ЦЕНТРАТОР ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для центрирования внутрискважинного оборудования в процессе работы.
Известен центратор скважинного оборудования (патент RU 2387791, Е21В 17/10; Е21В 23/02; Е21В 47/01), включающий полый шток с муфтой, конусный корпус, цилиндр, поршень-толкатель и плашки, выполненные с возможностью ограниченного радиального выдвижения при перемещении по конусному корпусу. Кроме этого муфта расположена снизу, полый шток сверху оснащен упором, а цилиндр, в котором размещены все подвижные элементы, оснащен окнами под плашки и установлен между муфтой и упором с возможностью вращения и сообщен с центральным каналом полого штока, при этом конусный корпус жестко соединен с подпружиненным снизу поршнем-толкателем с возможностью продольного перемещения вниз и вращения относительно полого штока.
Недостатками устройства являются:
- малый ход выдвижения плашек, что не дает возможность использовать устройство в широком диапазоне диаметров ствола скважины;
- ограниченное воздействие подпружиненного поршня-толкателя, возвращающего устройство в транспортное положение, в связи с чем необходимо сбрасывать давление прокачки рабочей жидкости практически до нуля, что не позволяет использовать устройство в операциях, которые требуют повышенного давления при подъеме оборудования.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является центратор раздвижного расширителя (патент RU 2411340, Е21В 17/10), включающий трубчатый корпус с радиальными каналами, шарнирно закрепленные пружинные дуги, закрепленные одним концом на неподвижном в продольном направлении, а другим концом на подвижном хомутах, рабочий кольцевой цилиндр, внутри которого ниже радиальных каналов расположен поршень, связанный с подвижным хомутом. Корпус снабжен наружной проточкой, в которую установлены с возможностью вращения и ограниченного перемещения верхний хомут, выполненный в виде втулки, жестко соединенной с поршнем, и с возможностью вращения - цилиндр и нижний хомут, выполненный в виде втулки.
Недостатком устройства является то, что пружинные дуги закреплены шарнирно, что снижает жесткость центрирующих элементов, что, в свою очередь, не дает возможность максимально увеличить давление срабатывания устройства и давление, при котором происходит возвращение устройства в исходное положение.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание центратора гидравлического, предназначенного для центрирования внутрискважинного оборудования в процессе работы, который приводится в действие, то есть переходит из транспортного положения в рабочее, при повышенном давлении рабочей жидкости и возвращается в транспортное положение при таком давлении, которое позволяет проводить операции, требующие постоянной прокачки рабочей жидкости через оборудование при его подъеме, а также повысить надежность возврата из рабочего положения в транспортное.
Поставленная задача решается в новой технологичной конструкции центратора гидравлического, содержащего сердечник с радиальными каналами, верхний и нижний переводники, подвижный в продольном направлении поршень, расположенный выше радиальных каналов, неподвижный кожух, пружинные дуги, закрепленные одним концом на держателе, установленном на резьбовое соединение с неподвижным кожухом, а другим - на держателе, установленном на резьбовое соединение с подвижным поршнем, упор пружины, распорную втулку и пружину.
Заявленная полезная модель центратора гидравлического позволяет использовать центратор гидравлический для центрирования внутрискважинного оборудования в процессе работы, доставляемого в точку проведения работ с помощью НКТ или гибких НКТ, в частности для центрирования инструмента гидропескоструйной перфорации.
Устройств с заявленной совокупностью отличительных признаков в патентной и научно-технической литературе не выявлено. Это определяет соответствие полезной модели критерию «новизна».
Сущность и принцип действия предложенной полезной модели поясняется рисунками, на которых изображен фронтальный разрез центратора гидравлического в транспортном положении (фиг.1) и фронтальный разрез центратора гидравлического в рабочем положении (фиг.2).
Центратор гидравлический содержит сердечник 1 (см. фиг.1) с радиальными каналами 2, жестко закрепленные пружинные дуги 3, закрепленные верхним концом на держателе 4, установленном на резьбовое соединение с неподвижным в продольном направлении кожухом 5, а нижним концом на держателе 6, установленном на резьбовое соединение с подвижным поршнем 7, распорную втулку 8, выполненную с возможностью ограниченного перемещения по сердечнику 1, нижний переводник 9, навинченный снизу на сердечник 1, внутри которого выше радиальных каналов 2 расположен поршень 7, жестко связанный с распорной втулкой 8, через держатель 6, верхний переводник 10, навинченный сверху на сердечник 1 и поджимающий кожух 5 с держателем 4, пружину 11, установленную между упором 12 и распорной втулкой 8, присоединительные резьбы 13 и 14. При этом поршень 7, кожух 5 и держатели 4, 6 установлены с возможностью вращения на сердечнике 1. При этом для ограничения движения распорной втулки 8 на сердечнике 1 выполнен уступ 15. Герметичность подвижных и неподвижных соединений обеспечивается уплотнительными кольцами 16, 17, 18. В случае проведения работ, не допускающих вращение поршня 7, кожуха 5 и держателей 4, 6, возможно установить в резьбовые отверстия, выполненные в держателях 4, 6, винты 19, которые в свою очередь заходят в пазы, выполненные в сердечнике 1, и тем самым ограничивают вращение держателей 4, 6, но при этом не ограничивают перемещение поршня 7 и держателя 6 в продольном направлении.
Устройство работает следующим образом.
Центратор гидравлический при помощи присоединительных резьб 13 и 14 (см. фиг.1) присоединяют соответственно к НКТ или гибкой НКТ (не показана) с одной стороны и внутрискважинному оборудованию (не показано) с другой стороны и спускают в требуемый интервал скважины (не показана). Затем в НКТ или гибкую НКТ подают рабочую жидкость под давлением, которая, проходя через радиальные каналы 2 сердечника 1, благодаря перепаду давлений с затрубным пространством, попадает в полость нижнего переводника 9 и передает усилие па поршень 7, который, противодействуя внешнему усилию пружинных дуг 3 и пружины 11, перемещается вверх вместе с держателем 6 и распорной втулкой 8 по сердечнику 1 (см. фиг.2) до упора в уступ 15, при этом пружинные дуги 3, закрепленные в держателе 6, изгибаются и прижимаются к стенкам скважины, тем самым центрируя внутрискважинный оборудование относительно стенок скважины.
По завершению работ давление в НКТ или гибкой НКТ частично снижают, и при определенном перепаде давления поршень 7 под действием упругих сил пружинных дуг 3 и пружины 11 перемещается вниз в исходное положение (см. фиг.1). При этом возможно продолжать промывку скважины рабочей жидкостью и одновременно поднимать внутрискважинное оборудование, так как центратор находится в транспортном положении.
Заявленная полезная модель не ограничивает количество пружинных дуг 3, которых может быть одна и более, в зависимости от требуемых задач. Также подвижная часть может быть выполнена сверху, а неподвижная - снизу, а может быть выполнена и снизу и сверху, в зависимости от требуемого давления срабатывания центратора гидравлического.
Внедрение центратора гидравлического позволит использовать его в операциях, которые требуют повышенного давления, переводящего центратор в рабочее положение, а также в операциях, которые требуют постоянной промывки рабочей жидкостью при подъеме внутрискважинного оборудования, при котором центратор должен находиться в транспортном положении, в частности при проведении гидропескоструйной перфорации. Заявленная полезная модель позволяет повысить надежность возврата центратора гидравлического из рабочего положения в транспортное.