ЦЕНТРАТОР СКВАЖИННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПОДВИЖНЫЙ

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для центрирования внутрискважинного оборудования, в частности электроцентробежного насоса.
Известен центратор скважинного оборудования, содержащий корпус с верхней и нижней присоединительными резьбами и центральным каналом, оправку, установленную с возможностью вращения на наружной поверхности корпуса с герметизацией по концам, подпружиненные плашки, размещенные равномерно по периметру оправки с возможностью ограниченного съемными упорами радиального перемещения наружу, корпус выше и ниже оправки снабжен верхним и нижним выступами, в оправке выполнены цилиндрические отверстия под герметично вставленные поршни, взаимодействующие снаружи с соответствующими плашками, причем в корпусе выполнены каналы, сообщенные с цилиндрическими отверстиями оправки /RU 65099 Ul, Е21В 17/00, опубл. 2007/.
Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата, является сложность конструкции известного центратора, снижающей его надежность.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка конструкции центратора, обеспечивающей безопасное проведение спускоподъемных операций по отношению к спускаемому оборудованию
Поставленная задача при осуществлении полезной модели решается за счет достижения технического результата, который заключается в расширении технологических возможностей, упрощении конструкции повышении надежности центрирования скважинного оборудования, за счет обеспечения определенной степени свободы движения оборудования, спускаемого в скважину.
Указанный технический результат достигается тем, что в центраторе скважинного оборудования подвижном, содержащим корпус с верхней и нижней присоединительными резьбами, центрирующий элемент, установленный с возможностью вращения вокруг наружной поверхности корпуса, который выше и ниже центрирующего элемента снабжен верхним и нижним ограничителями хода центрирующего элемента, новым является то, что указанный центрирующий элемент выполнен в виде четырех направляющих ребер, соединенных между через втулки, надетые на корпус, при этом диаметр указанных втулок выполнен с превышением диаметра корпуса, а ограничители хода центратора выполнены в виде муфт, установленных на колонне насосно-компрессорных труб.
Конструктивно центратор выполнен таким образом, чтобы обеспечить определенную степень свободы движения оборудования, спускаемого в скважину по оси. Возвратно-поступательное движение центратора ограничивают его две соединительные муфты. Вращение центратора вокруг своей оси обусловлено зазором между ним и насосно компрессорной трубой, при этом сохраняется кольцевое пространство и обеспечивается отсутствие контакта между спускаемым скважинным оборудованием и стенками обсадной колонны труб.
Предлагаемое техническое решение позволяет максимально безопасно проводить спускоподъемные операции по отношению к спускаемому скважинному оборудованию. Возможность вращения спускаемого скважинного оборудования вокруг своей оси во втулках центратора позволяют исключить защемления оборудования, при этом полностью компенсируется нагрузка на скручивание в области установки подвижного центратора. Незначительное контактное пятно между направляющими ребрами центратора и стенками обсадной колонны позволяет максимально снизить коэффициент трения между ними, что является положительным техническим фактором, как для самой спускоподъемной операции, так и для конструкции скважины и оборудования в целом. Исключается заклинивание центратора в скважине, но если это по каким-то причинам произойдет (солеотложения, гидратообразования, нарушение обсадной колонны и т.д.) возможность движения центрирующего элемента по оси, т.е. вверх и вниз, позволяет проводить операцию расхаживания инструмента.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:
на фиг.1 представлен центратор скважинного оборудования подвижный (осевой разрез), на фиг.2 - разрез по Б-Б фиг.1, на фиг.3 - выноска А на фиг.1.
Центратор скважинного оборудования подвижный содержит корпус 1, выполненный например из насосно-компрессорной трубы (НКТ) с верхней и нижней присоединительными резьбами, выполненных по ГОСТ 633-80, и подвижный центрирующий элемент в виде четырех направляющих ребер 2, соединенных между собой, например, посредством сварки, через втулки 3, надетые на корпус 1 центратора. Центрирующий элемент снабжен верхним 4 и нижним 5 ограничителями хода, выполненными в виде муфт, установленных на колонне насосно-компрессорных труб. Центрирующий элемент установлен с возможностью вращения вокруг наружной поверхности корпуса 1. Подвижность центрирующего элемента обусловлена зазором 6 (превышение ℓ диаметра корпуса 1 (НКТ) примерно 1-1,5 мм между ним и насосно-компрессорной трубой).
Для обеспечения вращения центратора вокруг своей оси диаметр втулок 3 выполнен с - зазор 6 (фиг.3).
Центратор работает следующим образом.
При использовании, например в качестве скважинного оборудования электроцентробежного насоса (ЭЦН), центратор устанавливают в нижней части компоновки НКТ под ЭЦН (не показан на фиг.). Сохранение за счет кольцевого пространства вокруг ЭЦН позволяет оптимально обеспечивать его охлаждение со всех сторон, что наиболее актуально в наклонно-направленных скважинах. Снижение вредного влияния вибрации ЭЦН обеспечивается за счет отсутствия прямого контакта ЭЦН с обсадной колонной. Вибрация от ЭЦН передается на корпус 1 центратора и далее на втулки 3 и направляющие ребра 2 центратора, которые в свою очередь контактируют со стенками обсадной колонны.
При использовании в качестве скважинного оборудования, например пакера, один центратор устанавливают непосредственно под пакером, а другой - над пакером, что позволяет произвести спуск пакера до установочной глубины без его повреждения (в частности резиновых уплотнительных элементов), так как во время спуска будет полностью исключен контакт пакера с обсадной колонной.
Особенно актуально применение заявляемого центратора в скважинах, пробуренных с отклонениями от допустимых параметров по кривизне для спуска и установки подземного оборудования.