Центратор обсадной колонны Советский патент 1991 года по МПК E21B17/10 

Изобретение относится к буровой технике, в частности к средствам, применяемым при креплении скважин, и может быть использовано для центрирования обсадных колонн в наклонно направленных скважинах.

Цель изобретения - повышение эффективности в работе центратора в наклонно направленных скважинах за счет возможности управления приводом ограничителей прогиба пружинных дуг центратора.

На фиг.1 изображен центратор, общий вид; на фиг.2 - механизм привода ограничителя прогиба в рабочее положение, узел I на .1.

Центратор состоит из колец 1. соединенных между собой изогнутыми пружинными планками 2 и связанными одним концом с кольцом 1 вертикальными планками 3, причем на последних выполнены направляющие пазы 4 и выточки 5 для размещения свободного конца упоров 6 ограничителя прогиба в исходном и рабочем положении соответственно. Другой конец упоров 6 ограничителя прогиба связан с возможностью поворота с внутренней стороной пружинных планок 2. Привод ограничителей прогиба в рабочее положение выполнен в виде ступенчатого цилиндра 7, в полости нижней ступени которого размещен поршень 8 со скошенным нижним торСЬ V4 Ю СА СО

ом, зафиксированный тарированным тифтом 9, а в стенке цилиндра выполнено квозное отверстие 10, В верхнюю ступень илиндра 7 ввинчена пробка 11 с бойком 12, который зафиксирован тарированным тифтом 13. Между скошенным поршнем 8 пробкой 11 размещен пороховой заряд 14 капсулем 15. Поршень 8 установлен с возможностью взаимодействия выступающей асти торца со свободным концом упора б граничителя прогиба,

Центратор обсадной колонны работает следующим образом.

Обсадную трубу, подлежащую соединению нижним концом, пропускают через кольца 1, свинчивают ее и приступают к монтажу центратора, Для зтого в цилиндр 7 вставляют пороховой заряд 14 с капсулем 15 и ввинчивают, пробку 11 с бойком 12, который зафиксирован тарированным штифтом 13. Центратор может иметь от 4 до 6 планок, что зависит от кавернозности скважины. Соответственно, такое же коли- честао пороховых зарядов и пробок необходимо на каждый центратор. После проведения указанных операций центратор при помощи обычного хомута можно зафиксировать а необходимом месте на трубе или не фиксировать вообще, так как при спуске в скважину устройство всегда будет находиться под муфтой. Смонтированный на трубе центратор спускают в скважину, причем спуск не вызывает осложнений в скважине, так как планки 2 центратора имеют возможность сжиматься, Поршень 8 зафиксирован штифтом 9, что исключает его произвольное движение в процессе спуска устройства в скважину, и создаются надежные условия для защищенности порохового заряда 14, После спуска обсадной колонны центратор приводят в рабочее положение, для чего буровыми насосами создают в скважине избыточное давление определенной ранее величины. При этом усилиз от давления передается на бойок 12, срезаются штифты 13 и острый конец бойка 12 наносит удар по капсулю 15, от срабатывания которого загорается пороховой заряд 14, Давление от пороховых газов мгновенно возвращает бойок 12 в исходное положение, что препятствует их выходу наружу. Теперь давление передается на поршень 8, срезается штифт 9, поршень выступающей частью скошенного торца взаимодействует со свободным концом упора б ограничителя прогиба, который движется вниз по вертикальному направляющему пазу 4, что исключает соскальзывание конца ограничителя прогиба в сторону. При этом второй конец упора б ограничителя прогиба, соединенный с планкой 2, выгибает ее наружу, и в момент, когда верхняя кромка скошенного поршня 8 совпадает со сквозным отверстием 10, упор б, ограничитель прогиба, занимает вертикальное по отношению к трубе положение (максимально выгнув планку 2) и фиксируется в выточке 5, а остатки пороховых газов выходят через отверстие 10 наружу. Центратор приведен в рабочее

0 положение, колонна отцентрирована, и дальнейшие работы по креплению скважины проводят в соответствии с планом.

Количество центраторов, необходимое для оборудования обсадной колонны, зави5 сит от протяженности наклонного участка скважины, в вертикальной ее части колонна может оборудоваться известными центраторами. При большой протяженности наклонного участка ствола скважины на

0 обсадную колонну должно быть установлено достаточное количество центраторов данной конструкции, которые будут находиться на разных расстояниях от устья. Для их надежного срабатывания в скважине

5 каждый центратор оборудуюттарированны- ми штифтами 13, усилие среза которых рассчитывают заранее.

Технико-экономическая эффективность заключается в обеспечении надежного цен0 трирования обсадных колонн в наклонно направленных скважинах, что позволяет проводить качественное цементирование, улучшая условия работы колонн и увеличивая срок их эксплуатации.

5 Формула изобретения

Центратор обсадной колонны, включающий в себя два кольца, взаимно связанных пружинными планками, ограничитель их прогиба в виде упоров, каждый из которых

0 одним концом закреплен с внутренней стороны пружинных планок с возможностью поворота, и привод ограничителей прогиба в рабочее положение, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности

5 в работе в наклонно направленных скважинах за счет обеспечения управления приводом, он снабжен установленными под каждой из пружинных планок вертикально расположенными планками, одним концом

0 жестко связанными с одним из колец центратора и имеющими в нижней части паз для размещения свободного конца ограничителя прогиба, привод последнего закреплен на планках и выполнен в виде ступенчатого

5 цилиндра с радиальным отверстием в нижней части и расположенных в полости цилиндра друг под другом пробки с бойком в нижней части, порохового заряда и поршня со скошенным нижним торцом, причем пробка и поршень связаны с цилиндром

срезными элементами, а поршень установлен с возможностью взаимодействия выступающей части торца со свободным концом ограничителя прогиба.

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для крепления скважин. Цель - повышение эффективности работы в наклонно направленных скважинах за счет возможности управления приводом, Для этого под каждой из пружинных планок вертикально расположены планки, одним концом жестко связанные с одним из колец центратора. Пружинные планки имеют в нижней части паз для размещения свободного конца ограничителя прогиба. Привод ограничителя прогиба закреплен на планках и выполнен в виде ступенчатого цилиндра с радиальным отверстием а нижней части и расположенных в полости цилиндра друг под другом пробки с бойком в нижней части, порохового заряда и поршня со скошенным нижним торцом. Пробка и поршень связаны с цилиндром срезными элементами. Поршень установлен с возможностью взаимодействия выступающей части Торца со свободным концом ограничителя прогиба. При большой протяженности наклонного участка ствола скважины на обсадную колонну должно быть установлено достаточное кол-во центраторов, которые находятся на разных расстояниях от устья. Использование данного центратора позволяет проводить качественное цементирование, улучшая условия работы колонн и увеличивая срок их эксплуатации. 2 ил. (Л С

ч

фие.1

фиг-t