Центратор гидравлико-механический с изменяемой геометрией центрирующих элементов

Авторы патента:

Хабибуллина Светлана Айратовна (RU)

Левинсон Лев Михайлович (RU)

Хабибуллин Ильдар Айратович (RU)

E21B17/10 - предохранители от износа, центрирующие устройства (приводы, располагаемые в буровой скважине со средствами их анкеровки E21B 4/18; направляющие или центрирующие устройства, расположенные вне буровой скважины E21B 19/24)

Владельцы патента RU 2562635:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" (RU)

Изобретение относится к центраторам бурильной колонны. Техническим результатом является исключение самопроизвольного перехода центрирующих элементов - плашек из транспортного положения в рабочее во время спуско-подъемных операций. Центратор содержит переводник, верхний корпус с гидравлическими каналами для промывочной жидкости, втулку, стопорные пальцы, фиксирующие плашки, пружины для создания возвратно-поступательного движения стопорных пальцев, болты, нижний корпус с гидравлическими каналами для промывочной жидкости и цилиндр, являющиеся направляющими для поршня-толкателя, уплотнения, болты, отверстие для соединения внутренней полости центратора с полостью цилиндра, башмак. 1 ил.

Изобретение относится к области бурения скважин и может быть использовано для центрирования бурильной колонны.

Известен центратор бурильного инструмента [Патент РФ 2151853, E21B 17/10, Центратор бурильного инструмента, опубл. 27.06.2000], содержащий муфту для присоединения к колонне бурильных труб, соединенный с муфтой резьбой полый шток, крышку, являющуюся ограничителем хода для плашек, перемещающихся по конусному корпусу, переводник с гидравлическими каналами для промывочной жидкости, к которым приварены фонари с отверстиями, внутри которых расположены полые тефлоновые шары с плотностью, меньшей плотности промывочной жидкости, и цилиндр, являющиеся направляющими для поршня-толкателя, разрезанного на четыре части по числу плашек, резиновое кольцо, четыре винта, манжету, стальное нажимное кольцо, образующие сальниковый узел, башмак, гибко связывающий переводник и цилиндр, служащий также для соединения центратора с колонной бурильных труб.

Недостатком указанного центратора является сложность его конструкции.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является центратор гидавлико-механический с изменяемой геометрией центрирующих элементов (″Технология бурения нефтяных и газовых скважин″ под общей ред. А.И. Спивака - М., Недра, 2004, с.450), содержащий переводник для присоединения к колонне бурильных труб, соединенный с переводником резьбой верхний корпус, втулку, являющуюся ограничителем хода для плашек, перемещающихся по конусному корпусу и удерживающихся на нем соединением типа «ласточкин хвост», нижний корпус с гидравлическими каналами для промывочной жидкости и цилиндр, являющиеся направляющими для поршня-толкателя, разрезанного на четыре части по числу плашек, уплотнения, болты, отверстие для соединения внутренней полости центратора с полостью цилиндра, башмак, жестко связывающий нижний корпус и цилиндр, служащий также для соединения центратора с колонной бурильных труб, монтажное отверстие.

Недостатком данного центратора является возможность самопроизвольного перехода плашек из транспортного положения в рабочее (диаметр центратора равен диаметру долота) во время спуско-подъемных операций, что может привести к заклиниванию бурильной колонны.

Предлагаемое изобретение решает техническую задачу исключения самопроизвольного перехода плашек из транспортного положения в рабочее во время спуско-подъемных операций за счет системы фиксации. Таким образом, полноразмерность центратора будет обеспечиваться только в процессе бурения, а именно в момент циркуляции промывочной жидкости.

Технический результат достигается тем, что в центраторе гидравлико-механическом с изменяемой геометрией центрирующих элементов, содержащем переводник для присоединения к колонне бурильных труб, соединенный с переводником резьбой верхний корпус, втулку, являющуюся ограничителем хода для плашек, перемещающихся по конусному корпусу, нижний корпус с гидравлическими каналами для промывочной жидкости и цилиндр, являющиеся направляющими для поршня-толкателя, разрезанного на четыре части по числу плашек, уплотнения, болты, отверстие для соединения внутренней полости центратора с полостью цилиндра, башмак, жестко связывающий нижний корпус и цилиндр, монтажное отверстие, согласно изобретению верхний корпус имеет гидравлические каналы для промывочной жидкости, которые переходят в отверстия, проходящие через корпус конуса и корпус плашек, в которых расположены стопорные пальцы, пружины и болты.

