RU122432U1 - PACKING DEVICE FOR DEEP WELLS WITH HIGH LAYER PRESSURES - Google Patents

PACKING DEVICE FOR DEEP WELLS WITH HIGH LAYER PRESSURES Download PDF

Info

Publication number
RU122432U1
RU122432U1 RU2012125697/03U RU2012125697U RU122432U1 RU 122432 U1 RU122432 U1 RU 122432U1 RU 2012125697/03 U RU2012125697/03 U RU 2012125697/03U RU 2012125697 U RU2012125697 U RU 2012125697U RU 122432 U1 RU122432 U1 RU 122432U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shaft
wedge
sleeve
fixed
spring
Prior art date
Application number
RU2012125697/03U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Львович Рыбаков
Александр Николаевич Майоров
Александр Игоревич Поляков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма Завод "Измерон"
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 Завод "Измерон" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма Завод "Измерон"
Priority to RU2012125697/03U priority Critical patent/RU122432U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU122432U1 publication Critical patent/RU122432U1/en

Links

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Пакерное устройство для глубоких скважин с высоким пластовым давлением, включающее гидравлический пакер, содержащий вал, гильзу, установленную на вале, цилиндр, уплотнители, нижний якорь с подвижным клином и неподвижным клином, установленным на вале, с подпружиненными сухарями, установленными между подвижным и неподвижным его клиньями, и клапанный узел в виде седла для шарика, закрепленного на вале посредством кронштейна и зафиксированного срезными винтами, отличающееся тем, что пакерное устройство содержит верхний якорь с подпружиненными сухарями, установленный в клетке, с подвижным клином, имеющим возможность фиксации клетки на нем с помощью срезных винтов, и гильза имеет возможность фиксации на вале с помощью срезных винтов, и подвижный клин нижнего якоря снабжен пружинными фиксаторами, расположенными между ним и цилиндром и между ним и гильзой соответственно, а внутри вала в месте размещения неподвижного клина нижнего якоря выполнена втулка, в канавке которой установлены срезные винты, фиксирующие втулку относительно вала, и установлен стопор, препятствующий освобождению неподвижного клина нижнего якоря, и дополнительно установлено срезное кольцо, препятствующее освобожнению неподвижного клина нижнего якоря минуя стопор, при этом над верхним якорем установлено упругое кольцо для защиты его подпружиненных сухарей, сопряженное с храповым механизмом, уплотнители расположены между подвижным клином верхнего якоря и цилиндром, который установлен на вале, а подвижный клин нижнего якоря расположен между валом и цилиндром.A packer device for deep wells with high formation pressure, including a hydraulic packer containing a shaft, a sleeve mounted on the shaft, a cylinder, seals, a lower anchor with a movable wedge and a fixed wedge mounted on the shaft, with spring-loaded rims installed between the movable and fixed wedge wedges, and a valve assembly in the form of a saddle for a ball, fixed on the shaft by means of a bracket and fixed with shear screws, characterized in that the packer device contains an upper anchor with spring-loaded breadcrumbs installed in the cage, with a movable wedge that can fix the cage on it using shear screws, and the sleeve has the ability to be fixed on the shaft using shear screws, and the movable wedge of the lower armature is equipped with spring clips located between it and the cylinder and between it and the sleeve, respectively, and inside the shaft at the location of the fixed wedge of the lower armature, a sleeve is made, in groove of which shear vi screws fixing the sleeve relative to the shaft, and a stopper is installed that prevents the release of the fixed wedge of the lower armature, and an additional shear ring is installed that prevents the release of the fixed wedge of the lower anchor bypassing the stopper, while an elastic ring is installed above the upper anchor to protect its spring-loaded crackers, coupled with a ratchet mechanism, seals are located between the movable wedge of the upper armature and the cylinder, which is mounted on the shaft, and the movable wedge of the lower armature is located between the shaft and the cylinder.

Description

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована в любых скважинах обсаженных трубой, а именно для глубоких скважин с высоким давлением при эксплуатации с агрессивными химическими компонентами в добываемом флюиде.The utility model relates to the oil and gas industry and can be used in any cased hole wells, namely for deep wells with high pressure when operating with aggressive chemical components in the produced fluid.

Известен гидравлический пакер, содержащий корпус, на котором установлены верхний и нижний якорные узлы, упругий эластичный уплотнительный элемент, расположенный между якорными узлами, гидравлический привод, выполненный в виде цилиндра и поршня, срезной клапан, соединенный с нижней частью корпуса и снабженный посадочным седлом под сбросной элемент, RU №2151854 C1, E21B 33/12, 27.06.2000.A hydraulic packer is known, comprising a housing on which upper and lower anchor assemblies are mounted, an elastic elastic sealing element located between the anchor assemblies, a hydraulic actuator made in the form of a cylinder and a piston, a shear valve connected to the lower part of the housing and provided with a landing seat under the dump element, RU No. 2151854 C1, E21B 33/12, 06/27/2000.

