ЦЕНТРАТОР НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ

Полезная модель относится к оборудованию нефтедобывающей промышленности, а именно, к центрирующим элементам подземного оборудования, и может быть применена при ремонте скважин, спуске подземного оборудования в скважинах с большой кривизной.
Известен протектор-центратор (патент РФ №2161688, МПК E21B 17/10, опубл. 10.01.2001), содержащий эластичную армированную гильзу, состоящую из двух створок, с одной стороны соединенных между собой шарниром, а с другой стороны - стержнем-фиксатором, на одной стороне одной из створок выполнен по крайней мере один выступ с продольным отверстием, на контактирующей с ней стороне другой створки выполнена впадина для размещения указанного выступа с образованием гильзой замкнутого контура и продольное отверстие, совмещаемое с отверстием в выступе для размещения в указанных отверстиях стержня-фиксатора, снабжен дополнительным стержнем, жестко связанным со стержнем-фиксатором посредством перемычки, имеющим длину рабочей части не меньше длины рабочей части стержня-фиксатора, и размещен в дополнительном отверстии, выполненном в одной из створок, и ограничителем перемещения стержней, закрепленным на дополнительном стержне на расстоянии от перемычки, не меньшем длины рабочей части стержня-фиксатора, с возможностью взаимодействия при размыкании створок с упором, размещенным в дополнительном отверстии.
Известен центратор-изолятор колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) (патент РФ №2120537, МПК E21B 17/10, опубл. 20.10.1998), включающий корпус, образованный сегментами, выполненными с внутренним продольным отверстием, фиксируемыми между собой посредством шлицевого соединения по краям сегментов, в теле зубьев которого выполнены сквозные отверстия с возможностью совмещения их и фиксации шпильками, корпус выполнен с эксцентриситетом относительно оси насосно-компрессорных труб, причем центр описываемой окружности внутреннего геометрического отверстия корпуса совмещен с центром описываемой окружности вокруг наружного геометрического размера корпуса, по торцам сегменты корпуса выполнены с буртами с внутренней цилиндрической поверхностью, диаметр которой соответствует диаметру насосно-компрессорной трубы, а диаметр внутренней цилиндрической поверхности сегментов корпуса соответствует наружному диаметру муфты.
Известен центратор-изолятор колонны НКТ (патент США №4266578, МПК E21B 17/10, опубл. 1981.05.12), представляющий собой осесимметричную разъемную конструкцию, включающую корпус, образованный сегментами, выполненными с внутренним продольным отверстием. Сегменты фиксируются между собой посредством шлицевого соединения по краям сегментов, в теле зубьев которого выполнены сквозные отверстия с возможностью совмещения их и фиксации шпильками. Сегменты с одной стороны соединены несъемной шпилькой с возможностью раскрытия сегментов и с последующим охватом ими тела НКТ. После обжатия тела трубы и соединения зубьев с другого края сегментов в отверстия зубьев вставляется съемная шпилька, выполненная в виде клиновидного металлического стержня. Такая форма стержня обеспечивает плотное обжатие тела НКТ, предотвращая перемещение центратора по трубе в период спуско-подъемных операций колонны НКТ в скважине.
Данная конструкция центратора-изолятора при использовании ее в скважинах при добыче продукции с помощью электроцентробежного насоса (ЭЦН) обеспечивает поджатие кабеля ЭЦН только по телу трубы. В месте соединения НКТ кабель расположен между муфтовым соединением колонны НКТ и эксплуатационной колонной. Так как внутренняя поверхность эксплуатационной колонны имеет различные выступы, неровности (особенно в муфтовых соединениях труб эксплуатационной колонны) в процессе спуско-подъемных операций НКТ часто происходит нарушение брони кабеля.
Известен центратор НКТ (патент РФ №87451, МПК E21B 17/10, опубл. 10.10.2009), ближайший по технической сущности и принятый за прототип, включающий полимерный корпус, на лопастях которого размещены износостойкие вставки, выполненные в виде цилиндрических штырей, головки которых имеют нарезки, опирающиеся на НКТ, а внутренняя поверхность центратора, в месте его закрепления на НКТ стальным поясом, снабжена абразивным слоем.
Основными причинами отказов известных установок электроцентробежного насоса (УЭЦН) при отдельно-раздельной добыче (ОРД), при внутрискважинной перекачке с УЭЦН в скважинах с большой кривизной является механическое повреждение кабеля: срез брони, скрутка кабеля с обрывом одной или нескольких жил, незначительные истирания брони кабеля. Подвеска НКТ с кабелем марки КРБК (П) - кабель резиновый бронированный круглый (плоский) ложится на стенки эксплуатационной колонны, стыки муфт и в процессе спуска компоновки, подгонки ниппеля, посадки пакеров, истирается и повреждается броня и сам кабель, что приводит к непредвиденным затратам (повторные работы по причине отсутствия изоляции) и, как следствие, увеличение стоимости и продолжительности ремонта скважин.
