RU2282711C1 - Заколонный пакер - Google Patents
Заколонный пакер Download PDFInfo
- Publication number
- RU2282711C1 RU2282711C1 RU2004138479/03A RU2004138479A RU2282711C1 RU 2282711 C1 RU2282711 C1 RU 2282711C1 RU 2004138479/03 A RU2004138479/03 A RU 2004138479/03A RU 2004138479 A RU2004138479 A RU 2004138479A RU 2282711 C1 RU2282711 C1 RU 2282711C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shell
- housing
- sealing element
- sections
- channel
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в процессе цементирования обсадной колонны в стволе скважины. Позволяет повысить надежность перекрытия заколонного пространства скважины за счет исключения возможности межпластовых перетоков в процессе цементирования. Пакер состоит из цилиндрического корпуса (К) с центральным осевым и впускным каналами. К концу К жестко присоединена фигурная втулка, выполненная с кольцевой внутренней проточкой. Со стороны внутренней поверхности К впускной канал перекрыт установленной в нем срезной пробкой и обратным клапаном. Снаружи К размещена продольно гофрированная оболочка, состоящая из отдельных концевых и средней секций, связанных между собой с помощью переходных втулок (ПВ). Одна из концевых секций оболочки жестко связана с наружной поверхностью К. ПВ концентрично установлены по длине К с наружной стороны и имеют возможность осевого перемещения относительно него. Внутренняя поверхность соединенных ПВ секций оболочки и наружная поверхность К образуют гидравлическую камеру, которая с помощью впускного клапана сообщена с центральным осевым каналом К. Снаружи средней секции оболочки размещен уплотнительный элемент с замкнутой внутренней полостью, которая заполнена пластичным веществом. В качестве пластичного вещества для заполнения внутренней полости уплотнительного элемента может быть использована сырая резина, герметик или смесь отверждаемой смолы с жидким отвердителем, который размещен в легко разрушаемых капсулах. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в процессе цементирования обсадной колонны в стволе скважины.
Известен заколонный пакер, включающий ствол с присоединительными резьбами на концах, с центральным осевым и радиальным каналами, размещенный вокруг ствола цилиндрический кожух с кольцами на концах, концентрично размещенную на кожухе втулку, торцы которой жестко связаны с кожухом, и обратный клапан для перекрытия радиального канала в стволе, который сообщает центральный осевой канал с гидравлической камерой, образованной наружной поверхностью ствола и внутренней поверхностью кожуха. Кожух и втулка могут быть выполнены с продольными гофрами, а гидравлическая камера заполнена несжимаемой жидкостью [1].
Однако известное устройство, в силу своих конструктивных особенностей, не обеспечивает необходимой надежности в работе.
Также известен пакер, устанавливаемый на колонне обсадных труб, включающий корпус с центральным осевым и впускным каналами, размещенную на корпусе оболочку, внутренняя поверхность которой образует с наружной поверхностью корпуса гидравлическую камеру, сообщенную посредством впускного канала с центральным осевым каналом корпуса, обратный клапан, установленный во впускном канапе, и уплотнительный элемент, размещенный снаружи средней части оболочки. Оболочка выполнена продольно гофрированной, а ее концевые участки, примыкающие к уплотнительному элементу, выполнены с диаметрами описанных вокруг них окружностей, большими по сравнению со средней ее частью. Периметр концевых участков оболочки, после выправления гофрированных складок оболочки под действием избыточного внутреннего давления, равен периметру скважины в месте установки пакера [2]. Указанное устройство может быть принято в качестве прототипа.
К недостаткам известного устройства следует отнести недостаточную надежность перекрытия пакером заколонного пространства скважины из-за того, что оно полностью перекрывается только за счет уплотнительного элемента, который не всегда может обеспечить требуемую герметичность при значительном перепаде давления. Кроме того, оболочка имеет криволинейную объемную форму, которая технологически сложна и трудоемка в изготовлении.
Задача настоящего изобретения заключается в повышении надежности перекрытия заколонного пространства скважины за счет исключения возможности межпластовых перетоков в процессе цементирования.
