Центратор для бурильних свердловин

Центратор для бурильних свердловин, який містить корпус і центруючий елемент, що взаємодіє з стінками свердловини і споряджений підпружиненим поршнем, який відрізняється тим, що як центруючий елемент використовують сухарики, закріплені в нішах на стінках корпуса з можливістю обертання в горизонтальній площині на вертикальних осях, підпружинений поршень виконаний у вигляді рухомого циліндра, на внутрішній поверхні якого приварені дугоподібні лопатки, а на зовнішній поверхні виконана різьба з великим кроком, що знаходиться в постійному зачепленні з такою ж різьбовою поверхнею заокругленої частини сухариків, при цьому поршень на зовнішній поверхні споряджений вертикальним пазом з входом фіксатора, закріпленого на стінці корпуса, що є обмежувачем обертового руху поршня і направляючим його вертикального руху, крім того робоча поверхня зачеплення сухариків із стінкою свердловини виконана зубчатою, і корпус центратора скомпонований з ніпелем різьбовим з'єднанням. Винахід відноситься до нафтогазової промисловості, зокрема до пристроїв для бурильних свердловин, а саме для центрування в свердловині бурильного інструменту. Відомий гідравлічний центратор, який містить корпус і еластичні діафрагми, що взаємодіють із стінками свердловини. Проте, конструкція даного центратора не забезпечує належної надійності в процесі центрування в свердловині, оскільки не передбачає регулювання роздуву еластичних діафрагм, що взаємодіють з стінками свердловини. Найбільш близьким за технічною суттю до винаходу що заявляється, є гідравлічний центратор, який містить корпус і еластичні діафрагми, які взаємодіють із стінками свердловини, центратор споряджений підпружиненою гільзою поршнем, що розміщена в середині корпуса і утворює з ним кільцеву порожнину, заповнену рідким агентом, а також змінною втулкою, що обмежує робочий хід гільзи-поршня (А. С. СРСР № 344101, Е21В 17/10, Бюл. № 21, 1972). Проте, використання як робочого елементу еластичних діафрагм також не забезпечує належної надійності центратора, особливо фіксації центрування в необхідному положенні. В основу винаходу поставлено задачу створення досконалого пристрою для центрування бурильного інструменту в свердловині шляхом конструктивних вдосконалень робочого центруючого елемента та надання відповідних конструктивних властивостей корпусу і поршню центратора забезпечити надійність зачеплення робочих елементів пристрою із стінками свердловини і відповідну якість центрування бурильних інструментів в зафіксованому положенні. Поставлена задача забезпечується тим, що в центраторі для бурильних свердловин, який містить корпус і центруючий елемент, який взаємодіє з стінками свердловини і споряджений підпружи UA (11) 90804 (13) (21) a200813006 (22) 10.11.2008 (24) 25.05.2010 (46) 25.05.2010, Бюл.№ 10, 2010 р. (72) БІЛЕЦЬКИЙ ЯРОСЛАВ СЕМЕНОВИЧ, БІЛЕЦЬКИЙ МИРОСЛАВ СЕМЕНОВИЧ, КОЛОС ІГОР ЯРОСЛАВОВИЧ, КОЦКУЛИЧ ЯРОСЛАВ СТЕПАНОВИЧ, СЕНЮШКОВИЧ МИКОЛА ВОЛОДИМИРОВИЧ (73) БІЛЕЦЬКИЙ ЯРОСЛАВ СЕМЕНОВИЧ, БІЛЕЦЬКИЙ МИРОСЛАВ СЕМЕНОВИЧ, КОЛОС ІГОР ЯРОСЛАВОВИЧ, КОЦКУЛИЧ ЯРОСЛАВ СТЕПАНОВИЧ, СЕНЮШКОВИЧ МИКОЛА ВОЛОДИМИРОВИЧ (56) SU 344101, E21B 17/10, 04.08.1972 SU 939717, E21B 17/10, 30.06.1982 SU 1810473 A1, E21B 17/10, 23.04.1993 SU 1089232 A, E21B 17/10, 30.04.1984 RU 2127794 C1, E21B 17/10, 20.03.1999 RU 2165002 C1, E21B 17/10, 10.04.2001 RU 2014427 C1, E21B 17/10, 15.06.1994 RU 2187618 C1, E21B 17/10, 20.08.2002 US 5363931, E21B 17/10, F16L 21/00, 15.11.1994 C2 2 (19) 1 3 неним поршнем, згідно винаходу, як центруючий елемент використовують сухарики, закріплені в нішах на стінках корпуса з можливістю обертання в горизонтальній площині на вертикальних осях і підпружинений поршень виконаний у вигляді рухомого циліндра, на внутрішній поверхні якого приварені дугоподібні