RU182236U1 - Набухающий уплотнитель в пакере со шлипсовым механизмом - Google Patents
Набухающий уплотнитель в пакере со шлипсовым механизмом Download PDFInfo
- Publication number
- RU182236U1 RU182236U1 RU2018100493U RU2018100493U RU182236U1 RU 182236 U1 RU182236 U1 RU 182236U1 RU 2018100493 U RU2018100493 U RU 2018100493U RU 2018100493 U RU2018100493 U RU 2018100493U RU 182236 U1 RU182236 U1 RU 182236U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- packer
- well
- seal
- swellable
- slip mechanism
- Prior art date
Links
- 230000008961 swelling Effects 0.000 title abstract description 8
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 33
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims description 13
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/12—Packers; Plugs
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при бурении, эксплуатации и ремонте скважин с использованием пакеров, снабженных средствами для механического закрепления в скважине.Технической задачей полезной модели являются упрощение конструкции уплотнительного узла, увеличение надежности герметизации кольцевого пространства и отказ от операции приспуска колонны труб в процессе герметизации скважины изменением конструкции уплотнительного узла пакера со шлипсовым механизмом, не требующей создания аксиального усилия для его деформации.Поставленная задача решается предлагаемым набухающим уплотнителем в пакере со шлипсовым механизмом.Набухающий уплотнитель в пакере со шлипсовым механизмом включает шлипсовый механизм, состоящий из конуса и шлипсов, и уплотнитель, взаимодействующий с обсадной трубой или стенками скважины и стволом пакера.Новым является то, что уплотнитель в пакере со шлипсовым механизмом включает базовую трубу, набухающий уплотнитель, ограничительное кольцо и конус шлипсового механизма.Новым также является то, что в качестве набухающего уплотнителя используется эластомер, набухающий при контакте с жидкой скважинной средой и обеспечивающий герметичность кольцевого пространства между паксром со шлипсовым механизмом и стенками скважины за счет радиальной деформации.Достоинствами набухающего уплотнителя в пакере со шлипсовым механизмом являются:простота конструкции уплотнителя-набухающего эластомера по сравнению с комплектом манжет, простота установки пакера в скважине;данное техническое решение не требует больших усилий для извлечения его из скважины;увеличение надежности герметизации за счет увеличенной площади контакта уплотнителя-набухающего эластомера со стенками скважины или обсадной трубой и стволом пакера в результате радиальной деформации уплотнителя-набухающего эластомера;долговременность в работе и высокая надежность конструкции уплотнителя-набухающего эластомера;повышение качества эксплуатации предлагаемой полезной модели и уменьшение продолжительности и стоимости работ;отсутствие в необходимости операции приспуска колонны труб при создании уплотнения пакера со шлипсовым механизмом в скважине;возможность применения как в обсаженных, так и в не обсаженных скважинах.Применение набухающего уплотнителя в пакере со шлипсовым механизмом упрощает технологический процесс отсечения пластов ствола скважины, а также позволяет ускорить проведение работ по строительству скважины в целом.
Description
Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и может найти применение при бурении, эксплуатации и ремонте скважин с использованием пакеров, снабженных средствами для механического закрепления в скважине.
Предпосылки для создания полезной модели.
Анализ существующего уровня техники в данной области показал следующее.
Наиболее применяемыми в нефтегазодобывающей отрасли являются пакеры механического и гидромеханического действия, в большинстве которых для фиксации в скважине используется шлипсовый механизм. Один из обязательных элементов шлипсового механизма - конус - служит опорой уплотняющего устройства, состоящего из комплекта резиновых манжет и служащего для герметизации кольцевого пространства между пакером и скважиной. Наиболее распространены пакеры гидромеханического типа с шариковыми клапанами, например, пакер ПН-ЯГМ («Нефтегазопромысловое оборудование» под общей редакцией В.Н. Ивановского. - М.: «ЦентрЛитНефтеГаз», 2006, с. 56) с типовой конструкцией уплотнительного узла.
Герметизация пакера осуществляется после закрепления пакера шлипсовым механизмом и достигается аксиальным сжатием манжет уплотнителя, в результате приспуска колонны труб, которые оказываются зажатыми между неподвижным конусом шлипсового механизма и упором, связанным с колонной труб.
Недостатком подобной уплотняющей системы является необходимость в комплекте резиновых манжет с целью обеспечения необходимой общей площади уплотняемой поверхности для герметизации кольцевого пространства. Этот недостаток вызван принципиальной причиной, а именно, аксиальным воздействием на уплотнитель для приведения его в действие.
