RU20342U1

RU20342U1 - PACKER DRILLED

Info

Publication number: RU20342U1
Application number: RU2001111267/20U
Authority: RU
Inventors: Р.Г. Габдуллин; Н.Г. Ибрагимов; Е.П. Жеребцов; Д.В. Страхов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть"
Priority date: 2001-04-23
Filing date: 2001-04-23
Publication date: 2001-10-27

Abstract

Пакер разбуриваемый, содержащий посадочный инструмент, включающий гидроцилиндр с поршнем, верхним и нижним штоками, причем последний имеет радиальные каналы и жестко соединен с переходником и перфорированным ниппелем, уплотнительный узел, включающий манжету, деформируемую гильзу, дорн, соединенный в верхней части с установочной втулкой, а в нижней части через срезное кольцо - с насадкой с внутренней цилиндрической выборкой, заглушку со стопорным кольцом и срезным винтом и отсекающий элемент, установленный в центральном канале в зоне переходника, отличающийся тем, что отсекающий элемент выполнен в виде пробки, а установочная втулка - с кольцевой выборкой, переходник снабжен фиксатором, который до запакеровки одним концом взаимодействует с отсекающим элементом, а другим - с дорном, а после запакеровки - с кольцевой выборкой установочной втулки.The packer is drilled, containing a landing tool, including a hydraulic cylinder with a piston, upper and lower rods, the latter having radial channels and rigidly connected to an adapter and a perforated nipple, a sealing assembly including a sleeve, a deformable sleeve, a mandrel connected in the upper part to the installation sleeve, and in the lower part through a shear ring - with a nozzle with an internal cylindrical selection, a plug with a retaining ring and a shear screw and a cut-off element installed in the central channel in the ne a sinker, characterized in that the cut-off element is made in the form of a plug, and the insertion sleeve is with an annular selection, the adapter is equipped with a latch that, before sealing, interacts with one end with a cutting element and the other with a mandrel, and after resealing, with an annular selection of the installation sleeve .

Description

ШМ«ш«1(и,./,г..Л O fCMM "w" 1 (and,. /, G.L O f

0 10 1

r fr f

1 A 71 A 7

HATEOTJib;.: ОТДЕЛHATEOTJib;.: DEPARTMENT

. .

-Ж:М-J: M

Пакер разбуриваемыйDrill packer

Устройство относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для проведения изоляционных работ при капитальном ремонте скважин.The device relates to the oil industry and is intended for insulation work during the overhaul of wells.

Известен разбуриваемый пакер, содержащий посадочный инструмент, включающий гидроцилиндр с поршнем и штоком, выполненным с радиальными каналами, уплотнительный узел, включающий манжету, отсекающий клапан, заглушку со стопорным кольцом и срезные элементы (1).Known drillable packer containing a landing tool, including a hydraulic cylinder with a piston and a rod made with radial channels, a sealing assembly comprising a cuff, a shut-off valve, a plug with a retaining ring and shear elements (1).

Недостатками устройства являются:The disadvantages of the device are:

сложность конструкции, обусловленная наличием таких сложных и ненадежных в работе узлов, как якорный узел, клинья, снабженные наклонными зубцами и т.д., большое количество узлов и деталей;the complexity of the design, due to the presence of such complex and unreliable nodes as the anchor node, wedges equipped with inclined teeth, etc., a large number of nodes and parts;

вытекающая из предыдущего недостатка высокая металлоемкость; необходимость создания большого давления при запакеровке; неудовлетворительная надежность запакеровки.arising from the previous disadvantage, high metal consumption; the need to create a lot of pressure when packing; poor packing reliability.

