RU157380U1

RU157380U1 - UNIVERSAL PACKER

Info

Publication number: RU157380U1
Application number: RU2015116479/03U
Authority: RU
Inventors: Рашит Равилович Аухадеев; Расих Нафисович Файзуллин; Фарид Раисович Муртазин; Айрат Алмазович Халимов; Ильдус Закеевич Вафин; Алсу Ильдусовна Исмагилова
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2015-04-29
Filing date: 2015-04-29
Publication date: 2015-11-27

Abstract

Универсальный пакер, содержащий патрубок, скребок-заглушку, переводник с наружной резьбой, уплотнительный резиновый элемент, размещенный между упором в виде шайбы и внутренним уплотнителем с кольцевыми выточками, отличающийся тем, что на нижнем конце переводника имеется выступ в форме полого цилиндра, расположенного внутри патрубка с возможностью осевого перемещения и выполненного с двумя одинаковыми сквозными продольными пазами, расположенными на нижнем конце полого цилиндра и в полости, проходящей по оси этого цилиндра, причем внутренний уплотнитель с кольцевыми выточками расположен над резиновым уплотнительным элементом и выполнен с полым цилиндрическим удлинителем на верхнем конце, причем на верхнем конце удлинителя имеется внутренняя резьба и радиальное отверстие, расположенное ниже внутренней резьбы, причем удлинитель внутренней резьбой завернут на наружную резьбу переводника, причем упор в виде шайбы расположен под резиновым уплотнительным элементом, причем на патрубке под упором в виде шайбы просверлены по диаметру два отверстия, причем через отверстия патрубка и сквозные продольные пазы переводника проходит болт, снабженный гайкой на резьбовом конце, причем скребок-заглушка закреплена на нижний конец патрубка. A universal packer containing a nozzle, a plug-in scraper, an adapter with an external thread, a rubber sealing element located between the stop in the form of a washer and an internal seal with ring grooves, characterized in that a protrusion in the form of a hollow cylinder located inside the nozzle is located on the lower end of the adapter with the possibility of axial movement and made with two identical through longitudinal grooves located on the lower end of the hollow cylinder and in the cavity passing along the axis of this cylinder, and inside The lower seal with annular recesses is located above the rubber sealing element and is made with a hollow cylindrical extension cord at the upper end, and at the upper end of the extension cord there is an internal thread and a radial hole located below the internal thread, the extension cord being internally threaded onto the external thread of the sub in the form of a washer is located under the rubber sealing element, and on the nozzle under the stop in the form of a washer two holes are drilled in diameter, and through holes a bolt equipped with a nut at the threaded end passes through the pipe and through longitudinal grooves of the sub; moreover, the scraper plug is fixed to the lower end of the pipe.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для изоляции в скважине затрубного пространства от трубного. Известен пакер, содержащий уплотнительный узел, состоящий из деформируемого патрубка, эластичной манжеты и расширяющего элемента, взаимодействующего через срезной элемент с цилиндром, связанным с приводом, включающим шток. Внутренний диаметр расширяющего элемента выбран под наружный диаметр плунжера и снабжен кольцевым уступом, установленным на нижнем конце колонны насосно-компрессорных труб, и уплотнительными элементами для взаимодействия с внутренней стенкой расширяющего элемента (патент РФ 2184209, кл. МПК E21B 33/12, опубл. 27.06.2002). Недостатком данного технического решения являются сложность конструкции, работающей на гидравлическом принципе.The utility model relates to the oil industry, namely, devices for isolation in the well of the annular space from the pipe. Known packer containing a sealing unit, consisting of a deformable pipe, an elastic sleeve and an expanding element interacting through a shear element with a cylinder associated with the actuator including the rod. The inner diameter of the expansion element is selected for the outer diameter of the plunger and is equipped with an annular ledge mounted on the lower end of the tubing string and sealing elements for interaction with the inner wall of the expansion element (RF patent 2184209, class IPC E21B 33/12, publ. 27.06 .2002). The disadvantage of this technical solution is the complexity of the design, working on the hydraulic principle.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является универсальный пакер (патент РФ 52080 кл. МПК E21B 33/12, опубл. 10.12.2009, бюл. №34), содержащий патрубок, скребок-заглушку, переводник с наружной резьбой, уплотнительный резиновый элемент, размещенный между упором в виде шайбы и внутренним уплотнителем с кольцевыми выточками.The closest in technical essence to the proposed technical solution is a universal packer (RF patent 52080 class IPC E21B 33/12, publ. 10.12.2009, bull. No. 34), containing a pipe, a scraper plug, sub with external thread, rubber sealing an element placed between the stop in the form of a washer and an internal seal with annular recesses.

