RU107271U1 - PACKER LANDING UNIT - Google Patents

PACKER LANDING UNIT Download PDF

Info

Publication number
RU107271U1
RU107271U1 RU2011114195/03U RU2011114195U RU107271U1 RU 107271 U1 RU107271 U1 RU 107271U1 RU 2011114195/03 U RU2011114195/03 U RU 2011114195/03U RU 2011114195 U RU2011114195 U RU 2011114195U RU 107271 U1 RU107271 U1 RU 107271U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
packer
guide pin
axial
groove
grooves
Prior art date
Application number
RU2011114195/03U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Викторович Евстафьев
Сергей Владимирович Долгов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Мастер Пакер"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Мастер Пакер" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Мастер Пакер"
Priority to RU2011114195/03U priority Critical patent/RU107271U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU107271U1 publication Critical patent/RU107271U1/en

Links

Landscapes

  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

1. Посадочный узел пакера, выполненный с возможностью осевого и радиального перемещения по стволу пакера и включающий корпус, в котором установлены шлипсы, подпружиненные башмаки и направляющий штифт, при этом ствол в зоне размещения посадочного узла снабжен фигурным пазом, выполненным с возможностью размещения в нем направляющего штифта и имеющим осевой короткий и осевой длинный участки, соответствующие транспортному и рабочему положениям пакера, соединенные между собой винтовым участком для перевода пакера из транспортного в рабочее положение и обратно, отличающийся тем, что корпус снабжен продольными винтовыми пазами, выполненными со стороны его наружной поверхности, обеспечивающими создание крутящего момента и удерживающими пакер в транспортном положении в процессе эксплуатации при циркуляции через него восходящего потока жидкости, а винтовой участок фигурного паза имеет длину, соответствующую не менее чем одному обороту направляющего штифта. ! 2. Посадочный узел пакера по п.1, отличающийся тем, что количество продольных винтовых пазов на корпусе выполнено не менее трех, при этом пазы выполнены на равноудаленном расстоянии друг от друга. ! 3. Посадочный узел пакера по п.1, отличающийся тем, что винтовой участок фигурного паза имеет длину, соответствующую двум оборотам направляющего штифта. 1. The packer landing unit, made with the possibility of axial and radial movement along the packer barrel and comprising a housing in which slips, spring-loaded shoes and a guide pin are installed, while the trunk in the area of the landing unit is equipped with a figured groove configured to accommodate the guide pin and having an axial short and axial long sections corresponding to the transport and working positions of the packer, interconnected by a screw section for transferring the packer from the transport in working position and vice versa, characterized in that the casing is provided with longitudinal helical grooves made from the side of its outer surface, providing torque and holding the packer in the transport position during operation when an upward flow of fluid is circulated through it, and the screw section of the curly groove has a length, corresponding to at least one revolution of the guide pin. ! 2. The packer landing assembly according to claim 1, characterized in that the number of longitudinal screw grooves on the housing is made of at least three, while the grooves are made at an equidistant distance from each other. ! 3. The packer mounting assembly according to claim 1, characterized in that the screw portion of the curly groove has a length corresponding to two revolutions of the guide pin.

Description

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно, к конструкции пакера, и может быть использована в процессе освоения и эксплуатации нефтяных и газовых скважин, в частности, для гидравлического разрыва пласта, при проведении технологических операций по изоляции зон поглощения в процессе проводки скважин, при цементировании под давлением, при проведении тампонажных работ, испытании пласта, а также для герметичного разобщения обсадной колонны.The utility model relates to the oil and gas industry, namely, to the design of the packer, and can be used in the process of development and operation of oil and gas wells, in particular, for hydraulic fracturing, when carrying out technological operations to isolate absorption zones during well drilling, cementing under pressure, during grouting, testing the formation, as well as for tight separation of the casing.

Известен механический пакер (а.с. СССР N1686128, МКИ: Е21В 33/12), содержащий ствол с кольцевым фигурным пазом на наружной поверхности с равномерно расположенными чередующимися продольными короткими и длинными участками, жестко связанную со стволом опору, расположенные под ней нажимной уплотнительный элемент и конус, установленный с возможностью осевого перемещения относительно ствола, расположенную на стволе с возможностью радиально-осевого перемещения обойму с выступом на внутренней поверхности, размещенным в кольцевом фигурном пазу ствола, и установленные в обойме равномерно по ее окружности шлипсы, подпружиненные относительно обоймы в радиальном направлении. При этом пакер снабжен установленными на конусе кулачками, равномерно расположенными по окружности в продольных плоскостях коротких участков фигурного паза на расстоянии друг от друга не менее ширины шлипса, а внутренние поверхности кулачков выполнены наклонными к продольной оси ствола с вершиной угла наклона поверхности конуса к продольной оси ствола, при этом наружные поверхности шлипсов в верхней части выполнены ответными наклонным поверхностям кулачков для взаимодействия с последними в транспортном положении шлипсов.Known mechanical packer (AS USSR N1686128, MKI: Е21В 33/12), containing a barrel with an annular curly groove on the outer surface with evenly spaced alternating longitudinal short and long sections, a support rigidly connected to the barrel, a pressure sealing element located under it and a cone mounted with the possibility of axial movement relative to the barrel, located on the barrel with the possibility of radial-axial movement of the clip with a protrusion on the inner surface, placed in an annular groove in the barrel And mounted in a holder of its circumference uniformly in slips, the spring-loaded relative to the cage in the radial direction. In this case, the packer is equipped with cams mounted on the cone, evenly spaced around in the longitudinal planes of the short sections of the figured groove at a distance from each other no less than the width of the slips, and the inner surfaces of the cams are made inclined to the longitudinal axis of the barrel with an apex of the angle of inclination of the cone surface to the longitudinal axis of the barrel while the outer surfaces of the slips in the upper part are made reciprocal inclined surfaces of the cams for interaction with the latter in the transport position of the slips.