Двуякорный механический пакер, содержащий вал, верхний и нижний якори с подпружиненными плашками, уплотнители, верхний и нижний конусы, фигурный паз, RU №84052 U1, E21B 33/12, 27.06.2009.A two-arm mechanical packer containing a shaft, upper and lower anchors with spring-loaded dies, gaskets, upper and lower cones, figured groove, RU No. 84052 U1, E21B 33/12, 06/27/2009.

Известен гидравлически-устанавливаемый разбуриваемый пакер, содержащий пакерное устройство, включающее полый вал, на котором установлены плашки, клинья, уплотнитель и в нижней части которого размещено запорное устройство, и установочное устройство, включающее гидравлический якорный узел с поршнем и фиксирующим элементом, RU №84913 U1, E21B 33/12, 20.07.2009.Known hydraulically-installed drillable packer containing a packer device comprising a hollow shaft on which are installed dies, wedges, a seal and in the lower part of which a locking device is installed, and an installation device comprising a hydraulic anchor assembly with a piston and a fixing element, RU No. 844913 U1 E21B 33/12 07/20/2009.

Известные пакеры не предназначены для работы в глубоких скважинах с высоким пластовым давлением.Known packers are not designed to work in deep wells with high reservoir pressure.

Известен гидравлический пакер, содержащий вал, гильзу, установленную на вале, цилиндр, уплотнители, якорь с подвижным клином и неподвижным клином, установленным на вале, с подпружиненными сухарями, установленными между подвижным и неподвижным его клиньями, и клапанный узел в виде седла для шарика, закрепленного на вале посредством кронштейна и зафиксированного срезными винтами, RU №2235189 С1, E21B 33/12, 27.08.2004.A hydraulic packer is known, comprising a shaft, a sleeve mounted on the shaft, a cylinder, seals, an anchor with a movable wedge and a fixed wedge mounted on the shaft, with spring-loaded crackers installed between the movable and fixed wedges, and a valve assembly in the form of a saddle for a ball, fixed on the shaft by means of an arm and fixed with shear screws, RU No. 2235189 C1, E21B 33/12, 08/27/2004.

Данное техническое решение принято в качестве «ближайшего аналога» настоящей полезной модели.This technical solution was adopted as the "closest analogue" of this utility model.

Гидравлический пакер «ближайшего аналога» выполнен съемным, надежен в эксплуатации в скважинах с низким пластовым давлением и не пригоден для эксплуатации с агрессивными флюидами как сероводород.The “closest analogue” hydraulic packer is removable, reliable in wells with low reservoir pressure and not suitable for use with aggressive fluids like hydrogen sulfide.

В глубоких скважинах, где имеют место температурные колебания, возникающие в процессе выполнения технологических операций (закачка с устья жидкостей в пласт), способствующие укорочению длины труб, создающие большую осевую нагрузку натяжения колонны труб и приводящие к самопроизвольному срыву пакера, использование гидравлического пакера «ближайшего аналога» не представляется возможным.In deep wells, where temperature fluctuations occur during technological operations (injection from the mouth of fluids into the formation), which contribute to shortening the length of the pipes, creating a large axial load on the tension of the pipe string and leading to spontaneous breakdown of the packer, the use of a hydraulic packer “the closest analogue " does not seem possible.

Кроме того, наличие в добываемом флюиде агрессивных компонентов и высокое давление (при длительной работе пакерного устройства в скважине) разрушают резиновые кольцевые уплотнения между гильзой и валом, что снижает надежность пакера и использование гидравлического пакера «ближайшего аналога» в глубоких скважинах не представляется возможным.In addition, the presence of aggressive components in the produced fluid and high pressure (during long-term operation of the packer device in the well) destroy the rubber O-rings between the sleeve and the shaft, which reduces the reliability of the packer and it is not possible to use the “closest analog” hydraulic packer in deep wells.

В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей увеличить надежность работы пакерного устройства.The present utility model is based on the solution of a problem that allows to increase the reliability of the packer device.

Технический результат настоящей полезной модели заключается в возможности эксплуатации пакерного устройства в глубоких скважинах с высоким пластовым давлением при наличии химически агрессивных добываемых флюидов, в выполнении пакерного устройства с гидравлическим пакером и клапанным узлом, в наличии у гидравлического пакера верхнего и нижнего якорей.The technical result of this utility model consists in the possibility of operating a packer device in deep wells with high reservoir pressure in the presence of chemically aggressive produced fluids, in the implementation of a packer device with a hydraulic packer and valve assembly, in the presence of a hydraulic packer of the upper and lower anchors.

Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что пакерное устройство для глубоких скважин с высоким пластовым давлением включает гидравлический пакер, содержащий вал, гильзу, установленную на вале, цилиндр, уплотнители, нижний якорь с подвижным клином и неподвижным клином, установленным на вале, с подпружиненными сухарями, установленными между подвижным и неподвижным его клиньями. Пакерное устройство включает клапанный узел в виде седла для шарика, закрепленного на вале посредством кронштейна и зафиксированного срезными винтами.According to a utility model, this problem is solved due to the fact that the packer device for deep wells with high reservoir pressure includes a hydraulic packer containing a shaft, a sleeve mounted on the shaft, a cylinder, seals, a lower anchor with a moving wedge and a fixed wedge mounted on the shaft, with spring-loaded crackers installed between movable and stationary wedges. The packer device includes a valve assembly in the form of a saddle for a ball mounted on a shaft by means of an arm and fixed with shear screws.

