RU2344270C2 - Drillable packer - Google Patents

Drillable packer Download PDF

Info

Publication number
RU2344270C2
RU2344270C2 RU2006137903/03A RU2006137903A RU2344270C2 RU 2344270 C2 RU2344270 C2 RU 2344270C2 RU 2006137903/03 A RU2006137903/03 A RU 2006137903/03A RU 2006137903 A RU2006137903 A RU 2006137903A RU 2344270 C2 RU2344270 C2 RU 2344270C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
packer
axial channel
barrel
annular
dies
Prior art date
Application number
RU2006137903/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006137903A (en
Inventor
Виктор Алексеевич Машков (RU)
Виктор Алексеевич Машков
Владимир Васильевич Кустов (RU)
Владимир Васильевич Кустов
Дмитрий Николаевич Кулиш (RU)
Дмитрий Николаевич Кулиш
Олег Александрович Пивень (RU)
Олег Александрович Пивень
Григорий В чеславович Андрианов (RU)
Григорий Вячеславович Андрианов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Нефтепромтехнологии"
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 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Нефтепромтехнологии" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Нефтепромтехнологии"
Priority to RU2006137903/03A priority Critical patent/RU2344270C2/en
Publication of RU2006137903A publication Critical patent/RU2006137903A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2344270C2 publication Critical patent/RU2344270C2/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention is related to oil and gas production industry and is intended for overlapping of intertubular space and performance of isolating works in case of wells overhaul. Drillable packer contains shaft with notches on external surface, the following components installed on shaft - combined sealing element, extrusion washers, upper and lower rupture screw-thread dies, movable upper and fixed lower supports, fixator in the form of split spring rings in annular bore of movable support. Packer shaft is equipped by left sub with calibrated annular bore and nipple in axial channel, which is rigidly connected to left sub and equipped with fitting valve in axial channel in the form of sleeve with dead bottom and radial holes covered with bushing equipped with throttle. Bushing is connected to sleeve by calibrated shear element. Bottom support is equipped with spring-loaded check valve in the form of body with plug in middle part and radial holes, elastic sealing collar at the lower end, installed with the possibility of interaction with seat in axial channel of lower support.
EFFECT: increase of intertubular space sealing reliability, and also increase of fitting tool functional resources by its multiple usage.
3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для перекрытия межтрубного пространства нефтяных и газовых скважин и произведения изоляционных работ при капитальном ремонте скважин.The invention relates to the mining industry and is intended to overlap the annular space of oil and gas wells and insulation work during the overhaul of wells.

Известен пакер разбуриваемый (см. Мкл. 5 Е21В 33/12, Пат. РФ №2011792, опубл. 30.04.94 г. Бюл.8), содержащий полый ствол с уплотнительным элементом на внешней поверхности, фиксатор, заглушенный в нижней части, входной патрубок с радиальными отверстиями, гидроцилиндр с поршнем, втулку. Ствол соединен с входным патрубком с помощью левой резьбы. Фиксатор выполнен в виде подпружиненных кулачков в радиальных отверстиях ствола под входным патрубком и гильзы с внутренней конусной поверхностью, установленной с возможностью взаимодействия с кулачками.Known drillable packer (see Mcl. 5 EV 33/12, Pat. RF №2011792, publ. 04/30/94, Bull. 8), containing a hollow barrel with a sealing element on the outer surface, a retainer plugged in the lower part of the input branch pipe with radial holes, hydraulic cylinder with piston, sleeve. The barrel is connected to the inlet using the left thread. The latch is made in the form of spring-loaded cams in the radial holes of the barrel under the inlet pipe and sleeves with an inner conical surface mounted with the possibility of interaction with the cams.

Работа пакераPacker work

На колонне насосно-компрессорных труб пакер спускают в скважину на заданную глубину, создают избыточное давление с воздействием на поршень гидроцилиндра с перемещением гидроцилиндра вниз относительно патрубка и ствола, с сжатием уплотнительного элемента до контакта со стенкой трубы обсадной колонны. Подпружиненные кулачки после прохождения гильзы расходятся в радиальном направлении и фиксируют уплотнительный элемент.On the tubing string, the packer is lowered into the well to a predetermined depth, overpressure is created by acting on the piston of the hydraulic cylinder with the hydraulic cylinder moving downward relative to the pipe and the barrel, compressing the sealing element until it contacts the wall of the casing pipe. The spring-loaded cams after passing through the sleeve diverge in the radial direction and fix the sealing element.

