RU128240U1

RU128240U1 - PACKING DEVICE FOR EXTRA CENSING

Info

Publication number: RU128240U1
Application number: RU2012107843/03U
Authority: RU
Inventors: Айрат Рафкатович Рахманов; Миргазиян Закиевич Тазиев; Тимур Ильдусович Галиев; Дамир Сагитович Сафиуллин; Рустэм Фахрасович Набиуллин; Рим Салихович Губаев; Юрий Николаевич Бусаров
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2012-03-01
Filing date: 2012-03-01
Publication date: 2013-05-20

Abstract

Пакерующее устройство дополнительной обсадной колонны, содержащее пакер, включающий в себя корпус с размещенной на его поверхности эластичной манжетой, подвижный клиновой цилиндр, связанный с приводом, выполненным в виде опорной втулки, расположенной внутри его корпуса, уплотнительные и срезные элементы, упор, переводник, отличающееся тем, что ниже привода в корпусе пакера размещено опрессовочное седло, присоединенное к нему срезными элементами и снабженное обратным клапаном, пропускающим снизу вверх, при этом привод снабжен посадочным седлом под шар, сбрасываемый с устья скважины после опрессовки.A packer device for an additional casing string, comprising a packer comprising a housing with an elastic sleeve located on its surface, a movable wedge cylinder connected to a drive made in the form of a support sleeve located inside its housing, sealing and shear elements, an abutment, an adapter, different the fact that below the actuator in the packer housing there is a crimping seat, connected to it by shear elements and equipped with a check valve, passing from bottom to top, while the drive is equipped with landing m saddle under the ball, discharged from the wellhead after crimping.

Description

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно, к средствам защиты обсадных колонн от воздействия высокого давления и может найти применение при спуске дополнительных обсадных колонн в скважины, обсадные колонны которых пришли в негодность.The proposal relates to the oil and gas industry, namely, to protect casing strings from high pressure and can be used when running additional casing strings into wells, the casing strings of which have become unusable.

Известно пакерующее устройство (свидетельство на полезную модель. РФ №26075, МПК 7 Е21В 33/12, опубл. БИ №31 от 10.11. 2002 г.), содержащее основной пакер, включающий корпус с размещенной на его наружной поверхности эластичной манжетой, подвижной клиновой цилиндр, связанный с приводом, срезные и уплотнительные элементы и упоры, при этом устройство снабжено дополнительным пакером, состоящим из корпуса, соединенного через переводник с корпусом основного пакера, с надетой на него эластичной манжетой, подвижным клиновым цилиндром, образующим с корпусом и уступом на его наружной поверхности гидрокамеру, соединенную через радиальные каналы в корпусе с внутритрубным пространством.A packing device is known (certificate for a utility model. RF No. 26075, IPC 7 ЕВВ 33/12, publ. BI No. 31 dated 10.11. 2002), comprising a main packer comprising a housing with an elastic cuff placed on its outer surface, a movable wedge a cylinder associated with the drive, shear and sealing elements and stops, while the device is equipped with an additional packer, consisting of a housing connected via an adapter to the main packer housing, with an elastic sleeve worn on it, a movable wedge cylinder forming with the housing and Stepping on its outer surface gidrokameru connected via radial channels in the housing-pipe space.

Недостатком данного устройства является то, что конструкция пакерующего устройства не позволяет непосредственно перед запакеровкой произвести опрессовку дополнительной обсадной колонны (ДОК) на необходимое давление без дополнительных спуско-подъмных операций оборудования (например, пакера).The disadvantage of this device is that the design of the packer device does not allow immediately before packing to test the additional casing (DOK) at the required pressure without additional tripping operations of the equipment (for example, the packer).