Пакерное устройство содержит верхний якорь с подпружиненными сухарями, установленный в клетке, с подвижным клином, имеющим возможность фиксации клетки на нем с помощью срезных винтов, и гильза имеет возможность фиксации на вале с помощью срезных винтов.The packer device comprises an upper anchor with spring loaded crackers installed in the cage, with a movable wedge having the ability to fix the cage on it using shear screws, and the sleeve has the ability to be fixed on the shaft using shear screws.

Подвижный клин нижнего якоря снабжен пружинными фиксаторами, расположенными между ним и цилиндром и между ним и гильзой, соответственно.The movable wedge of the lower anchor is equipped with spring clips located between it and the cylinder and between it and the sleeve, respectively.

Внутри вала в месте размещения неподвижного клина нижнего якоря выполнена втулка, в канавке которой установлены срезные винты, фиксирующие втулку относительно вала, и установлен стопор, препятствующий освобождению неподвижного клина нижнего якоря, и дополнительно установлено срезное кольцо, препятствующее освобожнению неподвижного клина нижнего якоря минуя стопор.A sleeve is made inside the shaft at the location of the fixed wedge of the lower anchor, in the groove of which shear screws are installed that fix the sleeve relative to the shaft, and a stopper is installed that prevents the release of the fixed wedge of the lower anchor, and an additional shear ring is installed that prevents the release of the fixed wedge of the lower anchor bypassing the stopper.

При этом над верхним якорем установлено упругое кольцо для защиты его подпружиненных сухарей, сопряженное с храповым механизмом.At the same time, an elastic ring is installed over the upper anchor to protect its spring-loaded crackers, coupled with a ratchet mechanism.

Уплотнители расположены между подвижным клином верхнего якоря и цилиндром.Seals are located between the moving wedge of the upper armature and the cylinder.

Цилиндр установлен на вале.The cylinder is mounted on a shaft.

Подвижный клин нижнего якоря расположен между валом и цилиндром.A movable wedge of the lower anchor is located between the shaft and the cylinder.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о техническом решении, идентичном признакам, приведенным в формуле настоящей полезной модели, это определяет, по мнению заявителя, соответствие полезной модели критерию «новизна».The applicant has not identified sources containing information about the technical solution that is identical to the characteristics given in the formula of this utility model, this determines, according to the applicant, the utility model meets the criterion of “novelty”.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображены:The essence of the utility model is illustrated by drawings, which depict:

на фиг.1 - Пакерное устройство, разрез;figure 1 - Packer device, section;

на фиг.2 - Узел А на фиг.1, разрез;figure 2 - Node A in figure 1, a section;

на фиг.3 - Узел Б на фиг.1, разрез;figure 3 - Node B in figure 1, a section;

на фиг.4 - Узел В на фиг.1, разрез.figure 4 - Node In figure 1, a section.

Пакерное устройство содержит гидравлический пакер 1, клапанный узел 2.The packer device comprises a hydraulic packer 1, a valve assembly 2.

Гидравлический пакер 1 содержит:Hydraulic packer 1 contains:

Вал - 3.Val - 3.

Гильзу (на вале 3) - 4,The sleeve (on the shaft 3) - 4,

срезные винты (для фиксации гильзы 4 на вале 3) - 5.shear screws (for fixing the sleeve 4 on the shaft 3) - 5.

Цилиндр (на вале 3) - 6.Cylinder (on shaft 3) - 6.

Нижний якорь (пакера 1) - 7.Lower anchor (packer 1) - 7.

Подпружиненные сухари (якоря 7) - 8.Spring loaded crackers (anchors 7) - 8.

Подвижный клин (якоря 7) - 9,Moving wedge (anchors 7) - 9,

пружинный фиксатор (между цилиндром 6 и клином 9) - 10,spring clip (between cylinder 6 and wedge 9) - 10,

пружинный фиксатор (между гильзой 4 и клином 9) - 11.spring retainer (between sleeve 4 and wedge 9) - 11.

Неподвижный клин (на вале 3) - 12.Fixed wedge (on shaft 3) - 12.

Втулку (внутри вала 3 в месте размещения клина 12) - 13,The sleeve (inside the shaft 3 at the location of the wedge 12) - 13,

канавку (во втулке 13) - 14,the groove (in the sleeve 13) - 14,

срезные винты (в канаве 14 для фиксации втулки 13 на вале 3) - 15,shear screws (in the ditch 14 for fixing the sleeve 13 on the shaft 3) - 15,

стопор (для клина 12) - 16,stopper (for a wedge 12) - 16,

срезное кольцо (для клина 12) - 17.shear ring (for wedge 12) - 17.

Верхний якорь (пакера 1) - 18.The top anchor (packer 1) is 18.