Наиболее близким по технической сущьюсти к предлагаемому является пакер разбуриваемый, содержащий посадочный инструмент, включающий гидроцилиндр с поршнем, верхним и нижним штоками, причем последний имеет радиальные каналы и жестко соединен с переходником и перфорированным ниппелем, уплотнительный узел, включающий манжету, деформируемую гильзу, дорн, соединенный в верхней части с установочной втулкой, а в нижней части через срезные кольца - с насадкой с внутренней цилиндрическойThe closest in technical essence to the proposed one is a drillable packer containing a landing tool including a hydraulic cylinder with a piston, upper and lower rods, the latter having radial channels and rigidly connected to an adapter and a perforated nipple, a sealing assembly including a sleeve, a deformable sleeve, a mandrel, connected at the top with the installation sleeve, and at the bottom through shear rings - with a nozzle with an inner cylindrical

Объект-устройствоDevice object

МКИ6Е21ВЗЗ/12MKI6E21VZZ / 12

выборкой, заглушку со стопорным кольцом и срезным винтом и отсекающий элемент, установленный в центральном канале в зоне переходника (2).sampling, a cap with a retaining ring and a shear screw and a cut-off element installed in the central channel in the area of the adapter (2).

Недостатками пакера являются:The disadvantages of the packer are:

при значительных объемах закачки цементного раствора каналы в наконечнике и между насадкой и ниппелем подвергаются износу, что ведет в дальнейшем к потере герметичности в зоне заглушки;with significant volumes of cement mortar injection, the channels in the tip and between the nozzle and nipple undergo wear, which leads to a further loss of tightness in the area of the plug;

после окончания изоляционных работ при подъеме посадочного инструмента из подпакерной зоны до момента входа заглушки в насадку некоторый объем цементного раствора поступает по зазору между насадкой, ниппелем и дорном выше пакера, а после посадки заглушки происходит «засасывание этого раствора во внутрь гидроцилиндра через радиальные каналы в корпусе. Раствор по мере его подъема загустевает и усложняет дальнейшие работы по разборке и использованию посадочного инструмента; при закачке тампонирующих смесей, содержащих наполнители, создается угроза забивания указанных выше каналов со всеми вытекающими отсюда последствиями.after completion of the insulating work, when lifting the planting tool from the sub-packer zone until the plug enters the nozzle, a certain volume of cement flows through the gap between the nozzle, nipple and the mandrel above the packer, and after the plug is planted, this solution is “sucked into the hydraulic cylinder through the radial channels in the housing . The solution thickens as it rises and complicates further work on disassembling and using the planting tool; when injecting plugging mixtures containing fillers, there is a risk of clogging of the above channels with all the ensuing consequences.

Задачей предложения является создание устройства, имеющего свободный центральный канал при проведении изоляционных работ и обеспечивающего герметичность при завершении этих работ.The objective of the proposal is to create a device having a free central channel during insulation work and ensuring tightness at the completion of these works.

Указанная задача решается предлагаемым устройством, содержащим посадочный инструмент, включающий гидроцилиндр с поршнем, верхним и нижним штоками, причем последний имеет радиальные каналы и жестко соединен с переходником и перфорированным ниппелем, уплотнительный узел, включающий манжету, деформируемую гильзу, дорн, соединенный в верхней части с установочной втулкой, а в нижней части через срезное кольцо - с насадкой с внутренней цилиндрической выборкой, заглушку со стопорным кольцом и срезным винтом и отсекающий элемент, установленный в центральном канале в зоне переходника.This problem is solved by the proposed device, containing a landing tool, including a hydraulic cylinder with a piston, upper and lower rods, the latter having radial channels and rigidly connected to the adapter and perforated nipple, a sealing assembly including a cuff, a deformable sleeve, a mandrel connected to the upper part with installation sleeve, and in the lower part through a shear ring - with a nozzle with an internal cylindrical selection, a plug with a retaining ring and a shear screw and a cut-off element are installed th in the central channel in the adapter zone.

одним концом взаимодействует с отсекающим элементом, а другим - с дорном, а после запакеровки - с кольцевой выборкой установочной втулки.interacts with the cutting element at one end, and with the mandrel at the other, and, after sealing, with the annular selection of the installation sleeve.

