Центратор обсадной колонны

Изобретение относится к строительству скважин и может быть использовано в компоновке обсадной колонны или хвостовиков при креплении нефтяных и газовых скважин, а также боковых стволов. Технический результат - беспрепятственный спуск обсадной колонны в скважину и центрирование ее во время цементирования обсадной колонны. Центратор обсадной колонны включает центрирующие металлические пластины, закрепляемые равномерно по периметру на кольцах, стопорные кольца, закрепленные на обсадной колонне, и полости, заполненные водонабухающим полимером. Cтопорные кольца установлены сверху и снизу центратора. Полости под водонабухающий полимер выполнены в виде кольцевых внутренних выборок в стопорных кольцах, обращенных в сторону колец центратора, которые вставлены в кольцевые выборки стопорных колец с возможностью продольного перемещения под действием расширяющегося водонабухающего полимера. 2 ил.

 

Изобретение относится к строительству скважин и может быть использовано в компоновке обсадной колонны или хвостовиков при креплении нефтяных и газовых скважин, а также боковых стволов.

Известен центратор обсадной колонны с изменяемой геометрией (патент RU №2473777, МПК Е21B 17/10, опубл. Бюл. №3 от 27.01.2013), содержащий корпус и жестко закрепленные на корпусе центрирующие элементы из эластичного материала, имеющие внутреннюю полость, расположенные по спирали на поверхности корпуса, при этом внутренняя полость центрирующих элементов заполнена водонабухающим полимером, а наружные боковые грани эластичного центрирующего элемента выполнены полупроницаемыми.

Недостатками данной конструкции являются сложность в изготовлении полых полупроницаемых граней, дороговизна материалов как самого центратора, так и материалов. Из-за неконтролируемого расширения водонабухающего материала нет гарантированного центрирования обсадной колонны.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является центратор обсадной колонны (патент RU №2468181, МПК Е21В 17/10, опубл. Бюл. №33 от 27.11.2012), включающий центрирующие металлические пластины, закрепляемые на кольцах, и стопорное кольцо для закрепления центратора на обсадной колонне, при этом на внутренней поверхности центрирующих пластин закреплены полые элементы, выполненные из эластичного полупроницаемого материала, внутренняя полость которых заполнена водонабухающим полимером, при этом стопорное кольцо выполнено с закругленными краями.

Недостатками данной конструкции также являются сложность в изготовлении полых полупроницаемых элементов, дороговизна материалов как самого центратора, так и материалов. Из-за неконтролируемого расширения водонабухающего материала нет гарантированного центрирования обсадной колонны.

Технической задачей предлагаемого центратора обсадной колонны является создание простой в изготовлении и надежной конструкции, позволяющей беспрепятственно спускать обсадную колонну в скважину и гарантированно центрировать ее во время цементирования.

Поставленная задача достигается тем, что центратор обсадной колонны включает центрирующие металлические пластины, закрепляемые равномерно по периметру на кольцах, стопорные кольца, закрепленные на обсадной колонне, и полости, заполненные водонабухающим полимером.

Новым является то, что стопорные кольца установлены сверху и снизу центратора, а полости под водонабухающий полимер выполнены в виде кольцевых внутренних выборок в стопорных кольцах, обращенных в сторону колец центратора, которые вставлены в кольцевые выборки стопорных колец с возможностью продольного перемещения под действием расширяющегося водонабухающего полимера.

На фиг. 1 изображен центратор обсадной колонны в транспортном положении.

На фиг. 2 изображен центратор обсадной колонны в рабочем положении в процессе цементирования.

Центратор обсадной колонны состоит из металлических пластин 1 (фиг. 1 и 2), равномерно закрепленных по периметру на кольцах 2, и стопорных колец 3, расположенных сверху и снизу центратора, закрепленных на обсадной колонне 4, например, с помощью стопорных винтов 5. В стопорных кольцах 3 выполнены полости 6 в виде кольцевых внутренних выборок, которые заполнены водонабухающим полимером 7. Кольца 2 центратора также вставлены в полости 6 стопорных колец 3 с возможностью продольного перемещения под действием водонабухающего полимера 7. Для ускорения процесса набухания полимера в стопорных кольцах 3 выполнены отверстия 8.

Центратор обсадной колонны работает следующим образом.

