел, башмак, гибко связывающий переводник и цилиндр, служащий также для соединения центратора с колонной бурильных труб.

Недостатком указанного центратора является сложность его конструкции.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является центратор гидавлико-механический с изменяемой геометрией центрирующих элементов (″Технология бурения нефтяных и газовых скважин″ под общей ред. А.И. Спивака - М., Недра, 2004, с.450), содержащий переводник для присоединения к колонне бурильных труб, соединенный с переводником резьбой верхний корпус, втулку, являющуюся ограничителем хода для плашек, перемещающихся по конусному корпусу и удерживающихся на нем соединением типа «ласточкин хвост», нижний корпус с гидравлическими каналами для промывочной жидкости и цилиндр, являющиеся направляющими для поршня-толкателя, разрезанного на четыре части по числу плашек, уплотнения, болты, отверстие для соединения внутренней полости центратора с полостью цилиндра, башмак, жестко связывающий нижний корпус и цилиндр, служащий также для соединения центратора с колонной бурильных труб, монтажное отверстие.

Недостатком данного центратора является возможность самопроизвольного перехода плашек из транспортного положения в рабочее (диаметр центратора равен диаметру долота) во время спуско-подъемных операций, что может привести к заклиниванию бурильной колонны.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу исключения самопроизвольного перехода плашек из транспортного положения в рабочее во время спуско-подъемных операций за счет системы фиксации. Таким образом, полноразмерность центратора будет обеспечиваться только в процессе бурения, а именно в момент циркуляции промывочной жидкости.

Технический результат достигается тем, что в центраторе гидравлико-механическом с изменяемой геометрией центрирующих элементов, содержащем переводник для присоединения к колонне бурильных труб, соединенный с переводником резьбой верхний корпус, втулку, являющуюся ограничителем хода для плашек, перемещающихся по конусному корпусу, нижний корпус с гидравлическими каналами для промывочной жидкости и цилиндр, являющиеся направляющими для поршня-толкателя, разрезанного на четыре части по числу плашек, уплотнения, болты, отверстие для соединения внутренней полости центратора с полостью цилиндра, башмак, жестко связывающий нижний корпус и цилиндр, монтажное отверстие, согласно изобретению верхний корпус имеет гидравлические каналы для промывочной жидкости, которые переходят в отверстия, проходящие через корпус конуса и корпус плашек, в которых расположены стопорные пальцы, пружины и болты.

Также технический результат достигается тем, что в случае износа пружины, ее можно заменить, отвернув болт прямо на буровой. Болт также может послужить для регулирования жесткости пружины при разных давлениях внутри колонны.

На фигуре представлен общий вид центратора в транспортном положении.

Центратор гидравлико-механический с изменяемой геометрией центрирующих элементов содержит переводник 1, соединенный с переводником резьбой верхний корпус 2, втулку 3, являющуюся ограничителем хода для плашек, конус 4, четыре плашки 5, четыре стопорных пальца 6, четыре пружины 7, четыре болта 8, четыре гидравлических канала 9, нижний корпус 10, поршень-толкатель 11, цилиндр 12, уплотнения 13,14, четыре болта 15, отверстие 16 для соединения внутренней полости центратора с полостью цилиндра, башмак 17, жестко связывающий нижний корпус и цилиндр, монтажное отверстие 18.

Нижний корпус 10 с гидравлическими каналами для промывочной жидкости и цилиндр 12 являются направляющими для поршня-толкателя 11, разрезанного на четыре части по числу плашек 5.

Верхний корпус 2 имеет гидравлические каналы для промывочной жидкости, которые переходят в отверстия, проходящие через корпус конуса 4 и корпус плашек 5. Плашки 5 выполнены перемещающимися по корпусу конуса 4 и удерживающимися на нем соединением типа «ласточкин хвост».

Центратор работает следующим образом. Во время спуско-подъемных операций центратор находится в транспортном положении, т.е. плашки центратора жестко зафиксированы. С началом промывки поток промывочной жидкости, проходя по колонне, поступает через гидравлические каналы 9 в полости конуса 4 и под действием давления выталкивает стопорные пальцы 6 в полости плашек 5 и освобождает их. Одновременно поток промывочной жидкости поступает через отверстие 16 в полость цилиндра 12 и под действием давления приподнимает поршень 11, что, в свою очередь, выталкивает плашки 5, которые начинают двигаться по конусу 4 вверх и переходят в рабочее положение. После завершения промывки и приподнимания бурильной колонны вверх, плашки 5 начнут двигаться вниз по конусу 4 за счет трения о стенки скважины, тем самым заталкивая поршень 11 обратно в цилиндр 12. Когда плашки 5 упрутся в поверхность нижнего корпуса 10, стопорные пальцы переместятся по отверстиям из полостей плашек обратно в полости конуса за счет упругости пружин 7 и зафиксируют плашки.

