Трубный центратор Советский патент 1977 года по МПК E21B17/10 

1

Изобретение относится к оборудованию для глубокого бурения, а именно к центраторам для центрирования обсадной колонны в скважине.

Известен центратор для обсадных колонн, который состоит из выгнутых наружу пружин, прикрепленных к хомутам, устанавливаемым на трубе. Опорой для хомутов служит муфта трубы или дополнительная муфта, установленная между хомутами на теле трубы 1.

Недостатками известного центратора является затрудненность прохождения колонны по скважине н прокачиваемости цемента и невозможность центрировать колонну, спускаемую в скважины с уменьшенным зазором.

Известен центратор, пружины которого изготовлены нз отдельных дуг, расположенных в шахматном порядке и закрепленных между собой. Концы пружин прикреплены к хомутам. Опорой хомутов служат кольца, закрепленные на поверхности трубы |2.

Недостатком центраторов является то, что они предназначены для оборудования обсадной колонны, спускаемой в скважину со специальными, очень большими зазорами между колонной и стенками скважины. Этими центраторами нельзя оборудовать колонны, спускаемые в скважины с нормальными и уменьшенными зазорами.

Известен также центратор для цементирования обсадных колонн в скважинах с большими боковыми нагрузками, состояш,ий из трубы и пластинчатых волнообразных пружин с уменьшающимися амплитудами волн от центра к концам хомутов, зажимов для сборки центраторов и колец, привариваемых к внешней иоверхности трубы 3.

Такой центратор невозможно применять для оборудования колонн, спускаемых в скважины с небольшими кольцевыми зазорами, и отсюда - некачественное цементирование скважины.

Цель изобретения - увеличение упругости пружин и иовышение работоспособности центратора.

Указанная цель достигается тем, что в известном трубном центраторе, состоящем нз трубы и пластинчатых волнообразных с уменьшающимися амплитудами воли от центра к концам, концы пружин жестко связаны с наружной поверхностью трубы.

При этом пружины размещены относительно друг друга по винтовой линии.

На фиг. 1 показан предлагаемый центратор, общий вид; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 1; на фиг. 4 - схема деформации пружины центратора.

Центратор состоит из трубы 1 и шести пружин 2, которые выполнены из цельной нлоской полосы в виде трех выгнутых арок. Центральная арка 3 имеет высоту поднятия h, большую, чем зазор между стенками скважины и обсадной колонной, а боковые арки 4 и 5 имеют высоту поднятия hi, меньшую наименьшего кольцевого зазора.

Основания 6 и 7 арки 3 прижаты к трубе 1 с возможностью перемешения их вдоль трубы 1.

Концы 8 и 9 пружин 2 жестко прикреплены к поверхности трубы 1 на разной высоте по винтовой линии, причем нижний конец каждой предыдушей пружины 2 расположен пиже верхнего конца каждой последующей пружины 2 (фиг. 1 и 2).

Центратор работает следуюш,им образом.

Цри создании нагрузки на пружину 2 арка 3 пружины 2 прогибается и основания 6 и 7 арки 3 раздвигаются, перемещаясь в положение 10 и 11 (фиг. 4). При этом арки 4 и 5 пружины 2 выгибаются и высота увеличивается. Колонна в стволе скважины удерживается концентрично (фиг. 3).

Оборудование обсадной колонны трубными центраторами позволяет спустить ее в скважину с уменьшенными зазорами, отцентрировать и качественно зацементировать, что исключит заколонные проявления, на ликвидацию которых затрачивается от 10 до 20 дней на одну колонну.

Устранение работ, связанных с ликвидацией заколонных проявлений, позволит сэкономить от 5 до 10 тыс. рублей на одной колонне.

Формула изобретения

1. Трубный центратор, содержащий трубу и пластинчатые волнообразные пружины с уменьшаюшимися амплитудами волн от центра к концам, отличающийся тем, что, с целью увеличения упругости пружин и повышения работоспособности центратора, концы пружин жестко связаны с наружной поверхностью трубы.

2.Трубный центратор по п. 1, отличающийся тем, что пружины размещены относительно друг друга по винтовой линии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3575239, кл. 166-241, 1971.

2. Патент США № 3643739, кл. 166-241, 1972.

3.Патент США № 2680488, кл. 166-241, 1950 (прототип).

L

/j

Pu&.2

Bud В

(