К недостаткам конструкции следует отнести то, чтоThe disadvantages of the design include

шлипсы выполнены из легко разбуриваемого материала, обладающего меньшей прочностью, чем материал обсадной колонны, что снижает надежность фиксации пакера внутри обсадной колонны;the slips are made of easily drilled material having less strength than the casing material, which reduces the reliability of the fixation of the packer inside the casing;

шлипсы вгумированы в уплотнительный элемент, что при раздвигании и деформации последнего может привести к затеканию резины в зазоры, так как отсутствует поддержка со стороны разжимного конуса или экструзионные шайбы, которые в этой конструкции не применяются;the slips are cumulated into the sealing element, which when pushing and deforming the latter can lead to rubber leakage into the gaps, as there is no support from the expanding cone or extrusion washers that are not used in this design;

имеет место неравномерность контакта по периметру взаимодействия с внутренней поверхностью трубы обсадной колонны;uneven contact along the perimeter of the interaction with the inner surface of the casing pipe;

при неконтролируемом внутреннем диаметре обсадной колонны и фиксированном размере хода штока, ствола и связанного с ними фиксатора кулачков, выходящих за пределы гильзы после деформации уплотнительного элемента, существует вероятность невыхода кулачков и фиксации пакера.with an uncontrolled inner diameter of the casing and a fixed stroke size of the rod, barrel and associated cam lock extending beyond the sleeve after deformation of the sealing element, there is a possibility of the cams not coming out and the packer fixing.

Эта ситуация возможна из-за отсутствия информации о толщине стенки трубы или малого внутреннего диаметра трубы обсадной колонны в месте посадки пакера.This situation is possible due to the lack of information about the pipe wall thickness or the small inner diameter of the casing pipe at the packer landing site.

Кроме того, ограничена область применения данного пакера из-за невозможности воспринимать высокий перепад давления рабочей жидкости,In addition, the scope of this packer is limited due to the inability to perceive the high pressure drop of the working fluid,

а отсоединение гидравлического посадочного устройства от пакера осуществляется путем вращения лифтовой колонны, что также ограничивает область применения в наклонных и искривленных скважинах, поскольку сложно контролировать крутящий момент, сообщаемый входному патрубку.and the hydraulic landing device is disconnected from the packer by rotating the lift string, which also limits the scope in deviated and deviated wells, since it is difficult to control the torque transmitted to the inlet pipe.

Известен разбуриваемый пакер (см. а.с. №1832148, Мкл. Е21В 33/12, опубл. 07.08.93 г. бюл. №29), принятый за прототип.Known drillable packer (see AS No. 1832148, Ml. E21B 33/12, publ. 07.08.93, bull. No. 29), adopted as a prototype.

Устройство состоит из полого цилиндрического корпуса с резьбовой нарезкой на наружной поверхности, уплотнительного элемента, экструзионных шайб, верхних шлипсов в виде кольцевых секторов с радиальными пазами и зацепами. Над верхними шлипсами размещен верхний толкатель. На нижнем конце полого цилиндрического корпуса размещены нижние шлипсы в виде кольцевых секторов, связанных срезными элементами с нижней опорой, опирающимися на нижний толкатель, жестко связанный с патрубком и хвостовиком, между которыми размещено срезное кольцо.The device consists of a hollow cylindrical body with a threaded thread on the outer surface, a sealing element, extrusion washers, upper slips in the form of annular sectors with radial grooves and hooks. Above the upper slips there is an upper pusher. At the lower end of the hollow cylindrical body, lower slips are placed in the form of annular sectors connected by shear elements with a lower support resting on a lower pusher rigidly connected to the pipe and shank, between which a shear ring is placed.

Верхние и нижние толкатели имеют фиксаторы в виде упругих разрезных колец с сечением треугольной формы, взаимодействующих с аналогичной нарезкой на наружной поверхности корпуса при посадке пакера.The upper and lower pushers have clamps in the form of elastic split rings with a triangular cross-section, interacting with a similar thread on the outer surface of the housing when the packer is planted.

Работа пакераPacker work

Пакер с помощью срезного кольца присоединяют к посадочному инструменту и на колонне НКТ спускают в скважину. В колонне НКТ создают избыточное давление жидкости, которое сообщается в посадочный инструмент с воздействием на верхний толкатель и через срезное кольцо и патрубок на нижний толкатель. Это приводит к деформации манжеты, со срезом штифтов, соединяющих верхние и нижние шлипсы с верхней и нижней опорами. Верхние и нижние шлипсы перемещаются равномерно по конической поверхности опор с перекрытием межтрубного пространства. По окончании деформации манжеты с экструзионными шайбами и зацепления шлипсов с обсадной колонной происходит срез срезного кольца, что приводит к отсоединению посадочного инструмента от пакера и извлечению его из скважины. В зависимости от проводимой технологической операции осуществляют спуск в скважину НКТ с плунжером для соединения с пакером и закачки в пласт технологических жидкостей, например, для изоляции подошвенной пластовой воды. При необходимости освобождения осевого канала ствола скважины от пакера его разбуривают (верхнюю часть) и с помощью захвата бурильного инструмента извлекают из скважины.Using a shear ring, the packer is attached to the planting tool and lowered into the well on the tubing string. An excess fluid pressure is created in the tubing string, which is communicated to the planting tool with an effect on the upper pusher and through a shear ring and a pipe on the lower pusher. This leads to cuff deformation, with a cut of the pins connecting the upper and lower slips with the upper and lower supports. The upper and lower slips move evenly along the conical surface of the supports with overlapping annular space. At the end of the deformation of the cuff with extrusion washers and the engagement of the slips with the casing, the shear ring is cut, which leads to the disconnection of the planting tool from the packer and its removal from the well. Depending on the ongoing technological operation, a tubing with a plunger is lowered into the well to connect to the packer and pump process fluids into the formation, for example, to isolate bottom formation water. If it is necessary to free the axial channel of the wellbore from the packer, it is drilled (the upper part) and is removed from the well by grabbing the drilling tool.