Также технический результат достигается тем, что в случае износа пружины, ее можно заменить, отвернув болт прямо на буровой. Болт также может послужить для регулирования жесткости пружины при разных давлениях внутри колонны.

На фигуре представлен общий вид центратора в транспортном положении.

Центратор гидравлико-механический с изменяемой геометрией центрирующих элементов содержит переводник 1, соединенный с переводником резьбой верхний корпус 2, втулку 3, являющуюся ограничителем хода для плашек, конус 4, четыре плашки 5, четыре стопорных пальца 6, четыре пружины 7, четыре болта 8, четыре гидравлических канала 9, нижний корпус 10, поршень-толкатель 11, цилиндр 12, уплотнения 13,14, четыре болта 15, отверстие 16 для соединения внутренней полости центратора с полостью цилиндра, башмак 17, жестко связывающий нижний корпус и цилиндр, монтажное отверстие 18.

Нижний корпус 10 с гидравлическими каналами для промывочной жидкости и цилиндр 12 являются направляющими для поршня-толкателя 11, разрезанного на четыре части по числу плашек 5.

Верхний корпус 2 имеет гидравлические каналы для промывочной жидкости, которые переходят в отверстия, проходящие через корпус конуса 4 и корпус плашек 5. Плашки 5 выполнены перемещающимися по корпусу конуса 4 и удерживающимися на нем соединением типа «ласточкин хвост».

Центратор работает следующим образом. Во время спуско-подъемных операций центратор находится в транспортном положении, т.е. плашки центратора жестко зафиксированы. С началом промывки поток промывочной жидкости, проходя по колонне, поступает через гидравлические каналы 9 в полости конуса 4 и под действием давления выталкивает стопорные пальцы 6 в полости плашек 5 и освобождает их. Одновременно поток промывочной жидкости поступает через отверстие 16 в полость цилиндра 12 и под действием давления приподнимает поршень 11, что, в свою очередь, выталкивает плашки 5, которые начинают двигаться по конусу 4 вверх и переходят в рабочее положение. После завершения промывки и приподнимания бурильной колонны вверх, плашки 5 начнут двигаться вниз по конусу 4 за счет трения о стенки скважины, тем самым заталкивая поршень 11 обратно в цилиндр 12. Когда плашки 5 упрутся в поверхность нижнего корпуса 10, стопорные пальцы переместятся по отверстиям из полостей плашек обратно в полости конуса за счет упругости пружин 7 и зафиксируют плашки.

Использование предлагаемого изобретения позволит исключить самопроизвольный переход плашек из транспортного положения в рабочее во время спуско-подъемных операций, что позволит избежать заклинивания бурильной колонны, увеличит срок службы центратора и уменьшит вероятность осложнений.

Центратор гидравлико-механический с изменяемой геометрией центрирующих элементов, содержащий переводник для присоединения к колонне бурильных труб, соединенный с переводником резьбой верхний корпус, втулку, являющуюся ограничителем хода для плашек, перемещающихся по конусному корпусу, нижний корпус с гидравлическими каналами для промывочной жидкости и цилиндр, являющиеся направляющими для поршня-толкателя, разрезанного на четыре части по числу плашек, уплотнения, болты, отверстие для соединения внутренней полости центратора с полостью цилиндра, башмак, жестко связывающий нижний корпус и цилиндр, монтажное отверстие, отличающийся тем, что верхний корпус имеет гидравлические каналы для промывочной жидкости, которые переходят в отверстия, проходящие через корпус конуса и корпус плашек, в которых расположены стопорные пальцы, пружины и болты.

