ЗАЩИТНЫЙ ЦЕНТРАЛАЙЗЕР

Полезная модель относится к нефтяному машиностроению, в частности, к защитному роликовому централайзеру/роликовому протектору кабельных линий (РПКЛ), и может быть использована при добыче углеводородов в наклонно направленных, искривленных, горизонтальных и сложнопрофильных скважинах.
В настоящее время основным типом эксплуатационных скважин являются вертикально-горизонтальные разветвленные стволы со сложным профилем, имеющие горизонтальные и сложнопрофильные участки в пределах нефтегазоносных коллекторов. Такие скважины строят для того, чтобы получить максимальную нефтеотдачу и дебит. Также важнейшим современным направлением является восстановление бездействующих или низкодебитных скважин методом забуривания дополнительных наклонно-направленных и горизонтальных участков. Такие способы извлечения углеводородов позволяют значительно увеличить дебит и коэффициент извлечения нефти из пласта, а квалифицированное применение методов способно существенно повысить качество геологоразведочных работ и снизить затраты на них, многократно добычу углеводородов скважинным способом. Решение сложнейших технических задач при реализации данного метода проблематично без применения специального оборудования.
Одной из основных проблем является спуск и подъем колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) и погружного насоса в горизонтальный участок скважины.
При проведении спускоподъемных операций (СПО) в горизонтальных участках скважины, имеющих большую продолжительность (например, более 1000 метров), трубы НКТ, длиной от 8 до 10 метров, прогибаются под собственным весом. При этом площадь контакта труб НКТ с обсадной колонной возрастает. Силы трения трубы НКТ об обсадную колонну становятся настолько велики, что делают дальнейший спуск невозможным – веса вертикальных труб недостаточно для дальнейшего движения. Происходит так называемая «разгрузка» колонны НКТ. Все это значительно затрудняет проведение СПО в скважинах с горизонтальным участком. Данное осложнение может привезти к возникновению прихватов труб по причине прилипания колонны труб НКТ к стенке эксплуатационной колонны скважины, заносом песка за время работы, что сделает трудоемким или даже невозможным последующее извлечение колонны труб НКТ и с внутрискважинным оборудованием на поверхность.
Это обстоятельство также часто приводит к повреждению кабельных линий – кабель обдирается и повреждается, когда попадает между трубой НКТ и обсадной колонной скважины, также повышенный износ колонны НКТ и ее повреждение вызывается в следствие ее эксцентричного расположения в скважине.
В настоящее время известны подобные решения.
Так, из описания к патенту РФ №124302, 13.08.2012г., известен централайзер для крепления электрического кабеля на теле насосно-компрессорной трубы, содержащий корпус с кабельным каналом и крышкой, выполненной в виде по крайней мере одного зажимного полухомута и образующей при соединении с корпусом внутреннюю полость для размещения насосно-компрессорной трубы.
Недостатком данного устройства являются то, что оно недостаточно уменьшает силы трения и эксцентриситет колонны НКТ в горизонтальных участках скважины.
Из описания к патенту EP 1246996 В1 известно устройство снижения трения при спускоподъемных операциях в скважине. Устройство содержит корпус, по крайней мере, с одним зажимным полухомутом (корпус, состоит из получастей), который с одной стороны шарнирно соединен с корпусом, а другой стороной крепится к корпусу посредством разъемного крепежного соединения, при этом корпус и зажимные полумуфты оснащены роликами. Устройство имеет один или несколько каналов для прохода жидкости. Данный источник может быть принят в качестве прототипа.
Так же известны различные устройства для центрирования и уменьшения продольного трения бурильных труб, обсадных труб и труб НКТ в скважине (патентные документы: WO 2012138813, 11.10.2012; EP 0778914, 18.06.1997; EP 1029146, 23.08.2000; EP 0824629, 25.02.1998.
Недостатком данных устройств является то, что все вышеперечисленные устройства недостаточно снижают эксцентричное расположение колонны НКТ, что приводит к повышенному износу и повреждению колонны НКТ.
Технический результат, достигаемый при реализации заявленной полезной модели, заключается в снижении эксцентричного расположения колонны НКТ и повышении эксплуатационных характеристик устройства за счет отсутствия смещения НКТ, что снижает повреждения трубы НКТ и кабельной линии при спуско-подъемных операциях.
Указанный технический результат достигается тем, что защитный цетралайзер с кабельным каналом содержит корпус, внутри которого проходит кабельный канал продольно ему и по всей его длине, зажимной полухомут, выполненный из по меньшей мере двух частей, которые установлены зеркально и смежно друг другу, с одной стороны шарнирно соединены с корпусом, а с другой выполнены с возможностью прикрепления к друг другу посредством разъемного крепежного соединения для образования внутренней полости для размещения трубы НКТ, при этом корпус и зажимной полухомут выполнены с ребрами на внешней поверхности, которые оснащены роликами, расположенными парно по центру ребер и равномерно по окружности защитного  цетралайзера, при этом на внешней поверхности корпуса и зажимного полухомута между ребрами образованы продольные обводные каналы.
Причем защитный цетралайзер с кабельным каналом может быть выполнен из стали или чугуна, что увеличивает эксплуатационные характеристики устройства.
