RU2305751C1 - Packer - Google Patents

Packer Download PDF

Info

Publication number
RU2305751C1
RU2305751C1 RU2006104181/03A RU2006104181A RU2305751C1 RU 2305751 C1 RU2305751 C1 RU 2305751C1 RU 2006104181/03 A RU2006104181/03 A RU 2006104181/03A RU 2006104181 A RU2006104181 A RU 2006104181A RU 2305751 C1 RU2305751 C1 RU 2305751C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hollow rod
housing
self
cone
hollow
Prior art date
Application number
RU2006104181/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рашит Газнавиевич Рамазанов (RU)
Рашит Газнавиевич Рамазанов
Надежда Васильевна Музалевска (RU)
Надежда Васильевна Музалевская
Дмитрий Витальевич Страхов (RU)
Дмитрий Витальевич Страхов
тдинов Радик З уз тович Зи (RU)
Радик Зяузятович Зиятдинов
Владимир Борисович Оснос (RU)
Владимир Борисович Оснос
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
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 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority to RU2006104181/03A priority Critical patent/RU2305751C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2305751C1 publication Critical patent/RU2305751C1/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: oil and gas industry, particularly devices for hermetical reservoir isolation.
SUBSTANCE: packer comprises body with central channel and connection pipe provided with shaped slot on outer surface thereof. Packer also has conical depression adjoining connection pipe, movable bush supported by connection pipe and having finger cooperating with shaped slot, as well as spring-loaded centralizer. Slips cooperating with conical depression are connected to spring-loaded centralizer ends. Packer includes upper and lower self-sealing sleeves, check valve, seating tool rigidly connected to tubing string and to body through shear members, hollow sealed rod. The hollow sealed rod comprises radial channels and lower end telescopically sliding inside central body channel. Seating tool is made as connection pipe and has rest on inner surface. Connection pipe interior communicates with ambient space. Hollow rod is closed over radial channels and provided with annular depressions. One annular depression is arranged in lower part, other two ones are located over radial channels. Sealing means is installed in upper depression. Upper and lower springing collars are installed in other two annular depressions. Conical depression of the body is made as upper and lower cones and connection pipe is arranged in-between. Opposite upper self-sealed sleeve and lower sleeve are located over upper cone and under lower cone correspondingly. Centralizer includes upper and lower centering members provided with differently-directed slips. Central channel of the body over self-sealed collar has restriction, which receives hollow rod so that the rod may perform limited axial movement. Radial channels of hollow rod may be communicated with central channel over restriction as hollow rod slides upwards. Upper spring-loaded ring is adapted for adjustable hollow rod fixation as hollow rod slides downwards.
EFFECT: increased simplicity, reliability and manufacturability.
4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для герметичного разобщения скважины при эксплуатации, очистке и обработке вскрытого продуктивного пласта.The invention relates to the oil and gas industry, and in particular to devices for tight separation of the well during operation, cleaning and processing of the discovered reservoir.

Известен «Пакер» (патент РФ 2209295, МПК Е21В 33/12, опубл. 27.07.2003 г.), включающий корпус с уплотнительными элементами и радиальными отверстиями выше и ниже уплотнительных элементов, полый ствол, образующий с корпусом кольцевое пространство, соединенное с наружным пространством, подпружиненную втулку, имеющую возможность осевого перемещения, и шлипсы, при этом подпружиненная втулка выполнена в виде полого цилиндра, наружной поверхностью взаимодействующего с внутренней поверхностью корпуса и образующего кольцевой зазор между наружной поверхностью ствола и внутренней поверхностью подпружиненной втулки, на внутреннем торце подпружиненной втулки выполнен посадочный поясок, а на внутренней поверхности подпружиненной втулки выполнена проточка, при этом нижние радиальные отверстия размещены на уровне дна кольцевого пространства, а верхнее радиальные отверстия выполнены с возможностью их перекрытия пружинной втулкой.The well-known "Packer" (RF patent 2209295, IPC ЕВВ 33/12, publ. 07/27/2003), comprising a housing with sealing elements and radial holes above and below the sealing elements, a hollow barrel forming an annular space with the housing connected to the outer space, a spring-loaded sleeve having the possibility of axial movement, and slips, while the spring-loaded sleeve is made in the form of a hollow cylinder, the outer surface interacting with the inner surface of the housing and forming an annular gap between the outer surface the trunk and the inner surface of the spring-loaded sleeve, a landing girdle is made on the inner end of the spring-loaded sleeve, and a groove is made on the inner surface of the spring-loaded sleeve, while the lower radial holes are placed at the bottom of the annular space, and the upper radial holes are made with the possibility of their overlapping by the spring sleeve.

Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:

во-первых, сложность изготовления из-за наличия большого числа герметично передвигающихся деталей, требующих точного и качественного изготовления;firstly, the complexity of manufacturing due to the presence of a large number of hermetically moving parts that require accurate and high-quality manufacturing;

во-вторых, возможна несанкционированная установка пакера, так как срабатывание зависит от перепада давлений, который может возникнуть при спуске в скважину в результате гидроудара;secondly, unauthorized installation of the packer is possible, since the response depends on the pressure drop that may occur when lowering into the well as a result of water hammer;