Настоящим изобретением создана бурильная труба стандартного веса с интегральной износостойкой накладкой. Бурильная труба с интегральной износостойкой накладкой создает увеличенную долговечность, сохраняя прочность, гибкость, малый вес и другие параметры показателей работы бурильной трубы стандартного веса.

Протектолайзер для защиты силового кабеля-удлинителя в скважине // 2558552

Протектолайзер для защиты силового кабеля-удлинителя в скважине // 2558096

Составной центратор // 2557271

Изобретение относится к устройствам для центрирования труб в скважине. Техническим результатом является уменьшение силы страгивания, использование центратора в скважинах с малым зазором, а также упрощение процесса установки центратора.

Расширитель ствола скважины // 2550614

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к устройствам для увеличения диаметра скважин в заданном интервале. Расширитель ствола скважины содержит центратор, корпус с центральным проходным каналом и пазами, лопасти, снабженные породоразрушающими элементами и выступами в форме зубьев, закрепленные в пазах корпуса с возможностью выдвижения, и механизм выдвижения лопастей в рабочее положение, полый вал с верхней резьбой для соединения со скважинным оборудованием, боковым отверстием и нижней втулкой, размещенный в проходном канале корпуса с фиксацией от проворота относительно корпуса, причем лопасти снабжены хвостовиками, взаимодействующими с втулкой полого вала при выдвижении лопастей в рабочее положение, и устройство для стопорения лопастей в нерабочем положении, содержащее радиально подпружиненные кольцевые сегменты.

Протектолайзер для защиты силового кабеля-удлинителя в скважине // 2537461

Устройство для центрирования скважинных приборов // 2536522

Изобретение относится к области геофизических исследований скважин и предназначено для центрирования скважинных приборов в процессе их перемещения по стволу скважин.

Блок центрирования насосных штанг // 2534268

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в эксплуатационных скважинах для центрирования колонны насосных штанг. Блок центрирования насосных штанг содержит верхний центратор и муфту, закрепленную с одной стороны к верхнему центратору.

Виброгаситель-калибратор // 2533793

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам для гашения колебаний низа бурильной колонны и калибрования ствола скважины. Техническим результатом является повышение эффективности гашения продольных колебаний, действующих на компоновку низа бурильной колонны (КНБК), и калибрования ствола скважины.

Центратор для гидропескоструйного перфоратора // 2532480

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к фиксирующим устройствам перфоратора. Техническим результатом является повышение эффективности работы перфоратора за счет придания истекающим из него струям постоянного направления.

Калибратор // 2567568

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к калибраторам, обеспечивающим сохранность заданного диаметра скважины. Технический результат заключается в повышении эффективности работы калибратора. Калибратор содержит корпус с присоединительными резьбами на концевых участках и рабочие элементы, армированные износостойкими вставками. С целью повышения эффективности работы калибратора он снабжен втулкой с уплотнительным элементом, размещенным на наружной поверхности одного из ее концов между наружной поверхностью втулки и внутренней поверхностью корпуса. При этом корпус выполнен в виде кольцевой ленточной пружины, витки которой служат рабочими элементами, а втулка установлена телескопически внутри кольцевой пружины с возможностью перекрытия ее межвитковых зазоров. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Муфтовое устройство с покрытием для эксплуатации в газонефтяных скважинах // 2572617

