RU2470142C1 - Packer (versions) - Google Patents

Packer (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2470142C1
RU2470142C1 RU2011127870/03A RU2011127870A RU2470142C1 RU 2470142 C1 RU2470142 C1 RU 2470142C1 RU 2011127870/03 A RU2011127870/03 A RU 2011127870/03A RU 2011127870 A RU2011127870 A RU 2011127870A RU 2470142 C1 RU2470142 C1 RU 2470142C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
extrusion
conical
support
packer
washers
Prior art date
Application number
RU2011127870/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Семенович Моложанов
Андрей Александрович Моложанов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Производственно-торговая фирма "НиГМаш"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Производственно-торговая фирма "НиГМаш" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Производственно-торговая фирма "НиГМаш"
Priority to RU2011127870/03A priority Critical patent/RU2470142C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2470142C1 publication Critical patent/RU2470142C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil-and-gas industry.
SUBSTANCE: set of inventions relates to sealing of oil or gas well hole. In compliance with the first version, packer comprises hollow cylindrical barrel with top and bottom supports, sealing element confined by top and bottom end washers and top and bottom anti-extrusion rings. Note here that inner edges of support washers are bent toward sealing element. Top support is arranged on barrel via adapter while bottom support is shaped to cone moving relative to packer barrel. Note here that sealing is composed of several rubber glands with their conical ends jointed together. Note that polyurethane anti-extrusion rings are fitted on support metal washers to rest on top support and cone. Second and third versions differ from the first one in design and arrangement of elements supporting sealing element, and combination of aforesaid rings and washers.
EFFECT: higher reliability and efficiency.
5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для герметизации ствола нефтяной или газовой скважины.The invention relates to the oil and gas industry and is intended for sealing the trunk of an oil or gas well.

В большинстве известных пакеров герметизация ствола скважины достигается путем сжатия уплотнительного элемента (резиновой манжеты), которая, расширяясь в радиальном направлении, перекрывает кольцевой зазор между корпусом пакера и стволом скважины.In most known packers, the sealing of the wellbore is achieved by compressing the sealing element (rubber sleeve), which, expanding in the radial direction, overlaps the annular gap between the packer body and the wellbore.

Известен пакер, который содержит ствол, установленные на нем верхний и нижний переводники, между которыми размещен уплотнительный элемент, заключенный между коническими кольцами, с которыми взаимодействуют своими конусными поверхностями подпружиненные выдвижные плашки. Между переводниками установлены дополнительные конические кольца, с которыми взаимодействуют конусные поверхности плашек. Выдвижные плашки выполнены сборными с образованием внутренних полостей, в которых размещены кольцевые пружины. Осевой размер плашек превышает размер зазора между торцами обсадных труб в муфтовом соединении не менее чем в три раза (патент РФ №2209926, МПК E21B 33/12, опубл. 10.08.2003 г.).A packer is known, which contains a trunk, upper and lower sub installed on it, between which a sealing element is placed, enclosed between conical rings, with which spring-loaded retractable plates interact with their conical surfaces. Between the sub installed additional conical rings with which the conical surfaces of the dies interact. Retractable dies are prefabricated with the formation of internal cavities in which annular springs are placed. The axial size of the dies exceeds the gap between the ends of the casing in the sleeve connection by at least three times (RF patent No. 2209926, IPC E21B 33/12, published on 08/10/2003).

Недостатком известного устройства является низкая эксплуатационная надежность ввиду того, что кольцевые пружины, стягивающие плашки, в процессе эксплуатации лопаются, что может привести к заклиниванию плашек в скважине и осложнениям при демонтаже пакера.A disadvantage of the known device is the low operational reliability due to the fact that the annular springs tightening the dies burst during operation, which can lead to jamming of the dies in the well and complications when dismantling the packer.

Наиболее близким к предложенному является пакер, включающий полый цилиндрический шток с верхней и нижней опорами, установленный на штоке уплотнительный элемент, ограниченный с торцов пакетами антиэкструзионных шайб, содержащими опорные и дополнительные уплотнительные шайбы, между которыми размещены распорные кольца, причем внутренние кромки уплотнительных антиэкструзионных шайб выполнены отогнутыми в сторону уплотнительного элемента (А.с. СССР №1404636, МПК E21B 33/12, опубл. 23.06.88 г.).Closest to the proposed one is a packer comprising a hollow cylindrical rod with upper and lower supports, a sealing element mounted on the rod, bounded from the ends by packages of anti-extrusion washers containing supporting and additional sealing washers, between which spacer rings are placed, and the inner edges of the sealing anti-extrusion washers are made bent to the side of the sealing element (AS USSR No. 1404636, IPC E21B 33/12, publ. 23.06.88).

