ЦЕНТРАТОР ДЛЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ

Предлагаемая полезная модель относится к оборудованию для бурения нефтяных и газовых скважин, а именно для центрирования колонны обсадных труб при креплении скважин.
Известно устройство для центрирования колонны обсадных труб в скважине, содержащее центрирующие планки с ограничителем прогиба в виде волнообразной складки и установленные по концам планок муфты, при этом основания склонов и склоны волнообразной складки расположены под острым углом к продольной оси центрирующей планки (см.патент РФ №1528892, Е21В 17/10, опубл. в БИ №8, 94 г.).
Недостатком этого центратора является сложность конструкции, низкая эффективность центрирования колонны в наклонном участке ствола.
Известен центратор для обсадной колонны, содержащий полый корпус, выполненный в виде двух колец, соединенных между собой спиралевидными центрирующими ребрами, корпус выполнен удлиненным с наружной поверхностью в виде усеченного конуса с продольными разрезами, с внутренней и наружной резьбой и снабжен втулкой с внутренней резьбой, образующей с корпусом цангу для фиксации центратора на стенке трубы обсадной колонны, при этом корпус дополнительно снабжен крыльями для турбулизации восходящего потока цементного раствора, закрепленными под углом к центральной оси корпуса, (патент РФ № 49881,МПК Е21В 17/10, опуб.10.12.2005 г.).
В этом центраторе, наиболее близком к предлагаемому, вследствии сложности конструкции, а также значительной материалоемкости, увеличивается вес центратора и стоимость его изготовления.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, состоит в упрощении конструкции, снижении металлоемкости и, как следствие снижение стоимости изготовления центратора.
Для достижения указанного технического результата центратор для обсадной колонны, содержащий полый корпус, нижняя часть которого выполнена в виде усеченного конуса с продольными разрезами, втулку, центрирующие ребра, верхняя цилиндрическая часть корпуса снабжена наружной резьбой, а продольные разрезы расположены в нижней части корпуса, гайкой с пазами, расположенными на ее наружной поверхности под ключ для навинчивания на корпус, а центрирующие ребра выполнены овальной формы с наклоном относительно продольной оси центратора и расположены на наружной поверхности втулки, при этом втулка и центрирующие ребра выполнены как одно целое с помощью литья, а втулка имеет отверстие для фиксации на корпусе.
Признаки, отличающие предлагаемый центратор от наиболее близкого к нему известного по патенту РФ № 49881 (прототип), характеризуют наличие в верхней цилиндрической части корпуса наружной резьбы, расположение продольных разрезов в нижней части корпуса, наличие гайки с пазами под ключ для навинчивания на корпус, расположенными на ее наружной поверхности, выполнение центрирующих ребер овальной формы с наклоном относительно продольной оси центратора, выполнение втулки и центрирующих ребер как одно целое с помощью литья, наличие отверстия у втулки для фиксации ее на корпусе, что позволяет значительно упростить конструкцию центратора, снизить его металлоемкость и стоимость изготовления.
Предлагаемый центратор иллюстрируется чертежами на фиг.1-3:
на фиг.1 приведен общий вид предлагаемого центратора, в частичном разрезе;
на фиг.2 - вид сверху;
на фиг.3- корпус центратора.
Центратор для обсадной колонны (фиг.1,2,3) содержит полый корпус 1 с нижней частью, выполненной в виде усеченного конуса 2 с продольными разрезами 3, втулку 4,центрирующие ребра 5. Верхняя цилиндрическая часть корпуса 1 снабжена наружной резьбой 6, а продольные разрезы 3, образующие лепестки 7, расположены в нижней части корпуса!, гайкой 8 с пазами (на чертеже не показаны) под ключ для навинчивания на резьбовую часть 6 корпуса 1. Гладкие поверхности наружной конусной части 2 корпуса 1 и внутренней конусной части втулки 4, плотно прилегающие друг к другу, образуют цангу, надежно фиксирующую центратор на трубе 9 обсадной колонны. Центрирующие ребра 5 выполнены овальной формы с наклоном относительно продольной оси центратора и расположены на наружной поверхности втулки 4. Втулка 4 с центрирующими ребрами 5 выполнена как одно целое с помощью литья. Втулка 4 имеет отверстие 10 для штифта (на чертеже не показано), который фиксирует корпус 1 и втулку 4 в заданном положении.
Центратор работает следующим образом.
Перед спуском обсадной колонны в скважину на трубу 9 одевают предварительно собранный центратор (корпус 1, втулка 4, гайка 8 и штифт 10), закрепляют в необходимом месте, гайку 8 затягивают.Под усилием завинчивания лепестки 7 корпуса 1 сжимаются и плотно прилегают по всей длине к стенкам трубы 9 обсадной колонны. Гайку 8 затягивают ключом до упора.
Затем колонну обсадных труб 9 спускают в скважину. В процессе цементирования тампонажный раствор проходит между наклонными овальными ребрами 5 и получает турбулентное движение. При этом эффект турбулизации усиливается за счет угла наклона ребер 5, обеспечивая более полное замещение бурового раствора тампонажным раствором.
Предлагаемая - конструкция центратора обеспечивает надежное крепление центратора к трубам обсадной колонны, металлоемкость значительно снижается, повышается эксплуатационная надежность и качество цементирования, кроме того центратор прост в изготовлении и обладает низкой стоимостью.
Предлагаемая полезная модель успешно прошла испытания и планируется к внедрению на объектах ОАО «Татнефть».