RU2395669C1

RU2395669C1 - Drillable packer

Info

Publication number: RU2395669C1
Application number: RU2009122143/03A
Authority: RU
Inventors: Ильгизар Хасимович Махмутов (RU); Ильгизар Хасимович Махмутов; Дмитрий Витальевич Страхов (RU); Дмитрий Витальевич Страхов; Радик Зяузятович Зиятдинов (RU); Радик Зяузятович Зиятдинов; Марат Фагимович Асадуллин (RU); Марат Фагимович Асадуллин; Владимир Борисович Оснос (RU); Владимир Борисович Оснос
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2009-06-09
Filing date: 2009-06-09
Publication date: 2010-07-27

Abstract

FIELD: oil and gas production.

SUBSTANCE: drillable packer comprises a setting tool accommodating a hydraulic cylinder with a lower seat, a piston with an upward mandrel sub, upper and lower rods. The lower rod has radial canals and is rigidly connected through a tip having working holes to a perforated union nipple plugged at the bottom. A seal assembly comprises a cup, a strain sleeve and a mandrel. The tip incorporates an intercepting valve that is designed as a stopper with an external ring sample. The tip is telescopically inserted into the strain sleeve and in the lower seat. The mandrel has a taper angle 20-25° relative to the packer axis and a united cylindrical external area with the sample having a cone flat face at the top wherein slots are formed. The slots interact with the strain sleeve on the outside and with the cone flat fact of the sample on the inside. On the mandrel, on the outside at the bottom, shear elements fix an end chamfered insert with its external diametre exceeding that of the cylindrical area of the mandrel, and the internal cylindrical surface of the strain sleeve is two-step with smaller diametre at the top.

EFFECT: double one-pass mandreling, tightness of the sealing element at high pressures at the bottom, tightness of the valve, elimination of backward running the mandrel relatively to the strain sleeve at high backfill pump-in pressures.

3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к средствам защиты эксплуатационных колонн от высоких давлений при ремонтно-изоляционных работах в скважинах.The invention relates to the oil industry, and in particular to means for protecting production casing from high pressures during repair and insulation works in wells.

Известен пакер (см. RU №2162137, МПК 7 Е21В 32/12, бюл. №1 от 20.01.01), включающий патрубок с размещенным на его наружной поверхности уплотнителем в виде эластичной оболочки и расширяющий конус, связанный с приводом через тягу, при этом расширяющий конус выполнен составным из цилиндра и концентрично установленного на нем расширяющего элемента, связанных между собой разъединяющим элементом для освобождения расширяющего элемента от цилиндра и спуска колонны насосно-компрессорных труб с установленным на их нижнем конце плунжером с уплотнительными элементами для взаимодействия с внутренней стенкой расширяющего элемента, внутренний диаметр которого выбран под наружный диаметр плунжера.Known packer (see RU No. 2162137, IPC 7 ЕВВ 32/12, bull. No. 1 dated 01/20/01), including a pipe with a sealant placed on its outer surface in the form of an elastic shell and an expanding cone connected with the drive through a rod, when the expansion cone is made integral of the cylinder and the expansion element concentrically mounted on it, interconnected by a disconnecting element to release the expansion element from the cylinder and lower the tubing string with a plunger with sealing elements installed on their lower end cients for interaction with an inner wall extending member, the inner diameter of which is selected by the outer diameter of the plunger.

Известен пакер разбуриваемый (см. свидетельство на полезную модель №20342, МПК 7 Е21В 32/12, бюл. №29 от 26.10.01), содержащий посадочный инструмент, включающий гидроцилиндр с поршнем, верхним и нижним штоками, причем последний имеет радиальные каналы и жестко соединен с переходником и перфорирован ниппелем, уплотнительный узел, включающий манжету, деформируемую гильзу, дорн, соединенный в верхней части с установочной втулкой, а в нижней части через срезное кольцо - с насадкой с внутренней цилиндрической выборкой, заглушку со стопорным кольцом и срезным винтом и отсекающий элемент, установленный в центральном канале в зоне переходника, при этом отсекающий элемент выполнен в виде пробки, а установочная втулка - с кольцевой выборкой, переходник снабжен фиксатором, который до запакеровки одним концом взаимодействует с отсекающим элементом, а другим - с дорном, а после запакеровки - с кольцевой выборкой установочной втулки.Known drillable packer (see certificate for utility model No. 20342, IPC 7 ЕВВ 32/12, bull. No. 29 dated 10.26.01), containing a landing tool, including a hydraulic cylinder with a piston, upper and lower rods, the latter having radial channels and rigidly connected to the adapter and perforated with a nipple, a sealing assembly including a cuff, a deformable sleeve, a mandrel connected in the upper part to the installation sleeve, and in the lower part through a shear ring with a nozzle with an inner cylindrical selection, a cap with a retaining ring and a cut with a threaded screw and a shut-off element installed in the central channel in the adapter zone, while the shut-off element is made in the form of a plug, and the installation sleeve is with an annular selection, the adapter is equipped with a latch that interacts with the cut-off element with one end and the mandrel with the other , and after packing - with an annular selection of the installation sleeve.