Недостатком данного пакера также является низкая эксплуатационная надежность ввиду частой поломки тонких, термически обработанных, опорных и антиэкструзионных колец, что приводит к повреждению уплотнительных элементов.The disadvantage of this packer is also low operational reliability due to the frequent breakdown of thin, heat-treated, support and anti-extrusion rings, which leads to damage to the sealing elements.

Задачей изобретения является повышение надежности и эффективности работы пакеров в процессе их установки, эксплуатации и демонтажа в нефтяных и газовых скважинах.The objective of the invention is to increase the reliability and efficiency of the packers during their installation, operation and dismantling in oil and gas wells.

Поставленная задача решается предложенными тремя вариантами конструкции пакеров.The problem is solved by the proposed three design options for packers.

По первому варианту пакер включает полый цилиндрический ствол с верхней и нижней опорами, установленный на нем уплотнительный элемент, ограниченный с торцов верхней и нижней опорными шайбами, причем внутренние кромки последних выполнены отогнутыми в сторону уплотнительного элемента, и верхним и нижним антиэкструзионными кольцами, в котором в отличие от прототипа верхняя опора установлена на стволе через переводник, а нижняя опора выполнена в виде конуса, являющегося подвижным относительно ствола пакера, причем уплотнительный элемент выполнен составным из нескольких резиновых манжет, состыкованных между собой коническими торцами, а полиуретановые антиэкструзионные кольца установлены на опорные металлические шайбы и опираются соответственно на верхнюю опору и конус.According to the first embodiment, the packer includes a hollow cylindrical barrel with upper and lower supports, a sealing element mounted thereon, bounded from the ends of the upper and lower support washers, the inner edges of the latter being bent towards the sealing element, and upper and lower anti-extrusion rings, in which unlike the prototype, the upper support is mounted on the barrel through an adapter, and the lower support is made in the form of a cone, which is movable relative to the packer barrel, and the sealing element It is made of several rubber cuffs joined together by conical ends, and polyurethane anti-extrusion rings are mounted on supporting metal washers and are supported on the upper support and cone, respectively.

По второму варианту пакер включает полый цилиндрический ствол с верхней и нижней опорами, установленный на нем уплотнительный элемент, ограниченный с торцов верхней и нижней опорными шайбами и верхним и нижним антиэкструзионными кольцами, причем внутренние кромки опорных шайб выполнены отогнутыми в сторону уплотнительного элемента, в котором в отличие от прототипа верхняя опора установлена на стволе через переводник, а нижняя опора выполнена в виде конуса, являющегося подвижным относительно ствола пакера, причем уплотнительный элемент выполнен составным из нескольких резиновых манжет, состыкованных между собой коническими торцами, а верхнее антиэкструзионное полиуретановое кольцо выполнено с внутренними конусными боковыми поверхностями и размещено между двумя верхними конусными металлическими шайбами с наружными конусными поверхностями, взаимодействующими с боковыми поверхностями верхнего антиэкструзионного полиуретанового кольца и расположенными под верхней опорой, а аналогичное нижнее антиэкструзионное полиуретановое кольцо размещено между двумя нижними конусными металлическими шайбами, аналогичными верхним конусным металлическим шайбам, расположенными над нижней опорой.According to the second embodiment, the packer includes a hollow cylindrical barrel with upper and lower supports, a sealing element mounted thereon, bounded from the ends of the upper and lower support washers and upper and lower anti-extrusion rings, the inner edges of the support washers being bent towards the sealing element, in which unlike the prototype, the upper support is mounted on the barrel through an adapter, and the lower support is made in the form of a cone, which is movable relative to the packer barrel, and the sealing element t is made up of several rubber cuffs joined together by conical ends, and the upper anti-extrusion polyurethane ring is made with internal conical side surfaces and is placed between two upper conical metal washers with external conical surfaces that interact with the side surfaces of the upper anti-extrusion polyurethane ring and located under the upper support, and a similar lower anti-extrusion polyurethane ring is placed between the two lower conical metal washers similar to the upper conical metal washers located above the lower support.

