RU2247824C1 - Method for mounting concrete bridge under pressure in cased well and device for realization of said method - Google Patents

Method for mounting concrete bridge under pressure in cased well and device for realization of said method Download PDF

Info

Publication number
RU2247824C1
RU2247824C1 RU2003131936/03A RU2003131936A RU2247824C1 RU 2247824 C1 RU2247824 C1 RU 2247824C1 RU 2003131936/03 A RU2003131936/03 A RU 2003131936/03A RU 2003131936 A RU2003131936 A RU 2003131936A RU 2247824 C1 RU2247824 C1 RU 2247824C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
packer
tubing
under pressure
cement
launch device
Prior art date
Application number
RU2003131936/03A
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
Саркисов Николай Михайлович
Шишов Сергей Васильевич
Лысенков Евгений Алексеевич
Климовец Владимир Николаевич
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 Саркисов Николай Михайлович, Шишов Сергей Васильевич, Лысенков Евгений Алексеевич, Климовец Владимир Николаевич filed Critical Саркисов Николай Михайлович
Priority to RU2003131936/03A priority Critical patent/RU2247824C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2247824C1 publication Critical patent/RU2247824C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: oil and gas extractive industry.
SUBSTANCE: method includes lowering packer with circulation valve into well on a tubing string. Its compacting element is unpacked together with extensible dies in given range. Cementing solution is pressed into bed through packer under pressure. Pressure in tubing pipes is lowered and cementing solution is left in sub-packer area under pressure. According to invention, packer is lowered together with launch device. Locking ball is dropped and launch device is activated, which locks packer in operation column by means of extensible dies and concurrently opens circulation channels. Through the latter well is washed, cementing solution is pumped into given range. Well mouth is pressurized. Cementing solution is pressed into bed or behind-column space. Then, without lowering pressure, compacting element of packer is unpacked with concurrent closing of its circulation apertures and detaching of launch device. Cementing solution is left in sub-packer area under pressure. Pressure in tubing pipes is lowered. Well mouth is depressurized. Cementing solution is washed out from above-packer area and tubing string is raised to surface together with launch device. Device includes packer with compacting element, made in form of toroidal ring, enclosed in metallic case cut along perimeter, locked on outer side and with the space on inner side, together with extensible dies. Packer is provided with spring launch device, having a body. In upper portion of body a sleeve is located for connecting tubing pipes and a spring stop. In the latter by one end a locked spring is placed, stopped by its other end against cylinder flange. The latter is mounted on body of launch device and locked relatively to this body by a ball lock. The lock is locked by cylindrical bushing. Bushing by its upper portion overlaps circulation apertures in this body. A portion of a bushing is provided with a saddle for locking ball dropped from surface. Flange of moveable cylinder of launch device interacts with packer flange, whereon by means of joints extensible packer dies are mounted and which is provided with axial displacement locker. Packer is located at lower portion of body of launch device, end of which is connected with inner spring ring to a plug. On a plug an outer spring ring is mounted, fitting in the groove of this support and fixing a plug in it at working position. Moveable support of packer is connected to lower end of launch device body. Compacting element is mounted at moveable support and is stopped against profiled wall.
EFFECT: broader functional capabilities.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при ремонте нефтяных и газовых скважин.The invention relates to the oil industry and can be used in the repair of oil and gas wells.

Известны способы установки цементных мостов под давлением, включающие следующие операции: в скважину спускают колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) таким образом, чтобы ее конец оказался ниже перфорированного участка эксплуатационной колонны, оборудуют устье скважины устройствами для его герметизации и запорной арматурой, определяют приемистость скважины и промывают ее прямой промывкой. Затем закачивают в скважину по колонне НКТ цементный раствор и продавливают его до забоя. После этого герметизируют затрубное пространство между эксплуатационной колонной и НКТ и задавливают часть цементного раствора в пласт через перфорационные отверстия. Не снижая давления, с помощью запорной арматуры переключаются на обратную промывку, вымывают оставшийся в скважине цементный раствор и оставляют в таком состоянии скважину на период затвердевания цемента [1].Known methods of installing cement bridges under pressure, which include the following operations: a tubing string (tubing) is lowered into the well so that its end is lower than the perforated portion of the production string, the wellhead is equipped with devices for its sealing and shutoff valves, and the injectivity of the well is determined and washed with a direct wash. Then, cement mortar is pumped into the well through the tubing string and pushed to the bottom. After that, the annulus between the production string and tubing is sealed and a part of the cement mortar is crushed into the formation through perforations. Without reducing the pressure, using shutoff valves they switch to backwash, wash the cement mortar remaining in the well and leave the well in this state for the period of cement hardening [1].

Такие способы используются при исправлении неудачных цементирований. Установка цементного моста внутри эксплуатационной колонны не исключает возможность прихвата низа колонны НКТ.Such methods are used to correct failed cementings. The installation of a cement bridge inside the production string does not exclude the possibility of picking up the bottom of the tubing string.