в-третьих, возможно возникновение сообщения надпакерного и подпакерного пространств в результате ослабления пружины и подпружиненной втулки в результате коррозии, так как они постоянно находятся под действием внутри скважинной среды.thirdly, communication between the overpacker and underpacker spaces may occur as a result of the weakening of the spring and the spring-loaded sleeve as a result of corrosion, since they are constantly under the action inside the borehole medium.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является «Устройство для очистки и сохранения продуктивности пласта» (патент РФ 2252308, МПК Е21В 37/00, опубл. Бюл. №14 от 20.05.2005 г.), содержащее забойный отсекатель, включающий корпус, обратный клапан и пакер, состоящий из манжеты и расширяющегося конуса, соединенного с корпусом срезными элементами, и посадочный инструмент, включающий полый шток, заглушенный снизу, с радиальными каналами выше заглушки и нижним концом установленный телескопически в расширяющем конусе, при этом оно снабжено шлипсовым узлом, посадочный инструмент снабжен верхними и нижними корпусами, причем нижний корпус установлен телескопически на полом штоке и соединен с верхней частью расширяющего конуса срезными элементами, в наружном пазу, выполненном в нижнем корпусе, по периметру находится самоуплотняющаяся манжета, верхний корпус соединен полым штоком и колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) ограниченного объема, на верхнем корпусе жестко установлен расширитель самоуплотняющейся манжеты с продольными пазами, колонна НКТ ограниченного объема через муфту соединена с цилиндром сбросового клапана, а ступенчатый шток последнего снабжен верхним и нижним упорами и связан с упомянутым цилиндром срезными элементами, при этом шлипсовый узел включает патрубок с фигурным пазом на наружной поверхности, соединенный с нижнем концом корпуса забойного отсекателя, подвижную втулку, установленную на патрубке, палец, закрепленный одним концом на подвижной втулке, а другим входящим в упомянутый фигурный паз, и пружинный центратор, жестко соединенный с подвижной втулкой, на верхних концах которого установлены шлипсы, взаимодействующие с конусной выборкой, выполненной на нижнем конце корпуса забойного отсекателя.The closest in technical essence and the achieved result is a "Device for cleaning and maintaining reservoir productivity" (RF patent 2252308, IPC ЕВВ 37/00, publ. Bull. No. 14 dated 05/20/2005), containing a bottomhole cutter including a housing, a check valve and a packer, consisting of a cuff and an expanding cone connected to the body by shear elements, and a landing tool, including a hollow stem, muffled from below, with radial channels above the plug and the lower end mounted telescopically in the expanding cone, while it is sleeping It is equipped with a slip unit, the landing tool is equipped with upper and lower cases, the lower case being mounted telescopically on the hollow stem and connected to the upper part of the expanding cone by shear elements, in the outer groove made in the lower case, a self-sealing sleeve is located around the perimeter, the upper case is connected by a hollow rod and a tubing string (tubing) of a limited volume, on the upper case a self-sealing sleeve expander with longitudinal grooves is rigidly mounted, a tubing string limited to through the clutch is connected to the cylinder of the relief valve, and the stepped rod of the latter is equipped with upper and lower stops and is connected with the said cylinder by shear elements, while the slip-type assembly includes a pipe with a figured groove on the outer surface connected to the lower end of the body of the downhole cutter, a movable sleeve, mounted on the nozzle, a finger fixed at one end to the movable sleeve, and the other included in the aforementioned figured groove, and a spring centralizer, rigidly connected to the movable sleeve, at the upper ends which slips set interacting with the cone-shaped sample formed on the lower end of the casing downhole blade.

Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:

во-первых, невозможность закачивания технологических жидкостей в подпакерное пространство;firstly, the impossibility of pumping process fluids into the under-packer space;

во-вторых, сложный посадочный инструмент;secondly, a complex landing tool;

в-третьих, возможно перемещение устройства вверх при избыточном давлении снизу (особенно актуально для высоконапорных и высокопроизводительных пластов скважин).thirdly, it is possible to move the device upward with an overpressure from below (especially relevant for high-pressure and high-productivity well formations).

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание простой, надежной и технологичной конструкции пакера за счет надежной фиксации механическим способом в требуемом интервале скважины, проведения различных технологических операций, в том числе, с отключенным продуктивным пластом.The technical task of the invention is the creation of a simple, reliable and technological design of the packer due to reliable mechanical fixation in the required interval of the well, carrying out various technological operations, including those with the reservoir off.

Техническая задача решается пакером, включающим корпус с центральным каналом, патрубком, имеющим фигурный паз на наружной поверхности, и конусной выборкой, примыкающей к патрубку, подвижную втулку, установленную на патрубке, с пальцем, взаимодействующим с фигурным пазом, и подпружиненным центратором, на концах которого расположены шлипсы, взаимодействующие с конусной выборкой, верхнюю самоуплотняющуюся и нижнюю манжеты, посадочный инструмент, соединенный жестко с колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) и корпусом срезными элементами, полый заглушенный шток с радиальными каналами, нижним концом установленный телескопически в центральном канале корпуса.The technical problem is solved by a packer, comprising a housing with a central channel, a nozzle having a figured groove on the outer surface, and a cone selection adjacent to the nozzle, a movable sleeve mounted on the nozzle, with a finger interacting with the figured groove, and a spring-loaded centralizer, at the ends of which there are slips interacting with the cone selection, the upper self-sealing and lower cuffs, a landing tool connected rigidly to the tubing string (tubing) and the body with shear elements , a hollow plugged rod with radial channels, the lower end mounted telescopically in the central channel of the housing.

Новым является то, что посадочный инструмент выполнен в виде патрубка с упором на внутренней поверхности, внутренняя полость которого сообщена с его наружным пространством, а полый шток заглушен выше радиальных каналов и снабжен кольцевыми выборками, одной в нижней части и двумя выше радиальных каналов, в верхнюю из которых установлено уплотнение, а две нижние - верхнее и нижнее пружинные кольца, причем конусная выборка корпуса выполнена в виде верхнего и нижнего конусов, между которыми расположен патрубок, причем сверху верхнего конуса и ниже нижнего конуса соответственно расположены верхняя самоуплотняющаяся манжета и нижняя манжета, выполненная в виде самоуплотняющейся манжеты, противоположно направленной верхней, при этом центратор выполнен в виде верхних и нижних центрирующих элементов, снабженных соответствующими разнонаправленными шлипсами, центральный канал корпуса выше верхней самоуплотняющейся манжеты оснащен сужением, в которое с возможностью ограниченного осевого перемещения вниз вставлен полый шток, причем радиальные каналы полого штока выполнены с возможностью сообщения с центральным каналом выше сужения при перемещении полого штока вверх, а верхнее пружинное кольцо выполнено с возможностью регулируемой фиксации полого штока при перемещении его вниз.What is new is that the landing tool is made in the form of a pipe with an emphasis on the inner surface, the inner cavity of which is in communication with its outer space, and the hollow rod is muffled above the radial channels and is equipped with ring samples, one in the lower part and two above the radial channels, in the upper of which a seal is installed, and the two lower ones - the upper and lower spring rings, and the cone selection of the housing is made in the form of upper and lower cones, between which there is a pipe, and on top of the upper cone the lower self-sealing cuff and the lower cuff are respectively located below the lower cone, made in the form of a self-sealing cuff, oppositely directed to the upper, while the centralizer is made in the form of upper and lower centering elements provided with corresponding multidirectional slips, the central channel of the body above the upper self-sealing cuff is equipped with a narrowing, in which with the possibility of limited axial movement down inserted a hollow rod, and the radial channels of the hollow rod are made with the possibility of communication with the Central channel above the narrowing when moving the hollow rod up, and the upper spring ring is made with the possibility of adjustable fixation of the hollow rod when moving it down.