По третьему варианту пакер включает полый цилиндрический ствол с верхней и нижней опорами, установленный на нем уплотнительный элемент, ограниченный с торцов верхним и нижним антиэкструзионными узлами, в котором в отличие от прототипа верхняя опора установлена на стволе через переводник, а нижняя опора выполнена в виде конуса, являющегося подвижным относительно ствола пакера, а под верхней опорой над уплотнительным элементом расположен верхний антиэкструзионный узел, который состоит из уплотнительного полиуретанового кольца с наружной конусной поверхностью, антиэкструзионного полиуретанового кольца с внутренней конусной поверхностью, которые размещены между верхней, средней и нижней конусными металлическими шайбами, причем внутренние кромки нижней конусной металлической шайбы выполнены отогнутыми в сторону уплотнительного элемента, а ее противоположная сторона имеет наружную конусную поверхность, средняя конусная металлическая шайба имеет наружную и внутреннюю конусные поверхности, верхняя конусная металлическая шайба имеет внутреннюю конусную поверхность, причем эти конусные поверхности взаимодействуют с соответствующими конусными поверхностями уплотнительного и антиэкструзионного полиуретановых колец, а под нижним уплотнительным элементом над нижней опорой расположен нижний антиэкструзионный узел, аналогичный по устройству верхнему, но перевернутый на 180°.According to the third embodiment, the packer includes a hollow cylindrical barrel with upper and lower supports, a sealing element installed on it, bounded at the ends by upper and lower anti-extrusion nodes, in which, in contrast to the prototype, the upper support is mounted on the barrel through an adapter, and the lower support is made in the form of a cone , which is movable relative to the packer barrel, and under the upper support above the sealing element there is an upper anti-extrusion unit, which consists of a polyurethane sealing ring with an outer a conical surface of an anti-extrusion polyurethane ring with an inner conical surface, which are placed between the upper, middle and lower conical metal washers, the inner edges of the lower conical metal washer being bent towards the sealing element, and its opposite side has an outer conical surface, the middle conical metal the washer has an outer and inner conical surface, the upper conical metal washer has an inner conical surface And these tapered surfaces cooperate with respective tapered surfaces of the seal rings and anti-extrusion of polyurethane, and a lower sealing member is located above the lower support lower anti-extrusion assembly similar device on top, but inverted 180 °.

Согласно изобретению верхнее и нижнее антиэкструзионные полиуретановые кольца могут быть армированы металлическими деталями.According to the invention, the upper and lower anti-extrusion polyurethane rings can be reinforced with metal parts.

Технический результат изобретения достигается благодаря предложенным конструкциям, в которых антиэкструзионные кольца изготовлены из полиуретана. Износостойкость, твердость и термостойкость полиуретана не позволяют уплотнительным манжетам «затекать» в зазор между деталями пакера и стенкой эксплуатационной колонны под действием воспринимаемого давления и температуры.The technical result of the invention is achieved thanks to the proposed designs, in which the anti-extrusion rings are made of polyurethane. Wear resistance, hardness and heat resistance of polyurethane do not allow the sealing cuffs to “leak” into the gap between the parts of the packer and the wall of the production string under the action of perceived pressure and temperature.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид пакера в разрезе по варианту 1, на фиг.2 - по варианту 2, на фиг.3 - по варианту 3.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the packer in section according to option 1, figure 2 - option 2, figure 3 - option 3.

Вариант 1.Option 1.

Пакер (фиг.1) включает полый цилиндрический ствол 1, на котором через переводник 2 установлена посредством резьбового соединения верхняя опора 3, верхнее и нижнее антиэкструзионные кольца из полиуретана, соответственно 4, 5, между которым размещен уплотнительный элемент в виде нескольких (в конкретном примере трех) резиновых манжет 6, 7, 8, нижнюю опору 9, выполненную в виде конуса. Между каждым антиэкструзионным кольцом 4, 5 и уплотнительными резиновыми манжетами 6, 7, 8 установлены верхняя 10 и нижняя 11 опорные металлические шайбы, внутренние кромки которых выполнены отогнутыми в сторону уплотнительного элемента. Уплотнительные резиновые манжеты 6, 7, 8 состыкованы между собой коническими торцами. Антиэкструзионные кольца 4, 5, опорные металлические шайбы 10, 11, уплотнительные манжеты 6, 7, 8 образуют уплотнительный узел пакера, который опирается на конус 9, являющийся подвижным относительно ствола 1 пакера.The packer (Fig. 1) includes a hollow cylindrical barrel 1, on which an upper support 3, upper and lower anti-extrusion rings made of polyurethane, respectively 4, 5, are installed through a threaded connection 2, between which a sealing element is placed in the form of several (in a specific example) three) rubber cuffs 6, 7, 8, the lower support 9, made in the form of a cone. Between each anti-extrusion ring 4, 5 and sealing rubber cuffs 6, 7, 8 are installed upper 10 and lower 11 supporting metal washers, the inner edges of which are bent towards the sealing element. Sealing rubber cuffs 6, 7, 8 are joined together by conical ends. Anti-extrusion rings 4, 5, supporting metal washers 10, 11, sealing lips 6, 7, 8 form a packer sealing assembly, which rests on a cone 9, which is movable relative to the barrel 1 of the packer.

Уплотнительный узел пакера по варианту 1 работает следующим образом.The sealing unit of the packer according to option 1 operates as follows.