Для исключения отказа установок УЭЦН в скважинах с большой кривизной предлагается в скважинах в местах кривизны устанавливать на НКТ центраторы.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является исключение риска повреждения подземного оборудования (кабель УЭЦН, различного вида подземное оборудование) и дополнительных работ по повторному подъему-спуску глубинно-насосного оборудования. Как следствие, достигается оптимизация затрат и сокращение продолжительности текущего (капитального) ремонта скважин.
Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в повышении надежности, сокращении времени проводимых подземных работ.
Технический результат достигается тем, что в центраторе НКТ, включающем цельнолитой корпус в виде диска с выполненными на нем двумя диаметрально расположенными пазами: для проводки кабеля УЭЦН и для прохождения скважинной жидкости, причем паз для проводки кабеля УЭЦН больше паза для прохождения скважинной жидкости, а на внутренних и внешних ребрах центратора выполнены фаски.
Паз для проводки кабеля УЭЦН имеет форму прямоугольного параллелепипеда, а паз для прохождения скважинной жидкости - сечение в форме трапеции.
Корпус центратора выполнен из металла.
Размеры наружного диаметра центратора 122/142 мм, внутреннего диаметра - 75/62 мм.
Толщина центратора составляет 20 мм.
Глубина и ширина паза для проводки кабеля 20×36 мм, а глубина и ширина паза для прохождения скважинной жидкости 15×10 мм.
Центратор выполнен с возможностью надевания на НКТ и закрепления кабеля УЭЦН на НКТ стальным поясом.
Внутренняя поверхность в месте закрепления на насосно-компрессорной трубе снабжена абразивным слоем.
Диаметр зависит от диаметра эксплуатационной колонны и спускаемых НКТ.
Заявляемое устройство поясняется на фигурах.
На фиг. 1 представлена схема центратора (вид сверху).
На фиг. 2 представлена схема центратора (общий вид).
Устройство состоит из следующих элементов:
1 - корпус, 2 - паз для проводки кабеля УЭЦН, 3 - паз для прохождения скважинной жидкости.
Фиксация центратора происходит следующим образом.
Центратор надевается на НКТ соответствующего диаметра (в зависимости от диаметра НКТ на котором производят спуск глубинно насосного оборудования 60, 73, 89 мм) и длиной не более 20 см, на концах которых навернуты муфты для ограничения хода центратора по телу НКТ.
На одну НК Т рекомендуется устанавливать по два центратора.
В паз 2 для проводки кабеля У)ЦП вставляется кабель УЭЦН, в качестве которого используется кабель резиновый бронированный.
Выше и ниже центратора кабель УЭЦН фиксируется металлическим стальным поясом.
Внутренняя поверхность центратора в месте закрепления на насосно-компреесорной трубе снабжена абразивным слоем.
Паз 3 предназначен для прохождения скважинной жидкости (нефть, вода) для исключения образования эффекта поршневания.
Пазы для проводки кабеля УЭЦН 2 и для прохождения скважинной жидкости 3 имеют вид параллелепипедов. При этом паз для проводки кабеля УЭЦН 2 может иметь форму прямоугольного параллелепипеда, а паз для прохождения скважинной жидкости 3 сечение в форме трапеции.
2
2
Кабели УЭЦН (или бесштанговых погружных нефтяных электронасосов) предназначены для работы при напряжении 1000 В переменного тока на глубине до 1200 м в среде пластовой жидкости (смесь нефти и коррозионной воды) при +90°C и давлении до 100 атм. Питание электродвигателя нефтенасоса осуществляется кабелем круглой формы марки КРБК, а для соединения кабеля марки КРБК с электродвигателем применяют кабель плоской формы марки КРБП. Кабель марки КРБК (кабель резиновый бронированный круглый) изготовляют трехжильным сечением 10, 16, 25. 35 и 50 мм, а кабель марки КРБП (кабель резиновый бронированный плоский) 10, 16 и 25 мм.
Корпус 1 центратора выполнен цельнолитым, из металла, толщиной 20 мм и может быть выполнен различных диаметров в зависимости от диаметра эксплуатационной колонны и спускаемых НКТ.
Основные размеры корпуса 1 центратора с наружным диаметром для 146/168 мм колонн 122/142 мм, внутренним диаметром 75 мм (для 73 мм НКТ).
В корпусе 1 центратора протачивают пазы 2 и 3: для проводки кабеля УЭЦН и для прохождения скважинной жидкости.
Глубина паза 2 для проводки кабеля 20 мм, ширина 36 мм. Глубина паза 3 для прохождения скважинной жидкости 15 мм, ширина 10 мм.
На внутренних и внешних ребрах центратора выполнены фаски.
Основные размеры центраторов приведены в таблице 1.
При использовании центратора в скважинах с большой кривизной исключается риск повреждения кабеля и возникновения дополнительных непроизводительных работ.