Недостатком данного технического решения является отсутствие возможности извлечения исправного уплотнительного резинового элемента вместе с пакером.The disadvantage of this technical solution is the inability to remove a working sealing rubber element together with the packer.

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение работоспособности универсального пакера с упором на забой.The objective of the proposed utility model is to increase the performance of a universal packer with emphasis on the face.

Поставленная задача решается тем, что в универсальном пакере, содержащем патрубок, скребок-заглушку, переводник с наружной резьбой, уплотнительный резиновый элемент, размещенный между упором в виде шайбы и внутренним уплотнителем с кольцевыми выточками, новым является то, что на нижнем конце переводника имеется выступ в форме полого цилиндра, расположенного внутри патрубка с возможностью осевого перемещения, и выполненного с двумя одинаковыми сквозными продольными пазами, расположенными на нижнем конце полого цилиндра и в полости, проходящей по оси этого цилиндра, причем внутренний уплотнитель с кольцевыми выточками расположен над резиновым уплотнительным элементом и выполнен с полым цилиндрическим удлинителем на верхнем конце, причем на верхнем конце удлинителя имеется внутренняя резьба и радиальное отверстие, расположенное ниже внутренней резьбы, причем удлинитель внутренней резьбой завернут на наружную резьбу переводника, причем упор в виде шайбы расположен под резиновым уплотнительным элементом, причем на патрубке под упором в виде шайбы просверлены по диаметру два отверстия, причем через отверстия патрубка и сквозные продольные пазы переводника проходит болт, снабженный гайкой на резьбовом конце, причем скребок-заглушка закреплена на нижний конец патрубка.The problem is solved in that in a universal packer containing a pipe, a scraper plug, an adapter with an external thread, a rubber sealing element located between the stop in the form of a washer and an internal seal with ring grooves, a new feature is that there is a protrusion on the lower end of the adapter in the form of a hollow cylinder located inside the nozzle with the possibility of axial movement, and made with two identical through longitudinal grooves located on the lower end of the hollow cylinder and in the cavity, seated along the axis of this cylinder, the inner seal with annular recesses located above the rubber sealing element and made with a hollow cylindrical extension at the upper end, and at the upper end of the extension there is an internal thread and a radial hole located below the internal thread, and the extension with an internal thread is screwed onto the external thread of the sub, and the stop in the form of a washer is located under the rubber sealing element, and on the nozzle under the stop in the form of a washer drilled according to the diameter two holes, and through the holes of the nozzle and through the longitudinal grooves of the sub passes a bolt equipped with a nut at the threaded end, and the scraper plug is fixed to the lower end of the nozzle.

На фиг. 1 изображен продольный разрез пакера. На фиг. 2 изображен продольный разрез пакера, поясняющий принцип его работы.In FIG. 1 shows a longitudinal section through a packer. In FIG. 2 shows a longitudinal section of a packer explaining the principle of its operation.