После спуска пакера на интервал установки и приведения его в рабочее положение конус 9 остается на месте относительно эксплуатационной колонны 12. Ствол 1 с переводником 2 и опорой 3 под действием веса колонны НКТ перемещается вниз относительно конуса 9. Резиновые уплотнительные манжеты 6, 7 и 8 деформируются до соприкосновения со стенкой эксплуатационной колонны 12. Под действием растущих сил сопротивления резиновых манжет 6, 7 и 8 начинают деформироваться полиуретановые антиэкструзионные кольца 4 и 5 до соприкосновения со стенкой эксплуатационной колонны 12. При этом резиновые манжеты 6, 7 и 8 образуют надежное уплотнение, а полиуретановые антиэкструзионные кольца 4 и 5 исключают прихват пакера в эксплуатационной колонне 12 за счет попадания резиновых манжет 6 и 8 в зазор между деталями пакера и стенкой эксплуатационной колонны 12. После выполнения технологических операций при снятии пакера ствол 1 с переводником 2 и опорой 3 перемещаются вверх, все уплотнительные элементы пакера возвращаются в исходное положение за счет собственных упругих сил.After lowering the packer to the installation interval and bringing it into working position, the cone 9 remains in place relative to the production string 12. The barrel 1 with the sub 2 and the support 3 under the influence of the weight of the tubing string moves down relative to the cone 9. The rubber sealing collars 6, 7 and 8 are deformed before contact with the wall of the production casing 12. Under the action of the growing resistance forces of the rubber cuffs 6, 7 and 8, polyurethane anti-extrusion rings 4 and 5 begin to deform until they come into contact with the wall of the production casing 12. In this case, the rubber cuffs 6, 7 and 8 form a reliable seal, and the polyurethane anti-extrusion rings 4 and 5 prevent the packer from sticking in the production casing 12 due to the rubber cuffs 6 and 8 getting into the gap between the parts of the packer and the wall of the production casing 12. After performing the technological operations when removing the packer, the trunk 1 with the sub 2 and the support 3 moves up, all the sealing elements of the packer are returned to their original position due to their own elastic forces.

Вариант 2.Option 2

Пакер (фиг.2) включает полый цилиндрический ствол 1, на котором через переводник 2 установлена посредством резьбового соединения верхняя опора 3, выполненную в виде конуса нижнюю опору 9, верхнее и нижнее антиэкструзионные полиуретановые кольца 13 и 14, верхнюю и нижнюю опорные металлические шайбы, соответственно 10 и 11, между которыми расположен уплотнительный элемент в виде нескольких (в данном примере трех) резиновых манжет 6, 7, 8, состыкованных между собой коническими торцами. Верхнее антиэкструзионное кольцо 13 выполнено с внутренними конусными боковыми поверхностями и размещено между двумя конусными металлическими шайбами 15 и 16 с наружными конусными поверхностями, взаимодействующими с боковыми поверхностями антиэкструзионного полиуретанового кольца 13 и расположенными под верхней опорой 3. Нижнее антиэкструзионное кольцо 14 аналогично верхнему размещено между двумя конусными металлическими шайбами 17 и 18, расположенными над нижней опорой 9. Антиэкструзионные кольца 13 и 14, металлические шайбы 10 и 11, 15 и 16, 17 и 18, уплотнительные манжеты 6, 7, 8 образуют уплотнительный узел пакера, который опирается на конус 9, являющийся подвижным относительно ствола 1 пакера.The packer (figure 2) includes a hollow cylindrical barrel 1, on which through the threaded joint 2 is installed the upper support 3, made in the form of a cone, the lower support 9, the upper and lower anti-extrusion polyurethane rings 13 and 14, the upper and lower supporting metal washers, respectively 10 and 11, between which there is a sealing element in the form of several (in this example, three) rubber cuffs 6, 7, 8, joined together by conical ends. The upper anti-extrusion ring 13 is made with internal conical side surfaces and is placed between two conical metal washers 15 and 16 with the external conical surfaces interacting with the side surfaces of the anti-extrusion polyurethane ring 13 and located under the upper support 3. The lower anti-extrusion ring 14 is similarly to the upper one between the two conical metal washers 17 and 18 located above the lower support 9. Anti-extrusion rings 13 and 14, metal washers 10 and 11, 15 and 16, 17 and 18, the sealing lips 6, 7, 8 form a packer seal assembly that rests on a cone 9 that is movable relative to the packer barrel 1.

Уплотнительный узел пакера по варианту 2 работает следующим образом.The sealing unit packer according to option 2 works as follows.