Другим недостатком шлипсовых пакеров с манжетными уплотнителями является необходимость в дополнительной операции при установке пакера в скважине, то есть в точно размеренном приспуске колонны труб для создания деформации манжет.
Технической задачей полезной модели являются упрощение конструкции уплотнительного узла, увеличение надежности герметизации кольцевого пространства и отказ от операции приспуска колонны труб в процессе герметизации скважины изменением конструкции уплотнительного узла пакера со шлипсовым механизмом, не требующей создания аксиального усилия для его деформации.
Поставленная задача решается предлагаемым набухающим уплотнителем в пакере со шлипсовым механизмом.
Набухающий уплотнитель в пакере со шлипсовым механизмом включает шлипсовый механизм, состоящий из конуса и шлипсов, и уплотнитель, взаимодействующий с обсадной трубой или стенками скважины и стволом пакера.
Новым является то, что уплотнитель в пакере со шлипсовым механизмом включает базовую трубу, набухающий уплотнитель, ограничительное кольцо и конус шлипсового механизма.
Новым также является то, что в качестве набухающего уплотнителя используется эластомер, набухающий при контакте с жидкой скважинной средой и обеспечивающий герметичность кольцевого пространства между пакером со шлипсовым механизмом и стенками скважины за счет радиальной деформации.
Предлагаемая полезная модель поясняется прилагаемыми чертежами,
где:
на фиг. 1 изображен существующий узел уплотнения с резиновыми манжетами в пакере со шлипсовым механизмом;
на фиг. 2 представлен узел уплотнения с набухающим уплотнителем в пакерах такого же типа.
Существующий узел уплотнения с резиновыми манжетами (фиг. 1) включает обсадную трубу 2, ствол пакера 5, резиновые манжеты 3, шлипсовый механизм с шлипсами 7 и конусом 6, подвижный упор 1. Резиновые манжеты 3 разделены между собой промежуточными кольцами 4. Резиновые манжеты 3 и промежуточные кольца 4 установлены на стволе пакера 5 между неподвижными деталями снизу (в данном случае это конус 6 и шлипсы 7) и подвижным упором 1 сверху. После установки и закрепления пакера со шлипсовым механизмом в скважине колонна труб вместе с подвижным упором 1 приспускается, резиновые манжеты 3 зажимаются металлическими деталями 1, 4, 6, (подвижным упором, промежуточными кольцами и конусом), выпучиваются и прижимаются к обсадной трубе 2. На фиг. 1 резиновые манжеты 3 показаны уже в деформированном, то есть рабочем состоянии.
Дополнительным к ранее указанным недостаткам данного узла уплотнения является то, что аксиальное сжатие резиновых манжет 3 приводит к затеканию материала резиновых манжет 3 в зазоры между металлическими деталями 1, 4, 6 (подвижным упором, промежуточными кольцами и конусом) и обсадной трубой 2.
Предлагаемый узел уплотнения с набухающим уплотнителем в пакере со шлипсовым механизмом (фиг. 2) содержит обсадную трубу 2, ствол пакера 5, шлипсовый механизм с шлипсами 7 и конусом 6, базовую трубу 8, уплотнитель - набухающий эластомер 9 и ограничительное кольцо 10.
Уплотнитель - набухающий эластомер 9, привулканизированный к базовой трубе 8 или надетый на базовую трубу 8 в виде рукава, расположен между неподвижными группами деталей. Снизу это в данном случае шлипсовый механизм, состоящий из конуса 6 и шлипсов 7. Сверху это ограничительное кольцо 10, смонтированное неподвижно на стволе пакера 5.
Предлагаемая полезная модель работает следующим образом.
После фиксации пакера со шлипсовым механизмом в скважине, по прошествии некоторого времени уплотнитель - набухающий эластомер 9 вследствие контакта со скважинной жидкостью увеличивается в объеме и прижимается к обсадной трубе 2, обеспечивая герметизацию межтрубного пространства. Шлипсовый механизм с шлипсами 7 и конусом 6 снизу, и ограничительное кольцо 10 сверху смонтированы неподвижно на стволе пакера 5 и поджимают уплотнитель - набухающий эластомер 9, в связи с чем уплотнитель - набухающий эластомер 9, подвергаясь радиальной деформации, взаимодействует увеличенной площадью со стенками скважины или обсадной трубой 2 и стволом пакера 5, что способствует надежной герметизации скважины. На фиг. 2 уплотнитель - набухающий эластомер 9 изображен уже в деформированном, то есть рабочем, состоянии. При необходимости пакер со шлипсовым механизмом страгивается с места подъемом колонны труб, после чего пакер может быть использован повторно, после замены уплотнителя - набухающего эластомера 9.