Наиболее близким по технической сущности является пакерующее устройство (патент РФ на полезную модель. №41078, МПК 7 Е21В 33/12, опубл. БИ №28 от 10.10.2004 г.), содержащее уплотнительные элементы и упоры, основной и дополнительный пакеры, каждый из которых включает в себя корпус с размещенной на его поверхности эластичной манжетой, подвижный клиновой цилиндр, при этом подвижный клиновый цилиндр основного пакера связан с приводом, а подвижный клиновой цилиндр дополнительного пакера снабжен гидрокамерой, образованной между ним и корпусом дополнительного пакера с уступом на его наружной поверхности, причем гидрокамера сообщена каналами с внутренним пространством, при этом корпус дополнительного пакера присоединен сверху к корпусу основного пакера через переводник, при этом привод подвижного клинового цилиндра основного пакера выполнен в виде опорной втулки, расположенной внутри его корпуса, а корпус дополнительного пакера снабжен опрессовочным седлом, присоединенным к его корпусу срезными элементами выше каналов.The closest in technical essence is a packing device (RF patent for utility model. No. 41078, IPC 7 ЕВВ 33/12, publ. BI No. 28 of 10.10.2004), containing sealing elements and stops, main and additional packers, each of which includes a housing with an elastic cuff located on its surface, a movable wedge cylinder, the movable wedge cylinder of the main packer is connected to the drive, and the movable wedge cylinder of the additional packer is equipped with a hydraulic chamber formed between it and the additional housing of the packer with a step on its outer surface, and the hydrochamber is connected by channels with the internal space, while the housing of the additional packer is connected to the main packer body from above through an adapter, while the drive of the moving wedge cylinder of the main packer is made in the form of a support sleeve located inside its body, and the body of the additional packer is equipped with a pressure testing seat attached to its body by shear elements above the channels.

Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:

- во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;- firstly, the complexity of the design, due to the large number of nodes and parts;

- во-вторых, низкая надежности запакеровки, поскольку привод и опрессовочное седло зависимы друг от друга, то есть привод срабатывает только после взаимодействия с опрессовочным узлом после осевого смещения вниз последнего, в процесс которого возможна потеря герметичности опрессовочного узла.- secondly, the low reliability of the packing, since the drive and the pressure seat are dependent on each other, that is, the drive only works after interacting with the pressure unit after an axial downward movement of the latter, during which loss of tightness of the pressure unit is possible.

Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции, а также повышение надежности запакеровки устройства за счет не зависимой работы друг от друга привода и опрессовочного узла.The technical task of the utility model is to simplify the design, as well as to increase the reliability of the device packaging due to the independent operation of the drive and the crimping unit.

Поставленная техническая задача решается пакерующим устройством дополнительной обсадной колонны, содержащим пакер, включающий в себя корпус с размещенной на его поверхности эластичной манжетой, подвижный клиновой цилиндр, связанный с приводом, выполненным в виде опорной втулки, расположенной внутри его корпуса, уплотнительные и срезные элементы, упор, переводник.The stated technical problem is solved by a packer device of an additional casing string containing a packer, comprising a housing with an elastic sleeve located on its surface, a movable wedge cylinder connected to a drive made in the form of a support sleeve located inside its housing, sealing and shear elements, an emphasis , sub.

Новым является то, что ниже привода в корпусе пакера размещено опрессовочное седло, присоединенное к нему срезными элементами и снабженное обратным клапаном, пропускающим снизу вверх, при этом привод снабжен посадочным седлом под шар, сбрасываемый с устья скважины после опрессовки.What is new is that below the actuator in the packer housing there is a crimping seat, connected to it by shear elements and equipped with a check valve that passes from the bottom up, while the actuator is equipped with a seating seat for a ball, discharged from the wellhead after crimping.

На фигуре изображено предлагаемого устройства в продольном разрезе.The figure shows the proposed device in longitudinal section.

Устройство содержит пакер, состоящий из корпуса 1 и находящихся на нем подвижного клинового цилиндра 2, стопорного кольца 3, эластичной манжеты 4, упора 5 со срезным элементом 6 и навернутой на конце корпуса 1 опоры 7.The device comprises a packer consisting of a housing 1 and a movable wedge cylinder 2, a retaining ring 3, an elastic sleeve 4, a stop 5 with a shear element 6 and a support 7 screwed on to the end of the housing 1, located on it.

