RU2467154C1 - Anchoring packer - Google Patents

Anchoring packer Download PDF

Info

Publication number
RU2467154C1
RU2467154C1 RU2011126482/03A RU2011126482A RU2467154C1 RU 2467154 C1 RU2467154 C1 RU 2467154C1 RU 2011126482/03 A RU2011126482/03 A RU 2011126482/03A RU 2011126482 A RU2011126482 A RU 2011126482A RU 2467154 C1 RU2467154 C1 RU 2467154C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mandrel
sealing
annular
branch pipe
expandable
Prior art date
Application number
RU2011126482/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Фарит Фоатович Ахмадишин (RU)
Фарит Фоатович Ахмадишин
Нигаматьян Хамитович Хамитьянов (RU)
Нигаматьян Хамитович Хамитьянов
Альберт Салаватович Ягафаров (RU)
Альберт Салаватович Ягафаров
Анатолий Вениаминович Киршин (RU)
Анатолий Вениаминович Киршин
Виталий Евгеньевич Пронин (RU)
Виталий Евгеньевич Пронин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority to RU2011126482/03A priority Critical patent/RU2467154C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2467154C1 publication Critical patent/RU2467154C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

FIELD: oil-and-gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to oil and gas industry and serves to lock, seal and protect equipment in the well against high pressure. Proposed packer comprises expanding branch pipe lowered on string with lower contraction and upper circular expansion and seal arranged there between, on outer surface of said branch pipe. Mandrel with expanding cone, seat and valve is arranged in upper expansion and tightly pressed against expanding branch pipe. Said mandrel is made from easy-to-drill material and furnished with limiter arranged above seat and valve. Expandable branch pipe has lower annular expansion with bottom contraction below said seal made from easy-to-drill material and jointed with lower expansion to allow detachment in interaction with mandrel. Said seal is composed of annular glands regularly spaced apart. Said mandrel is provided with sealing glands above expanding cone. Diameter of said glands should be smaller than or equal that of branch pipe annular expansions. Faces of said glands may be provided with self-sealing flanges.
EFFECT: higher reliability.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для фиксации оборудования в скважине, в частности расширяемых систем, а также к средствам герметизации эксплуатационной колонны и защиты от воздействия высокого давления.The invention relates to the oil and gas industry and is intended for fixing equipment in the well, in particular expandable systems, as well as to means for sealing the production casing and protection against high pressure.

Известен «Якорь гидравлический» (патент RU №2337231, МПК E21B 23/00, опубл. Бюл. №30 от 27.10.2008 г.), содержащий соединенный с колонной полый корпус, сообщенный изнутри с колонной труб герметично с эластичной манжетой, соединенной по концам с корпусом и снабженной изнутри концентрично транзитным переходником, выполненным с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно корпуса, при этом манжета расположена внутри корпуса, на котором между концами эластичной манжеты выполнены продольные пазы, снабженные антизатекателями, взаимодействующими изнутри с эластичной манжетой, а снаружи концов эластичной манжеты на корпусе изготовлены внутренние упоры, причем транзитный переходник выполнен в виде полой втулки с наружными упорами по концам, взаимодействующими снаружи от эластичной манжеты с соответствующими внутренними упорами корпуса.The well-known "hydraulic Anchor" (patent RU No. 2337231, IPC E21B 23/00, publ. Bull. No. 30 dated 10.27.2008), containing a hollow body connected to the column, communicated from the inside with the pipe string is hermetically sealed with an elastic sleeve connected by the ends with the body and provided with a concentric transition adapter inside, made with the possibility of limited axial movement relative to the body, while the cuff is located inside the body, on which longitudinal grooves provided with anti-seals are made between the ends of the elastic cuff, conductive elastic sleeve with inside and outside ends of the elastic sleeve on the body are made internal stops, the transit adapter is designed as a hollow sleeve with the outer stops on the ends of which interact outside of the cuff elastic respective internal abutments of the housing.

