RU2459928C1 - Packer - Google Patents
Packer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2459928C1 RU2459928C1 RU2011110444/03A RU2011110444A RU2459928C1 RU 2459928 C1 RU2459928 C1 RU 2459928C1 RU 2011110444/03 A RU2011110444/03 A RU 2011110444/03A RU 2011110444 A RU2011110444 A RU 2011110444A RU 2459928 C1 RU2459928 C1 RU 2459928C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- packer
- sealing elements
- stops
- piston
- barrel
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для разобщения затрубного пространства, изоляции пластов и исследования скважин при бурении.The invention relates to the oil and gas industry and is intended for the separation of the annulus, isolation of formations and research wells during drilling.
Известен «Пакер» (патент SU №1514905, МПК E21B 33/12, опубл. в Бюл. №38 от 15.10.89 г.), содержащий полый ствол с переводником и радиальным каналом, установленный на стволе уплотнительный элемент с упорами, размещенные под ним якорный узел, включающий корпус с конусом с пазами и установленными в них плашками, связанными тягами с обоймой, узел гидропривода, включающий соединенный жестко с корпусом якорного узла гидроцилиндр с полостью, гидравлически связанной в исходном положении с полостью ствола через его радиальный канал, и размещенным в нем подпружиненным поршнем, соединенным жестко с обоймой якорного механизма, установленные снизу пакера на гидроцилиндре кожух в нижнем конце ствола под его радиальным каналом и размещенный в кожухе штуцерный наконечник с боковым каналом с наклонной к оси пакера поверхностью и штуцерным отверстием, причем проходной канал ствола выполнен равноразмерным с внутренним каналом колонны бурильных труб, корпус якорного узла выполнен с окнами под плашки, внутренними пазами под тяги и внутренней проточкой с упором под обойму и размещен в верхней части гидроцилиндра, при этом наклонная поверхность бокового канала штуцерного наконечника образована двумя пересекающимися поверхностями.The well-known "Packer" (patent SU No. 1514905, IPC E21B 33/12, published in Bull. No. 38 dated 10/15/89), containing a hollow barrel with a sub and a radial channel, a sealing element with stops placed on the barrel, placed under an anchor assembly including a housing with a cone with grooves and dies installed in them, connected by rods with a cage, a hydraulic actuator assembly including a hydraulic cylinder rigidly connected to the housing of the anchor assembly with a cavity hydraulically connected in the initial position with the barrel cavity through its radial channel and placed in it a spring a casing fixed at the bottom of the packer on the hydraulic cylinder, a casing in the lower end of the barrel installed under the radial channel and a fitting tip located in the casing with a side channel with a surface inclined to the axis of the packer and a choke hole, the passage channel of the barrel being made equally sized with the inner channel of the drill pipe string, the housing of the anchor assembly is made with windows for rams, internal grooves for traction and an internal groove with emphasis under the clip and is located in the upper part of the hydro Lindgren, the inclined surface side channel of the choke tip is formed by two intersecting surfaces.
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
- возможность закупорки штуцерного наконечника при работе с крупноразмерными и крупноволокнистыми наполнителями тампонажных смесей, так как штуцерное отверстие является препятствием на пути движения смеси;- the possibility of clogging the nozzle tip when working with large and coarse fiber fillers of grouting mixtures, since the nozzle hole is an obstacle to the movement of the mixture;
- необходим высокий расход жидкости для запакеровки, так как штуцерное отверстие, предназначенное для закачки тампонажной смеси с наполнителем, не обеспечивает необходимый перепад давления для выдвижения плашек в рабочее положение;- you need a high flow rate of liquid for packing, since the nozzle hole, designed for pumping grouting mixture with filler, does not provide the necessary pressure drop to extend the dies in the working position;
- невозможность регулирования положения плашек при сборке, так как крепление обоймы гидроцилиндра к плашкам осуществляется посредством жестких тяг, что требует высокой точности изготовления сопрягаемых деталей;- the impossibility of regulating the position of the dies during assembly, since the fastening of the cylinder sleeve to the dies is carried out by means of rigid rods, which requires high precision manufacturing of mating parts;