Корпус 1 выполнен с продольными сквозными пазами 8 и зубчатыми насечками 9 на внутренней поверхности. Внутри корпуса 1 установлен привод 10, выполненный в виде опорной втулки. Привод 10 оснащен посадочным седлом 11 под сбрасываемый с устья шар 12. Привод 10 соединен посредством срезных элементов 13 с подвижным клиновым цилиндром 2, который в свою очередь с помощью срезного элемента 14, соединен с переводником 15.The housing 1 is made with longitudinal through grooves 8 and serrated notches 9 on the inner surface. Inside the housing 1, a drive 10 is installed, made in the form of a support sleeve. The actuator 10 is equipped with a landing seat 11 for a ball 12 discharged from the mouth. The actuator 10 is connected by means of shear elements 13 to a movable wedge cylinder 2, which, in turn, is connected to a sub 15 by means of a shear element 14.

Ниже привода 10 в корпусе пакера размещено опрессовочное седло 16, присоединенное к нему срезными элементами 17 и снабженное обратным клапаном 18 пропускающим снизу вверх.Below the actuator 10, a compression saddle 16 is attached to the packer body, attached to it by shear elements 17 and equipped with a check valve 18 which allows transmission from the bottom up.

С целью исключения несанкционированных перетоков жидкости в процессе работы пакерующего устройства сопрягаемые поверхности снабжены уплотнительными элементами 19 и 20.In order to exclude unauthorized fluid flows during the operation of the packer, the mating surfaces are provided with sealing elements 19 and 20.

Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.

Пакерующее устройство дополнительной обсадной колонны посредством переводника 15 закрепляют на конце ДОК 21 (см. фиг.) и спускают во внутрь обсадной колонны, которая является непригодной для дальнейшей эксплуатации (на фиг. не показано), с таким расчетом, чтобы оно находилось на расстоянии 10-15 м от продуктивного пласта. При необходимости к опоре 7, навернутой на нижний конец корпуса 1 присоединяют хвостовик (на фиг. не показано).The packer device of the additional casing by means of an adapter 15 is fixed at the end of the DOK 21 (see Fig.) And lowered into the casing, which is unsuitable for further operation (not shown in Fig.), So that it is at a distance of 10 -15 m from the reservoir. If necessary, a shank is attached to the support 7 screwed onto the lower end of the housing 1 (not shown in Fig.).

В процессе спуска устройства в обсадную колонну, находящаяся в ней жидкость перетекает снизу вверх сквозь обратный клапан 18 внутрь ДОК 21.In the process of lowering the device into the casing, the fluid inside it flows from the bottom up through the check valve 18 into the DOK 21.

Достигнув интервала запакеровки устройства ДОК 21 закрепляют на устье, а на ее верхний конец наворачивают колонную головку (на фиг. не показано).Having reached the packing interval, the DOK 21 devices are fixed to the mouth, and the column head is screwed onto its upper end (not shown in Fig.).

Доливают ДОК 21 технологической жидкостью и посредством насосного агрегата (на фиг. не показано) создают внутри ДОК 21 повышенное давление, необходимое для опрессовки ДОК 21 (например 10,0 МПа) и выдерживают необходимое время.Fill up the DOK 21 with the process fluid and use the pump unit (not shown in FIG.) To create inside the DOK 21 the increased pressure necessary for crimping the DOK 21 (for example, 10.0 MPa) and withstand the necessary time.

Убедившись в герметичности ДОК 21 вновь повышают в ней давление до тех пор, пока не разрушатся срезные элементы 17 (например 12,0 МПа), фиксирующие опрессовочное седло 16 в корпусе 1 ниже привода 10. В результате разрушения срезных элементов 17 опрессовочное седло с обратным клапаном 18 падают на забой скважины.Having ascertained the tightness of the DOK 21, they again increase the pressure in it until the shear elements 17 (for example, 12.0 MPa) that fix the pressure seat 16 in the housing 1 below the drive 10 are destroyed. As a result of the destruction of the shear elements 17, the pressure seat with a non-return valve 18 fall on the bottom of the well.

Далее разгерметизируют устье ДОК 21 и сбрасывают в нее шар 12, который через определенное время (зависит от материала шара 12 и глубины установки устройства) герметично садится на посадочное седло 11 привода 10 (см. фиг.).Next, the mouth of the DOK 21 is depressurized and the ball 12 is dropped into it, which after a certain time (depending on the material of the ball 12 and the installation depth of the device) seals tightly on the seat seat 11 of the actuator 10 (see. Fig.).