При этом выполнение кабельного канала продольно корпусу и по всей его длине, а также корпуса и зажимного полухомута с ребрами на внешней поверхности, которые оснащены роликами, расположенными парно по центру ребер и равномерно по окружности защитного  цетралайзера, и выполнение на внешней поверхности корпуса и зажимного полухомута между ребрами продольных обводных каналов приводит к снижению эксцентричного расположения колонн НКТ, что, в свою очередь, уменьшает износ и повреждение колонны НКТ и улучшает эксплуатационные характеристики защитного централайзера.
Кабельный канал проходит внутри корпуса продольно ему и по всей его длине, что позволяет расположить кабель внутри защитного централайзера без смещения колонны НКТ относительно центральной оси защитного централайзера, что, в свою очередь, снижает эксцентриситет и повышает эксплуатационные характеристики устройства.
Кабельная линия скрыта в корпусе и проходит равномерно по всей длине, упрощает её расположение в устройстве, предотвращает изгибы при установке и эксплуатации заявленного устройства и плотность закрепления, а также надёжность крепления кабельной линии вместе с трубой НКТ и увеличивает эксплуатационные характеристики устройства.
Расположение роликов парно по центру ребер и равномерно по окружности защитного цетралайзера приводит к улучшению центрирования колонны НКТ в скважине и повышает эксплуатационные характеристики устройства.
Также расположение роликов парно по центру ребер и равномерно по окружности защитного централайзера повышает надёжность, манёвренность и центрирование труб НКТ и погружного оборудования в наклонно направленных, искривленных, горизонтальных и сложнопрофильных скважинах и, как следствие, повышает защиту от повреждений при спускоподъемных операциях, что увеличивает эксплуатационные характеристики устройства.
Расположение продольных обводных каналов между указанными ребрами равномерно по окружности защитного цетралайзера также приводит к улучшению центрирования колонны НКТ в скважине и служит для снижения эксцентричного расположения колонны НКТ и повышает эксплуатационные характеристики устройства, за счет отсутствия смещения снижает повреждения трубы НКТ и кабельной линии при спускоподъемных операциях.
Зажимной полухомут состоит из по меньшей мере двух частей, которые установлены зеркально и смежно друг другу, таким образом образуются по меньшей мере более одного (два, три, четыре и более) зажимных полухомута, что повышает надёжность закрепления кабельной линии и трубы НКТ, а также их защиту от повреждений.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображен общий вид защитного цетралайзера с кабельным каналом при спускоподьемных операциях в скважине с закрытыми частями зажимного полухомута;
на фиг.2 – общий вид защитного цетралайзера с кабельным каналом при спуско-подьемных операциях в скважине с открытыми частями зажимного полухомута;
на фиг.3 – общий вид защитного цетралайзера с кабельным каналом при спускоподьемных операциях в скважине, смонтированного на трубу вместе с погружной кабельной линией;
на фиг.4 – общий вид защитного цетралайзера с кабельным каналом при спускоподьемных операциях в скважине, смонтированного на трубу вместе с погружной кабельной линией (в поперечном разрезе трубы и кабельной линии).
Защитный цетралайзер с кабельным каналом при спускоподьемных операциях в скважине (фигуры 1-4) представляет собой корпус 1, содержащий, по крайней мере, один зажимной полухомут 2, образующий при соединении с корпусом внутреннюю полость 9 для размещения в ней трубы НКТ 7 и кабельный канал 10 для размещения в нем кабельной линии 8. При этом зажимной полухомут 2 выполнен из по меньшей мере двух частей, которые установлены зеркально и смежно друг другу и крепятся к корпусу 1 с одной стороны посредством шарнирного соединения 4, а с другой выполнены с возможностью прикрепления к друг другу посредством разъемного крепежного соединения 3.  При этом корпус 1 и зажимной полухомут 2 выполнены с ребрами (на чертеже позиция не показана) на внешней поверхности, которые оснащены роликами 5, расположенными парно по центру ребер и равномерно по окружности защитного цетралайзера, при этом на внешней поверхности корпуса 1 и зажимного полухомута 2 между ребрами образованы продольные обводные каналы 11. Ролики 5 закреплены на осях 6.
Установку защитного цетралайзера с кабельным каналом при спускоподьемных операциях в скважине на трубу НКТ осуществляют следующим образом.
Разъединяют части зажимного полухомута 2 друг от друга, вывинчивая разъемное соединение 3, при этом части зажимного полухомута 2, шарнирно закрепленные на корпусе 1, не отсоединяется (фигура 2). Устанавливают корпус 1 на трубу НКТ 7, располагая трубу НКТ 7 в полости 9, и скрепляют части полухомута 2 друг с другом посредством болтового разъемного соединения 3. Кабельная линия 8 прижимается к трубе НКТ 7 с помощью кабельного канала 10 (фигура 3).
Центральная ось трубы НКТ 7 совпадает с центральной осью наружного габарита смонтированного защитного цетралайзера с кабельным каналом при спускоподьемных операциях в скважине, при этом ролики 5 выступают относительно корпуса 1 и (частей) зажимного полухомута 2, обеспечивая тем самым уменьшение эксцентриситета колонны НКТ и снижение коэффициента трения. Между роликами 5 располагаются продольные обводные каналы 11 для прохода жидкости (фигура 4).
Защитный цетралайзер с кабельным каналом в скважине стягивается при монтаже разъемного болтового соединения так, что труба НКТ и кабельные линии остаются внутри данного устройства.
Таким образом осуществляется монтирование защитного цетралайзера с кабельным каналом в скважине на тело трубы НКТ и кабельные линии.
Защитный цетралайзер с кабельным каналом в скважине предлагаемой конструкции рассчитан на многократное использование.