Известен также механический пакер (патент РФ на изобретение №2383714, МПК: Е21В 33/12), включающий в себя шток с прямолинейным продольным пазом, установленные на штоке узел герметизации, якорный узел и конус, расположенный между ними и имеющий возможность передвижения вдоль штока, а также установленную с возможностью вращения и зафиксированную от продольного перемещения относительно штока втулку с системой фигурных пазов, имеющую два ряда равномерно расположенных по окружности участков пазов. При этом первый ряд пазов состоит из длинных участков, направленных вдоль штока, и чередующихся с ними коротких участков несимметричной U-образной формы, а второй ряд состоит из коротких участков несимметричной U-образной формы, смещенных по окружности на полшага относительно участков первого ряда. В обоих рядах выполнено по одному короткому участку симметричной U-образной формы, которые расположены друг против друга. Узел герметизации содержит выполненный из упругого материала уплотнительный элемент, облегающий шток с боковых сторон, и расположенный на штоке упор уплотнительного элемента. Якорный узел содержит установленную на штоке с возможностью продольного перемещения и имеющую цилиндрическую форму обойму с закрепленными в ней тремя штифтами, один из которых входит в прямолинейный продольный паз штока, а два других штифта расположены на одной образующей внутренней поверхности обоймы, причем один штифт из последних двух штифтов может входить в участки первого ряда пазов втулки, а другой штифт может входить в участки второго ряда пазов втулки. На стороне обоймы, обращенной к узлу герметизации, установлены подпружиненные шлипсы, удерживаемые ограничительным кольцом, которое закреплено на обойме. Каждый шлипс представляет собой расположенный вдоль штока двуплечий рычаг, один конец которого, обращенный к конусу, с внутренней стороны имеет скошенную поверхность, предназначенную для контакта с конусом, а с наружной стороны снабжен зубьями, предназначенными для якорения. Противоположный ему конец соединен с обоймой так, что шлипс имеет возможность радиального отклонения от обоймы. С наружной стороны шлипс имеет направляющий участок, предназначенный для контакта с обсадной трубой.Also known is a mechanical packer (RF patent for the invention No. 2383714, IPC: ЕВВ 33/12), which includes a rod with a rectilinear longitudinal groove, a sealing unit installed on the rod, an anchor unit and a cone located between them and having the ability to move along the rod, and also installed with the possibility of rotation and fixed from longitudinal movement relative to the rod sleeve with a system of curly grooves, having two rows of groove sections evenly spaced around the circumference. In this case, the first row of grooves consists of long sections directed along the stem and short sections of an asymmetric U-shape alternating with them, and the second row consists of short sections of an asymmetric U-shape that are shifted around the circumference by a half step relative to the sections of the first row. In both rows, one short section of a symmetrical U-shape, which are located opposite each other, is made. The sealing unit contains a sealing element made of elastic material, fitting the rod from the sides, and a stop of the sealing element located on the rod. The anchor assembly comprises a yoke mounted on the stem with the possibility of longitudinal movement and having a cylindrical shape with three pins fixed in it, one of which enters into the rectilinear longitudinal groove of the rod, and two other pins are located on one generatrix of the inner surface of the yoke, one pin of the last two the pins may fit into portions of the first row of sleeve grooves, and the other pin may fit into portions of the second row of sleeve grooves. On the side of the cage facing the sealing unit, spring-loaded slips are mounted, held by a restrictive ring, which is fixed to the cage. Each slip is a two-arm lever located along the stem, one end of which, facing the cone, has a tapered surface on the inside for contact with the cone, and on the outside has teeth for anchoring. The opposite end is connected to the clip so that the slip has the ability to radially deviate from the clip. On the outside, the slip has a guide portion for contact with the casing.