В процессе спуска обсадной колонны 4 (фиг. 1) в скважину на нее устанавливаются центраторы на расчетном расстоянии и крепятся стопорными кольцами 3, например, с помощью стопорных винтов 5. В отличие от центраторов гидравлического типа в данной конструкции не нарушается целостность обсадной колонны. Центраторы в это время находятся в транспортном положении, диаметр по металлическим пластинам 1 равен при этом - d1, что позволяет беспрепятственно спускать колонну обсадных труб в скважину до проектной глубины.

После спуска колонны 4 (фиг. 2) в процессе промывки скважины и подготовки ее к цементированию промывочная жидкость через отверстия 8 стопорных колец 3 попадает в полости 6, выполненные в виде кольцевых внутренних выборок. Водонабухающий полимер 7 под действием промывочной жидкости начинает увеличиваться в объеме и при этом начинает передавать усилие на кольца 2, на которых закреплены пластины 1. Кольца 2 при этом, перемещаясь в стороны, противоположные стопорным кольцам 3, сжимают пластины 1, и диаметр описанной окружности по пластинам 1 при этом увеличивается до диаметра - d2, что в свою очередь надежно центрирует обсадную колонну 4 относительно стенок скважины.

Таким образом, обсадная колонна 4 к началу цементирования будет отцентрирована в скважине с любым углом наклона, в том числе и в горизонтальных скважинах.

Данное устройство простое в изготовлении, позволяет беспрепятственно спускать обсадную колонну в скважину и гарантированно центрировать ее во время цементирования обсадной колонны.

Центратор обсадной колонны, включающий центрирующие металлические пластины, закрепляемые равномерно по периметру на кольцах, стопорные кольца, закрепленные на обсадной колонне, и полости, заполненные водонабухающим полимером, отличающийся тем, что стопорные кольца установлены сверху и снизу центратора, а полости под водонабухающий полимер выполнены в виде кольцевых внутренних выборок в стопорных кольцах, обращенных в сторону колец центратора, которые вставлены в кольцевые выборки стопорных колец с возможностью продольного перемещения под действием расширяющегося водонабухающего полимера.



 

Похожие патенты:

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 (НКП) с установкой электроцентробежного насоса в вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважинах.

Изобретение относится к области общего машиностроения и может быть также использовано в строительной сфере, электротехнической промышленности, нефтепромысловом оборудовании и иных отраслях промышленности в качестве соединения конструктивных элементов с высокой знакопеременной нагрузкой.

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, которое используется при добыче нефти штанговыми насосами. Технический результат - повышение надежности соединения стеклопластикового стержня и наконечника, повышение прочности насосной штанги.

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 (НКТ) 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 (НКП) с установкой электроцентробежного насоса в вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважинах.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для крепления и защиты токоподводящего электрического кабеля к колонне погружной насосной установки нефтедобывающего оборудования.

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для защиты силового кабеля насоса и трубок высокого давления 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 нефтедобывающему оборудованию и может быть использовано для крепления токопроводящего кабеля к колонне труб в скважине. Технический результат – универсальность конструкции и обеспечение надежного удержания электрического кабеля, исключающего его повреждения в процессе эксплуатации.

Группа изобретений относится к области эксплуатации газонефтяных скважин. Технический результат – повышение износостойкости муфтового соединения, а также снижение образование коррозии, эрозии и других отложений в скважинных условиях.

Группа изобретений относится к заканчиванию скважины. Технический результат – повышение эффективности заканчивания за счет его упрощения и сокращения сроков.

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 (НКП) с установкой электроцентробежного насоса в вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважинах.

Группа изобретений относится к области исследований и разработки нефтяных и газовых месторождений. Технический результат – предотвращение закупоривания скважин.

Группа изобретений относится к узлам стабилизатора для применения при бурении стволов нефтяных и газовых скважин. Технический результат – обеспечивает возможность приспосабливаться к скважинам различных размеров, регулировать положение каждой лопасти независимо от других лопастей.

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 (НКТ) 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 (НКП) с установкой электроцентробежного насоса в вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважинах.

Группа изобретений относится к области бурения, а именно к способу демпфирования колебаний в бурильной колонне и инструменту для его осуществления. Технический результат – повышение срока службы бурильной колонны, защита ствола скважины от разрушений, защита оборудования от поломки и повышение скорости проходки.

Группа изобретений относится к области нефтедобычи. Технический результат – стабилизация бурильной колонны и сведение скважинной крутильной вибрации в бурильных колоннах к минимуму.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к оборудованию для добычи нефти, и предназначено для центрирования погружной установки электроцентробежного насоса (УЭЦН) во время работы и спуска в скважину.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для крепления и защиты токоподводящего электрического кабеля к колонне погружной насосной установки нефтедобывающего оборудования.