лопатки, а на зовнішній поверхні - виконана різьба з великим кроком, що знаходиться в постійному зачепленні з такою ж різьбовою поверхнею заокругленої частини сухариків, при цьому поршень на зовнішній поверхні споряджений вертикальним пазом з входом фіксатора, закріпленого на стінці корпуса, що є обмежувачем обертового руху поршня і направляючим його вертикального руху. Крім того робоча поверхня зачеплення сухариків із стінкою свердловини виконана зубчатою і корпус центратора скомпонований з ніпелем різьбовим з'єднанням. Завдяки запропонованим конструктивним рішенням використання як центруючого елемента сухариків, закріплених в нішах на стінках корпуса з можливістю обертання в горизонтальній площині на вертикальних осях і виконання підпружиненого поршня у вигляді рухомого циліндра, на внутрішній поверхні якого приварені дугоподібні лопатки, а на зовнішній поверхні- виконана різьба з великим кроком, що знаходиться в постійному зачепленні з такою ж різьбовою поверхнею заокругленої частини сухариків, різьбові поверхні, взаємодіючи, заставляють сухарики обертатись на осях, при цьому, виходячи за межі корпуса, притискатися робочою зубчатою поверхнею зачеплення до стінок свердловини і тим самим надійно центрувати весь трубопровід (буровий інструмент) відносно стінок свердловини. Крім того, обмеження обертового руху поршня завдяки наявності відповідного вертикального пазу і фіксатора забезпечує строго вертикальний рух поршня, що підвищує якість центрування. Таким чином сукупністю суттєвих ознак маємо комплексне і достатнє технічне рішення для виконання поставленої задачі і досягнення технічного результату. Суть винаходу пояснюється кресленнями. 90804 4 На фіг. 1 наведено центратор для бурильних свердловин, на фіг. 2 - поперечний розріз центратора у місці розміщення сухариків. Центратор для бурильних свердловин складається з корпуса 1, поршня у вигляді рухомого циліндра 2, на зовнішній поверхні якого виконана різьба з великим кроком 8, а на внутрішній поверхні приварені дугоподібні лопатки 7, фіксатора 9, що входить в направляючий паз поршня 10, сухариків 4, що можуть обертатись на осях 5 в горизонтальній площині, ніпеля 3 і силової пружини повернення 6. Центратор працює наступним чином. Пристрій монтується в трубопровід і опускається в свердловину. Через труби подають промивну рідину, при цьому ніпель 3 до певного тиску є закритим і не пропускає промивну рідину, яка проходячи через центратор зустрічає на своєму шляху дугоподібні лопатки 7 поршня/рухомого циліндра 2. Під дією тиску рідини циліндр 2 починає рухатись вниз відносно корпусу 1 вздовж фіксатора 9. Своєю зовнішньою різьбовою поверхнею 8 циліндр 2 знаходиться в постійному зачепленні з такою ж різьбовою поверхнею заокругленої частини сухариків 4, закріплених на вертикальних осях 5 в нішах корпуса 1. Різьбові поверхні, взаємодіючи, заставляють сухарики 4 обертатись в горизонтальній площині на вертикальних на осях 5. При цьому, сухарики виходять з корпуса 1 і притискаються до стінок свердловини зубчатою робочою поверхнею зачеплення, тим самим надійно центруючи весь трубопровід відносно стінок свердловини. Поршень/рухомий циліндр 2 на зовнішній поверхні має вертикальний направляючий паз 10 (фіг. 2), в який входить фіксатор 9, закріплений на корпусі 1. Таким чином поршень має можливість під дією промивного розчину рухатись вниз, не обертаючись навколо вертикальної осі. Після завершення процесу промивки робочий тиск знімається і силова пружина 6 повертає весь механізм у вихідне положення. Пропонований центратор забезпечує надійність зачеплення робочих елементів пристрою із стінками свердловини і високу якість центрування бурильних інструментів. 5 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 90804 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601