К недостаткам конструкции пакера следует отнести:The disadvantages of the design of the packer include:

- необходимость проведения дополнительной технологической операции, связанной с дополнительным подъемом лифтовой колонны труб из скважины после посадки пакера, для оснащения технологической оснасткой (инструментом), чтобы провести, например, изоляционные работы в подпакерной зоне;- the need for additional technological operations associated with additional lifting of the tubing string from the well after the packer is planted, to equip with technological equipment (tools) in order to carry out, for example, insulation work in the under-packer zone;

- поскольку конструкция пакера не предполагает его оснащение обратным клапаном-отсекателем, что необходимо при проведении изоляционных работ, с созданием избыточного давления в заданном интервале, часть изолирующего состава после сброса давления может поступить как в осевой канал ствола пакера, так и в осевой канал лифтовой колонны труб, что может привести к аварийной ситуации;- since the design of the packer does not imply its equipping with a non-return valve-shutoff, which is necessary during insulation work, with the creation of excess pressure in a predetermined interval, part of the insulating composition after pressure relief can enter both the axial channel of the packer barrel and the axial channel of the lift column pipes, which can lead to an emergency;

- проведение изоляционных работ подразумевает также подачу расчетного объема изолирующего состава в подпакерную зону. Но в ряде случаев часть состава не принимается пластом и его необходимо удалить из лифтовой колонны труб и межтрубного пространства скважины прямой или обратной промывкой, что при использовании данной конструкции пакера осуществить невозможно, поскольку колонна НКТ жестко соединяется с пакером;- insulating work also implies the supply of the estimated volume of the insulating composition in the under-packer zone. But in some cases, part of the composition is not accepted by the formation and it is necessary to remove it from the pipe tubing string and the annulus of the well by direct or reverse flushing, which is impossible with this packer design, since the tubing string is rigidly connected to the packer;

- конструкция пакера, показанная на чертеже, не соответствует ее техническому описанию, отраженному в материалах изобретения. Это видно из того, что хвостовик, к которому подсоединяется с помощью срезного кольца посадочный инструмент известной конструкции, подсоединяется к лифтовой колонне труб и в последствии извлекается из скважины. Но это сделать невозможно, поскольку на чертеже конструкция пакера повернута на 180°, что вносит путаницу при рассмотрении конструкции пакера и принципа его работы.- the design of the packer shown in the drawing does not correspond to its technical description reflected in the materials of the invention. This can be seen from the fact that the liner, to which the landing tool of known design is connected using a shear ring, is connected to the pipe lift string and is subsequently removed from the well. But this is impossible to do, since in the drawing the packer design is rotated 180 °, which introduces confusion when considering the design of the packer and the principle of its operation.

Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемого изобретения, сводится к следующему:The technical result that can be obtained by implementing the invention is reduced to the following:

- возможность гидравлической посадки с помощью посадочного инструмента с защитой ствола пакера от избыточного давления, который изготовлен из материала, обладающего достаточно низкими прочностными свойствами, например серого чугуна;- the possibility of a hydraulic landing using a landing tool with protection of the packer barrel from excessive pressure, which is made of a material having sufficiently low strength properties, for example gray cast iron;

- возможность отсоединения посадочного устройства от ствола пакера с сохранением герметичности лифтовой колонны труб и возможностью подачи изолирующего состава в подпакерную зону;- the ability to disconnect the landing device from the trunk of the packer while maintaining the tightness of the pipe tubing and the ability to supply an insulating composition to the under-packer zone;

- возможность отсечки подпакерной зоны от осевого канала ствола пакера после окончания процесса;- the possibility of cutting off the under-packer zone from the axial channel of the packer barrel after the end of the process;

- возможность осуществления прямой или обратной промывки осевого канала лифтовой колонны труб от излишков изолирующего состава путем образования гидродинамической связи между осевым каналом лифтовой колонны и межтрубным пространством скважины;- the possibility of direct or reverse washing of the axial channel of the pipe riser from excess insulating composition by forming a hydrodynamic connection between the axial channel of the elevator column and the annulus of the well;

- возможность многократного применения посадочного клапана, извлекаемого из скважины вместе с посадочным устройством после посадки пакера.- the possibility of multiple use of the landing valve, extracted from the well with the landing device after landing the packer.