Указанная цель достигается в предлагаемом техническом решении за счет того, что устройство, включающее цилиндрический корпус с центральным осевым и впускным каналами, размещенную снаружи корпуса продольно гофрированную оболочку, концевые участки которой выполнены с диаметрами описанных вокруг них окружностей, большими по сравнению со средней ее частью, и периметр которой в расправленном состоянии равен периметру ствола скважины в месте установки пакера, установленный снаружи оболочки в ее средней части уплотнительный элемент цилиндрической формы, обратный клапан, размещенный во впускном канале, который сообщает центральный осевой канал корпуса с гидравлической камерой, образованной наружной поверхностью корпуса и внутренней поверхностью оболочки, снабжено переходными и фигурной втулками, а также срезной пробкой. Переходные втулки концентрично установлены по длине корпуса с его наружной стороны, а фигурная втулка жестко связана с концом корпуса. Оболочка выполнена в виде отдельных концевых и средней секций, связанных между собой при помощи переходных втулок, которые установлены с возможностью осевого перемещения относительно корпуса. Срезная пробка размещена во впускном канапе со стороны внутренней поверхности корпуса, а уплотнительный элемент выполнен с замкнутой внутренней полостью, которая заполнена пластичным веществом - сырой резиной или герметиком. В частном случае, в качестве пластичного вещества для заполнения внутренней полости уплотнительного элемента может быть использована сырая резина, герметик или смесь отверждаемой смолы с жидким отвердителем, который размещен в легко разрушаемых капсулах.
Конструкция предлагаемого устройства поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид заколонного пакера в транспортном положении, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.3 - общий вид заколонного пакера в рабочем положении (т.е. установленного в стволе скважины).
Заколонный пакер состоит из цилиндрического корпуса 1 с центральным осевым и впускным 2 каналами. К одному концу корпуса 1 жестко присоединена фигурная втулка 3, выполненная с кольцевой внутренней проточкой 4, в которой установлены кольцевые герметизирующие элементы. На другом конце корпуса 1 и на фигурной втулке 3 выполнены присоединительные резьбы (на чертежах не показаны), позволяющие установить заколонный пакер в составе обсадной колонны.
Со стороны внутренней поверхности корпуса 1 впускной канал 2 перекрыт установленной в нем срезной пробкой 5, а также обратным клапаном 6 (например, лепесткового типа).
Снаружи корпуса 1 размещена продольно гофрированная оболочка, которая состоит из отдельных концевых и средней секций 7, связанных между собой с помощью переходных втулок 8. Одна из концевых секций 7 оболочки жестко связана с наружной поверхностью корпуса 1. Переходные втулки 8 концентрично (с небольшим зазором) установлены по длине корпуса 1 с наружной стороны и имеют возможность осевого перемещения относительно него. Наружная поверхность одной из концевых втулок 7 взаимодействует с поверхностью кольцевой внутренней проточки 4 фигурной втулки 3.
Внутренняя поверхность секций 7 оболочки, соединенных переходными втулками 8, образует с наружной поверхностью корпуса 1 гидравлическую камеру, которая с помощью впускного клапана 2 имеет сообщение с центральным осевым каналом корпуса 1.
Концевые секции 7 оболочки выполнены с диаметрами описанных вокруг них окружностей, большими по сравнению с диаметром окружности, описанной вокруг средней секции 7. Периметр оболочки в расправленном состоянии равен периметру ствола скважины в месте установки заколонного пакера.
Снаружи на средней секции 7 оболочки размещен уплотнительный элемент 9 цилиндрической формы. Он выполнен с замкнутой внутренней полостью, которая предварительно (при подготовке заколонного пакера к спуску в скважину) заполняется пластичным веществом, например сырой резиной или герметиком. В качестве пластичного вещества для заполнения внутренней полости уплотнительного элемента также может быть использована смесь отверждаемой смолы (например, эпоксидной фенолформальдегидной, ацетонформальдегидной, мочевиноформальдегидной и др.) с жидким отвердителем, который размещен в легко разрушаемых капсулах.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Собранный заколонный пакер устанавливают в составе обсадной колонны, после чего спускают ее в ствол скважины на проектную глубину и начинают процесс цементирования. При прохождении продавочной пробки по обсадной колонне 1 происходит разрушение срезной пробки 5. Через впускной канал 2 в корпусе 1 продавочная жидкость, отжимая обратный клапан 6, попадает во внутреннюю полость гидравлической камеры.
