EA040920B1 - PROTECT PACKER ELEMENT CONSUMABLE MATERIAL FOR IMPROVED RUNNING TIME - Google Patents

PROTECT PACKER ELEMENT CONSUMABLE MATERIAL FOR IMPROVED RUNNING TIME Download PDF

Info

Publication number
EA040920B1
EA040920B1 EA201892600 EA040920B1 EA 040920 B1 EA040920 B1 EA 040920B1 EA 201892600 EA201892600 EA 201892600 EA 040920 B1 EA040920 B1 EA 040920B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
packer
specified
wellbore
packer element
protective casing
Prior art date
Application number
EA201892600
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мэтью Брэдли Стоукс
Мишель Брайан Хенкель
Original Assignee
Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк.
Filing date
Publication date
Application filed by Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. filed Critical Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк.
Publication of EA040920B1 publication Critical patent/EA040920B1/en

Links

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее раскрытие изобретения относится в целом к нефтяному скважинному оборудованию и, более конкретно, к эластомерным пакерам, используемым для заканчивания, цементирования скважины и других скважинных работ.The present disclosure relates generally to oil well equipment, and more particularly to elastomeric packers used in completions, well cementing, and other well operations.

Уровень техникиState of the art

Скважинные пакеры обычно используют во многих вариантах применения нефтяных месторождений с целью герметизации от воздействия потока флюида для изоляции одного или более участков ствола скважины для целей проведения испытаний, обработки или добычи из скважины. Неограничивающие примеры флюидов включают жидкости, такие как нефть и вода, газы, такие как природный газ, и трехфазный поток. Пакеры можно классифицировать как восстановимые или постоянные.Downhole packers are commonly used in many oilfield applications to seal against fluid flow to isolate one or more sections of a wellbore for testing, processing, or production purposes. Non-limiting examples of fluids include liquids such as oil and water, gases such as natural gas, and three-phase flow. Packers can be classified as retrievable or permanent.

При развертывании пакера пакер в состоянии сжатия в радиальном направлении может свисать в открытом или обсаженном стволе скважины с эксплуатационной колонны насосно-компрессорных труб, рабочей колонны, кабеля и т.п. При установлении в положение пакер может быть установлен, например, путем применения натяжения, сжатия или гидравлической силы, так что один или более клиновых захватов или другой анкерный механизм входят в зацепление с внутренней поверхностью ствола скважины или обсадной колонны, таким образом, фиксируя пакер внутри ствола скважины. Установка пакера в радиальном направлении расширяет эластомерный уплотнительный элемент или пакерный элемент, приводя его в зацепление с внутренней поверхностью ствола скважины или обсадной колонны, тем самым предотвращая поток флюида через кольцевое пространство.When the packer is deployed, the packer may hang in a radially compressed state in an open or cased wellbore from a tubing string, workstring, cable, or the like. When set in position, the packer may be set, for example, by applying tension, compression, or hydraulic force such that one or more wedges or other anchor mechanism engage the inside surface of the wellbore or casing, thereby locking the packer within the wellbore. wells. Installing the packer in the radial direction expands the elastomeric sealing element or packer element, bringing it into engagement with the inner surface of the wellbore or casing, thereby preventing the flow of fluid through the annulus.

Пакерные элементы могут быть образованы с использованием ограниченного количества различных каучуковых смесей, так как большинство эластомеров, способных обрабатывать самые разнообразные флюиды нефтяных месторождений, также характеризуются низкой прочностью на растяжение и сопротивлением экструзии, что делает их непригодными для использования. Поэтому большинство пакерных уплотнительных элементов изготавливают из прочного нитрильного материала, такого как нитрилбутадиеновый каучук (NBR) или гидрированный нитрилбутадиеновый каучук (HNBR).Packer elements can be formed using a limited number of different rubber compounds, as most elastomers, capable of handling a wide variety of oilfield fluids, also have low tensile strength and extrusion resistance, making them unsuitable for use. Therefore, most packer sealing elements are made from a durable nitrile material such as nitrile butadiene rubber (NBR) or hydrogenated nitrile butadiene rubber (HNBR).

Однако при воздействии несовместимого флюида, который может появляться во время операции прогона внутрь ствола скважины, уплотнительный пакерный элемент может начать быстро разрушаться. По этой причине, кроме того, в дополнение к минимизации высокой почасовой стоимости скважинных работ может быть желательно ограничить время, в течение которого пакеры подвергаются воздействию такого несовместимого флюида, путем увеличения скорости прогонов. Высокая скорость прогонов может привести к тому, что каучуковый пакерный элемент начнет преждевременно пакероваться или свабироваться. Это явление происходит из-за того, что вязкий скважинный флюид, протекающий мимо каучукового пакерного элемента во время прогона, имеет тенденцию вытащить пакерный элемент наружу по направлению к стенке ствола скважины. Поток флюида мимо пакера может также повредить другие элементы пакера, включая клиновые захваты, отклоняющие клинья и т.п.However, when exposed to an incompatible fluid, which may be introduced during a run downhole operation, the sealing packer element may begin to rapidly fail. For this reason, furthermore, in addition to minimizing the high hourly cost of well work, it may be desirable to limit the time that packers are exposed to such an incompatible fluid by increasing the speed of runs. High speed runs can cause the rubber packer element to pack or swab prematurely. This phenomenon occurs because the viscous well fluid flowing past the rubber packer element during a run tends to pull the packer element outward towards the wellbore wall. Fluid flow past the packer may also damage other elements of the packer, including wedges, deflector wedges, and the like.

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

Варианты реализации изобретения подробно описаны ниже со ссылкой на прилагаемые фигуры, при этом на фиг. 1 проиллюстрирован вертикальный вид в частичном поперечном сечении приведенной в качестве примера скважинной системы, показывающий скважинный пакер согласно варианту реализации принципов настоящего раскрытия изобретения, который вводят в ствол скважины с помощью средства транспортировки в виде кабеля или гибкой насосно-компрессорной трубы;Embodiments of the invention are described in detail below with reference to the accompanying figures, with FIG. 1 is a partial cross-sectional elevational view of an exemplary well system showing a well packer according to an embodiment of the principles of the present disclosure that is inserted into the wellbore by means of a cable or coiled tubing conveyance;

на фиг. 2 - вертикальный вид в частичном поперечном сечении, по меньшей мере, приведенной в качестве примера скважинной системы, показывающий скважинный пакер согласно варианту реализации принципов настоящего раскрытия изобретения, который вводят в ствол скважины посредством бурильной колонны, рабочей колонны или эксплуатационной насосно-компрессорной колонны;in fig. 2 is a partial cross-sectional elevation view of at least an exemplary well system showing a well packer according to an embodiment of the principles of the present disclosure that is inserted into the wellbore by a drill string, work string, or production tubing string;

на фиг. 3 - вертикальный вид в частичном поперечном сечении приведенного в качестве примера скважинного пакера, который может быть использован в сочетании со скважинной системой, проиллюстрированной на фиг. 2, показывающий эластомерный пакерный элемент, покрытый временным защитным кожухом, в соответствии с вариантом реализации изобретения;in fig. 3 is a partial cross-sectional elevational view of an exemplary downhole packer that may be used in conjunction with the downhole system illustrated in FIG. 2 showing an elastomeric packer element covered with a temporary protective jacket, in accordance with an embodiment of the invention;

на фиг. 4 - вертикальный вид в частичном поперечном сечении приведенного в качестве примера скважинного пакера, который может использоваться в сочетании со скважинной системой, проиллюстрированной на фиг. 2, показывающий эластомерный пакерный элемент, приводной механизм и анкерный механизм, покрытые временным защитным кожухом, в соответствии с вариантом реализации изобретения;in fig. 4 is a partial cross-sectional elevational view of an exemplary downhole packer that may be used in conjunction with the downhole system illustrated in FIG. 2 showing an elastomeric packer element, a drive mechanism and an anchor mechanism covered with a temporary protective casing, in accordance with an embodiment of the invention;