Обоим вышеописанным устройствам присущи общие недостатки:Both of the above devices have common disadvantages:

во-первых, нет защиты от ударов, возникающих в посадочном инструменте при спуске, что может привести к несанкционированной посадке пакера;firstly, there is no protection against impacts that occur in the landing tool during descent, which can lead to unauthorized landing of the packer;

во-вторых, низкая надежность посадки, так как при повышении давления внутри колонны труб, на которых спускается устройство в скважину, они вытягиваются и оказывают сдвигающее воздействие на устанавливаемый пакер.secondly, low reliability of the fit, since when the pressure inside the pipe string, on which the device is lowered into the well, increases, they are pulled and have a shear effect on the installed packer.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является пакер разбуриваемый (см. свидетельство на полезную модель №28371, МПК 7 Е21В 33/12, бюл. №8 от 20.03.2003), содержащий посадочный инструмент, включающий гидроцилиндр с поршнем, верхним и нижним штоками, один из которых выполнен с радиальными каналами, соединенный с патрубком, а последний - с упором, уплотнительный узел, включающий эластичную манжету, деформируемую гильзу и дорн с конически-цилиндрическими участками на наружной поверхности, соединенный в нижней части с насадкой, а сверху с установочной втулкой, наконечник, установленный телескопически в дорне, ниппель, отсекающий клапан и заглушку со стопорным кольцом, при этом нижний торец упора выполнен со сферической кольцевой выборкой, обращенной к периферии и взаимодействующей в рабочем положении с деформируемой гильзой, причем наружный диаметр цилиндрических участков дорна увеличивается сверху вниз.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is a drillable packer (see utility model certificate No. 28371, IPC 7 Е21В 33/12, bull. No. 8 of 03/20/2003), containing a landing tool, including a hydraulic cylinder with a piston, top and lower rods, one of which is made with radial channels, connected to the nozzle, and the latter with a stop, a sealing assembly including an elastic cuff, a deformable sleeve and a mandrel with conical-cylindrical sections on the outer surface, connected to the lower the first part with a nozzle, and on top with an installation sleeve, a tip mounted telescopically in the mandrel, a nipple, a shut-off valve and a plug with a locking ring, while the lower end of the stop is made with a spherical ring selection facing the periphery and interacting with the deformable sleeve in working position and the outer diameter of the cylindrical sections of the mandrel increases from top to bottom.

Недостатками устройства являются:The disadvantages of the device are:

во-первых, возможна негерметичность отсекающего клапана, выполненного в виде шарика из-за засорения седла в процессе спуска, что ведет к невозможности создания необходимого давления в колонне труб и, соответственно, в посадочном инструменте при посадке разбуриваемого пакера в скважине;firstly, leakage of the shut-off valve made in the form of a ball due to clogging of the saddle during descent is possible, which leads to the inability to create the necessary pressure in the pipe string and, accordingly, in the planting tool when planting the drilled packer in the well;

во-вторых, дорн и гильза имеют несовершенную форму конструкции, вследствие чего дорн прижимает гильзу к внутренней стенке эксплуатационной колонны неравномерно по всей длине, что может привести к негерметичной посадке пакера и/или к его «сползанию»;secondly, the mandrel and sleeve have an imperfect design shape, as a result of which the mandrel presses the sleeve against the inner wall of the production casing unevenly over the entire length, which can lead to an unsealed packer landing and / or to its “sliding”;

в-третьих, нет фиксации дорна относительно деформируемой гильзы в запакерованном состоянии от обратного перемещения дорна относительно гильзы при последующих высоких давлениях закачки тампонажных материалов;thirdly, there is no fixation of the mandrel relative to the deformable sleeve in the sealed state from the reverse movement of the mandrel relative to the sleeve at subsequent high injection pressures of grouting materials;

в-четвертых, возможна не герметичная посадка пакера из-за пропусков жидкости снизу - вверх между уплотнительным элементом и внутренней стенкой эксплуатационной колонны при высоких давлениях снизу (из зоны изоляции).fourthly, the packer may not be sealed due to liquid gaps from below - up between the sealing element and the inner wall of the production string at high pressures from below (from the isolation zone).

