RU2398093C1 - Hydromechanical packer - Google Patents
Hydromechanical packer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2398093C1 RU2398093C1 RU2009129142/03A RU2009129142A RU2398093C1 RU 2398093 C1 RU2398093 C1 RU 2398093C1 RU 2009129142/03 A RU2009129142/03 A RU 2009129142/03A RU 2009129142 A RU2009129142 A RU 2009129142A RU 2398093 C1 RU2398093 C1 RU 2398093C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic cylinder
- stop
- barrel
- piston
- collet
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для перекрытия осевого канала обсадных труб и исследования скважин при бурении.The invention relates to the oil and gas industry and is intended to block the axial channel of the casing pipes and study wells during drilling.
Известен «Термостойкий пакер» (а.с. №1731937, МПК Е21В 33/12, опубл. Бюл. №17 от 07.05.92 г.), содержащий полый ствол, на котором установлен цилиндр с тонкостенной металлической оболочкой, при этом в цилиндре установлен разжимной конус с образованием зазора между ним и металлической оболочкой, в котором размещена разрезная цанга в виде клиновидных кулачков с фигурным кольцевым пазом, в котором установлено фигурное кольцо, выходящее за пределы металлической оболочки, причем в осевом канале ствола установлено седло под шаровой клапан, а на его нижнем конце - выступ для взаимодействия с конусом.The well-known "Heat-resistant packer" (AS No. 1731937, IPC Е21В 33/12, publ. Bull. No. 17 of 05/07/92), containing a hollow barrel, on which is mounted a cylinder with a thin-walled metal shell, while in the cylinder an expandable cone is installed to form a gap between it and the metal shell, in which a split collet in the form of wedge-shaped cams with a figured annular groove is placed, in which a figured ring extends beyond the metal shell, and a seat under the ball valve is installed in the axial channel of the barrel, and on his bottom con ce is a protrusion for interacting with a cone.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Гидромеханический пакер» (патент RU №2235850, МПК Е21В 33/12, опубл. Бюл. №25 от 10.09.2004 г.), включающий ствол, соединенный через переходник с лифтовой колонной, гидроцилиндр с разжимным конусом и металлической уплотнительной оболочкой, якорь, разрезную цангу, отличающийся тем, что металлическая уплотнительная оболочка выполнена конической и снабжена уплотнительным кольцом на внешней стороне, ствол снабжен ступенчатой подпружиненной втулкой в осевом канале с седлом под шаровой клапан в верхней части и обратным клапаном, установленной с возможностью осевого перемещения и образования гидравлической связи осевого канала ствола с подпакерной полостью в крайнем нижнем положении и связанной со стволом тарированным срезным элементом, причем разрезная цанга жестко связана со стволом, якорь выполнен в виде кольцевого выступа с зубцами по периметру и установлен ниже места расположения металлической уплотнительной оболочки.The closest in technical essence and the achieved result is "Hydromechanical packer" (patent RU No. 2235850, IPC ЕВВ 33/12, publ. Bull. No. 25 dated 09/10/2004), including a barrel connected through an adapter with an elevator column, a hydraulic cylinder with an expanding cone and a metal sealing shell, an anchor, a split collet, characterized in that the metal sealing shell is tapered and provided with a sealing ring on the outside, the barrel is equipped with a spring-loaded step sleeve in an axial channel with a seat under aary valve in the upper part and a non-return valve installed with the possibility of axial movement and hydraulic connection of the axial bore of the barrel with the under-packer cavity in the lowermost position and connected with the barrel by a calibrated shear element, the split collet is rigidly connected to the barrel, the anchor is made in the form of an annular protrusion with teeth along the perimeter and installed below the location of the metal sealing shell.
