центратор обсадной колонны

Формула изобретения

ЦЕНТРАТОР ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ, включающий разъемные муфты с прорезями, закрепленные в разъемных муфтах центрирующие планки и фиксаторы с приводом, выполненные в виде сухарей, каждый из которых имеет наружную наклонную к оси центратора поверхность с верхним торцом, перпендикулярным оси центратора, и внутреннюю поверхность с нарезкой, обращенную к обсадной колонне, размещен в прорези муфты, имеющей внутреннюю поверхность под наружную поверхность сухарей, и взаимодействует с приводом, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности центрирования колонн на участках с кавернами в стволе скважины, прорези разъемных муфт выполнены сквозными, а привод сухарей - в виде плоской пружины, которая концентрична сегментным кольцам и взаимодействует с сухарями в месте пересечения их наклонных поверхностей с верхними торцами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для крепления обсадными колоннами ствола скважины.

Известен центратор типа ФП, устанавливаемый в средней части обсадной трубы, состоящий из двух стальных колец, к которым приварены пружинные арочные планки. Центратор комплектуется стопорным кольцом [1]. Недостатком данного устройства является низкая надежность его работы при наличии каверн в стволе скважины из-за невозможности точной установки центратора в местах сужения каверн.

Известен центратор пружинный типа ЦЦ, конструкции ВНИКРнефти и ВНИИБТ, имеющий разъемно-разборную конструкцию с пружинными арочными планками. Центратор состоит из двух составных обойм, шести пружинных планок и двух штырей. Обоймы центратора состоит из двух полуколец, каждое из которых имеет три прорези с отогнутыми внутрь языками и петлями на концах полуколец [2]. Недостатком известного устройства является то, что центратор жестко фиксируется на теле трубы при помощи витых клиньев, вследствие чего не может быть обеспечена точная установка центратора в местах сужения каверн.

Наиболее близким к предлагаемому является центратор обсадной колонны, имеющий два хомута, состоящих из полуколец соединенных пальцами. В хомутах выполнены окна, в которых установлены концы центрирующих пластин, соединяющих оба хомута. В подвижном хомуте имеются канавки, в которых установлены клиновидные плашки, образующие узел фиксации. Недостатком данного устройства является то, что центратор жестко крепится неподвижным хомутом к телу трубы и не может изменить своего местоположения относительно стенок скважины, что не позволяет осуществить его установку в местах сужения каверн, вследствие чего центратор не позволяет производить надежное центрирование обсадных колонн на участках с кавернами в стволе скважины.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности центрирования колонн на участках с кавернами в стволе скважины.

Достигается это тем, что в центраторе обсадной колонны, включающем разъемные муфты с прорезями, закрепленные в разъемных муфтах центрирующие планки и фиксаторы с приводом, выполненные в виде сухарей, каждый из которых имеет наружную наклонную к оси центратора поверхность с верхним торцом, перпендикулярным к оси центратора, и внутреннюю поверхность с нарезкой, обращенную к обсадной колонне, размещен в прорези муфты, имеющей внутреннюю поверхность под наружную поверхность сухарей, и взаимодействует с приводом, прорези разъемных мутф выполнены сквозными, а привод сухарей - в виде кольцевой пружины, которая концентрично установлена относительно сегментных колец и взаимодействует с сухарями в месте пересечения их наклонных поверхностей с верхними торцами.

На фиг. 1 изображен центратор, расположенный на обсадной колонне при спуске его в скважину; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1.

Центратор состоит из разъемных муфт 1, к которым крепятся дугообразные пружинные планки 2. Разъемные муфты 1 снабжены фиксаторами, состоящими из сухарей 3, подпружиненных кольцевой пружиной 4. Центратор располагается на обсадной трубе, спускаемой в скважину.

После бурения скважины и ее подготовки производят геофизические исследования и по анализу полученных результатов выявляют наличие каверн и мест сужений по стволу скважины. На основании анализа на теле обсадной колонны, спускаемой в скважину, устанавливают центратор обсадных труб (в местах предполагаемых сужений). Центратор при спуске обсадной колонны в скважину устанавливают возле верхней муфты обсадной трубы, располагаемой напровти мест сужения каверн. При спуске обсадной колонны до забоя скважины центратор своей нижней частью дугообразных пружинных планок частично или полностью входит в зацепление с верхней частью сужения каверн. Затем для продавки тампонажного раствора в заколонное пространство колонну обсадных труб приподнимают на 1-2 м от забоя скважины (высота подъема обсадной колонны может равняться длине наименьшей трубы, входящей в компоновку обсадной колонны, на которую установлен центратор, и длине суженного участка ствола скважины). Во время подъема обсадной колонны фиксаторы центратора не препятствуют движению колонны труб вверх при неподвижно находящемся в зацеплении с горной породой (место сужения ствола скважины) центраторе вследствие того, что "сухари" фиксатора имеют скос. Производят закачку тампонажного раствора, затем спускают колонну до забоя, разгружают ее или оставляют в подвешенном состоянии (в зависимости от применяемой технологии цементирования). При этом центраторы, зафиксированные относительно стенок скважины, не имеют возможности передвигаться вверх по трубе, вследствие чего они вместе с колонной опускаются вниз и полностью входят в сужение каверн ствола скважины, в связи с чем достигается более качественное центрирование обсадной колонны.

Положительный эффект от внедрения предлагаемого устройства обусловлен увеличение срока службы скважины за счет повышения качества ее крепления.