Известен механический пакер (патент РФ на полезную модель №85544, МПК: Е21В 33/12), содержащий ствол с фигурным пазом на наружной поверхности с равномерно расположенными чередующимися продольными короткими и длинными участками, опору жестко связанную со стволом, под опорой расположены нажимной уплотнительный элемент и конус, который установлен с возможностью осевого перемещения относительно ствола. На стволе расположена с возможностью осевого перемещения обойма с размещенными по ее окружности шлипсами, подпружиненными относительно обоймы в радиальном направлении, удерживаемыми ограничителем и выполненные в виде двуплечих рычагов. В обойме установлено кольцо с возможностью радиального вращения относительно обоймы и жестко связанное с ней в осевом направлении. На внутренней поверхности кольца жестко посажены направляющие штифты. Пакер дополнительно снабжен упорной втулкой, установленной в выемке, выполненной в нижней торцевой части обоймы, а кольцо состоит из двух полуколец и размещено в обойме с зазором в осевом и радиальном направлениях.Known mechanical packer (RF patent for utility model No. 855544, IPC: ЕВВ 33/12) containing a barrel with a figured groove on the outer surface with evenly spaced alternating longitudinal short and long sections, a support rigidly connected to the barrel, a pressure-tight sealing element located under the support and a cone, which is mounted with the possibility of axial movement relative to the barrel. On the barrel is located with the possibility of axial movement of the cage with slips placed around its circumference, spring-loaded relative to the cage in the radial direction, held by a limiter and made in the form of two-arm levers. A ring is mounted in the ferrule with the possibility of radial rotation relative to the ferrule and rigidly connected with it in the axial direction. Guide pins are firmly seated on the inner surface of the ring. The packer is additionally equipped with a thrust sleeve installed in the recess made in the lower end part of the cage, and the ring consists of two half rings and is placed in the cage with a gap in the axial and radial directions.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является пакер (Патент РФ на полезную модель №25757, МПК: Е21В 33/12), содержащий установленные на стволе посадочный узел, конус, уплотнительные манжеты, муфту с обоймой. При этом ствол пакера в зоне размещения посадочного узла выполнен с криволинейным фигурный пазом, имеющим длинную и короткую части. Посадочный узел содержит корпус, с закрепленными в нем плашками (шлипсами), штифтом, который входит в фигурный паз, подпружиненным центратором (фрикционными башмаками), на внешней поверхности которого выполнены винтовые насечки. Перед спуском в скважину штифт устанавливают в короткой части паза. В процессе спуска пакера в скважину штифт, находясь в короткой части криволинейного паза, удерживает корпус в транспортном положении. При достижении заданной глубины пакерования производят подъем инструмента. Поворотом инструмента по часовой стрелке, корпус поворачивают на 90º, при этом штифт входит в длинную часть паза, а винтовые насечки, выполненные на внешней поверхности центратора, сдерживают корпус пакера от проскальзывания по обсадной колонне. После этого производят разгрузку инструмента на пакер. Нагрузка от веса инструмента через муфту и обойму передается манжетам и конусу, который расклинивает плашки. Манжеты деформируются и уплотняют межтрубное пространство скважины. Для перевода пакера в исходное положение инструмент приподнимают, при этом штифт автоматически (без вращения инструмента влево) переходит из длинной части паза в его короткую часть. Одновременно манжеты восстанавливают свою первоначальную форму и конус освобождает плашки, снимая тем самым пакер с места установки.Closest to the proposed invention is a packer (RF Patent for Utility Model No. 25757, IPC: ЕВВ 33/12), containing a mounting unit, a cone, sealing cuffs, a sleeve with a clip mounted on the barrel. The trunk of the packer in the area of the landing site is made with a curved curly groove having a long and short parts. The landing unit contains a housing with dies (slips) fixed in it, a pin that enters the figured groove, a spring-loaded centralizer (friction shoes), on the outer surface of which screw notches are made. Before lowering into the well, the pin is installed in the short part of the groove. During the descent of the packer into the well, the pin, being in the short part of the curved groove, holds the body in the transport position. Upon reaching the desired depth of packing, the tool is lifted. By turning the tool clockwise, the body is rotated 90 °, while the pin enters the long part of the groove, and screw notches made on the outer surface of the centralizer prevent the packer body from slipping along the casing. After this, the tool is unloaded to the packer. The load due to the weight of the tool through the clutch and holder is transferred to the cuffs and the cone, which wedges the dies. The cuffs are deformed and seal the annulus of the well. To transfer the packer to its initial position, the tool is raised, while the pin automatically (without rotating the tool to the left) passes from the long part of the groove to its short part. At the same time, the cuffs regain their original shape and the cone releases the dies, thereby removing the packer from the installation site.