После спуска пакера на интервал установки и приведения его в рабочее положение конус 9 остается на месте относительно эксплуатационной колонны 12. Ствол 1 с переводником 2 и опорой 3 под действием веса спускаемой колонны НКТ продолжает движение вниз относительно конуса 9. Резиновые манжеты 6, 7, 8 деформируются до соприкосновения со стенкой эксплуатационной колонны 12. Под действием растущих сил сопротивления резиновых манжет начинают деформироваться и передвигаться к стенке эксплуатационной колонны антиэкструзионные полиуретановые кольца 4 и 5, закрывая зазор между опорой 3 и стенкой эксплуатационной колонны 12, а также конусом 9 и стенкой эксплуатационной колонны 12 и препятствуя «затеканию» резины в этот зазор. После выполнения технологических операций при снятии пакера ствол 1 с переводником 2 и опорой 3 перемещается вверх, все уплотнительные элементы пакера возвращаются в исходное положение за счет собственных сил упругости.After lowering the packer to the installation interval and bringing it into working position, the cone 9 remains in place relative to the production string 12. The barrel 1 with the sub 2 and the support 3 continues to move downward relative to the cone 9 under the influence of the weight of the descent string. Rubber cuffs 6, 7, 8 are deformed in contact with the wall of the production string 12. Under the action of the growing resistance forces of the rubber cuffs, anti-extrusion polyurethane rings begin to deform and move to the wall of the production string 4 and 5, closing the gap between the support 3 and the wall of the production casing 12, as well as the cone 9 and the wall of the production casing 12 and preventing the rubber from “flowing” into this gap. After performing the technological operations when removing the packer, the barrel 1 with the sub 2 and the support 3 moves up, all the sealing elements of the packer return to their original position due to their own elastic forces.

Вариант 3.Option 3

Пакер (фиг.3) включает полый цилиндрический ствол 1, на котором через переводник 2 установлена посредством резьбового соединения верхняя опора 3; выполненную в виде конуса нижнюю опору 9; верхний антиэкструзионный узел, состоящий из уплотнительного полиуретанового кольца 19 и антиэкструзионного полиуретанового кольца 13 и взаимодействующих с ними верхней 20, средней 21 и нижней 22 конусных металлических шайб; нижний антиэкструзионный узел, аналогичный по устройству верхнему, но перевернутый на 180°; уплотнительный элемент в виде нескольких (в данном примере трех) резиновых манжет 6, 7, 8, состыкованных между собой коническими торцами, расположенный между верхним и нижним антиэкструзионными узлами. Внутренние кромки металлических шайб 9 выполнены отогнутыми в сторону уплотнительного элемента, а их наружные поверхности выполнены конусными и стыкуются с конусной боковой поверхностью антиэкструзионных полиуретановых колец 13, которые другой своей наружной конусной поверхностью стыкуются с конусной поверхностью средних металлических шайб 21, последние, в свою очередь, взаимодействуют с уплотнительными полиуретановыми кольцами 19, взаимодействующими с металлическими шайбами 20. Верхний антиэкструзионный узел расположен под верхней опорой 3. Нижний антиэкструзионный узел расположен над нижней опорой - конусом 9 и выполнен аналогично верхнему, но перевернут на 180°. Он содержит уплотнительное полиуретановое кольцо 25, антиэкструзионное полиуретановое кольцо 14, взаимодействующие с ними корпусные металлические шайбы 23, 24, 26.The packer (Fig. 3) includes a hollow cylindrical barrel 1, on which an upper support 3 is installed through a threaded connection 2; made in the form of a cone lower support 9; an upper anti-extrusion unit, consisting of a polyurethane sealing ring 19 and an anti-extrusion polyurethane ring 13 and the upper 20, middle 21 and lower 22 conical metal washers interacting with them; lower anti-extrusion unit, similar in structure to the upper, but turned upside down by 180 °; a sealing element in the form of several (in this example, three) rubber cuffs 6, 7, 8, joined together by conical ends, located between the upper and lower anti-extrusion nodes. The inner edges of the metal washers 9 are made bent toward the sealing element, and their outer surfaces are tapered and are joined to the conical side surface of the anti-extrusion polyurethane rings 13, which, with their other outer conical surface, are joined to the conical surface of the middle metal washers 21, the latter, in turn, interact with polyurethane sealing rings 19, interacting with metal washers 20. The upper anti-extrusion unit is located under the upper sometimes 3. The lower anti-extrusion unit is located above the lower support - cone 9 and is made similar to the upper, but turned upside down by 180 °. It contains a sealing polyurethane ring 25, an anti-extrusion polyurethane ring 14, interacting with them metal housing washers 23, 24, 26.

Уплотнительный узел пакера по варианту 3 работает следующим образом.The sealing unit of the packer according to option 3 works as follows.