Технической задачей предлагаемого изобретения является исключение негерметичности отсекающего клапана при посадке пакера, разбуриваемого в скважине, и надежная фиксация пакера, разбуриваемого в требуемом интервале скважины за счет изменения формы дорна и деформируемой гильзы, а также фиксация дорна от обратного перемещения относительно деформируемой гильзы при высоких давлениях закачки тампонажных материалов и исключение потерь герметичности уплотнительного элемента при высоких давлениях снизу за счет дополнительного прижатия нижнего конца уплотнительного элемента к внутренней стенке эксплуатационной колонны.The technical task of the invention is the elimination of leakage of the shut-off valve when landing the packer drilled in the well, and reliable fixation of the packer drilled in the required interval of the well by changing the shape of the mandrel and deformable sleeve, as well as fixing the mandrel from reverse movement relative to the deformable sleeve at high injection pressures grouting materials and elimination of loss of tightness of the sealing element at high pressures from below due to additional pressing n the lower end of the sealing element to the inner wall of the production string.

Техническая задача решается пакером разбуриваемым, содержащим посадочный инструмент, состоящий из гидроцилиндра с нижним упором, поршня с переводником вверху, верхнего и нижнего штоков, последний из которых выполнен с радиальными каналами и жестко соединен через наконечник, имеющий технологические отверстия, с перфорированным ниппелем, уплотнительного узла, включающего манжету, деформируемую гильзу и дорн с расширяющим углом вверху, соединенный в нижней части при помощи насадки через срезное кольцо с наконечником и перфорированным ниппелем, который телескопически установлен в дорн, оснащенный наружными цилиндрическими участками, отсекающего клапана и заглушки, фиксируемой в насадке стопорным кольцом.The technical problem is solved by a drillable packer containing a landing tool consisting of a hydraulic cylinder with a lower stop, a piston with a sub at the top, upper and lower rods, the last of which is made with radial channels and rigidly connected through a tip having technological holes, with a perforated nipple, of a sealing assembly including a cuff, a deformable sleeve and a mandrel with an expanding angle at the top, connected in the lower part by means of a nozzle through a shear ring with a tip and perforated ppelem which is telescopically mounted in the mandrel, equipped with outer cylindrical portions, shut-off valve and stoppers, fixed by the nozzle retaining ring.

Новым является то, что наконечник телескопически вставлен непосредственно в деформируемую гильзу и нижний упор, относительно которого наконечник в транспортном положении зафиксирован срезным винтом, а отсекающий клапан выполнен в виде пробки с наружной кольцевой выборкой, герметично вставленной в наконечник и зафиксированной стопорами, которые вставлены в технологические отверстия наконечника с возможностью ограниченного перемещения наружу при разрушении срезного кольца и прохождении дорна, а также с возможностью взаимодействия в транспортном положении изнутри с кольцевой выборкой пробки, а снаружи - с дорном, имеющим расширяющий угол 20-25° относительно оси пакера и единый цилиндрический наружный участок с выборкой, имеющей конусную фаску вверху, в которой расположены шлицы, выполненные с возможностью взаимодействия с деформируемой гильзой снаружи и с конусной фаской выборки изнутри, при этом на дорне снаружи снизу срезными элементами зафиксирована втулка с фасками по торцам, наружный диаметр которой превосходит наружный диаметр цилиндрического участка дорна, а внутренняя цилиндрическая поверхность деформируемой гильзы выполнена двухступенчатой с меньшим диаметром вверху.What is new is that the tip is telescopically inserted directly into the deformable sleeve and the lower stop, relative to which the tip is in the transport position fixed with a shear screw, and the shut-off valve is made in the form of a tube with an external ring sample, hermetically inserted into the tip and fixed with stoppers that are inserted into the technological holes of the tip with the possibility of limited movement outward when the shear ring is broken and the mandrel passes, and also with the possibility of interaction in transport position from the inside with an annular cork sample, and from the outside with a mandrel having an expanding angle of 20-25 ° relative to the axis of the packer and a single cylindrical outer section with a sample having a conical bevel at the top, in which there are slots made to interact with the deformable sleeve outside and with a conical chamfer of the sample from the inside, while on the mandrel outside bottom shear elements fixed sleeve with chamfers at the ends, the outer diameter of which exceeds the outer diameter of the cylindrical section of the mandrel, and the inner cylindrical surface of the deformable sleeve is made two-stage with a smaller diameter at the top.

На фиг.1 изображен пакер разбуриваемый в сборе с частичным продольным разрезом.Figure 1 shows the packer drilled complete with a partial longitudinal section.

