Центратор для обсадных труб Советский патент 1980 года по МПК E21B17/10 

1

Изобретение относится к технике крепления скважин и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, производящей цементирование скважин.

Известны пружинные центраторы, состоящие из колец, с присоединенными к ним арочными пружинными планками для центрирования обсадных колонн в стволе скаважины fl .

Однако центраторы такой конструкции не обеспечивают надежное центрирование колонны в наклонном или искривленном стволе наклонных скважин.

Во время спуска обсадной колонны в наклонный ствол, который часто осложнен жалобными выработками, под действием больших прижимающих усилий и динамических нагрузок арки центратора деформируются, а нередко и разрушаются и центратор не выполняет своих функций.

Недостатком применяемых пружинных центраторов является низкая их прочност воздействию прижимающих усилий и динамических нагрузок и невозможность

строгого центрирования обсадной колонны в стволе скважины.

Известно примек-: ние пружинного центратора для центрирования обсадных колонн, состоящее из набора скрепленных пружинных планок и кЯинового узла закрепления центратора на обсадной трубе, включающего втулкии клииавые

полувтулки, сопрягаемые по коническим поверхностям 2.

Узел закрепление центратора непосредственного взаимодействия со скважиной не имеет, а восприниг)1ает осевые нагруз.ки от взаимодействия планок центратора со скважиной, которые передаются на клиновую пару.

Такое устройство является наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком его является то, что подобное крепление центратора на обсадной трубе не может работать при непосредственном контакте со стенкой скважины, так как одна из клиновых пар рас-

соединится при движении трубы в любом направлении, другая - при движении трубы в обратном направлении.

Целью изобретения является повышение надежности крепления жесткого центратора на обсадной трубе и повышение надежности его в работе в наклонном стволе скважины.

Это достигается тем, что наружная втулка центратора и внутренние клиновые полувтулки его сопряжены по цилиндрической поверхности под углом к оси обсадной трубы, а вершины клиновых |полувтулок направлены в противоположные стороны. При этом для повышения надежности удержания центратора на обсадной трубе сопрягаемые поверхности имеют рифления.

На фиг. 1 изображен предлагаемый центратор, продольный разрезана фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.,

Центратор состоит из наружной втулк 1 с четырьмя наружными пазами 2 и двух клиновых полувтулок 3.

Внутреннее отверстие втулки 1 выполнено диаметром большим наружного диаметра обсадных труб 4 и находится под углом к оси цилиндра втулки. В результате этого при свободном одевании втулки на трубу между ними образуются два противоположно направленных конусных пространства. В эти пространства, после свинчивания трубы и перемещения втулки в требуемый интервал, вкладываются конусные полу втулки. Поскольку поверхность S сопряжения полувтулок с обсадной трубой выполнена рифленой, при остановке втулки мз-аа ее взаимодействия со стенкой ствола скважины происходит уплотнение поверхности сопряжения 4 втулки и полувтулок. Самоуплотнение пропорционально смещающему усилию. Втулка удерживается на требуемом месте и двигается вместе с обсадной трубой.

Наличие двух полувтулок, работающих в обратных, направлениях, обеспечивает удержание центратора на обсадной трубе в требуемом месте как при спуске, так и при подъеме обсадной колонны.

Спуск обсадной колонны с применением предлагаемого центратора производится по обычной технологии, без потерь времени на установку центраторов,

что и при использовании пружинных центраторов. Перед навинчиванием очередной обсадной трубы 4 на нее надевается требуемое количество втулок 1. Во втулку снизу и сверху вкладываются и слегка подбиваются две полувтулки 3 и спуск продолжается. В дальнейшем все работы повторяются в зависимости от количества труб, на которые требуется установить центраторы. . Цирку/шция жидкости в затруб-

ном пространстве обеспечивается наличием на наружной поверхности втулки 1 продольных пазов 2.

Центраторы втулки способны выдерживать большие динамические нагрузки

при протаскивании обсадной колонны, особенно в наклонных участках скважин, обеспечивают повышение качества цементирования обсадных колонн благодаря гарантированному зазору между стенкой

скважины и обсадной колонной.

Формула изобретения

1. Центратор для обсадных труб,

включающий наружную втулку и две клиновые полувтулки, отличающи.йс я тем, что, с целью повышения надежности его крепления на обсадной трубе

и в работе в наклонном стволе скважины, наружная втулка и внутренние клиновые полувтулки сопряжены по цилиндрической поверхности под углом к оси обсадной трубы, а вершины клиновь х полувтулок

направлены в противоположные стороны.

2. Центратор по п. 1, отличающийся тем, что поверхности сопряжения клиновых полувтулок с обсадной трубой и наружной втулкой выполнены

рифлеными.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 2824613, кл„ 166/241, опублик. 1958.

2. Авторское свидетельство СССР № 314880, кл, Е 21 В 17/00, 197О.

Г