- высокие нагрузки при извлечении пакера, так как радиальное усилие от прижатия уплотнительных элементов к стенкам скважины передается и на ствол пакера, что создает силу трения, препятствующую перемещению ствола вверх при извлечении пакера, и может привести к аварийным ситуациям, связанным с обрывом колонны труб и разрушением уплотнительных элементов.- high loads when removing the packer, since the radial force from pressing the sealing elements to the walls of the well is transmitted to the packer barrel, which creates a friction force that prevents the barrel from moving upward when removing the packer, and can lead to emergency situations associated with breakage of the pipe string and the destruction of the sealing elements.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Пакер» (патент RU №2162930, МПК E21B 33/12, опубл. в Бюл. №4 от 10.02.2001 г.), содержащий полый ствол, проходной канал которого выполнен равноразмерным с внутренним каналом колонны бурильных труб с переводником и радиальным каналом, установленные на стволе уплотнительные элементы с упорами, размещенный под ними якорный узел, включающий корпус с конусом с пазами и установленными в них плашками, связанными с тягами, с поршнем гидроцилиндра, полость которого сообщена с полостью ствола через радиальный канал и узел управления посадкой пакера, установленный на нижнем его конце, причем узел управления посадкой пакера выполнен в виде раздвижного штуцерного устройства, размещенного соосно с полым стволом пакера и закрытого кожухом, при этом упоры уплотнительных элементов выполнены профильными.The closest in technical essence and the achieved result is “Packer” (patent RU No. 2162930, IPC E21B 33/12, published in Bul. No. 4 of 02.10.2001), containing a hollow barrel, the passage channel of which is made equally sized with the inner the channel of the drill pipe string with an adapter and a radial channel, sealing elements with stops mounted on the barrel, an anchor assembly located under them, including a housing with a cone with grooves and dies connected therewith, with a piston of the hydraulic cylinder, the cavity of which is in communication with the cavity with the barrel through the radial channel and the packer landing control unit mounted on its lower end, the packer landing control unit made in the form of a sliding choke device located coaxially with the hollow barrel of the packer and closed by a casing, while the stops of the sealing elements are made profile.
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
- возможность раскрытия пакера при спуске его в скважину, особенно в наклонно направленных и горизонтальных участках, так как плашки пакера не подпружинены в транспортном положении и от реакции стенок скважины поднимаются вверх, заклинивая пакер;- the ability to open the packer when it is lowered into the well, especially in inclined and horizontal sections, since the packer dies are not spring loaded in the transport position and rise from the reaction of the well walls, jamming the packer;
- невозможность регулирования положения плашек при сборке, так как крепление поршня гидроцилиндра к плашкам осуществляется посредством жестких тяг, что требует высокой точности изготовления сопрягаемых деталей;- the impossibility of regulating the position of the dies during assembly, since the piston of the hydraulic cylinder is fixed to the dies by means of rigid rods, which requires high precision manufacturing of mating parts;
- высокие нагрузки при извлечении пакера, так как радиальное усилие от прижатия уплотнительных элементов к стенкам скважины передается и на ствол пакера, что создает силу трения, препятствующую перемещению ствола вверх при извлечении пакера, и может привести к аварийным ситуациям, связанным с обрывом колонны труб и разрушением уплотнительных элементов.- high loads when removing the packer, since the radial force from pressing the sealing elements to the walls of the well is transmitted to the packer barrel, which creates a friction force that prevents the barrel from moving upward when removing the packer, and can lead to emergency situations associated with breakage of the pipe string and the destruction of the sealing elements.
Техническими задачами предполагаемого изобретения являются расширение функциональных возможностей пакера для работы в наклонно направленных и горизонтальных участках скважин и повышение его надежности за счет надежной фиксации плашек в транспортном положении и исключения заклинивания пакера при его извлечении, а также упрощение сборки пакера за счет возможности регулирования положения плашек.The technical objectives of the proposed invention are to expand the functionality of the packer to work in directional and horizontal sections of the wells and increase its reliability due to the reliable fixation of the dies in the transport position and to prevent jamming of the packer when it is removed, as well as simplifying the assembly of the packer due to the possibility of regulating the position of the dies.