Новым является также то, что корпус выше верхней самоуплотняющейся манжеты выполнен с возможностью регулировки по длине.Also new is the fact that the body above the upper self-sealing cuff is made with the possibility of adjustment in length.

Новым является также то, что фигурный паз выполнен в виде двух коротких и одного длинного, установленного между короткими, продольными пазами, последовательно соединенными между собой фигурными пазами, один из которых соединяет низ первого из коротких пазов, являющегося транспортным, с серединой длинного продольного паза, являющегося рабочим, а другой - низ длинного паза с серединой другого короткого продольного паза, являющегося съемным и расположенного по длине в районе середины длинного паза.Also new is that the figured groove is made in the form of two short and one long, installed between short, longitudinal grooves, sequentially interconnected by figured grooves, one of which connects the bottom of the first of the short grooves, which is transport, with the middle of the long longitudinal groove, which is a worker, and the other is the bottom of a long groove with the middle of another short longitudinal groove, which is removable and located along the length in the region of the middle of a long groove.

Новым является также то, что полый шток выше уплотнения по наружной поверхности снабжен выборками под съемный механизм.New is also the fact that the hollow rod above the seal on the outer surface is equipped with samples for a removable mechanism.

На фиг.1 изображен пакер в осевом разрезе.Figure 1 shows the packer in axial section.

На фиг.2 изображен фигурный паз в развернутом состоянии.Figure 2 shows a curly groove in the expanded state.

Пакер состоит из корпуса 1 (см фиг.1) с центральным каналом 2, патрубком 3, имеющим фигурный паз 4 на наружной поверхности, и конусной выборки, состоящей из верхнего 5 и нижнего конусов 6, примыкающих к патрубку 3, подвижной втулки 7, установленной на патрубке 3, с пальцем 8, взаимодействующим с фигурным пазом 4, и подпружиненного при помощи пружин 9 центратора, состоящего из верхнего 10 и нижнего 11 центрирующих элементов, на концах которых расположены соответствующие разнонаправленные шлипсы 12 и 13, взаимодействующие с соответствующими конусами 5 и 6 конусной выборки, верхней 14 и нижней 15 самоуплотняющихся разнонаправленных манжет, посадочного инструмента 16, соединенного жестко с колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) (на фиг.1, 2 не показана) и корпусом 1 срезными элементами 17, полый, заглушенный посредством заглушки 18 шток 19 с радиальными каналами 20, нижним концом установленный телескопически в центральный канал 2 корпуса 1.The packer consists of a housing 1 (see Fig. 1) with a central channel 2, a nozzle 3 having a figured groove 4 on the outer surface, and a cone selection consisting of upper 5 and lower cones 6 adjacent to the nozzle 3, the movable sleeve 7 installed on the pipe 3, with a finger 8, interacting with a figured groove 4, and a centralizer spring-loaded by means of springs 9, consisting of an upper 10 and a lower 11 centering elements, at the ends of which there are corresponding multidirectional slips 12 and 13, interacting with the corresponding cones 5 and 6 to onus sampling, upper 14 and lower 15 self-sealing multidirectional cuffs, landing tool 16 connected rigidly to the tubing string (tubing) (Fig. 1, 2 not shown) and the housing 1 by shear elements 17, hollow, damped by means of plug 18 the rod 19 with radial channels 20, the lower end mounted telescopically in the Central channel 2 of the housing 1.

Посадочный инструмент 16 выполнен в виде патрубка с упором 21 на внутренней поверхности, внутренняя полость которого сообщена с его наружным пространством посредством отверстий 22.The landing tool 16 is made in the form of a pipe with a stop 21 on the inner surface, the inner cavity of which is in communication with its outer space through the holes 22.

Полый шток 19 заглушен с помощи заглушки 18 выше радиальных каналов 20. Полый шток 19 снабжен кольцевыми выборками 23, 24,25, причем кольцевой выборкой 23 в нижней части полого штока 19 и кольцевыми выборками 24 и 25 выше радиальных каналов 20. В верхнюю кольцевую выборку 25 установлены уплотнение 26, а в две нижние кольцевые выборки 24 и 23 - верхнее 27 и нижнее 28 пружинные кольца, выполненные разрезными.The hollow rod 19 is plugged with a plug 18 above the radial channels 20. The hollow rod 19 is equipped with ring samples 23, 24,25, and the ring sample 23 in the lower part of the hollow rod 19 and the ring samples 24 and 25 above the radial channels 20. In the upper ring sample 25, a seal 26 is installed, and in the two lower ring samples 24 and 23, the upper 27 and lower 28 spring rings are split.

Сверху верхнего конуса 5 и ниже нижнего конуса 6 соответственно расположены верхняя 14 и нижняя 15 самоуплотняющиеся манжеты.On top of the upper cone 5 and below the lower cone 6, the upper 14 and lower 15 self-sealing cuffs are respectively located.

Центральный канал 2 корпуса 1 выше верхней самоуплотняющейся манжеты 14 оснащен сужением 29, в которое с возможностью ограниченного осевого перемещения вниз вставлен полый шток 19.The Central channel 2 of the housing 1 above the upper self-sealing cuff 14 is equipped with a restriction 29, in which with the possibility of limited axial movement down the hollow rod 19 is inserted.

