ЦЕНТРАТОР ФИКСИРУЕМЫЙ Российский патент 2009 года по МПК E21B17/00 

Изобретение относится к оборудованию для добычи нефти и газа и предназначено для цементирования колонны обсадных труб или скважинного фильтра при спуске в скважину.

Известна колонна обсадных труб по А.Св. СССР №870666, содержащая центратор, состоящий из жесткого корпуса, упругих центрирующих элементов и сменных эластичных вставок. Конструкция центратора, применяемого для центрирования в скважине обсадной колонны, достаточно сложная. Он состоит из нескольких деталей, изготовленных с высокой точностью, ненадежен в работе и имеет высокую стоимость.

Известна колонна обсадных труб по А.Св. СССР №126656, содержащая трубы с резьбовыми участками на концах, соединенные резьбовыми муфтами, и центраторы, установленные между резьбовыми муфтами.

Недостатки этой конструкции: сложность, высокая стоимость, металлоемкость конструкции.

Известен центратор по патенту РФ на полезную модель №49881, прототип. Этот центратор содержит корпус с ребрами и устройство крепления, которое содержит обжимной элемент и деформирующее средство, образующие цангу. Корпус выполнен удлиненным, и на его удлиненном конце выполнена цанга.

Недостатком этого центратора является то, что его осевые габариты больше, чем у любых других типов центраторов, из-за наличия удлиненного корпуса.

Задачей создания изобретения, которая совпадает с достигнутым техническим результатом, является уменьшение осевых габаритов центратора. Заявленный технический результат достигнут в центраторе фиксируемом, содержащем корпус с ребрами и устройство крепления, которое содержит обжимной элемент и деформирующее средство, образующие цангу, тем, что обжимной элемент выполнен в виде разрезного конического кольца, а деформирующее средство - в виде резьбового кольца с наружной резьбой, которой соответствует резьба внутри корпуса.

Проведенные патентные исследования показали, что предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью.

Наличие новизны и изобретательского уровня подтверждается проведенными патентными исследованиями. Промышленная применимость обосновывается тем, что для реализации изобретения требуются стандартные недифицитные материалы: стать, алюминий, а для изготовления требуется стандартное оборудование. Изготовление центраторов возможно методом литья с последующей механической обработкой для нарезания внутренней резьбы или механической обработки на токарных и фрезерных станках.

Сущность изобретения поясняется на чертежах фиг.1…11, где:

- на фиг.1 приведено крепление центратора на скважинном фильтре,

- на фиг.2 приведен первый вариант центратора с разрезной втулкой,

- на фиг.3 приведен рисунок первого варианта деформирующего средства,

- на фиг.4 приведен рисунок первого варианта обжимного средства,

- на фиг.5 приведен второй вариант центратора с выполненными заодно обжимным элементом и разрезной втулкой,

- на фиг.6 приведен разрез А-А второго варианта,

- на фиг.7 приведен рисунок зажимной и разрезной втулки, выполненных заодно, для второго варианта,

- на фиг.8 приведен третий вариант центратора с разрезной втулкой,

- на фиг.9 приведен четвертый вариант центратора с обжимным кольцом из эластичного материала,

- на фиг.10 приведен пятый вариант центратора с обжимным кольцом из эластичного материала,

- на фиг.11 приведен разрез Б-Б для пятого варианта.

Центратор (фиг.1 и 2) содержит корпус 1 с ребрами 2 и устройство крепления 3, предназначенное для крепления центратора на колонне труб или скважинном фильтре 4. При этом устройство крепления 3 содержит во всех вариантах обжимной элемент 5 и деформирующее средство 6.

По первому варианту (фиг.2…4) обжимной элемент 5 выполнен в виде разрезного конического кольца 7, имеющего разрезы «В» и коническую поверхность «Г», которой соответствует коническая поверхность «Г» внутри корпуса 1, а деформирующее средство 6 выполнено в виде резьбового кольца 8 с наружной резьбой «Д», которой соответствует резьба внутри корпуса 1. При этом разрезное коническое кольцо 7 и резьбового кольца 8 выполнены заодно в виде одной детали. На наружной поверхности резьбового кольца 8 выполнены пазы «Е» под ключ.

По второму варианту исполнения (фиг.5…7), разрезное коническое кольцо 7 и резьбовое кольцо 8 выполнены совместно. В остальном эта конструкция аналогична варианту 1.

По третьему варианту (фиг.8) обжимной элемент 5 выполнен в виде разрезного кольца 7, а деформирующее средство 6 - в виде гайки 9 с внутренней цилиндрической резьбой «Ж». На одном из торцов корпуса 1 выполнен цилиндрический выступ «И» с соответствующей резьбой «Ж».

По четвертому варианту (фиг.9) обжимной элемент 5 выполнен в виде кольца из эластичного материала 10, а деформирующий элемент 6 - в виде цилиндрической втулки 8 с цилиндрической резьбой «Д».

По пятому варианту (фиг.10 и 11) обжимной элемент 5 также выполнен из эластичного материала 10, а деформирующее средство 6 выполнено в виде винта 11.

При сборке в составе колонны обсадных труб втулку 1 надевают на скважинный фильтр 4 и фиксируют на нем, воздействуя на деформирующее средство 6, а через него - на обжимной элемент 5. При спуске колонны обсадных труб и скважинного фильтра 4 в скважину центраторы ориентируют обсадную трубу и сважинные фильтры 4 по центру скважины, что уменьшает вероятность прихвата.

Колонну обсадных труб со скважинными фильтрами 4 и центраторами спускают в скважину, где она центрируется и опрессовывается, после чего она готова к эксплуатации.

Применение изобретения позволит:

1. Упростить конструкцию обсадной колонны со скважинными фильтрами и упростить ее монтаж на буровой.

2. Уменьшить число деталей в компоновке обсадной колонны.

3. Предотвратить осевое смещение центратора.

4. Снизить себестоимость оборудования для добычи нефти и газа, в том числе стоимость центратора по сравнению с другими вариантами крепления центратора.

5. Упростить конструкцию центратора.

6. Облегчить сборку обсадной колонны со скважинными фильтрами.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для центрирования внутрискважинного оборудования. Центратор фиксируемый содержит корпус с ребрами и устройством крепления, которое содержит обжимной элемент и деформирующее средство, образующие цангу, и отличается тем, что обжимной элемент выполнен в виде разрезного конического кольца, а деформирующее средство - в виде резьбового кольца с наружной резьбой, которой соответствует резьба внутри корпуса. Центратор фиксируемый обеспечивает уменьшение осевых габаритов центратора. 11 ил.

Центратор фиксируемый, содержащий корпус с ребрами и устройство крепления, которое содержит обжимной элемент и деформирующее средство, образующие цангу, отличающийся тем, что обжимной элемент выполнен в виде разрезного конического кольца, а деформирующее средство - в виде резьбового кольца с наружной резьбой, которой соответствует резьба внутри корпуса.