на фиг. 5 - вертикальный вид в частичном поперечном сечении приведенного в качестве примера скважинного пакера, который может использоваться в сочетании со скважинной системой, проиллюстрированной на фиг. 2, показывающий эластомерный пакерный элемент, покрытый временным защитным кожухом, в соответствии с вариантом реализации изобретения;in fig. 5 is a partial cross-sectional elevational view of an exemplary downhole packer that may be used in conjunction with the downhole system illustrated in FIG. 2 showing an elastomeric packer element covered with a temporary protective jacket, in accordance with an embodiment of the invention;

на фиг. 6 - блок-схема последовательности операций способа выполнения работ в стволе скважины в соответствии с вариантом реализации изобретения, который позволяет сократить время прогонов при развертывании скважинных пакеров.in fig. 6 is a flow diagram of a method for performing operations in a wellbore in accordance with an embodiment of the invention that reduces run times when deploying downhole packers.

- 1 040920- 1 040920

Подробное описание сущности изобретенияDetailed Description of the Invention

Настоящее раскрытие изобретения может повторно приводить ссылочные позиции и/или буквы в различных примерах. Это повторение предназначено для простоты и ясности изложения и само по себе не устанавливает в обязательном порядке связь между различными вариантами реализации изобретения и/или обсуждаемыми конфигурациями. Кроме того, такие термины пространственного отношения, как внизу, ниже, нижний, выше, верхний, вверх по стволу скважины, в глубине скважины, вверх по течению, вниз по течению и т.п., могут использоваться в данном документе для упрощения изложения для описания отношения одного элемента или отличительного признака к другому элементу (элементам) или отличительному признаку (признакам), как проиллюстрировано на фигурах. Термины пространственного отношения предназначены для охвата различных ориентаций используемого устройства или эксплуатации в дополнение к ориентации, изображенной на фигурах.The present disclosure may repeat the reference numerals and/or letters in various examples. This repetition is intended for simplicity and clarity and does not, by itself, necessarily establish a relationship between the various embodiments and/or configurations discussed. In addition, spatial relationship terms such as downstream, downstream, downstream, upstream, upstream, uphole, downhole, upstream, downstream, and the like, may be used in this document to simplify the presentation for describing the relationship of one element or feature to another element(s) or feature(s), as illustrated in the figures. The spatial relationship terms are intended to cover various orientations of the device in use or operation in addition to the orientation depicted in the figures.

На фиг. 1 проиллюстрирована приведенная в качестве примера скважинная система 100, которая содержит пакер 200 в соответствии с вариантом реализации изобретения, развернутым в кабельной среде. В некоторых примерах кабельных операций в скважине платформа над поверхностью 106, которая оснащена вышкой для бурения 132 или буровой лебедкой 133, которая поддерживает средство транспортировки 134, проходящее вглубь ствола 102 скважины, который может содержать обсадную колонну 104. Кабельные операции в скважине могут выполняться, например, после того, как бурильную колонну удаляют из ствола 102 скважины, чтобы обеспечить спуск пакера 200 с помощью кабеля вглубь ствола 102 скважины, например, в сочетании с одной или более каротажными операциями в скважине. Средство транспортировки 134 может представлять собой гибкую насосно-компрессорную трубу, проводной кабель или другую конструкцию, на которой спускают пакер 200.In FIG. 1 illustrates an exemplary downhole system 100 that includes a packer 200 in accordance with an embodiment of the invention deployed in a cable environment. In some examples of wireline operations in the well, a platform above the surface 106 that is equipped with a drilling rig 132 or a drawworks 133 that supports a vehicle 134 extending deep into the wellbore 102, which may include a casing 104. Cable operations in the well may be performed, for example , after the drill string is removed from the wellbore 102 to allow the packer 200 to be run by wireline into the wellbore 102, for example, in conjunction with one or more well logging operations. The conveyance 134 may be coiled tubing, wireline, or other structure on which the packer 200 is lowered.

На фиг. 2 проиллюстрирована приведенная в качестве примера скважинная система 100', которая содержит пакер 200 в соответствии с вариантом реализации изобретения, развернутый в типичной среде прогона колонны труб, например, используемой во время бурения ствола 102 скважины. Средство транспортировки 134' может быть выполнено из свечей бурильных труб или отдельных длин труб, соединенных вместе, чтобы образовать колонну 140 труб, которая опускается вглубь ствола 102 скважины. Колонна 140 труб содержит пакер 200. Буровая установка 142 на поверхности 106 может поддерживать колонну 140 труб. Колонна 140 труб может быть бурильной колонной, которая, помимо бурильной трубы, может содержать, например, рабочую трубу, утяжеленную бурильную трубу, компоновку низа бурильной колонны с турбинным забойным двигателем, буровым долотом и другими компонентами (не проиллюстрированы). Колонна 140 труб также может быть эксплуатационной колонной насоснокомпрессорных труб при заканчивании скважины для добычи или рабочей колонной труб для цементирования, перфорирования или других операций.In FIG. 2 illustrates an exemplary downhole system 100' that includes a packer 200 in accordance with an embodiment of the invention deployed in a typical tubing run environment, such as that used during drilling of a wellbore 102. The transport means 134' may be made of drill pipe stands or individual lengths of pipe connected together to form a pipe string 140 that extends deep into the wellbore 102. The tubular string 140 includes a packer 200. The drilling rig 142 at the surface 106 can support the tubular string 140. The tubular string 140 may be a drill string that, in addition to the drill pipe, may include, for example, a working pipe, a drill collar, a bottom hole assembly with a mud motor, a drill bit, and other components (not illustrated). The tubing string 140 may also be a production tubing string for a production well completion, or a production tubing string for cementing, perforating, or other operations.

Как описано в данном документе, приведенные в качестве примера варианты реализации настоящего изобретения относятся к пакеру 200, содержащему расходуемый временный защитный элемент, расположенный на нем, который защищает пакерный элемент и необязательно другие компоненты пакера от неблагоприятного воздействия окружающей среды и потока флюидов в стволе 102 скважины до тех пор, пока пакер 200 не будет готов к установке. Защитный элемент может принимать различные формы, как описано ниже.As described herein, exemplary embodiments of the present invention relate to a packer 200 having a sacrificial temporary protective element disposed thereon that protects the packer element and optionally other components of the packer from the adverse effects of the environment and the flow of fluids in the wellbore 102. until the packer 200 is ready to be installed. The security element may take various forms, as described below.

На фиг. 3 проиллюстрирован вертикальный вид в частичном поперечном сечении пакера 200 в соответствии с одним или более вариантами реализации изобретения. В проиллюстрированном варианте реализации изобретения пакер 200 представляет собой извлекаемый пакер, сажаемый натяжением колонны. Однако настоящее раскрытие изобретения не ограничивается конкретным типом пакера. Извлекаемые или постоянные уплотняющие пакеры, пакеры, устанавливаемые давлением, механические пакеры, приводимые в действие кабелем, пакеры, сажаемые натяжением колонны/пакеры, устанавливаемые давлением, гидравлически устанавливаемые пакеры, пакеры, устанавливаемые гидростатическим давлением, разбухающие пакеры, пакеры для двух или более параллельных подъемных колонн и пакеры с флюидным перепускным устройством или без флюидного перепускного устройства могут использоваться в одинаковой мере в соответствии с принципами настоящего раскрытия изобретения.In FIG. 3 illustrates a partial cross-sectional elevation view of a packer 200 in accordance with one or more embodiments of the invention. In the illustrated embodiment, packer 200 is a retrievable packer set by string tension. However, the present disclosure is not limited to a specific type of packer. Retrievable or permanent seal packers, pressure-set packers, cable-actuated mechanical packers, tension-set packers/pressure-set packers, hydraulically-set packers, hydrostatic pressure-set packers, swellable packers, packers for two or more parallel lifting strings and packers with or without a fluid bypass can be used equally in accordance with the principles of the present disclosure.