Радиальные каналы 20 полого штока 19 выполнены с возможностью сообщения с центральным каналом 2 выше сужения 29 при перемещении полого штока 19 вверх, а верхнее пружинное кольцо 27 выполнено с возможностью регулируемой фиксации полого штока 19 при перемещении его вниз.The radial channels 20 of the hollow rod 19 are arranged to communicate with the central channel 2 above the restriction 29 when moving the hollow rod 19 upward, and the upper spring ring 27 is made with the possibility of adjustable fixation of the hollow rod 19 when moving it down.

Корпус 1 выше верхней самоуплотняющейся манжеты 14 может быть выполнен с возможностью регулировки по длине при помощи дополнительных патрубков 30.The housing 1 above the upper self-sealing cuff 14 can be made with the possibility of adjustment along the length using additional pipes 30.

Фигурный паз 4 (см. фиг.2) может быть выполнен в виде двух продольных коротких 31,32 и одного продольного длинного паза 33, установленного между короткими 31 и 32 продольными пазами, последовательно соединенными между собой фигурными проточками 34 и 35, одна из которых 34 соединяет низ первого из коротких пазов 31, являющегося транспортным, с серединой длинного продольного паза 33, являющегося рабочим, а другая 35 - низ длинного паза 33 с серединой другого короткого продольного паза 32, являющегося съемным и расположенного по длине в районе середины длинного продольного паза 33.Figured groove 4 (see figure 2) can be made in the form of two longitudinal short 31.32 and one longitudinal long groove 33, mounted between short 31 and 32 longitudinal grooves, connected in series by curly grooves 34 and 35, one of which 34 connects the bottom of the first of the short grooves 31, which is transport, with the middle of the long longitudinal groove 33, which is the working one, and the other 35, the bottom of the long groove 33, with the middle of the other short longitudinal groove 32, which is removable and located along the length in the middle of the long th longitudinal groove 33.

Полый шток 19 выше уплотнения 26 по наружной поверхности снабжен выборками 36 под съемный механизм (на фиг.1, 2 не показано).The hollow rod 19 above the seal 26 on the outer surface is provided with samples 36 for a removable mechanism (not shown in FIGS. 1, 2).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед окончательной сборкой пакера (см. фиг.1) подбором верхнего пружинного кольца 27 (по внутреннему и наружному диаметрам, а также по физико-механическим свойствам и марке стали) регулируют зазор между верхним пружинным кольцом 27 и кольцевой выборкой 24 полого штока 19. Устанавливают полый шток 19 относительно корпуса 1 в верхнее положение, в котором нижнее пружинное кольцо 28 находится в разжатом состоянии в центральном канале 2, а верхнее пружинное кольцо 27, также в разжатом состоянии, но посредством веса полого штока 19, опирается на верхнюю кромку сужения 29. При необходимости длину корпуса 1 регулируют при помощи дополнительных патрубков 30.Before the final assembly of the packer (see Fig. 1) by selecting the upper spring ring 27 (according to the inner and outer diameters, as well as the physicomechanical properties and grade of steel), the clearance between the upper spring ring 27 and the annular selection 24 of the hollow rod 19 is adjusted. the hollow rod 19 relative to the housing 1 in the upper position, in which the lower spring ring 28 is in the expanded state in the central channel 2, and the upper spring ring 27, also in the expanded state, but by the weight of the hollow rod 19, is supported on the upper omku constriction 29. If required, the length of the housing 1 is adjusted by means of additional pipes 30.

Пакер в сборе с посадочным инструментом 16 посредством срезных элементов 17 присоединяется к колонне НКТ и спускается в скважину (на фиг.1 и 2 не показано), при этом палец 8 (см. фиг.2) располагается в первом коротком продольном пазе 31 фигурного паза 4 -транспортное положение, не позволяя шлипсам 12 и 13 взаимодействовать с конусами 5 и 6 конусной выборки, а центрирующие элементы 10 и 11 пружинного центратора, поджатые наружу пружинами 9, взаимодействуют со стенками скважины. При необходимости к корпусу 1 посредством резьбы 37 (см. фиг.2) присоединяется необходимое технологическое оборудование, например трубный фильтр (на фиг.1 и 2 не показан). Во время спуска скважинная жидкость не раздувает нижнюю самоуплотняющуюся манжету 15, так как полый шток 19 относительно корпуса 1 находится в верхнем положении (см. фиг.1), в связи с чем скважинная жидкость, воздействуя снизу на заглушку 18 и приподнимая полый шток 19, перетекает снизу вверх сначала по центральному каналу 2 корпуса 1, а затем по внутреннему пространству полого штока 19 сквозь его радиальные каналы 20 и далее сквозь сужение 29 в центральный канал 2 корпуса 1 и отверстия 22 посадочного инструмента 16.The packer assembly with the landing tool 16 by means of shear elements 17 is attached to the tubing string and lowered into the well (not shown in Figs. 1 and 2), while pin 8 (see Fig. 2) is located in the first short longitudinal groove 31 of the figured groove 4-transport position, not allowing the slips 12 and 13 to interact with the cones 5 and 6 of the cone sample, and the centering elements 10 and 11 of the spring centralizer, pressed outward by the springs 9, interact with the walls of the well. If necessary, the necessary technological equipment, for example a pipe filter (not shown in FIGS. 1 and 2), is attached to the housing 1 by means of a thread 37 (see FIG. 2). During the descent, the borehole fluid does not inflate the lower self-sealing cuff 15, since the hollow rod 19 relative to the housing 1 is in the upper position (see Fig. 1), in connection with which the borehole fluid, acting from below on the plug 18 and lifting the hollow rod 19, flows from the bottom up first along the central channel 2 of the housing 1, and then through the inner space of the hollow rod 19 through its radial channels 20 and then through the narrowing 29 into the central channel 2 of the housing 1 and the holes 22 of the landing tool 16.

