RU2101463C1 - Пакерующее устройство для избирательного испытания пластов - Google Patents

Пакерующее устройство для избирательного испытания пластов Download PDF

Info

Publication number
RU2101463C1
RU2101463C1 RU96102237A RU96102237A RU2101463C1 RU 2101463 C1 RU2101463 C1 RU 2101463C1 RU 96102237 A RU96102237 A RU 96102237A RU 96102237 A RU96102237 A RU 96102237A RU 2101463 C1 RU2101463 C1 RU 2101463C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
packer
packers
filter
movable rod
check valve
Prior art date
Application number
RU96102237A
Other languages
English (en)
Other versions
RU96102237A (ru
Inventor
Май Павлович Снежко
Валерий Викторович Пустов
Original Assignee
Май Павлович Снежко
Валерий Викторович Пустов
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 Май Павлович Снежко, Валерий Викторович Пустов filed Critical Май Павлович Снежко
Priority to RU96102237A priority Critical patent/RU2101463C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2101463C1 publication Critical patent/RU2101463C1/ru
Publication of RU96102237A publication Critical patent/RU96102237A/ru

Links

Images

Landscapes

  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

Использование: в области бурения на нефть, газ и воду. Обеспечивает избирательное испытание пластов в вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных скважинах. Сущность изобретения: устройство содержит верхний и нижний пакеры с гидравлическими уплотнительными элементами. Оно имеет также подвижные штоки и полый фильтр. Подвижные штоки выполнены с осевыми каналами. Полый фильтр установлен между верхним и нижним пакерами. В осевом канале подвижного штока верхнего пакера установлен обратный клапан. Он выполнен с обводным каналом. Подвижный шток нижнего пакера снабжен глухой перегородкой и образует своей верхней частью в нижнем пакере камеру,которая соединена с обводным каналом обратного клапана гибким соединителем,размещенным в полостях фильтра. 4 ил.