Пакер 200 может содержать корпус или оправку 210. Оправка 210 может быть трубчатой, чтобы обеспечить канал 212 потока через пакер 200. Оправка 210 может быть размещена вдоль колонны 140 труб (фиг. 2) посредством муфты замка 214 и штыревого соединителя 216. Однако по мере необходимости могут использоваться и другие типы соединителей. Оправка 210 также может быть размещена вдоль других типов средства транспортировки 134, таких как кабель или гибкая насосно-компрессорная труба (см. фиг. 1).Packer 200 may include a body or mandrel 210. Mandrel 210 may be tubular to provide a flow path 212 through packer 200. Mandrel 210 may be placed along tubing string 140 (FIG. 2) by means of lock collar 214 and male connector 216. However, as other types of connectors may be used if necessary. The mandrel 210 may also be placed along other types of transportation means 134, such as cable or coiled tubing (see FIG. 1).

Пакер 200 содержит расширяемый в радиальном направлении уплотнительный или пакерный элемент 220, спускаемый по оправке 210. В неразвернутом состоянии пакерный элемент 220 имеет внешний диаметр, который меньше внутреннего диаметра открытой стенки отверстия или обсадной трубы 104 ствола 102 скважины (фиг. 1, 2), чтобы обеспечить спуск пакера 200 вглубь ствола скважины 102. В развернутом состоянии пакерный элемент 220 расширяется в радиальном направлении, чтобы иметь внешний диаметр, достаточный для того, чтобы пакерный элемент 220 полностью входил в зацепление со стенкой ствола скважины с образованием водонепроницаемого уплотнения.The packer 200 includes a radially expandable sealing or packer element 220 running on a mandrel 210. In the non-deployed state, the packer element 220 has an outside diameter that is smaller than the inside diameter of the open wall of the hole or casing 104 of the wellbore 102 (FIGS. 1, 2), to allow packer 200 to be run deep into wellbore 102. When deployed, packer element 220 expands radially to have an outer diameter sufficient for packer element 220 to fully engage the wall of the wellbore to form a watertight seal.

- 2 040920- 2 040920

Хотя в одном или более вариантах реализации изобретения пакерный элемент 200 не ограничен конкретным типом материала, пакерный элемент 220 может быть выполнен из упругого материала, такого как резина или эластомер. В одном или более вариантах реализации изобретения пакерный элемент 220 может быть изготовлен из нитрильного материала, такого как нитрилбутадиеновый каучук (NBR) или гидрированный нитрилбутадиеновый каучук (HNBR), который может иметь подходящие механические и гидроизоляционные свойства для использования в глубине скважины. В набухающем пакере пакерный элемент 220 может быть выполнен из набухающего в воде или нефти эластомера или термопластика, таких как водопоглощающие смолы, сшитые продукты полиакрилатов, сшитые продукты крахмал-акрилатных привитых сополимеров, сшитые продукты гидролизата привитого сополимера крахмалакрилонитрила, а также сшитые продукты карбоксиметилцеллюлозы. Кроме того, пакерный элемент 220 может быть изготовлен из этиленпропиленового каучука (ЕРМ), поскольку, как обсуждается ниже, расходуемый или временный защитный кожух изначально создает оболочку для пакерного элемента 220 и может защищать пакерный элемент 220 от неблагоприятного воздействия несовместимых флюидов во время прогона в стволе скважины.Although in one or more embodiments of the invention, the packer element 200 is not limited to a particular type of material, the packer element 220 may be made of an elastic material, such as rubber or an elastomer. In one or more embodiments of the invention, the packer element 220 may be made of a nitrile material, such as nitrile butadiene rubber (NBR) or hydrogenated nitrile butadiene rubber (HNBR), which may have suitable mechanical and waterproofing properties for use downhole. In a swellable packer, the packer element 220 may be made of a water or oil swellable elastomer or thermoplastic, such as water absorbent resins, crosslinked polyacrylate products, crosslinked starch-acrylate graft products, crosslinked acrylonitrile starch hydrolyzate products, and crosslinked carboxymethyl cellulose products. In addition, the packer element 220 may be made of ethylene propylene rubber (EPM) because, as discussed below, a sacrificial or temporary containment jacket initially encapsulates the packer element 220 and can protect the packer element 220 from the adverse effects of incompatible fluids during a run in the hole. wells.

Пакер 200 может содержать приводной механизм 240 для расширяющегося в радиальном направлении пакерного элемента 220. Пакерный элемент 220 может быть расширен в радиальном направлении путем осевого сжатия между верхним и нижним заплечиками 222, 224 приводного механизма 240, как проиллюстрировано на фиг. 3. Пакерный элемент 220 также может расширяться в радиальном направлении путем надувания полого баллона (не проиллюстрирован) внутри пакерного элемента 220 или путем физического набухания материала, содержащего пакерный элемент 220.The packer 200 may include an actuator 240 for a radially expandable packer element 220. The packer element 220 may be radially expanded by axial compression between the upper and lower shoulders 222, 224 of the actuator 240 as illustrated in FIG. 3. The packer element 220 can also expand radially by inflating a hollow balloon (not illustrated) within the packer element 220 or by physically swelling the material containing the packer element 220.

Пакер 200 может содержать анкерный механизм 230, предназначенный для избирательного фиксирования пакера 200 в заданном месте внутри ствола 102 скважины (фиг. 2). В извлекаемом пакере, сажаемым натяжением колонны, проиллюстрированном на фиг. 3, анкерный механизм 230 содержит набор зубчатых клиновых захватов 232 или их переплетений и коническую насадку 234. Клиновые захваты 232 выполнены с возможностью зацепления со стенкой ствола скважины при первоначальном движении пакера 200 вверх. В то время как движение пакера 200 вверх продолжается, оправка 210 скользит внутри анкерного механизма 230, тем самым приводя коническую насадку 234 в зацепление с внутренними заклиненными поверхностями 236 клиновых захватов 232, чтобы заставить клиновые захваты 232 войти в плотное зацепление со стенкой ствола скважины.The packer 200 may include an anchor mechanism 230 for selectively fixing the packer 200 at a predetermined location within the wellbore 102 (FIG. 2). In the pull string retrievable packer illustrated in FIG. 3, the anchor mechanism 230 includes a set of serrated wedges 232, or combinations thereof, and a conical bit 234. The wedges 232 are configured to engage the borehole wall upon initial upward movement of the packer 200. While the upward movement of the packer 200 continues, the mandrel 210 slides within the anchor mechanism 230, thereby bringing the cone nozzle 234 into engagement with the internal wedges 236 of the wedges 232 to force the wedges 232 into tight engagement with the borehole wall.

Однако в зависимости от конкретного типа пакера 200 могут использоваться другие устройства для анкерного механизма 230 или может вообще не использоваться никакой анкерный механизм. Например, анкерный механизм 230 может содержать нижний узел клинового захвата и коническую насадку, которая работает под действием сжимающих нагрузок. Анкерный механизм 230 может также содержать удерживающие клиновые захваты, совместные звенья и т.п. Например, анкерный механизм, по меньшей мере, может не понадобиться, например, в случае набухающих пакеров.However, depending on the particular type of packer 200, other devices for the anchor mechanism 230 may be used, or no anchor mechanism may be used at all. For example, the anchor mechanism 230 may include a lower wedge assembly and a conical nozzle that operates under compressive loads. The anchor mechanism 230 may also include retaining wedges, joint links, and the like. For example, at least the anchor mechanism may not be needed, for example in the case of swellable packers.