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

- для фиксации оборудования с помощью данного якоря необходимо в его полости и колонне труб постоянно поддерживать высокое давление или применять клапан, перекрывающий проходное сечение и удерживающий якорь в рабочем положении;- to fix equipment using this anchor, it is necessary to constantly maintain high pressure in its cavity and pipe string or use a valve that blocks the passage section and holds the anchor in the working position;

- для разобщения эксплуатационной колонны совместно с якорем необходимо еще применять пакер, что значительно удорожает спускаемое в скважину оборудование;- to separate the production casing together with the anchor, it is also necessary to use a packer, which significantly increases the cost of the equipment lowered into the well;

- многократное заякоривание устройства может привести к слому рабочих органов, изготовленных из металла из-за знакопеременных нагрузок, что может привести к заклиниванию устройства в скважине.- repeated anchoring of the device can lead to fracture of the working bodies made of metal due to alternating loads, which can lead to jamming of the device in the well.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Пакер» (патент RU №2215864, МПК E21B 33/12, опубл. Бюл. №31 от 10.11.2003 г.), включающий спускаемые на колонне насосно-компрессорных труб полые верхний и нижний корпусы, присоединенный к концу нижнего корпуса расширяемый патрубок с уплотнительным элементом, размещенным на его наружной поверхности в виде эластичной оболочки, дорн, установленный в корпусе, и гидравлическую камеру, при этом расширяемый патрубок выполнен с наружным кольцевым выступом, над которым расположен якорный участок с зубчатыми насечками, а под ним - уплотнительный элемент, верхняя часть которого контактирует с конической поверхностью кольцевого выступа, а нижний его конец выполнен в виде ласточкина хвоста и в сжатом состоянии размещен в стакане-центраторе, закрепленном к концу нижнего корпуса, при этом его дорн снабжен съемным клапаном, выполнен полым и двухступенчатым и помещен в верхнем корпусе с возможностью заклинивания второй ступенью в зоне расположения кольцевого выступа расширяемого патрубка при его установке, а гидравлическая камера образована корпусом, полостями дорна с клапаном и НКТ.The closest in technical essence and the achieved result is “Packer” (patent RU No. 2215864, IPC E21B 33/12, publ. Bull. No. 31 dated 10.11.2003), including the upper and lower hollow pipes lowered on the tubing string. enclosures, an expandable nozzle attached to the end of the lower case with a sealing element placed on its outer surface in the form of an elastic shell, a mandrel installed in the housing, and a hydraulic chamber, while the expandable nozzle is made with an outer annular protrusion, above which the anchor is located the second section with serrated notches, and under it there is a sealing element, the upper part of which contacts the conical surface of the annular protrusion, and its lower end is made in the form of a dovetail and in a compressed state is placed in a centralizer cup fixed to the end of the lower case, its mandrel is equipped with a removable valve, made hollow and two-stage and placed in the upper case with the possibility of jamming by the second stage in the area of the annular protrusion of the expandable pipe when it is installed, and the hydraulic the chamber is formed by a housing, mandrel cavities with a valve and tubing.

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

- уменьшенное проходное сечение из-за несъемного дорна после установки пакера;- reduced flow area due to fixed mandrel after installing the packer;

- сложность извлечения устройства из скважины из-за необходимости предварительного зацепления специальным устройством и подъема дорна для снятия натяга между якорным элементом пакера и эксплуатационной колонной.- the difficulty of removing the device from the well due to the need for preliminary engagement with a special device and lifting the mandrel to relieve the interference between the anchor element of the packer and the production string.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание якоря-пакера для фиксации оборудования в скважине, в частности расширяемых систем, а также для герметизации небольших нарушений эксплуатационной колонны и ее защиты от воздействия высокого давления.The technical task of the invention is the creation of an anchor packer for fixing equipment in the well, in particular expandable systems, as well as for sealing small violations of the production string and its protection from high pressure.

Техническая задача решается якорем-пакером, включающим спускаемый на колонне труб расширяемый патрубок с нижним сужением и верхним кольцевым расширением, между которыми расположен уплотнительный элемент, размещенный на наружной поверхности расширяемого патрубка, дорн с расширяющим конусом, седлом и клапаном, размещенный в верхнем расширении с герметичным прижатием к расширяемому патрубку.The technical problem is solved by an anchor-packer, including an expandable nozzle lowered on the pipe string with a lower restriction and an upper annular extension, between which there is a sealing element located on the outer surface of the expandable nozzle, a mandrel with an expanding cone, seat and valve located in the upper extension with a sealed pressing to the expandable branch pipe.