Изобретение относится к муфтовым соединениям для эксплуатации в газонефтяных скважинах. Техническим результатом является повышение износостойкости муфтового соединения, а также снижение образования коррозии, эрозии и других отложений в скважинных условиях. Предложено муфтовое устройство с покрытием для эксплуатации в газонефтяных скважинах, включающее одно или более цилиндрическое тело, одну или более муфту, расположенную вблизи внешнего диаметра или внутреннего диаметра одного или более цилиндрического тела, покрытие из твердого сплава на по меньшей мере части открытой внешней поверхности, открытой внутренней поверхности или комбинации открытой внешней и внутренней поверхности одной или более муфт, и покрытие на по меньшей мере части внутренней поверхности муфты, внешней поверхности муфты или комбинации указанных поверхностей одной или более муфт. При этом указанное покрытие включает один или более слои со сверхнизким коэффициентом трения. Причем один или более слои со сверхнизким коэффициентом трения выбраны из: аморфного сплава, нанесенного способом химического восстановления никель-фосфорного композита, графита, MoS2, WS2, композита на основе фуллерена, металлокерамического сплава на основе борида, квазикристаллического материала, материала на основе алмаза, алмазоподобного углерода (АПУ), нитрида бора, углеродных нанотрубок, листов графена, частиц металла с высоким соотношением вертикального и горизонтального размеров (т.е. отношением длины к толщине), материалов кольцеобразной формы, включающих углеродные нанокольца, продолговатые частицы, и их комбинаций. Кроме того, муфтовое устройство содержит один или более промежуточные слои, помещенные между покрытием из твердого сплава и покрытием со сверхнизким коэффициентом трения. Предложен также способ применения указанного муфтового устройства для эксплуатации в газонефтяных скважинах. 4 н. и 31 з.п. ф-лы, 68 ил., 1 табл.

Скважинный центратор // 2573656

Изобретение относится к области нефти и газа, а именно к скважинному центратору. Технический результат - исключение гальванического воздействия. Скважинный центратор для насосно-компрессорных труб является преимущественно жестким и имеет трубчатый корпус из пластмассы с противоположными концами и, по меньшей мере, одно замыкающее кольцо, установленное на конце трубчатого корпуса. Замыкающее кольцо или каждое замыкающее кольцо также изготовлено из пластмассы и имеет модуль упругости, не превышающий модуль упругости трубчатого корпуса. Замыкающее кольцо или каждое замыкающее кольцо входит в зацепление с трубчатым корпусом путем посадки с натягом. Вблизи конца трубчатого корпуса имеется, по меньшей мере, одно отверстие, а вблизи замыкающего кольца имеется, по меньшей мере, один соответствующий выступ или наоборот. В процессе эксплуатации выступ и отверстие входят в зацепление друг с другом, в результате чего замыкающее кольцо входит в непосредственное зацепление с трубчатым корпусом. 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Протектолайзер универсальный для защиты силового кабеля-удлинителя в скважине // 2591855

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для защиты силового кабеля насоса от механических повреждений в процессе спуска-подъема подвески насосно-компрессорных труб с установкой электроцентробежного насоса в вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважинах. Технический результат - повышение надежности крепления протектолайзера на шейке насоса, повышение универсальности протектолайзера. Протектолайзер содержит двухдетальный корпус, состоящий из шарнирно сочлененных между собой корпуса с кабельным каналом и скобы, выполненных с возможностью посадки как на цилиндрическую, так и на шестигранную часть шейки насоса или корпуса гидрозащиты, разъемное замковое соединение с крепежными элементами. Корпус выполнен длиной L не менее его ширины В, внутренняя поверхность корпуса с одной стороны оснащена выточками для посадки на основание насоса или корпуса гидрозащиты диаметром Doc1 мм или Doc2 мм. Причем посадка корпуса протектолайзера на основание насоса или корпуса гидрозащиты диаметром Doc1 мм осуществляется по секторам l1, а на основание насоса или корпуса гидрозащиты диаметром Doc2 мм - по секторам l2. Другая сторона внутренней поверхности корпуса оснащена выточками для посадки на фланец насоса или корпуса гидрозащиты диаметром Dф1 мм или Dф2 мм, причем посадка корпуса протектолайзера на фланец насоса или корпуса гидрозащиты диаметром Dф1 мм осуществляется по секторам l3, а на фланец насоса или корпуса гидрозащиты диаметром Dф2 мм - по секторам l4. Кроме того, внутренняя часть корпуса с этой стороны оснащена четырьмя выточками для размещения в них шести или восьми крепежных элементов, соединяющих две части корпуса насоса или гидрозащиты. Корпус протектолайзера кроме откидного шарнирного болта соединен со скобой посредством регулируемого шарнирного винта, а внутренняя поверхность скобы оснащена двумя плоскими упорами для базирования на них цилиндрической или шестигранной шейки корпуса насоса или гидрозащиты. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Протектолайзер для защиты силового кабеля-удлинителя в скважине // 2597236