Согласно приведенным в качестве примера принципам настоящего раскрытия изобретения пакер 200 содержит временный защитный кожух 250, расположенный вокруг пакерного элемента 220. Защитный кожух 250 продлевает срок службы пакерного элемента 220, когда пакер 200 погружен в несовместимый флюид, поскольку пакерный элемент 220 не подвергается воздействию скважинных флюидов до тех пор, пока не будет израсходован или истощен защитный кожух 250. По тем же причинам защитный кожух 250 предотвращает свабирование пакерного элемента 220, когда флюид течет мимо пакера 220 во время спуска вглубь ствола 102 скважины (фиг. 1), тем самым сводя к минимуму вероятность преждевременного пакерования или предварительной установки. Таким образом, защитный кожух 250 позволяет увеличить скорость прогона, экономя время и сопутствующие затраты. В одном или более вариантах реализации изобретения защитный кожух 250 может также создавать оболочку для одного или более компонентов приводного механизма 240 и/или анкерного механизма 230, таким образом защищая такие механизмы от неблагоприятной среды внутри ствола скважины 102. Такое устройство может обладать преимуществами, например, во время операций цементирования.According to the exemplary principles of the present disclosure, the packer 200 includes a temporary containment 250 located around the packer element 220. The containment 250 extends the life of the packer element 220 when the packer 200 is immersed in an incompatible fluid because the packer element 220 is not exposed to downhole fluids. until the containment 250 is used up or depleted. For the same reasons, the containment 250 prevents the packer element 220 from swabbing when fluid flows past the packer 220 during descent into the wellbore 102 (FIG. 1), thereby leading to minimizing the chance of premature packing or pre-setting. Thus, the shroud 250 allows the speed of the run to be increased, saving time and associated costs. In one or more embodiments, the shroud 250 may also encapsulate one or more components of the drive mechanism 240 and/or anchor mechanism 230, thereby protecting such mechanisms from the hostile environment within the wellbore 102. Such an arrangement may have advantages such as during cementing operations.

На фиг. 3 проиллюстрирован защитный кожух 250 в соответствии с одним или более вариантами реализации изобретения. Защитный кожух 250 может быть выполнен в виде муфты 252, которая размещена вокруг пакерного элемента 220.In FIG. 3 illustrates a protective housing 250 in accordance with one or more embodiments of the invention. The protective cover 250 may be in the form of a sleeve 252, which is placed around the packer element 220.

Муфта 252 также может проходить поверх одного или более компонентов приводного узла 240, например верхний и нижний заплечики 222, 224, как проиллюстрировано на фигуре. Хотя на фиг. 3 защитный кожух 250 проиллюстрирован как полностью создающий оболочку для пакерного элемента 220, в других вариантах реализации изобретения защитный кожух 250 может лишь частично создавать оболочку для пакерного элемента 220 или помещать в кожух пакерный элемент. В любом случае защитный кожух 250 может быть выполнен в виде муфты 252, которая размещена вокруг пакерного элемента 220. Муфта 252 сводит к минимуму или предотвращает контакт пакерного элемента 220 со скважинным флюидом и предотвращает свабирование пакерного элемента 220 из-за протекания флюида мимо указанного элемента. Муфта 252 может быть выполнена из материала, который легко растворяется в скважинном флюиде. Неограничивающие примеры подходящего растворимого материала для муфты 252 могут включать металлические и неметаллические материалы (такие как пластик), примерами которых являют- 3 040920 ся алюминиево-галлиевые сплавы, такие как 80%-й алюминий-20%-й галлий; 80%Al-10%Ga-10%In;Sleeve 252 may also extend over one or more components of drive assembly 240, such as upper and lower shoulders 222, 224, as illustrated in the figure. Although in FIG. 3, the containment case 250 is illustrated as completely enclosing the packer element 220, in other embodiments, the containment case 250 may only partially encapsulate the packer element 220, or enclose the packer element within the casing. In either case, the containment 250 may be in the form of a sleeve 252 that is placed around the packer element 220. The sleeve 252 minimizes or prevents contact of the packer element 220 with the downhole fluid and prevents the packer element 220 from swabbing due to fluid flowing past said element. Sleeve 252 may be made of a material that readily dissolves in the well fluid. Non-limiting examples of suitable soluble material for sleeve 252 may include metallic and non-metallic materials (such as plastic), examples of which are aluminum-gallium alloys such as 80% aluminium-20% gallium; 80%Al-10%Ga-10%In;

75%Al-5%Ga-5%Zn-5%Bi-5%Sn-5%Mg; 90%Al-2,5%Ga-2,5%Zn-2,5%Bi-2,5%Sn; 99,8%Al-0,1%In0,1%Ga; а также пластический материал, такой как полигликолевая кислота (PGA); поли(молочно-согликолевая кислота) (PLGA); полимолочная кислота (PLA); поликапролактон (PCL); а также полигидроксиалконат. Толщина стенки муфты 252 может быть определена на основании скорости растворения материала муфты, скорости прогона и глубины, на которой должен быть развернут пакер 200.75%Al-5%Ga-5%Zn-5%Bi-5%Sn-5%Mg; 90%Al-2.5%Ga-2.5%Zn-2.5%Bi-2.5%Sn; 99.8%Al-0.1%In0.1%Ga; as well as a plastic material such as polyglycolic acid (PGA); poly(lactic coglycolic acid) (PLGA); polylactic acid (PLA); polycaprolactone (PCL); as well as polyhydroxyalconate. The wall thickness of the sleeve 252 may be determined based on the dissolution rate of the sleeve material, the running speed, and the depth at which the packer 200 is to be deployed.

Муфта 252 также может быть изготовлена из материала, который будет плавиться под воздействием температуры и/или давления в глубине скважины, например подходящего термопластика или плавкого металлического сплава. Плавкие металлические сплавы могут быть легко изготовлены таким образом, чтобы плавиться в пределах приблизительно десяти градусов от характерной температуры. Таким образом, конкретный сплав может быть выбран таким образом, чтобы не плавиться до тех пор, пока пакер 200 не приблизится к целевой зоне, а скорость прогона не ограничится свабированием эластомерных компонентов до достижения целевой зоны.Sleeve 252 can also be made from a material that will melt under the influence of temperature and/or pressure downhole, such as a suitable thermoplastic or fusible metal alloy. Fusible metal alloys can easily be made to melt within about ten degrees of their characteristic temperature. Thus, a particular alloy can be chosen to not melt until the packer 200 approaches the target zone, and the run rate is not limited to swabbing the elastomeric components until the target zone is reached.

На фиг. 4 проиллюстрирован вертикальный вид в частичном поперечном сечении пакера 200', который, по существу, такой же, как пакер 200 на фиг. 3. Согласно одному или более вариантам реализации изобретения защитный кожух 250 может быть выполнен в виде муфты 254, которая создает оболочку для пакерного элемента 220 и одного или более компонентов приводного механизма 240 и анкерного механизма 230. Как проиллюстрировано на фиг. 4, муфта 254 создает оболочку для пакера 200 пространства от анкерного механизма 232, нижнего заплечика 224 анкерного механизма 240. Как и муфта 252 по фиг. 3, муфта 254 может быть изготовлена из растворимого или плавкого материала, который защищает взятые в оболочку компоненты от среды ствола скважины во время первоначальной прогона пакера 200. Муфта 254 расходуется до активации или установки пакера 200.In FIG. 4 illustrates a partial cross-sectional elevation view of a packer 200' which is substantially the same as packer 200 in FIG. 3. In one or more embodiments, the containment 250 may be a sleeve 254 that encases the packer element 220 and one or more components of the drive mechanism 240 and anchor mechanism 230. As illustrated in FIG. 4, the sleeve 254 wraps the space packer 200 from the anchor mechanism 232, the lower shoulder 224 of the anchor mechanism 240. Like the sleeve 252 of FIG. 3, sleeve 254 may be made of a soluble or fusible material that protects the encapsulated components from the wellbore environment during the initial run of packer 200. Sleeve 254 is consumed prior to activation or setting of packer 200.