Недостатками данных устройств являются сложность в изготовлении, возможность использования только раз, так как для снятия пакера необходимо его разбуривать, и, как следствие, высокие материальные затраты.The disadvantages of these devices are the difficulty in manufacturing, the ability to use only once, since to remove the packer it is necessary to drill it, and, as a result, high material costs.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Гидромеханический пакер» (патент RU №52607, МПК Е21В 33/12, опубл. Бюл. №10 от 10.04.2006 г.), включающий ствол с радиальными каналами, соединенный через переходник с колонной труб, гидроцилиндр с поршнем, соединенным с разжимным конусом, разрезную цангу с якорем, уплотнительное кольцо, шаровой клапан с седлом, соединенным со стволом тарированным срезным элементом, отличающийся тем, что уплотнительное кольцо присоединено снизу к разрезной цанге, которая неразрезанным концом жестко присоединена снизу к гидроцилиндру, а якорь выполнен в виде поверхности с насечками, выступающей снаружи над нижним концом разрезной цанги, а изнутри под якорем на разрезной цанге выполнена конусная поверхность, при этом гидроцилиндр выполнен с возможностью перемещения вниз относительно ствола, который дополнительно оснащен снизу на наружной поверхности упором, выполненным с возможностью взаимодействия с разжимным конусом, который соединен жестко с поршнем кольцевой вставкой, выполненной с возможностью взаимодействия с уплотнительным кольцом, при этом поршень выполнен с возможность взаимодействия с конусной поверхностью разрезной цанги.The closest in technical essence and the achieved result is "Hydromechanical packer" (patent RU No. 52607, IPC ЕВВ 33/12, publ. Bull. No. 10 of 04/10/2006), including a barrel with radial channels connected through an adapter to the column pipes, a hydraulic cylinder with a piston connected to the expanding cone, a split collet with an anchor, a sealing ring, a ball valve with a seat connected to the barrel with a calibrated shear element, characterized in that the sealing ring is attached from the bottom to the split collet, which has an uncut end it is rigidly attached from below to the hydraulic cylinder, and the anchor is made in the form of a notched surface protruding externally above the lower end of the split collet, and from the inside under the anchor on the split collet a conical surface is made, while the hydraulic cylinder is arranged to move down relative to the barrel, which is additionally equipped with the outer surface of the stop, made with the possibility of interaction with the expanding cone, which is rigidly connected to the piston ring insert, made with the possibility of interaction with the seal itelnym ring, wherein the piston is adapted to interact with a conical surface of the split collet.
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
- высокие нагрузки при извлечении, так как при прижатии уплотнительного кольца к стенкам скважины аналогичное усилие действует и между уплотнительным кольцом и кольцевой вставкой, что создает силу трения, препятствующую извлечению пакера, которая может привести к аварийным ситуациям при извлечении пакера, связанным с обрывом колонны труб и разрушением уплотнительного кольца;- high loads during extraction, since when the sealing ring is pressed against the walls of the well, a similar force also acts between the sealing ring and the annular insert, which creates a friction force that prevents the packer from being removed, which can lead to emergency situations when removing the packer due to breakage of the pipe string and destruction of the o-ring;
- неравномерное прижатие уплотнительного кольца из-за наличия внутри установленных неэластичных шпилек, что значительно снижает качество разобщения скважины пакером и, как следствие, перепад давлений, при котором пакер качественно изолирует пространство скважины, не превышает 7 МПа.- uneven pressing of the sealing ring due to the presence of inelastic studs installed inside, which significantly reduces the quality of the well separation by the packer and, as a result, the pressure drop at which the packer qualitatively isolates the well space does not exceed 7 MPa.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание гидромеханического пакера, работающего при высоких перепадах давления в скважине и легко извлекающегося из скважины.The technical task of the invention is the creation of a hydromechanical packer that works at high pressure drops in the well and is easily removed from the well.
Техническая задача решается гидромеханическим пакером, включающим ствол с радиальными каналами, соединенный через переходник с колонной труб и оснащенный снизу на наружной поверхности упором, гидроцилиндр с поршнем, присоединенную неразрезанным концом снизу к гидроцилиндру разрезную цангу с якорем, размещенным на нижнем конце поверхности разрезной цанги, уплотнительное кольцо, седло, размещенное в нижней части ствола, причем изнутри под якорем на разрезная цанга оснащена конусной поверхностью, выполненной с возможностью взаимодействия с поршнем, а гидроцилиндр выполнен с возможностью продольного перемещения относительно ствола.The technical problem is solved by a hydromechanical packer, including a barrel with radial channels, connected through an adapter with a pipe string and equipped with a stop at the bottom on the outer surface, a hydraulic cylinder with a piston, a split collet with an uncut end from the bottom to the hydraulic cylinder, an anchor located on the lower end of the surface of the split collet, sealing a ring, a saddle located in the lower part of the barrel, and from the inside under the anchor to a split collet equipped with a conical surface, made with the possibility of interaction wii with a piston, and the hydraulic cylinder is made with the possibility of longitudinal movement relative to the barrel.
Новым является то, что уплотнительное кольцо размещено на стволе выше гидроцилиндра под переводником, играющим роль верхнего упора, и над нижним упором, вставленным телескопически и герметично в гидроцилиндр, оснащенным внутренней выборкой снизу и наружной - сверху, причем разрезная цанга снизу оборудована внутренними зацепами, охватывающими снизу упор ствола с возможностью отсоединения при взаимодействии конусной поверхности цанги с поршнем, а цилиндр сверху - внутренним сужением, выполненным с возможностью продольного перемещения вверх относительно наружной выборки нижнего упора, при этом радиальные каналы выполнены с возможностью сообщения с внутренней выборкой нижнего упора.What is new is that the o-ring is located on the barrel above the hydraulic cylinder under the sub, which plays the role of the upper stop, and above the lower stop, inserted telescopically and hermetically into the hydraulic cylinder, equipped with an internal selection from the bottom and the outside from above, with a split collet equipped with internal hooks covering the bottom bottom, the emphasis of the barrel with the possibility of detachment during the interaction of the taper surface of the collet with the piston, and the cylinder from above - internal narrowing, made with the possibility of longitudinal movement in the top relative to the outer sampling of the lower stop, while the radial channels are made with the possibility of communication with the internal sampling of the lower stop.
