пружинный центратор с автоматической фиксацией на обсадной колонне

Формула изобретения

Пружинный центратор с автоматической фиксацией на обсадной колонне состоит из центрирующих планок и двух цельнокроенных обечаек, концы которых соединены сварным швом, при этом в нижней обечайке выполнены специальные наклонные карманы, от двух до шести - в зависимости от размера центратора, в которых располагаются по два каленых ролика, связанных пружиной кручения, зафиксированной в транспортном положении чекой-фиксатором, фиксация центратора на обсадной колонне производится путем перемещения роликов с помощью пружины по клиновому пазу (карману), образованному обечайкой центратора и обсадной колонной после удаления чеки-фиксатора, по принципу работы обгонной муфты, причем один ролик фиксирует центратор от перемещения вниз, а второй - вверх, таким образом техническим результатом является надежное крепление центратора на обсадной колонне со значительным сокращением времени на фиксацию, так как сам процесс фиксации сведен к простому удалению чеки-фиксатора и получаемому при этом автоматическому креплению центратора на обсадной колонне.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности креплению обсадными колоннами скважин при их бурении на нефть и газ.

Известен центратор, состоящий из двух стальных колец, которые жестко скреплены между собой пружинными арочными планками [1]. Их фиксирование на обсадной колонне достигается путем размещения центратора по обе стороны муфты обсадной трубы.

Недостатком этой конструкции являются низкая центрирующая способность, ограниченная проходимость по стволу скважины и высокая металлоемкость.

Известен центратор жесткий со свободой вращения на обсадной трубе, зафиксированный от перемещения вдоль трубы двумя кольцами [2]. Такой центратор позволяет вращать обсадную колонну при цементировании, что повышает качество крепления.

Основной недостаток такого центратора заключается в его низкой проходимости по стволу скважины.

Известен центратор, состоящий из центрирующих планок, прикрепленных к кольцам, размещенным на обсадной трубе, и фиксирующего устройства, расположенного внутри колец центратора. Фиксирующее устройство выполнено в виде фиксирующего кольца, имеющего стопоры [3]. Вокруг оси стопоров происходит поворот (качание) кольца и за счет этого перекоса происходит фиксация центратора на обсадной колонне.

Недостатком данного центратора является сложность установки фиксирующего кольца внутри центратора при монтаже на обсадной колонне.

Известен пружинный центратор, включающий два крепежных элемента и соединенные с ними пружинные планки, выполненные цельнокроенными, при этом в нижнем крепежном элементе имеются резьбовые отверстия, в которые установлены фиксирующие винты с острыми фасками, позволяющими надежно крепить центратор на обсадной колонне [4].

Основным недостатком данного центратора является длительность выполнения фиксации на обсадной колонне, так как необходимо произвести завинчивание нескольких винтов.

Целью изобретения является создание центратора для центрирования обсадных колонн, обеспечивающего центрирование колонны в скважине и автоматическую фиксацию центратора на теле обсадной колонны.

Поставленная цель достигается тем, что в пружинный центратор, состоящий из центрирующих планок и двух цельнокроенных обечаек, концы которых соединены сварным швом, в нижней обечайке выполнены специальные наклонные карманы (от двух до шести - в зависимости от размера центратора), в которых располагаются по два каленых ролика, связанных пружиной кручения, зафиксированной в транспортном положении чекой (фиксатором), фиксация центратора на обсадной колонне производится путем перемещения роликов с помощью пружины по клиновому пазу (карману), образованному обечайкой центратора и обсадной колонной после удаления чеки (фиксатора) по принципу заботы обгонной муфты, причем один ролик фиксирует центратор от перемещения вниз, а второй - вверх, таким образом техническим результатом является надежное крепление центратора на обсадной колонне со значительным сокращением времени на фиксацию, так как сам процесс фиксации сведен к простому удалению чеки (фиксатора) и получаемому при этом автоматическому креплению центратора на обсадной колонне.

На фиг. 1 показана конструктивная схема центратора, а на фиг. 2 - схема установки центратора на обсадной колонне.

Такое сочетание и форма элементов центратора позволяют сохранять его зафиксированное положение на обсадной колонне.

Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, соответствующий признакам заявленного изобретения.

Следовательно, заявленный способ и устройство соответствуют требованиям «новизна».

Заявленный способ и устройство не являются очевидными и не следуют для специалиста явным образом из известного уровня техники.

Следовательно, заявленный способ и устройство соответствуют требованию «изобретательский уровень» по действующему законодательству.

На чертежах представлены:

Фиг. 1 - конструктивная схема центратора. Фиг.2 - технологическая операция установки центратора на обсадной колонне.

Фиг. 1 - обсадная колонна 1, центратор с элементами фиксации на обсадной колонне.

Фиг. 2 - обсадная колонна 1, нижняя обечайка центратора со специальной выштамповкой 2, пружина кручения (показана в положении фиксации центратора чека удалена) 3, ролик (показан в двух положениях - транспортное и положение фиксации тонко) 4, чека 5.

Источники информации

1. Булатов А.И., Аветисов А.Г. Справочник инженера по бурению. В 2-х томах, Том 1. - М., Недра, 1985, с.328.

2. Composite catalog of oil filld equipment & services, 43 rd edition 1998-1999, in 2 volumes, 1 vol., A Gulf pablishing Company Pablication, p.483.

3. Патент RU 2224871 C2.

4. Патент на полезную модель № 91737.