На фиг.2 изображена в разрезе фиксация стопора в начальном положении.Figure 2 shows in section a fixation of the stopper in the initial position.

На фиг.3 изображены в разрезе шлицы в выборке дорна в начальном положении.Figure 3 shows a sectional view of the slots in the sample of the mandrel in the initial position.

Пакер разбуриваемый содержит посадочный инструмент 1 (см. фиг.1), содержащий гидроцилиндр 2 с нижним упором 3, поршнем 4 с переводником 5, верхним 6 и нижним 7 штоками. Нижний шток 7 снабжен радиальными каналами 8 и жестко соединен через наконечник 9, имеющий технологические отверстия 10 (см. фиг.2), с перфорированными окнами 11 (см. фиг.1) ниппелем 12.The drillable packer comprises a landing tool 1 (see FIG. 1), comprising a hydraulic cylinder 2 with a lower stop 3, a piston 4 with a sub 5, upper 6 and lower 7 rods. The lower rod 7 is provided with radial channels 8 and is rigidly connected through a tip 9 having technological holes 10 (see figure 2), with perforated windows 11 (see figure 1) with a nipple 12.

Уплотнительный узел 13 включает манжету 14, деформируемую гильзу 15 и дорн 16 с расширяющимся углом вверху. Расширяющий угол дорна 16 составляет 20-25° относительно оси разбуриваемого пакера, что обеспечивает наиболее плотное (герметичное) взаимодействие уплотнительного элемента 13 раздорнированной деформируемой гильзы со стенкой эксплуатационной колонны.The sealing assembly 13 includes a sleeve 14, a deformable sleeve 15 and a mandrel 16 with an expanding angle at the top. The expanding angle of the mandrel 16 is 20-25 ° relative to the axis of the drilled packer, which provides the most dense (tight) interaction of the sealing element 13 of the separated deformable sleeve with the wall of the production string.

Дорн 16 в нижней части при помощи насадки 17 через срезное кольцо 18 соединен с наконечником 9 и перфорированным ниппелем 12.The mandrel 16 in the lower part using the nozzle 17 through a shear ring 18 is connected to the tip 9 and the perforated nipple 12.

Перфорированный ниппель 12 телескопически установлен в дорн 16, оснащенный наружными цилиндрическими участками 19, выполненными едиными с выборкой 20 (см. фиг.3). Внутри наконечника 9 (см. фиг.1) установлен отсекающий клапан 21, а ниппель 12 заглушен заглушкой 22 со стопорным кольцом 23.The perforated nipple 12 is telescopically mounted in the mandrel 16, equipped with outer cylindrical sections 19, made the same with the sample 20 (see figure 3). Inside the tip 9 (see Fig. 1), a shut-off valve 21 is installed, and the nipple 12 is plugged with a plug 22 with a lock ring 23.

Наконечник 9 телескопически вставлен непосредственно в деформируемую гильзу 15 и в нижний упор 3, относительно которого наконечник 9 в транспортном положении зафиксирован срезным винтом 24.The tip 9 is telescopically inserted directly into the deformable sleeve 15 and into the lower stop 3, relative to which the tip 9 in the transport position is fixed with a shear screw 24.

Отсекающий клапан 21 выполнен в виде пробки с наружной кольцевой выборкой 25 (см. фиг.2), герметично вставленной в наконечник 9 (см. фиг.1 и 2) и зафиксированной стопорами 26, которые вставлены в технологические отверстия 10 наконечника 9 с возможностью ограниченного перемещения наружу при разрушении срезного кольца 18 (см. фиг.1) и прохождении дорна 16 (см. фиг.1 и 2), а также с возможностью взаимодействия в транспортном положении изнутри с наружной кольцевой выборкой 25, а снаружи - с дорном 16.The shut-off valve 21 is made in the form of a tube with an external annular selection 25 (see Fig. 2), hermetically inserted into the tip 9 (see Figs. 1 and 2) and fixed by stoppers 26, which are inserted into the technological holes 10 of the tip 9 with the possibility of limited moving outward when the shear ring 18 is destroyed (see Fig. 1) and the mandrel 16 passes (see Figs. 1 and 2), as well as with the possibility of interacting in the transport position from the inside with the outer annular selection 25, and from the outside with the mandrel 16.

Выборка 20 (см. фиг.3) единого наружного цилиндрического участка 19 имеет конусную фаску 27 вверху, в которой расположены шлицы 28, выполненные в виде одного или нескольких пружинных разрезных колец или нескольких сегментов кольца (например трех) с возможностью взаимодействия с деформируемой гильзой 15 снаружи и с конусной фаской 27 выборки 20 изнутри.Sample 20 (see Fig. 3) of a single outer cylindrical section 19 has a conical facet 27 at the top, in which slots 28 are arranged, made in the form of one or several spring split rings or several ring segments (for example, three) with the possibility of interaction with a deformable sleeve 15 outside and with a tapered facet 27 of the sample 20 from the inside.