Анализ изобретательского уровня показал следующее:An analysis of the inventive step showed the following:

известен пакер (см. а.с. №1112114, Мкл. Е21В 33/12, опубл. 07.09.84, бюл. №33), в котором в осевом канале ствола пакера установлена пробка, которая после посадки пакера извлекается ловителем;the packer is known (see AS No. 1112114, Ml. EV21B 33/12, publ. 07.09.84, bull. No. 33), in which a plug is installed in the axial channel of the packer barrel, which is removed by the catcher after landing the packer;

- известен пакер (см. пат. РФ №2162137, Мкл Е21В 33/12), в котором применен разъединяющий элемент, например срезное кольцо, которым соединяется пакер с посадочным инструментом. Посадочный инструмент после этого извлекается из скважины. После распакеровки в ствол пакера на насосно-компрессорных трубах вводят специальный ниппель с герметизацией кольцевого зазора между ними уплотнительными кольцами;- the packer is known (see US Pat. RF No. 2162137, Mkl E21B 33/12), in which a disconnecting element is used, for example a shear ring, which connects the packer to the landing tool. The planting tool is then removed from the well. After unpacking, a special nipple is inserted into the packer barrel on the tubing with sealing the annular gap between them with the sealing rings;

- известен разбуриваемый механический пакер (см. пат. РФ №2.236.556 Мкл. Е21В 33/12, опубл. 20.09.2004 г.), который предназначен для перекрытия межтрубного пространства нефтяных и газовых скважин и осуществления технологии изоляции подошвенных вод. В осевом канале ствола пакера установлены обратный клапан манжетного типа, который обеспечивает свободный пропуск изолирующего состава в подпакерную зону, и перекрытие гидравлической связи последней с осевым каналом ствола пакера от подпакерной зоны после прекращения подачи под давлением изолирующего состава в лифтовую колонну труб.- known drilled mechanical packer (see US Pat. RF No. 2.236.556 Ml. E21B 33/12, publ. September 20, 2004), which is designed to block the annular space of oil and gas wells and the implementation of the technology of isolation of bottom water. A cuff-type check valve is installed in the axial channel of the packer barrel, which provides free passage of the insulating composition to the sub-packer zone and the hydraulic connection of the latter with the axial channel of the packer barrel from the sub-packer zone after the supply of the insulating composition to the pipe tubing under pressure is stopped.

Технический результат достигается тем, что разбуриваемый пакер содержит ствол, на внешней стороне которого выполнена резьбовая насечка, комбинированный уплотнительный элемент, охватываемый экструзионными шайбами, верхние и нижние разрывные плашки с верхними и нижними опорами с разжимными конусами, фиксатор в виде разрезных пружинных колец, установленных в кольцевой расточке верхней подвижной опоры, причем нижняя опора снабжена подпружиненным обратным клапаном в виде корпуса с заглушкой в средней части и радиальными отверстиями выше места ее расположения, а также эластичной уплотнительной манжетой. Левый переводник связан со стволом пакера и ниппелем, который снабжен посадочным клапаном в виде стакана с глухим дном и радиальными каналами, перекрытыми в исходном положении втулкой с дросселем, которая связана с телом стакана, тарированным срезным элементом, причем левый переводник связан со стволом тарированной кольцевой перемычкой в месте выполнения кольцевой проточки, а ниппель установлен в осевом канале ствола пакера с возможностью образования с ним подвижного соединения после разрушения кольцевой перемычки.The technical result is achieved by the fact that the drilled packer contains a barrel, on the outside of which a threaded notch is made, a combined sealing element covered by extrusion washers, upper and lower explosive dies with upper and lower supports with expandable cones, a latch in the form of split spring rings installed in an annular bore of the upper movable support, the lower support being equipped with a spring-loaded check valve in the form of a housing with a plug in the middle part and radial holes above its location, as well as an elastic sealing cuff. The left sub is connected to the packer barrel and the nipple, which is equipped with a landing valve in the form of a glass with a blind bottom and radial channels, blocked in the initial position by a sleeve with a throttle, which is connected to the body of the glass, calibrated by a shear element, and the left sub is connected to the barrel by a calibrated ring jumper at the place of execution of the annular groove, and the nipple is installed in the axial channel of the packer barrel with the possibility of forming a movable connection with it after the destruction of the annular bridge.

При проведении патентных исследований по научно-технической и патентной литературе не обнаружено конструкции разбуриваемых пакеров, в которых гидравлическая посадка осуществляется с помощью посадочного устройства, связанного механически через специальный левый переводник с кольцевой проточкой, с ниппелем, входящим в осевой канал ствола пакера, кольцевой зазор между которыми перекрыт уплотнительными элементами. В осевом канале ниппеля установлен на резьбе посадочный клапан в виде стакана, в осевом канале которого установлена втулка с дроссельным каналом, связанная с корпусом посадочного клапана, тарированным срезным элементом. Осевой канал ствола пакера перекрыт башмаком, являющимся нижней опорой, снабженным подпружиненным обратным клапаном с эластичной манжетой.When conducting patent research on scientific, technical and patent literature, no drillable packers were found in which hydraulic landing is carried out using a landing device mechanically connected through a special left sub with an annular groove, with a nipple entering the axial channel of the packer barrel, an annular gap between which is blocked by sealing elements. In the axial channel of the nipple, a seat valve in the form of a cup is mounted on the thread, in the axial channel of which a sleeve with a throttle channel is installed connected with the housing of the landing valve calibrated by a shear element. The axial channel of the packer barrel is blocked by a shoe, which is the lower support, equipped with a spring-loaded check valve with an elastic cuff.