Техническая задача решается пакером, содержащим полый ствол, установленные на стволе уплотнительные элементы с упорами и промежуточным упором, размещенный под ними якорный узел, включающий корпус с конусом с пазами и установленными в них плашками, связанными тягами с поршнем гидроцилиндра, полость которого сообщена с полостью ствола через радиальный канал и раздвижной штуцер, установленный на нижнем конце полого штока.The technical problem is solved by a packer containing a hollow barrel, sealing elements installed on the barrel with stops and an intermediate stop, an anchor unit placed under them, including a housing with a cone with grooves and dies installed in them, connected by rods to the hydraulic cylinder piston, the cavity of which is connected with the barrel cavity through a radial channel and a sliding fitting mounted on the lower end of the hollow rod.
Новым является то, что поршень выполнен подпружиненным вниз относительно гидроцилиндра - в транспортное положение, а тяги выполнены сборными, состоящими из верхней, соединенной шарнирно с плашками, и нижней, соединенной при помощи сферического соединения с поршнем, частей, которые соединены между собой при помощи резьбового соединения, регулирующего длину тяги.What is new is that the piston is spring-loaded downward relative to the hydraulic cylinder to the transport position, and the rods are made of prefabricated ones consisting of an upper part, articulated with dies, and a lower part, connected by a spherical connection to the piston, which are interconnected by a threaded connection regulating the length of the rod.
Новым является также и то, что уплотнительные элементы на наружной поверхности, прилегающей к упорам, снабжены фасками.Also new is the fact that the sealing elements on the outer surface adjacent to the stops are provided with chamfers.
Новым является также и то, что количество уплотнительных элементов больше двух, и между уплотнительными элементами размещены дополнительные промежуточные упоры.Also new is the fact that the number of sealing elements is more than two, and additional intermediate stops are placed between the sealing elements.
Новым является также и то, что под уплотнительными элементами установлена подвижная втулка, жестко соединенная с соответствующим промежуточным упором.Also new is the fact that under the sealing elements a movable sleeve is mounted rigidly connected to the corresponding intermediate stop.
На фиг.1 изображен пакер (частично в разрезе) в транспортном положении, на фиг.2 - узел А на фиг.1.Figure 1 shows the packer (partially in section) in the transport position, figure 2 - node a in figure 1.
Пакер (фиг.1) содержит ствол 1 с полостью 2 в виде сквозного радиального канала, установленные на стволе 1 эластичные уплотнительные элементы 3 (например, резиновые) с крайними 4 и промежуточными 5 упорами, под которыми размещен якорный узел 6, включающий корпус 7 с конусом 8 с пазами 9 и установленными в них плашками 10. Плашки 10 связаны тягами 11 с поршнем 12 гидроцилиндра 13, полость 14 которого сообщена с полостью 2 ствола 1 через радиальный канал 15. На нижнем конце ствола 1 установлен раздвижной штуцер 16.The packer (Fig. 1) contains a
При этом поршень 12 с целью фиксации его в транспортном положении подпружинен вниз пружиной 17 относительно гидроцилиндра 13, а тяги 11 выполнены сборными, состоящими из верхней 18 (фиг.2) и нижней 19 частей. Причем верхняя часть 18 тяги 11 представляет из себя цилиндрический шарнир, размещенный в плашке 10, внутри которого поперек оси выполнена сквозная цилиндрическая резьба 20. Нижние части 19 тяг 11 сверху имеют ответную наружную резьбу 21 для соединения с верхними частями 18 тяг 11, а снизу сферическое соединение 22 для соединения с поршнем 12.In this case, the
Уплотнительные элементы 3 (фиг.1) на наружной поверхности, прилегающей к упорам 4, 5, снабжены фасками 23, благодаря которым исключается заклинивание пакера при транспортировке внутри скважины (на фиг. не показана) и предотвращается затекание уплотнительных элементов 3 вниз и вверх от места их установки в скважине, облегчая тем самым вывод пакера из рабочего в транспортное положение. Для более надежной запакеровки в скважине количество уплотнительных элементов 3 может быть больше двух, а между ними размещены дополнительные промежуточные упоры 5. Под уплотнительными элементами 3 с целью снижения радиальных нагрузок на ствол 1 пакера установлены подвижные, относительно ствола 1, втулки 24, жестко соединенные с соответствующими промежуточными упорами 5.The sealing elements 3 (Fig. 1) on the outer surface adjacent to the
Пакер работает следующим образом.The packer works as follows.