Перечисленные выше технические решения имеют посадочный узел в виде обоймы (фрикционного блока) включающего в себя корпус с установленными в нем подпружиненными башмаками (плашками или шлипсами), равномерно расположенными по окружности, и расположенный на стволе в зоне фрикционного блока фигурный паз, форма которого определяет траекторию перемещения посадочного узла по стволу пакера, обеспечивающего перевод пакера из транспортного положения в рабочее. Однако известные решения не обеспечивают требуемой надежности работы посадочного узла в процессе эксплуатации из-за возможности посадки пакера при случайных поворотах ствола и возможности самостоятельного, произвольного перехода пакера из транспортного положения в рабочее под действием восходящего потока жидкости, что приводит к заклиниванию пакера в колонне и, соответственно, к аварийной ситуации.The technical solutions listed above have a landing unit in the form of a cage (friction unit) including a case with spring-loaded shoes (dies or slips) installed therein, uniformly located around the circumference, and a figured groove located on the barrel in the area of the friction unit, the shape of which determines the trajectory moving the landing unit along the trunk of the packer, ensuring the transfer of the packer from the transport position to working However, the known solutions do not provide the required reliability of the landing unit during operation due to the possibility of the packer landing during random turns of the barrel and the possibility of independent, arbitrary transition of the packer from the transport position to the working one under the action of an upward flow of liquid, which leads to jamming of the packer in the column and, accordingly, to an emergency.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности и безопасности устройства в процессе его эксплуатации.The objective of the proposed technical solution is to increase the reliability and safety of the device during its operation.

Технический результат заключается в исключении возможности произвольного перехода посадочного узла (фрикционного блока) пакера из транспортного положения в рабочее (т.е. перемещение по стволу пакера) под действием восходящего потока жидкости, а также в обеспечении возможности надежной автоматической посадки пакера.The technical result is to exclude the possibility of an arbitrary transition of the landing site (friction block) of the packer from the transport position to the working position (i.e. moving along the packer barrel) under the action of an upward flow of liquid, as well as to enable reliable automatic landing of the packer.

Для решения поставленной задачи в посадочном узле пакера, выполненном с возможностью осевого и радиального перемещения по стволу пакера и включающем корпус, в котором установлены шлипсы, подпружиненные башмаки и направляющий штифт, при этом ствол в зоне размещения посадочного узла снабжен фигурным пазом, выполненным с возможностью размещения в нем направляющего штифта и имеющим осевой короткий и осевой длинный участки, соответствующие транспортному и рабочему положениям пакера, соединенные между собой винтовым участком для перевода пакера из транспортного в рабочее положение и обратно, согласно техническому решению, корпус снабжен продольными винтовыми пазами, выполненными со стороны его наружной поверхности, обеспечивающими создание крутящего момента и удерживающими пакер в транспортном положении в процессе эксплуатации при циркуляции через него восходящего потока жидкости, а винтовой участок фигурного паза имеет длину, соответствующую не менее чем одному обороту направляющего штифта. Количество продольных винтовых пазов на корпусе может быть не менее трех, при этом пазы выполнены на равноудаленном расстоянии друг от друга. Винтовой участок фигурного паза имеет длину, соответствующую двум оборотам направляющего штифта.To solve the problem in the packer landing unit, made with the possibility of axial and radial movement along the packer barrel and comprising a housing in which slips, spring-loaded shoes and a guide pin are installed, the barrel in the seating area is equipped with a figured groove configured to accommodate therein a guide pin and having an axial short and axial long sections corresponding to the transport and working positions of the packer, interconnected by a screw section for translation akera from the transport to the working position and vice versa, according to the technical solution, the housing is equipped with longitudinal screw grooves made on the side of its outer surface, providing torque and holding the packer in the transport position during operation when an upward fluid flow is circulated through it, and the screw section curly groove has a length corresponding to at least one revolution of the guide pin. The number of longitudinal screw grooves on the housing can be at least three, while the grooves are made at an equidistant distance from each other. The helical section of the figured groove has a length corresponding to two revolutions of the guide pin.

Таким образом, технический результат достигается за счет конструктивного решения посадочного узла пакера, включающего оригинальную форму паза, расположенного на стволе пакера, обеспечивающего автоматическую установку и снятие пакера переводом направляющего штифта (сегмента) из транспортного положения в рабочее положение путем поворота колонны труб за более чем один оборот (360°). Технический результат достигается также за счет выполнения корпуса посадочного узла пакера с продольными винтовыми пазами, препятствующего силе восходящего потока жидкости в процессе эксплуатации и, соответственно, препятствующего перемещению посадочного узла вверх относительно оси ствола пакера.Thus, the technical result is achieved due to the constructive solution of the packer landing unit, including the original shape of the groove located on the packer barrel, providing automatic installation and removal of the packer by transferring the guide pin (segment) from the transport position to the working position by turning the pipe string in more than one revolution (360 °). The technical result is also achieved due to the execution of the housing of the packer landing unit with longitudinal helical grooves, which prevents the upward flow of fluid during operation and, accordingly, prevents the landing unit from moving upward relative to the axis of the packer barrel.