Изобретение относится к устройствам для крепления электрического кабеля к модулям погружных насосных установок. Технический результат - упрощение конструкции, повышение надежности защиты кабеля и снижение трудоемкости монтажа.

Изобретение относится к способам вставок из карбида твердого сплава-карбида вольфрама на подложке колонных центраторов. Технический результат - повышение ресурса колонных центраторов за счет повышения прочности и износостойкости карбидных вставок на изнашиваемых поверхностях колонных центраторов. Способ крепления вставок из карбида вольфрама на подложке колонных центраторов включает следующие стадии, в которых обжигают горелкой подложку упрочняемых поверхностей колонных центраторов, наносят стабилизирующий состав на основе сплава никеля на подложку колонных центраторов для защиты от окисления, устанавливают вставки из карбида вольфрама в отверстия перфорированного гибкого коврика по той же схеме, что и порядок размещения вставок на подложке, устанавливают перфорированный гибкий коврик с вставками из карбида вольфрама на подложку таким образом, чтобы сварные выступы для контакта с подложкой были направлены в сторону подложки, вставки из карбида вольфрама, расположенные на гибком перфорированном коврике, крепят к подложке, нагревают вставки из карбида вольфрама на подложке упрочняемых поверхностей, напыляют стабилизирующий состав на основе сплава никеля на поверхности вставок из карбида вольфрама, закрепленных на подложке упрочняемых поверхностей для защиты от окисления, нагревают стабилизирующий состав на основе сплава никеля на поверхности вставок из карбида вольфрама, закрепленных на подложке упрочняемых поверхностей для защиты от окисления, напыляют стабилизирующий состав на основе сплава никеля и производят пайку вставок из карбида вольфрама к подложке упрочняемых поверхностей так, чтобы материал стабилизирующего состава на основе сплава никеля протекал между вставками из карбида вольфрама и подложкой упрочняемых поверхностей, производят плавку стабилизирующего состава на основе сплава никеля. Причем в каждой вставке из карбида вольфрама на контактном торце имеются сварные выступы для контакта с подложкой упрочняемых поверхностей для размещения торца вставки из карбида вольфрама на определенном расстоянии от подложки. А сварные выступы на торцах вставок из карбида вольфрама обеспечивают зазор между указанным торцом вставок из карбида вольфрама и подложкой упрочняемых поверхностей после сварки. Используют вставки из карбида вольфрама, каждая из которых имеет форму прямоугольного блока с тремя сварными выступами на контактном торце, два сварных выступа располагают вдоль края длинной стороны вставки из карбида вольфрама, третий сварной выступ располагают с противоположного края длинной стороны упомянутой вставки из карбида вольфрама. Причем высоту h сварных выступов на контактном торце каждой вставки из карбида вольфрама выбирают из соотношения: h=(0,08÷0,12)H, где Н - высота вставки из карбида вольфрама. Каждую вставку из карбида вольфрама устанавливают в отверстие на перфорированном гибком коврике длинной стороной с двумя сварными выступами вдоль лопасти колонного центратора, причем ширину Т промежутков между вставками из карбида вольфрама выбирают из соотношения: T=(8,55÷11,55)h, где h - высота сварных выступов на контактном торце вставок из карбида вольфрама. Вставки из карбида вольфрама крепят к подложке методом точечной конденсаторной сварки, осуществляемой за счет энергии короткого импульса тока при разряде конденсаторной батареи. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к строительству скважин и может быть использовано в компоновке обсадной колонны или хвостовиков при креплении нефтяных и газовых скважин, а также боковых стволов. Технический результат - беспрепятственный спуск обсадной колонны в скважину и центрирование ее во время цементирования обсадной колонны. Центратор обсадной колонны включает центрирующие металлические пластины, закрепляемые равномерно по периметру на кольцах, стопорные кольца, закрепленные на обсадной колонне, и полости, заполненные водонабухающим полимером. Cтопорные кольца установлены сверху и снизу центратора. Полости под водонабухающий полимер выполнены в виде кольцевых внутренних выборок в стопорных кольцах, обращенных в сторону колец центратора, которые вставлены в кольцевые выборки стопорных колец с возможностью продольного перемещения под действием расширяющегося водонабухающего полимера. 2 ил.

Наверх