Новым является также то, что уплотнительное кольцо выполнено сборным, включающим не менее одной эластичной втулки, расположенной между жесткими втулками.Also new is the fact that the o-ring is prefabricated, comprising at least one elastic sleeve located between the rigid bushings.
На Фиг.1 изображена конструкция гидромеханического пакера с осевым разрезом в транспортном положении.Figure 1 shows the design of a hydromechanical packer with an axial section in the transport position.
На Фиг.2 изображена конструкция гидромеханического пакера с осевым разрезом в рабочем положении.Figure 2 shows the design of the hydromechanical packer with an axial section in the working position.
Гидромеханический пакер, включающий ствол 1 (Фиг.1) с радиальными каналами 2, соединенный через переходник 3 с колонной труб 4 и оснащенный снизу на наружной поверхности упором 5, гидроцилиндр 6 с поршнем 7, присоединенную неразрезанным концом снизу к гидроцилиндру 6 разрезную цангу 8 с якорем 9, размещенным на нижнем конце поверхности разрезной цанги 8, уплотнительное кольцо 10, седло 11, размещенное в нижней части ствола 1, причем изнутри под якорем 9 разрезная цанга 8 оснащена конусной поверхностью 12, выполненной с возможностью взаимодействия с поршнем 7, а гидроцилиндр 6 выполнен с возможностью продольного перемещения относительно ствола 1. Уплотнительное кольцо 10 размещено на стволе выше гидроцидиндра 6 под переводником 3, играющим роль верхнего упора, и над нижним упором 13, вставленным телескопически и герметично в гидроцилиндр 6, оснащенным наружной выборкой 14 снизу и внутренней 15 - сверху. Разрезная цанга 8 снизу оборудована внутренними зацепами 16, охватывающими снизу упор 5 ствола 1 с возможность отсоединения при взаимодействии конусной поверхности 12 цанги 8 с поршнем 7. Цилиндр сверху оборудован внутренним сужением 17, выполненным с возможностью продольного перемещения вверх относительно наружной выборки 14 нижнего упора 13. Радиальные каналы 2 выполнены с возможностью сообщения с внутренней выборкой 15 нижнего упора 13. Уплотнительное кольцо 10 для улучшения изоляции внутреннего пространства обсадных труб (на Фиг. не показаны) выполнено сборным, включающим не менее одной эластичной втулки 18, расположенной между жесткими втулками 19. Несанкционированные перетоки жидкости предотвращаются при помощи уплотнений 20 и 21.A hydromechanical packer, including a barrel 1 (Fig. 1) with
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Гидромеханический пакер спускают на колонне труб 4 в скважину (на чертеже не показана), при необходимости промывку производят через внутреннее пространство колонны труб и ствола 1. По достижении интервала установки (на чертеже не показан) с устья (на чертеже не показано) скважины прокачивают жидкость с высоким расходом в колонне труб 4 и стволе 1, в результате создается перепад давлений благодаря наличию седла 11, сужающего внутреннее сечение ствола 1, внутри ствола 1 и снаружи гидроцилиндра 6. В результате жидкость поступает через радиальные каналы 2 в гидроцилиндр 6 под внутреннюю выборку 15 нижнего упора 13, который удерживается в статичном положении внутренним сужением 17 цилиндра 6, охватывающим его наружную выборку 14. При этом гидроцилиндр 6 удерживается в статичном состоянии благодаря внутренним зацепам 16, охватывающим снизу упор 5 ствола 1. Под воздействием перепада давления в гидроцилиндре 6 поршень 7 перемещается вниз, взаимодействуя с конусной поверхностью 12 (Фиг.2) разрезной цанги 8, расширяя ее. В результате якорь 9 прижимается к стенкам скважины, фиксируя пакер в интервале установки, а внутренние зацепы 16, расширяясь вместе с разрезной цангой 8, освобождаются от упора 5 ствола 1. Установка гидромеханического пакера определяется достижением выдержки времени (на практике: 3-10 минут) при определенном расходе жидкости (на практике 20-30 л/сек), вытекающая из скважины вода опять направляется в буферную емкость (на Фиг. не показана), из которой она отбирается для прокачки по колонне труб 4.The hydromechanical packer is lowered on the
Затем разгружают колонну труб 4 (Фиг.2), которая через переходник 3, жесткие 19 и эластичные 18 втулки уплотнительного кольца 10 перемещает нижний упор 13 до взаимодействия с поршнем 7, дожимая его в разрезную цангу 8, а потом сжимает эластичные втулки 18 уплотнительного кольца 10 при помощи жестких втулок 19 до герметичного их прижатия к стенкам скважины, обеспечивая создание перепада давлений до 13-15 МПа.Then unload the pipe string 4 (Figure 2), which through the