Клетка (для якоря 18 на вале 3) - 19.Cage (for anchor 18 on shaft 3) - 19.

Подпружиненные сухари (якоря 18 в клетке 19) - 20.Spring loaded crackers (anchors 18 in cage 19) - 20.

Подвижный клин (якоря 18) - 21,Moving wedge (anchors 18) - 21,

срезные винты (для фиксации клетки 19 на клине 21) - 22.shear screws (for fixing the cell 19 on the wedge 21) - 22.

Упругое кольцо (над якорем 18 для защиты сухарей 20) - 23,The elastic ring (above the anchor 18 to protect the crackers 20) - 23,

храповой механизм (препятствует «отдаче» кольца 23) - 24.ratchet mechanism (prevents the "return" of the ring 23) - 24.

Уплотнители (между клином 21 и цилиндром 6) - 25.Seals (between wedge 21 and cylinder 6) - 25.

Клапанный узел 2 включает:Valve assembly 2 includes:

Кронштейн (на вале 3) - 26.Bracket (on shaft 3) - 26.

Седло (на кронштейне 26) - 27,Saddle (on bracket 26) - 27,

Шарик (для седла 27) - 28.Ball (for saddle 27) - 28.

Пакерное устройство для глубоких скважин с высоким пластовым давлением включает гидравлический пакер 1 и клапанный узел 2.The packer device for deep wells with high reservoir pressure includes a hydraulic packer 1 and valve assembly 2.

Гидравлический пакер 1 содержит вал 3, гильзу 4, цилиндр 6, нижний 7 и верхний 18 якори, уплотнители 25.The hydraulic packer 1 contains a shaft 3, a sleeve 4, a cylinder 6, a lower 7 and an upper 18 anchors, seals 25.

Гильза 4 установленана на вале 3 с возможностью фиксации на нем посредством срезных винтов 5.The sleeve 4 is mounted on the shaft 3 with the possibility of fixing on it by means of shear screws 5.

Нижний якорь 7 выполнен с подпружиненными сухарями 8, подвижным 9 и неподвижным 12 клиньями.The lower anchor 7 is made with spring-loaded crackers 8, movable 9 and fixed 12 wedges.

Подвижный клин 9 снабжен пружинным фиксатором 10, расположенным между ним и цилиндром 6, и пружинным фиксатором 11, расположенным между ним и гильзой 4 (фиг.3).The movable wedge 9 is equipped with a spring clip 10 located between it and the cylinder 6, and a spring clip 11 located between it and the sleeve 4 (figure 3).

Подвижный клин 9 расположен между валом 3 и цилиндром 6.A movable wedge 9 is located between the shaft 3 and the cylinder 6.

Неподвижный клин 12 установлен на вале 3.Fixed wedge 12 is mounted on shaft 3.

Внутри вала 3, в месте размещения неподвижного клина 12, выполнена втулка 13, в канавке 14 которой установлены срезные винты 15, фиксирующие втулку 13 относительно вала 3, и установлен стопор 16, препятствующий освобождению неподвижного клина 12, и дополнительно установлено срезное кольцо 17, препятствующее освобожнению неподвижного клина 12 минуя стопор 16 (фиг.4).Inside the shaft 3, at the location of the fixed wedge 12, a sleeve 13 is made, in the groove 14 of which there are shear screws 15 that fix the sleeve 13 relative to the shaft 3, and a stopper 16 is installed that prevents the release of the stationary wedge 12, and an additional shear ring 17 is installed that prevents the release of the fixed wedge 12 bypassing the stopper 16 (figure 4).

Подпружиненные сухари 8 установлены между подвижным 9 и неподвижным 12 клиньями.Spring-loaded crackers 8 are installed between the movable 9 and the stationary 12 wedges.

Верхний якорь 18 выполнен с подпружиненными сухарями 20 и подвижным клином 21.The upper anchor 18 is made with spring-loaded crackers 20 and a movable wedge 21.

Подпружиненные сухари 20 установлены в клетке 19. Подвижный клин 21 имеет возможность фиксации клетки 19 на нем с помощью срезных винтов 22.Spring-loaded crackers 20 are installed in the cage 19. The movable wedge 21 has the ability to fix the cage 19 on it using shear screws 22.

Уплотнители 25 расположены между подвижным клином 21 верхнего якоря 18 и цилиндром 6.Seals 25 are located between the moving wedge 21 of the upper armature 18 and the cylinder 6.

Цилиндр 6 установлен на вале 3.Cylinder 6 is mounted on shaft 3.

Над верхним якорем 18 установлено упругое кольцо 23 для защиты его подпружиненных сухарей 20. Упругое кольцо 23 сопряжено с храповым механизмом 24, который препятствует «отдаче» кольца 23 (фиг.2).Above the upper armature 18, an elastic ring 23 is installed to protect its spring-loaded crackers 20. The elastic ring 23 is coupled to a ratchet mechanism 24, which prevents the "return" of the ring 23 (figure 2).