На дорне 16 (см. фиг.1) снаружи снизу срезными элементами 29 зафиксирована втулка 30 с фасками 31 и 31' по торцам.On the mandrel 16 (see FIG. 1), a sleeve 30 with chamfers 31 and 31 'at the ends is fixed outside the bottom by shear elements 29.

Наружный диаметр D₁ втулки 30 превосходит наружный диаметр D₂ единого наружного цилиндрического участка 19 дорна 16 (D₁>D₂).The outer diameter D _{1 of the} sleeve 30 is greater than the outer diameter D _{2 of the} single outer cylindrical portion 19 of the mandrel 16 (D ₁ > D ₂ ).

Внутренняя цилиндрическая поверхность 32 деформируемой гильзы 15 выполнена двухступенчатой с меньшим диаметром (D₃<D₄) вверху.The inner cylindrical surface 32 of the deformable sleeve 15 is made two-stage with a smaller diameter (D ₃ <D ₄ ) at the top.

Несанкционированные перетоки жидкости исключены установкой уплотнительных колец 33, 34, 35, 36, 37.Unauthorized fluid flows are excluded by installing o-rings 33, 34, 35, 36, 37.

Устройство работает следующим образом: пакер разбуриваемый в сборе спускают в скважину (не показано) на колонне труб 38. Во время спуска возникают удары дорна 16 о внутреннюю стенку эксплуатационной колонны. Для исключения возможного перемещения дорна 16 относительно деформируемой гильзы 15 и несанкционированного срабатывания устройства установлен срезной винт 24, фиксирующий наконечник 9 относительно нижнего упора 3.The device operates as follows: the packaged drillable packer is lowered into the well (not shown) on the pipe string 38. During the descent, the mandrel 16 strikes against the inner wall of the production string. To exclude the possible movement of the mandrel 16 relative to the deformable sleeve 15 and unauthorized operation of the device, a shear screw 24 is installed, the fixing tip 9 relative to the lower stop 3.

По достижении интервала установки пакера разбуриваемого, колонна труб 38 заполняется технологической жидкостью, после чего внутри колонны труб 38 создается избыточное давление, которое через верхний шток 6 и радиальные каналы 8 нижнего штока 7 передается в гидроцилиндр 2 и воздействует на поршень 4, который удерживается в начальном положении до достижения усилия разрушения срезного винта 24.Upon reaching the installation interval of the packer being drilled, the pipe string 38 is filled with process fluid, after which an excess pressure is created inside the pipe string 38, which is transmitted through the upper rod 6 and the radial channels 8 of the lower rod 7 to the hydraulic cylinder 2 and acts on the piston 4, which is held in the initial position until shear screw 24 is broken.

Под воздействием избыточного давления колонна труб 38 вытягивается и после разрушения винтов 24 (например, при давлении 4-5 МПа) поршень 4 перемещается вверх относительно гидроцилиндра 2, увлекая за собой нижний шток 7, наконечник 9 с перфорированным ниппелем 12, дорн 16 через срезное кольцо 18 при помощи насадки 17, при этом деформируемая гильза 15 с манжетой 14 удерживаются нижним упором 3 на месте относительно эксплуатационной колонны (не показано).Under the influence of excess pressure, the pipe string 38 extends and after the screws 24 are broken (for example, at a pressure of 4-5 MPa), the piston 4 moves upward relative to the hydraulic cylinder 2, entraining the lower stem 7, tip 9 with perforated nipple 12, mandrel 16 through a shear ring 18 by means of a nozzle 17, while the deformable sleeve 15 with the cuff 14 is held by the lower stop 3 in place relative to the production string (not shown).

