Центратор для обсадных колонн

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ЦЕНТРАТОР ДЛЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН(71) Заявитель Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной и газовой промышленности БелНИПИнефть(73) Патентообладатель Государственный научноисследовательский и проектный институт нефтяной и газовой промышленности БелНИПИнефть(57) Центратор для обсадных колонн, включающий нижнее и верхнее кольца с жестко связанными с ними планками, отличающийся тем, что планки выполнены жесткими и расположены под углом 30 к оси центратора, причем последний снабжен перекрывающей кольцевой зазор между обсадной колонной и скважиной манжетой, прикрепленной к верхнему кольцу.(56) 1. А.с. СССР 383825 МКИ Е 21 В 33/14, 1973. 2. А.И.Булатов, А.Г.Аветисов. Справочник инженера по бурению в 2-х томах, том 1.-М. Недра, 1985.-.326328 (прототип). Изобретение относится к строительству скважин, и в частности к технологической оснастке обсадных колонн, используемой при цементировании скважин. Известна конструкция турбулизатора, который наряду с турбулизацией потока в заколонном пространстве может выполнять роль центратора 1. Недостатком его является то, что многослойные пластины, размещенные между двумя концентрическими обечайками не обладают достаточной жесткостью из-за чего в наклонной или искривленной части ствола скважины, когда труба прилегает к стенке скважины они будут сминаться и поток жидкости не пойдет через них. Известна конструкция пружинного центратора для обсадных колонн, который устанавливают на обсадные трубы перед спуском их в скважину 2. Центратор имеет пружинные арочные планки, которые служат для обеспечения концентрического расположения обсадной колонны в скважине, а также увеличивают степень замещения бурового раствора тампонажным при цементировании обсадной колонны за счет образования локальных завихрений восходящего потока жидкости на участках размещения центраторов. Недостатком центратора является то, что пружинные 2111 1 арочные планки создают ограниченную турбулизацию потока в затрубном пространстве при цементировании скважин. Цель изобретенияобеспечение одновременного центрирования труб в стволе и турбулизации потока. Поставленная цель достигается тем, что совмещаются роли центратора и турбулизатора в одном устройстве. При этом ребра жесткости центратора, они же направляющие турбулизатора, привариваются концами к двум кольцам под углом 30 град. к оси корпуса и создают жесткую конструкцию центратора, а расположенная в верхней части эластичная манжета, полностью перекрывающая сечение заколонного пространства, улучшает турбулизацию потока и является каркасом при армировании цементного камня в зоне установки центраторатурбулизатора. На чертеже схематически изображен центратор-турбулизатор. К кольцам 1 и 2 привариваются ребра-лопасти 3, образуя жесткую конструкцию, способную центрировать трубы в стволе скважины. К верхней обечайке прикреплена манжета 4 из эластичного материала, например из металлической сетки, которая полностью перекрывает сечение канала заколонного пространства. Центратор-турбулизатор работает следующим образом. Перед спуском трубы на нее надевают и одним из известных способов прикрепляют центратортурбулизатор. Затем трубу спускают в скважину. При движении вниз лепестки манжеты 4 отклоняются. После остановки движения они занимают исходное положение, касаясь стенок скважины. Если скважина наклонная, центратор-турбулизатор касается стенки скважины ребрами-лопастями, и остается зазор для движения жидкости. Во время цементирования жидкость проходит через место установки центратора-турбулизатора и в ребрах лопастях 3 завихряется, а отклоняя лепестки манжеты 4 создает гидравлические импульсы. Все это способствует лучшему вытеснению бурового раствора тампонажным. После прекращения процесса цементный раствор, располагаясь между ребрами, образует армированный камень, а на манжетеместо повышенного качества разобщения (с одной стороны полное замещение бурового раствора цементным и с другойармирование всего сечения заколонного пространства). Внедрение предлагаемого устройства при цементировании обсадных колонн позволяет повысить качество цементирования, а за счет локальных зон повышенного качестваулучшить разобщение пластов по разрезу. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.