Максимальное осевое перемещение полого штока 19 относительно корпуса 1 в верхнем положении штока (см. фиг.1) ограничено расстоянием между верхним 27 и нижним 28 пружинными кольцами, установленными соответственно в кольцевых выборках 24 и 23 полого штока 19.The maximum axial movement of the hollow rod 19 relative to the housing 1 in the upper position of the rod (see figure 1) is limited by the distance between the upper 27 and lower 28 spring rings installed respectively in the ring samples 24 and 23 of the hollow rod 19.

По достижении в скважине интервала установки, расположенного выше вскрытого пласта (на фиг.1, 2 не показан), спуск прекращают. Затем колонну НКТ приподнимают с корпусом 1 (см. фиг.1) на длину, большую длины первого короткого продольного паза 31 (см. фиг.2) и поворачивают по часовой стрелке на длину большую длины фигурной проточки 34. В результате палец 8 перемещается из первого короткого продольного паза 31 по фигурной проточке 34 в длинный продольный паз 33 - рабочее положение, так как центрирующие элементы 10 (см. фиг.1) и 11, взаимодействуя со стенками скважины, удерживают подвижную втулку 7 с пальцем 8 на месте. После чего колонну НКТ разгружают, корпус 1 (см. фиг.1) перемещается вниз, а подвижная втулка 7 остается на месте. В результате верхние шлипсы 12, взаимодействуя с верхним конусом 5, прижимаются к стенкам скважины, фиксируя корпус 1 относительно скважины, а срезные элементы 17 разрушаются, освобождая корпус 1 от посадочного инструмента 16, который своим упором 21 опирается на верхнюю кромку корпуса 1 или на дополнительный патрубок 30 (в зависимости от конструкции дополнительного патрубка 30 -на фиг.1 упор 21 будет опирается на дополнительный патрубок 30).Upon reaching the interval of the installation in the well, located above the opened formation (not shown in Figs. 1, 2), descent is stopped. Then the tubing string is lifted with the housing 1 (see FIG. 1) to a length greater than the length of the first short longitudinal groove 31 (see FIG. 2) and turned clockwise to a length greater than the length of the figured groove 34. As a result, the finger 8 moves from the first short longitudinal groove 31 along the figured groove 34 into the long longitudinal groove 33 - the working position, since the centering elements 10 (see figure 1) and 11, interacting with the walls of the well, hold the movable sleeve 7 with the finger 8 in place. After that, the tubing string is unloaded, the housing 1 (see Fig. 1) moves down, and the movable sleeve 7 remains in place. As a result, the upper slots 12, interacting with the upper cone 5, are pressed against the walls of the well, fixing the housing 1 relative to the well, and the shear elements 17 are destroyed, freeing the housing 1 from the planting tool 16, which rests on the upper edge of the housing 1 or an additional one pipe 30 (depending on the design of the additional pipe 30 — in FIG. 1, the stop 21 will rest on the additional pipe 30).

Далее колонну НКТ вместе с посадочным инструментом 16 извлекают из скважины, после чего спускают на колонне НКТ погружной насос (на фиг.1, 2 не показан) или приподнимают, если колонна НКТ оборудована сразу погружным насосом. Затем запускают погружной насос, под действием которого очищается и эксплуатируется вскрытый пласт. При этом продукция пласта под действием погружного насоса и по колонне НКТ извлекается из скважины, поскольку полый шток 19 относительно корпуса 1 находится в верхнем положении (см. фиг.1), то продукция пласта по нижней части центрального канала 2 корпуса 1, воздействуя снизу на заглушку 18 и приподнимая полый шток 19, перетекает снизу вверх сначала по центральному каналу 2 корпуса 1, затем по внутреннему пространству полого штока 19 сквозь его радиальные каналы 20 и далее сквозь сужение 29 в верхнюю часть центрального канала 2 корпуса 1 поступает на прием вышеупомянутого погружного насоса. Максимальное осевое перемещение полого штока 19 относительно корпуса 1 в верхнем положении полого штока 19 ограничено расстоянием между верхним 27 и нижним 28 пружинными кольцами, установленными соответственно в кольцевых выборках 24 и 23 полого штока 19.Next, the tubing string together with the planting tool 16 is removed from the well, after which a submersible pump (not shown in FIGS. 1, 2) is lowered on the tubing string or is lifted if the tubing string is equipped immediately with a submersible pump. Then start the submersible pump, under the action of which the opened formation is cleaned and operated. In this case, the production of the reservoir under the action of the submersible pump and along the tubing string is removed from the well, since the hollow rod 19 relative to the housing 1 is in the upper position (see Fig. 1), the production of the formation along the lower part of the central channel 2 of the housing 1 the plug 18 and lifting the hollow rod 19, flows from the bottom up first through the central channel 2 of the housing 1, then through the inner space of the hollow rod 19 through its radial channels 20 and then through the narrowing 29 to the upper part of the central channel 2 of the housing 1 Receiving the above submersible pump. The maximum axial movement of the hollow rod 19 relative to the housing 1 in the upper position of the hollow rod 19 is limited by the distance between the upper 27 and lower 28 spring rings installed respectively in the ring samples 24 and 23 of the hollow rod 19.

Если производительность погружного насоса превышает продуктивность пласта, то уровень жидкости выше пакера снижается, уменьшая давление, действующее на верхнюю самоуплотняющуюся манжету 14, причем давление, действующее на нижнюю самоуплотняющуюся манжету 15, остается постоянным, так как оно обусловлено пластовым давлением. Под действием перепада давлений, действующего на нижнюю самоуплотняющуюся манжету 15, корпус 1 перемещается вверх до взаимодействия нижних шлипсов 13 с нижним конусом 6, так как подвижная втулка 7 зафиксирована верхними 10 и нижними 11 центрирующими элементами пружинного центратора относительно стенок скважины и может свободно перемещаться вверх - вниз по патрубку 3. В результате корпус 1 жестко фиксируется относительно стенок скважины нижними шлипсами 6, а разнонаправленные самоуплотняющиеся манжеты 14 и 15 надежно разделяют внутренне пространство скважины, при этом эксплуатация пласта погружным насосом не прекращается.If the performance of the submersible pump exceeds the productivity of the formation, then the liquid level above the packer decreases, reducing the pressure acting on the upper self-sealing cuff 14, and the pressure acting on the lower self-sealing cuff 15 remains constant, as it is due to reservoir pressure. Under the action of the pressure differential acting on the lower self-sealing cuff 15, the housing 1 moves upward until the lower slips 13 interact with the lower cone 6, since the movable sleeve 7 is fixed by the upper 10 and lower 11 centering elements of the spring centralizer relative to the well walls and can freely move up - down the nozzle 3. As a result, the housing 1 is rigidly fixed relative to the walls of the well with the lower slips 6, and the multidirectional self-sealing cuffs 14 and 15 reliably separate the inner space consistency of the borehole, the formation operation of a submersible pump does not stop.