После спуска пакера на интервал установки и приведения его в рабочее положение конус 9 остается на месте относительно эксплуатационной колонны 12. Ствол 1 с переводником 2 и опорой 3 под действием веса спускаемой колонны НКТ продолжают движение вниз относительно конуса 4. Резиновые уплотнительные манжеты 6, 7 и 8 деформируются до соприкосновения со стенкой эксплуатационной колонны 12. Под действием растущих сил сопротивления резиновых уплотнительных манжет 6, 7 и 8 начинают деформироваться и передвигаться к стенке эксплуатационной колоны антиэкструзионные полиуретановые кольца 13 и 14, закрывая зазор между металлическими шайбами 22, 23 и стенкой эксплуатационной колонны 12 и препятствуя «затеканию» резины в этот зазор. Одновременно деформируются уплотнительные полиуретановые кольца 19, 25, закрывая зазор между металлическими шайбами 20, 21, 24, 26 и стволом пакера 1 и надежно герметизируя пространство резиновых уплотнительных манжет 6, 7 и 8. Полиуретановые кольца 19 вместе с металлическими шайбами 20, 21, 22, а также кольца 25 вместе с металлическими шайбами 23, 24, 26, образуют два дополнительных уплотнения межтрубного пространства. Такая конструкция позволяет не только исключить «затекание» резиновых уплотнительных манжет 6, 7 и 8 между деталями пакера и стенкой эксплуатационной колонны 12, но и значительно улучшить герметизацию межтрубного пространства при больших величинах воспринимаемого пакером давления и температуры.After lowering the packer to the installation interval and bringing it into working position, the cone 9 remains in place relative to the production string 12. The barrel 1 with the sub 2 and the support 3 continues to move downward relative to the cone 4. The rubber sealing cuffs 6, 7 and 8 are deformed in contact with the wall of the production casing 12. Under the action of the growing resistance forces of the rubber sealing cuffs 6, 7 and 8, they begin to deform and move to the wall of the production casing anti extruded polyurethane rings 13 and 14, closing the gap between the metal washers 22, 23 and the wall of the production string 12 and preventing the "leakage" of rubber into this gap. At the same time, the sealing polyurethane rings 19, 25 are deformed, closing the gap between the metal washers 20, 21, 24, 26 and the barrel of the packer 1 and reliably sealing the space of the rubber sealing sleeves 6, 7 and 8. Polyurethane rings 19 together with the metal washers 20, 21, 22 , as well as rings 25 together with metal washers 23, 24, 26, form two additional annular seals. This design allows not only to eliminate the "leakage" of rubber sealing cuffs 6, 7 and 8 between the parts of the packer and the wall of the production casing 12, but also to significantly improve the sealing of the annular space at high values of pressure and temperature perceived by the packer.

По вариантам 2, 3 исполнения пакера антиэкструзионные полиуретановые кольца могут быть армированы металлическими деталями.In options 2, 3 of the packer, anti-extrusion polyurethane rings can be reinforced with metal parts.

Таким образом, предложенные варианты технического решения позволяют повысить надежность и эффективность работы пакера в процессе его установки, эксплуатации и демонтажа в нефтяных и газовых скважинах. В результате использования изобретения сокращается количество аварий, увеличивается срок службы пакета, растет межремонтный период работы скважин.Thus, the proposed technical solutions can improve the reliability and efficiency of the packer during its installation, operation and dismantling in oil and gas wells. As a result of using the invention, the number of accidents is reduced, the service life of the package is increased, and the overhaul period of the wells is growing.

Claims (5)