Description

Изобретение относится к отраслям промышленности, ведущим бурение на нефть, газ и воду. Служит для избирательного испытания пластов в вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных скважинах.
Известно пакерное устройство фирмы Лайнс (США), гидравлические пакеры которого нагнетаются с поверхности через специальную контрольную линию (трубопровод), размещенную на внешней поверхности труб [1] Этот инструмент позволяет проводить исследование и обработку пласта, заключенного между двумя пакерами, гидравлически соединенными последовательно.
Однако такое размещение нагнетательной линии затрудняет обеспечение ее герметичности и целостности, требует значительного дополнительного времени на монтаж (демонтаж); не рекомендуется для работы на большой глубине.
Известен испытатель пластов без опоры на забой поинтервального типа ИП-8, разработанный институтом ВНИИБТ [2] Этот испытатель пластов включает верхний и нижний пакеры с гидравлическими уплотнительными элементами, фильтр (выполняющий одновременно роль корпуса, в котором расположены гидравлические нагнетательные каналы последовательной связи уплотнительных элементов, и уравнительного устройства), уравнительный канал, впускной клапан, гидравлический цилиндр с дифференциальным поршнем, отсекающий клапан управления запакеровкой (снабженный пружинным фонарем), кулачковый механизм. При использовании ИП-8 для осуществления пакеровки производится приподнятие и вращение колонны труб. Также вращением бурильных труб закрывается впускной клапан.
Недостатками этого устройства, обеспечивающего избирательное испытание, являются:
необходимость осуществления осевых перемещений и вращения колонны бурильных труб для пакеровки и управления работой глубинной клапанной системой;
выполнение в теле фильтра гидравлических (нагнетательных) каналов, соединяющих последовательно полости нижнего и верхнего пакеров;
использование пружинного фонаря;
сложность создания в полости пакеров избыточного давления, требуемого для пакеровки в неглубоких скважинах, бурящихся на нормальных (не утяжеленных) буровых растворах.
Эти недостатки в значительной степени усложняют технологию изготовления и условия эксплуатации устройства, затрудняют осуществление надежной пакеровки, обеспечение управления работой глубинного оборудования и заданного расстояния между пакерами, зависящего от условий работы. Применение пружинного фонаря в связи с возможностью его поломки полностью исключает применение ИП-8 в горизонтальных скважинах.
Сущность изобретения заключается в том, что в осевом канале подвижного штока верхнего пакера установлен обратный клапан, выполненный с обводным каналом; подвижный шток нижнего пакера снабжен глухой перегородкой; причем верхний его конец размещен в камере, соединенной с обводным каналом обратного клапана верхнего пакера гибким секционным соединителем переменной длины, размещенным в полостях фильтра, установленного между верхними нижним пакерами, и соединяющим гидравлически полости уплотнителей пакеров между собой параллельно.
Совокупность существенных признаков, характеризующих данное устройство, позволяет устранить недостатки, присущие прототипу, и, таким образом, повысить надежность и безопасность проведения избирательных испытаний, в том числе в горизонтальных и наклонно-направленных скважинах. При этом значительно усовершенствованы технология изготовления, условия эксплуатации и управление работой устройства.
На фиг. 1 изображен общий вид пакерующего устройства в исходном положении при спуско-подъемных операциях; на фиг. 2 то же,при нагнетании уплотнительных элементов; на фиг. 3 то же,при испытании пласта; на фиг. 4 - развертка фигурного паза переключающего механизма.
