Центратор для обсадных труб

 

(72) Автор изобретения

В. С. Пупков.Сахалинский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (7!) Заявитель (54) UEHTPATOP ДЛЯ ОБСАДНЫХ ТРУБ

Изобретение относится к технике крепления скважин и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, производящей цементирование скважин.

Известны пружинные центраторы, сос5 тоящие из колец, с присоединенными к ним арочными пружинными планками для центрирования обсадных колонн в стволе скважины (1)

Однако центраторы такой конструкции о не обеспечивают надежное центрирование колонны в наклонном или искривленном стволе наклонных скважин.

Во время спуска обсадной колонны в наклОнный ствол, который часто осложнен желобными выработками, под действием больших прижимающих усилий и динамических нагрузок арки центратора деформируются, а нередко и разрушаются и центратор не выполняет своих функций.

Недостатком применяемых пружинных центраторов является низкая их прочность воздействию прижимающих усилий и динамических нагрузок и невозможность строгого центрирования обсадной колонны в стволе скважин.ы.

Известно примек-ние пружинного центратора для центрирования обсадных колонн, состоящее из набора скрепленных пружинных планок и клинового узла закрепления центратора на обсадной трубе, . включающего втулки и к ноеые полувтулки, со по коническим поверхностям (2)

Узел закрепление центратора непосредственного взаимодействия со скважиной не имеет, а воспринимает осевые нагрузки от взаимодействия планок центратора со скважиной, которые передаются на клиновую пару.

Такое устройство является наиболее близким к предлагаемому по технической сушности и достигаемому результату.

Недостатком его является то, что подобное крепление центратора на обсадной трубе не может работать при непосредственном контакте со стенкой скважины, так как одна из клиновых пар рас709799

3 соед|шится при движении трубы в любом направлении, другая — при движении трубы в обратном направлении.

Целью изобретения является повышение надежности крепления жесткого центратора на обсадной трубе и повышение надежности его в работе в наклонном стволе скважины.

Это достигается тем, что наружная втулка центратора и внутренние клиновые полувтулки его сопряжены по цилиндрической поверхности под углом к оси обсадной трубы, а вершины клиновых полувтулок направлены в противоположные стороны. При этом для повышения надежности удержания центратора на обсадной трубе сопрягаемые поверхности имеют р ифле ния.

На фиг. 1 изображен предлагаемый центратор, продольный разрез,на фиг. 2разрез A-А на фиг. 1.

Центратор состоит из наружной втулки

1 с четырьмя наружными пазами 2 и двух клиновых полувтулок 3.

Внутреннее отверстие втулки 1 выполнено диаметром большим наружного диаметра обсадных труб 4 и находится под углом к оси цилиндра втулки. В результате этого при свободном одевании втулки на трубу между ними образуются два противоположно направленных конусных пространства. В эти пространства, после свинчивания трубы и перемещения втулки в требуемый интервал, вкладываются конусные полувтулки. Поскольку поверхность 5 сопряжения полувтулок с обсадной трубой выполнена рифленой, при остановке втулки из-за ее взаимодействия со стенкой ствола скважины происходит уплотнение поверхности сопряжения 4 втулки и полувтулок. Самоуплотнение пропорционально смещающему усилию. Втулка удерживается на требуемом месте и двигается вк:есте с обсадной трубой.

Наличие двух полувтулок, работающих в обратных. направлениях, обеспечивает удержание центратора на обсадной трубе в требуемом месте как при спуске, так и при подъеме обсадной колонны.

Спуск обсадной колонны с применением предлагаемого центратора производится по обычной технологии, без потерь времени на установку центраторов, что и при использовании пружинных центраторов. Перед навинчиванием очередной обсадной трубы 4 на нее надевается требуемое количество втулок 1. Во втулку снизу и сверху вкладываются и слегка подбиваt0 ются две полувтулки 3 и спуск продолжается. В дальнейшем все работы повторяются в зависимости от количества труб, на которые требуется установить центраторы. Циркуляция жидкости в затруб15 ном пространстве обеспечивается наличием на наружной поверхности втулки 1 продольных пазов 2.

Центраторы втулки способны выдерживать большие динамические нагрузки

20 при протаскивании обсадной колонны, особенно в наклонных участках скважин, обеспечивают повышение качества цементирования обсадных колонн благодаря гарантированному зазору между стенкой скважины и обсадной колонной.

@ о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Центратор для обсадных труб, включающий наружную втулку и две клиновые полувтулки, о т л и ч а ю щ и.йс я тем, что, с целью повышения надежности его крепления на обсадной трубе

З5 и в работе в наклонном стволе скважины, наружная втулка и внутренние клиновые полувтулки сопряжены по цилиндрической поверхности под углом к оси обсадной трубы, а вершины клиновых полувтулок направлены в противоположные стороны.

2. Центратор по п,l, о т л и ч а юш и и с я тем, что поверхности сопряжения клиновых полувтулок с обсадной туубой и наружной втулкой выполнены

4 рифлеными.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США ¹ 2824613, кл. 166/241, опублик. 1958.

Ы 2. Авторское свидетельство СССР

¹ 314880, кл. E 21 В 17/00, 1970.

709799

Составитель У. Утешев

Редактор Н. Данилович Техред О. Андрейко Корректор М. Демчик

Заказ 8728/39 Тираж g2Q . Поднисное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4