При необходимости временной изоляции (отключения) пласта (например, для замены погружного насоса) скважину заполняют жидкостью и создают избыточное давление сверху пакера, под действием которого на верхнюю самоуплотняющуюся манжету 14 корпус 1 перемещается вниз до взаимодействия верхних шлипсов 12 с верхним конусом 5, фиксируя корпус 1 относительно стенок скважины, при этом избыточное давление сверху также действует на полый шток 19.If it is necessary to temporarily isolate (shut off) the formation (for example, to replace a submersible pump), the well is filled with liquid and excessive pressure is created on top of the packer, by which, on the upper self-sealing cuff 14, the housing 1 moves downward until the upper slips 12 interact with the upper cone 5, fixing the housing 1 relative to the walls of the well, while overpressure from above also acts on the hollow rod 19.

По достижении определенного значения избыточного давления, которое регулируется зазором между верхним пружинным кольцом 27 и нижней кольцевой выборкой 24 полого штока 19, верхнее пружинное кольцо 27, взаимодействующее с верхней кромкой сужения 29 в верхнем положении полого штока 19 относительно корпуса 1 (см. фиг.1), сжимается внутрь кольцевой выборки 24 полого штока 19. При этом полый шток 19 перемещается вниз относительно корпуса 1, а верхнее пружинное кольцо 27 в сжатом состоянии скользит по внутренней поверхности сужения 29. Перемещение вниз полого штока 19 продолжается до тех пор, пока верхнее пружинное кольцо 27 не выйдет из сужения 29 и не разожмется в центральном канале 2 корпуса 1, при этом нижнее пружинное кольцо 28 продолжает находиться в центральном канале 2 корпуса 1 в разжатом состоянии, при этом уплотнение 26, находящееся в кольцевой выборке 25 полого штока 19, и заглушка 18 также переместятся вниз. В результате уплотнение 26 полого штока 19 герметично перекроет центральный канал 2 корпуса 1. В результате полый шток 19 занимает нижнее положение относительно корпуса 1, а внутренняя полость скважины герметично разобщается.Upon reaching a certain value of excess pressure, which is regulated by the gap between the upper spring ring 27 and the lower annular sample 24 of the hollow rod 19, the upper spring ring 27 interacting with the upper edge of the narrowing 29 in the upper position of the hollow rod 19 relative to the housing 1 (see figure 1 ), is compressed inside the annular sample 24 of the hollow rod 19. In this case, the hollow rod 19 moves downward relative to the housing 1, and the upper spring ring 27 in a compressed state slides along the inner surface of the narrowing 29. Moving down the polo about the rod 19 continues until the upper spring ring 27 comes out of the restriction 29 and unclenches in the central channel 2 of the housing 1, while the lower spring ring 28 continues to be in the central channel 2 of the housing 1 in an uncompressed state, while the seal 26 located in the annular selection 25 of the hollow rod 19, and the plug 18 will also move down. As a result, the seal 26 of the hollow rod 19 hermetically closes the central channel 2 of the housing 1. As a result, the hollow rod 19 occupies a lower position relative to the housing 1, and the internal cavity of the well is hermetically disconnected.

Для возобновления эксплуатации пласта разгерметизируют центральный канал 2 корпуса 1. Для этого уровень жидкости выше пакера снижают при помощи насоса, предварительно спущенного в скважину, уменьшая тем самым давление, действующее на верхнюю самоуплотняющуюся манжету 14. Причем давление, действующее на нижнюю самоуплотняющуюся манжету 15, остается постоянным, так как оно обусловлено пластовым давлением. Под действием перепада давлений, действующего на нижнюю самоуплотняющуюся манжету 15, корпус 1 перемещается вверх до взаимодействия нижних шлипсов 13 с нижним конусом 6, которые фиксируют корпус 1 относительно стенок скважины.To resume the operation of the reservoir, the central channel 2 of housing 1 is depressurized. For this, the liquid level above the packer is reduced using a pump previously lowered into the well, thereby reducing the pressure acting on the upper self-sealing cuff 14. Moreover, the pressure acting on the lower self-sealing cuff 15 remains constant, as it is due to reservoir pressure. Under the action of a pressure differential acting on the lower self-sealing cuff 15, the housing 1 moves upward until the lower slips 13 interact with the lower cone 6, which fix the housing 1 relative to the borehole walls.

По достижении определенного значения перепада давлений, которое регулируется зазором между верхним пружинным кольцом 27 и нижней кольцевой выборкой 24 полого штока 19, верхнее пружинное кольцо 27, взаимодействующее с нижней кромкой сужения 29 за счет вышеупомянутого перепада давления, сжимается и входит в сужение 29. При этом полый шток 19 с находящимся в его кольцевой выборке 24 в сжатом состоянии верхним пружинным кольцом 27 перемещаются в центральном канале 2 вверх относительно корпуса 1.Upon reaching a certain value of the differential pressure, which is regulated by the gap between the upper spring ring 27 and the lower annular sample 24 of the hollow rod 19, the upper spring ring 27, which interacts with the lower edge of the restriction 29 due to the above pressure drop, is compressed and enters the restriction 29. In this case the hollow rod 19 with the upper spring ring 27 in its compressed ring 24 in a compressed state move in the central channel 2 upward relative to the housing 1.