Под действием избыточного внутреннего давления жидкости происходит плавное расправление гофрированных складок сначала на концевых, а затем и на средней секциях 7 оболочки. При этом переходные втулки 8 смещаются в осевом направлении относительно корпуса 1. Концевые секции 7 оболочки и уплотнительный элемент 9 плотно прижимаются к стенкам ствола скважины. Кольцевидные полости между расправленными концевыми секциями 7 и боковыми сторонами уплотнительного элемента 9 остаются заполненными цементным раствором.
Пластичное вещество, находящееся в замкнутой внутренней полости уплотнительного элемента 9, способствует равномерному прижатию последнего к стенкам ствола скважины.
Уплотнительный элемент 9 в процессе расправления гофрированных складок на средней секции 7 подвергается значительным деформациям, вследствие чего оболочки капсул с отвердителем будут разрушены, а отвердитель перемешается с отверждаемой смолой. Если же внутренняя полость уплотнительного элемента 9 заполнена сырой резиной, то со временем под влиянием повышенной температуры в стволе скважины произойдет ее вулканизация. В конечном итоге указанные процессы повышают надежность контакта уплотнительного элемента 9 со стенками ствола скважины.
После окончания процесса продавки цементного раствора избыточное давление внутри обсадной колонны, как правило, стравливают, при этом обратный клапан 6 способствует сохранению избыточного давления внутри гидравлической камеры. Скважину оставляют в покое на время, достаточное для схватывания цементного раствора. Дальнейшие работы на скважине проводят в соответствии с утвержденным регламентом.
Источники информации, принятые во внимание
1. Патент РФ № 2101465, Е 21 В 33/12, Е 21 В 33/14,1998.
2. Патент РФ № 2143053, Е 21 В 33/12,1999.
Claims (3)
1. Заколонный пакер, включающий цилиндрический корпус с центральным осевым и впускным каналами, размещенную снаружи корпуса продольно гофрированную оболочку, концевые участки которой выполнены с диаметрами описанных вокруг них окружностей, большими по сравнению со средней ее частью, и периметр которой в расправленном состоянии равен периметру ствола скважины в месте установки пакера, уплотнительный элемент цилиндрической формы, установленный снаружи оболочки в ее средней части, обратный клапан, размещенный во впускном канале, сообщающем центральный осевой канал корпуса с гидравлической камерой, образованной наружной поверхностью корпуса и внутренней поверхностью оболочки, отличающийся тем, что он снабжен переходными втулками, концентрично установленными по длине корпуса с его наружной стороны, фигурной втулкой, жестко связанной с концом корпуса, и срезной пробкой, причем оболочка выполнена в виде отдельных концевых и средней секций, связанных между собой при помощи переходных втулок, установленных с возможностью осевого перемещения относительно корпуса, при этом срезная пробка установлена во впускном канале со стороны внутренней поверхности корпуса, а уплотнительный элемент выполнен с замкнутой внутренней полостью, которая заполнена пластичным веществом.
2. Заколонный пакер по п.1, отличающийся тем, что в качестве пластичного вещества для заполнения внутренней полости уплотнительного элемента применена сырая резина или герметик.