Известны способы установки цементных мостов под давлением с применением неизвлекаемых пакеров. В этом случае над пакером устанавливают циркуляционный управляемый клапан, соединенный с ним разъемным устройством, и эту компоновку спускают в скважину на заданную глубину на колонне НКТ и закрывают циркуляционный клапан путем поднятия вверх колонны НКТ, промывают скважину прямой промывкой. Затем бросают в НКТ малый шар, который перекрывает циркуляционное отверстие в пакере. Путем создания давления в НКТ рапакеровывают уплотнительный элемент пакера, перекрывая кольцевое пространство между корпусом пакера и эксплуатационной колонной, одновременно включая в действие обратный клапан пакера. При этом открывается проход жидкости через пакер. Путем опускания колонны НКТ открывают циркуляционный клапан и закачивают цементный раствор в НКТ, продавливая его на некоторое расстояние выше циркуляционного клапана.Known methods of installing cement bridges under pressure using non-recoverable packers. In this case, a circulating controlled valve is installed above the packer, connected to it by a detachable device, and this arrangement is lowered into the well to a predetermined depth on the tubing string and the circulation valve is closed by lifting the tubing string up, and the well is washed by direct flushing. Then a small ball is thrown into the tubing, which blocks the circulation hole in the packer. By creating pressure in the tubing, the packer sealing element is repackaged, overlapping the annular space between the packer body and the production string, while simultaneously activating the packer check valve. This opens the passage of fluid through the packer. By lowering the tubing string, the circulation valve is opened and the cement slurry is pumped into the tubing, forcing it some distance above the circulation valve.

Вновь поднимая колонну НКТ, закрывают циркуляционный клапан и продавливают цементный раствор в пласт через перфорационные отверстия. Затем снижают давление в НКТ, в результате чего закрывается обратный клапан пакера, и отсоединяют от пакера циркуляционный клапан, после чего поднимают его на поверхность, оставляя под давлением цементный раствор в подпакерной зоне [2].Raising the tubing string again, close the circulation valve and push the cement slurry into the formation through the perforations. Then, the pressure in the tubing is reduced, as a result of which the check valve of the packer is closed, and the circulation valve is disconnected from the packer, and then it is lifted to the surface, leaving cement mortar in the sub-packer zone under pressure [2].

Если объем заколонного пространства ограничен, то продавить в него порцию скважинной жидкости, а затем цементный раствор, используя этот способ, невозможно.If the annular space is limited, then it is impossible to push a portion of the borehole fluid into it, and then cement mortar using this method.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей способа установки цементных мостов под давлением с применением разбуриваемых пакеров.The aim of the invention is to expand the technological capabilities of the method of installing cement bridges under pressure using drillable packers.

Поставленная цель достигается тем, что в скважину на колонне НКТ спускают пакер вместе с циркуляционным клапаном, расположенным на пусковом устройстве, после чего путем сбрасывания в НКТ запорного шара приводят в действие пусковое устройство, которое фиксирует пакер в эксплуатационной колонне с помощью выдвижных плашек и одновременно открывает циркуляционные каналы, через которые производят промывку скважины, продавку цементного раствора в заданный интервал, затем герметизируют устье скважины и задавливают в пласт или в заколонное пространство через перфорационные отверстия эксплуатационной колонны цементный раствор под давлением, после этого, не снижая давления, путем натяжения колонны НКТ распакеровывают уплотнительный элемент пакера с одновременным закрытием его циркуляционных отверстий и отсоединением пускового устройства, оставляя под давлением цементный раствор в подпакерной зоне, после чего снижают давление в НКТ, разгерметизируют устье скважины, вымывают излишки цементного раствора из надпакерной зоны и поднимают на поверхность НКТ вместе с пусковым устройством.This goal is achieved by the fact that the packer is lowered into the well on the tubing string together with a circulation valve located on the starting device, after which, by dropping the shut-off ball into the tubing, the starting device is activated, which fixes the packer in the production casing with the help of retractable dies circulation channels through which the well is flushed, cement mortar is pumped in a predetermined interval, then the wellhead is sealed and crushed into the formation or annulus the space through the perforation holes of the production casing the cement mortar under pressure, then, without reducing the pressure, by tensioning the tubing string unpack the packing element of the packer while closing its circulation openings and disconnecting the starting device, leaving the cement mortar in the sub-packer zone under pressure, and then reduce the pressure in the tubing, the wellhead is depressurized, the excess cement slurry is washed out from the overpacker zone and raised to the surface of the tubing along with the starting stroystvom.

Известны пакеры, которые устанавливаются в спускаемой колонне труб под перепускным клапаном и имеют выдвижные плашки, шарнирно соединенные с толкателем, взаимодействующим с пружиной и резиновые уплотнительные элементы. Однако, использовать их в качестве неизвлекаемых пакеров для установки цементных мостов под давлением нерационально, т.к. они имеют большие размеры, обусловленные размерами резиновых уплотнительных манжет, что затрудняет операцию разбуривания цементных мотов в случае необходимости [3].Known packers that are installed in the descent pipe string under the bypass valve and have retractable dies pivotally connected to the pusher interacting with the spring and rubber sealing elements. However, using them as non-recoverable packers for installing cement bridges under pressure is irrational, because they are large in size, due to the size of the rubber sealing cuffs, which complicates the operation of drilling cement coils if necessary [3].