Отличием заявляемого решения от наиболее близкого аналога является форма паза на стволе пакера (фигурный паз на стволе пакера выполнен с увеличенным винтовым участком), и выполнение корпуса с продольными винтовыми пазами, который не соприкасается со стенками обсадной колонны, позволяет создавать крутящий момент, удерживающий его в транспортном положении при циркуляции через него жидкости. Тем самым создается условие, при котором корпус посадочного узла «сопротивляется» силе восходящего потока жидкости, стремящейся переместить его вверх по оси ствола пакера. Таким образом, от вращения корпус удерживает не сила трения от соприкосновения с обсадной колонной, а создаваемый крутящий момент потока жидкости при циркуляции через пазы корпуса.The difference between the proposed solution and the closest analogue is the shape of the groove on the packer barrel (the figured groove on the packer barrel is made with an enlarged screw section), and the design of the housing with longitudinal screw grooves, which does not touch the walls of the casing, allows you to create a torque that holds it in transport position when circulating fluid through it. This creates a condition under which the housing of the landing unit "resists" the force of the upward flow of fluid, tending to move it up the axis of the barrel of the packer. Thus, the rotation of the housing is not controlled by the friction force from contact with the casing, but by the created torque of the fluid flow during circulation through the grooves of the housing.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено схематичное изображение пакера с продольным разрезом и обозначением входящих в него основных конструктивных элементов, на фиг.2 - общий вид пакера, на фиг.3 - общий вид фигурного паза на стволе пакера, на фиг.4 - развертка фигурного паза, на фиг.5 - схематическое изображение посадочного узла пакера, на фиг.6 - общий вид посадочного узла пакера, на фиг.7.-9 - общий вид, продольный и поперечный разрезы корпуса посадочного узла пакера, соответственно, на фиг.10-11 - вид сбоку и общий вид штифта посадочного узла пакера.The utility model is illustrated by drawings, in which Fig. 1 is a schematic illustration of a packer with a longitudinal section and designation of the main structural elements included in it, Fig. 2 is a general view of a packer, Fig. 3 is a general view of a figured groove in a packer barrel, Fig. .4 is a scan of the figured groove, in Fig. 5 is a schematic illustration of the packer assembly, in Fig. 6 is a general view of the packer assembly, in Figs. 7.-9 are a general view, longitudinal and transverse sections of the housing of the packer assembly, respectively , Fig. 10-11 is a side view and General view of the pin sedimentary unit packer.

Позициями на чертежах обозначены:The positions in the drawings indicate:

1 - ствол пакера,1 - trunk packer,

2 - посадочный конус,2 - landing cone,

3 - оправка манжет,3 - mandrel cuffs,

4 - кольцо калибровочное,4 - calibration ring,

5 - жесткое уплотнение,5 - hard seal

6 - мягкое уплотнение,6 - soft seal,

7 - проставочное кольцо,7 - a spacer ring,

8 - нажимное кольцо,8 - pressure ring,

9 - верхний переводник,9 - top sub

10 - посадочный узел,10 - landing site

11 - шлипсы,11 - slips,

12 - конические пружины,12 - conical springs,

13 - корпус посадочного узла,13 - housing landing unit,

14 - фрикционные башмаки,14 - friction shoes,

15 - пружины посадочного узла (фрикционного блока),15 - springs of the landing unit (friction block),

16 - направляющий шрифт (сегмент);16 - guide font (segment);

17 - фигурный (винтовой) паз,17 - figured (screw) groove,

18 - продольные винтовые пазы,18 - longitudinal screw grooves,

19 - осевой короткий участок фигурного паза (транспортное положение),19 is an axial short section of a figured groove (transport position),

20 - винтовой участок фигурного паза,20 - helical section of a figured groove,

21 - осевой длинный участок фигурного паза (рабочее положение),21 - axial long section of a figured groove (working position),

22 - рабочее положение направляющего штифта (сегмента),22 - operating position of the guide pin (segment),

23 - промежуточное положение направляющего штифта (сегмента) на винтовом участке фигурного паза,23 is an intermediate position of the guide pin (segment) on the screw section of the figured groove,

24 - транспортное положение направляющего штифта (сегмента),24 - transport position of the guide pin (segment),

25 - промежуточное положение направляющего штифта (сегмента) при переходах между осевым коротким и винтовым участками фигурного паза,25 is an intermediate position of the guide pin (segment) during transitions between the axial short and screw sections of the figured groove,

26 - промежуточное положение направляющего штифта (сегмента) при переходах между осевым длинным и винтовым участками фигурного паза.26 - the intermediate position of the guide pin (segment) during transitions between the axial long and screw sections of the figured groove.