На фиг. 5 проиллюстрирован вертикальный вид в частичном поперечном сечении пакера 200 в соответствии с одним или более вариантами реализации изобретения. Как и пакер 200 по фиг. 3, пакер 200 может содержать оправу 210, эластомерный пакерный элемент 220, необязательный анкерный механизм 230 и необязательный приводной механизм 240. Защитный кожух 250 создает оболочку для пакерного элемента 220 для предотвращения свабирования и взаимодействия с несовместимыми скважинными флюидами. Защитный кожух 250 может содержать покрытие 256 из временного материала, который осаждается или иным образом размещается вокруг пакерного элемента 220. Временный материал покрытия 256 может характеризоваться точкой плавления при заданной температуре или путем растворения в конкретном скважинном флюиде. Покрытие 256 может быть нанесено вокруг пакерного элемента 220 любым подходящим способом, включая заливку, окунание, распыление, обматывание лентой, окраску, литье и другие известные способы. Использование покрытия 256 может быть преимущественно использовано на любом текущем пакере на основе эластомера без модификации существующей конструкции.In FIG. 5 illustrates a partial cross-sectional elevational view of a packer 200 in accordance with one or more embodiments of the invention. Like the packer 200 of FIG. 3, the packer 200 may include a mandrel 210, an elastomeric packer element 220, an optional anchor mechanism 230, and an optional drive mechanism 240. The protective casing 250 encapsulates the packer element 220 to prevent swabbing and interaction with incompatible well fluids. The containment 250 may include a coating 256 of a temporary material that is deposited or otherwise placed around the packer element 220. The temporary coating material 256 may have a melting point at a given temperature or by being dissolved in a particular wellbore fluid. The coating 256 may be applied around the packer element 220 by any suitable method, including pouring, dipping, spraying, taping, painting, casting, and other known methods. The use of a coating 256 can advantageously be used on any current elastomer based packer without modification to the existing design.

На фиг. 6 проиллюстрирована блок-схема последовательности операций способа 300 операций в стволе скважины согласно варианту реализации изобретения, который позволяет сократить время прогонов при развертывании скважинных пакеров. Сначала в соответствии с фиг. 3 и 6 на этапе 304 пакерный элемент 220 скважинного пакера 200 берется в оболочку расходуемым, временным защитным кожухом 250. Дополнительно, как проиллюстрировано на фиг. 4, приводной механизм 240 и/или анкерный механизм 230, если он предусмотрен, могут быть взяты в оболочку временным защитным кожухом 250 полностью или частично, обеспечивая, таким образом, защиту таких компонентов или элемента.In FIG. 6 illustrates a flowchart of a wellbore method 300 according to an embodiment of the invention that reduces run times when deploying downhole packers. First, in accordance with FIG. 3 and 6, in step 304, the packer element 220 of the well packer 200 is wrapped by a sacrificial, temporary containment 250. Additionally, as illustrated in FIG. 4, the drive mechanism 240 and/or the anchor mechanism 230, if provided, may be encased by the temporary containment 250 in whole or in part, thereby providing protection to such components or element.

Как обсуждалось выше, защитный кожух 250 может иметь вид тонкостенной муфты 252, 254 (фиг. 3, 4 соответственно), расположенной вокруг пакера 200, или вид нанесенного покрытия 256, нанесенного на пакер 200 (фиг. 5). Однако защитный кожух 250 может принимать любую подходящую форму.As discussed above, the containment 250 may be in the form of a thin wall sleeve 252, 254 (FIGS. 3, 4, respectively) located around the packer 200, or in the form of an applied coating 256 applied to the packer 200 (FIG. 5). However, the protective cover 250 may take any suitable shape.

Временный защитный кожух 250 может содержать материал с заданной низкой температурой плавления, так что защитный кожух 250 будет расплавляться, когда пакер 200 будет расположен в целевой зоне ствола скважины. Примеры подходящих плавильных материалов включают плавкие металлические сплавы и термопласты. В качестве альтернативного или дополнительного варианта, временный защитный кожух 250 может содержать материал, который растворяется в заданном скважинном флюиде, таком как вода или углеводороды. Примерами подходящих растворимых материалов могут быть металлические и неметаллические материалы (такие как пластик), примерами которых являются: алюминиевогаллиевые сплавы, такие как 80%-й алюминий-20%-й галлий; 80%Al-10%Ga-10%In; 75%Al-5%Ga-5%Zn5%Bi-5%Sn-5%Mg; 90%Al-2,5%Ga-2,5%Zn-2,5%Bi-2,5%Sn; 99,8%Al-0,1%In-0,1%Ga; а также пластичный материал, такой как полигликолевая кислота (PGA); поли(молочно-согликолевая кислота) (PLGA); полимолочная кислота (PLA»; поликапролактон (PCL); а также полигидроксиалконат.Temporary containment 250 may comprise a material with a predetermined low melting temperature such that containment 250 will melt when packer 200 is positioned in the target zone of the wellbore. Examples of suitable melting materials include fusible metal alloys and thermoplastics. Alternatively or additionally, the temporary containment 250 may contain a material that is soluble in a given well fluid, such as water or hydrocarbons. Examples of suitable soluble materials can be metallic and non-metallic materials (such as plastic), examples of which are: aluminum-gallium alloys such as 80% aluminium-20% gallium; 80%Al-10%Ga-10%In; 75%Al-5%Ga-5%Zn5%Bi-5%Sn-5%Mg; 90%Al-2.5%Ga-2.5%Zn-2.5%Bi-2.5%Sn; 99.8%Al-0.1%In-0.1%Ga; as well as a plastic material such as polyglycolic acid (PGA); poly(lactic coglycolic acid) (PLGA); polylactic acid (PLA); polycaprolactone (PCL); and polyhydroxyalconate.

Со ссылкой на фиг. 1, 2 и 6, на этапе 308 пакер 200 с временным защитным кожухом 250 спускают в ствол 102 скважины. Пакер 200 может быть спущен в ствол 102 скважины с помощью средства транспортировки в виде кабеля или гибкой насосно-компрессорной трубы 134 (фиг. 1) или, например, средства транспортировки 134 (фиг. 2) бурильной колонны, рабочей колонны или эксплуатационной колонны 140 труб. Поскольку пакерный элемент 220 взят в оболочку защитным кожухом 250, скорость прогона не ограничивается факторами свабирования, тем самым обеспечивая сокращение потенциального времени и экономию затрат.With reference to FIG. 1, 2, and 6, in step 308, the packer 200 with temporary containment 250 is lowered into the wellbore 102. The packer 200 may be run into the wellbore 102 using a cable or coiled tubing transport 134 (FIG. 1) or, for example, a drill string, workstring, or production string 140 transport 134 (FIG. 2). . Because the packer element 220 is sheathed by the guard 250, the running speed is not limited by swabbing factors, thereby reducing potential time and cost savings.

