Центратор обсадной колонны Советский патент 1993 года по МПК E21B17/10 

ции центрирующих пластин 5 в рабочем положении, Выше подвижного хомута 2 установлено ограничительное кольцо 9, а между ними размещена пружина 10, выполненная из материала, обладающего эффектом памяти, которые образуют узел привода центрирующих пластин 5, причем жесткость пружины 10 до мартенситного перехода меньше жёсткости центрирующих пластин 5, а при мартенситном переходе - больше, причем температура мартенситного перехода пружины 10 меньше температуры марте н с ит но г о перехода рессоры 8. В ограничительном кольце 9 и нижнем хомуте 1 выполнены наклонные отверстия 11, в которых установлены стопорные штыри 12,

Сборку и установку устройства осуществляют следующим образом.

Крицы пластин 5 устанавливают в окна 4 хомутов 1 и 2. В пазы 6 подвижного хомута 2 размещают плашки 7 и рессору 8, после чего хомуты устанавливают на обсадную трубу. Концы хомутов 1 и 2 соединяют друг с другом пальцами. Над верхним хомутом 2 устанавливают пружину и ограничительное кольцо 9. Центратор устанавливают в заданном месте и жестко крепят нижний хомут 1 и ограничительное кольцо .9 посредством штыря 12, который размещают в отверстия

11-- ::./ . ..-:. . -.. . : : . Центратор работает следующим образом, -,.; .; . j : . ;- - .-. -.. -. - .

Расстояние от хомута 2 до ограничительного кольца 9 выбирают в зависимости от диаметра скважины в месте установки центратора и определяют по формуле.:

Ла

(Рд-И 21

2

а а о Ь А а

(Реке-tQ2

21

где до--длина пружины из материала, обладающего эффектом памяти формы,

Да-удлинение пружины, при переходе ее в мартенситное состояние,

а - расстояние от верхнего неподвижного пальца до подвижного,

Од - диаметр долота, которым осуществлялось бурение ствола скважины,

Оске - диаметр ствола скважины в месте расположения центратора,

d - диаметр обсадных труб,

I - длина планок центратора, . После спуска обсадной колонны в скважину производят прогрев колонн одним из известных способов, например, путем прокачки подогретой жидкости или электрическим нагревателем и т.д., до температуры мартенситного перехода пружины, при которой происходит процесс восстановления заданной формы материала. В результате

этого пружина разжимается и через подвижный хомут 2 взаимодействует с пластинами 5. Последние, изгибаясь, центрируют обсадную колонну. :

При дальнейшем нагреве центратора до

температуры мартенситного перехода материала рессоры 8 последняя изгибается, приводят в действие клиновидные плашки, которые двигаясь по канавке 6 стопорят подвижной хомут 2 на обсадной трубе. После

остывания обсадной колонны и центрато- ров рессора 8 и пружина .10 возвращается в сво/е исходное положение, а хомут 2 благодаря плашкам 7 остается на месте, обеспечивая таким образом центрацию колонны.

Можно осуществлять цементирование скважины. - ;;: : . ,;.-.--- ;О ... ;- : . .. Формула изобретения Центратор обсадной колонны, включающий нижний неподвижный и верхний подвижный хомуты, соединенные, центрирующими пластинами, узел их привода в рабочее положение, расположенный над подвижным хомутом, и узел фиксации, размещенный во внутренней канавке подйижного хомута; отличающий с я тем, что,.с целью повышения надежности работы устройства за-счет упрощения его конструкций, узел привода центрирующих пластин в рабочее положение выполнен в виде жестко

связанного с обсадной колонной кольца и пружины из материала, обладающего эффектом памяти, а узел фиксации выполнен в виде клиновидных плашек и рессоры из материала, обладающего эффектом памяти,

расположенной между большим основанием клиновидных плашек и торцовой повер- хностй канавки хомута и торцовой поверхности канавки хомута, причем жесткость пружины до мартенситного перехода

меньше жесткости Центрирующих пластин,

а при мартенситном переходе - больше, при

этом температура мартенситного перехода

.пружины ниже температуры мартенситного

перехода рессоры. :

Фаг. I

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для центрирования обсадных колонн в наклонных и горизонтальных скважинах. Центратор содержит подвижный верхний и неподвижный нижний хомуты, связанные упругими пластинами. Подвижный хомут выполнен с пазами для размещения клиновидных плашек и рессоры из материала, обладающего эффектом памяти. Над подвижным хомутом Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для центрирования обсадных колонн в наклонных и горизонтальных скважинах. Цель изобретения - повышение надежности работы центратора за счет упрощения его конструкции. Изобретение поясняетя чертежами. На фиг.1 изображено устройство в статике; фиг. рабочем положении. Центратор состоит из двух хомутов: неподвижного нижнего хомута 1 и подвижного друг под другом установлены ограничительное кольцо и пружина, выполненная из материала, обладающего эффектом памяти. Жесткость пружины до мартенситного перехода меньше жесткости упругих пластин и больше при мартенситном переходе. Температура мартенситного перехода пружины меньше температуры мартенситного перехода рессоры. После спуска обсадной колонны с центратором в скважину и последующего прогрева скважины до температуры мартенситного перехода пружины она разжимается и приводит упругие пластины центратора в рабочее положение. Затем производят дальнейшее повышение температуры до температуры мартенситного перехода материала рессоры, она изгибается и перемещает клиновидные плашки для стопорения подвижного хомута на обсадной колонне. После снижения температуры в скважине рессора и пружина возвращаются в исходное положение, а плашки удерживают подвижный хомут на одном месте, за счет чего обеспечивается центрация обсадной колонны. 2 ил. верхнего хомута 2, которые состоят из полуколец, соединенных пальцами 3, в хомутах выполнены окна 4, в которых установлены концы центрирующих пластин 5, соединяющих оба хомута. В подвижном хомуте выполнена канавка 6, имеющая в сечении форму трапеции с большим верхним основанием, в которой установлены клиновидные плашки 7, причем между большим основанием канавки и плашкой 7 установлена ре- ссора 8 из материала, обладающего эффектом памяти, образующие узел фикса00 ю ю Ч VI