Пружинный центратор с автоматической фиксацией на обсадной колонне

Авторы патента:

E21B17/00 - Буровые штанги или трубы; гибкие колонны штанг; буровые трубы с подводом горючего и кислорода; насосные штанги; обсадные трубы; эксплуатационные трубы; рабочие трубы (соединение валов вообще F16D; трубы и соединения труб вообще F16L)

Владельцы патента RU 2499123:

Попов Валерий Владимирович (RU)

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности креплению обсадными колоннами скважин при их бурении на нефть и газ. Пружинный центратор с автоматической фиксацией на обсадной колонне состоит из центрирующих планок и двух цельнокроенных обечаек. Концы цельнокроенных обечаек соединены сварным швом, при этом в нижней обечайке выполнены специальные наклонные карманы (от двух до шести - в зависимости от размера центратора). В наклонных карманах располагаются по два каленых ролика, связанных пружиной кручения, зафиксированной в транспортном положении чекой (фиксатором). Фиксация центратора осуществляется путем перемещения роликов с помощью пружины по клиновому пазу (карману) после удаления чеки (фиксатора) по принципу работы обгонной муфты. Клиновой паз образован обечайкой центратора и обсадной колонной. Один ролик фиксирует центратор от перемещения вниз, а второй - вверх. 2 ил.

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.

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.

Группа изобретений относится к нефтяной промышленности, в частности к способу и устройству для защиты скважинного оборудования. Способ нанесения защитного покрытия на внутреннюю и наружную поверхности труб включает спуск устройства для нанесения покрытия в колонну труб, расплавление и нанесение его на стенки.

Буровая штанга // 2494219

Изобретение относится к буровому инструменту, используемому при бурении взрывных скважин. Буровая штанга содержит корпус, соединенный с ниппелем и муфтой, и защитный кожух с центрирующим кольцом.

Удерживающее устройство, вставляемое в центральный канал трубного компонента бурильной колонны, и соответствующий трубный компонент бурильной колонны // 2490417

Секция теплоизолированной колонны // 2487228

Изобретение относится к добыче нефти и газа и может быть использовано при строительстве колонн для нагнетания теплоносителя в пласт при добыче тяжелой нефти. .

Устройство для нарезания резьбы на трубах на устье скважин // 2474671

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и геологоразведочной отраслям промышленности и предназначено для нарезания резьб треугольного и трапецеидального профилей обсадных труб по ГОСТ 632-80 на устье скважин.

Контейнер в оболочке из композиционного материала для строительства многозабойных скважин // 2473769

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для строительства многозабойных скважин. .

Труба термоизолированная насосно-компрессорная (ттнк) // 2473005

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к эксплуатации скважины, в частности к добыче вязких нефтей и битумов термическим методом и в других отраслях промышленности для транспортирования теплоносителей.

Способ изготовления термоизолированной трубы // 2473004

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к эксплуатации скважины. .

Регулируемое смещающее соединение для скважинных инструментов (варианты) // 2469174

Способ термической обработки лифтовых труб малого диаметра типа "труба в трубе" // 2467077

Изобретение относится к области термической обработки лифтовых труб малого диаметра типа «труба в трубе» диаметром от 60 до 80 мм, требующих вакуумирования межтрубного пространства.

Способ изготовления секции теплоизолированной колонны // 2500874

Изобретение относится к добыче нефти и может быть использовано при изготовлении колонн для нагнетания теплоносителя в нефтяной пласт. Способ включает коаксиальное размещение внутренней трубы с изоляцией, газопоглотителями и центраторами в наружной трубе. Наружная труба снабжена герметичным клапаном, обеспечивающим создание в межтрубном пространстве вакуума 10-4-10-3 мм рт.ст. Наружную и внутреннюю трубы соединяют через стальные вкладыши путем приваривания их к трубам вакуумно-плотными швами. Вкладыши приваривают к наружной трубе в месте выполнения внешней резьбы на ее концах на участке, расположенном под отрезком от первого витка до основной плоскости резьбы. Проводимая термообработка вакуумно-плотных швов обеспечивает повышение их пластичности. Нагрев внутренней и наружной труб осуществляют поэтапно до конечной температуры 350-450°C. На каждом этапе нагрева в межтрубном пространстве создают вакуум 10-4-10-3 мм рт.ст. Выполнение внешней резьбы на концах наружной трубы осуществляют после механической обработки вакуумно-плотных швов. Обеспечивается снижение тепловых потерь при прохождении теплоносителя через колонну, повышение эксплуатационной надежности колонны и производительности сборки секции колонны. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Высокогерметичное резьбовое соединение насосно-компрессорных труб (варианты) // 2500875