Предлагаемое пакерующее устройство для избирательного испытания пластов включает верхний пакер 1, фильтр 2, нижний пакер 3, гибкий соединитель 4. Верхний пакер 1 содержит остов 5, уплотнительный элемент 6, переключающий механизм 7, обратный клапан 8, рабочий полый подвижный шток 9, клапанную гильзу 10. Остов пакера 5 выполнен с радиальными уравнительными отверстиями 11, 12, 13 и нагнетательным отверстием 14. Между остовом пакера 5 и рабочим штоком 9 образован кольцевой уравнительный канал 15, между остовом 5 и уплотнительным элементом 6 образована камера 16. Клапанная гильза 10 выполнена с нагнетательными радиальными отверстиями 17,18. Между остовом пакера 5 и клапанной гильзой 10 образован кольцевой уравнительный канал 19. Между гильзой 10 и штоком 9 образован кольцевой нагнетательный канал 20. Осевые перемещения гильзы 10 относительно штока 9 исключаются благодаря ее упору в выступы 21,22 штока 5. В корпусе переключающего механизма 7 размешена втулка 23 с фиксатором 24, взаимодействующим с фигурным ступенчатым пазом 25, выполненным на выступе 26 штока 9. В кожухе 27 переключающего механизма 7 размещены тормозная пружина 28, переключающая пружина 29 и разделяющая их упорная втулка 30. Переключающая пружина 29 упирается в выступ 31 штока 9 и поджимается гайкой 32, навинчиваемой на резьбу 33 штока 9. Обратный клапан 8 выполнен с обводным каналом 34. Верхний пакер 1 содержит подвижные уплотнения 35, 36, 37, 38, 39, 40; полость подвижного штока 9 изолирована уплотнениями 41, 42.
Нижний пакер 3 отличается от верхнего пакера 1 тем, что он дополнительно содержит камеру 43. Шток 9 нижнего пакера 3 выполнен с глухой перегородкой 44, его верхний конец размещен в камере 43 и содержит осевое отверстие 45, радиальное отверстие 46 и уплотнение 47. Внизу на нижнем пакере 3 установлен фильтровый переводник 48. Нижний пакер 3 в отличие от верхнего пакера 1 не содержит обратного клапана, его гильза 10 выполнена без нагнетательного радиального отверстия 17.
В исходном положении свободному перемещению рабочего штока 9 вниз препятствуют пружины 28 и 29. Движение рабочего штока 9 вверх ограничивается (предотвращается) упором верхнего торца выступа 26 в нижний торец остова пакера 5.
В статическом положении между нижним торцем упорной втулки 30 и верхним торцем фильтрового переводника 48 образован зазор "l", равный расстоянию между нагнетательными радиальными отверстиями 14 остова пакера 5 и 18 клапанной гильзы 10.
Усилие начала сжатия переключающей пружины 29 больше усилия максимального сжатия тормозной пружины 28. Фигурный паз 25 штока 9 (фиг. 4) выполнен с возможностью его фиксации фиксатором 24 в следующих положениях:
а исходное, соответствующее проведению спуско-подъемных операций;
б при нагнетании пакерующих элементов;
в промежуточное, предшествующее переходу в замкнутое положение;
г замкнутое положение, обеспечивающее соединение испытуемого пласта с полостью труб;
д промежуточное, предшествующее выходу в исходное положение.
Предварительное сжатие переключающей пружины 29 производится путем навинчивания гайки 32 на резьбу 33 штока 9. Предварительное сжатие тормозной пружины 28 осуществляется при ввинчивании фильтрового переводника 48 в кожух 27.
Работает пакерующее устройство следующим образом.
Перед спуском в скважину производят настройку пакерующего устройства на требуемое межпакерное расстояние (в зависимости от толщины пласта) путем изменения количества патрубков-удлинителей фильтра и количества секций гибкого соединителя, который с некоторым запасом свободно размещается во внутренних полостях фильтра и его патрубков-удлинителей.
Устройство спускается в скважину в зависимости от содержания планируемых работ в компоновке с соответствующим глубинным оборудованием (испытатели пластов, струйные насосы и др.). В процессе спуска в скважину отдельные конструктивные элементы и пакерующее устройство в целом находятся в положении, показанном на фиг. 1. При этом подвижный рабочий шток 9, будучи поджатым пружинами 28, 29, находится в крайнем верхнем положении. Его перемещение вниз предотвращается усилиями предварительного сжатия пружин 28 и 29, а движению вверх препятствует упор верхнего торца выступа 26 в нижний торец остова пакера 5. Полости 16 уплотнительных элементов 6 верхнего 1 и нижнего 3 пакеров соединяются соответственно с надпакерным и межпакерным и межпакерным и подпакерным пространствами скважины с помощью каналов 11, 19, 12, 14, 15, 13. Промывочная жидкость заполняет полость труб через щели фильтра 2, обратный клапан 8 и осевой канал 45 рабочего подвижного штока 9 верхнего пакера 1. Нагнетательные каналы 17, 20, 18 Верхнего пакера и 45, 46, 20, 18 нижнего пакера 3 разобщены с их нагнетательными отверстиями 14 и уравнительными отверстиями 11, 19, 12, 15, 13 уплотнениями 37, 38, 39. В данном исходном положении фиксатор 24 переключающего механизма находится в положении "а" фигурного ступенчатого лаза (фиг. 4).