Новым является то, что дорн, изготовленный из легко разбуриваемого материала, выше седла и клапана снабжен ограничителем, расширяемый патрубок ниже уплотнительного элемента оснащен нижним кольцевым расширением с нижним сужением, выполненным из легко разбуриваемого материала и соединенным с нижним расширением с возможностью отсоединения при взаимодействии с дорном, а уплотнительный элемент выполнен в виде последовательно установленных с определенным расстоянием кольцевых манжет, причем дорн оснащен по периметру выше расширяющего конуса герметизирующими манжетами.New is that the mandrel, made of easily drilled material, is equipped with a stop above the seat and valve, the expandable nozzle below the sealing element is equipped with a lower annular extension with a lower restriction made of easily drilled material and connected to the lower extension with the possibility of detachment when interacting with the mandrel and the sealing element is made in the form of annular cuffs installed in series with a certain distance, and the mandrel is equipped around the perimeter above the expanding nusa sealing cuffs.

Новым является также то, что диаметр манжет уплотнительного элемента меньше или равен диаметру кольцевых расширений расширяемого патрубка.Also new is the fact that the diameter of the cuffs of the sealing element is less than or equal to the diameter of the annular extensions of the expandable nozzle.

Новым является также и то, что уплотнительные манжеты по торцам оснащены самоуплотняющимися воротниковыми элементами.Also new is the fact that the sealing cuffs at the ends are equipped with self-sealing collar elements.

На фиг.1 изображен якорь-пакер в эксплуатационной колонне с осевым разрезом в транспортном положении.Figure 1 shows the anchor-packer in the production casing with an axial section in the transport position.

На фиг.2 изображен якорь-пакер в эксплуатационной колонне с разрезом после продавливания и удаления дорна.Figure 2 shows the anchor-packer in the production casing with a cut after punching and removing the mandrel.