Перед спуском в скважину на базе производственного обслуживания регулируют длину тяг 11 (фиг.2) пакера с помощью резьбового соединения 20, 21, завинчивая или вывинчивая (благодаря сферическому соединению 22) нижние части 19 тяг 11 относительно их верхних частей 18 и добиваясь тем самым равномерного выхода плашек 10 в рабочее положение.Before lowering into the well on the basis of production services, the length of the packer rods 11 (FIG. 2) is adjusted using the threaded
Далее на колонне бурильных труб (на фиг. не показаны) пакер спускают в скважину до заданной глубины. В колонну труб нагнетают буровой раствор. За счет перепада давления, возникающего в полости 2 (фиг.1) ствола 1 перед штуцерным отверстием 25 раздвижного штуцера 16 и передающегося через радиальный канал 15 внутрь полости 14 гидроцилиндра 13, поршень 12, преодолевая сопротивление пружины 17, перемещается вверх. Через тяги 11 поршень 12 воздействует на плашки 10, выводя их вдоль пазов 9 вверх по конусу 8 корпуса 7 до упора в стенки скважины, фиксируя таким образом пакер в скважине.Next, on the drill pipe string (not shown in FIG.), The packer is lowered into the well to a predetermined depth. Drilling fluid is pumped into the pipe string. Due to the pressure drop arising in the cavity 2 (Fig. 1) of the
Затем на пакер с помощью бурильных труб создают осевую нагрузку. Ствол 1 пакера перемещается вниз, воздействуя через упоры 4, 5 на уплотнительные элементы 3, которые, деформируясь в радиальном направлении, прилегают к стенкам скважины и разобщают затрубное пространство.Then the axial load is created on the packer using drill pipes. The
При этом внутренняя полость 14 гидроцилиндра 13 перекрывается стволом 1 пакера, а лепестки 25 раздвижного штуцера 16 освобождаются от корпуса 7 и расходятся в стороны. Проходной канал 2 пакера оказывается свободным для проведения технологических операций, в том числе и закачки тампонажных смесей с крупноразмерными и крупноволокнистыми наполнителями.In this case, the
Для извлечения пакера из скважины отключают буровые насосы и натягивают колонну бурильных труб. Ствол 1 пакера, поднимаясь вверх, снимает нагрузку с уплотнительных элементов 3, которые приходят в исходное положение. При этом, благодаря подвижным втулкам 24 промежуточных упоров 5, расположенным между стволом 1 и уплотнительными элементами 3 пакера, исключаются радиальные нагрузки на ствол 1 от уплотнительных элементов 3, позволяя ему беспрепятственно перемещаться вверх.To remove the packer from the well, the mud pumps are turned off and the drill string is pulled. The
Плашки 10 при этом благодаря возвратной пружине 17, воздействующей на них через поршень 12 и тяги 11 и, частично от трения об стенки скважины, также занимают транспортное положение, а лепестки 25 раздвижного штуцера 16 входят внутрь корпуса 7.In this case, the
Техническими преимуществами предлагаемого пакера являются расширение его функциональных возможностей для работы в наклонно направленных и горизонтальных участках скважин и повышение надежности по сравнению с прототипом за счет надежной, благодаря наличию возвратной пружины, фиксации плашек в транспортном положении и исключению заклинивания пакера при его извлечении из-за подвижных втулок, разделяющих ствол пакера от уплотнительных элементов, а также наличию фасок на наружной поверхности уплотнительных элементов. Кроме того, благодаря резьбовому соединению, связывающему верхние и нижние части тяг плашек, возможно регулирование длины тяг и соответственно плашек в транспортном и рабочем положениях, что значительно упрощает сборку пакера.The technical advantages of the proposed packer are the expansion of its functional capabilities for working in directional and horizontal sections of wells and increased reliability compared to the prototype due to the reliable, thanks to the return spring, fixing the dies in the transport position and eliminating jamming of the packer when removing it due to moving bushings separating the packer barrel from the sealing elements, as well as the presence of chamfers on the outer surface of the sealing elements. In addition, due to the threaded connection connecting the upper and lower parts of the dies rods, it is possible to control the length of the rods and dies, respectively, in the transport and operating positions, which greatly simplifies the assembly of the packer.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011110444/03A RU2459928C1 (en) | 2011-03-18 | 2011-03-18 | Packer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011110444/03A RU2459928C1 (en) | 2011-03-18 | 2011-03-18 | Packer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2459928C1 true RU2459928C1 (en) | 2012-08-27 |
