ЦЕНТРАТОР-КАЛИБРАТОР

Предложение относится к области нефтедобывающей промышленности, а именно, к устройствам для центрирования бурильных труб (БТ) и установленного на колонну БТ внутрискважинного оборудования.
Известен "Наддолотный калибратор-стабилизатор" (а.с. СССР №899835, Е21В 17/10, опубл. Бюл. №3 от 23.01.82 г.), содержащий корпус с калибрующей поверхностью, образованной смещенными вдоль оси и в окружном направлении относительно друг друга лопастями.
Недостатками данного устройства являются высокие требования к изготовлению, в частности, к соотношению размеров лопастей и их взаимному ориентированию. Кроме того, при вращении изделия в наклонных и искривленных скважинах создается дополнительное сопротивление и истирание лопастей, отсутствует возможность исправлять нарушения в колонне без разрушения стенок трубы.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Центратор-калибратор» (патент РФ на полезную модель №55845, Е21В 17/10, опубл. Бюл. №24 от 27.08.06 г.), содержащий корпус, рабочие элементы, размещенные на боковой поверхности на равном расстоянии от центральной оси корпуса, причем корпус дополнительно оснащен переводником, упорами и подшипниками скольжения, охватывающими рабочие элементы, за исключением выступающих за пределы корпуса частей, причем рабочие элементы выполнены в виде роликов с верхним и нижним цилиндрическими выступами с осью, расположенной вдоль центральной оси корпуса.
Недостатками данного устройства являются сложность изготовления и, как следствие, высокие материальные затраты на изготовление. Кроме того, из-за высокого крутящего момента в процессе калибровки труб ролики и подшипники скольжения быстро изнашиваются, так как между роликами и подшипниками существует трение скольжения. Также высока вероятность заклинивания роликов
из-за попадания шлама в подшипники, что значительно сокращает срок их службы.
Технической задачей предлагаемого центратора-калибратора является создание простой и надежной конструкции, позволяющей качественно центрировать внутрискважинное оборудование и одновременно править смятые обсадные колонны за счет исключения трения скольжения при работе роликов.
Техническая задача достигается описываемым центратором-калибратором, включающим корпус с центральным каналом, переводником, нижними выборками на нижнем торце осевых выборок, которые выполнены на боковой поверхности сверху корпуса, и в которых размещены на равном расстоянии от центральной оси корпуса рабочие элементы, выполненные в виде роликов с осью, расположенной вдоль центральной оси корпуса, с верхними и нижним цилиндрическими выступами, которые вставлены в соответствующие верхние и нижние выборки.
Новым является то, что корпус жестко соединен с переводником, на нижнем торце которого выполнены верхние выборки, и оснащен полой втулкой, вставленной в центральный канал с возможностью вращения и взаимодействия с рабочими элементами.
На чертеже показан общий вид центратора-калибратора с осевым разрезом. Центратор-калибратор содержит корпус 1 с центральным каналом 2, переводником 3, нижними выборками 4 со стороны нижнего торца 5 осевых выборок 6, выполненных на боковой поверхности корпуса 1. В осевых выборках 6 размещены на равном расстоянии от центральной оси корпуса 1 рабочие элементы в виде роликов 7 с осью, расположенной вдоль центральной оси корпуса 1, имеющие для поперечной фиксации и предотвращения выпадения верхние 8 и нижние 9 цилиндрические выступы, которые вставлены в соответствующие верхние 10 и нижние 4 выборки. Причем, верхние выборки 10 выполнены на нижнем торце 11 переводника 3, который жестко, например, при помощи сварки соединен с корпусом 1. Центральный канал 2 корпуса 1 оснащен полой втулкой 12, имеющей возможность вращаться и одновременно взаимодействовать с роликами 7 и зафиксированной от осевого перемещения внутренними выступами 13 и 14 соответственно корпуса 1 и переводника 3. Корпус 1 имеет в нижней части ниппельную резьбу 15 для соединения со скважинным оборудованием (не
показано), а переводник 3 в верхней части - муфтовую резьбу 16 для соединения с БТ (не показано).
Центратор-калибратор работает следующим образом. Центратор-калибратор устанавливают в любом месте разъема колонны БТ или непосредственно над скважинным оборудованием, подлежащим центрированию (расширитель, развальцеватель и др. на фиг. не показаны) при помощи присоединительных резьб 15 и 16. При спуске колонны БТ центратор-калибратор движется вместе с колонной поступательно, центрируя колонну БТ и прикрепленное скважинное оборудование относительно стенок скважины (обсадной колонны) (на фиг. не показаны). В последующем, при вращении колонны БТ совместно с ее осевым движением ролики 7 совершают вращательно-поступательное движение, соприкасаясь со стенками обсадной колонны. При достижении центратором-калибратором смятого участка обсадной колонны происходит его выправление с помощью роликов 7, упирающихся в смятый участок обсадной колонны с одной стороны и в полую втулку 12 с другой. При этом, ролики 7, вращаясь вокруг своей оси и одновременно взаимодействуя с полой втулкой 12, вызывают ее вращение вокруг центральной оси корпуса 1. Происходит качение роликов 7 относительно полой втулки 12, благодаря чему происходит самонаклеп и упрочнение их поверхности, а износ сводится к минимуму. При этом циркулирующая в скважине промывочная жидкость, проходя через центральный канал 2 корпуса 1, одновременно омывает полую втулку 12 и ролики 7, способствуя их смазыванию и охлаждению.
Преимущество предлагаемого центратора-калибратора заключается в том, что он позволяет надежно центрировать колонну БТ и установленное на нее внутрискважинное оборудование, облегчая его проходимость в смятых участках обсадной колонны и одновременно выправляя ее. Кроме того, за счет совместного вращения роликов и упорной втулки исключается трение скольжения при работе центратора-калибратора, что существенно увеличивает его надежность и срок службы.