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

Оно состоит из двух основных частей: посадочного инструмента и уплотнительного узла, изготовленного из легко разбуриваемых материалов, например, чугуна, алюминия и т.д..It consists of two main parts: a landing tool and a sealing assembly made of easily drilled materials, for example, cast iron, aluminum, etc.

Посадочный инструмент состоит из гидроцилиндра 1 с размещенным в нем поршнем 2, верхним штоком 3 и нижним штоком 4. На верхнюю часть гидроцилиндра навинчена муфта 5 для соединения с колонной НКТ. На нижнем штоке 4 выполнены радиальные каналы 6 для сообщения гидроцилиндра с внутренним пространством НКТ.The landing tool consists of a hydraulic cylinder 1 with a piston 2 placed therein, an upper rod 3 and a lower rod 4. A sleeve 5 is screwed onto the upper part of the hydraulic cylinder for connection with the tubing string. On the lower rod 4 there are made radial channels 6 for communication of the hydraulic cylinder with the inner space of the tubing.

Уплотнительный узел состоит из дорна 7 с зубчато-конической наружной поверхностью, который верхним торцом упирается в установочную втулку 8 с кольцевой выборкой 9, и деформируемую гильзу 10 с одетой на нее резиновой манжетой 11. Установочная муфта 8 соединена с упором 12, а он - с патрубком 13, который в свою очередь жестко соединен с корпусом гидроцилиндра 1.The sealing assembly consists of a mandrel 7 with a gear-conical outer surface, which abuts against the installation sleeve 8 with an annular sample 9 with its upper end and a deformable sleeve 10 with a rubber sleeve 11 mounted on it. The installation sleeve 8 is connected to the stop 12, and it is connected to a pipe 13, which in turn is rigidly connected to the housing of the hydraulic cylinder 1.

В нижней части дорн 7 имеет внутреннюю цилиндрическую выборку 14, в которой размещена насадка 15 с цилиндрической выборкой 16. Внутри дорна телескопически установлен переходник 17, который верхней частью соединен со штоком 4, а нижней частью с перфорированным ниппелем 18 с заглушкой 19, снабженной стопорным кольцом 20 и срезным винтом 21. Между насадкой 15, торцом выборки 14 дорна и переходником находится срезное кольцо 22. В центральном канале 23 установлена пробка 24, которая удерживается фиксатором 25, установленным в переходнике 17, и упирающимся другим концом в дорн 7. Для соблюдения необходимой герметичности между трущимися деталями устройство снабжено уплотнительными кольцами 26,27,28, 29, 30.In the lower part of the mandrel 7 has an inner cylindrical selection 14, in which a nozzle 15 with a cylindrical selection 16 is placed. Inside the mandrel, an adapter 17 is telescopically mounted, which is connected to the stem 4 by the upper part and a perforated nipple 18 with a plug 19 provided with a lock ring 20 and a shear screw 21. Between the nozzle 15, the end face of the sample 14 of the mandrel and the adapter is a shear ring 22. In the central channel 23 there is a plug 24, which is held by a latch 25 installed in the adapter 17, and rests against each other m end in mandrel 7. To maintain the necessary seal between the device is provided with friction parts O-rings 26,27,28, 29, 30.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

После его спуска в скважину на НКТ на необходимую глубину внутри посадочного инструмента через НКТ создают избыточное давление, в результате чего поршень 2 гидроцилиндра со штоками 3 и 4, переходник 17 и ниппель 18 перемещаются вверх и передают усилие через срезное кольцо 22 дорну 7. А так как корпус гидроцилиндра, патрубокAfter it is lowered into the well on the tubing to the required depth inside the planting tool, overpressure is created through the tubing, as a result of which the piston 2 of the hydraulic cylinder with rods 3 and 4, the adapter 17 and the nipple 18 move upward and transmit the force through the shear ring 22 of the mandrel 7. And so like a cylinder body, a pipe