Family
ID=46937819
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011110444/03A RU2459928C1 (en) | 2011-03-18 | 2011-03-18 | Packer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2459928C1 (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2531688C1 (en) * | 2013-05-13 | 2014-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Packer for open boreholes |
RU2608107C1 (en) * | 2015-11-09 | 2017-01-13 | Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method of hydrodynamic surveys and thief zones isolation |
RU2612398C1 (en) * | 2016-04-26 | 2017-03-09 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Horizontal wells packer |
RU2652400C1 (en) * | 2017-05-12 | 2018-04-26 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method and device for an interval study of a horizontal well bore |
RU182823U1 (en) * | 2018-06-29 | 2018-09-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | PACKER MODULE FOR AUTONOMOUS ISOLATION OF LEAKAGE INTERVALS IN AN UNLESSED WELL |
RU2676108C1 (en) * | 2018-03-05 | 2018-12-26 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Hydraulically installed packer |
RU192466U1 (en) * | 2019-03-25 | 2019-09-17 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Mechanical packer |
CN110424922A (en) * | 2019-08-05 | 2019-11-08 | 中国石油天然气股份有限公司 | A kind of nonmetallic anchoring packer anti-flushing well method |
-
2011
- 2011-03-18 RU RU2011110444/03A patent/RU2459928C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2531688C1 (en) * | 2013-05-13 | 2014-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Packer for open boreholes |
RU2608107C1 (en) * | 2015-11-09 | 2017-01-13 | Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method of hydrodynamic surveys and thief zones isolation |
RU2612398C1 (en) * | 2016-04-26 | 2017-03-09 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Horizontal wells packer |
RU2652400C1 (en) * | 2017-05-12 | 2018-04-26 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method and device for an interval study of a horizontal well bore |
RU2676108C1 (en) * | 2018-03-05 | 2018-12-26 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Hydraulically installed packer |
RU182823U1 (en) * | 2018-06-29 | 2018-09-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | PACKER MODULE FOR AUTONOMOUS ISOLATION OF LEAKAGE INTERVALS IN AN UNLESSED WELL |
RU192466U1 (en) * | 2019-03-25 | 2019-09-17 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Mechanical packer |
CN110424922A (en) * | 2019-08-05 | 2019-11-08 | 中国石油天然气股份有限公司 | A kind of nonmetallic anchoring packer anti-flushing well method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2459928C1 (en) | Packer | |
RU2530810C2 (en) | Intelligent system of well finishing for wells drilled with large vertical deviation | |
RU2644364C2 (en) | Two-state shearing bolt, well node, method of connecting components through two-state shearing bolt | |
CN202300332U (en) | Underground staging device for plunger gas production system and multi-stage plunger gas production system | |
RU164723U1 (en) | PACKER DRILLED | |
RU2444607C1 (en) | Bore-hole disconnector | |
RU2409736C1 (en) | Packer | |
RU2426862C1 (en) | Drill circulating valve | |
RU182823U1 (en) | PACKER MODULE FOR AUTONOMOUS ISOLATION OF LEAKAGE INTERVALS IN AN UNLESSED WELL | |
RU2373378C2 (en) | Method for well cleaning from proppant plug | |
RU2634316C1 (en) | Anchor for tubing | |
RU143019U1 (en) | PACKER | |
RU2539504C1 (en) | Device for injection of fluid into bed | |
RU2351743C1 (en) | Pipe string holder | |
RU164722U1 (en) | PACKER DRILLING WITH A LANDING TOOL, DOWN ON THE CABLE | |
RU2533514C1 (en) | Slot perforator | |
RU128896U1 (en) | DEVICE FOR TRANSFER OF WELLS, INCLUDING WATERFILLED, TO OPERATION ON TWO LIFT COLUMNS | |
RU2325508C2 (en) | Circulating valve | |
RU2668100C1 (en) | Device for well bottom flushing | |
RU2611798C1 (en) | Wireline drillable packer with setting tool | |
RU2439281C1 (en) | Bore-hole disconnecting piece | |
RU115818U1 (en) | PACKER | |
RU205980U1 (en) | Full bore hydraulic packer and anchor for casing | |
RU52080U1 (en) | MODERNIZED PACKER WITH STOPPING | |
RU2367773C1 (en) | Well cementing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190319 |