В результате дорн 16 своим углом при вершине, равным 20-25°, входит в деформируемую гильзу 15, расширяя ее до плотного прилегания манжеты 14 уплотнительного элемента 13 к внутренней стенке эксплуатационной колонны, причем сначала дорн 16 единым наружным цилиндрическим участком 19 диаметром D₂ дорнирует по внутренней цилиндрической поверхности 32 деформируемую гильзу 15 на ее участке большего диаметра D₄, прижимая плотно манжету 14 к внутренней стенке эксплуатационной колонны, и далее по мере перемещения вверх дорна 15 этот же участок большего диаметра D₄ деформируемой гильзы 15 дорнируется втулкой 30, закрепленной на дорне срезными элементами 29, причем диаметр D₁ втулки 30 больше диаметра D₂ единого наружного цилиндрического участка 19 дорна 16, благодаря чему манжета 14 еще сильней прижимается к внутренней стенке колонны.As a result, the mandrel 16 with its apex angle of 20-25 ° enters the deformable sleeve 15, expanding it to fit snugly on the cuff 14 of the sealing element 13 to the inner wall of the production string, and at first the mandrel 16 has a single outer cylindrical section 19 of diameter D ₂ the inner cylindrical surface 32 of the deformable sleeve 15 at its portion of larger diameter D _4, the collar 14 pressing tightly against the inner wall of production casing and further at least move up mandrel 15 the same lot more Diamé ra D ₄ dorniruetsya deformable sleeve 15 sleeve 30 fixed on a mandrel 29 shear elements, wherein the diameter D ₁ of the sleeve 30 greater than the diameter D ₂ of a single outer cylindrical portion 19 of mandrel 16, whereby the sleeve 14 is pressed even more strongly against the inner wall of the column.

Дорнирование дорном 16 деформируемой гильзы 15 продолжается, и дорн 16 своим углом при вершине, равным 20-25°, начинает дорнировать по внутренней цилиндрической поверхности 32 участок меньшего диаметра D₃ деформируемой гильзы 15, плотно прижимая манжету 14 к внутренней стенке эксплуатационной колонны, и далее по мере перемещения дорна 16 вверх этот же участок меньшего диаметра D₃ вверху (D₃<D₄) деформируемой гильзы 15 дорнируется втулкой 30, закрепленной на дорне срезными элементами 29, причем диаметр D₁ втулки 30 больше диаметра D₂ единого наружного цилиндрического участка 19 дорна 16, благодаря чему манжета 14 еще сильней прижимается к внутренней стенке эксплуатационной колонны.The mandrel by the mandrel 16 of the deformable sleeve 15 continues, and the mandrel 16 with its angle at the apex equal to 20-25 ° begins to mandrel on the inner cylindrical surface 32 of the portion of the smaller diameter D _{3 of the} deformable sleeve 15, tightly pressing the cuff 14 against the inner wall of the production casing, and then as the mandrel 16 moves up, the same section of a smaller diameter D ₃ at the top (D ₃ <D ₄ ) of the deformable sleeve 15 is turned over by a sleeve 30 fixed to the mandrel by shear elements 29, and the diameter D _{1 of the} sleeve 30 is larger than the diameter D _{2 of a} single external qi the cylindrical section 19 of the mandrel 16, so that the cuff 14 is pressed even harder against the inner wall of the production string.

Дорнирование продолжается и в определенный момент разрушаются срезные элементы 29, при этом втулка 30 своим верхним торцом 31 прижимает нижний конец манжеты 14 уплотнительного элемента 13 к внутренней стенке эксплуатационной колонны и остается на месте, а дорн 16 продолжает двигаться вверх относительно деформируемой гильзы 15 до тех пор, пока наконечник 9 своим верхним торцом не достигнет низа гидроцилиндра 2, ограничивая дальнейшее перемещение дорна 16 вверх. Далее давление внутри колонны труб 38 повышается до разрушения срезного кольца 18 (например, 14-15 МПа), после чего происходит освобождение наконечника 9 с перфорированным ниппелем 12 от дорна 16.The turning continues and at some point the shear elements 29 are destroyed, while the sleeve 30 with its upper end 31 presses the lower end of the cuff 14 of the sealing element 13 against the inner wall of the production casing and remains in place, and the mandrel 16 continues to move upward relative to the deformable sleeve 15 until until the tip 9 with its upper end reaches the bottom of the hydraulic cylinder 2, restricting the further movement of the mandrel 16 up. Further, the pressure inside the pipe string 38 rises until the shear ring 18 is destroyed (for example, 14-15 MPa), after which the tip 9 with the perforated nipple 12 is released from the mandrel 16.

В результате наконечник 9 перемещается вверх относительно дорна 16 и стопоры 26, вставленные в технологические отверстия 10 наконечника 9, перемещаются наружу в сторону дорнируемой гильзы 15, так как выходят из взаимодействия с внутренней стенкой дорна 16 и одновременно освобождаются от наружной кольцевой выборки 25 отсекающего клапана (пробки) 21, который падает вниз перфорированного ниппеля 12 на верхний торец заглушки 22.As a result, the tip 9 moves upward relative to the mandrel 16 and the stoppers 26 inserted into the technological openings 10 of the tip 9 move outward towards the sleeve to be annihilated 15, since they come out of interaction with the inner wall of the mandrel 16 and are simultaneously released from the outer annular selection 25 of the shut-off valve ( plugs) 21, which falls down the perforated nipple 12 on the upper end of the plug 22.