Изобретение относится к области нефте - и газодобычи. Соединение содержит охватываемый и охватывающий элементы, на концах которых выполнены упорные конические трапецеидальные резьбы и конические уплотнительные и упорные торцевые поверхности. Угол наклона опорной грани профиля витка резьбы составляет от -4 до +5°, угол наклона закладной грани 10-24°, конусность резьбы 1:16. Вершины и закладные грани профиля витка резьбы при свинчивании соединения образуют между собой зазоры шириной 0,05-0,15 мм. Профиль витка резьб охватываемого и охватывающего элементов на участке схождения опорной грани и вершины и на участке схождения закладной грани и вершины выполнен скругленным. При этом радиусы округлений различны для охватываемого и охватывающего элементов. Упорные торцевые поверхности имеют угол наклона 10-20° к нормали осевой линии резьбы. Угол наклона уплотнительной поверхности охватываемого элемента составляет 13-18° к нормали осевой линии резьбы. Угол наклона уплотнительной поверхности охватывающего элемента 8-12°. На охватывающем элементе на участке схода резьбы выполнена окружная проточка (12), образующая полость, охватывающую первые полтора витка резьбы на охватываемом элементе. На участке схождения уплотнительной поверхности и упорной торцевой поверхности охватывающего элемента выполнена окружная проточка (14). Участок схождения уплотнительной поверхности и поверхности окружной проточки (14) охватывающего элемента и участок схождения уплотнительной поверхности и поверхности схода резьбы охватываемого элемента выполнены скругленными. Достигается высокая герметичность соединения при воздействии значительных механических нагрузок, его износостойкость при многократном свинчивании-развинчивании и эксплуатации. 4 н. и 18 з.п. ф-лы, 1 пр., 3 ил.

Буровая труба, система покрытия и способ нефтепромысловых применений // 2501933

Изобретение относится к буровой трубе, способу ее сооружения, покрытию для нанесения на буровую трубу и способу сооружения защищенной таким покрытием буровой трубы. Буровая труба включает: полимерную основную структуру, образованную из армированного волокнами бисмалеимидного полимера; и гидрофобное покрытие, включающее малеимидный комплекс, химически связанное с полимерной основной структурой. Покрытие образует ковалентную связь с полимерной основной структурой. Способ сооружения буровой трубы включает: сооружение основной структуры буровой трубы из полимерного материала; изготовление гидрофобного покрытия; и создание ковалентной химической связи между покрытием и основной структурой. Покрытие для нанесения на буровую трубу выполнено из множества слоев, из которых по меньшей мере один слой образован из материала, содержащего химический реагент, выбранный для реакции в присутствии скважинных текучих сред, которые являются разрушающими по отношению к полимерному материалу. Технический результат - обеспечение образования покрытия на буровой трубе, которое в достаточной степени связано с нижележащей основной структурой полимерного материала, чтобы противостоять агрессивной окружающей среде, присутствующей в скважинном применении. 4 н. и 26 з.п. ф-лы, 10 ил.

Способ строительства многозабойных скважин и опорная плита для его осуществления // 2504645

Группа изобретений относится к области бурения и капитального ремонта нефтяных и газовых скважин и может быть использована для забуривания боковых стволов из ранее пробуренных обсаженных скважин и их крепления с созданием герметичного соединения дополнительных стволов с основным. Осуществляют бурение и крепление основного ствола до проектной глубины, расширение ствола - вырезанием интервала обсадной колонны основного ствола с получением верхней и нижней частей основного ствола. Цементируют интервал расширения, после чего разбуривают цемент в интервале расширения. Производят забуривание дополнительных стволов и осуществляют спуск опорной плиты, которую ориентируют, устанавливают и герметично фиксируют расширением так, чтобы боковые ответвления плиты были размещены в соответствующих дополнительных стволах. Опорная плита включает два герметично соединенных полых элемента, один из которых длиннее другого, выполненных с возможностью расширения. При этом короткий элемент изготовлен в виде первого ответвления под дополнительный ствол. Причем длинный элемент оснащен как минимум одним дополнительным ответвлением, аналогичным первому. Ответвления размещены на разных уровнях длинного элемента и выполнены разнонаправленными. Способ позволяет производить строительство многозабойных скважин из обсаженных эксплуатационной колонной скважин без значительного уменьшения диаметра основного и дополнительного стволов. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Способ герметизации стесненной прокладкой // 2513937

Изобретение относится к способам герметизации резьбовых соединений обсадных труб, применяемых в нефтяной и газовой промышленности. Техническим результатом является обеспечение герметичности резьбового соединения обсадных труб при любых нагрузках и в течение всего срока эксплуатации. Сущность изобретения заключается в том, что в нем используются локальные упругие и упругопластические деформации элементов резьбовых соединений. В качестве упругопластического герметизирующего элемента используется кольцевая металлическая прокладка (4), помещаемая между торцами соединяемых обсадных труб (1 и 2). Прокладка предварительно охлаждается в криостате, например в жидком азоте, после чего она быстро устанавливается на предназначенное ей место. Трубы (1 и 2) быстро свинчиваются, чтобы прокладка (4) не успела нагреться. При этом прокладка (4) окажется в стесненном положении в направлении продольной оси обсадной колонны. При прогреве прокладка расширится, заполнив зазор между поверхностями ее расположения, но останется в сжатом состоянии, подобно пружине, так как пространство между герметизирующимися поверхностями не позволит ей расшириться полностью. 4 ил.

