Центратор обсадной колонны

 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для крепления обсадными колоннами ствола скважины. Цель - упрощение конструкции и повышение надежности центрирования колонн на участках с кавернами в стволе скважины. Для этого прорези разъемных муфт выполнены сквозными, а привод сухарей в виде плоской пружины, которая концентрично установлена относительно сегментных колец и взаимодействует с сухарями в месте пересечения их наклонных поверхностей с их верхними торцами, перпендикулярными к оси центратора. Это позволяет центратору перемещаться по телу трубы на расстояние, ограниченное муфтами обсадной колонны. 3 ил.

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.

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.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3