Изобретение относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для защиты силового кабеля насоса от механических повреждений. Технический результат - повышение надежности крепления протектолайзера на шейке насоса, повышение универсальности устройства. Протектолайзер содержит двухдетальный корпус, разъемное замковое соединение с крепежными элементами и защитный экран. Корпус состоит из шарнирно сочленных между собой корпуса и скобы, соединенных между собой откидным болтом и регулировочным винтом, вкрученным в корпус и соединенным со скобой посредством оси. Регулировочный винт имеет возможность осевого регулирования за счет вкручивания в корпус или выкручивания из него в случае изменения диаметра шейки насоса. Разъемное замковое соединение выполнено в виде откидного болта и прижимной гайки, оснащенной от неконтролируемого свинчивания стопорной шайбой. Кроме того, корпус с одной стороны оснащен выточками Doc1 и Doc2 для посадки на разные по размеру основания насоса или корпуса гидрозащиты, а с другой стороны - пазом b3, опорной плоскостью В1 и четырьмя бобышками б1, б2, б3 и б4, а также выточками Dф1, Dф2 и Dф3 для посадки на разные по размеру фланцы головок электрических центробежных насосов. При этом паз, опорные плоскости и бобышки выполняются на специальных приливах корпуса толщиной cl. 9 ил.

Центратор для колонны труб, спускаемой в наклонно-горизонтальную скважину // 2597899

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для центрирования обсадных, бурильных и насосно-компрессорных труб или спускаемого с ним скважинного оборудования. Технический результат - снижение металлоемкости, повышение эффективности и надежности работы, расширение области применения. Центратор для колонны труб включает полый корпус, установленный на нем с возможностью вращения эксцентричный цилиндр с центрирующими рабочими элементами, вмонтированными с возможностью вращения. На наружной поверхности цилиндра со стороны эксцентричности выполнены выборки в продольном направлении с образованием ребер между ними. При этом центрирующие рабочие элементы вмонтированы на указанных ребрах, причем один из них со стороны большей эксцентричности выполнен в виде ролика. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Трубный компонент бурильной колонны // 2604604

Группа изобретений относится к устройству и способу придания подвижности буровому шламу в стволе скважины. Технический результат - беспрепятственное перемещение бурильной колонны без замедлений и остановок. Способ придания подвижности буровому шламу содержит включение в состав бурильной колонны трубного компонента бурильной колонны и развертывание бурильной колонны в стволе. Трубный компонент бурильной колонны имеет устройство для придания подвижности буровому шламу в стволе, содержащий по меньшей мере одну радиальную крыльчатку в виде радиального выступа, проходящего от трубного компонента бурильной колонны, причем радиальный выступ выполнен с возможностью приложения радиального напора к потоку шлама в буровом промывочном растворе, первую и вторую аксиальные крыльчатки в виде радиальных выступов, проходящих радиально от трубного компонента, причем первая и вторая аксиальные крыльчатки созданы на аксиально разнесенных друг от друга местах на трубном компоненте и относительно радиальной крыльчатки так, что радиальная крыльчатка расположена аксиально между аксиальными крыльчатками. При этом первая аксиальная крыльчатка находится со стороны забоя трубного компонента и имеет по меньшей мере одну винтовую часть на этом конце со стороны забоя, расширяющуюся по спирали вокруг трубного компонента, и по меньшей мере один прямой участок со стороны устья, образующий каналы, которые параллельны продольной оси трубного компонента. Вторая аксиальная крыльчатка находится со стороны устья трубного компонента и имеет по меньшей мере одну винтовую часть на этом конце со стороны устья, расширяющуюся по спирали вокруг трубного компонента, и по меньшей мере один прямой участок со стороны забоя, образующий каналы, которые параллельны продольной оси трубного компонента. При этом в способе осуществляют проход текучих сред по радиальной крыльчатке и отвод текучих сред, проходящих по радиальной крыльчатке радиально наружу от наружной поверхности трубного компонента, и приложение аксиального напора к текучим средам, проходящим через кольцевое пространство между трубным компонентом и стволом с помощью аксиальных крыльчаток. Направление аксиального напора, приложенного к текучим средам первой аксиальной крыльчаткой, является противоположным направлению аксиального напора, приложенного к текучим средам второй аксиальной крыльчаткой. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 18 ил.