Перемещение вверх полого штока 19 продолжается до тех пор, пока верхнее пружинное кольцо 27 не выйдет из сужения 29 и не разожмется в центральном канале 2 корпуса 1, при этом нижнее пружинное кольцо 28 продолжает находиться в центральном канале 2 корпуса 1 в разжатом состоянии, причем находящееся в кольцевой выборке 25 полого штока 19 уплотнение 26 и заглушка 18 также переместятся вверх. В результате полый шток 19 вновь занимает верхнее положение относительно корпуса 1, а его уплотнение 26 разгерметизирует центральный канал 2 корпуса 1 и сообщает внутреннюю полость скважины. После чего эксплуатацию пласта скважины осуществляют в обычном режиме.The upward movement of the hollow rod 19 continues until the upper spring ring 27 comes out of the restriction 29 and unclenches in the central channel 2 of the housing 1, while the lower spring ring 28 continues to be in the central channel 2 of the housing 1 in an uncompressed state, in the annular selection 25 of the hollow rod 19, the seal 26 and the plug 18 also move up. As a result, the hollow rod 19 again occupies an upper position relative to the housing 1, and its seal 26 depressurizes the central channel 2 of the housing 1 and communicates the internal cavity of the well. Then the operation of the wellbore is carried out in the usual mode.

При необходимости двусторонней циркуляции жидкости в пакере (например, для закачки реагентов), колонну НКТ и погружной насос извлекают из скважины. Затем в скважину спускают съемный механизм (например, наружную труболовку на канате - на фиг.1, 2 не показана), который захватывает полый шток 19 за выборки 36, выполненные на его наружной поверхности выше уплотнения 26.If necessary, two-way circulation of fluid in the packer (for example, for injection of reagents), the tubing string and the submersible pump are removed from the well. Then, a removable mechanism is lowered into the well (for example, the outer tube on the rope — not shown in FIGS. 1 and 2), which captures the hollow rod 19 for the samples 36 made on its outer surface above the seal 26.

После чего съемный механизм начинают поднимать, создавая усилие вверх под действие которого сначала полый шток 19 перемещается вверх до взаимодействия нижнего пружинного кольца 26 с нижней кромкой сужения 29, а затем корпус 1 (см. фиг.1) перемещается вверх до взаимодействия нижних шлипсов 13 с нижним конусом 6, которые фиксируют корпус 1 относительно стенок скважины. При достижении определенного усилия нижнее пружинное кольцо 28 сжимается и входит во внутреннюю поверхность сужения 29 и в сжатом состоянии скользит по внутренней поверхности последнего до окончания сужения 29, после чего полый шток 19 свободно освобождается от корпуса 1 и извлекается из скважины.After that, the removable mechanism begins to lift, creating an upward force under the action of which, first, the hollow stem 19 moves upward until the lower spring ring 26 interacts with the lower edge of the narrowing 29, and then the housing 1 (see Fig. 1) moves upward until the lower slips 13 s interact lower cone 6, which fix the housing 1 relative to the walls of the well. When a certain force is reached, the lower spring ring 28 is compressed and enters the inner surface of the restriction 29 and, in a compressed state, slides along the inner surface of the latter until the end of the restriction 29, after which the hollow rod 19 is freely released from the body 1 and removed from the well.

Для восстановления пакера в рабочее состояние полый шток 19 телескопически вставляется в центральный канал 2 корпуса 1 - исходное состояние.To restore the packer to working condition, the hollow rod 19 is telescopically inserted into the central channel 2 of the housing 1 — the initial state.

При необходимости извлечь пакер из скважины в нее спускают колонну НКТ с труболовкой на нижнем конце, которой захватывают корпус 1 пакера. Затем колонну НКТ приподнимают с корпусом 1 на длину, большую длины длинного продольного паза 33 (см. фиг.2) и поворачивают по часовой стрелке на длину, большую длины горизонтальной части фигурной проточки 35. После чего (см. фиг.1) колонну НКТ с корпусом 1 опускают на длину, большую длины длинного продольного паза 33 (см. фиг.2), а затем снова приподнимают. В результате палец 8 перемещается из длинного продольного паза 33 по фигурной проточке 35 в другой короткий продольный паз 32 - положение для съема пакера, так как шлипсы 12 (см. фиг.1) и 13 не могут взаимодействовать с соответствующими конусами 5 и 6. Далее пакер в сборе извлекается из скважины.If it is necessary to remove the packer from the well, a tubing string is lowered into it with a tubing at the lower end, which captures the packer body 1. Then the tubing string is lifted with the housing 1 to a length greater than the length of the long longitudinal groove 33 (see FIG. 2) and rotated clockwise to a length greater than the length of the horizontal part of the curly groove 35. Then (see FIG. 1) the tubing string with the housing 1 is lowered to a length greater than the length of the long longitudinal groove 33 (see figure 2), and then again raised. As a result, the finger 8 moves from the long longitudinal groove 33 along the curly groove 35 to another short longitudinal groove 32 — the position for removing the packer, since the slips 12 (see FIG. 1) and 13 cannot interact with the corresponding cones 5 and 6. Next the packer assembly is removed from the well.

Конструкция предлагаемого пакера проста, надежна и технологична за счет механической его надежной фиксации в требуемом интервале скважины и возможности проведения различных технологических операций, в том числе с отключенным продуктивным пластом.The design of the proposed packer is simple, reliable and technologically advanced due to its mechanical reliable fixation in the required interval of the well and the possibility of various technological operations, including those with the reservoir off.