Якорь-пакер включает спускаемый на колонне труб 1 (фиг.1) расширяемый патрубок 2 с нижним сужением, выполненным в виде проходного башмака 3, и верхним кольцевым расширением 4, между которыми расположен уплотнительный элемент 5, размещенный на наружной поверхности 6 расширяемого патрубка 2. Дорн 7 с расширяющим конусом 8, седлом 9 и клапаном 10 размещен в верхнем расширении 4 с герметичным прижатием к расширяемому патрубку 2. Дорн 7, изготовленный из легко разбуриваемого материала, выше седла 9 и клапана 10 снабжен ограничителем 11. Расширяемый патрубок 2 ниже уплотнительного элемента 5 оснащен нижним кольцевым расширением 12 с проходным башмаком 3, выполненным из легко разбуриваемого материала и соединенным с нижним расширением 12 с возможностью отсоединения при взаимодействии с дорном 7. Уплотнительный элемент 5 выполнен в виде последовательно установленных с определенным расстоянием кольцевых манжет 13. Дорн 7 оснащен по периметру выше расширяющего конуса 8 герметизирующими манжетами 14. Диаметр манжет 13 уплотнительного элемента 5 может быть меньше или равен диаметру кольцевых расширений 4 и 12 расширяемого патрубка 2. Уплотнительные манжеты 13 по торцам оснащены самоуплотняющимися воротниковыми элементами 15.The anchor packer includes an expandable nozzle 2 lowered on a pipe string 1 (Fig. 1) with a lower restriction made in the form of a passage shoe 3 and an upper annular extension 4, between which a sealing element 5 is located, located on the outer surface 6 of the expandable nozzle 2. The mandrel 7 with an expanding cone 8, a seat 9 and a valve 10 is placed in the upper expansion 4 with a tight seal against the expandable nozzle 2. The mandrel 7, made of easily drilled material, is equipped with a stopper 11 above the saddle 9 and the valve 10. Expandable nozzle 2 below the sealing element 5 is equipped with a lower annular extension 12 with a passage shoe 3 made of easily drilled material and connected to the lower extension 12 with the possibility of detachment when interacting with the mandrel 7. The sealing element 5 is made in the form of annular cuffs 13 installed in series with a certain distance Dorn 7 is equipped around the perimeter above the expansion cone 8 with sealing cuffs 14. The diameter of the cuffs 13 of the sealing element 5 may be less than or equal to the diameter of the annular extension s 4 and 12 of expandable sleeve 2. The sealing cuff 13 at the ends are equipped with self-sealing collar 15 elements.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Гидромеханический якорь-пакер спускают на колонне бурильных труб или расширяемых труб 1 в скважину (не показано). Проходной башмак 3 служит для направления и беспрепятственного спуска устройства в скважину. При этом заполнение устройства и колонны труб 1 происходит через седло 9 дорна 7 и ограничитель 11. После спуска якоря-пакера в необходимый интервал эксплуатационной колонны (ЭК) 16 или необсаженной части скважины (на чертеже не показано) создают перепад давления над дорном 7 закачкой жидкости через колонну труб 1. При определенном перепаде давления дорн 7 движется вниз, расширяя расширяемый патрубок 2 конусом 8. При этом последовательно установленные манжеты 13 прижимаются к стенке ЭК 16 или необсаженной части скважины. По достижении дорном 7 проходного башмака 3 башмак 3 и дорн 7 выталкиваются на забой скважины, после чего при необходимости разрушаются и удаляются промывкой скважины. При герметизации небольших нарушений эксплуатационной колонны производят отсоединение труб 1 (фиг.2) от расширенного патрубка 2, например, по левой резьбе, а расширенный патрубок 2, расположенный напротив нарушения ЭК, герметизирует нарушение. При использовании якоря-пакера для фиксации расширяемых труб производят расширение труб и, при необходимости, якоря-пакера любым известным способом. Благодаря тому, что дорн 7 снабжен герметизирующими манжетами 14 удается создать необходимый перепад давления для движения дорна 7. Благодаря тому, что диаметр манжет 13 уплотнительного элемента 5 может быть меньше или равен диаметру кольцевых расширений 4 и 12 расширяемого патрубка 2 обеспечивается защита манжет 13 от взаимодействия со стенкой ЭК или необсаженной части скважины. Благодаря тому, что уплотнительные манжеты 13 по торцам оснащены самоуплотняющимися воротниковыми элементами 15 повышается давление гидропрорыва при использовании якоря-пакера для герметизации ЭК.The hydromechanical anchor packer is lowered on a drill pipe string or expandable pipe 1 into a well (not shown). The passage shoe 3 is used to direct and freely lower the device into the well. In this case, the filling of the device and the pipe string 1 occurs through the saddle 9 of the mandrel 7 and the stopper 11. After the anchor-packer is lowered into the required interval of the production string (EC) 16 or the uncased part of the well (not shown in the drawing), a pressure drop over the mandrel 7 is injected with fluid through the pipe string 1. At a certain pressure drop, the mandrel 7 moves downward, expanding the expandable pipe 2 by the cone 8. In this case, the cuffs 13 installed in series are pressed against the wall of the EC 16 or the uncased part of the well. When the mandrel 7 reaches the shoe 3, the shoe 3 and the mandrel 7 are pushed to the bottom of the well, after which, if necessary, they are destroyed and removed by washing the well. When sealing small violations of the production string, pipes 1 are disconnected (Fig. 2) from the expanded pipe 2, for example, along the left-hand thread, and the expanded pipe 2, located opposite the EC violation, seals the violation. When using the anchor packer to fix the expandable pipes, the pipes and, if necessary, the anchor packer are expanded in any known manner. Due to the fact that the mandrel 7 is equipped with sealing cuffs 14, it is possible to create the necessary pressure difference for the movement of the mandrel 7. Due to the fact that the diameter of the cuffs 13 of the sealing element 5 can be less than or equal to the diameter of the annular extensions 4 and 12 of the expandable pipe 2, the cuffs 13 are protected from interaction with EC wall or uncased part of the well. Due to the fact that the sealing cuffs 13 at the ends are equipped with self-sealing collar elements 15, the hydraulic break pressure increases when using the anchor packer to seal the EC.

Якорь-пакер позволяет фиксировать оборудование в скважине с незначительным уменьшением проходного сечения, в частности, расширяемых систем, а также герметизировать небольшие нарушения ЭК и ее защиту от воздействия высокого давления.An anchor packer allows you to fix equipment in the well with a slight decrease in the flow area, in particular, expandable systems, as well as to seal small violations of EC and its protection from high pressure.

Claims (3)