Дорнирование происходит до тех пор, пока поршень 4 своим верхним торцом не достигнет нижнего торца переводника 5 гидроцилиндра 2, при этом окончательная фиксация дорна 16 относительно деформируемой гильзы 15 в запакерованном состоянии осуществляется шлицами 28, фиксирующимися на деформируемой гильзе 15 конусной фаской 27 выборки 20 дорна 16. Это исключает обратное перемещение дорна 16 относительно деформируемой гильзы 15 при высоких давлениях закачки тампонажного материалов.Dornning occurs until the piston 4 reaches the lower end of the sub 5 of the hydraulic cylinder 2 with its upper end, while the final fixation of the mandrel 16 relative to the deformable sleeve 15 in the sealed state is carried out by the slots 28, which are fixed on the deformable sleeve 15 of the conical facet 27 of the sample 20 of the mandrel 16 This eliminates the reverse movement of the mandrel 16 relative to the deformable sleeve 15 at high injection pressures of grouting materials.

В процессе посадки пакера открывается канал 39, позволяющий прохождение жидкости по колонне труб 38 через перфорированные окна 11 ниппеля 12 под уплотнительный узел 13 пакера, разбуриваемого в обход отсекающего клапана 21, после чего по колонне труб 38 через верхний 6, нижний 7 штоки, наконечник 9, технологические отверстия 10 и канал 39 производится закачка тампонирующих материалов в зону изоляции пространства скважины под уплотнительным узлом 13 пакера разбуриваемого. Затем колонну труб 38 приподнимают, в результате заглушка 22 герметично устанавливается в дорн 16, а стопорное кольцо 23 насадки 17 фиксирует заглушку 22 за ее наружную кольцевую выборку 40. При достижении нагрузки, достаточной для разрушения срезных элементов 41, перфорированный ниппель 12 освобождается от заглушки 22 и посадочный инструмент 1 приподнимается на один метр и промывается.In the process of planting the packer, a channel 39 is opened allowing fluid to pass through the pipe string 38 through the perforated windows 11 of the nipple 12 under the packer 13 sealing assembly drilled around the shut-off valve 21, after which the pipe string 38 passes through the upper 6, lower 7 rods, tip 9 , technological holes 10 and channel 39, plugging materials are injected into the isolation zone of the well space under the sealing assembly 13 of the drillable packer. Then the pipe string 38 is lifted, as a result, the plug 22 is sealed in the mandrel 16, and the snap ring 23 of the nozzle 17 fixes the plug 22 for its outer annular selection 40. When the load is sufficient to destroy the shear elements 41, the perforated nipple 12 is released from the plug 22 and the landing tool 1 is raised one meter and washed.

По завершении всех технологических операций устройство за исключением уплотнительного узла 13 с насадкой 17 и заглушкой 22 извлекают из скважины. При этом все оставляемые в скважине детали устройства выполнены из легкоразбуриваемых материалов (например, чугун, алюминий и т.п.).Upon completion of all technological operations, the device with the exception of the sealing assembly 13 with the nozzle 17 and the plug 22 is removed from the well. In this case, all device parts left in the well are made of easily drilled materials (for example, cast iron, aluminum, etc.).

Благодаря совершенной конструкции дорна 16 и деформируемой гильзы 15, которая выполнена двухступенчатой с меньшим диаметром (D₃<D₄), вверху на месте расширения (перехода от D₄ к D₃) деформируемой гильзы 15 образуется конус из деформируемой гильзы 15, который дожимает манжету 14 к внутренней стенке эксплуатационной колонны, гарантированно исключая «сползание» пакера с интервала установки при последующем проведении ремонтно-изоляционных работ.Due to the perfect design of the mandrel 16 and the deformable sleeve 15, which is made two-stage with a smaller diameter (D ₃ <D ₄ ), at the top at the place of expansion (transition from D ₄ to D ₃ ) of the deformable sleeve 15, a cone is formed from the deformable sleeve 15, which compresses the cuff 14 to the inner wall of the production casing, guaranteed to exclude "sliding" of the packer from the installation interval during the subsequent repair and insulation work.