1. Пакер, включающий полый цилиндрический ствол с верхней и нижней опорами, установленный на нем уплотнительный элемент, ограниченный с торцов верхней и нижней опорными шайбами и верхним и нижним антиэкструзионными кольцами, причем внутренние кромки опорных шайб выполнены отогнутыми в сторону уплотнительного элемента, отличающийся тем, что верхняя опора установлена на стволе через переводник, а нижняя опора выполнена в виде конуса, являющегося подвижным относительно ствола пакера, причем уплотнительный элемент выполнен составным из нескольких резиновых манжет, состыкованных между собой коническими торцами, а полиуретановые антиэкструзионные кольца установлены на опорные металлические шайбы и опираются соответственно на верхнюю опору и конус.1. A packer comprising a hollow cylindrical barrel with upper and lower supports, a sealing element mounted thereon, bounded at the ends of the upper and lower support washers and upper and lower anti-extrusion rings, the inner edges of the support washers being bent towards the sealing element, characterized in that that the upper bearing is mounted on the barrel through the sub, and the lower bearing is made in the form of a cone, which is movable relative to the barrel of the packer, and the sealing element is made of composite non how many rubber cuffs are joined together by conical ends, and polyurethane anti-extrusion rings are mounted on supporting metal washers and are supported on the upper support and cone, respectively. 2. Пакер, включающий полый цилиндрический ствол с верхней и нижней опорами, установленный на нем уплотнительный элемент, ограниченный с торцов верхней и нижней опорными шайбами и верхним и нижним антиэкструзионными кольцами, причем внутренние кромки опорных шайб выполнены отогнутыми в сторону уплотнительного элемента, отличающийся тем, что верхняя опора установлена на стволе через переводник, а нижняя опора выполнена в виде конуса, являющегося подвижным относительно ствола пакера, причем уплотнительный элемент выполнен составным из нескольких резиновых манжет, состыкованных между собой коническими торцами, а верхнее антиэкструзнонное полиуретановое кольцо выполнено с внутренними конусными боковыми поверхностями и размещено между двумя верхними конусными металлическими шайбами с наружными конусными поверхностями, взаимодействующими с боковыми поверхностями верхнего антиэкструзионного полиуретанового кольца и расположенными под верхней опорой, а аналогичное нижнее антиэкструзионное полиуретановое кольцо размещено между двумя нижними конусными металлическими шайбами, аналогичными верхним конусным металлическим шайбам, расположенными над нижней опорой.2. A packer comprising a hollow cylindrical barrel with upper and lower supports, a sealing element mounted thereon, bounded from the ends of the upper and lower support washers and upper and lower anti-extrusion rings, the inner edges of the support washers being bent towards the sealing element, characterized in that that the upper bearing is mounted on the barrel through the sub, and the lower bearing is made in the form of a cone, which is movable relative to the barrel of the packer, and the sealing element is made of composite non how many rubber cuffs are joined together by conical ends, and the upper anti-extruded polyurethane ring is made with internal conical side surfaces and is placed between two upper conical metal washers with external conical surfaces interacting with the side surfaces of the upper anti-extrusion polyurethane ring and located under the same upper support, and the lower anti-extrusion polyurethane ring is placed between the two lower conical metal washers and similar upper conical metal washers disposed above the lower support. 3. Пакер по п.2, отличающийся тем, что верхнее и нижнее антиэкструзионные полиуретановые кольца армированы металлическими деталями.3. The packer according to claim 2, characterized in that the upper and lower anti-extrusion polyurethane rings are reinforced with metal parts. 4. Пакер, включающий полый цилиндрический ствол с верхней и нижней опорами, установленный на нем уплотнительный элемент, ограниченный с торцов верхним и нижним антиэкструзионными узлами, отличающийся тем, что верхняя опора установлена на стволе через переводник, а нижняя опора выполнена в виде конуса, являющегося подвижным относительно ствола пакера, а под верхней опорой над уплотнительным элементом расположен верхний антиэкструзионный узел, который состоит из уплотнительного полиуретанового кольца с наружной конусной поверхностью, антиэкструзионного полиуретанового кольца с внутренней конусной поверхностью, которые размещены между верхней, средней и нижней конусными металлическими шайбами, причем внутренние кромки нижней конусной металлической шайбы выполнены отогнутыми в сторону уплотнительного элемента, а ее противоположная сторона имеет наружную конусную поверхность, средняя конусная металлическая шайба имеет наружную и внутреннюю конусные поверхности, верхняя конусная металлическая шайба имеет внутреннюю конусную поверхность, причем эти конусные поверхности взаимодействуют с соответствующими конусными поверхностями уплотнительного и антиэкструзионного полиуретановых колец, а под нижним уплотнительным элементом над нижней опорой расположен нижний антиэкструзионный узел, аналогичный по устройству верхнему, но перевернутый на 180°.4. A packer comprising a hollow cylindrical barrel with upper and lower supports, a sealing element mounted thereon, bounded at the ends by upper and lower anti-extrusion nodes, characterized in that the upper support is installed on the barrel through an adapter, and the lower support is made in the form of a cone, which is movable relative to the packer barrel, and under the upper support above the sealing element there is an upper anti-extrusion unit, which consists of a polyurethane sealing ring with an outer conical surface, and a thextruded polyurethane ring with an inner conical surface that is located between the upper, middle and lower conical metal washers, the inner edges of the lower conical metal washer being bent toward the sealing element, and its opposite side having an outer conical surface, the middle conical metal washer has an outer and inner conical surfaces, the upper conical metal washer has an inner conical surface, and these conical surfaces of the interaction with the respective tapered surfaces of the seal rings and anti-extrusion of polyurethane, and a lower sealing member is located above the lower support lower anti-extrusion assembly similar device on top, but inverted 180 °. 5. Пакер по п.4, отличающийся тем, что верхнее и нижнее антиэкструзионные полиуретановые кольца армированы металлическими деталями. 5. The packer according to claim 4, characterized in that the upper and lower anti-extrusion polyurethane rings are reinforced with metal parts.
RU2011127870/03A 2011-07-06 2011-07-06 Packer (versions) RU2470142C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011127870/03A RU2470142C1 (en) 2011-07-06 2011-07-06 Packer (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011127870/03A RU2470142C1 (en) 2011-07-06 2011-07-06 Packer (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2470142C1 true RU2470142C1 (en) 2012-12-20