1. Якорь-пакер, включающий спускаемый на колонне труб расширяемый патрубок с нижним сужением и верхним кольцевым расширением, между которыми расположен уплотнительный элемент, размещенный на наружной поверхности расширяемого патрубка, дорн с расширяющим конусом, седлом и клапаном, размещенный в верхнем расширении с герметичным прижатием к расширяемому патрубку, отличающийся тем, что дорн, изготовленный из легкоразбуриваемого материала, выше седла и клапана снабжен ограничителем, расширяемый патрубок ниже уплотнительного элемента оснащен нижним кольцевым расширением с нижним сужением, выполненным из легкоразбуриваемого материала и соединенным с нижним расширением с возможностью отсоединения при взаимодействии с дорном, а уплотнительный элемент выполнен в виде последовательно установленных с определенным расстоянием кольцевых манжет, причем дорн оснащен по периметру выше расширяющего конуса герметизирующими манжетами.1. An anchor-packer, including an expandable nozzle lowered on a pipe string with a lower restriction and an upper annular extension, between which there is a sealing element located on the outer surface of the expandable nozzle, a mandrel with an expanding cone, a seat and a valve located in the upper expansion with hermetic pressing to the expandable nozzle, characterized in that the mandrel, made of easily drilled material, above the seat and valve is equipped with a stop, the expandable nozzle below the sealing element Shchen lower annular extension of the lower constriction made of legkorazburivaemogo material and connected with the lower extension is releasably interacting with the mandrel and the sealing member is formed as a series arrangement with a certain distance annular cuffs, the mandrel is equipped on the circumference above the spreading cone sealing cuffs. 2. Якорь-пакер по п.1, отличающийся тем, что диаметр манжет уплотнительного элемента меньше или равен диаметру кольцевых расширений расширяемого патрубка.2. Anchor-packer according to claim 1, characterized in that the diameter of the cuffs of the sealing element is less than or equal to the diameter of the annular extensions of the expandable pipe. 3. Якорь-пакер по п.1, отличающийся тем, что уплотнительные манжеты по торцам оснащены самоуплотняющимися воротниковыми элементами. 3. The anchor packer according to claim 1, characterized in that the sealing cuffs at the ends are equipped with self-sealing collar elements.
RU2011126482/03A 2011-06-27 2011-06-27 Anchoring packer RU2467154C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126482/03A RU2467154C1 (en) 2011-06-27 2011-06-27 Anchoring packer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126482/03A RU2467154C1 (en) 2011-06-27 2011-06-27 Anchoring packer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2467154C1 true RU2467154C1 (en) 2012-11-20

Family

ID=47323259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011126482/03A RU2467154C1 (en) 2011-06-27 2011-06-27 Anchoring packer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2467154C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2213202C2 (en) * 2001-06-19 2003-09-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" Packer for injection well and method of its setting
RU2215864C1 (en) * 2002-03-13 2003-11-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" Packer
RU2258796C1 (en) * 2003-12-09 2005-08-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Casing pipe repair device
RU59695U1 (en) * 2006-08-31 2006-12-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина PROFILE OVERLAP
RU2363832C1 (en) * 2007-12-26 2009-08-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method of sealing walls of wells

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2213202C2 (en) * 2001-06-19 2003-09-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" Packer for injection well and method of its setting
RU2215864C1 (en) * 2002-03-13 2003-11-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" Packer
RU2258796C1 (en) * 2003-12-09 2005-08-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Casing pipe repair device
RU59695U1 (en) * 2006-08-31 2006-12-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина PROFILE OVERLAP
RU2363832C1 (en) * 2007-12-26 2009-08-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Method of sealing walls of wells

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2590664C2 (en) Annular barrier with external seal
RU2614826C2 (en) Device for insulating part of well
CN107002476B (en) Temperature activated zone separation packer apparatus
AU2013241857B2 (en) An annular barrier having a flexible connection
RU2744850C2 (en) Intrawell overlapping unit
MX2015000495A (en) Pressure activated down hole systems and methods.
CN104847301A (en) Open hole packer
RU2467154C1 (en) Anchoring packer
US20180171740A1 (en) Dual Bore Swell Packer
RU2475621C1 (en) Double packer driven from rotation
CN204327035U (en) A kind of pressure break high pressure resistant packer
US20170089162A1 (en) External Locking Mechanism for Seal Energizing Ring
RU148471U1 (en) MECHANICAL PACKER OF BILATERAL ACTION WITH THE POSSIBILITY OF INSTALLATION AT SMALL DEPTH
RU2547870C1 (en) Device to divide borehole to separate sections
RU2470142C1 (en) Packer (versions)
RU2613405C1 (en) Device for interval formation treatment in open horizontal shaft of well
RU96164U1 (en) SEALING PACKER ASSEMBLY
RU2584712C1 (en) Packer
RU2513608C1 (en) Controlled bypass valve
RU2487231C1 (en) Device for open hole division into separate sections
RU2531149C1 (en) Well preoperational clean-up device
RU2393329C1 (en) Well head stripper
RU2151854C1 (en) Hydraulic packer
RU156735U1 (en) PACKER HYDRAULIC MECHANICAL
US10677013B2 (en) Annular barrier with shunt tube

Legal Events

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

Effective date: 20170628