ЦЕНТРАТОР-ТУРБУЛИЗАТОР ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ

Полезная модель относится к области бурения нефтяных и газовых скважин и может быть использована при центрировании колонны бурильных труб, а также при бурении преимущественно в наклонных и горизонтальных скважинах, в т. ч., обсадными трубами.
Известно устройство для центрирования колонны обсадных труб в скважине (см. А.с. СССР 1528892, кл. Е21В 17/10, опубл. в Бюл. №46, 15.12.1989 г.), 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.
Недостатком известного центратора является сложность конструкции, а также недостаточная эффективность центрирования колонны обсадных труб, особенно в наклонных и горизонтальных участках ствола скважин.
Известен также центратор для обсадной колонны (см. А.с. СССР №1633084, кл. Е21В 17/10, опубл. в БИ №9, 1991 г.), содержащий корпус с узлом крепления в нижней части, центрирующие ребра, сужающиеся к нижнему торцу, при этом корпус выполнен в виде втулки пятикратного поперечного сечения с тангенциальными отверстиями над углом крепления для турбулизации потока цементного раствора.
Недостатком указанного центратора является сложность конструкции, а также низкая эффективность центрирования колонны обсадных труб, особенно в наклонных и горизонтальных участках ствола скважин в связи с возможностью качания труб к стенкам ствола скважины.
Известно также универсальное центрирующее устройство для бурильной и обсадной колонн, включающего корпус с концевыми частями в виде колец и спиральными ребрами, которые соединяют эти кольца и равномерно расположены по их окружности, при этом спиральные ребра выполнены с возможностью создания в затрубном пространстве сложного турбулентного потока промывочной жидкости, а запрессованные в спиральных ребрах тела качения в виде подвижных шариков изготовлены с возможностью вращения (патент РФ на полезную модель №164340, МПК Е21В 17/10, опубл. 27.08.2016 г., бюл. №24).
Недостатком указанного центратора является сложность конструкции и трудоемкость изготовления.
Известен центратор и стабилизатор скважины, содержащий насаженные последовательно на полый цилиндрический корпус две втулки, на наружной поверхности которых с равным угловым расстоянием друг от друга выполнены спиральные канавки, При этом одна из втулок установлена с возможностью вращения вокруг оси корпуса (см. заявка WO 2019/051378 А1 от 14.03.2019 г.), который принят за прототип.
Недостатком указанного центратора является сложность конструкции и трудоемкость изготовления.
Технической задачей полезной модели является снижение трудоемкости изготовления и упрощение конструкции.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в центраторе-турбулизаторе для бурильных труб, содержащем насаженные последовательно на полый цилиндрический корпус две втулки, на наружной поверхности которых с равным угловым расстоянием друг от друга выполнены спиральные канавки, при этом одна из втулок установлена с возможностью вращения вокруг оси корпуса, согласно техническому решению цилиндрический корпус выполнен в виде бурильной трубы, спиральные канавки на втулках выполнены с зеркальным расположением относительно друга друга, а в нижней части втулки выполнены с равным угловым расстоянием друг от друга сквозные резьбовые отверстия, в которые ввинчиваются резьбовые штифты, нижняя втулка жестко закреплена с бурильной трубой посредством резьбовых штифтов с возможностью внедрения их в тело бурильной трубы их заостренными концами.
Конструкция центратора-турбулизатора для бурильных труб поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого центратора-турбулизатора для бурильных труб.
На фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.
Центратор-турбулизатор для бурильных труб (фиг. 1 и 2) содержит насаженные на бурильную трубу (на фигурах не указана) нижнюю 1 и верхнюю 2 втулки, на наружной поверхности которых с равным угловым расстоянием друг от друга выполнены спиральные канавки (на фигурах не указаны) с J-образными ребрами 3. На втулках 1 и 2 спиральные канавки с J-образными ребрами выполнены с зеркальным расположением относительно друг друга.
Нижняя втулка 1 жестко соединена с бурильной трубой (на фигурах не указана). Например, в нижней части втулки 1 выполнены с равным угловым расстоянием друг от друга от 3 до 6 сквозных резьбовых отверстий 4, на которые свинчиваются резьбовые штифты 5 с заостренными концами. Штифты выполняются из высокопрочной стали.
Работа центратора-турбулизатора для бурильных труб заключается в следующем.
Перед спуском в скважину втулки 1 и 2 насаживают на бурильную трубу, предварительно закрепляя нижнюю втулку 1 к трубе штифтами 5. Затем центратор-турбулизатор вместе с колонной бурильных труб спускают в интервал скважины, где требуется обеспечить качественное удаление шлама, например в кавернозных, наклонных и горизонтальных участках ствола.
При достижении центратором-турбулизатором для бурильных труб кавернозного участка скважины, наклонного или горизонтального участка ствола скважины, буровой раствор, попадая из бурильной трубы в кольцевое затрубное пространство и проходя через втулку 2, попадает в спиральные канавки неподвижной втулки 1. Изменение направления течения жидкости приводит к повороту или вращению верхней втулки 2. Кроме того, резкое изменение направления движения потока приводит к турбулентному движению жидкости.
Выполнение центратора-турбулизатора для бурильных труб в виде двух втулок, насаженных на бурильную трубу посредством штифтов с заостренными концами, упрощает конструкцию центратора с одновременным снижением затрат на изготовление.