Пакер состоит из ствола 1, на котором установлен с возможностью осевого перемещения посад очный конус 2. В конус вставлена оправка манжет 3. На оправке размещены кольцо калибровочное 4, навинченное на конус, два жестких уплотнения 5, проставочные кольца 7 и мягкое уплотнение 6. Сверху на оправку манжет 3 навинчено нажимное кольцо 8. Сверху на ствол навинчен верхний переводник 9. В нижней части пакера расположен посадочный узел 10, в котором равномерно по окружности установлены шлипсы 11, поджатые коническими пружинами 12 (см. фиг.1).The packer consists of a barrel 1, on which an axial cone 2 is mounted with the possibility of axial movement. A cuff mandrel is inserted in the cone 3. A calibration ring 4 is screwed onto the cone, screwed onto the cone, two rigid seals 5, spacer rings 7 and a soft seal 6. Top a pressure ring 8 is screwed onto the mandrel cuff 3. An upper sub 9 is screwed on top of the barrel. At the bottom of the packer there is a landing unit 10, in which slips 11 are installed evenly around the circumference, pressed by conical springs 12 (see Fig. 1).

Посадочный узел пакера 10 представляет собой фрикционный блок с возможностью осевого перемещения относительно ствола. Фрикционный блок состоит из корпуса 13, в котором установлены подпружиненные (посредством пружин 15) башмаки 14, равномерно расположенные по окружности, и удерживаемые прижимами. В корпусе 13 жестко смонтирован направляющий штифт (сегмент) 16 (см. фиг.1). В корпусе 13 посадочного узла пакера выполнены продольные винтовые пазы 18, которые создают крутящий момент, удерживающий пакер в транспортном положении при циркуляции через него восходящего потока жидкости (см. фиг.6). В нижней части ствола выполнен фигурный паз 17 (см. фиг.3), при этом направляющий штифт 16 входит в зацепление с фигурным пазом 17.The landing site of the packer 10 is a friction block with the possibility of axial movement relative to the barrel. The friction block consists of a housing 13, in which spring-loaded (by means of springs 15) shoes 14 are mounted, evenly spaced around the circumference, and held by clamps. A guide pin (segment) 16 is rigidly mounted in the housing 13 (see FIG. 1). In the housing 13 of the packer landing unit, longitudinal helical grooves 18 are made, which create a torque that holds the packer in the transport position when an upward fluid flow is circulated through it (see Fig. 6). In the lower part of the barrel, a figured groove 17 is made (see Fig. 3), while the guide pin 16 engages with the figured groove 17.

Фигурный паз 17 состоит из осевого короткого участка 19, винтового участка 20, осевого длинного участка 21 (см. фиг.4). Длина винтового участка 20 зависит от диаметра ствола пакера и должна обеспечивать направляющему штифту делать не менее одного полного оборота (360°) по поверхности ствола пакера. Размещенный в фигурном пазе направляющий штифт при вращении колонны труб располагается то в осевом коротком участке паза 19 - транспортное положение, то в осевом длинном участке 21 фигурного паза - рабочее положение. Осевой длинный участок паза имеет длину достаточную для того, чтобы сжать уплотнения 5, 6 и обеспечить заякорение пакера с обсадной колонной.Figured groove 17 consists of an axial short section 19, a screw section 20, an axial long section 21 (see figure 4). The length of the screw portion 20 depends on the diameter of the packer barrel and should allow the guide pin to make at least one full revolution (360 °) along the surface of the packer barrel. The guide pin located in the curly groove during rotation of the pipe string is located in the axial short section of the groove 19 — the transport position, then in the axial long section 21 of the curved groove — the working position. The axial long section of the groove is long enough to compress the seals 5, 6 and to anchor the packer with the casing.

Форма фигурного паза на стволе пакера определяет траекторию перемещения посадочного узла по стволу пакера и позволяет направляющему штифту свободно переходить из транспортного положения 24 в рабочее положение 22 через промежуточное положение 23, и в обратном порядке снова в транспортное положение.The shape of the figured groove on the packer barrel determines the path of the landing unit along the packer barrel and allows the guide pin to freely move from the transport position 24 to the working position 22 through the intermediate position 23, and in the reverse order again to the transport position.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При установке пакера в скважину направляющий штифт (сегмент) находится в транспортном положении 24 - в коротком осевом участке фигурного паза (см. фиг.4). После спуска на заданную глубину подъемом труб вверх направляющий штифт переводят (за счет трения фрикционного блока о стенки труб скважины) в промежуточное положение 25, после чего делают, по крайней мере, один оборот труб (на 360°), при этом направляющий штифт автоматически переходит через промежуточные положения 23 и 26 в рабочее положение 22. В результате шлипсы 11 упираются в посадочный конус 2, при этом происходит сжатие уплотнений 5 и 6. Уплотнения надеты на оправку манжет 3 и разделены проставочными кольцами 7. Снизу уплотнения 5 и 6 поджаты кольцом калибровочным 4, а сверху нажимным кольцом 8. При этом происходит посадка пакера.When installing the packer in the well, the guide pin (segment) is in the transport position 24 in the short axial section of the figured groove (see figure 4). After descent to a given depth by lifting the pipes up, the guide pin is transferred (due to friction of the friction block against the walls of the well pipes) to the intermediate position 25, after which at least one pipe revolution (360 °) is made, while the guide pin automatically goes over through the intermediate positions 23 and 26 to the working position 22. As a result, the slips 11 abut against the seat cone 2, and the seals 5 and 6 are compressed. The seals are worn on the mandrel cuff 3 and are separated by spacer rings 7. The seals 5 and 6 are pressed against the bottom tsom gauge 4, and from above the pressure ring 8. Thus there is a landing packer.