- 4 040920- 4 040920

На этапе 312, когда пакер 200 спускают на целевую глубину, защитный кожух 250 может начать истощаться в зависимости от условий в стволе скважины. В идеальном случае защитный кожух 250 выполнен с возможностью использования в конкретной ситуации так, что защитный кожух 250 не истощается полностью до тех пор, пока пакер 200 не окажется в целевом месте или вблизи него, и так, что защитный кожух 250 истощается только вскоре после того, как пакер 200 оказывается в целевом месте или вблизи него. Таким образом, сводится к минимуму время, когда может быть установлен пакер 200.At 312, when the packer 200 is run to the target depth, the guard 250 may begin to deplete depending on conditions in the wellbore. Ideally, the containment case 250 is configured to be used in a particular situation such that the containment case 250 is not fully depleted until the packer 200 is at or near the target location, and such that the containment case 250 is depleted only shortly thereafter. how the packer 200 is at or near the target location. Thus, the time that the packer 200 can be set is minimized.

Как только защитный кожух 250 будет достаточно истощен, на этапе 316, пакер может быть установлен внутри ствола 102 скважины, например, путем применения напряжения, сжатия, кручения, гидравлической силы, электрического тока или набухания. Шаговый элемент 220 расширяется в радиальном направлении для входа в уплотняющее зацепление со стенкой ствола 102 скважины или ее обсадной колонны 104.Once the containment 250 is sufficiently depleted, at 316, the packer can be set within the wellbore 102, for example, by applying stress, compression, torsion, hydraulic force, electric current, or swelling. The step member 220 expands in the radial direction to enter into sealing engagement with the wall of the wellbore 102 or its casing 104.

Таким образом, описан скважинный пакер. Скважинный пакер, как правило, может содержать оправку; расширяемый в радиальном направлении пакерный элемент, спускаемый по указанной оправке; и временный защитный кожух, расположенный вокруг указанного пакерного элемента. Аналогичным образом описана скважинная система для развертывания в стволе скважины. Скважинная система может содержать скважину, образованную в земле и открывающуюся к поверхности земли; средство транспортирования, проходящее от поверхности земли внутрь указанного ствола скважины; и пакер, транспортируемый указанным средством транспортирования и расположенный внутри указанного ствола скважины, причем указанный пакер содержит оправку, расширяемый в радиальном направлении пакерный элемент, спускаемый по оправке, и временный защитный кожух, расположенный вокруг указанного пакерного элемента. Аналогичным образом, скважинная система может содержать механизм транспортирования, проходящий внутрь ствола скважины; и пакер, спускаемый с помощью указанного механизма транспортирования и расположенный внутри указанного ствола скважины, причем указанный пакер содержит оправку, расширяемый в радиальном направлении пакерный элемент спускается по указанной оправке, и временный защитный кожух расположен вокруг указанного пакерного элемента.Thus, a downhole packer has been described. The downhole packer may typically include a mandrel; expandable in the radial direction of the packer element descending on the specified mandrel; and a temporary protective casing located around the specified packer element. Similarly, a downhole system for deployment in a wellbore is described. The well system may include a well formed in the earth and opening to the surface of the earth; a means of transportation extending from the earth's surface into said wellbore; and a packer transported by said means of transportation and located within said wellbore, said packer comprising a mandrel, a radially expandable packer element running down the mandrel, and a temporary protective casing located around said packer element. Similarly, the downhole system may include a conveyance mechanism extending into the wellbore; and a packer deployed by said transport mechanism and positioned within said wellbore, said packer comprising a mandrel, a radially expandable packer element running down said mandrel, and a temporary protective casing located around said packer element.

Что-либо из вышеперечисленного может содержать любой из приведенных ниже элементов, отдельно или в сочетании друг с другом.Any of the above may contain any of the elements below, alone or in combination with each other.

Расширяемый пакерный элемент образован из эластомера.The expandable packer element is formed from an elastomer.

Расширяемый пакерный элемент образован из материала, выбранного из группы, состоящей из нитрилбутадиенового каучука; гидрированного нитрильного бутадиенового каучука; водопоглощающих смол; сшитых продуктов полиакрилатов; сшитых продуктов привитых сополимеров крахмалакрилата; сшитых продуктов гидролизата привитого сополимера крахмала-акрилонитрила; сшитых продуктов карбоксиметилцеллюлозы; а также этиленпропиленового каучука.The expandable packer element is formed from a material selected from the group consisting of nitrile butadiene rubber; hydrogenated nitrile butadiene rubber; water-absorbing resins; cross-linked polyacrylate products; cross-linked starch acrylate graft copolymer products; cross-linked starch-acrylonitrile graft copolymer hydrolyzate products; cross-linked carboxymethyl cellulose products; as well as ethylene propylene rubber.

Временный защитный кожух представляет собой муфту.The temporary protective casing is a coupling.

Временный защитный кожух представляет собой покрытие.The temporary protective cover is a cover.

Защитный кожух, по меньшей мере частично, закрывает пакерный элемент.The protective casing, at least partially, closes the packer element.

Защитный кожух полностью закрывает пакерный элемент.The protective casing completely covers the packer element.

Защитный кожух, по меньшей мере частично, закрывает пакерный элемент.The protective casing, at least partially, closes the packer element.

Защитный кожух полностью закрывает пакерный элемент.The protective casing completely covers the packer element.

По меньшей мере один элемент из группы, состоящей из анкерного механизма, спускаемого с помощью указанной оправки, выполненной с возможностью избирательного фиксирования указанного пакера внутри ствола скважины и приводного механизма, функционально связанного с указанным пакерным элементом таким образом, чтобы указанный пакерный элемент мог избирательно расширяться, по меньшей мере, в радиальном направлении.At least one element from the group consisting of an anchor mechanism lowered using said mandrel, configured to selectively fix said packer inside the wellbore, and a drive mechanism operatively associated with said packer element so that said packer element can selectively expand, at least in the radial direction.

По меньшей мере один элемент из группы, состоящий из анкерного механизма, спускаемого посредством указанной оправки, действующего таким образом, чтобы избирательно фиксировать указанный пакер, по меньшей мере, внутри ствола скважины, и приводной механизм, функционально соединенный с указанным пакерным элементом, для избирательного расширения в радиальном направлении указанного пакерного элемента, при этом указанный временный защитный кожух берет в оболочку, по меньшей мере, указанный один элемент.At least one element from the group, consisting of an anchor mechanism, which is lowered by means of the specified mandrel, acting in such a way as to selectively fix the specified packer, at least within the wellbore, and a drive mechanism, functionally connected to the specified packer element, for selective expansion in the radial direction of the specified packer element, while the specified temporary protective casing takes in the shell, at least, the specified one element.

Временный защитный кожух выполнен из материала, плавящегося при термодинамических условиях ствола скважины.The temporary protective casing is made of a material that melts under the thermodynamic conditions of the wellbore.

Материал защитного кожуха представляет собой легкоплавкий металлический сплав.The material of the protective casing is a fusible metal alloy.

Материал защитного кожуха представляет собой термопластичный материал.The protective cover material is a thermoplastic material.

Временный защитный кожух выполнен из материала, который растворяется в скважинном флюиде.The temporary protective casing is made of a material that dissolves in the well fluid.

Временный защитный кожух выполнен из алюминиево-галлиевого сплава.The temporary protective casing is made of aluminum-gallium alloy.

Временный защитный кожух выполнен из металлического материала, выбранного из группы, состоящей из 80%-го алюминия-20%-го галлия; 80%Al-10%Ga-10%In; 75%Al-5%Ga-5%Zn-5%Bi-5%Sn5%Mg; 90%Al-2,5%Ga-2,5%Zn-2,5%Bi-2,5%Sn; а также 99,8%Al-0,1%In-0,1%Ga.The temporary protective casing is made of a metallic material selected from the group consisting of 80% aluminium-20% gallium; 80%Al-10%Ga-10%In; 75%Al-5%Ga-5%Zn-5%Bi-5%Sn5%Mg; 90%Al-2.5%Ga-2.5%Zn-2.5%Bi-2.5%Sn; as well as 99.8% Al-0.1% In-0.1% Ga.