В качестве набухающего эластомера - уплотнителя могут применяться разнообразные набухающие эластомеры (каучук, резина, полиэтилен, полихлоропрен и др.), которые подбираются в зависимости от скважинной среды (обычная вода, минерализованная вода, нефть, буровой раствор и т.д.). Известны теория и практика применения указанных материалов в так называемых набухающих пакерах, которые не имеют заякоривающих узлов и поэтому не рассчитаны на восприятие больших эксплуатационных нагрузок в отличие от предлагаемого технического решения, в котором набухающий уплотнитель выполняет только одну, свойственную ему роль.
Достоинствами набухающего уплотнителя в пакере со шлипсовым механизмом являются:
простота конструкции уплотнителя - набухающего эластомера по сравнению с комплектом манжет, простота установки пакера в скважине;
данное техническое решение не требует больших усилий для извлечения его из скважины;
увеличение надежности герметизации за счет увеличенной площади контакта уплотнителя - набухающего эластомера со стенками скважины или обсадной трубой и стволом пакера в результате радиальной деформации уплотнителя - набухающего эластомера;
долговременность в работе и высокая надежность конструкции уплотнителя - набухающего эластомера;
повышение качества эксплуатации предлагаемой полезной модели и уменьшение продолжительности и стоимости работ;
отсутствие в необходимости операции приспуска колонны труб при создании уплотнения пакера со шлипсовым механизмом в скважине;
возможность применения как в обсаженных, так и в не обсаженных скважинах.
Применение набухающего уплотнителя в пакере со шлипсовым механизмом упрощает технологический процесс отсечения пластов ствола скважины, а также позволяет ускорить проведение работ по строительству скважины в целом.
Claims (1)
- Набухающий уплотнитель в пакере со шлипсовым механизмом, обеспечивающий герметизацию пакера в скважине, включающий обсадную трубу, ствол пакера, шлипсы и конус шлипсового механизма, а также уплотнитель, отличающийся тем, что уплотнитель состоит из набухающего уплотнителя, базовой трубы и ограничительного кольца, препятствующего перемещению набухающего уплотнителя, причем в качестве набухающего уплотнителя применен эластомер, набухающий при контакте с жидкой скважинной средой и обеспечивающий герметичность кольцевого пространства между пакером и скважиной за счет радиальной деформации.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018100493U RU182236U1 (ru) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | Набухающий уплотнитель в пакере со шлипсовым механизмом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018100493U RU182236U1 (ru) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | Набухающий уплотнитель в пакере со шлипсовым механизмом |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU182236U1 true RU182236U1 (ru) | 2018-08-09 |
Family
ID=63142188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018100493U RU182236U1 (ru) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | Набухающий уплотнитель в пакере со шлипсовым механизмом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU182236U1 (ru) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2740723C1 (ru) * | 2017-11-13 | 2021-01-20 | Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. | Набухающий металл для неэластомерных уплотнительных колец, уплотнительных пакетов и уплотнительных прокладок |
| US11499399B2 (en) | 2019-12-18 | 2022-11-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pressure reducing metal elements for liner hangers |
| US11512561B2 (en) | 2019-02-22 | 2022-11-29 | Halliburton Energy Services, Inc. | Expanding metal sealant for use with multilateral completion systems |
| US11519239B2 (en) | 2019-10-29 | 2022-12-06 | Halliburton Energy Services, Inc. | Running lines through expandable metal sealing elements |
| US11560768B2 (en) | 2019-10-16 | 2023-01-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | Washout prevention element for expandable metal sealing elements |
| US11572749B2 (en) | 2020-12-16 | 2023-02-07 | Halliburton Energy Services, Inc. | Non-expanding liner hanger |
| US11578498B2 (en) | 2021-04-12 | 2023-02-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Expandable metal for anchoring posts |
| US11761290B2 (en) | 2019-12-18 | 2023-09-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Reactive metal sealing elements for a liner hanger |
| US11761293B2 (en) | 2020-12-14 | 2023-09-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Swellable packer assemblies, downhole packer systems, and methods to seal a wellbore |
| US11879304B2 (en) | 2021-05-17 | 2024-01-23 | Halliburton Energy Services, Inc. | Reactive metal for cement assurance |
| US11898438B2 (en) | 2019-07-31 | 2024-02-13 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods to monitor a metallic sealant deployed in a wellbore, methods to monitor fluid displacement, and downhole metallic sealant measurement systems |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2477365C1 (ru) * | 2010-07-23 | 2013-03-10 | Везерфорд/Лэм, Инк. | Якоря разбухающих пакеров |
