Устройство для центрирования эксплуатационных колонн в устьевой арматуре

 

Изобретение относится к устройствам для центрирования колонн в буровой скважине. Предлагаемая конструкция позволяет с высокой точностью добиться соосности при монтаже устьевой арматуры и колонн буровых скважин за счет наличия центраторов с подвижными центрирующими элементами, выполненными в виде плунжеров с клиновым пазом на торце со стороны эксплуатационной колонны, имеющих внутреннее резьбовое соединение с винтами, и установленные в корпусах, ввинченных в колонную головку. Подвижные центрирующие элементы, расположенные диаметрально противоположно, взаимодействуют плоским торцем с указателем, противоположный конец которого подвижно соединен со шкалой отсчета. 7 ил.

Изобретение относится к устройствам для центрирования колонн в буровых скважинах.

Известен центратор, включающий корпус, опорные элементы, узел фиксации в осевом направлении [1].

Недостатком данного центратора является низкая точность соосности при монтаже устьевой арматуры.

Известно центрирующее устройство, состоящее из плашечных превенторов, выполняющих функции центраторов колонны и клинового зажима, состоящего из клиньев, связанных между собой собачками и пружинным кольцом [2].

Недостатком данного центратора является недостаточная точность центрации при монтаже устьевой арматуры, так как после центрирования эксплуатационной колонны относительно кондукторной происходит установка колонной головки, на которой монтируется устьевая арматура.

Целью изобретения является повышение точности соосности и упрощение монтажа устьевой арматуры.

Указанная цель достигается тем, что центрирующие подвижные элементы выполнены в виде плунжеров с клиновым пазом на торце со стороны эксплуатационной колонны, имеющих внутренние резьбовые соединения с винтами и установленные в корпусах, ввинченных в колонную головку. Центрирующий подвижный элемент плоским торцом взаимодействует с указателем, противоположный конец которого подвижно соединен со шкалой отсчета.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - элемент Б; на фиг. 4 - разрез по В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - элемент Г; на фиг. 6 - разрез по Д-Д на фиг. 4; на фиг. 7 - сечение по Е-Е на фиг. 4.

Устройство состоит из двух одинаковых центраторов: левого 1 и правого 2, расположенных диаметрально противоположно. Центраторы вворачиваются в отверстие Ж и З соответственно. Указанные отверстия расположены в колонной головке 3 и имеют коническую резьбу, например НК 60 ГОСТ 633-80. Нижняя часть колонной головки 3 посредством резьбового соединения наворачивается на кондукторную колонну 4. Верхняя часть колонной головки 3 с помощью шпилек 5 и гаек 6 соединена с катушкой 7. Между колонной головкой 3 и катушкой 7 имеется уплотняющее кольцо 8. Внутри колонной головки 3 расположена эксплуатационная колонна 9. Каждый из двух центраторов имеет корпус 10, винт 11, подвижный элемент 12, втулку 13, головку 14, винт 15, уплотнение 16, стопорное кольцо 17, направляющую 18, пластину 19, сухари 20 и 21, винт 22, кронштейн 23, указатель 24. Корпус 10 в средней части имеет круглую форму и паз на половину диаметра (фиг. 6). Винт 11 и подвижный элемент 12 соединены резьбовым соединением. У винта 22 имеется резьбовое соединение с сухарем 20 и отсутствует резьбовое соединение с сухарем 21. Пластина 19 имеет жесткое соединение с кронштейном 23. Указатель 24 имеет две симметрично расположенные клиновые лыски, которые своим острым концом указывают на шкалу 25 пластины 19. Центрирующий подвижный элемент 12 выполнен в форме плунжера с клиновым пазом на торце со стороны эксплуатационной колонны и плоским торцом с другой, на которой имеются две симметрично расположенные лыски 26, параллельные граням клинового паза. В корпусе 10 имеются четыре отверстия 27, а в головке 14 аналогичные им отверстия 28.

Устройство работает следующим образом.

Центрирование эксплуатационной колонны 9 относительно колонной головки 3 происходит при отсутствии цементного раствора в межтрубном пространстве 29.

В колонную головку 3 вворачивают центраторы 1 и 2 посредством введения ключа (не показана) в отверстия 27. Пластину 19 подводят торцом И к диаметру К и фиксируют винтом 22. Вращением головки 14 подвижный центрирующий элемент 12 перемещают до упора. При этом необходимо видимую часть подвижного элемента 12 придерживать рукой в таком положении, чтобы лыски 26 находились в вертикальном положении. При касании подвижного элемента 12 эксплуатационной колонны 9 производят фиксация подвижных элементов клиновыми пазами от поворота (фиг. 3). Нижнюю часть указателя 24 подводят к торцу Л и по шкале 25 считывают показания указателя 24 каждого центратора. Эти показания будут различны. Необходимо из большего показания вычесть меньшее и разделить на два. На центраторе, показывающем меньшее значение, вращать головку 14 и одновременно перемещать указатель 24 на расстояние, соответствующее ранее полученному значению частного от деления. На центраторе, показывающем большее значение, выполнить аналогичные действия. Затем приложить крутящий момент к головкам 14 правого и левого центратора. Зафиксировать по шкалам 25 показания каждого из указателей 24. Необходимо добиться одинаковых показаний на шкалах 25 обоих центраторов и таким образом закончить центрирование.

Затем в межтрубье 29 подается цементный раствор. При застывании последнего центраторы 1 и 2 удаляются из колонной головки 3 и в отверстии Ж и З вворачиваются соответствующие детали устьевой арматуры.

Применение данного устройства позволит повысить точность соосности при монтаже устьевой арматуры. В связи с многоразовым использованием центраторов, так как они являются сменными, появляется возможность снизить себестоимость работ при монтаже устьевой арматуры.

Формула изобретения

Устройство для центрирования эксплуатационной колонны в устьевой арматуре, содержащее кондукторную колонну, колонную головку, подвижные центрирующие элементы, выполненные в виде плунжеров, установленных в корпусах и имеющих внутренней резьбовое соединение с винтами, расположенных диаметрально противоположно, отличающееся тем, что корпуса подвижных центрирующих элементов ввинчены в колонную головку, а плоские торцы подвижных центрирующих элементов установлены с возможностью взаимодействия с указателем шкалы отсчета.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7