Известен пакерующий элемент, выполненный в виде нескольких тороидальных колец, заключенных в разрезную по периметру, замкнутую с наружной стороны и с зазором с внутренней стороны, металлическую оболочку, разделенных фигурными перегородками с радиальными каналами, а подвижная опора пакера имеет фиксатор осевого перемещения [4].Known packer element made in the form of several toroidal rings enclosed in a split along the perimeter, closed on the outside and with a gap on the inside, a metal shell separated by curly partitions with radial channels, and the movable support of the packer has an axial displacement lock [4].

Использование его в таком виде в устройстве для установки цементных мостов под давлением нерационально, несколько колец и фигурные перегородки занимают значительное расстояние, увеличивающее его осевые размеры, что усложняет процесс разбуривания цементного моста в случае необходимости. Кроме того, мосты под давлением часто используются для отсечения водоносных горизонтов, близко расположенных к продуктивному пласту. Это обстоятельство требует в данной технологии применение пакерующих устройств уменьшенных размеров.Using it in this form in a device for installing cement bridges under pressure is irrational, several rings and curved partitions occupy a considerable distance, increasing its axial dimensions, which complicates the process of drilling a cement bridge if necessary. In addition, pressurized bridges are often used to cut off aquifers close to the reservoir. This circumstance requires the use of packer devices of reduced sizes in this technology.

Известен неизвлекаемый пакер, который состоит из пакерующего элемента в виде резиновой манжеты, выдвижных плашек, седла для малого сбрасываемого с поверхности шара, соединенного с корпусом срезным элементом, а над пакером устанавливается циркуляционное устройство, соединяющееся с ним посредством переводника с левой резьбой.A non-removable packer is known, which consists of a packer element in the form of a rubber cuff, retractable dies, a saddle for a small ball that is cut off from the surface of the ball and connected to the housing by a shear element, and a circulation device is installed above the packer, which is connected to it by means of a left-hand sub.

Однако наличие резиновой манжеты в качестве уплотнительного элемента определяет его увеличение размеры, что неприемлемо в случае установки цементного моста для изоляции близкорасположенных пропластков, либо при переносе интервала перфорации. К тому же затруднительно его разбуривать в случае ликвидации цементного моста.However, the presence of a rubber cuff as a sealing element determines its increase in size, which is unacceptable in the case of installing a cement bridge to isolate nearby interlayers, or when transferring the perforation interval. In addition, it is difficult to drill it in case of liquidation of the cement bridge.

Целью изобретения является создание устройства, имеющего небольшие размеры, легко разбуриваемое и обеспечивающее необходимые технологические операции при установке малогабаритных цементных мостов под давлением.The aim of the invention is to provide a device having a small size, easily drilled and providing the necessary technological operations when installing small-sized cement bridges under pressure.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, спускаемое в скважину на колонне НКТ, включающее пакер с уплотнительным элементом, выполненным в виде тороидального кольца, заключенного в разрезную по периметру, замкнутую с наружной стороны и с зазором с внутренней стороны, металлическую оболочку, выдвижные плашки, отличающееся тем, что пакер снабжен пружинным пусковым устройством имеющим корпус, в верхней части которого расположена муфта для присоединения НКТ и пружинный упор, в который одним концом помещена заневоленная пружина, упирающаяся другим концом в фланец цилиндра, установленного на корпусе пускового устройства с возможностью осевого перемещения в рабочем положении без вращения и зафиксированного относительно этого корпуса шаровым замком, который заперт цилиндрической втулкой, расположенной внутри корпуса пускового устройства и зафиксированной относительно него срезным элементом, при этом втулка своей верхней частью перекрывает циркуляционные отверстия в этом корпусе, соединяющие в рабочем положении трубное и затрубное пространство НКТ, кроме того, эта часть втулки оборудована седлом для сбрасываемого с поверхности запорного шара, а фланец подвижного цилиндра пускового устройства взаимодействует с фланцем пакера, на котором установлены с помощью шарниров выдвижные плашки пакера и который снабжен фиксатором осевого перемещения, причем сам пакер расположен на нижней части корпуса пускового устройства, конец которого соединен с помощью внутреннего пружинного кольца с заглушкой, снабженной уплотнительным кольцом и радиальными отверстиями, которая расположена в подвижной опоре пакера и имеет наружное пружинное кольцо, попадающее в паз этой опоры, фиксируя в ней заглушку в рабочем положении, а подвижная опора пакера соединена с нижним концом корпуса пускового устройства срезным элементом, причем ее фиксатор осевого перемещения расположен в корпусе отклоняющего клина и закреплен фигурной перегородкой, имеющей радиальные каналы, а уплотнительный элемент выполнен в виде одного тороидального кольца, заключенного в разрезную по периметру, замкнутую с наружной стороны и с зазором с внутренней стороны металлическую оболочку, которое установлено на подвижной опоре и упирается в фигурную перегородку.This goal is achieved by the fact that the device is lowered into the well on the tubing string, including a packer with a sealing element made in the form of a toroidal ring enclosed in a cut along the perimeter, closed on the outside and with a gap on the inside, a metal shell, retractable dies, characterized in that the packer is equipped with a spring starting device having a housing, in the upper part of which there is a coupling for connecting the tubing and a spring stop, in which a worn spring is placed at one end, which extends at the other end into a cylinder flange mounted on the housing of the starting device with the possibility of axial movement in the working position without rotation and fixed relative to this body by a ball lock, which is locked by a cylindrical sleeve located inside the housing of the starting device and fixed relative to it by a shear element, while its sleeve the upper part overlaps the circulation holes in this case, connecting in the working position the tubing and annular space of the tubing, in addition, that part of the sleeve is equipped with a saddle for the locking ball discharged from the surface, and the flange of the movable cylinder of the starting device interacts with the packer flange, on which the packer dies are mounted using hinges and which is equipped with an axial displacement lock, the packer itself being located on the lower part of the starting device housing, the end of which is connected by means of an internal spring ring with a plug provided with a sealing ring and radial holes, which is located in the movable support of the pack ery and has an outer spring ring falling into the groove of this support, fixing the plug in it in the working position, and the movable support of the packer is connected to the lower end of the starter housing by a shear element, and its axial displacement clamp is located in the housing of the deflecting wedge and is fixed by a figured partition, having radial channels, and the sealing element is made in the form of one toroidal ring enclosed in a split along the perimeter, closed on the outside and with a gap on the inside of the metal span of which is mounted on a movable support and rests in a contoured baffle.