Claims (4)

1. Пакер, включающий корпус с центральным каналом, патрубком, имеющим фигурный паз на наружной поверхности, и конусной выборкой, примыкающей к патрубку, подвижную втулку, установленную на патрубке, с пальцем, взаимодействующим с фигурным пазом, и подпружиненным центратором, на концах которого расположены шлипсы, взаимодействующие с конусной выборкой, верхнюю самоуплотняющуюся и нижнюю манжеты, обратный клапан, посадочный инструмент, соединенный жестко с колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) и корпусом срезными элементами, полый заглушенный шток с радиальными каналами, нижним концом установленный телескопически в центральный канал корпуса, отличающийся тем, что посадочный инструмент выполнен в виде патрубка с упором на внутренней поверхности, внутренняя полость которого сообщена с его наружным пространством, а полый шток заглушен выше радиальных каналов и снабжен кольцевыми выборками, одной в нижней части и двумя выше радиальных каналов, в верхнюю из которых установлено уплотнение, а две нижние - верхнее и нижнее пружинные кольца, причем конусная выборка корпуса выполнена в виде верхнего и нижнего конусов, между которыми расположен патрубок, причем сверху верхнего конуса и ниже нижнего конуса соответственно расположены верхняя самоуплотняющаяся манжета и нижняя манжета, выполненная в виде самоуплотняющейся манжеты, противоположно направленной верхней, при этом центратор выполнен в виде верхних и нижних центрирующих элементов, снабженных соответствующими разнонаправленными шлипсами, центральный канал корпуса выше верхней самоуплотняющейся манжеты оснащен сужением, в которое с возможностью ограниченного осевого перемещения вниз вставлен полый шток, причем радиальные каналы полого штока выполнены с возможностью сообщения с центральным каналом выше сужения при перемещении полого штока вверх, а верхнее пружинное кольцо выполнено с возможностью регулируемой фиксации полого штока при перемещении его вниз.1. A packer comprising a housing with a central channel, a nozzle having a figured groove on the outer surface, and a cone selection adjacent to the nozzle, a movable sleeve mounted on the nozzle, with a finger interacting with the figured groove, and a spring-loaded centralizer, at the ends of which are located the slips interacting with the cone selection, the upper self-sealing and lower cuffs, the check valve, the landing tool, connected rigidly to the tubing string and tubing with shear elements, a hollow end a rod with radial channels, the lower end mounted telescopically in the central channel of the housing, characterized in that the landing tool is made in the form of a pipe with emphasis on the inner surface, the inner cavity of which is in communication with its outer space, and the hollow rod is sealed above the radial channels and provided with ring samples, one in the lower part and two above the radial channels, in the upper of which a seal is installed, and the two lower ones - the upper and lower spring rings, and the cone filled in the form of an upper and lower cone, between which a nozzle is located, with an upper self-sealing cuff and a lower cuff, respectively, arranged in the form of a self-sealing cuff opposite the upper one, located on top of the upper cone and below the lower cone, while the centralizer is made in the form of upper and lower centering elements equipped with corresponding multidirectional slips, the central channel of the housing above the upper self-sealing cuff is equipped with a narrowing, in which anichennogo downward axial movement is inserted a hollow rod, wherein radial ducts hollow stem adapted to communicate with the central bore above the restriction when the hollow stem is moved upward, and the upper snap ring adapted to adjustable fixation of the hollow rod when moving downwards. 2. Пакер по п.1, отличающийся тем, что корпус выше самоуплотняющейся манжеты выполнен с возможностью регулировки по длине.2. The packer according to claim 1, characterized in that the housing above the self-sealing cuff is made with the possibility of adjustment along the length. 3. Пакер по п.2, отличающийся тем, что фигурный паз выполнен в виде двух коротких и одного длинного, установленного между короткими, продольными пазами, последовательно соединенными между собой фигурными пазами, один из которых соединяет низ первого из коротких пазов, являющегося транспортным, с серединой длинного продольного паза, являющегося рабочим, а другой - низ длинного паза с серединой другого короткого продольного паза, являющегося съемным и расположенного по длине в районе середины длинного паза.3. The packer according to claim 2, characterized in that the figured groove is made in the form of two short and one long, installed between short, longitudinal grooves, sequentially interconnected by figured grooves, one of which connects the bottom of the first of the short grooves, which is transport, with the middle of the long longitudinal groove, which is the working one, and the other, the bottom of the long groove with the middle of another short longitudinal groove, which is removable and located along the length in the middle of the long groove. 4. Пакер по п.2, отличающийся тем, что полый шток выше уплотнения по наружной поверхности снабжен выборками под съемный механизм.4. The packer according to claim 2, characterized in that the hollow rod above the seal on the outer surface is provided with samples for a removable mechanism.
RU2006104181/03A 2006-02-10 2006-02-10 Packer RU2305751C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006104181/03A RU2305751C1 (en) 2006-02-10 2006-02-10 Packer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006104181/03A RU2305751C1 (en) 2006-02-10 2006-02-10 Packer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2305751C1 true RU2305751C1 (en) 2007-09-10

Family

ID=38598208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006104181/03A RU2305751C1 (en) 2006-02-10 2006-02-10 Packer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2305751C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483191C1 (en) * 2011-12-16 2013-05-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Drillable packer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483191C1 (en) * 2011-12-16 2013-05-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Drillable packer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2554066C (en) Mechanically opened ball seat and expandable ball seat
US4279306A (en) Well washing tool and method
US8708056B2 (en) External casing packer and method of performing cementing job
RU2282708C1 (en) Downhole hydraulic jack for releasing of stuck pipes
EP3026210B1 (en) Lift valve with bellow hydraulic protection and chatter reduction
RU154511U1 (en) PACKER DRILLING WITH A LANDING TOOL
US2121050A (en) Hydraulically controlled cement retainer
US20120247775A1 (en) Downhole tool with pumpable section
RU2305751C1 (en) Packer
RU2603110C1 (en) Method of placing cement plug in cased well and device therefor
USRE31842E (en) Well washing tool and method
RU154295U1 (en) PACKER DRILLED
RU2305750C1 (en) Packer
RU2311526C2 (en) Shutoff valve
RU2346142C1 (en) Plug packer
RU2315854C1 (en) Device for mutual reservoir isolation inside well
US20110186304A1 (en) T-Frac Zone Test Tool and System
RU2542062C1 (en) Device for formation treatment in horizontal well
RU142771U1 (en) PACKER
RU50591U1 (en) PACKER LANDING DEVICE
RU51091U1 (en) PACKER LANDING DEVICE
RU48361U1 (en) DEVICE FOR RESTORING COLLECTOR PROPERTIES OF THE FORM
RU55014U1 (en) PACKER
RU2305749C1 (en) Packer
RU55858U1 (en) PACKER PLUG

Legal Events

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

Effective date: 20160211