Конструкция разбуриваемого пакера предназначена для перекрытия межтрубного пространство в скважинах, где необходимо проведение изолирующих работ от поступления подошвенных вод и поясняется чертежами,The design of the drilled packer is designed to overlap the annulus in the wells, where it is necessary to conduct insulating work from the entry of bottom water and is illustrated by the drawings,

где на фиг.1 - конструкция разбуриваемого пакера в исходном транспортном положении;where in Fig.1 - design drilled packer in the initial transport position;

на фиг.2 - разбуриваемый пакер в положении гидравлической посадки и перекрытии межтрубного пространства скважины уплотнителем с разрывом левого переводника по кольцевой проточке и отсоединения от ствола;figure 2 - drilled packer in the position of the hydraulic landing and overlapping the annular space of the well with a sealant with a gap of the left sub on the annular groove and disconnected from the barrel;

на фиг.3 - открытие гидравлической связи осевого канала ниппеля со стволом пакера и затрубным пространством, проведение изоляции;figure 3 - opening of the hydraulic connection of the axial channel of the nipple with the barrel of the packer and the annulus, isolation;

на фиг.4 - взаимное положение деталей пакера при образовании гидродинамической связи осевого канала лифтовой колонны труб через осевой канал ниппеля с межтрубным пространством скважины и закрытом обратном клапане в башмаке.figure 4 - the relative position of the parts of the packer during the formation of the hydrodynamic connection of the axial channel of the pipe lift column through the axial channel of the nipple with the annular space of the well and the closed check valve in the shoe.

Разбуриваемый пакер состоит из ствола 1 с насечками 2 на его внешней стороне, связанного через левый переводник 3 с полым плунжером гидравлического посадочного устройства известной конструкции, например (см. фиг.1).Drill packer consists of a barrel 1 with notches 2 on its outer side, connected through the left sub 3 with a hollow plunger of a hydraulic landing device of known design, for example (see figure 1).

Левый переводник 3 связан с ниппелем 4, который пропущен в осевой канал 5 ствола 1 пакера с возможностью образования с ним подвижного соединения. В месте соединения со стволом 1 левый переводник 3 снабжен кольцевой проточкой 6. В осевом канале 7 ниппеля 4 на резьбе закреплен посадочный клапан в виде стакана 8 с глухим дном 9 и радиальными отверстиями 10 в боковой поверхности, перекрытыми втулкой 11 с дросселем 12, которая связана с телом стакана 8 тарированными срезными элементами 13.The left sub 3 is connected to the nipple 4, which is passed into the axial channel 5 of the barrel 1 of the packer with the possibility of forming a movable connection with it. At the junction with the barrel 1, the left sub 3 is equipped with an annular groove 6. In the axial channel 7 of the nipple 4, a seat valve is fixed on the thread in the form of a cup 8 with a blind bottom 9 and radial holes 10 in the side surface, blocked by a sleeve 11 with a throttle 12, which is connected with the body of the glass 8 calibrated shear elements 13.

На наружной поверхности ствола 1 в месте выполнения насечек 2 установлена верхняя подвижная опора 14 с фиксатором в виде разрезных пружинных колец 15 в цилиндрической расточке 16. Верхняя подвижная опора 14 взаимодействует с верхними разрывными плашками 17, входящими во взаимодействие с разжимным конусом 18, который через верхние экструзионные шайбы 19 опирается на комбинированный уплотнительный элемент 20, опирающийся через нижние экструзионные шайбы 21 на нижний разжимный конус 22, входящий в ответный конус нижних разрывных плашек 23, опирающихся, в свою очередь, на торец корпуса 24 башмачного клапана, который закреплен на нижнем конце ствола 1 пакера.On the outer surface of the barrel 1, at the place of the notches 2, an upper movable support 14 is installed with a retainer in the form of split spring rings 15 in a cylindrical bore 16. The upper movable support 14 interacts with the upper explosive dies 17, which interact with the expanding cone 18, which through the upper the extrusion washers 19 rests on a combined sealing element 20, supported through the lower extrusion washers 21 on the lower expansion cone 22, which is included in the mating cone of the lower explosive dies 23, supporting I, in turn, to the end of the body 24 of the shoe of the valve, which is mounted on the lower end of the barrel 1 of the packer.