На фиг.1, 2 и 3 показана схема осуществления способа установки цементного моста под давлением в обсаженной скважине с применением неизвлекаемого пакера. На фиг.1 изображена компоновка устройства, спущенного в скважину в интервал установки цементного моста, на фиг.2 показана операция фиксации устройства в эксплуатационной колонне выдвижными плашками с одновременным открытием циркуляционных каналов в корпусе пускового устройства, через которые производится промывка скважины, закачка цементного раствора в интервал установки цементного моста. На фиг.3 изображен заключительный этап операции - распакеровка уплотнительного элемента с одновременным фиксированием заглушки в подвижной опоре пакера и отсоединением пускового устройства от пакера с последующим вымывом излишков цементного раствора из надпакерной зоны.Figure 1, 2 and 3 shows a diagram of a method for installing a cement bridge under pressure in a cased hole using an indelible packer. Figure 1 shows the layout of the device, lowered into the well in the interval of installation of the cement bridge, figure 2 shows the operation of fixing the device in the production casing with sliding dies with the simultaneous opening of the circulation channels in the housing of the launch device, through which the well is flushed, cement is pumped into cement bridge installation interval. Figure 3 shows the final stage of the operation — unpacking of the sealing element with simultaneous fixing of the plug in the movable support of the packer and disconnecting the starting device from the packer, followed by leaching of excess cement from the overpacker zone.

Устройство для осуществления способа установки цементного моста под давлением в обсаженной скважине состоит из корпуса 1, который в верхней части оборудован муфтой 2 для подсоединения колонны НКТ и пружинным упором 3, в который упирается одним концом заневоленная пружина 4, а другим концом она упирается в фланец цилиндра 5, установленного на корпусе 1 и зафиксированного относительно этого корпуса шаровым замком 6, который заперт цилиндрической втулкой 7, зафиксированной в корпусе 1 срезным элементом 8 и перекрывающей циркуляционные отверстия этого корпуса 9. В верхней части втулки имеется коническая поверхность 10 для посадки сбрасываемого с поверхности запорного шара 11. Фланец цилиндра 5 контактирует с фланцем пакера 12, в котором установлен фиксатор его перемещения 13 и к которому присоединены шарнирно выдвижные плашки 14, установленные на отклоняющем клине 15, соединенном с фигурной перегородкой 16, подпирающей расположенный в корпусе этого клина фиксатор 17 осевого перемещения подвижной опоры пакера 18, зафиксированной относительно корпуса 1 срезным элементом 19, на которой установлен заключенный в разрезную металлическую оболочку 20 уплотнительный элемент 21. Нижний конец корпуса 1 соединен с помощью внутреннего пружинного кольца 22 с расположенной в подвижной опоре пакера 18 заглушкой 23, которая имеет радиальные отверстия 24 и наружное пружинное кольцо 25, фиксирующее ее в рабочем положении относительно этой опоры в пазу 26. Кроме того, с внешней стороны заглушки 23 расположено уплотнительное кольцо 27, а опора пакера 18 снабжена радиальными каналами 28.A device for implementing the method of installing a cement bridge under pressure in a cased hole consists of a housing 1, which is equipped in the upper part with a sleeve 2 for connecting the tubing string and a spring stop 3, in which the restrained spring 4 abuts against one end and abuts against the cylinder flange at the other end 5 mounted on the housing 1 and fixed relative to this housing by a ball lock 6, which is locked by a cylindrical sleeve 7, fixed in the housing 1 by a shear element 8 and blocking the circulation openings I am of this housing 9. In the upper part of the sleeve there is a conical surface 10 for seating a locking ball 11. The flange of the cylinder 5 is in contact with the flange of the packer 12, in which the latch for its movement 13 is mounted and to which the articulated retractable dies 14 mounted on the deflector are attached a wedge 15 connected to a figured partition 16 supporting the latch 17 located in the casing of this wedge of the axial movement of the movable support of the packer 18, fixed relative to the casing 1 by a shear element 19, on which A sealing element 21. The lower end of the housing 1 is connected by means of an internal spring ring 22 to a plug 23 located in the movable support of the packer 18, which has radial holes 24 and an outer spring ring 25 that fixes it in the working position relative to this support in the groove 26. In addition, on the outer side of the plug 23 is a sealing ring 27, and the support of the packer 18 is provided with radial channels 28.

Способ осуществляют следующим образом. Пакер устанавливают на нижний конец корпуса 1 пускового устройства, фиксируют его с помощью срезного элемента 19, устанавливают заглушку 23 и спускают в скважину на колонне НКТ до заданного интервала установки цементного моста. Промывают скважину прямой промывкой. Бросают шар 11 и создают в колонне НКТ давление. При этом открываются циркуляционные отверстия пускового устройства и фиксируется в эксплуатационной колонне пакер путем выдвижения плашек 14 под действием пружины 4. Затем закачивают цементный раствор через циркуляционные отверстия 9 и продавливают его до места установки цементного моста. После этого герметизируют на устье затрубное пространство между НКТ и эксплуатационной колонной и поднимают давление в НКТ до уровня насыщения пласта или до уровня, ограниченного технической характеристикой эксплуатационной колонны, и продавливают цементный раствор через циркуляционные каналы пускового устройства и кольцевое пространство между корпусом пакера и эксплуатационной колонной через перфорационные каналы в пласт или в заколонное пространство. Затем герметизируют кольцевое пространство между эксплуатационной колонной и корпусом пакера распакеровкой уплотнительного элемента 21 путем натяжения колонны НКТ. При этом одновременно закрывается заглушка пакера и происходит отделение от него пускового устройства. Таким образом, под пакером оставлен цементный раствор под давлением продавки. После снижения давления в НКТ и разгерметизации устья скважины обратной промывкой вымывают излишки цементного раствора и производят далее запланированные операции в скважине.The method is as follows. The packer is installed on the lower end of the housing 1 of the launcher, fix it with a shear element 19, install a plug 23 and lower it into the well on the tubing string to a predetermined interval for installing the cement bridge. Wash the well with a direct flush. Throw the ball 11 and create pressure in the tubing string. In this case, the circulation openings of the starting device are opened and the packer is fixed in the production casing by extending the dies 14 under the action of the spring 4. Then, the cement mortar is pumped through the circulation openings 9 and pushed to the installation site of the cement bridge. After that, the annulus between the tubing and the production string is sealed at the mouth and the pressure in the tubing is raised to the level of formation saturation or to a level limited by the technical characteristics of the production string, and cement is pushed through the circulation channels of the launch device and the annular space between the packer body and the production string through perforation channels into the formation or annulus. Then seal the annular space between the production casing and the packer body by unpacking the sealing element 21 by tensioning the tubing string. At the same time, the packer cap is closed and the starting device is separated from it. Thus, cement slurry was left under the packer under squeeze pressure. After reducing the pressure in the tubing and depressurizing the wellhead by backwashing, the excess cement slurry is washed out and further planned operations are performed in the well.

Устройство работает следующим образом. НКТ 29 присоединяют к муфте 2 устройства и спускают его в скважину к заданному интервалу установки цементного моста. Затем бросают шар 11, который садится в конусное седло 10 втулки 7. При создании давления в НКТ срезается фиксирующий элемент 8 и втулка 7 перемещается вниз, одновременно открывая циркуляционные отверстия 9 в корпусе пускового устройства и отмыкая шаровый замок 6. Под действием заневоленной пружины 4 цилиндр 5 своим фланцем переместит вниз фланец пакера 12, который выдвинет до контакта с эксплуатационной колонной 30 плашки 14, фиксируя устройство в заданном интервале и зафиксируется в этом положении с помощью фиксатора 13 (фиг.2). Затем в НКТ закачивают цементный раствор и прогоняют его через циркуляционные каналы 9 и кольцевое пространство между эксплуатационной колонной и корпусом пакера в место установки цементного моста. При загерметизированном устье скважины поднимают давление в НКТ и задавливают цементный раствор в пласт или в заколонное пространство. Не снижая давления, натягивают колонну НКТ, в результате чего усилие передается на подвижную опору пакера 18, которая распакеровывает уплотнительный элемент 21, герметизируя кольцевое пространство между эксплуатационной колонной и корпусом пакера. Когда усилие натяжения достигнет расчетной величины, срезается элемент 19, и корпус пускового устройства 1 перемещается вверх, увлекая за собой заглушку 23, при этом закрываются ее отверстия 24, а наружное кольцо 25, попадая в паз подвижной опоры 18, фиксирует заглушку в этой опоре с одновременным уплотнением кольцом 27. Таким образом герметизируется внутреннее пространство эксплуатационной колоны, оставляя под давлением цементный раствор в подпакерной зоне. Одновременно с этим срабатывает внутреннее пружинное кольцо 22, освобождая корпус пускового устройства 1, который извлекается из пакера при подъеме НКТ. В таком положении пакер удерживает давление в подпакерной зоне до затвердевания цементного раствора.The device operates as follows. The tubing 29 is connected to the coupling 2 of the device and lowered into the well to a predetermined interval of installation of the cement bridge. Then throw the ball 11, which sits in the conical seat 10 of the sleeve 7. When creating pressure in the tubing, the locking element 8 is cut off and the sleeve 7 moves down, while opening the circulation holes 9 in the starter housing and unlocking the ball lock 6. Under the action of a forceful spring, 4 cylinder 5 with its flange will move down the flange of the packer 12, which will slide until the contact with the production casing 30 of the die 14, fixing the device in a predetermined interval and is fixed in this position using the latch 13 (figure 2). Then, cement slurry is pumped into the tubing and run through the circulation channels 9 and the annular space between the production string and the packer body at the installation site of the cement bridge. With a sealed wellhead, the pressure in the tubing is raised and the cement slurry is crushed into the formation or annulus. Without reducing the pressure, the tubing string is pulled, as a result of which the force is transmitted to the movable support of the packer 18, which unpacks the sealing element 21, sealing the annular space between the production string and the packer body. When the tension force reaches the calculated value, the element 19 is cut off, and the starter housing 1 moves upward, entraining the plug 23, while its openings 24 are closed, and the outer ring 25, falling into the groove of the movable support 18, fixes the plug in this support with simultaneous sealing by a ring 27. Thus, the inner space of the production casing is sealed, leaving cement mortar in the under-packer zone under pressure. At the same time, the inner spring ring 22 is triggered, freeing the housing of the starting device 1, which is removed from the packer when lifting the tubing. In this position, the packer holds pressure in the sub-packer zone until the cement slurry hardens.

В результате реализации этого способа установки цементного моста проникший в пласт или в заколонное пространство цементный раствор не будет выдавлен обратно в скважину и надежно затампонирует все водопроводящие каналы, обеспечив безводную эксплуатацию продуктивного пласта при близкорасположенных водоносных пропластках или при негерметичности заколонного пространства. Кроме того, эта технология позволяет все операции выполнить за один спуск-подъем НКТ и исключить из технологического цикла ремонта скважины время на ожидание затвердевания цемента, что значительно снижает затраты на такой ремонт. К тому же, конструкция устройства позволяет извлечь из скважины все ее громоздкие узлы, оставив в ней пакер, размеры которого уменьшены до 0,3 м за счет применения однокольцового уплотнительного элемента, размещения фиксатора осевого перемещения подвижной опоры пакера в отклоняющем клине и формой фланца выдвигающего плашки. Этот пакер легко разбуривается в случае ликвидации цементного моста.As a result of the implementation of this method of installing a cement bridge, the cement slurry that has penetrated into the formation or in the annulus will not be squeezed back into the well and reliably plug all water channels, ensuring anhydrous operation of the reservoir with nearby aquifers or leaking annulus. In addition, this technology allows all operations to be performed in one run-up of the tubing and to exclude from the well repair process time to wait for cement to harden, which significantly reduces the cost of such repairs. In addition, the design of the device allows you to remove all of its bulky nodes from the well, leaving a packer in it, the dimensions of which are reduced to 0.3 m due to the use of a single-ring sealing element, placement of the axial displacement clamp of the packer movable support in the deflecting wedge and the shape of the retracting plate flange . This packer is easy to drill in case of cement bridge elimination.

Использованная литература.References.

1. Справочник инженера по бурению. T.1. Под редакцией В.И. Мищевича, Н.А. Сидорова. - М.: Недра, 1973, стр.401.1. Handbook of a drilling engineer. T.1. Edited by V.I. Mishchevich, N.A. Sidorova. - M .: Nedra, 1973, p. 400.

2. Харьков В.А. Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин. - М.: Недра, 1969, 175.2. Kharkov V.A. Overhaul of oil and gas wells. - M .: Nedra, 1969, 175.

3. Авторское свидетельство №571583, Е 21 В 33/12, 1977 г.3. Copyright certificate No. 571583, E 21 B 33/12, 1977

4. Патент RU 2173765 C2, Е 21 В 33/12, 2001 г.4. Patent RU 2173765 C2, E 21 B 33/12, 2001

Claims (2)

1. Способ установки цементного моста под давлением в обсаженной скважине, включающий спуск в скважину на колонне насосно-компрессорных труб пакера с циркуляционным клапаном, одновременную распакеровку его уплотнительного элемента и выдвижных плашек в заданном интервале, открытие циркуляционного клапана, прокачку цементного раствора в скважину, закрытие циркуляционного клапана и продавку цементного раствора в пласт через пакер под давлением, снижение давления в насосно-компрессорных трубах и оставление под давлением цементного раствора в подпакерной зоне, отличающийся тем, что пакер спускают в скважину до заданного интервала на колонне насосно-компрессорных труб вместе с пусковым устройством, после чего путем сбрасывания запорного шара приводят в действие пусковое устройство, которое фиксирует пакер в эксплуатационной колонне с помощью выдвижных плашек и одновременно открывает циркуляционные каналы, через которые производят промывку скважины, прокачку цементного раствора в заданный интервал, затем герметизируют устье скважиной между колонной насосно-компрессорных труб и эксплуатационной колонной и задавливают в пласт или в заколонное пространство цементный раствор под давлением, после этого, не снижая давления, путем натяжения колонны насосно-компрессорных труб распакеровывают уплотнительный элемент пакера с одновременным закрытием его циркуляционных отверстий и отсоединением пускового устройства, оставляя под давлением цементный раствор в подпакерной зоне, после чего снижают давление в насосно-компрессорных трубах, разгерметизируют устье скважины, вымывают цементный раствор из надпакерной зоны и поднимают на поверхность колонну насосно-компрессорных труб вместе с пусковым устройством.1. A method of installing a cement bridge under pressure in a cased hole, including a descent into the well on a column of packer tubing with a circulation valve, simultaneous unpacking of its sealing element and retractable dies in a predetermined interval, opening the circulation valve, pumping cement into the well, closing the circulation valve and pushing the cement slurry into the formation through a packer under pressure, reducing the pressure in the tubing and leaving the slurry under pressure ora in the sub-packer zone, characterized in that the packer is lowered into the well to a predetermined interval on the tubing string together with a starting device, after which, by dropping the shut-off ball, the starting device is activated, which fixes the packer in the production string using retractable dies and at the same time opens circulation channels through which the well is flushed, cement mortar is pumped in a predetermined interval, then the wellhead is sealed by the well between the pump-compressor string pipes and production casing and press cement into the reservoir or annular space under pressure, after which, without reducing the pressure, by tensioning the tubing string unpack the packer sealing element while closing its circulation holes and disconnecting the starting device, leaving it under pressure cement mortar in the sub-packer zone, after which the pressure in the tubing is reduced, the wellhead is depressurized, the cement mortar is washed out of the overpack black zone and raise the surface of the tubing string along with the starting device. 2. Устройство для установки цементного моста под давлением в обсаженной скважине, спускаемое на колонне насосно-компрессорных труб, включающее пакер с уплотнительным элементом, выполненным в виде тороидального кольца, заключенного в разрезную по периметру, замкнутую с наружной стороны и с зазором с внутренней стороны металлическую оболочку, выдвижные плашки, отличающееся тем, что пакер снабжен пружинным пусковым устройством, имеющим корпус, в верхней части которого расположена муфта для присоединения насосно-компрессорных труб и пружинный упор, в который одним концом помещена заневоленая пружина, упирающаяся другим концом в фланец цилиндра, установленного на корпусе пускового устройства с возможностью осевого перемещения без вращения в рабочем положении и зафиксированного относительно этого корпуса шаровым замком, который заперт цилиндрической втулкой, расположенной внутри корпуса пускового устройства и зафиксированной относительно него срезным элементом, при этом втулка своей верхней частью перекрывает циркуляционные отверстия в этом корпусе, соединяющие в рабочем положении трубное и затрубное пространства насосно-компрессорных труб, кроме того, эта часть втулки, оборудована седлом для сбрасываемого с поверхности запорного шара, а фланец подвижного цилиндра пускового устройства взаимодействует с фланцем пакера, на котором установлены с помощью шарниров выдвижные плашки пакера и который снабжен фиксатором осевого перемещения, причем сам пакер расположен на нижней части корпуса пускового устройства, конец которого соединен с помощью внутреннего пружинного кольца с заглушкой, снабженной уплотнительным кольцом и радиальными отверстиями и расположенной в подвижной опоре пакера, имеющей радиальные каналы, кроме того, на заглушке установлено наружное пружинное кольцо, попадающее в паз этой опоры, фиксируя в ней заглушку в рабочем положении, а подвижная опора пакера соединена с нижним концом корпуса пускового устройства срезным элементом, причем ее фиксатор осевого перемещения расположен в корпусе отклоняющего клина и закреплен фигурной перегородкой, имеющей радиальные каналы, а уплотнительный элемент, выполненный в виде одного тороидального кольца, заключенного в разрезную по периметру, замкнутую с наружной стороны и с зазором с внутренней стороны металлическую оболочку, установлен на подвижной опоре и упирается в фигурную перегородку.2. A device for installing a cement bridge under pressure in a cased hole, lowered on a tubing string, including a packer with a sealing element made in the form of a toroidal ring enclosed in a circumferential cut-off around the perimeter, closed from the outside and with a gap from the inside casing, retractable dies, characterized in that the packer is equipped with a spring starting device having a housing, in the upper part of which there is a coupling for connecting tubing and spring This stop, in which one end is placed a restrained spring, abutting the other end against a cylinder flange mounted on the housing of the starting device with the possibility of axial movement without rotation in the working position and fixed relative to this body by a ball lock, which is locked by a cylindrical sleeve located inside the housing of the starting device and a shear element fixed relative to it, while the sleeve with its upper part overlaps the circulation holes in this housing, connecting in In the lateral position, the tubular and annular spaces of the tubing, in addition, this part of the sleeve is equipped with a saddle for the locking ball discharged from the surface, and the flange of the movable cylinder of the launching device interacts with the packer flange, on which the packer dies are mounted with hinges and which is equipped with axial displacement, and the packer itself is located on the lower part of the housing of the starting device, the end of which is connected using an internal spring ring with a plug provided with with a lantern ring and radial holes and a packer located in a movable support having radial channels, in addition, an external spring ring is installed on the plug, falling into the groove of this support, fixing the plug in the working position, and the packer movable support is connected to the lower end of the launch housing devices with a shear element, and its axial displacement retainer located in the body of the deflecting wedge and secured by a curved partition having radial channels, and a sealing element made in the form of A toroidal ring enclosed in a perimeter split, closed on the outside and with a gap on the inside, has a metal shell mounted on a movable support and abuts against a figured partition.
RU2003131936/03A 2003-10-30 2003-10-30 Method for mounting concrete bridge under pressure in cased well and device for realization of said method RU2247824C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003131936/03A RU2247824C1 (en) 2003-10-30 2003-10-30 Method for mounting concrete bridge under pressure in cased well and device for realization of said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003131936/03A RU2247824C1 (en) 2003-10-30 2003-10-30 Method for mounting concrete bridge under pressure in cased well and device for realization of said method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2247824C1 true RU2247824C1 (en) 2005-03-10