Для использования для добычи продукции пласта (на Фиг. не показан), располагаемого ниже пакера, может быть сброшен шарик (на Фиг. не показан), который, взаимодействуя с седлом 11 ствола 1, образует клапанный узел.For use in the production of formation products (not shown in FIG.) Located below the packer, a ball (not shown) can be dropped, which, interacting with the
Для извлечения пакера колонну труб 4 со стволом 1 тянут вверх, в результате эластичные втулки под действием упругих сил возвращаются в исходное состояние, выравнивая давления над и под пакером, а упор 5 взаимодействует с поршнем 7, перемещая его с нижним упором 13 вверх относительно разрезной цанги 8 с гидроцилиндром 6, зафиксированными якорем 9 относительно стенок скважины. При выходе поршня 7 (Фиг.1) из конусной поверхности 12, что не требует больших осевых усилий (не более 200-400 кг), якорь 9 под действием прижимной силы разрезной цанги 8 освобождается от сцепления со стенками скважины. После чего гидромеханический пакер извлекается на поверхность на колонне труб 4.To remove the packer, the
Конструкция предлагаемого гидромеханического пакера не требует больших усилий для извлечения из скважины, позволяет использовать пакер многократно, без извлечения его из скважины, при этом позволяет держать практически любые допустимые перепады давлений в разделенном пакером пространстве скважины.The design of the proposed hydromechanical packer does not require much effort to extract from the well, allows you to use the packer repeatedly, without removing it from the well, while allowing you to keep almost any allowable pressure drop in the space of the packer separated by the well.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009129142/03A RU2398093C1 (en) | 2009-07-28 | 2009-07-28 | Hydromechanical packer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009129142/03A RU2398093C1 (en) | 2009-07-28 | 2009-07-28 | Hydromechanical packer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2398093C1 true RU2398093C1 (en) | 2010-08-27 |
Family
ID=42798791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009129142/03A RU2398093C1 (en) | 2009-07-28 | 2009-07-28 | Hydromechanical packer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2398093C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2748373C1 (en) * | 2020-10-28 | 2021-05-24 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Hydromechanical packer |
-
2009
- 2009-07-28 RU RU2009129142/03A patent/RU2398093C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2748373C1 (en) * | 2020-10-28 | 2021-05-24 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Hydromechanical packer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2447256C1 (en) | Bridge plug | |
RU164723U1 (en) | PACKER DRILLED | |
RU154511U1 (en) | PACKER DRILLING WITH A LANDING TOOL | |
RU2439286C1 (en) | Hydromechanical packer | |
RU164722U1 (en) | PACKER DRILLING WITH A LANDING TOOL, DOWN ON THE CABLE | |
RU2398093C1 (en) | Hydromechanical packer | |
RU154295U1 (en) | PACKER DRILLED | |
RU162662U1 (en) | DRILLABLE PACKER PLUG | |
RU2351743C1 (en) | Pipe string holder | |
RU180899U1 (en) | PACKER FILLING DRILLED, LOWER ON THE CABLE | |
RU174630U1 (en) | COUPLING FOR STAGE CEMENT CEMENTING | |
RU154514U1 (en) | HYDROSTATIC PACKER LANDING TOOL DOWN ON THE CABLE | |
RU2371567C1 (en) | Localisation method of leakage areas of production string | |
RU2542062C1 (en) | Device for formation treatment in horizontal well | |
RU52607U1 (en) | HYDROMECHANICAL PACKER | |
RU142771U1 (en) | PACKER | |
RU2455451C1 (en) | Device to cement tail in well | |
RU2370632C1 (en) | Method of casing well with liner | |
RU2611798C1 (en) | Wireline drillable packer with setting tool | |
RU2531149C1 (en) | Well preoperational clean-up device | |
RU54393U1 (en) | HYDROMECHANICAL PACKER | |
RU2483192C1 (en) | Drillable packer | |
RU2382176C1 (en) | Underground equipment with device for cleaning of settling well of methane-coal hole during its development and maintenance | |
RU2439309C1 (en) | Oil well development device | |
RU2431734C1 (en) | Device for development of reservoirs in well |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160729 |