Для изоляции намеченного к исследованию пласта в полости труб создается избыточное давление "P", равное 6 10 МПа. Обратный клапан 40 закрывается, через его обводной канал 34 и гибкий соединитель 4 это давление передается в камеру 43 нижнего пакера 3. На подвижных рабочих штоках 9 верхнего 1 и нижнего 3 пакеров возникают усилия, достаточные для сжатия тормозных пружин 28. Упорные втулки 30 вместе со штоками 9 и переключающими пружинами 29 перемещаются вниз, пружина 28 сжимается до упора нижнего торца втулки 30 в верхний торец нижнего переводника (фильтра для нижнего пакера). Переключающая пружина 29 в связи с ее более высоким начальным усилием сжатия остается в исходном, предварительно сжатом состоянии. Фиксаторы 24 переключающих устройств верхнего и нижнего пакеров перемещаются в шлицевых фигурных пазах 25 из положения "а" в положение "б". При таком положении уравнительные отверстия 11 и 13 перекрываются уплотнениями 35, 36, 37, 38. С помощью нагнетательных каналов 17, 20, 18, 14, осевого канала 45 и обводного канала 34 обратного клапана 8 верхнего пакера 1, а также гибкого соединителя 4, полости соединительной камеры 43 и каналов 45, 46, 20, 18, 14 нижнего пакера 3, полости уплотнителей обоих пакеров соединяются с полостью труб создаются условия для осуществления пакеровки. Избыточное давление "p" (по отношению к давлению столба промывочной жидкости, заполняющей скважину), созданное в полости труб и переданное в полости 16 верхнего и нижнего пакеров, действует на их упругие элементы, обеспечивающие изоляцию интервала, заключенного между двумя пакерами, от остальной части ствола скважины.
По достижении пакеровки (что проверяется натяжением колонны труб) избыточное давление в трубах повышается до величины "P1" на величину ΔP равную (P1 Р), достаточную для преодоления усилия максимального сжатия переключающей пружины 29. При этом фиксаторы 24 перемещаются в шлицевых пазах 25 из положения "б" в положение "в" (см. фиг. 4). Затем избыточное давление в полости труб снижается до атмосферного и переключающая пружина 29 перемещает подвижный рабочий шток 9 до замкнутого положения "г" фиксатора 24 в фигурном пазу 25. Исследуемый пласт через щели фильтра 2 и обратный клапан 8 сообщается с полостью бурильных труб. В этом случае уравнительные отверстия 11, 13 верхнего 1 и нижнего 3 пакеров перекрыты уплотнениями 35, 36, 37, 38; нагнетательные каналы 18 клапанных гильз 10 верхнего 1 и нижнего 3 пакера перекрыты уплотнениями 37, 38, 39. В таком положении производится исследование пласта, заключенного между двумя пакерами, с использованием глубинного оборудования, включенного в компоновку в соответствии с заданной технологией работ.
По окончании исследований в полости бурильных труб повторно создается избыточное давление, достаточное для сжатия переключающей пружины 29, после чего производится снижение его до атмосферного. При этом фиксаторы 24 вначале перемещаются в шлицевых пазах в положение "д" (фиг.4) и затем в исходное положение "а". Полость 16 верхнего пакера 1 соединяется с помощью каналов 11, 19, 12 с надпакерным пространством скважины и каналами 14, 15, 13 с межпакерным пространством. Полость 16 нижнего пакера 3 соединяется его каналами 11, 19, 12 с межпакерным пространством и каналами 14, 15, 13 с подпакерным пространством скважины. Гидростатическое давление в полостях пакеров, надпакерном, межпакерном и подпакерном пространствах скважины выравнивается. Уплотнительные элементы пакеров принимают исходное положение. При необходимости содержимое труб через щели фильтра 2 и обратный клапан 8 путем обратной циркуляции заменяется промывочной жидкостью и производится выравнивание бурового раствора. После этого пакерующее устройство может быть установлено в другом интервале скважины.