Клапанный узел 2 выполнен в виде седла 27 для шарика 28, закрепленного на вале 3 посредством кронштейна 26 и зафиксированного срезными винтами.The valve assembly 2 is made in the form of a seat 27 for the ball 28, mounted on the shaft 3 by means of an arm 26 and fixed with shear screws.

Работу с пакерным устройством осуществляют следующим образом.Work with a packer device as follows.

После спуска пакерного устройства до необходимой глубины, бросают шарик 28 в колонну труб, который падает в седло 27, после чего производят подачу жидкости в трубы.After lowering the packer device to the required depth, throw the ball 28 into the pipe string, which falls into the saddle 27, after which fluid is supplied to the pipes.

Под действием подаваемой в трубы жидкости подвижный клин 9 нижнего якоря 7 перемещается в сторону неподвижного клина 12 нижнего якоря 7 и отжимает подпружиненные сухари 8 к стенке трубы эксплуатационной колонны.Under the action of the fluid supplied to the pipes, the movable wedge 9 of the lower armature 7 moves toward the fixed wedge 12 of the lower armature 7 and presses the spring loaded crackers 8 against the wall of the production casing pipe.

Когда подпружиненные сухари 8 нижнего якоря 7 зафиксируются на стенке эксплуатационной колонны, движение подвижного клина 9 нижнего якоря 7 прекратится, но начнется движение цилиндра 6 совместно с уплотнителями 25 и подвижным клином 21 верхнего якоря 18 по валу 3 в сторону упругого кольца 23, которое будет деформироваться, уплотнит зазор между гидравлическим пакером 1 и стенкой эксплуатационной колонны и будет защищать подпружиненные сухари 20 верхнего якоря 18 от механических примесей.When the spring-loaded crackers 8 of the lower armature 7 are fixed on the wall of the production casing, the movement of the movable wedge 9 of the lower armature 7 will stop, but the movement of the cylinder 6 together with the seals 25 and the movable wedge 21 of the upper armature 18 along the shaft 3 towards the elastic ring 23 will begin, which will deform , seals the gap between the hydraulic packer 1 and the wall of the production string and will protect the spring-loaded crackers 20 of the upper armature 18 from mechanical impurities.

Дальнейшее перемещение цилиндра 6 совместно с уплотнителями 25 и подвижным клином 21 верхнего якоря 18 приведет к срезу срезных винтов 22 и вдавливанию подвижным клином 21 подпружиненных сухарей 20 в стенку трубы эксплуатационной колонны.Further movement of the cylinder 6 together with the seals 25 and the moving wedge 21 of the upper armature 18 will lead to the shear screws 22 being cut off and the spring wedges 20 being pressed by the moving wedge 21 into the pipe wall of the production casing.

В момент между срезом винтов 22 и касанием подвижным клином 22 верхнего якоря 18 подпружиненных сухарей 20, храповой механизм 24 препятствует «отдаче» упругого кольца 23, тем самым предохраняя от разуплотнения в этот момент. После этого произойдет деформация уплотнителей 25, которые уплотнят зазор между гидравлическим пакером 1 и стенкой эксплуатационной колонны.At the moment between the cutoff of the screws 22 and the movable wedge 22 touching the upper anchor 18 of the spring loaded crackers 20, the ratchet mechanism 24 prevents the elastic ring 23 from “giving up”, thereby preventing decompression at this moment. After this, deformation of the seals 25 will occur, which will seal the gap between the hydraulic packer 1 and the wall of the production string.

С окончанием запакеровки, одновременно, происходит фиксация цилиндра 6 относительно подвижного клина 9 нижнего якоря 7 пружинным фиксатором 10 и фиксация подвижного клина 9 нижнего якоря 7 относительно гильзы 4 пружинным фиксатором 11. При продолжении повышения давления жидкости срезается седло 27 на кронштейне 26 и седло 27 вместе с шариком 28 падает на забой скважины.With the end of the packing, at the same time, the cylinder 6 is fixed relative to the movable wedge 9 of the lower armature 7 with a spring clip 10 and the movable wedge 9 of the lower armature 7 is fixed to the sleeve 4 by the spring clamp 11. With continued increase in fluid pressure, the seat 27 on the bracket 26 and the seat 27 are cut together with a ball 28 falls on the bottom of the well.

Пакерное устройство установлено и готово к работе.The packer device is installed and ready to go.

При этом упругое кольцо 23 закрывает зазор между пакерным устройством и скважиной, не допуская возможности осаждения механических примесей на подпружиненные сухари 20 верхнего якоря 18, что увеличивает надежность их работы при срыве.At the same time, the elastic ring 23 closes the gap between the packer device and the well, preventing the possibility of deposition of mechanical impurities on the spring loaded crackers 20 of the upper armature 18, which increases the reliability of their operation in case of failure.

Уплотнители 25 одновременно уплотняют как вал 3, так и стенку эксплуатационной колонны скважины, изолируя надпакерное пространство от забоя скважины, и тем самым увеличивается надежность уплотнения за счет увеличения площади уплотнения вала 3 с созданием предварительного сжатия уплотнителей 25.Sealers 25 simultaneously seal both the shaft 3 and the wall of the production casing of the well, isolating the over-packer space from the bottom of the well, and thereby increasing the reliability of the seal by increasing the area of the seal of the shaft 3 with the creation of a preliminary compression of the seals 25.