При снятии пакера ствол 1 приподнимают на 1-1,5 метра, направляющий штифт автоматически переходит из рабочего положения 22 в промежуточное положение 26. Далее после выполнения, по крайней мере, одного оборота труб (на 360º) штифт перемещается по винтовому участку паза, через промежуточные положения 23 и 25, и при дальнейшем подъеме труб переходит в транспортное положение 24. После этого пакер готов к извлечению.When removing the packer, the barrel 1 is lifted by 1-1.5 meters, the guide pin automatically moves from the working position 22 to the intermediate position 26. Then, after at least one turn of the pipes is completed (360º), the pin moves along the screw section of the groove, through intermediate positions 23 and 25, and with a further rise in the pipe goes into transport position 24. After that, the packer is ready to be removed.

Пример конкретного выполнения.An example of a specific implementation.

В соответствии с заявляемой полезной моделью был изготовлен пакер, предназначенный для герметичного разобщения интервалов ствола обсадной колонны. Пакер использовался в комплекте с щелевым перфоратором при производстве работ по комплексной пластической перфорации скважин. Пакер состоял из механического посадочного узла и трехэлементного уплотнительного узла.In accordance with the claimed utility model, a packer was made for hermetically isolating the intervals of the casing string. The packer was used in conjunction with a slotted perforator in the production of integrated plastic hole punching. The packer consisted of a mechanical landing assembly and a three-element sealing assembly.

Пакер характеризовался следующими конструктивными и технологическими параметрами.The packer was characterized by the following structural and technological parameters.

Таблица 1Table 1 Наименование параметраParameter Name ЗначениеValue Наружный диаметр пакера, ммOuter diameter of the packer, mm 122122 Диаметр уплотнительных манжет, ммDiameter of sealing lips, mm 119,1119.1 Наружный диаметр ствола пакера, ммThe outer diameter of the trunk of the packer, mm 6666 Внутренний диаметр корпуса посадочного узла, ммThe inner diameter of the housing, mm 6868 Диаметр по башмакам, ммDiameter on shoes, mm 136,7136.7 Проходной диаметр, ммBore diameter mm 4848 Длина пакера, ммPacker length, mm 16351635 Верхняя присоединительная резьба, ГОСТ 633-80Upper connecting thread, GOST 633-80 НКТ 73Tubing 73 Нижняя присоединительная резьба, ГОСТ 633-80Bottom connecting thread, GOST 633-80 НКТ В60Tubing B60 Перепад давления, воспринимаемый пакером,
МПа
The pressure drop perceived by the packer
MPa
50fifty
Рабочая температура, °СWorking temperature ° C 120*120 *

При этом фигурный паз на стволе пакера был выполнен с осевым коротким участком - 65 мм, осевым длинным участком - 200 мм, винтовым участком - 140 мм, при этом винтовой участок имел длину, соответствующую двум оборотам штифта (7200).In this case, the figured groove on the packer barrel was made with an axial short section of 65 mm, an axial long section of 200 mm, a screw section of 140 mm, and the screw section had a length corresponding to two pin revolutions (7200).

В корпусе посадочного узла пакера было выполнено три продольных винтовых паза, на равноудаленном расстоянии друг от друга по равномерно расположенных по со следующими параметрами:In the housing of the packer landing unit, three longitudinal screw grooves were made at an equidistant distance from each other along uniformly spaced with the following parameters:

Ширина паза у основания - 26, 3 мм,The width of the groove at the base is 26.3 mm,

Глубина паза - 4 мм,Groove depth - 4 mm,

Протяженность - 310 мм,Length - 310 mm

Шаг винтовых пазов - 2000 мм,The pitch of the screw grooves is 2000 mm,

Направление пазов - правое.The direction of the grooves is right.

Изготовленный пакер характеризовался своей высокой надежностью при его эксплуатации. Не было выявлено произвольного перехода посадочного узла (фрикционного блока) пакера из транспортного положения в рабочее (т.е. перемещение по стволу пакера) под действием восходящего потока жидкости, а также была обеспечена высокая надежность посадки пакера.The made packer was characterized by its high reliability during its operation. No arbitrary transition of the packer landing unit (friction block) from the transport position to the working position (i.e. moving along the packer barrel) under the action of an upward fluid flow was detected, and a high reliability of the packer landing was ensured.