Временный защитный кожух выполнен из пластичного материала, выбранного из группы, состоящей из полигликолевой кислоты (PGA); поли(молочно-согликолевой кислоты) (PLGA); полимолочной кислоты (PLA); поликапролактона (PCL); а также полигидроксиалконата.The temporary protective cover is made of a plastic material selected from the group consisting of polyglycolic acid (PGA); poly(lactic coglycolic acid) (PLGA); polylactic acid (PLA); polycaprolactone (PCL); as well as polyhydroxyalconate.

--

Claims (12)

Таким образом, описан способ выполнения работ в стволе скважины. Способ выполнения работ в стволе скважины, как правило, может включать создание оболочки для пакерного элемента с помощью временного защитного кожуха; спуск указанного пакера внутрь ствола скважины, образованной в земле;Thus, a method of performing work in a wellbore is described. The method of performing work in the wellbore, as a rule, may include the creation of a shell for the packer element using a temporary protective casing; lowering said packer into a wellbore formed in the ground; предоставление указанному защитному кожуху возможности израсходоваться в условиях ствола скважины; и затем установку указанного пакера внутри указанного ствола скважины.providing the specified protective casing of the opportunity to be used up in the conditions of the wellbore; and then setting said packer within said wellbore. Вышеуказанный способ может включать любой из приведенных ниже этапов, отдельно или в сочетании друг с другом.The above method may include any of the steps below, alone or in combination with each other. Создание оболочки по меньшей мере для одного элемента из группы, состоящей из анкерного механизма, спускаемого посредством указанной оправки, действующего таким образом, чтобы избирательно фиксировать указанный пакер внутри ствола скважины, и приводного механизма, функционально соединенного с указанным пакерным элементом, для избирательного радиального расширения указанного пакерного элемента с указанным временным защитным кожухом.Creation of a shell for at least one element from the group consisting of an anchor mechanism lowered by said mandrel, acting in such a way as to selectively fix the specified packer within the wellbore, and a drive mechanism operatively connected to the specified packer element for selective radial expansion of the specified packer element with the specified temporary protective casing. Создание оболочки для указанного пакерного элемента с помощью указанного временного защитного кожуха, выполненного из материала, который растворяется в скважинном флюиде.Creating a shell for the specified packer element using the specified temporary protective casing, made of a material that dissolves in the well fluid. Создание оболочки для указанного пакерного элемента с помощью указанного временного защитного кожуха, выполненного из материала, плавящегося при термодинамических условиях ствола скважины.Creating a shell for the specified packer element using the specified temporary protective casing made of a material that melts under the thermodynamic conditions of the wellbore. Образование временного защитного кожуха из материала, выбранного из группы, состоящей из легкоплавкого металлического сплава и термопластичного материала.The formation of a temporary protective casing from a material selected from the group consisting of a fusible metal alloy and a thermoplastic material. Создание оболочки включает развертывание временного защитного кожуха для того, чтобы, по меньшей мере частично, заключить в себе указанный пакерный элемент.The creation of the shell includes the deployment of a temporary protective casing in order to at least partially enclose the specified packer element. Создание оболочки включает создание оболочки для пакерного элемента с помощью защитного материала, который, по меньшей мере частично, охватывает указанный пакерный элемент.The creation of the shell includes the creation of a shell for the packer element with the help of a protective material, which, at least partially, covers the specified packer element. Реферат изобретения предназначен исключительно для предоставления способа, с помощью которого можно быстро определить из беглого ознакомления характер и сущность технического раскрытия изобретения и представляет собой всего лишь один или более вариантов реализации изобретения.The abstract of the invention is intended solely to provide a method by which the nature and essence of the technical disclosure of the invention can be quickly determined from a cursory examination and is only one or more embodiments of the invention. Хотя подробно проиллюстрированы различные варианты реализации изобретения, данное изобретения не ограничивается проиллюстрированными вариантами реализации изобретения. Специалисты в данной области техники могут модифицировать и адаптировать вышеуказанные варианты реализации изобретения. Такие модификации и адаптации соответствуют сущности и подпадают под объем изобретения.Although various embodiments of the invention have been illustrated in detail, the present invention is not limited to the illustrated embodiments. Specialists in the art can modify and adapt the above embodiments of the invention. Such modifications and adaptations are within the spirit and scope of the invention. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Пакер (200) ствола скважины, содержащий оправку (210);1. A wellbore packer (200) containing a mandrel (210); радиально расширяемый пакерный элемент (220), спускаемый по указанной оправке (210);a radially expandable packer element (220) running down said mandrel (210); временный защитный кожух (250), расположенный вокруг указанного пакерного элемента (220);a temporary protective casing (250) located around the specified packer element (220); приводной механизм (240), функционально соединенный с указанным пакерным элементом (220), для избирательного расширения в радиальном направлении указанного пакерного элемента (220), и анкерный механизм (230), спускаемый посредством указанной оправки (210) и действующий так, чтобы избирательно фиксировать указанный пакер (200) внутри ствола скважины;a drive mechanism (240) operatively connected to said packer element (220) for selectively expanding said packer element (220) in the radial direction, and an anchor mechanism (230) being lowered by said mandrel (210) and acting so as to selectively fix the specified packer (200) inside the wellbore; причем временный защитный кожух (250) выполнен с возможностью покрытия, по меньшей мере, первой и второй частей, связанных с разнесенными в осевом направлении первым и вторым заплечиками, соответственно, указанного приводного механизма (240), причем пакерный элемент (220) выполнен с возможностью вхождения в зацепление с первым и вторым заплечиками, сжатия в осевом направлении между ними для избирательного расширения в радиальном направлении указанного пакерного элемента (220); и причем анкерный механизм (230) расположен рядом с указанной первой частью и напротив указанной второй части приводного механизма (240).moreover, the temporary protective casing (250) is configured to cover at least the first and second parts associated with the axially spaced first and second shoulders, respectively, of the specified drive mechanism (240), moreover, the packer element (220) is configured to engagement with the first and second shoulders, compression in the axial direction between them for selective expansion in the radial direction of the specified packer element (220); and moreover, the anchor mechanism (230) is located next to the specified first part and opposite the specified second part of the drive mechanism (240). 2. Пакер по п.1, отличающийся тем, что указанный временный защитный кожух представляет собой муфту или покрытие.2. Packer according to claim 1, characterized in that said temporary protective cover is a sleeve or cover. 3. Пакер по п.1, в котором анкерный механизм (230) выполнен с возможностью перехода в развернутую конфигурацию из неразвернутой конфигурации, чтобы избирательно фиксировать указанный пакер внутри ствола скважины, при этом в неразвернутой конфигурации указанный временный защитный кожух выполнен с возможностью покрытия по меньшей мере части указанного анкерного механизма; и анкерный механизм расположен на расстоянии от указанной первой части приводного механизма (240).3. The packer of claim 1, wherein the anchor mechanism (230) is configured to transition to a deployed configuration from a non-deployed configuration to selectively lock said packer within the wellbore, wherein, in the non-deployed configuration, said temporary protective sheath is configured to cover at least least part of the specified anchor mechanism; and the anchor mechanism is located at a distance from the specified first part of the drive mechanism (240). 4. Пакер по п.1, отличающийся тем, что указанный временный защитный кожух выполнен из материала, плавящегося при термодинамиче- 6 040920 ских условиях ствола скважины;4. The packer according to claim 1, characterized in that said temporary protective casing is made of a material that melts under thermodynamic conditions of the wellbore; указанный материал представляет собой легкоплавкий металлический сплав; и указанный материал представляет собой термопластичный материал.said material is a fusible metal alloy; and said material is a thermoplastic material. 5. Пакер по п.1, отличающийся тем, что указанный временный защитный кожух выполнен из материала, который растворяется в скважинном флюиде.5. Packer according to claim 1, characterized in that said temporary protective casing is made of a material that dissolves in the well fluid. 6. Скважинная система (100), содержащая ствол скважины (102), образованный в земле и открывающийся в сторону поверхности земли;6. Downhole system (100), containing the wellbore (102), formed in the ground and opening towards the surface of the earth; средство (134) транспортировки, проходящее от поверхности земли внутрь ствола скважины; и пакер (200) по любому из пп.1-5, спускаемый посредством указанного средства транспортировки и устанавливаемый внутри указанного ствола скважины.means (134) of transportation, passing from the surface of the earth into the wellbore; and a packer (200) according to any one of claims 1 to 5, run by said means of transportation and installed inside said wellbore. 7. Скважинная система по п.6, отличающаяся тем, что указанное средство транспортировки содержит один элемент из группы, состоящей из бурильной колонны, рабочей колонны, эксплуатационной насосно-компрессорной колонны, гибкой насосно-компрессорной трубы и кабеля.7. Downhole system according to claim 6, characterized in that said means of transportation comprises one element from the group consisting of a drill string, a work string, a production tubing string, coiled tubing, and a cable. 8. Способ эксплуатации пакера в стволе скважины, включающий создание оболочки вокруг пакерного элемента (220), находящегося в составе пакера (200) по любому из пп.1-5, с помощью временного защитного кожуха (250);8. The method of operating the packer in the wellbore, including the creation of a shell around the packer element (220), which is part of the packer (200) according to any one of claims 1 to 5, using a temporary protective casing (250); создание с помощью указанного временного защитного кожуха (250) оболочки вокруг, по меньшей мере, первой и второй частей, связанных с разнесенными в осевом направлении первым и вторым заплечиками, соответственно, приводного механизма (240), функционально соединенного с указанным пакерным элементом (220), для избирательного радиального расширения указанного пакерного элемента (220), причем пакерный элемент (220) выполнен с возможностью вхождения в зацепление с первым и вторым заплечиками, сжатия в осевом направлении между ними для избирательного расширения в радиальном направлении указанного пакерного элемента (220);creation with the help of the specified temporary protective casing (250) of the shell around at least the first and second parts associated with the first and second shoulders spaced apart in the axial direction, respectively, of the drive mechanism (240) functionally connected to the specified packer element (220) , for selective radial expansion of the specified packer element (220), and the packer element (220) is configured to engage with the first and second shoulders, compression in the axial direction between them for selective expansion in the radial direction of the specified packer element (220); спуск указанного пакера (200) и указанного приводного механизма (240) вместе с анкерным механизмом (230) внутрь ствола (102) скважины, образованной в земле, причем анкерный механизм (230) расположен рядом с указанной первой частью и напротив указанной второй части приводного механизма (240);lowering the specified packer (200) and the specified drive mechanism (240) together with the anchor mechanism (230) inside the borehole (102) formed in the ground, and the anchor mechanism (230) is located next to the specified first part and opposite the specified second part of the drive mechanism (240); предоставление указанному кожуху (250) возможности разрушиться в условиях ствола скважины; и затем установку указанного пакера (200) внутри указанного ствола (102) скважины.providing the specified casing (250) the ability to collapse in the conditions of the wellbore; and then setting said packer (200) inside said wellbore (102). 9. Способ по п.8, в котором анкерный механизм (230) выполнен с возможностью перехода в развернутую конфигурацию из неразвернутой конфигурации, чтобы избирательно фиксировать указанный пакер внутри ствола скважины;9. The method of claim 8, wherein the anchor mechanism (230) is configured to transition to a deployed configuration from a non-deployed configuration to selectively lock said packer within the wellbore; при этом способ дополнительно включает создание в неразвернутой конфигурации оболочки по меньшей мере для части анкерного механизма (230) посредством временного защитного кожуха; и причем в неразвернутой конфигурации анкерный механизм (230) расположен на расстоянии от указанной первой части приводного механизма (240).wherein the method further comprises providing, in a non-deployed configuration, a shell for at least a portion of the anchor mechanism (230) by means of a temporary protective casing; and moreover, in a non-deployed configuration, the anchor mechanism (230) is located at a distance from the specified first part of the drive mechanism (240). 10. Способ по п.8, дополнительно включающий создание оболочки для указанного пакерного элемента с помощью указанного временного защитного кожуха, выполненного из материала, который растворяется в скважинном флюиде.10. The method of claim 8, further comprising providing a sheath to said packer element with said temporary containment made of a material that dissolves in the well fluid. 11. Способ по п.8, дополнительно включающий создание оболочки для указанного пакерного элемента с помощью указанного временного защитного кожуха, выполненного из материала, плавящегося при термодинамических условиях ствола скважины; и образование временного защитного кожуха из материала, выбранного из группы, состоящей из легкоплавкого металлического сплава и термопластичного материала.11. The method according to claim 8, additionally including the creation of a shell for the specified packer element using the specified temporary protective casing made of a material that melts under thermodynamic conditions of the wellbore; and forming a temporary protective casing of a material selected from the group consisting of a fusible metal alloy and a thermoplastic material. 12. Способ по п.8, отличающийся тем, что создание оболочки включает развертывание временного защитного кожуха для того, чтобы, по меньшей мере частично, заключить в себе указанный пакерный элемент; или создание оболочки включает создание оболочки для пакерного элемента с помощью защитного материала, который, по меньшей мере частично, охватывает указанный пакерный элемент.12. The method according to claim 8, characterized in that the creation of the shell includes the deployment of a temporary protective casing in order to at least partially enclose the specified packer element; or the creation of the shell includes the creation of a shell for the packer element with a protective material, which, at least partially, covers the specified packer element. --
EA201892600 2016-07-22 PROTECT PACKER ELEMENT CONSUMABLE MATERIAL FOR IMPROVED RUNNING TIME EA040920B1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA040920B1 true EA040920B1 (en) 2022-08-17