Claims (1)

  1. Пакерующее устройство для избирательного испытания пластов, содержащее верхний и нижний пакеры с гидравлическими уплотнительными элементами, подвижные штоки, выполненные с осевыми каналами, размещенные в полостях пакеров, и полый фильтр, установленный между верхним и нижним пакерами, отличающееся тем, что в осевом канале подвижного штока верхнего пакера установлен обратный клапан, выполненный с обводным каналом, подвижный шток нижнего пакера снабжен глухой перегородкой и образует своей верхней частью в нижнем пакере камеру, соединенную с обводным каналом обратного клапана гибким соединителем, размещенным в полостях фильтра.
RU96102237A 1996-02-06 1996-02-06 Пакерующее устройство для избирательного испытания пластов RU2101463C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96102237A RU2101463C1 (ru) 1996-02-06 1996-02-06 Пакерующее устройство для избирательного испытания пластов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96102237A RU2101463C1 (ru) 1996-02-06 1996-02-06 Пакерующее устройство для избирательного испытания пластов

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2101463C1 true RU2101463C1 (ru) 1998-01-10
RU96102237A RU96102237A (ru) 1998-01-27

Family

ID=20176567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96102237A RU2101463C1 (ru) 1996-02-06 1996-02-06 Пакерующее устройство для избирательного испытания пластов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2101463C1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006001734A1 (fr) * 2004-06-23 2006-01-05 Zinoviy Dmitrievich Khomynets Appareil d'essais des couches polyvalent a ejection pour puits horizontaux et procede de fonctionnement de celui-ci
RU2597418C2 (ru) * 2011-08-31 2016-09-10 Веллтек А/С Кольцевая перегородка с усилением давления
RU2670315C1 (ru) * 2013-11-25 2018-10-22 Веллтек Ойлфилд Солюшнс АГ Затрубный барьер с модулем предотвращения сжатия
RU2713071C2 (ru) * 2014-05-09 2020-02-03 Веллтек Ойлфилд Солюшнс АГ Система заканчивания скважин
CN117722154A (zh) * 2024-02-18 2024-03-19 东营市瑞丰石油技术发展有限责任公司 一种用于水平井分仓充填的旁通裸眼封隔器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Baker Service Tools. Catalog. 1992, с. 97. 2. Ясашин А.М. и др. Техника и технология испытания пластов в процессе бурения наклонных скважин. - М.: Недра, 1972, с. 84 - 94. *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006001734A1 (fr) * 2004-06-23 2006-01-05 Zinoviy Dmitrievich Khomynets Appareil d'essais des couches polyvalent a ejection pour puits horizontaux et procede de fonctionnement de celui-ci
RU2597418C2 (ru) * 2011-08-31 2016-09-10 Веллтек А/С Кольцевая перегородка с усилением давления
US9725980B2 (en) 2011-08-31 2017-08-08 Welltec A/S Annular barrier with pressure amplification
RU2670315C1 (ru) * 2013-11-25 2018-10-22 Веллтек Ойлфилд Солюшнс АГ Затрубный барьер с модулем предотвращения сжатия
US10190386B2 (en) 2013-11-25 2019-01-29 Welltec Oilfield Solutions Ag Zone isolation method and annular barrier with an anti-collapsing unit
RU2713071C2 (ru) * 2014-05-09 2020-02-03 Веллтек Ойлфилд Солюшнс АГ Система заканчивания скважин
CN117722154A (zh) * 2024-02-18 2024-03-19 东营市瑞丰石油技术发展有限责任公司 一种用于水平井分仓充填的旁通裸眼封隔器
CN117722154B (zh) * 2024-02-18 2024-04-16 东营市瑞丰石油技术发展有限责任公司 一种用于水平井分仓充填的旁通裸眼封隔器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4569396A (en) Selective injection packer
US6286594B1 (en) Downhole valve
US3970147A (en) Method and apparatus for annulus pressure responsive circulation and tester valve manipulation
US7681652B2 (en) Packer setting device for high-hydrostatic applications
EP0088550B1 (en) Tester valve with liquid spring
US7926575B2 (en) Hydraulic lockout device for pressure controlled well tools
US3986554A (en) Pressure controlled reversing valve
US4444268A (en) Tester valve with silicone liquid spring
US4044829A (en) Method and apparatus for annulus pressure responsive circulation and tester valve manipulation
US4979568A (en) Annulus fluid pressure operated testing valve
EP0594393A1 (en) Downhole formation testing apparatus
US4350205A (en) Work over methods and apparatus
AU2003299763A1 (en) Alternative packer setting method
US5890542A (en) Apparatus for early evaluation formation testing
USRE32345E (en) Packer valve arrangement
US11428073B2 (en) Overpressure toe valve with atmospheric chamber
CA2148168A1 (en) High pressure conversion for circulating/safety valve
RU2101463C1 (ru) Пакерующее устройство для избирательного испытания пластов
RU2537713C2 (ru) Пакер-пробка и монтажный инструмент для посадки его в скважине (варианты)
US4577692A (en) Pressure operated test valve
RU2004101186A (ru) Пакерная разъединяющая установка шарифова для эксплуатации одного или нескольких пластов скважины
SU1795084A1 (ru) Устройство для ступенчатого цементирования скважин
US11920432B2 (en) Toe valve with vented atmospheric chamber
RU2802635C1 (ru) Пакер с четырехсекционной гидравлической установочной камерой
RU2049223C1 (ru) Пакер