Claims (3)

1. Посадочный узел пакера, выполненный с возможностью осевого и радиального перемещения по стволу пакера и включающий корпус, в котором установлены шлипсы, подпружиненные башмаки и направляющий штифт, при этом ствол в зоне размещения посадочного узла снабжен фигурным пазом, выполненным с возможностью размещения в нем направляющего штифта и имеющим осевой короткий и осевой длинный участки, соответствующие транспортному и рабочему положениям пакера, соединенные между собой винтовым участком для перевода пакера из транспортного в рабочее положение и обратно, отличающийся тем, что корпус снабжен продольными винтовыми пазами, выполненными со стороны его наружной поверхности, обеспечивающими создание крутящего момента и удерживающими пакер в транспортном положении в процессе эксплуатации при циркуляции через него восходящего потока жидкости, а винтовой участок фигурного паза имеет длину, соответствующую не менее чем одному обороту направляющего штифта.1. The packer landing unit, made with the possibility of axial and radial movement along the packer barrel and comprising a housing in which slips, spring-loaded shoes and a guide pin are installed, while the trunk in the area of the landing unit is equipped with a figured groove configured to accommodate the guide pin and having an axial short and axial long sections corresponding to the transport and working positions of the packer, interconnected by a screw section for transferring the packer from the transport in working position and vice versa, characterized in that the casing is provided with longitudinal helical grooves made from the side of its outer surface, providing torque and holding the packer in the transport position during operation when an upward flow of fluid is circulated through it, and the screw section of the curly groove has a length, corresponding to at least one revolution of the guide pin. 2. Посадочный узел пакера по п.1, отличающийся тем, что количество продольных винтовых пазов на корпусе выполнено не менее трех, при этом пазы выполнены на равноудаленном расстоянии друг от друга.2. The packer landing assembly according to claim 1, characterized in that the number of longitudinal screw grooves on the housing is made of at least three, while the grooves are made at an equidistant distance from each other. 3. Посадочный узел пакера по п.1, отличающийся тем, что винтовой участок фигурного паза имеет длину, соответствующую двум оборотам направляющего штифта.
Figure 00000001
3. The packer mounting assembly according to claim 1, characterized in that the screw portion of the curly groove has a length corresponding to two revolutions of the guide pin.
Figure 00000001
RU2011114195/03U 2011-04-12 2011-04-12 PACKER LANDING UNIT RU107271U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011114195/03U RU107271U1 (en) 2011-04-12 2011-04-12 PACKER LANDING UNIT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011114195/03U RU107271U1 (en) 2011-04-12 2011-04-12 PACKER LANDING UNIT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU107271U1 true RU107271U1 (en) 2011-08-10

Family

ID=44755069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011114195/03U RU107271U1 (en) 2011-04-12 2011-04-12 PACKER LANDING UNIT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU107271U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2520104C2 (en) * 2012-08-27 2014-06-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Нефтегазовые технологии" Mechanical packer of double action
CN107780876A (en) * 2017-10-18 2018-03-09 中国石油天然气股份有限公司 A kind of Trajectory of Horizontal Well formula Tubing Packer and packing method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2520104C2 (en) * 2012-08-27 2014-06-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Нефтегазовые технологии" Mechanical packer of double action
CN107780876A (en) * 2017-10-18 2018-03-09 中国石油天然气股份有限公司 A kind of Trajectory of Horizontal Well formula Tubing Packer and packing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100276162A1 (en) Metal Annulus Seal
EP1497528B1 (en) Split carrier annulus seal assembly for wellhead systems
US20130299193A1 (en) Positive retention lock ring for tubing hanger
WO2014055719A2 (en) Semi-rigid lockdown device
US7699111B2 (en) Float collar and method
CN108005611B (en) Claw sleeve type stage cementing device
NO344218B1 (en) Setting tool and method for setting and testing an annular seal with an actuating ring in the annulus between an inner wellhead portion and an outer wellhead portion of a well
RU107271U1 (en) PACKER LANDING UNIT
RU2414586C1 (en) Procedure for isolating operations in well and packer equipment
RU2298639C1 (en) Device for reservoirs separation inside well
RU2483191C1 (en) Drillable packer
RU2509872C1 (en) Well formation treatment device
RU2383714C2 (en) Mechanical packer
EP3094813B1 (en) Sealing element for downhole tool
EP3516159B1 (en) High expansion metal back-up ring for packers and bridge plugs
RU2499126C1 (en) Device for in-well bed processing
RU2470142C1 (en) Packer (versions)
CN111622708A (en) Airtight production packer
EP2527585A2 (en) Packer for sealing against a wellbore wall
RU150381U1 (en) BILTER PACKER BILATERAL ACTION
US11248444B2 (en) Tool for opening sliding sleeve
RU116179U1 (en) MECHANICAL ANCHOR PACKER
RU142771U1 (en) PACKER
EP0378040A1 (en) Casing hanger running and retrieval tools
CN109267957B (en) Coiled tubing speed tubular column suspension sealing device

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20160413