Центратор для обсадних колон

Корисна модель відноситься до нафтової і газової промисловості, а саме до центрування обсадних колон в процесі кріплення свердловин, та може бути використана для кріплення різних конструкцій на гладких труба х. Відомий центратор жорсткий, який містить корпус з чотирма поздовжніми пазами для циркуляції рідини і двох піввтулок. Отвір втулки більший від зовнішнього діаметра труби на товщину піввтулок і його вісь нахилена до осі труби під кутом 2-3°. Внаслідок цього при вільному надяганні втулки на трубу між ними утворюються дві протилежно спрямовані своїми широкими і вузькими кінцями конічні порожнини. Після переміщення втулки на потрібне місце труби в ці порожнини вводять і забивають легкими ударами дві клиноподібні піввтулки на однакову глибину. Оскільки поверхня спряження піввтулок із трубою рифлена, то під час взаємодії зі стінкою свердловини і її осьового переміщення відносно фрикційно-спряженої з трубою піввтулки, кріплення центратора зміцнюється пропорційно зусиллю зміщення. Втулка тримається в необхідному місці і переміщується з обсадною трубою. Скісна насічка поверхонь спряження втулки і піввтулок запобігає ослабленню кріплення центратора зусиллям розклинювання під час руху колони у зворотному напрямі. [Фриз І.М. Центратори для обсадних труб: -К.: Інтерпрес ЛТД, 2003, с.20-21 ] Недоліком конструкції цього центратора є велика трудоємність виготовлення втулки піввтулок з рифленнями. Найбільш близьким до того, що заявляється є центратор жорсткий для обсадних колон, який містить корпус з суцільними виступами, направленими по гвинтовій лінії і з різьбовими отворами у впадинах, в які вкручені стопорні болти. При закручуванні стопорних болтів, їхні торці вдавлюються в обсадну трубу, що забезпечує кріплення центратора до обсадної труби. [Фриз І.М. Центратори для обсадних труб. -К.: Ін терпрес ЛТД, 2003, с.39]. Недоліками цієї конструкції є висока матеріалоємність центратора, низька надійність кріплення його до обсадної колони, внаслідок малої довжини нарізаної різьби у впадині і малої площі контакту поверхонь стопоріння і необхідність нарізання різьби в корпусі центратора. Центратор є конструкцією разового використання і основною вимогою до нього є низькі витрати на його виготовлення. В основу поставлено задачу вдосконалити центратор для обсадних колон шляхом зміни його конструкції і використання в ньому матеріалу, який збільшується в об'ємі, поглинаючи з розчинів в затрубному просторі воду, що дозволить зменшити матеріалоємність і трудоємність виготовлення центратора, підвищити зусилля і площу контакту затиску, забезпечити ефект самостопоріння і підвищити міцність цементного каменю. Поставлена задача вирішується тим, що корпус центратора виконаний з рівномірно розміщеними по гвинтовій лінії П-подібними виступами з скошеними закритими торцями, в яких з однієї сторони впритул до обох торців виступів скошеними торцями розміщені стопорні важелі з можливістю повороту навколо поперечних виступів у вигляді тригранної призми, в одному плечі яких розміщені різьбові отвори з стопорними гвинтами, а в другому -ри флення для затиску обсадної колони, а з протилежної сторони - матеріал, наприклад, пресований картон, який при поглинанні води з розчинів в затрубному просторі, збільшується в об'ємі. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями. На фігурі 1 зображений загальний вигляд центратора, на фігурі 2 розріз А-А перпендикулярно осі колони, на фігурі 3 розріз Б-Б по П-подібному виступі. Центратор для обсадних колон містить корпус 1 з рівномірно розміщеними і направленими по гвинтовій лінії П-подібними виступами 2 з скошеними під кутом " a " закритими торцями 3, в яких з однієї сторони обсадної колони 4 розміщені впритул до обох торців виступів 2 скошеними торцями 5 стопорні важелі 6 з можливістю повороту навколо поперечних виступів 7 в вигляді трьохгранної призми, в одному плечі яких розміщені перпендикулярно обсадній колоні різьбові отвори 8 з стопорними гвинтами 9, а в другому - рифлення 10, розміщені біля скошеного торця 5, охоплюючи обсадну колону 4, а з протилежної сторони - матеріал 11. Центратор працює таким чином. В П-подібні виступи 2 центратора з однієї сторони встановлюють впритул до їх обо х торців 3 стопорні важелі 6 і закручують з зовнішньої сторони виступів в їх різьбові отвори установочні болти, діаметр головки яких більший розміру "d", а з протилежної сторони - встановлюють матеріал 11, який поглинаючи воду з розчинів в затрубному просторі, збільшується в об'ємі, наприклад, пресований картон. Потім на обсадну колону надягають з її торця центратор і в необхідному місці замість установочних болтів вкручують стопорні гвинти 9, які впираючись в тіло колони 4, стопорять важіль 6 і переміщають його плече з різьбовим отвором 8 вверх, притискаючи поперечний виступ 7 до сторони П-подібного виступу 2, повертають важіль відносно виступу 7, як осі, вдавлюючи плече важеля рифленнями 10 в обсадну колону. Потім обсадну колону закріпленими на ній центраторами опускають в свердловину, причому в зонах викривлення на центратори будуть діяти сили переміщення його відносно колони. При цьому скошена поверхня 3 виступів 2 буде взаємодіяти з скошеним торцем 5 стопорних важелів 6, притискаючи їх до колони 4, що забезпечить ефект самостопоріння, причому ефект буде діяти при будь-якому напряму руху або повороту обсадної колони, а матеріал 11 буде поглинати воду з бурового розчину в затрубному просторі і збільшуватися в об'ємі, притискаючи додатково стопорні важелі 6 рифленнями 5 до колони 4. При досягненні колоною 4 проектної відмітки, буровий розчин заміщають тампонажним, при цьому процес поглинання води з тампонажного розчину матеріалом 11 продовжується, що забезпечить зміцнення цементного каменю в зоні центратора.