Использование предлагаемого изобретения позволит исключить самопроизвольный переход плашек из транспортного положения в рабочее во время спуско-подъемных операций, что позволит избежать заклинивания бурильной колонны, увеличит срок службы центратора и уменьшит вероятность осложнений.

Центратор гидравлико-механический с изменяемой геометрией центрирующих элементов, содержащий переводник для присоединения к колонне бурильных труб, соединенный с переводником резьбой верхний корпус, втулку, являющуюся ограничителем хода для плашек, перемещающихся по конусному корпусу, нижний корпус с гидравлическими каналами для промывочной жидкости и цилиндр, являющиеся направляющими для поршня-толкателя, разрезанного на четыре части по числу плашек, уплотнения, болты, отверстие для соединения внутренней полости центратора с полостью цилиндра, башмак, жестко связывающий нижний корпус и цилиндр, монтажное отверстие, отличающийся тем, что верхний корпус имеет гидравлические каналы для промывочной жидкости, которые переходят в отверстия, проходящие через корпус конуса и корпус плашек, в которых расположены стопорные пальцы, пружины и болты.



 

Похожие патенты:

Настоящим изобретением создана бурильная труба стандартного веса с интегральной износостойкой накладкой. Бурильная труба с интегральной износостойкой накладкой создает увеличенную долговечность, сохраняя прочность, гибкость, малый вес и другие параметры показателей работы бурильной трубы стандартного веса.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для защиты силового кабеля насоса от механических повреждений в процессе спуска-подъема подвески насосно-компрессорных труб с установкой электроцентробежного насоса в вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважинах.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для защиты силового кабеля насоса от механических повреждений в процессе спуска-подъема подвески насосно-компрессорных труб с установкой электроцентробежного насоса в вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважин.

Изобретение относится к устройствам для центрирования труб в скважине. Техническим результатом является уменьшение силы страгивания, использование центратора в скважинах с малым зазором, а также упрощение процесса установки центратора.

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к устройствам для увеличения диаметра скважин в заданном интервале. Расширитель ствола скважины содержит центратор, корпус с центральным проходным каналом и пазами, лопасти, снабженные породоразрушающими элементами и выступами в форме зубьев, закрепленные в пазах корпуса с возможностью выдвижения, и механизм выдвижения лопастей в рабочее положение, полый вал с верхней резьбой для соединения со скважинным оборудованием, боковым отверстием и нижней втулкой, размещенный в проходном канале корпуса с фиксацией от проворота относительно корпуса, причем лопасти снабжены хвостовиками, взаимодействующими с втулкой полого вала при выдвижении лопастей в рабочее положение, и устройство для стопорения лопастей в нерабочем положении, содержащее радиально подпружиненные кольцевые сегменты.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для защиты силового кабеля насоса от механических повреждений в процессе спуска-подъема подвески насосно-компрессорных труб с установкой электроцентробежного насоса в вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважинах.