Пакер содержит патрубок 1, скребок-заглушку 2, переводник 3 с наружной резьбой, уплотнительный резиновый элемент 4, размещенный между упором 5 в виде шайбы и внутренним уплотнителем 6 с кольцевыми выточками. Скребок-заглушка 2 состоит из корпуса 7 с внутренней резьбой и стержня 8 с резьбой на нижнем конце. На стержень 8 установлены шайбы, между которыми находятся эластичные стержнеобразующие скребки 9. На конец стержня 8 завернута гайка 10. На нижнем конце переводника 3 имеется выступ 11 в форме полого цилиндра, расположенного внутри патрубка 1 с возможностью осевого перемещения. Выступ 11 выполнен с двумя одинаковыми сквозными продольными пазами 12, расположенными на нижнем конце полого цилиндра и в плоскости, проходящей по оси этого цилиндра. Внутренний уплотнитель 6 с кольцевыми выточками расположен над резиновым уплотнительным элементом 4 и выполнен с полым цилиндрическим удлинителем 13 на верхнем конце. На верхнем конце удлинителя 13 имеется внутренняя резьба и радиальное отверстие 14, расположенное ниже внутренней резьбы. Удлинитель 13 внутренней резьбой завернут на наружную резьбу переводника 3. Упор 5 в виде шайбы (далее - упор) расположен под резиновым уплотнительным элементом 4. На патрубке 1 под упором 5 в виде шайбы просверлены по диаметру два отверстия. Через эти отверстия патрубка 1 и сквозные продольные пазы 12 выступа 11 переводника 3 проходит болт 15, снабженный гайкой 16 на резьбовом конце. Скребок-заглушка 2 корпусом 7 закреплена на нижний конец патрубка 1.The packer contains a pipe 1, a scraper plug 2, a sub 3 with an external thread, a rubber sealing element 4 located between the stop 5 in the form of a washer and the inner seal 6 with ring grooves. The scraper-plug 2 consists of a housing 7 with an internal thread and a rod 8 with a thread at the lower end. Washers are installed on the rod 8, between which there are elastic rod-forming scrapers 9. A nut 10 is screwed onto the end of the rod 8. At the lower end of the sub 3 there is a protrusion 11 in the form of a hollow cylinder located inside the pipe 1 with the possibility of axial movement. The protrusion 11 is made with two identical through longitudinal grooves 12 located on the lower end of the hollow cylinder and in a plane passing along the axis of this cylinder. The inner seal 6 with annular recesses is located above the rubber sealing element 4 and is made with a hollow cylindrical extension 13 at the upper end. At the upper end of the extension cord 13 there is an internal thread and a radial hole 14 located below the internal thread. An extension cord 13 is screwed onto the external thread of the sub 3 by an internal thread. An abutment 5 in the form of a washer (hereinafter the abutment) is located under the rubber sealing element 4. Two holes are drilled in diameter under the abutment 5 in the form of a washer. Through these holes of the pipe 1 and the through longitudinal grooves 12 of the protrusion 11 of the sub 3 passes a bolt 15 provided with a nut 16 at the threaded end. The scraper-plug 2 housing 7 is fixed to the lower end of the pipe 1.

Универсальный пакер (далее - пакер) работает следующим образом. Он спускается в скважину на насосно-компрессорных трубах (на фигурах не показаны). В вертикальном положении пакера патрубок 1 вместе с упором 5 и резиновым уплотнительным элементом 4 удерживается от перемещения вниз болтом 15. Он упирается боковой стенкой на дно сквозных продольных пазов 12 выступа 11 переводника 3 (как изображено на фиг. 1). При движении пакера вниз стенки эксплуатационной колонны очищаются от примесей нефти скребком-заглушкой 2. Пакер опускается вниз до упора на забой. При этом скребок-заглушка 2 становится опорной точкой. Поэтому скребок-заглушка 2, патрубок 1 вместе с болтом 15, упором 5 и резиновым уплотнительным элементом 4 находятся в покое. Переводник 3 с выступом 11 и с полым цилиндрическим удлинителем 13 опускаются вниз. При этом внутренний уплотнитель 6 входит между внутренней стенкой резинового уплотнительного элемента 4 и наружной стенкой патрубка 1 и расширяет этот элемент 4 (изображено на фиг. 2) в радиальном направлении. В результате этого резиновый уплотнительный элемент 4 наружной боковой стенкой плотно прижимается к стенке эксплуатационной колонны и таким образом происходит герметизация трубного пространства над пакером от трубного пространства под пакером. При движении переводника 3 с выступом 11 и с полым цилиндрическим удлинителем 13 вниз, верхний конец патрубка 1 по пространству А между выступом 11 и полым цилиндрическим удлинителем 13 поднимается вверх, вытесняя воздух или жидкость с радиального отверстия 14. Затем верхний торец патрубка 1 упирается в переводник 3 и прекращается движение пакера вниз. В начале подъема пакера из скважины, патрубок 1 вместе с болтом 15, упором 5, скребком-заглушкой 2 и резиновым уплотнительным элементом 4 находятся в покое. В это время цилиндрический удлинитель 13 с внутренним уплотнителем 6 поднимаются вверх и этот уплотнитель 6 освобождается от резинового уплотнительного элемента 4. Резиновый уплотнительный элемент 4, во время выхода внутреннего уплотнителя из его полости, не поднимается вверх, т.к. его наружная стенка плотно прижата к стенке эксплуатационной колонны и на него сверху давит столб нефти или технологической жидкости. После освобождения резинового уплотнительного элемента 6 от внутреннего уплотнителя 4, этот уплотнительный элемент 6 уменьшается в диаметре, а дно сквозных продольных пазов 12 выступа 11 переводника 3 встречается с болтом 15. Он поднимает вверх патрубок 1 вместе с упором 5, скребком-заглушкой 2 и резиновым уплотнительным элементом 4.A universal packer (hereinafter referred to as a packer) operates as follows. He descends into the well on tubing (not shown in the figures). In the upright position of the packer, the pipe 1 together with the stop 5 and the rubber sealing element 4 is kept from moving downward by the bolt 15. It abuts against the side wall of the through longitudinal grooves 12 of the protrusion 11 of the sub 3 (as shown in Fig. 1). When the packer moves down, the walls of the production casing are cleaned of oil impurities by a damping scraper 2. The packer is lowered down to the stop on the bottom. In this case, the scraper-plug 2 becomes a reference point. Therefore, the scraper-plug 2, the pipe 1 together with the bolt 15, the stop 5 and the rubber sealing element 4 are at rest. The sub 3 with the protrusion 11 and with a hollow cylindrical extension 13 are lowered down. In this case, the inner seal 6 enters between the inner wall of the rubber sealing element 4 and the outer wall of the pipe 1 and expands this element 4 (shown in Fig. 2) in the radial direction. As a result of this, the rubber sealing element 4 with the outer side wall is tightly pressed against the wall of the production string and thus sealing the tube space above the packer from the tube space under the packer. When the sub 3 moves with the protrusion 11 and with the hollow cylindrical extension 13 downward, the upper end of the pipe 1 in space A between the protrusion 11 and the hollow cylindrical extension 13 rises up, displacing air or liquid from the radial hole 14. Then the upper end of the pipe 1 abuts the sub 3 and the packer moves down. At the beginning of the lift of the packer from the well, the pipe 1 together with the bolt 15, the stop 5, the scraper plug 2 and the rubber sealing element 4 are at rest. At this time, the cylindrical extension 13 with the inner seal 6 rises up and this seal 6 is released from the rubber sealing element 4. The rubber sealing element 4, while the inner seal is leaving its cavity, does not rise up, because its outer wall is tightly pressed against the wall of the production string and a column of oil or process liquid presses on top of it. After releasing the rubber sealing element 6 from the internal seal 4, this sealing element 6 decreases in diameter, and the bottom of the through longitudinal grooves 12 of the protrusion 11 of the sub 3 meets the bolt 15. It lifts the pipe 1 together with the stop 5, the scraper-plug 2 and the rubber sealing element 4.