Family

ID=49256555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011127870/03A RU2470142C1 (en) 2011-07-06 2011-07-06 Packer (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2470142C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103510905A (en) * 2013-09-27 2014-01-15 武汉三江航天远方科技有限公司 Underground stratification testing sampling instrument variable-diameter packing structure
CN110107247A (en) * 2019-05-30 2019-08-09 广州加士特密封技术有限公司 A kind of slip seals structure
CN113847018A (en) * 2021-09-30 2021-12-28 于婷婷 General pilot production tool for packing off earth formation

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU190841A1 (en) * А. К. Стоноженко
US3776561A (en) * 1970-10-16 1973-12-04 R Haney Formation of well packers
SU691552A1 (en) * 1978-04-04 1979-10-15 Татарский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности Drilled packer
SU1404636A1 (en) * 1985-08-19 1988-06-23 Северо-Кавказский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности Packer
RU1819984C (en) * 1990-07-02 1993-06-07 Институт Горного Дела Со Ан Ссср Packer sealing member
RU2224872C1 (en) * 2002-07-29 2004-02-27 Государственное унитарное предприятие Научно-производственное объединение "Гидротрубопровод" Packer
RU2265118C2 (en) * 2003-03-18 2005-11-27 Закрытое акционерное общество "Газтехнология" Liner suspension device

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU190841A1 (en) * А. К. Стоноженко
SU212913A1 (en) * Северо Кавказский нефт ной научно исследовательский институт SLIPPACK PACKER
US3776561A (en) * 1970-10-16 1973-12-04 R Haney Formation of well packers
SU691552A1 (en) * 1978-04-04 1979-10-15 Татарский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности Drilled packer
SU1404636A1 (en) * 1985-08-19 1988-06-23 Северо-Кавказский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности Packer
RU1819984C (en) * 1990-07-02 1993-06-07 Институт Горного Дела Со Ан Ссср Packer sealing member
RU2224872C1 (en) * 2002-07-29 2004-02-27 Государственное унитарное предприятие Научно-производственное объединение "Гидротрубопровод" Packer
RU2265118C2 (en) * 2003-03-18 2005-11-27 Закрытое акционерное общество "Газтехнология" Liner suspension device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103510905A (en) * 2013-09-27 2014-01-15 武汉三江航天远方科技有限公司 Underground stratification testing sampling instrument variable-diameter packing structure
CN110107247A (en) * 2019-05-30 2019-08-09 广州加士特密封技术有限公司 A kind of slip seals structure
CN113847018A (en) * 2021-09-30 2021-12-28 于婷婷 General pilot production tool for packing off earth formation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2598104C2 (en) Sealing element support system
RU182236U1 (en) SWELLING SEALER IN A PACKER WITH A SHLIPS MECHANISM
CN104265234B (en) Constant pressure stepped-depacking packer
CN104499993B (en) Dual-flap-valve type downhole safety valve
RU2470142C1 (en) Packer (versions)
BR102012016522A2 (en) Seal Assembly and Method
RU2298639C1 (en) Device for reservoirs separation inside well
US7699111B2 (en) Float collar and method
RU159502U1 (en) DRAIN VALVE
RU191401U1 (en) Mechanical packer
CN204175230U (en) Constant pressure stepped-depacking packer
CN210460578U (en) Packer extrusion sealing device convenient to use
RU153332U1 (en) SEALING PACKER ASSEMBLY
RU2560035C1 (en) Bypass valve
CN203847057U (en) Water injection packer
RU148471U1 (en) MECHANICAL PACKER OF BILATERAL ACTION WITH THE POSSIBILITY OF INSTALLATION AT SMALL DEPTH
RU2435941C1 (en) Well filter
RU164595U1 (en) SEALING ELEMENT OF A PACKER-DISSEMINATOR
RU2605242C1 (en) Swelling downhole packer
RU96164U1 (en) SEALING PACKER ASSEMBLY
RU2547870C1 (en) Device to divide borehole to separate sections
WO2003095874A2 (en) Metal end cap seal with annular protrusions
RU129983U1 (en) MECHANICAL ANCHOR PACKER
RU129985U1 (en) PACKER
RU2502859C2 (en) Sealing device of tubing-casing annulus on well head

Legal Events

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

Effective date: 20200707