Стопорное устройство для скважинного оборудования // 2609037

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для закрепления технических средств наружной оснастки на колонне труб, спускаемой в скважину. Технический результат - повышение надежности фиксации стопорного устройства путем увеличения площади фиксаторов и их равномерного распределения по периметру трубы без ее деформации для исключения аварийных ситуаций. Стопорное устройство содержит муфту в виде кольца с внутренней выборкой под стопорный элемент, оснащенный фиксирующими выступами, обращенными к трубе. При этом стопорный элемент выполнен в виде полой втулки с конусом, сужающимся к муфте, рассеченной продольными или наклонными разрезами, которые равномерно распределены по периметру. Между втулкой и конусом выполнена кольцевая проточка - концентратор напряжения. Внутренняя выборка муфты изготовлена в виде конусной поверхности под конус стопорного элемента и выполнена с возможностью сжатия конуса при входе его внутрь до фиксации его относительно трубы. На торцевой поверхности муфты, обращенной к стопорному элементу, равномерно по окружности выполнены резьбовые отверстия, а на втулке - отверстия или выборки под болты, стягивающие муфту и стопорный элемент. 4 ил.

Протектор универсальный // 2613706

Изобретение относится к нефтедобывающему оборудованию и может быть использовано для крепления токопроводящего кабеля к колонне труб в скважине. Технический результат – универсальность конструкции и обеспечение надежного удержания электрического кабеля, исключающего его повреждения в процессе эксплуатации. Протектор универсальный содержит удлиненный корпус с продольным углублением для размещения кабеля, имеющий защитные экраны, выполненные с возможностью обхватывания насосно-компрессорных труб на участке их соединения, две скобы, шарнирно соединенные соответственно с частями корпуса, расположенными по обе стороны от защитных экранов и огибающими трубы. Каждая скоба снабжена пружинным элементом, расположенным с возможностью поджатия труб к корпусу. Части корпуса имеют фиксирующие выступы, а в скобах выполнены соответствующие выступам фиксирующие пазы. Средняя часть корпуса имеет двойной перегиб, с каждой стороны которого выполнены отверстия для установки спец-ключей, выполненных с возможностью совмещения с корпусом и поворота до полной их фиксации в корпусе для обеспечения крепления кабеля. 3 ил.

Протектор для защиты силового кабеля в скважине (варианты) // 2614178

Группа изобретений относится к нефтегазодобывающей отрасли и может быть использовано для защиты силового кабеля насоса и трубок высокого давления от механических повреждений в процессе спуска-подъема подвески насосно-компрессорных труб с установкой электроцентробежного насоса в вертикальных, наклонно направленных и горизонтальных скважин. Технический результат - повышение надежности фиксации электрического кабеля и трубок высокого давления подачи химических реагентов в корпусе протектора. Протектор для защиты силового кабеля в скважине содержит литой корпус, оснащенный двумя продольными ребрами и выполненный как одно целое с кабельным каналом и центральным каналом с размером под наружный диаметр насосно-компрессорной трубы для фиксации корпуса протектора на муфтовом соединении, откидные дугообразные зажимные скобы, один конец которых выполнен с отверстием с возможностью вращения на оси, которая проходит через скобу, а второй - крепится посредством болта к корпусу. При этом зажимные скобы выполнены литыми или штампованными. Корпус протектора на своих концах оснащен направляющими каналами: широким для фиксации электрического кабеля и узкими для фиксации трубок высокого давления подачи химических реагентов. Продольное ребро корпуса оснащено двумя упорами для предотвращения осевого перемещения относительно корпуса откидных дугообразных зажимных скоб, а средняя часть корпуса протектора оснащена поперечными ребрами, соединяющими продольные ребра с корпусом и имеющими направляющий канал в средней своей части. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.