В корпусе 24 башмачного клапана, в его осевом канале, установлен корпус 25 обратного клапана. Его осевой канал 26 снабжен заглушкой 27 в средней части и радиальными отверстиями 28, гидравлически связанными с полостью осевого канала 5 ствола пакера 1. Ни нижнем конце корпуса 25 обратного клапана установлена эластичная уплотнительная манжета 29, закрепленная гайкой 30. В исходном положении корпус 25 обратного клапана поджат пружиной 31 к посадочному месту в заглушке 27, которая установлена внутри осевого канала 32 перфорированной заглушки 33. Верхняя 17 и нижняя 23 разрывные плашки связаны кольцевыми перемычками 34 и 35 соответственно, толщина которых определена из условия последовательной передачи и восприятия осевой нагрузки при посадке пакера, с разрывом-разрушением на первом этапе кольцевой перемычки 35 нижних разрывных плашек 23. На внешней стороне верхних 17 и нижних 23 разрывных плашек выполнены насечка 36 и, по крайней мере, две кольцевые канавки, в которых установлены разрезные пружинные кольца 37, обращенные острым углом к стенке трубы обсадной колонны. Они выполнены из прочного материала, например из закаленной стали. Левый переводник 3 верхним концом подсоединяется к полому штоку 38 гидравлического посадочного устройства.In the housing 24 of the shoe valve, in its axial channel, a check valve housing 25 is installed. Its axial channel 26 is equipped with a plug 27 in the middle part and radial openings 28 hydraulically connected to the cavity of the axial channel 5 of the packer barrel 1. An elastic sealing sleeve 29 is mounted to the lower end of the check valve body 25, fixed by a nut 30. In the initial position, the check valve body 25 preloaded by a spring 31 to the seat in the plug 27, which is installed inside the axial channel 32 of the perforated plug 33. The upper 17 and lower 23 explosive dies are connected by annular jumpers 34 and 35, respectively, the thickness of the cat It is determined from the condition of sequential transmission and perception of axial load during packer landing, with rupture-destruction at the first stage of the annular bridge 35 of the lower explosive dies 23. On the outside of the upper 17 and lower 23 explosive dies, a notch 36 and at least two annular grooves in which split spring rings 37 are installed facing an acute angle to the casing pipe wall. They are made of durable material, such as hardened steel. The left sub 3 of the upper end is connected to the hollow stem 38 of the hydraulic landing device.

Работа разбуриваемого пакераDrill Packer Operation

К нижнему концу лифтовой колонны труб подсоединяется гидравлическое посадочное устройство, к полому штоку которого через левый переводник 3 подсоединяется разбуриваемый пакер, и компановка опускается на заданную глубину.A hydraulic landing device is connected to the lower end of the pipe string, to the hollow stem of which a drillable packer is connected through the left sub 3, and the assembly lowers to a predetermined depth.

Подается под расчетным давлением рабочая жидкость в осевой канал лифтовой колонны труб и гидравлическое посадочное устройство. При воздействии деталей этого устройства с внешней стороны на торец верхней подвижной опоры 14 происходит перемещение сборки вдоль наружной поверхности ствола 1 с вводом нижнего разжимного конуса 22 внутрь нижних разрывных плашек 23. При расчетной осевой нагрузке происходят разрыв кольцевой перемычки 35 и перемещение разрывных плашек 23 в радиальном направлении с внедрением острым углом кромок разрезных пружинных колец 37 в стенку трубы обсадной колонны и фиксацией разбуриваемого пакера нижними разрывными плашками 23.The working fluid is supplied under the design pressure into the axial channel of the pipe tubing string and a hydraulic landing device. When the parts of this device act on the end of the upper movable support 14 from the outside, the assembly moves along the outer surface of the barrel 1 with the lower expanding cone 22 inserted into the lower explosive dies 23. When the axial load is calculated, the annular bridge 35 breaks and the explosive dies 23 move in the radial the direction with the introduction of an acute angle of the edges of the split spring rings 37 into the wall of the casing pipe and fixing the drillable packer with the lower bursting dies 23.

Дальнейшим осевым нагружением происходит деформация комбинированного уплотнительного элемента 20 с доведением до контакта со стенкой трубы обсадной колонны и перекрытием кольцевого зазора нижними 21 и верхними экструзионными шайбами 19. При расчетном осевом нагружении и надвигании верхних разрывных плашек 17 на коническую поверхность верхнего разжимного конуса 18 происходит разрушение кольцевой перемычки 34 и перемещение верхних разрывных плашек 17 в радиальном направлении с внедрением разрезных пружинных колец 37 в тело трубы обсадной колонны.Further axial loading deforms the combined sealing element 20, bringing the casing to contact with the pipe wall and closing the annular gap with the lower 21 and upper extrusion washers 19. When the axial load is calculated and the upper tensile dies 17 are pushed onto the conical surface of the upper expanding cone 18, the annular is destroyed jumpers 34 and the movement of the upper explosive dies 17 in the radial direction with the introduction of split spring rings 37 into the body of the casing pipe Lonna.