При подъеме из скавжины предлагаемого универсального пакера резиновый уплотнительный элемент не выходит из строя и поэтому используется многократно. В прототипе же при выполнении этой операции резиновый уплотнительный элемент разрушается и не может использоваться повторно. Поэтому в предложенном универсальном пакере, по сравнению с прототипом, повышается работоспособность.When lifting from the well of the proposed universal packer, the rubber sealing element does not fail and is therefore used repeatedly. In the prototype, when performing this operation, the rubber sealing element is destroyed and cannot be reused. Therefore, in the proposed universal packer, compared with the prototype, increases efficiency.

Использованная информация: 1. Патент РФ 2184209, кл. МПК E21B 33/12, опубл. 27.06.2002.Information used: 1. RF patent 2184209, cl. IPC E21B 33/12, publ. 06/27/2002.

2. Патент РФ №89594, МПК E21B 33/12, опубл. 10.12.2009, бюл. №34.2. RF patent №89594, IPC E21B 33/12, publ. 12/10/2009, bull. Number 34.

Claims

A universal packer containing a nozzle, a plug-in scraper, an adapter with an external thread, a rubber sealing element located between the stop in the form of a washer and an internal seal with ring grooves, characterized in that a protrusion in the form of a hollow cylinder located inside the nozzle is located on the lower end of the adapter with the possibility of axial movement and made with two identical through longitudinal grooves located on the lower end of the hollow cylinder and in the cavity passing along the axis of this cylinder, and inside The lower seal with annular recesses is located above the rubber sealing element and is made with a hollow cylindrical extension cord at the upper end, and at the upper end of the extension cord there is an internal thread and a radial hole located below the internal thread, the extension cord being internally threaded onto the external thread of the sub in the form of a washer is located under the rubber sealing element, and on the nozzle under the stop in the form of a washer two holes are drilled in diameter, and through holes a bolt equipped with a nut at the threaded end passes through the pipe and through longitudinal grooves of the sub; moreover, the scraper plug is fixed to the lower end of the pipe.