А. 13, упор 12, деформируемая гильза 10 с резиновой манжетой 11 остаются неподвижнымиA. 13, emphasis 12, deformable sleeve 10 with a rubber sleeve 11 remain stationary

относительно стенок скважины, дорн 7, двигаясь, расширяет гильзу 10 и прижимает манжету 11 к стенкам скважины. Дорн продолжает двигаться вверх до тех пор, пока ограничитель хода дорна - втулка 8 не упрется в корпус гидроцилиндра. При дальнейшем повышении давления разрушается срезное кольцо 22, после чего переходник 17 и ниппель 18 начинают двигаться вверх относительно дорна 7. После того, как фиксатор 25 окажется напротив кольцевой выборки 9 втулки 8, он будет отжат пробкой 24, последняя освободится от фиксации и переместится в нижнюю часть ниппеля 18. После этого производят закачку в пласт цементного раствора или реагента для его обработки. Проведя необходимые технологические операции в скважине, посадочный инструмент поднимают вверх, с которым вместе двигаются переходник 17 и ниппель 18. При этом заглушка 19 входит в насадку 15 дорна и фиксируется стопорным кольцом 20. При дальнейшем подъеме винт 21 срезается и посадочный инструмент извлекается из скважины.relative to the walls of the well, the mandrel 7, moving, expands the sleeve 10 and presses the cuff 11 against the walls of the well. The mandrel continues to move up until the limiter of the mandrel - the sleeve 8 does not rest against the body of the hydraulic cylinder. With a further increase in pressure, the shear ring 22 is destroyed, after which the adapter 17 and the nipple 18 begin to move upward relative to the mandrel 7. After the latch 25 is opposite the annular selection 9 of the sleeve 8, it will be pressed by the stopper 24, the latter will be released from the lock and move to the lower part of the nipple 18. After this, cement mortar or reagent is injected into the formation for its processing. Having performed the necessary technological operations in the well, the planting tool is lifted up, with which the adapter 17 and the nipple 18 move together. At that, the plug 19 enters the mandrel nozzle 15 and is fixed by the locking ring 20. Upon further lifting, the screw 21 is cut off and the planting tool is removed from the well.

Сравнение предлагаемого пакера с известным показывает, что он при проведении технологических операций в скважине имеет свободный центральный канал, что позволяет закачивать в пласт любые тампонирующие смеси, при этом исключается возможность износа поверхностей деталей, которые в дальнейшем обеспечивают герметичность устройства. Посадочный инструмент при подъеме не забивается цементным раствором и его можно использовать многократно.Comparison of the proposed packer with the known one shows that it has a free central channel during technological operations in the well, which allows any plugging mixtures to be pumped into the formation, while eliminating the possibility of wear on the surfaces of parts, which subsequently ensure the tightness of the device. The landing tool does not become clogged with cement when lifting and can be used repeatedly.

Использованная информацияInformation used

1.Аналог. Патент РФ J o2128278, МКИ 6 Е21 В 33/12, 1999.1.Analog. RF patent J o2128278, MKI 6 E21 B 33/12, 1999.

2.Прототип. Полезная модель, свид. .№15491, МКИ 7 Е 21 33/12, 2000.2. The prototype. Utility model, testimonial. .№15491, MKI 7 E 21 33/12, 2000.

4 4

Claims

The packer is drilled, containing a landing tool, including a hydraulic cylinder with a piston, upper and lower rods, the latter having radial channels and rigidly connected to an adapter and a perforated nipple, a sealing assembly comprising a cuff, a deformable sleeve, a mandrel connected in the upper part to the installation sleeve, and in the lower part through a shear ring - with a nozzle with an internal cylindrical selection, a plug with a retaining ring and a shear screw and a cut-off element installed in the central channel in the ne a sinker, characterized in that the cut-off element is made in the form of a plug, and the installation sleeve is with an annular selection, the adapter is equipped with a latch that, prior to sealing, interacts with one end with a cutting element and the other with a mandrel, and after sealing, with an annular selection of the installation sleeve .