В случае превышения осевой нагрузки, позволяющей срезать винты 5, срыва пакерного устройства не будет, так как срезное кольцо 17, рассчитанное на многократно большее усилие, не позволит этого сделать, что также увеличивает надежность работы пакерного устройства.If the axial load that allows you to cut the screws 5 is exceeded, there will be no disruption of the packer device, since the shear ring 17, designed for a much larger force, will not allow this, which also increases the reliability of the packer device.

Кроме этого, в процессе работы пакерного устройства подпружиненные сухари 8 нижнего якоря 7 удерживают вал 3 пакерного устройства от действующих на него нагрузок - давления добываемого флюида, веса лифтовой колонны труб, усилия натяжения лифтовой колонны. Подпружиненные сухари 20 верхнего пакера 18 принимают на себя нагрузку от давления флюида на уплотнители 25, а это значительно снижает нагрузку на вал 3, повышая надежность работы пакерного устройства при больших пластовых давлениях.In addition, during the operation of the packer device, spring-loaded crackers 8 of the lower anchor 7 hold the shaft 3 of the packer device against the loads acting on it — the pressure of the produced fluid, the weight of the pipe tubing, the tension of the tubing. Spring loaded crackers 20 of the upper packer 18 take the load from the fluid pressure on the seals 25, and this significantly reduces the load on the shaft 3, increasing the reliability of the packer device at high reservoir pressures.

Подъем пакерного устройства осуществляется специальным инструментом (не показан), в задачу которого входит захват втулки 13, срез винтов 15 и перемещение втулки 13 вверх, вдоль оси вала 3. После этого натяжением колонны труб вал 3 перемещается и на гильзе 4 срезаются винты 5. Вал 3 перемещается до упора срезного кольца 17 в неподвижный клин 12 нижнего якоря 7.The raising of the packer device is carried out by a special tool (not shown), the task of which is to capture the sleeve 13, cut the screws 15 and move the sleeve 13 up along the axis of the shaft 3. After that, pulling the pipe string, the shaft 3 moves and the screws 5 are cut off on the sleeve 4. 3 moves to the stop of the shear ring 17 into a fixed wedge 12 of the lower armature 7.

Срезное кольцо 17 не срезается, а смещается и задавливает стопоры 16 в свободное пространство втулки 13, давая возможность дальнейшего перемещения вала 3 для распакеровки пакерного устройства.The shear ring 17 is not cut off, but is displaced and pushes the stoppers 16 into the free space of the sleeve 13, making it possible to further move the shaft 3 to unpack the packer device.

Дальнейшее натяжение вала 3 обеспечивает вывод гильзы 4 из зацепления с неподвижным клином 12 нижнего якоря 7, последовательно происходит освобождение подпружиненных сухарей 20 верхнего якоря 18 от действия на них подвижного клина 21 верхнего якоря 18, освобождение уплотнителей 25, а затем смещение неподвижного клина 12 нижнего якоря 7, освобождающего подпружиненные сухари 8 нижнего якоря 7.Further tension of the shaft 3 ensures that the sleeve 4 is disengaged from the fixed wedge 12 of the lower armature 7, the spring-loaded crackers 20 of the upper armature 18 are subsequently released from the action of the movable wedge 21 of the upper arm 18, the seals 25 are released, and then the fixed wedge 12 of the lower arm is displaced 7, releasing spring-loaded crackers 8 of the lower anchor 7.

Пакерное устройство поднимают.The packer device is raised.

В том случае, когда не удалось, по каким-то причинам, переместить втулку 13, чтобы дать возможность стопорам 16 позволить осевое перемещение срезному кольцу 17, подъем пакерного устройства можно осуществить аварийным способом - натяжением вала 3 усилием, превышающим прочность срезного кольца 17, на которое оно выбрано первоначально.In the case when it was not possible, for some reason, to move the sleeve 13 to allow the stoppers 16 to allow axial movement of the shear ring 17, the lifting of the packer device can be carried out in an emergency way - by tightening the shaft 3 with an force exceeding the strength of the shear ring 17, which one it was originally selected.

При этом сначала срезаются винты 5, освобождая вал 3 относительно гильзы 4. Однако при дальнейшем натяжении труб вал 3 перемещается только до упора неподвижного клина 12 нижнего якоря 7 в срезное кольцо 17 на вале 3, что не приводит к распакеровке.In this case, the screws 5 are first cut off, freeing the shaft 3 relative to the sleeve 4. However, with further tension of the pipes, the shaft 3 moves only to the stop of the fixed wedge 12 of the lower armature 7 in the shear ring 17 on the shaft 3, which does not lead to unpacking.