Кроме того, наружный диаметр D₁ втулки 30, закрепленной на дорне 16 срезными элементами 29, превосходит наружный диаметр D₂ единого наружного цилиндрического участка 19 дорна 16 (D₁>D₂), что позволяет дважды за один проход дорна 16 дорнировать деформируемую гильзу 15, а последующее разрушение срезных элементов 29, фиксирующих втулку 30 с дорном 16, создает дополнительное прижимающее усилие, создаваемое верхним торцом 31 втулки 30 на нижний конец манжеты 14 уплотнительного элемента 13, что исключает потерю герметичности уплотнительного элемента 13 при высоких давлениях снизу.In addition, the outer diameter D _{1 of the} sleeve 30, mounted on the mandrel 16 with shear elements 29, exceeds the outer diameter D _{2 of a} single outer cylindrical section 19 of the mandrel 16 (D ₁ > D ₂ ), which makes it possible to twist the deformable sleeve 15 twice in one pass of the mandrel 16 and the subsequent destruction of the shear elements 29, fixing the sleeve 30 with the mandrel 16, creates additional pressing force created by the upper end 31 of the sleeve 30 to the lower end of the cuff 14 of the sealing element 13, which eliminates the loss of tightness of the sealing element 13 at high low pressures.

Применение пакера разбуриваемого, благодаря усовершенствованной конструкции дорна, у которого расширяющий угол составляет 20-25° относительно оси пакера, и наличию втулки с фасками, зафиксированной срезными элементами на дорне снизу, позволяет дважды за один проход дорна дорнировать расширяемую гильзу, которая в свою очередь выполнена двухступенчатой с меньшим диаметром (D₁<D₂) вверху, что позволяет получить конус, который дожимает манжету к стенке эксплуатационной колонны, при этом возможность фиксации втулкой уплотнительного элемента создает дополнительное прижимающее усилие на нижний конец манжеты уплотнительного элемента к внутренней стенке эксплуатационной колонны, что исключает потерю герметичности уплотнительного элемента при высоких давлениях снизу.The use of a drillable packer, due to the improved design of the mandrel with an expanding angle of 20-25 ° relative to the axis of the packer, and the presence of a sleeve with chamfers fixed by shear elements on the mandrel from the bottom, allows the mandrel to be expanded twice in one run of the mandrel, which in turn is made two-stage with the smaller diameter (D ₁ <D ₂₎ above to provide a cone which is compressed against the wall of the cuff of the production string, with the possibility of fixing the sealing sleeve member creates additional pressing force to the lower end of the sealing cuff member to the inner wall of the production string, eliminating the loss of tightness of the sealing member under high pressure from below.

Кроме того, фиксация дорна относительно деформируемой гильзы в запакерованном состоянии осуществляется шлицами, фиксирующимися на деформируемой гильзе, что исключает обратное перемещение дорна относительно деформируемой гильзы при высоких давлениях закачки тампонажных материалов, а благодаря конструкции отсекающего клапана, выполненного в виде пробки, исключается его негерметичность после закачки тампонажных материалов в зону изоляции.In addition, the fixation of the mandrel relative to the deformable sleeve in the sealed state is carried out by slots fixed on the deformable sleeve, which eliminates the reverse movement of the mandrel relative to the deformable sleeve at high injection pressures of grouting materials, and thanks to the design of the shut-off valve, made in the form of a plug, its leakage after injection is eliminated grouting materials in the isolation zone.

Claims

A drillable packer containing a landing tool, consisting of a hydraulic cylinder with a lower stop, a piston with a sub at the top, upper and lower rods, the last of which is made with radial channels and rigidly connected through a tip having technological holes, with a perforated nipple, of a sealing assembly including a sleeve , a deformable sleeve and a mandrel with an expanding angle at the top, connected at the bottom with a nozzle through a shear ring with a tip and a perforated nipple, which is telescopic is installed in the mandrel, equipped with external cylindrical sections, of a shut-off valve and a plug fixed in the nozzle by a locking ring, characterized in that the tip is telescopically inserted directly into the deformable sleeve and the lower stop, relative to which the tip is fixed with a shear screw in the transport position and the shut-off valve is made in in the form of a stopper with an outer ring sample, hermetically inserted into the tip and fixed by stoppers that are inserted into the technological holes of the tip with the possibility of limited movement outward when the shear ring is broken and the mandrel passes, and also with the possibility of interacting in the transport position from the inside with an annular cork sample, and from the outside with a mandrel having an expanding angle of 20-25 ° relative to the axis of the packer and a single cylindrical outer section with a sample having a conical chamfer at the top, in which there are slots made with the possibility of interaction with the deformable sleeve on the outside and with the conical chamfer of the sample from the inside, while the shear on the outside from the bottom is shear elements fixed sleeve with chamfers at the ends, the outer diameter of which exceeds the outer diameter of the cylindrical section of the mandrel, and the inner cylindrical surface of the deformable sleeve made two-stage with a smaller diameter at the top.