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин и предназначено для центрирования скважинных приборов в процессе их перемещения по стволу скважин.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в эксплуатационных скважинах для центрирования колонны насосных штанг. Блок центрирования насосных штанг содержит верхний центратор и муфту, закрепленную с одной стороны к верхнему центратору.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам для гашения колебаний низа бурильной колонны и калибрования ствола скважины. Техническим результатом является повышение эффективности гашения продольных колебаний, действующих на компоновку низа бурильной колонны (КНБК), и калибрования ствола скважины.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к фиксирующим устройствам перфоратора. Техническим результатом является повышение эффективности работы перфоратора за счет придания истекающим из него струям постоянного направления.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к калибраторам, обеспечивающим сохранность заданного диаметра скважины. Технический результат заключается в повышении эффективности работы калибратора. Калибратор содержит корпус с присоединительными резьбами на концевых участках и рабочие элементы, армированные износостойкими вставками. С целью повышения эффективности работы калибратора он снабжен втулкой с уплотнительным элементом, размещенным на наружной поверхности одного из ее концов между наружной поверхностью втулки и внутренней поверхностью корпуса. При этом корпус выполнен в виде кольцевой ленточной пружины, витки которой служат рабочими элементами, а втулка установлена телескопически внутри кольцевой пружины с возможностью перекрытия ее межвитковых зазоров. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к муфтовым соединениям для эксплуатации в газонефтяных скважинах. Техническим результатом является повышение износостойкости муфтового соединения, а также снижение образования коррозии, эрозии и других отложений в скважинных условиях. Предложено муфтовое устройство с покрытием для эксплуатации в газонефтяных скважинах, включающее одно или более цилиндрическое тело, одну или более муфту, расположенную вблизи внешнего диаметра или внутреннего диаметра одного или более цилиндрического тела, покрытие из твердого сплава на по меньшей мере части открытой внешней поверхности, открытой внутренней поверхности или комбинации открытой внешней и внутренней поверхности одной или более муфт, и покрытие на по меньшей мере части внутренней поверхности муфты, внешней поверхности муфты или комбинации указанных поверхностей одной или более муфт. При этом указанное покрытие включает один или более слои со сверхнизким коэффициентом трения. Причем один или более слои со сверхнизким коэффициентом трения выбраны из: аморфного сплава, нанесенного способом химического восстановления никель-фосфорного композита, графита, MoS2, WS2, композита на основе фуллерена, металлокерамического сплава на основе борида, квазикристаллического материала, материала на основе алмаза, алмазоподобного углерода (АПУ), нитрида бора, углеродных нанотрубок, листов графена, частиц металла с высоким соотношением вертикального и горизонтального размеров (т.е. отношением длины к толщине), материалов кольцеобразной формы, включающих углеродные нанокольца, продолговатые частицы, и их комбинаций. Кроме того, муфтовое устройство содержит один или более промежуточные слои, помещенные между покрытием из твердого сплава и покрытием со сверхнизким коэффициентом трения. Предложен также способ применения указанного муфтового устройства для эксплуатации в газонефтяных скважинах. 4 н. и 31 з.п. ф-лы, 68 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области нефти и газа, а именно к скважинному центратору. Технический результат - исключение гальванического воздействия. Скважинный центратор для насосно-компрессорных труб является преимущественно жестким и имеет трубчатый корпус из пластмассы с противоположными концами и, по меньшей мере, одно замыкающее кольцо, установленное на конце трубчатого корпуса. Замыкающее кольцо или каждое замыкающее кольцо также изготовлено из пластмассы и имеет модуль упругости, не превышающий модуль упругости трубчатого корпуса. Замыкающее кольцо или каждое замыкающее кольцо входит в зацепление с трубчатым корпусом путем посадки с натягом. Вблизи конца трубчатого корпуса имеется, по меньшей мере, одно отверстие, а вблизи замыкающего кольца имеется, по меньшей мере, один соответствующий выступ или наоборот. В процессе эксплуатации выступ и отверстие входят в зацепление друг с другом, в результате чего замыкающее кольцо входит в непосредственное зацепление с трубчатым корпусом. 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для защиты силового кабеля насоса от механических повреждений в процессе спуска-подъема подвески насосно-компрессорных труб с установкой электроцентробежного насоса в вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважинах. Технический результат - повышение надежности крепления протектолайзера на шейке насоса, повышение универсальности протектолайзера. Протектолайзер содержит двухдетальный корпус, состоящий из шарнирно сочлененных между собой корпуса с кабельным каналом и скобы, выполненных с возможностью посадки как на цилиндрическую, так и на шестигранную часть шейки насоса или корпуса гидрозащиты, разъемное замковое соединение с крепежными элементами. Корпус выполнен длиной L не менее его ширины В, внутренняя поверхность корпуса с одной стороны оснащена выточками для посадки на основание насоса или корпуса гидрозащиты диаметром Doc1 мм или Doc2 мм. Причем посадка корпуса протектолайзера на основание насоса или корпуса гидрозащиты диаметром Doc1 мм осуществляется по секторам l1, а на основание насоса или корпуса гидрозащиты диаметром Doc2 мм - по секторам l2. Другая сторона внутренней поверхности корпуса оснащена выточками для посадки на фланец насоса или корпуса гидрозащиты диаметром Dф1 мм или Dф2 мм, причем посадка корпуса протектолайзера на фланец насоса или корпуса гидрозащиты диаметром Dф1 мм осуществляется по секторам l3, а на фланец насоса или корпуса гидрозащиты диаметром Dф2 мм - по секторам l4. Кроме того, внутренняя часть корпуса с этой стороны оснащена четырьмя выточками для размещения в них шести или восьми крепежных элементов, соединяющих две части корпуса насоса или гидрозащиты. Корпус протектолайзера кроме откидного шарнирного болта соединен со скобой посредством регулируемого шарнирного винта, а внутренняя поверхность скобы оснащена двумя плоскими упорами для базирования на них цилиндрической или шестигранной шейки корпуса насоса или гидрозащиты. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх