RU2280148C2 - Method and device for electrically-controlled packer installation - Google Patents
Method and device for electrically-controlled packer installation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2280148C2 RU2280148C2 RU2004106375/03A RU2004106375A RU2280148C2 RU 2280148 C2 RU2280148 C2 RU 2280148C2 RU 2004106375/03 A RU2004106375/03 A RU 2004106375/03A RU 2004106375 A RU2004106375 A RU 2004106375A RU 2280148 C2 RU2280148 C2 RU 2280148C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- packer
- housing
- power shaft
- power rod
- pressure
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Actuator (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области испытания обсаженных скважин, а именно к средствам и методам, используемых при опрессовке скважин.The invention relates to the field of testing cased wells, and in particular to the means and methods used in pressure testing of wells.
Существует большое разнообразие пакеров, применяемых в процессе опрессовки обсаженных скважин.There is a wide variety of packers used in the process of crimping cased wells.
Известны механические пакеры, приводимые в действие весом колонны бурильных или насосно-компрессорных труб.Mechanical packers are known that are driven by the weight of a drill string or tubing.
При этом контроль ведется по индикатору веса инструмента, что носит приблизительный характер и отрицательно сказывается на работе пакера.In this case, control is carried out on the indicator of the weight of the tool, which is approximate in nature and adversely affects the work of the packer.
Известны также гидромеханические пакеры, например, приводимые в действие повышением давления в колонне бурильных и насосно-компрессорных труб, развиваемого насосом. При этом резиновый элемент пакера, сжимаясь, герметизирует внутреннее пространство обсадных труб, обеспечивая условия для проведения их опрессовки.Hydromechanical packers are also known, for example, driven by increasing the pressure in the string of drill and tubing developed by the pump. In this case, the rubber element of the packer, compressing, seals the inner space of the casing pipes, providing conditions for crimping them.
Контроль над сжатием резинового элемента и посадкой камеры осуществляют по показаниям манометра в линии нагнетания (Патент RU №1331996, Е 21 В 33/12, Бюл. №31, 1987 г. Опубл. 23.08.1987 г.).Control over the compression of the rubber element and the landing of the camera is carried out according to the pressure gauge in the discharge line (Patent RU No. 1331996, E 21
Такой метод не позволяет оценить эффективность посадки камеры, так как недостаточное сжатие резинового элемента может привести к возникновению перетоков через пакер при высоких перепадах давления, а избыточное сжатие может привести к разрушению резинового элемента с нарушением герметичности.This method does not allow to evaluate the efficiency of the camera fit, since insufficient compression of the rubber element can lead to overflows through the packer at high pressure drops, and excessive compression can lead to destruction of the rubber element with a violation of tightness.
Наиболее близким является электромеханический пакер на кабеле-канате, состоящий из полого корпуса с размещенным в нем электродвигателем, связанным через редуктор и винтовую пару со стволом, на нижнем конце которого установлен якорный узел, состоящий из конуса с размещенными на шлипсах плашками, взаимодействующими с толкателем.The closest is an electromechanical packer on a cable-rope, consisting of a hollow body with an electric motor placed in it, connected through a gearbox and a screw pair with a barrel, at the lower end of which an anchor assembly is installed, consisting of a cone with dies interacting with the pusher placed on the slips.
Над якорным узлом установлен уплотнительный элемент (Патент RU №2087672, Е 21 В 33/12, Бюл. №23, 1997 г. Опубл. 20.08.1997 г.).A sealing element is installed above the anchor assembly (Patent RU No. 2087672, E 21
Внутри корпуса установлены концевые выключатели, ограничивающие ход винта путем автоматического отключения электродвигателя при полном сжатии или возврате механизмов в исходное положение. Внутри корпуса ствола уплотнительного элемента размещен клапан, образованный внутренней поверхностью корпуса и стволом переменного диаметра.Limit switches are installed inside the case, restricting the screw travel by automatically turning off the electric motor with full compression or returning the mechanisms to their original position. A valve is formed inside the barrel body of the sealing element, formed by the inner surface of the barrel and the barrel of variable diameter.
При использовании такого устройства наблюдаются следующие недостатки: контроль за процессом установки пакера посредством концевых выключателей, обеспечивающих отключение электродвигателя при перемещении ствола для сжатия уплотнительного элемента, - не эффективен, так как он не может учитывать изменение внутреннего диаметра в разностенных трубах, а это ведет (при проведении работ в трубах с большой толщиной стенки) к опасному увеличению нагрузки на кинематический привод и чрезмерному сжатию уплотнительных элементов, могущие привести к его разрушению, либо к недостаточному сжатию в тонкостенных трубах.When using such a device, the following disadvantages are observed: monitoring the installation process of the packer by means of limit switches, which turn off the electric motor when moving the barrel to compress the sealing element, is not effective, since it cannot take into account the change in the internal diameter in the delta pipes, and this leads (at work in pipes with a large wall thickness) to a dangerous increase in the load on the kinematic drive and excessive compression of the sealing elements, which can lead to to its destruction, or to insufficient compression in thin-walled pipes.
Целью предлагаемого способа является повышение эффективности контроля за посадкой пакера и снижение аварийности при работах.The aim of the proposed method is to increase the effectiveness of control over the packer and reduce the accident rate during work.
Указанная цель достигается тем, что при установке электромеханического пакера в обсаженных скважинах, включающей спуск пакера в заданный интервал, выдвижение фиксирующих плашек и сжатие уплотнительного элемента пакера с помощью электромеханического привода, содержащего электродвигатель и силовой шток, с которым кинематически связаны плашки и уплотнительный элемент, одновременно осуществляют регистрацию тока нагрузки электродвигателя, амплитуду и направление перемещения силового штока, а также замер давления в над- и подпакерной зонах и запись этих параметров в виде диаграмм, при этом по изменению тока нагрузки электродвигателя в процессе перемещения силового штока судят о степени выдвижения фиксирующих плашек и сжатии уплотнительного элемента, а по величине перепада давления судят о герметичности пакеровки.This goal is achieved by the fact that when installing an electromechanical packer in cased wells, including lowering the packer at a predetermined interval, extending the fixing dies and compressing the packer sealing element using an electromechanical drive containing an electric motor and a power rod, to which the dies and the sealing element are kinematically connected, simultaneously register the load current of the electric motor, the amplitude and direction of movement of the power rod, as well as measure the pressure in the over- and sub-packer zone and recording these parameters in the form of diagrams, in this case, by the change in the load current of the electric motor during the movement of the power rod, the degree of extension of the fixing dies and compression of the sealing element is judged, and the tightness of the pack is judged by the value of the differential pressure.
На фиг.1 представлена конструктивная схема электроуправляемого пакера, с помощью которого осуществляется пакеровка.Figure 1 presents a structural diagram of an electrically controlled packer, with which the packaging is carried out.
На фиг.2 изображены диаграммы h и I в начале пакеровки.Figure 2 shows diagrams h and I at the beginning of packing.
На фиг.3 представлены изменения давлений P1 и Р2.Figure 3 presents the pressure changes P 1 and P 2 .
На фиг.4 изображены диаграммы h и I в конце пакеровки.Figure 4 shows diagrams h and I at the end of the packing.
Электроуправляемый пакер, спускаемый в обсаженную скважину, содержит корпус 1, внутри которого помещен электродвигатель 2, кинематически связанный с силовым штоком 3, на конце которого размещены выдвижные плашки 4 и уплотнительный элемент 5.An electrically controlled packer, lowered into a cased hole, comprises a housing 1, inside which an
В надпакерной зоне установлен датчик давления 6, в подпакерной зоне - датчик давления 7. К силовому штоку 3 подсоединен подвижный контакт датчика перемещения 8. Датчики 6, 7 и 8 электрически связаны с панелью управления (на фигурах не показано).A
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
После установки пакера на заданной глубине на электродвигатель 2 подается напряжение. Вращение электродвигателя кинематически передается на силовой шток 3, который выдвигает фиксирующие плашки 4 и сжимает уплотнительный элемент 5.After installing the packer at a given depth, voltage is applied to the
При перемещении штока 3 скользящий контакт датчика 8, передвигаясь, изменяет сопротивление электрической цепи, что контролируется на панели управления, при этом записывается диаграмма h. Одновременно с этим регистрируется ток нагрузки электродвигателя в виде диаграммы I. При помощи датчиков 6 и 7 измеряется давление P1 в надпакерной и давление Р2 в подпакерной зонах.When moving the
Таким образом, в процессе проведения работ одновременно осуществляют запись амплитуды и направления перемещения штока h, тока нагрузки электродвигателя I, а также записи диаграммы изменений давлений P1 и Р2.Thus, in the process of carrying out the work, they simultaneously record the amplitude and direction of movement of the rod h, the load current of the motor I, as well as record the pressure changes diagram P 1 and P 2 .
Диаграмма на фиг.2 демонстрирует процесс пакеровки. Диаграмма разбита на несколько участков, соответствующих определенной фазе процесса.The diagram in figure 2 shows the packaging process. The diagram is divided into several sections corresponding to a certain phase of the process.
Диаграмма на фиг.3 изображает изменение давления Р1 в надпакерной и Р2 в подпакерной зонах в процессе пакеровки и опрессовки.The diagram in figure 3 depicts the change in pressure P 1 in the overpacker and P 2 in the subpacker zones during packing and crimping.
После установки прибора в точке опрессовки электродвигатель вначале выключен и на диаграмме h регистрируется неподвижное положение силового штока 3 (горизонтальная линия) и нулевое значение тока I (участок 1").After installing the device at the point of pressure testing, the electric motor is first turned off and the fixed position of the power rod 3 (horizontal line) and zero current value I (section 1 ") are recorded in diagram h.
При разгоне электродвигателя на диаграмме I регистрируется уровень тока холостого движения двигателя (участок 2"), при этом на диаграмме h отмечается неподвижность штока (участок 2").During acceleration of the electric motor, the level of the idle current of the motor (
При достижении электродвигателем необходимых оборотов начинается выдвижение силового штока 3, по которому скользит контакт датчика 8, передающий изменение на панель управления.When the electric motor reaches the required speed, the extension of the
При этом на диаграмме фиг.2 (участок 3") величина h растет по наклонной вверх, регистрируется рост потребления тока электродвигателя I. Это происходит по мере выдвижения фиксирующих плашек 4 и сжатия уплотнительного элемента 5 (участок 3" на фиг.3).At the same time, in the diagram of FIG. 2 (
После того как плашки выдвинуты полностью, уплотнительный элемент сжат, нагрузка на силовом штоке возрастает с возрастанием крутящего момента на электродвигателе до предельно допустимой величины срабатывания муфты предельного момента электродвигателя. При этом уровень тока I нагрузки электродвигателя приобретает фиксированное значение, а шток прекращает движение, что регистрируется горизонтальными участками 4" диаграмм h и I.After the dies are fully extended, the sealing element is compressed, the load on the power rod increases with increasing torque on the electric motor to the maximum permissible response value of the clutch of the maximum torque of the electric motor. In this case, the current level I of the motor load acquires a fixed value, and the rod stops moving, which is recorded by the horizontal sections of 4 "diagrams h and I.
После этого электродвигатель выключают, значение тока I падает до «0» (участок 5"), а шток останавливается, что демонстрирует прямой участок диаграммы h. Процесс пакеровки закончен.After that, the electric motor is turned off, the current value I drops to "0" (
Датчики 6 и 7 регистрируют один уровень давления (участок 5" диаграмм Р1 и P2 на фиг.3).
Насосом буровой поднимают давление до значения, определяемого технологией опрессовки работ, при этом датчик 7 регистрирует постоянный уровень давления Р1, а датчик 6 - рост давления Р2 (участок 6" диаграмм давлений на фиг.3).The drilling pump raises the pressure to a value determined by the crimping technology, while the
По достижении заданного давления дают выдержку, длительность которой определяется технологией работ.Upon reaching the set pressure give an exposure, the duration of which is determined by the technology of work.
При исправном пакере и надлежащей герметизации датчики 6 и 7 в процессе выдержки будут демонстрировать диаграммы Р1 и Р2 в виде параллельных прямых (участок 7" фиг.3).With a working packer and proper sealing, the
По завершению работ давление в колонне обсадных труб сбрасывают, при этом датчик 6 регистрирует снижение давления Р2 до первоначального уровня (участок 8" фиг.3).At the end of the work, the pressure in the casing string is released, while the
Затем вновь производят регистрацию h и I. Диаграмма h регистрирует максимальный уровень выдвижения штока 3, а диаграмма I - нулевую нагрузку электродвигателя (участок 10" фиг.4). Включают и реверсируют электродвигатель. При этом происходит регистрация уровня тока холостого хода электродвигателя I на участке 11" фиг.4. Диаграмма h на этом участке регистрирует неподвижное положение штока.Then h and I are again recorded. Diagram h registers the maximum extension level of
При реверсировании двигателя происходит обратный ход штока 3, а вместе с ним разгружаются фиксирующие и уплотнительные элементы.When the engine is reversed, the
На диаграмме h фиксируется наклонная вниз прямая со снижением до «0» уровня (участок 12" фиг.4), а на диаграмме I - плавное снижение уровня нагрузки электродвигателя.In the diagram h, a straight line sloping down is fixed with a decrease to the “0” level (
После того как силовой шток 3 полностью возвращается в исходное состояние и останавливается, возникает крутящий момент и срабатывает муфта предельного момента электродвигателя и он продолжает вращаться. На диаграмме h отмечается неподвижное положение штока 3 (прямолинейный участок 13" фиг.4), а на диаграмме I - постоянный уровень тока холостого хода электродвигателя (участок 13" фиг.4).After the
На последней стадии электродвигатель отключают. При этом диаграмма h регистрирует неподвижное положение штока (участок 14" фиг.4) и изменение тока I до «0» значения.At the last stage, the electric motor is turned off. In this case, the diagram h registers the stationary position of the rod (
Процесс завершен, прибор переносится на другую точку.The process is completed, the device is transferred to another point.
Для реализации способа предлагается устройство электроуправляемого пакера. Наиболее близким аналогом к заявляемой конструкции является электромеханический пакер, спускаемый в скважину на кабель-канате (Патент RU №2087672).To implement the method, an electrically controlled packer device is proposed. The closest analogue to the claimed design is an electromechanical packer, lowered into the well on a cable rope (Patent RU No. 2087672).
Пакер состоит из полого корпуса с размещенным в нем электродвигателем, через редуктор и винтопару связанным со стволом, на нижнем конце которого установлен якорный узел. Якорный узел содержит конус с размещенными на шлипсах плашками, взаимодействующими с толкателем. Над якорным узлом установлен уплотнительный элемент.The packer consists of a hollow body with an electric motor housed in it, through a gearbox and a screw couple connected to the barrel, at the lower end of which an anchor assembly is installed. The anchor assembly contains a cone with dies placed on the slips interacting with the pusher. A sealing element is installed above the anchor assembly.
Внутри корпуса установлены концевые выключатели, ограничивающие ход винта путем автоматического отключения электродвигателя при полном сжатии или возврате механизмов в исходное положение. Внутри корпуса стволы уплотнительного элемента размещен клапан, оборудованный внутренней поверхностью корпуса и стволом переменного диаметра.Limit switches are installed inside the case, restricting the screw travel by automatically turning off the electric motor with full compression or returning the mechanisms to their original position. Inside the housing, the trunks of the sealing element is a valve equipped with an internal surface of the housing and a barrel of variable diameter.
Недостатком устройства является ненадежность его конструкции в процессе работы.The disadvantage of this device is the unreliability of its design during operation.
Контроль за процессом установки пакера осуществляется посредством концевых выключателей, обеспечивающих отключение электродвигателя при перемещении ствола для сжатия уплотнительного элемента, и является эффективным. Концевые выключатели не могут отслеживать изменение внутреннего диаметра в разностенных трубах, что ведет к следующему.The monitoring of the installation process of the packer is carried out by means of limit switches, which ensure that the motor is switched off when moving the barrel to compress the sealing element, and is effective. Limit switches can not track the change in internal diameter in the difference pipes, which leads to the following.
При проведении работ в трубах с большой толщиной стенки неконтролируемое движение толкателя приводит к опасному увеличению нагрузки на кинематику привода и чрезмерному сжатию уплотнительного элемента, могущему привести к его разрушению.When working in pipes with a large wall thickness, uncontrolled movement of the pusher leads to a dangerous increase in the load on the kinematics of the drive and excessive compression of the sealing element, which can lead to its destruction.
При проведении пакеровок в тонкостенных трубах недостаточный контроль приводит к недожатию уплотнительного элемента, что приводит к неэффективности пакеровки.When conducting packings in thin-walled pipes, insufficient control leads to a shortage of the sealing element, which leads to inefficiency of packing.
Кроме того, деформация конструкции во время работы может привести к возникновению аварийной ситуации.In addition, deformation of the structure during operation can lead to an emergency.
Действительно, размещение уплотнительного элемента над якорем и характер кинематической связи якоря пакера и ствола предусматривает предварительное раскрытие, фиксацию якоря и последующее сжатие уплотнительного элемента, что ведет к смещению корпуса прибора вниз по осевой ствола скважины на величину деформации уплотнительного элемента.Indeed, the placement of the sealing element above the anchor and the nature of the kinematic connection of the packer armature and the trunk provides for the preliminary opening, fixation of the armature and subsequent compression of the sealing element, which leads to the displacement of the device body down the axial wellbore by the amount of deformation of the sealing element.
Смещение корпуса прибора ведет к растягиванию кабель-каната, что может вызвать его обрыв или нарушение целостности токоведущих жил.The displacement of the housing of the device leads to stretching of the cable, which can cause it to break or violate the integrity of live conductors.
Целью предложенного устройства является повышение надежности конструкции и обеспечение качественного контроля за процессом пакеровки.The purpose of the proposed device is to increase the reliability of the design and ensure quality control of the packaging process.
Задача решается тем, что в устройстве электроуправляемого пакера, содержащем корпус с силовым штоком, на котором установлены фиксирующие плашки и резиновый уплотнительный элемент, поджатый опорной втулкой с гайкой, а также электромеханический привод силового штока в виде электродвигателя, планетарного редуктора, датчики перемещения силового штока и датчики давления, связанные с пультом управления, планетарный редуктор выполнен четырехступенчатым, между второй и третьей ступенями которого установлена муфта предельного момента, причем внешнее колесо первой, второй и четвертой ступеней редуктора жестко закреплено в корпусе, а внешнее колесо третьей ступени установлено свободно, силовой шток снабжен ходовым винтом и гайкой, соединенной с четвертой ступенью редуктора; выдвижные плашки установлены на промежуточной опоре, подпружиненной относительно корпуса и опорной втулки, причем в нижней части корпуса выполнена переборка, относительно которой силовой шток фиксируется от проворота при помощи шпонки, кроме того, датчик перемещения размещен в камере, образованной переборкой и стенками корпуса, первый датчик давления, соединенный с надпакерной зоной, установлен в нижней части корпуса, а второй датчик давления, соединенный с подпакерной зоной, установлен в осевом канале, выполненном в силовом штоке, для сообщения со скважинной средой. Кроме того, корпус маслозаполнен и оснащен компенсатором гидростатического давления, на сменных торцах внешних колес третьей и четвертой ступени выполнены ответные выступы, датчик перемещения соединен подвижным контактом с силовым штоком и электрически связан с панелью управления, а также промежуточная опора выполнена с наклонными направляющими для выдвижных плашек, размещенными через 120 град. по окружности, а верхние выдвижные плашки относительно нижних смещены на 60 град. по окружности, внешние поверхности нижнего торца корпуса и опорной втулки выполнены под углом к нормали и оси прибора, который равен углу наклона направляющих промежуточной опоры к оси прибора и составляет не менее 6 град.The problem is solved in that in the device of an electrically controlled packer, comprising a housing with a power rod, on which fixing dies and a rubber sealing element are mounted, pressed by a support sleeve with a nut, as well as an electromechanical drive of the power rod in the form of an electric motor, planetary gearbox, power rod displacement sensors and pressure sensors associated with the control panel, the planetary gearbox is made four-stage, between the second and third stages of which the limit torque coupling is installed, m the outer wheel of the first, second and fourth stages of the gearbox is rigidly fixed in the housing, and the outer wheel of the third stage is installed freely, the power rod is equipped with a lead screw and a nut connected to the fourth stage of the gearbox; retractable dies are mounted on an intermediate support spring-loaded relative to the housing and the support sleeve, and a bulkhead is made in the lower part of the housing relative to which the power rod is fixed from turning by means of a key, in addition, the displacement sensor is placed in the chamber formed by the bulkhead and the walls of the housing, the first sensor a pressure connected to the overpacker zone is installed in the lower part of the housing, and a second pressure sensor connected to the subpacker zone is installed in the axial channel made in the power rod, for downhole communications. In addition, the housing is oil-filled and equipped with a hydrostatic pressure compensator, reciprocal protrusions are made on the removable ends of the external wheels of the third and fourth stages, the displacement sensor is connected by a movable contact to the power rod and is electrically connected to the control panel, and the intermediate support is made with inclined guides for retractable dies placed through 120 deg. around the circumference, and the upper retractable dies relative to the lower ones are offset by 60 degrees. around the circumference, the outer surface of the lower end of the housing and the support sleeve is made at an angle to the normal and the axis of the device, which is equal to the angle of inclination of the guides of the intermediate support to the axis of the device and is at least 6 degrees.
В заявляемом устройстве кольцевое пространство между опорной втулкой и штоком герметизировано уплотнительным кольцом, а осевой канал в нижней части силового штока соединен с радиальным гидравлическим каналом, сообщающимся с надпакерной зоной.In the inventive device, the annular space between the support sleeve and the rod is sealed with a sealing ring, and the axial channel in the lower part of the power rod is connected to a radial hydraulic channel communicating with the over-packer zone.
На фиг.5 изображена конструкция электроуправляемого пакера.Figure 5 shows the design of an electrically controlled packer.
На фиг.6 - элемент соединения колес планетарного редуктора.Figure 6 - element connecting the wheels of the planetary gear.
На фиг.7 - элементы устройства в работе.Figure 7 - elements of the device in operation.
Пакер содержит корпус 1, внутри которого размещен электродвигатель 2, кинематически связанный с силовым штоком 3, на конце которого размещены выдвижные плашки 4, 4' и резиновый уплотнительный элемент 5.The packer contains a housing 1, inside of which there is an
В надпакерной зоне установлен датчик давления 6, а в подпакерной зоне - датчик давления 7. К силовому штоку 3 подсоединен подвижный контакт датчика перемещения 8. Датчики 6, 7 и 8 электрически связаны с панелью управления (не показано).A
Вал электродвигателя 2 кинематически связан с первой ступенью 9 и второй ступенью 10 планетарного редуктора. Внешнее колесо 11 первой ступени 9 второй ступени 10 жестко закреплено в корпусе 1.The shaft of the
Вторая ступень 10 планетарного редуктора связана с ротором 12 муфты предельного момента 13. Статор 14 муфты 13 кинематически связан с третьей 15 и четвертой 16 ступенями планетарного редуктора.The
Внешнее колесо 17 третьей ступени 15 свободно установлено в корпусе 1, а внешнее колесо 18 четвертой ступени 16 неподвижно закреплено.The
На сопрягаемых торцах колес 17 и 18 (фиг.6) выполнены выступы 19 и 20, направленные навстречу друг другу и имеющие возможность контактировать боковыми поверхностями.On the mating ends of the
Четвертая ступень 16 планетарного редуктора связана с гайкой 21, в которой установлен винт 22, сочлененный с силовым штоком 3.The fourth stage 16 of the planetary gearbox is connected with a nut 21, in which a
На верхней части штока 3 установлена шпонка 23, контактирующая с переборкой 24 корпуса 1, и которая фиксирует шток 3 от проворота.On the upper part of the
Шток 3 расположен во втулке 25, которой оканчивается корпус 1.The
Внутренняя полость корпуса 1 изолирована от внешней среды резиновым кольцом 26.The internal cavity of the housing 1 is isolated from the external environment by a
На втулке 25 и пружинах 27 и 28 с возможностью продольного перемещения установлена промежуточная опора 29. На нижний конец штока 3 надеты аварийная втулка 30, опорная шайба 31 и опорная втулка 32, поджатые гайкой 33.An intermediate support 29 is mounted on the
Опорная шайба 31 и опорная втулка 32, между которыми установлен резиновый уплотнительный элемент 5, имеют возможность продольного перемещения по штоку.The
На верхней и нижней частях внешней поверхности промежуточной опоры 29 выполнены направляющие 34, расположенные под углом к оси прибора. На направляющих расположены верхние 4 и нижние фиксирующие плашки 4'.On the upper and lower parts of the outer surface of the intermediate support 29, guides 34 are made, located at an angle to the axis of the device. On the rails are located the upper 4 and lower locking dies 4 '.
Плашки на верхнем и нижнем уровне размещены через 120 град., а верхние относительно нижних смещены на 60 град.Dies at the upper and lower levels are placed after 120 degrees., And the upper relative to the lower ones are offset by 60 degrees.
Торцы нижних плашек 4' установлены на внешнем торце опорной втулки 32, а торцы верхних плашек 4 установлены на нижнем торце корпуса 1. Нижний торец корпуса 1 и внешний торец опорной втулки 32 выполнены под углом к нормали к оси прибора, равном углу наклона направляющих 34 к оси прибора и который составляет не менее 6 град.The ends of the lower dies 4 'are installed on the outer end of the supporting
В нижней части штока 3 выполнен осевой канал 35, в верхней его части установлен датчик давления 7. На внутренней поверхности опорной втулки 32 установлено уплотнительное кольцо 36, изолирующее кольцевое пространство между опорной втулкой 32 и штоком 3.An
В теле штока 3 выполнен радиальный перекрываемый канал 37, сообщающий осевой канал 35 с надпакерным пространством.In the body of the
В надпакерной части корпуса установлен датчик давления 6. В полости корпуса 1 установлен датчик перемещения 8 реохордного типа со скользящим контактом 38, который закреплен на штоке 3.A
В верхней части корпуса 1 размещен компенсатор гидростатического давления 39.In the upper part of the housing 1 is placed a
В полости А корпуса 1 под переборкой 40 размещен электронный блок 41. Верхняя часть корпуса 1 оснащена головкой 42, сочлененной с кабельным наконечником 43 на кабеле 44.An
Полость А корпуса 1 воздухозаполнена. Полость Б через канал 45 сообщается с внешним пространством. Полость В корпуса 1 заполнена рабочей жидкостью.The cavity A of the housing 1 is air-filled. The cavity B through
Датчики 6, 7, 8 электрически связаны с электронным блоком 41.
Работа электроуправляемого пакера осуществляется следующим образом.The operation of the electrically controlled packer is as follows.
Прибор на кабеле 44 опускается в скважину на заданную глубину, при этом полость Б через канал 45 заполняется скважинной жидкостью, которая, воздействуя на компенсатор гидростатического давления 39, выравнивает давление в полости В со скважинным.The device on the
После установки прибора на заданной глубине на электродвигатель 2 подается напряжение. Вращение с электродвигателя 2 передается на первую 9 и вторую 10 ступени планетарного редуктора, а с них на ротор 12 и статор 14 муфты предельного момента 13.After installing the device at a given depth, voltage is applied to the
Вращение со статора 14 передается на третью ступень 15 планетарного редуктора. Незакрепленное внешнее колесо 17 начинает вращаться, не передавая вращение на четвертую ступень 16, тем самым, обеспечивается облегченный запуск электродвигателя 2.The rotation from the
Вращение колеса 17 осуществляется до соприкосновения выступа 19 на колесе 17 с выступом 20 на колесе 18 (фиг.6). После этого колесо 17 останавливается и вращение с третьей ступени 15 передается на четвертую ступень 16 и гайку 21. Гайка 21 придает винту 22 и сочлененному с ним штоку 3 поступательное движение, при этом шпонка 23 предотвращает вращение штока 3 и винта 22. При движении штока 3 вверх гайка 33 воздействует на аварийную деформируемую втулку 30, а та, в свою очередь, на опорную шайбу 31, уплотнительный резиновый элемент 5, опорную втулку 32, нижние плашки 4', промежуточную опору 34 и верхние плашки 4.The rotation of the
В результате этого пружины 27 и 28 сжимаются, плашки 4 и 4', перемещаясь по направляющим промежуточной опоры 34, выдвигаются и фиксируют прибор внутри обсадной трубы. Перемещающаяся опорная втулка 32 по заключительной фазе сжатия уплотнительным кольцом 36 перекрывает радиальный канал 37, разрывая гидродинамическую связь осевого канала 35 с надпакерным пространством (фиг.3).As a result of this, the
При перемещении штока 3 закрепленный на нем скользящий контакт 38 датчика 8, перемещаясь, изменяет сопротивление электрической цепи датчика, что контролируется регистрирующей аппаратурой на поверхности. Одновременно с этим регистрируется ток нагрузки электродвигателя.When moving the
После полного сжатия уплотнительного элемента 5, при возрастании нагрузки на штоке и крутящего момента на редукторе до предельной величины, срабатывает муфта предельного момента 13. При этом при вращающемся роторе 12 статор муфты 14 остается неподвижным. Тем самым исключается возможность воздействия разрушающих нагрузок в механизмах прибора. Пакеровка завершена. Электродвигатель 2 отключают. Далее проводят опрессовку, при этом посредством датчика 7 измеряют давление в подпакерном пространстве, а посредством датчика 6 в надпакерном пространстве и по их показаниям судят о герметичности пакера. После проведенного замера давления электродвигатель реверсируют, при этом редуктор, муфта предельного момента 14 и гайка 21 меняют направление вращения. Внешнее колесо 17 третьей ступени 15 редуктора вращается до соприкосновения выступа 19 с противоположной боковой стороной выступа 20 внешнего колеса 18 четвертой ступени 16 редуктора. Этим обеспечивается легкий запуск электродвигателя 2. Далее вращающаяся гайка 21 придает винту 22 и штоку 3 обратное направление движения. При этом опорная втулка 32 с кольцом 36, перемещаясь вниз, открывая радиальный канал 37, сообщает над- и подпакерное пространства. Разжимающиеся пружины 27 и 28 возвращают плашки 4 и 4' в исходное положение, а смещающаяся вниз опорная шайба 31 позволяет уплотнительному элементу 5 за счет упругих сил вернуться в исходное положение.After the compression of the sealing
В случае несанкционированного отключения электроэнергии, пробоя кабеля или выхода из строя электродвигателя для безаварийного извлечения запакерованного прибора кабель 44 натягивают усилием 0,5-0,6 разрывного усилия заделки брони в кабельном наконечнике. При этом втулка 30 сминается, затем кабелю дают слабину, в результате, плашки 4 и 4' по действием пружин 27 и 28 и уплотнительный элемент за счет действия упругих сил возвращаются в исходное положение. Прибор поднимают на поверхность.In the event of an unauthorized power outage, cable breakdown or motor failure for trouble-free removal of the sealed device,
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004106375/03A RU2280148C2 (en) | 2004-03-03 | 2004-03-03 | Method and device for electrically-controlled packer installation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004106375/03A RU2280148C2 (en) | 2004-03-03 | 2004-03-03 | Method and device for electrically-controlled packer installation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004106375A RU2004106375A (en) | 2005-08-10 |
| RU2280148C2 true RU2280148C2 (en) | 2006-07-20 |
Family
ID=35844909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004106375/03A RU2280148C2 (en) | 2004-03-03 | 2004-03-03 | Method and device for electrically-controlled packer installation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2280148C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2471984C2 (en) * | 2011-04-20 | 2013-01-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственная фирма "Геофизика" (ОАО НПФ "Геофизика") | Device for hydrodynamic monitoring of wells |
| RU181713U1 (en) * | 2018-02-06 | 2018-07-26 | Общество с Ограниченной Ответственностью "ТНГ-Групп" | PACKER GEOPHYSICAL MULTI-CHANNEL |
| RU2728010C2 (en) * | 2018-10-09 | 2020-07-28 | Общество с Ограниченной Ответственностью "ТНГ-Групп" | Packer controlled by electric drive |
| RU2816597C1 (en) * | 2023-05-17 | 2024-04-02 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Setting tool |
-
2004
- 2004-03-03 RU RU2004106375/03A patent/RU2280148C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2471984C2 (en) * | 2011-04-20 | 2013-01-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственная фирма "Геофизика" (ОАО НПФ "Геофизика") | Device for hydrodynamic monitoring of wells |
| RU181713U1 (en) * | 2018-02-06 | 2018-07-26 | Общество с Ограниченной Ответственностью "ТНГ-Групп" | PACKER GEOPHYSICAL MULTI-CHANNEL |
| RU2728010C2 (en) * | 2018-10-09 | 2020-07-28 | Общество с Ограниченной Ответственностью "ТНГ-Групп" | Packer controlled by electric drive |
| RU2816597C1 (en) * | 2023-05-17 | 2024-04-02 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Setting tool |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004106375A (en) | 2005-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3661205A (en) | Well tool anchoring system | |
| US9790755B2 (en) | Positive displacement dump bailer and method of operation | |
| CA2541610C (en) | Downhole actuation tools | |
| AU2005262362B2 (en) | Acoustic telemetry transceiver | |
| US9045962B2 (en) | Downhole apparatus having a rotating valve member | |
| CN202125294U (en) | Rotary underground slurry pulse generator | |
| CN210033321U (en) | Tool for inhibiting torsional vibration of underground drill string | |
| US5404944A (en) | Downhole makeup tool for threaded tubulars | |
| MX2012003769A (en) | Through tubing bridge plug and installation method for same. | |
| CA2308464A1 (en) | Reciprocating running tool | |
| RU2280148C2 (en) | Method and device for electrically-controlled packer installation | |
| RU2592925C1 (en) | Double-barreled packer with cable transit | |
| US20100071912A1 (en) | System and method for plugging a downhole wellbore | |
| EP1169545B1 (en) | Downhole tool with thermal compensation | |
| US20180347350A1 (en) | Compensator, thrust bearing and torsion bar for servo-driven mud pulser | |
| CN219472067U (en) | Oil gas well sleeve sealing device | |
| CN212803147U (en) | A automatically controlled packer of repeatedly setting deblocking for test of oil gas well layering section | |
| Delpassand | Stator life of a positive displacement downhole drilling motor | |
| AU2019275286B2 (en) | Improved hydraulic actuator with integral torque turn monitoring | |
| RU214552U1 (en) | DEVICE FOR HYDRODYNAMIC STUDIES OF A WELL | |
| RU216475U1 (en) | DEVICE FOR HYDRODYNAMIC STUDIES OF A WELL | |
| Gazda et al. | A battery-operated, electro-mechanical setting tool for use with bridge plugs and similar wellbore tools | |
| CN220726263U (en) | Four-arm caliper with each arm capable of independently pushing and leaning | |
| RU2173379C2 (en) | Electrohydromechanical device with remote control for packer setting in oil and gas wells and method of hydrodynamic researches of these wells | |
| CN114165166A (en) | Test tubular column |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190304 |