Затем при натяжении труб, на которых спускалось пакерное устройство с усилием гораздо большим чем то, которого хватило на срез винтов 5, но достаточным для среза кольца 17, срезное кольцо 17 срезается и освобождает вал 3 относительно неподвижного клина 12 нижнего якоря 7.Then, when tensioning the pipes on which the packer device descended with a force much greater than that which was enough to cut the screws 5, but sufficient to cut off the ring 17, the shear ring 17 is cut off and releases the shaft 3 relative to the fixed wedge 12 of the lower armature 7.

Дальнейший процесс по подъему пакерного устройства повторяет штатный способ по подъему после освобождения вала 3 относительно неподвижного клина 12 нижнего якоря 7 и гильзы 4.The further process of lifting the packer device repeats the regular method of lifting after releasing the shaft 3 relative to the fixed wedge 12 of the lower armature 7 and the sleeve 4.

Сложность работ в глубоких скважинах с высоким пластовым давлением или в скважинах с большими температурными изменениями лифта без теплового компенсатора заключается в больших осевых нагрузках, как по направлению к забою, так и по направлению к устью.The difficulty in working in deep wells with high reservoir pressure or in wells with large temperature changes in the elevator without a heat compensator lies in large axial loads, both towards the bottom and towards the mouth.

Наличие втулки 13, взаимодействующей со стопорами 16 и срезным кольцом 17 и препятствующей освобождению вала 3 относительно неподвижного клина 12 нижнего якоря 7 существенно повышает надежность, т.к. позволяет воспринимать большие осевые нагрузки на вал 3 пакерного устройства по направлению от забоя к устью.The presence of the sleeve 13, interacting with the stoppers 16 and the shear ring 17 and preventing the release of the shaft 3 relative to the stationary wedge 12 of the lower armature 7, significantly increases reliability, because allows you to perceive large axial loads on the shaft 3 of the packer device in the direction from the bottom to the mouth.

Наличие пружинного фиксатора 11 повышает надежность при осевых нагрузках на вал 3 от устья к забою, т.к. при нагрузке на вал 3 от устья к забою, с помощью пружинного фиксатора 11 происходит еще большее вдавливание подпружиненных сухарей 8 нижнего якоря 7 в трубу эксплуатационной колонны.The presence of a spring clip 11 increases reliability with axial loads on the shaft 3 from the mouth to the bottom, because when the load on the shaft 3 from the mouth to the bottom, with the help of a spring retainer 11 there is an even greater indentation of the spring-loaded crackers 8 of the lower armature 7 into the production casing pipe.

Наличие подпружиненных сухарей 20 верхнего якоря 18 и упругого кольца 23, которое защищает подпружиненные сухари 20 от механических примесей, повышает надежность т.к. защищает уплотнители 25 от осевых нагрузок и препятствует разуплотнению зазора между гидравлическим пакером 1 и эксплуатационной колонной. А наличие храпового механизма 24 препятствует разуплотнению упругого кольца 23 в момент среза винтов 22 при установке пакерного устройства в скважине.The presence of spring loaded crackers 20 of the upper armature 18 and an elastic ring 23, which protects the spring loaded crackers 20 from mechanical impurities, increases reliability since protects the seals 25 from axial loads and prevents the gap from softening between the hydraulic packer 1 and the production string. And the presence of a ratchet mechanism 24 prevents the softening of the elastic ring 23 at the time of cutting the screws 22 when installing the packer device in the well.

Конструкция пакерного устройства, при которой уплотнители 25 находятся непосредственно на вале 3, с креплением гильзы 4 на вале 3, когда нет необходимости в использовании уплотнительных резиновых колец над уплотнителями 25, повышает надежность пакера 1, т.к. отсутствует взаимодействие резиновых уплотнительных колец с агрессивной средой.The design of the packer device, in which the seals 25 are located directly on the shaft 3, with the sleeve 4 mounted on the shaft 3, when there is no need to use rubber sealing rings over the seals 25, increases the reliability of the packer 1, because there is no interaction of rubber o-rings with an aggressive environment.

Предложенное пакерное устройство, включает узлы и детали, широко применяемое в нефтегазодобывающей промышленности, и проведение опытных испытаний обусловливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промышленная применимость».The proposed packer device includes components and parts that are widely used in the oil and gas industry, and pilot testing determines, according to the applicant, its compliance with the criterion of "industrial applicability".

Claims (1)