3. Заколонный пакер по п.1, отличающийся тем, что в качестве пластичного вещества для заполнения внутренней полости уплотнительного элемента применена смесь отверждаемой смолы с жидким отвердителем, который размещен в легко разрушаемых капсулах.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004138479/03A RU2282711C1 (ru) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | Заколонный пакер |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004138479/03A RU2282711C1 (ru) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | Заколонный пакер |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004138479A RU2004138479A (ru) | 2006-06-10 |
RU2282711C1 true RU2282711C1 (ru) | 2006-08-27 |
Family
ID=36712464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004138479/03A RU2282711C1 (ru) | 2004-12-28 | 2004-12-28 | Заколонный пакер |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2282711C1 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2584712C1 (ru) * | 2015-04-21 | 2016-05-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Пакер |
RU2614826C2 (ru) * | 2012-03-16 | 2017-03-29 | Сальтель Индюстри | Устройство изоляции части скважины |
RU2653156C1 (ru) * | 2017-03-29 | 2018-05-07 | Владимир Георгиевич Кирячек | Заколонный пакер (варианты) |
RU2660951C1 (ru) * | 2017-06-08 | 2018-07-11 | Владимир Георгиевич Кирячек | Заколонный пакер (варианты) |
RU2697089C2 (ru) * | 2014-06-04 | 2019-08-12 | Веллтек Ойлфилд Солюшнс АГ | Скважинная разжимная металлическая труба |
RU2719855C2 (ru) * | 2015-05-26 | 2020-04-23 | Веллтек Ойлфилд Солюшнс АГ | Затрубный барьер, имеющий скважинный разжимной трубчатый элемент |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109162703B (zh) * | 2018-10-16 | 2022-05-03 | 华北科技学院 | 一种超长松软顺煤层钻孔多级带压密封测压装置及方法 |
CN109267987A (zh) * | 2018-11-08 | 2019-01-25 | 华鼎鸿基石油工程技术(北京)有限公司 | 导压喷砂器和双封单卡压裂管柱 |
-
2004
- 2004-12-28 RU RU2004138479/03A patent/RU2282711C1/ru active
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2614826C2 (ru) * | 2012-03-16 | 2017-03-29 | Сальтель Индюстри | Устройство изоляции части скважины |
RU2697089C2 (ru) * | 2014-06-04 | 2019-08-12 | Веллтек Ойлфилд Солюшнс АГ | Скважинная разжимная металлическая труба |
US10711559B2 (en) | 2014-06-04 | 2020-07-14 | Welltec Oilfield Solutions Ag | Downhole expandable metal tubular |
US11473392B2 (en) | 2014-06-04 | 2022-10-18 | Welltec Oilfield Solutions Ag | Downhole expandable metal tubular |
RU2584712C1 (ru) * | 2015-04-21 | 2016-05-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Пакер |
RU2719855C2 (ru) * | 2015-05-26 | 2020-04-23 | Веллтек Ойлфилд Солюшнс АГ | Затрубный барьер, имеющий скважинный разжимной трубчатый элемент |
RU2653156C1 (ru) * | 2017-03-29 | 2018-05-07 | Владимир Георгиевич Кирячек | Заколонный пакер (варианты) |
RU2660951C1 (ru) * | 2017-06-08 | 2018-07-11 | Владимир Георгиевич Кирячек | Заколонный пакер (варианты) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004138479A (ru) | 2006-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103732850A (zh) | 具有压力放大的环状屏障 | |
RU2282711C1 (ru) | Заколонный пакер | |
CN104169519A (zh) | 具有柔性连接部的环状屏障 | |
US20080156502A1 (en) | Method and Device for Setting a Bottom Packer | |
CN201568011U (zh) | 化学介质充填固化型管外封隔器 | |
US7699111B2 (en) | Float collar and method | |
US10781661B2 (en) | Isolation device for a well with a breaking disc | |
CN110905442B (zh) | 一种套管外环空水泥浆填充封隔器 | |
CN211314158U (zh) | 一种改进的封隔器的骨架胶筒 | |
CN218563627U (zh) | 一种能密封伴电缆或液控管管柱的双芯环形防喷器 | |
CN207004505U (zh) | 一种全封闭水平井湿接头对接工具 | |
CN106321035B (zh) | 一种全井筒防返吐分层注水管柱 | |
RU2208127C1 (ru) | Пакер гидравлический двухстороннего действия | |
RU2337231C1 (ru) | Якорь гидравлический | |
RU2584712C1 (ru) | Пакер | |
RU2698348C1 (ru) | Уплотнительный узел пакера | |
CN210948578U (zh) | 一种液压力控制的负压流动封隔器 | |
RU99813U1 (ru) | Пакер заколонный | |
CN111379536B (zh) | 封隔器 | |
CN107780872B (zh) | 一种油气井气动扩张式封隔器 | |
SU1213175A1 (ru) | Пакер гидравлический | |
CN212337220U (zh) | 投球式可重复坐封扩张式封隔装置 | |
RU2170332C2 (ru) | Пакер для ступенчатого цементирования обсадной колонны | |
CN113846990B (zh) | 分级注水泥装置 | |
CN211851762U (zh) | 一种满足分段压裂施工要求的油井分段封隔器 |