Теперь начинают запакеровку пакера. Для этого герметизируют устье скважины и вновь создают внутри ДОК 21 посредством насосного агрегата повышенное давление, под действием которого сначала разрушается срезной элемент 14, фиксирующий подвижный клиновой цилиндр 2 с переводником 15. Давление в ДОК 21 продолжают повышать, при этом подвижный клиновой цилиндр 2 перемещается вниз, дорнируя эластичную манжету 4, прижимая ее к стенкам обсадной колонны, непригодной для эксплуатации.Now begin packing the packer. To do this, seal the wellhead and again create inside the DOK 21 by means of a pump unit an increased pressure, under the influence of which the shear element 14, which fixes the movable wedge cylinder 2 with the sub 15, is first destroyed. The pressure in the DOK 21 continues to increase, while the movable wedge cylinder 2 moves down , turning the elastic cuff 4, pressing it to the walls of the casing, unsuitable for operation.

Процесс запакеровки продолжается до тех пор, пока под действием повышенного давления, воздействующего на привод 10, выполненный в виде опорной втулки, не разрушатся о нижнюю кромку продольных сквозных пазов 8 корпуса 1 срезные элементы 13.The packing process continues until under the influence of high pressure acting on the actuator 10, made in the form of a support sleeve, will not collapse on the lower edge of the longitudinal through grooves 8 of the housing 1 shear elements 13.

В результате привод 10 с шаром 12 падают на забой скважины, а стопорное кольцо 3 фиксирует подвижный клиновой цилиндр 2 на зубчатых насечках 9 корпуса 1 от обратного осевого перемещения. Процесс запакеровки окончен.As a result, the actuator 10 with the ball 12 fall on the bottom of the well, and the retaining ring 3 fixes the movable wedge cylinder 2 on the serrated notches 9 of the housing 1 from the reverse axial movement. The packing process is over.

После запакеровки колонную головку отворачивают, во внутрь ДОК 21 спускают насосно-компрессорные трубы (на фиг. не показано) с необходимым оборудование для дальнейшей эксплуатации скважины. После чего вновь герметизируют устье и запускают скважину в эксплуатацию.After packing, the column head is turned away, tubing pipes (not shown in Fig.) Are lowered into the DOK 21 with the necessary equipment for further well operation. After that, the mouth is again sealed and the well is put into operation.

Если необходимо поднять пакерующее устройство, делают натяжку ДОК 21 вверх, при этом разрушаются срезные элементы 6 фиксирующие упор 5 относительно корпуса. В результате упор 5 смещается вниз по корпусу 1, а подвижный клиновой цилиндры 2 выходят из соприкосновения с эластичной манжетой 4, после чего пакерующее устройство готово к подъему на поверхность.If it is necessary to raise the packing device, make the DOK 21 stretch upwards, while the shear elements 6 fixing the stop 5 relative to the housing are destroyed. As a result, the stop 5 is shifted down the housing 1, and the movable wedge cylinders 2 come out of contact with the elastic cuff 4, after which the packer is ready to rise to the surface.

Предлагаемое пакерующее устройство дополнительной обсадной колонны имеет простую конструкцию, а повышение надежности запакеровки достигается за счет не зависимой работы друг от друга привода и опрессовочного узла, что позволяет сократить время и снизить затраты на ремонт скважины.The proposed packer device for an additional casing string has a simple design, and an increase in the reliability of packing is achieved due to the independent operation of the drive and the crimping unit, which reduces the time and costs of well repair.

Claims

A packer device for an additional casing string, comprising a packer comprising a housing with an elastic sleeve located on its surface, a movable wedge cylinder connected to a drive made in the form of a support sleeve located inside its housing, sealing and shear elements, an abutment, an adapter, different the fact that below the actuator in the packer housing there is a crimping seat, connected to it by shear elements and equipped with a check valve, passing from bottom to top, while the drive is equipped with landing m saddle under the ball, discharged from the wellhead after crimping.