Пакерное устройство для глубоких скважин с высоким пластовым давлением, включающее гидравлический пакер, содержащий вал, гильзу, установленную на вале, цилиндр, уплотнители, нижний якорь с подвижным клином и неподвижным клином, установленным на вале, с подпружиненными сухарями, установленными между подвижным и неподвижным его клиньями, и клапанный узел в виде седла для шарика, закрепленного на вале посредством кронштейна и зафиксированного срезными винтами, отличающееся тем, что пакерное устройство содержит верхний якорь с подпружиненными сухарями, установленный в клетке, с подвижным клином, имеющим возможность фиксации клетки на нем с помощью срезных винтов, и гильза имеет возможность фиксации на вале с помощью срезных винтов, и подвижный клин нижнего якоря снабжен пружинными фиксаторами, расположенными между ним и цилиндром и между ним и гильзой соответственно, а внутри вала в месте размещения неподвижного клина нижнего якоря выполнена втулка, в канавке которой установлены срезные винты, фиксирующие втулку относительно вала, и установлен стопор, препятствующий освобождению неподвижного клина нижнего якоря, и дополнительно установлено срезное кольцо, препятствующее освобожнению неподвижного клина нижнего якоря минуя стопор, при этом над верхним якорем установлено упругое кольцо для защиты его подпружиненных сухарей, сопряженное с храповым механизмом, уплотнители расположены между подвижным клином верхнего якоря и цилиндром, который установлен на вале, а подвижный клин нижнего якоря расположен между валом и цилиндром.
Figure 00000001
A packer device for deep wells with high reservoir pressure, including a hydraulic packer containing a shaft, a sleeve mounted on the shaft, a cylinder, seals, a lower anchor with a movable wedge and a fixed wedge mounted on the shaft, with spring-loaded crackers installed between the movable and the fixed wedges, and a valve assembly in the form of a saddle for a ball mounted on a shaft by means of an arm and fixed with shear screws, characterized in that the packer device comprises an upper arm with a spring it is installed in the cage with a movable wedge having the ability to fix the cage on it using shear screws, and the sleeve has the ability to be fixed on the shaft with shear screws, and the movable wedge of the lower armature is equipped with spring clips located between it and the cylinder and between sleeve and sleeve, respectively, and inside the shaft at the location of the fixed wedge of the lower anchor, a sleeve is made, in the groove of which shear screws are installed that fix the sleeve relative to the shaft, and a stopper is installed that prevents the motion of the fixed wedge of the lower anchor, and an additional shear ring is installed that prevents the release of the fixed wedge of the lower anchor bypassing the stopper, while an elastic ring is installed above the upper arm to protect its spring-loaded crackers, coupled with a ratchet mechanism, seals are located between the movable wedge of the upper arm and the cylinder, which is mounted on the shaft, and the movable wedge of the lower anchor is located between the shaft and the cylinder.
Figure 00000001
RU2012125697/03U 2012-06-19 2012-06-19 PACKING DEVICE FOR DEEP WELLS WITH HIGH LAYER PRESSURES RU122432U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012125697/03U RU122432U1 (en) 2012-06-19 2012-06-19 PACKING DEVICE FOR DEEP WELLS WITH HIGH LAYER PRESSURES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012125697/03U RU122432U1 (en) 2012-06-19 2012-06-19 PACKING DEVICE FOR DEEP WELLS WITH HIGH LAYER PRESSURES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU122432U1 true RU122432U1 (en) 2012-11-27

Family

ID=49255255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012125697/03U RU122432U1 (en) 2012-06-19 2012-06-19 PACKING DEVICE FOR DEEP WELLS WITH HIGH LAYER PRESSURES

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU122432U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2691416C1 (en) * 2018-10-29 2019-06-13 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") Combined casing sealant for underwater wells

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2691416C1 (en) * 2018-10-29 2019-06-13 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") Combined casing sealant for underwater wells

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104074491A (en) Oil pipe bridge plug
US10161232B2 (en) Lift valve with bellow hydraulic protection and chatter reduction
RU2539451C1 (en) Inertial mechanical packer with cable lead-in (versions)
RU2366798C1 (en) Hydraulic packer
RU122432U1 (en) PACKING DEVICE FOR DEEP WELLS WITH HIGH LAYER PRESSURES
RU68055U1 (en) HYDRAULIC PACKER (OPTIONS)
RU158674U1 (en) PACKER
RU2695734C1 (en) Reinforced well combined composite seal for conductor and technical pipe string
RU138428U1 (en) MECHANICAL DOUBLE PACKER
RU143203U1 (en) DEVICE FOR TESTING A PUMP AND COMPRESSOR PIPE COLUMN
US10392884B2 (en) Pressure set liner hanger/packer without tubing wall port
RU162662U1 (en) DRILLABLE PACKER PLUG
RU47956U1 (en) OPERATION COLUMN INSULATION SYSTEM
RU107821U1 (en) PACKER DRILLED
RU92460U1 (en) DEVICE FOR SEALING THE INTER-TUBE SPACE PAKER BIK-700
RU96910U1 (en) PACKER SUSPENSION
RU120998U1 (en) PACKER WITH VALVE
RU163640U1 (en) CASING REPAIR DEVICE
CN110685625B (en) Hydraulic roof-proof anti-drop tool
RU149445U1 (en) HIGH BORE PRESSURE PACKER
RU79617U1 (en) PACKING DEVICE FOR LIQUID TREATMENT OF THE FORMATION IN THE LATERAL TORKS OF WELLS
RU84913U1 (en) HYDRAULIC-INSTALLABLE DRILLABLE PACKER
RU2582613C1 (en) Packer with expandable nozzle for separation and sealing of production string
RU165205U1 (en) PACKER LATERAL HYDROMECHANICAL WITH BATTERY VALVE
RU78857U1 (en) PACKER PUSHED