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3455450B1 (en) Consumable packer element protection for improved run-in times
US5165478A (en) Downhole activated process and apparatus for providing cathodic protection for a pipe in a wellbore
US7325612B2 (en) One-trip cut-to-release apparatus and method
US20080000642A1 (en) Wireline slip hanging bypass assembly and method
US9982492B2 (en) Downhole swivel sub
US20180245420A1 (en) Packer element protection from incompatible fluids
US20130153219A1 (en) Plug and abandonment system
NO341269B1 (en) A bottom hole assembly and a method for casing-while-drilling operation
US9109435B2 (en) Monobore expansion system—anchored liner
EA040920B1 (en) PROTECT PACKER ELEMENT CONSUMABLE MATERIAL FOR IMPROVED RUNNING TIME
US11885191B2 (en) Patch for joining downhole ends of pipes
US8353355B2 (en) Drill string/annulus sealing with swellable materials
US20210270092A1 (en) Centralizer having atmospheric chamber for expansion in response to hydrostatic pressure
CN115247546B (en) Toe end well fracturing sliding sleeve
US11859458B2 (en) Dissolvable pump down devices, dissolvable pump down assemblies, and methods to propel a bottomhole assembly through a lateral section of a wellbore
US20200399976A1 (en) Enhanced Elastomer Reinforcement for Expandable Hangers with Garter Spring