Верхняя подвижная опора 14 с фиксатором в виде разрезных пружинных колец 15 располагается на уровне выполнения насечек 2 на стволе 1 пакера, что приводит к их вводу в насечки 2 и фиксации пакера внутри обсадной колонны с перекрытием кольцевого зазора комбинированным уплотнительным элементом 20.The upper movable support 14 with a retainer in the form of split spring rings 15 is located at the level of the notches 2 on the packer barrel 1, which leads to their introduction into the notches 2 and fixation of the packer inside the casing with overlapping annular gap with the combined sealing element 20.

После посадки пакера происходит разрушение тарированной кольцевой перемычки 6, соединяющей левый переводник 3 со стволом 1, что приводит к отсоединению гидравлического посадочного устройства от ствола 1 пакера.After the packer is planted, the tared annular bridge 6 is destroyed, connecting the left sub 3 with the barrel 1, which leads to the disconnection of the hydraulic landing device from the barrel 1 of the packer.

При дальнейшем повышении давления рабочей жидкости, которое передается на площадь поперечного сечения втулки 11 посадочного клапана, происходят разрушение тарированного срезного элемента 13 и перемещение втулки 11 до упора в глухое днище 9 стакана 8.With a further increase in the pressure of the working fluid, which is transmitted to the cross-sectional area of the sleeve 11 of the landing valve, the calibrated shear element 13 is destroyed and the sleeve 11 is moved all the way into the blind bottom 9 of the glass 8.

При этом полость осевого канала 7 ниппеля 4 через радиальные отверстия 10 свободно сообщается с полостью осевого канала 5 ствола 1 пакера.In this case, the cavity of the axial channel 7 of the nipple 4 through the radial holes 10 freely communicates with the cavity of the axial channel 5 of the barrel 1 of the packer.

После сброса давления в лифтовой колонне труб эластичная уплотнительная манжета 29 обратного клапана избыточным давлением под пакером и усилием сжатой пружины 31 вводится в контакт с посадочным местом в заглушке 27, в результате чего происходит прекращение гидравлической связи подпакерной полости с осевым каналом 5 ствола 1 пакера. Натяжением лифтовой колонны труб осуществляется перемещение ниппеля 4 вверх внутри осевого канала 5 ствола 1 пакера с выходом ниппеля 4 из него и расположением над пакером.After depressurization in the pipe pipe string, the elastic sealing sleeve 29 of the non-return valve is brought into contact with the seat in the plug 27 by excessive pressure under the packer and the force of the compressed spring 31, as a result of which the hydraulic connection of the sub-packer cavity with the axial channel 5 of the barrel 1 of the packer is terminated. The tension of the pipe pipe string moves the nipple 4 up inside the axial channel 5 of the barrel 1 of the packer with the output of the nipple 4 from it and the location above the packer.

В этом положении осуществляют прямую подачу промывочной жидкости по осевому каналу лифтовой колонны труб через осевой канал 7 ниппеля 4 в межтрубное пространство скважины для удаления избытка изолирующего состава из скважины.In this position, a direct supply of washing liquid is carried out along the axial channel of the pipe tubing through the axial channel 7 of the nipple 4 into the annulus of the well to remove excess insulating composition from the well.

По окончании процесса изоляционных работ происходит подъем лифтовой колонны труб вместе с гидравлическим посадочным устройством и ниппелем 4 на поверхность.At the end of the insulation work, the lift pipe string is lifted along with the hydraulic landing device and nipple 4 to the surface.

Конструкция разбуриваемого пакера предполагает, в случае необходимости, осуществить его разбуривание.The design of the drilled packer suggests, if necessary, to carry out its drilling.

Claims (3)