Соединительное устройство насосной штанги для винтового насоса // 2526933

Изобретение относится к соединениям насосных штанг для привода винтовых насосов. Техническим результатом является повышение прочности на кручение и устойчивости к нагрузкам на разрыв. Соединительное устройство насосной штанги для винтового насоса содержит накидную втулку с внутренним уступом с одной стороны и внутренней резьбой с другой стороны, стержень штанги, накидную гайку и позиционирующую гайку. Стержень штанги выполнен с наружной резьбой, а также клиновидным пазом на одном торце и с клиновидным выступом на другом торце. При этом со стороны клиновидного выступа на стержне установлены накидная гайка и направляющая накидная втулка, внутри которой до контакта с ее внутренним уступом на стержень установлена позиционирующая гайка. Клиновидный выступ выполнен с возможностью его размещения в клиновидном пазу соседнего стержня при соединении последнего с направляющей накидной втулкой. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Канатная насосная штанга // 2527275

Изобретение относится к насосным штангам, используемым в установках для добычи жидкости из скважин штанговыми скважинными насосами и штанговыми винтовыми насосами, и может быть применена для добычи нефти из нефтяных наклонно-направленных скважин, скважин с боковыми стволами, а также при добыче высоковязких нефтей. Канатная штанга, передающая возвратно-поступательное движение и продольное усилие от поверхностного привода к рабочему органу скважинного штангового насоса, состоит из тела штанги и головки штанги с соединительной резьбой. При этом в качестве тела штанги используется канат закрытой конструкции с Z, X и О-образными проволоками, а в качестве головки штанги используется заделка, обеспечивающая равномерное нагружение всех проволок каната. Кроме того, канатная насосная штанга может быть выполнена с возможностью передачи вращательного движения от поверхностного привода к рабочему органу скважинного насоса, при этом заделки снабжены узлом, предотвращающем проворот каната в заделке. Технический результат заключается в повышении эффективности работы канатных штанг при эксплуатации нефтяных наклонно-направленных скважин и нефтяных скважин с боковыми стволами, а также при добыче высоковязких нефтей. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ изготовления насосной штанги для глубинного насоса // 2527562

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве длинномерных насосных штанг, которые являются составным элементом колонны штанг глубинного насоса, используемого при добыче нефти. Пруток подвергают механической обработке и правке-полировке. На концах прутка накатывают резьбу, а перед резьбой высаживают утолщение. На утолщение каждого конца прутка устанавливают упорное кольцо и закрепляют. На резьбу навинчивают с натягом резьбовые головки. На одной резьбовой головке выполняют внешнюю и внутреннюю резьбу. На другой резьбовой головке выполняют только внутреннюю резьбу. На боковых поверхностях резьбовых головок предусмотрены лыски. Используют упорное кольцо с коническим отверстием. Установку упорного кольца могут производить под прессом в нагретом или холодном состоянии. В результате обеспечивается повышение надежности насосной штанги и снижение трудоемкости ее изготовления. 5 з.п.ф-лы, 4 ил.

Сборный буровой инструмент // 2528318

Буровой инструмент для высокооборотного бурения в твердых горных породах. Техническим результатом является снижение силы трения между буровой штангой и стенкой скважины. Буровой инструмент содержит буровую коронку (2), соединенную с буровой штангой (1) посредством соединителя (3) буровой коронки. Буровая штанга сформирована секциями (11) буровой штанги. Каждая секция буровой штанги содержит внутреннюю секцию (111) штанги и полую наружную секцию (112) штанги. Внутренняя секция штанги закреплена с возможностью вращения в наружной секции штанги. Внутренние секции штанги соединены вместе и формируют внутреннюю штангу (11') буровой штанги. Наружные секции штанги соединены вместе и формируют наружную штангу (12') буровой штанги. Внутренняя штанга соединена с выходным валом силового агрегата, а наружная штанга жестко соединена с корпусом силового агрегата. 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

Обсадная труба для скважин в интервале вечной мерзлоты // 2533520

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности. Техническим результатом является предотвращение смятия обсадных колонн при обратном промерзании многолетнемерзлых пород в условиях простоя или консервации скважин. Обсадная труба (1) имеет внешнюю поверхность, образующая которой в сечении выполнена в виде выступов и впадин треугольной формы или в виде волнистой линии. 2 ил.