ПРУЖИННЫЙ ЦЕНТРАТОР

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к центрирующим устройствам колонн насосно-компрессорных труб.
Техническим результатом является повышение надежности, эффективности применения пружинного центратора и расширения его технических возможностей. Пружинный центратор включает корпус с концевыми частями в виде колец и центрирующими ребрами, выполненными с отверстиями для соединения крепежными элементами. При этом пружинный центратор состоит из 2-х зеркально выполненных модулей, центрирующие ребра которых расположены под острым углом к осевой линии пружинного центратора.
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к области добычи из скважин, и может быть использовано для ликвидации парафино и асфальто-смолистых отложений с внутренней поверхности обсадных колонн нефтяных нагнетательных и газовых скважин в процессе спуска и подъема скважинного оборудования.
Известен упругий центратор сборно-разборной конструкции, выполненный с возможностью сборки непосредственно у скважины и включающий два кольца с фиксаторами в виде винтов и упругие ребра в виде дугообразных планок, соединенные на внешней поверхности указанных колец крепежными элементами, представляющими собой заклепки односторонней клепки или штифты (см. патент США №5097905, кл. Е21В 17/10, публ. 24.03.1992).
Центратор сложен по конструкции, применим преимущественно на безмуфтовых обсадных трубах, обладает низкой надежностью и эффективностью центрирования обсадной колонны, особенно на искривленных участках скважины. Эксплуатация центратора не исключает возможность попадания его частей в скважину из-за внешнего ненадежного крепления дугообразных планок на кольцах, что ограничивает область его применения.
Наиболее близким по назначению, конструкции и применяемым элементам является пружинный центратор, включающий корпус с концевыми частями в виде колец и центрирующими ребрами, выполненными с отверстиями для соединения крепежными элементами, отличающийся тем, что крепежные элементы выполнены в виде трубок с внутренней резьбой и развальцованными концами, по меньшей мере, нижнее кольцо и нижние концы центрирующих ребер выполнены с соответствующими отверстиями для размещения указанных трубок. (РФ №2430235, МПК Е21В 17/10).
Применение центратора, принятого за прототип, хотя и позволяет получить равномерный зазор между обсадной трубой колонной насосно-компрессорных труб (НКТ), и возможность применения предлагаемых центраторов в скважинах с интенсивностью искривления ствола скважины более 5 градусов на 10 метров. Вместе с тем конструкция не позволяет обеспечить защиту внутренней поверхности обсадной колонны от твердых отложений (парафинов, гидратов, солей и асфальтенов).
Задачей настоящего изобретения является создание конструкции центратора, лишенного приведенных выше недостатков.
Технический результат изобретения состоит в создании универсального надежного центратора размещаемого в нижней части скважинной компоновки обеспечивающего безопасное применение, надежное центрирование глубинно-насосного оборудования, возможность обеспечения стекания блуждающих токов (эффект дренажной защиты от коррозии) и эффективной очистки обсадной колонны от твердых отложений в процессе спуска и подъема.
Технический результат достигается тем, что в пружинный центратор состоит из 2-х модулей, включающих корпус с концевыми частями в виде колец и центрирующими ребрами, центрирующие ребра выполнены под острым углом к осевой поверхности центраторов и имеют режущие кромки в их центральной части, причем направление центрирующих ребер модулей выполнено зеркально противоположным. Данная конструкция позволяет перемещаться центрирующим ребрам каждого из 2 - модулей по различным траекториям в процессе спуска и подъема скважинного оборудования. При спуске насосной установки в скважину режущие кромки наклонно расположенных ребер центратора, установленного ниже фильтра, обеспечат срезание твердых отложений с внутренней поверхности обсадной колонны, обеспечивая сохранение ее внутреннего диаметра, тем самым обеспечивая большую эффективность очистки внутренней поверхности обсадной колонны от продуктов коррозии, солеотложений и асфальтенов.
Каждый из модулей пружинного центратора размещаемого на патрубке 1 с муфтами 2 включает корпус с концевыми частями в виде нижнего и верхнего колец 3, 4 и центрирующими ребрами 5, выполненными в форме упругих дугообразных планок, количество которых может быть от 4 до 6.
Центрирование и очистка обсадной колонны обеспечивается за счет заданных пружинных свойств центрирующих ребер в виде дугообразных планок центратора и их расположения.
Выполнение конструкции центратора с острыми режущими кромками центрирующих дугообразных планок, установленных под острым углом β=10-20°, позволяет осуществить очистку обсадной колонны от отложений и предотвратить их накопление.
Предлагаемый пружинный центратор позволяет обеспечить высокую эффективность работы в осложненных скважинах (твердые отложения) любого типа, в том числе с искривленным профилем.