Центратор Советский патент 1974 года по МПК E21B17/10 

1

Изобретение относится к центраторам для обсадных колонн, ирименяел1ым при кренлении сквал ин.

Известны центраторы, содержащие кольца, соединяющие уиругие планки и жесткую муфту. Жесткая муфта располагается между кольцами с упругими планками и кренится на обсадной колонне. В таких центраторах длина жесткой муфты меньше, чем расстояние между кольцами при ненапряженном состоянии упругих цланок, а наружный Д11аметр центратора больще номинального диаметра скважины.

Центраторы часто служат одной из причин осложнений в процессе крепления скважин.

Целью изобретения является уменьщепие осевых усилий при расхаживании колонны и улучщение центрирования при наличии в стенках скважины каверн.

В предлагаемом центраторе л есткая муфта имеет длину большую, чем расстояние .между кольцами, соединяющими упругие планки, при ненапряженном состоянии этих планок.

Ма фиг. 1 изображен описываемый центратор, продольный разрез; на фиг. 2 - pa3fe3 по А-А на фиг. 1.

Центратор состоит из колец 1, к которым прикренлены упругие арочные планки 2. Межцу кольцами помещено распорное устройство, состоящее из двух колец 3, скрепленных жесткими планками 4. По крайней мере

из колец 3 является стопорным и должно жестко крепиться на обсадной колонне любым из известных способов. В свободном состоянии, не в сборе с жесткой муфтой, упругие арочные планки 2, скрепляющие кольца 1, образуют в поперечном сечении наружный диаметр больше номинального диаметра скважины. Жесткая муфта имеет длину больщую, чем расстояние между торцами колец 1 при свободном ненапряженном состоянии упругих планок 2. В собранном центраторе жесткая муфта удерживает кольца 1 в раздвинутом состоянии за счет деформации уиругих планок, причем длина жесткой

муфты подбирается такой, чтобы диаметр центратора после ввода муфты стал несколько меньще номинального диаметра скважины.

Главной особенностью работы предлагаемых центраторов является то, что при рабочих нагрузках, не превыщающих предварительных напряжении в упругих планках, создаваемых при их деформацип жесткой муфтой, центратор работает как жесткий, без уменьшения расчетного наружного диаметра. При этом радиальная нагрузка, передаваемая центратором на стенку скважины, минимальна и соответствует составляющей от веса и упругой деформации колонны. Сопротивление предлагаемых центраторов осевому перемещению колонны

значительно меньше, чем у известных пружиниых центраторов, поэтому легче осуществляется ввод колонны в кондуктор, уменьшается опасность ее обрыва при расхаживании и об руиливание стенок скважины.

При односторонних кавернах в стенке скважины предлагаемый центратор, в отличпе от известного, не отклоняет колонну в сторону каверны и не мешает ее правильному фиксированию соседними центраторами.

В случае же внезапного сужения ствола скважины действующее усилие превышает предварительно созданпое напряжение в планках цептратора, которые распрямляются, уменьшая диаметр центратора и отводя одно из колец 1 от торца распорной муфты. Таким образом, при перегрузках предлагаемый ценгратор работает как известный пружинный центратор и сохраняет все его положительные качества.

В зависимости от эксплуатационных условий возможны различные конструктивные варианты выполнения жесткой муфты. Например, жесткие планки 4 могут отсутствовать, а жесткая муфта совмещена с обсадной колонной, т. е. оба кольца 3 являются стопорными и крепятся па обсадной колонне на том же расстоянии, что и с планками 4.

Предмет изобретения

Центратор, содержащий кольца, соединяющие упругие планки и жесткую муфту, отличающийся тем, что, с целью уменьшения осевых усилий при расхаживапии колонны и улучшения центрирования при наличии в стенках скважины каверн, жесткая муфта имеет длину большую, чем расстояние между кольцами, соединяющими упругие плапки, при ненапряженном состоянии этих планок.

1