| US20160201427A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-07-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Subterranean formation operations using degradable wellbore isolation devices |
| RU2605249C1 (ru) * | 2015-11-09 | 2016-12-20 | Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Пакер скважинный набухающий |
| RU172672U1 (ru) * | 2017-03-17 | 2017-07-19 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" | Устройство с набухающей втулкой для гидромеханического пакера |
| RU173491U1 (ru) * | 2017-04-26 | 2017-08-29 | Алексей Викторович Власов | Уплотнительный узел пакера |
-
2018
- 2018-01-09 RU RU2018100493U patent/RU182236U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2477365C1 (ru) * | 2010-07-23 | 2013-03-10 | Везерфорд/Лэм, Инк. | Якоря разбухающих пакеров |
| US20160201427A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-07-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Subterranean formation operations using degradable wellbore isolation devices |
| RU2605249C1 (ru) * | 2015-11-09 | 2016-12-20 | Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Пакер скважинный набухающий |
| RU172672U1 (ru) * | 2017-03-17 | 2017-07-19 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" | Устройство с набухающей втулкой для гидромеханического пакера |
| RU173491U1 (ru) * | 2017-04-26 | 2017-08-29 | Алексей Викторович Власов | Уплотнительный узел пакера |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2740723C1 (ru) * | 2017-11-13 | 2021-01-20 | Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. | Набухающий металл для неэластомерных уплотнительных колец, уплотнительных пакетов и уплотнительных прокладок |
| US11512561B2 (en) | 2019-02-22 | 2022-11-29 | Halliburton Energy Services, Inc. | Expanding metal sealant for use with multilateral completion systems |
| US11898438B2 (en) | 2019-07-31 | 2024-02-13 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods to monitor a metallic sealant deployed in a wellbore, methods to monitor fluid displacement, and downhole metallic sealant measurement systems |
| US11560768B2 (en) | 2019-10-16 | 2023-01-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | Washout prevention element for expandable metal sealing elements |
| US11519239B2 (en) | 2019-10-29 | 2022-12-06 | Halliburton Energy Services, Inc. | Running lines through expandable metal sealing elements |
| US11499399B2 (en) | 2019-12-18 | 2022-11-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pressure reducing metal elements for liner hangers |
| US11761290B2 (en) | 2019-12-18 | 2023-09-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Reactive metal sealing elements for a liner hanger |
| US11761293B2 (en) | 2020-12-14 | 2023-09-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Swellable packer assemblies, downhole packer systems, and methods to seal a wellbore |
| US11572749B2 (en) | 2020-12-16 | 2023-02-07 | Halliburton Energy Services, Inc. | Non-expanding liner hanger |
| US11578498B2 (en) | 2021-04-12 | 2023-02-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Expandable metal for anchoring posts |
| US11879304B2 (en) | 2021-05-17 | 2024-01-23 | Halliburton Energy Services, Inc. | Reactive metal for cement assurance |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU182236U1 (ru) | Набухающий уплотнитель в пакере со шлипсовым механизмом | |
| US10287841B2 (en) | Packer for annular blowout preventer | |
| US3797864A (en) | Combined metal and elastomer seal | |
| US9085949B2 (en) | Fluid seal with swellable material packing | |
| US6969070B2 (en) | Split carrier annulus seal assembly for wellhead systems | |
| RU171929U1 (ru) | Пакер набухающий | |
| US7699111B2 (en) | Float collar and method | |
| RU173491U1 (ru) | Уплотнительный узел пакера | |
| RU2470142C1 (ru) | Пакер (варианты) | |
| EP2133509A1 (en) | Open hole packer and seal | |
| RU191401U1 (ru) | Пакер механический | |
| RU2527054C1 (ru) | Превентор кольцевой сферический роторный | |
| US8960277B2 (en) | Packer for sealing against a wellbore wall | |
| US9194213B2 (en) | Packer | |
| US3328040A (en) | Combination stripper and blowout preventer | |
| RU164595U1 (ru) | Уплотнительный элемент пакера-разобщителя | |
| RU2698348C1 (ru) | Уплотнительный узел пакера | |
| RU2151854C1 (ru) | Пакер гидравлический | |
| RU172672U1 (ru) | Устройство с набухающей втулкой для гидромеханического пакера | |
| RU2605249C1 (ru) | Пакер скважинный набухающий | |
| RU2128278C1 (ru) | Пакер разбуриваемый | |
| RU223196U1 (ru) | Пакер чашечный | |
| RU89870U1 (ru) | Устройство герметизирующее | |
| CN220133932U (zh) | 电缆投捞无杆采油专用井下反循环洗井阀 | |
| RU220557U1 (ru) | Гидравлический пакерующий элемент с заякоривающим эффектом |