Family

ID=35364626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003131936/03A RU2247824C1 (en) 2003-10-30 2003-10-30 Method for mounting concrete bridge under pressure in cased well and device for realization of said method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2247824C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2531688C1 (en) * 2013-05-13 2014-10-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" Packer for open boreholes
US9027659B2 (en) 2007-09-19 2015-05-12 Schlumberger Technology Corporation Low stress traction system
RU2603110C1 (en) * 2015-10-01 2016-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" Method of placing cement plug in cased well and device therefor
RU178979U1 (en) * 2017-11-16 2018-04-24 Общество с ограниченной ответственностью Научно производственная фирма "Технология" Mechanical anchor for installing a whipstock on the bottom of the well
CN108316885A (en) * 2018-04-27 2018-07-24 大庆市晟威机械制造有限公司 A kind of bridge plug with combination packing element
WO2020073349A1 (en) * 2018-10-09 2020-04-16 成都维泰油气能源技术有限公司 Mixture bridge plug

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАСАРЫГИН Ю.М. и др., Ремонт газовых скважин, Москва, Недра, 1998, с. 100-107. *
ХАРЬКОВ В.А., Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин, Москва, Недра, 1969, с. 175. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9027659B2 (en) 2007-09-19 2015-05-12 Schlumberger Technology Corporation Low stress traction system
RU2570915C2 (en) * 2007-09-19 2015-12-20 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Low-voltage coupling engagement system
RU2531688C1 (en) * 2013-05-13 2014-10-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" Packer for open boreholes
RU2603110C1 (en) * 2015-10-01 2016-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "ТюменНИИгипрогаз" Method of placing cement plug in cased well and device therefor
RU178979U1 (en) * 2017-11-16 2018-04-24 Общество с ограниченной ответственностью Научно производственная фирма "Технология" Mechanical anchor for installing a whipstock on the bottom of the well
CN108316885A (en) * 2018-04-27 2018-07-24 大庆市晟威机械制造有限公司 A kind of bridge plug with combination packing element
WO2020073349A1 (en) * 2018-10-09 2020-04-16 成都维泰油气能源技术有限公司 Mixture bridge plug

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6116343A (en) One-trip well perforation/proppant fracturing apparatus and methods
US9359858B2 (en) Wellbore fluid treatment process and installation
US7004248B2 (en) High expansion non-elastomeric straddle tool
US5865252A (en) One-trip well perforation/proppant fracturing apparatus and methods
CN106968646B (en) Well completion device
RU2005113714A (en) FINISHING A WELL FOR ONE DOWN OF A PUMP AND COMPRESSOR COLUMN
GB2220963A (en) Dual flapper valve assembly
EA025810B1 (en) Downhole packer and method for completing a wellbore in a subsurface formation
SU1686123A1 (en) Device for casing repairs
RU2247824C1 (en) Method for mounting concrete bridge under pressure in cased well and device for realization of said method
US3361209A (en) Well packer
CN201924878U (en) Half-cementing well completion pipe string
RU174630U1 (en) COUPLING FOR STAGE CEMENT CEMENTING
WO2016008339A1 (en) Drill-free stage collar of through-bottom type
RU2387807C1 (en) Device for casing liner installation in well
RU2167273C1 (en) Method of casing liner installation in well
RU2603110C1 (en) Method of placing cement plug in cased well and device therefor
RU2542062C1 (en) Device for formation treatment in horizontal well
RU2665769C1 (en) Method of preventing water flow in well developed oil in water reservoir
US20100139917A1 (en) System and method for sealing gravel exit ports in gravel pack assemblies
RU2469176C1 (en) Shoe for installation of shaped overlapping mechanism in well
RU30158U1 (en) Device for shutting off formation water inflow in wells with horizontal bottom hole
WO2006059181A1 (en) Stop-sand liner hanger assembly for water wells
RU60126U1 (en) PACKER-BRIDGE
RU2379468C1 (en) Drilled parker

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091031