1. Разбуриваемый пакер, содержащий ствол с насечками на наружной поверхности, установленные на стволе комбинированный уплотнительный элемент, экструзионные шайбы, верхние и нижние разрывные плашки, подвижную верхнюю и неподвижную нижнюю опоры, фиксатор в виде разрезных пружинных колец в кольцевой расточке подвижной опоры, отличающийся тем, что ствол пакера снабжен левым переводником с тарированной кольцевой проточкой и ниппелем в осевом канале, жестко связанным с левым переводником и снабженным посадочным клапаном в осевом канале в виде стакана с глухим дном и радиальными отверстиями, перекрытыми втулкой с днищем, снабженным дросселем, причем втулка связана со стаканом тарированным срезным элементом, а нижняя опора снабжена подпружиненным обратным клапаном в виде корпуса с заглушкой в средней части и радиальными отверстиями, эластичной уплотнительной манжетой на нижнем конце, установленной с возможностью взаимодействия с посадочным местом в осевом канале нижней опоры.1. Drillable packer containing a barrel with notches on the outer surface, a combined sealing element mounted on the barrel, extrusion washers, upper and lower bursting dies, movable upper and fixed lower bearings, a retainer in the form of split spring rings in the annular bore of the movable bearing, characterized in that the packer’s barrel is equipped with a left sub with a calibrated annular groove and a nipple in the axial channel rigidly connected to the left sub and equipped with a seat valve in the axial channel in e cups with a blind bottom and radial holes overlapped by a sleeve with a bottom equipped with a throttle, and the sleeve is connected to the glass by a calibrated shear element, and the lower support is equipped with a spring-loaded check valve in the form of a body with a cap in the middle part and radial holes, an elastic sealing cuff on the bottom the end installed with the possibility of interaction with the seat in the axial channel of the lower support. 2. Разбуриваемый пакер по п.1, отличающийся тем, что разрывные плашки снабжены кольцевыми перемычками и разрезными пружинными кольцами, установленными в кольцевых канавках.2. Drillable packer according to claim 1, characterized in that the bursting dies are equipped with annular jumpers and split spring rings installed in the annular grooves. 3. Разбуриваемый пакер по п.2, отличающийся тем, что поперечное сечение кольцевой перемычки нижних разрывных плашек принято меньше поперечного сечения кольцевой перемычки верхних разрывных плашек. 3. Drillable packer according to claim 2, characterized in that the cross section of the annular bridge of the lower explosive dies is taken to be less than the cross section of the annular bridge of the upper explosive dies.
RU2006137903/03A 2006-10-26 2006-10-26 Drillable packer RU2344270C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006137903/03A RU2344270C2 (en) 2006-10-26 2006-10-26 Drillable packer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006137903/03A RU2344270C2 (en) 2006-10-26 2006-10-26 Drillable packer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006137903A RU2006137903A (en) 2008-05-10
RU2344270C2 true RU2344270C2 (en) 2009-01-20

Family

ID=39799495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006137903/03A RU2344270C2 (en) 2006-10-26 2006-10-26 Drillable packer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2344270C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483192C1 (en) * 2011-10-12 2013-05-27 Закрытое акционерное общество "Газтехнология" Drillable packer
CN103334713A (en) * 2013-06-09 2013-10-02 中国石油化工股份有限公司 Intubation packer
RU2495227C1 (en) * 2012-04-19 2013-10-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" Packer equipment for isolating operations in well
RU2507375C1 (en) * 2012-08-02 2014-02-20 Закрытое акционерное общество "Газтехнология" Drillable packer
RU214823U1 (en) * 2022-09-13 2022-11-15 Александр Евгеньевич Матросов slip packer

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483192C1 (en) * 2011-10-12 2013-05-27 Закрытое акционерное общество "Газтехнология" Drillable packer
RU2495227C1 (en) * 2012-04-19 2013-10-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" Packer equipment for isolating operations in well
RU2507375C1 (en) * 2012-08-02 2014-02-20 Закрытое акционерное общество "Газтехнология" Drillable packer
CN103334713A (en) * 2013-06-09 2013-10-02 中国石油化工股份有限公司 Intubation packer
CN103334713B (en) * 2013-06-09 2016-01-27 中国石油化工股份有限公司 A kind of insertion pipe packer
RU214823U1 (en) * 2022-09-13 2022-11-15 Александр Евгеньевич Матросов slip packer

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006137903A (en) 2008-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7861791B2 (en) High circulation rate packer and setting method for same
RU2441140C2 (en) Device for hanger lowering and cementing of casing liner in well
WO2014077926A2 (en) An expandable liner hanger and method of use
NO325410B1 (en) Stroke indicator and method for specifying a stroke in expansion system with rudder-shaped feed
RU2738052C1 (en) Device for lowering suspension and cementing shank in well
US9863210B2 (en) Packer assembly having sequentially operated hydrostatic pistons for interventionless setting
US20160053569A1 (en) Retrievable packer for operations in cased wells at high pressures
RU2344270C2 (en) Drillable packer
RU2478776C1 (en) Device for installation and sealing of casing string liner in well
RU2414586C1 (en) Procedure for isolating operations in well and packer equipment
US9476280B2 (en) Double compression set packer
RU2483191C1 (en) Drillable packer
RU2304694C2 (en) Drillable packer
RU2283941C1 (en) Troublesome well zone isolation device
RU2507375C1 (en) Drillable packer
RU2371567C1 (en) Localisation method of leakage areas of production string
RU2405911C1 (en) Drillable packer
RU2483192C1 (en) Drillable packer
RU2387807C1 (en) Device for casing liner installation in well
RU2295623C2 (en) Telescopic connection for compensating thermobaric alterations of length of column of pipes in a well
RU2292442C1 (en) Interval packer device, hydro-mechanical packer and repression-depression action hydraulic packer (its variants)
RU2236556C1 (en) Drillable mechanical packer
RU2380513C1 (en) Hydraulic installation device
RU2730146C1 (en) Axial-action cup packer
RU2460868C1 (en) Device for string disconnection

Legal Events

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

Effective date: 20081027