RU2483192C1 - Drillable packer - Google Patents

Drillable packer Download PDF

Info

Publication number
RU2483192C1
RU2483192C1 RU2011141365/03A RU2011141365A RU2483192C1 RU 2483192 C1 RU2483192 C1 RU 2483192C1 RU 2011141365/03 A RU2011141365/03 A RU 2011141365/03A RU 2011141365 A RU2011141365 A RU 2011141365A RU 2483192 C1 RU2483192 C1 RU 2483192C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
axial channel
packer
spring
pusher
seat
Prior art date
Application number
RU2011141365/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011141365A (en
Inventor
Сергей Борисович Бекетов
Рустам Валерьевич Карапетов
Арсен Сергеевич Акопов
Виктор Алексеевич Машков
Игорь Александрович Величко
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Газтехнология"
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 Закрытое акционерное общество "Газтехнология" filed Critical Закрытое акционерное общество "Газтехнология"
Priority to RU2011141365/03A priority Critical patent/RU2483192C1/en
Publication of RU2011141365A publication Critical patent/RU2011141365A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2483192C1 publication Critical patent/RU2483192C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: drillable packer includes a shaft with a notch on outside surface, a sealing element, upper and lower disruptive rams, with upper and lower cones, a movable upper support and a fixed lower support, a fastener in the form of split spring rings in an annular bore of the movable support, a nipple in an axial channel of the shaft, which is connected through the left adapter to a hollow plunger of a hydraulic setting device, a fixed support with a spring-loaded shoe valve in the form of a housing with radial holes and a sealing cup installed on the seat. The nipple is equipped with a pusher, with an annular bore at a connection point, in the axial channel of which there installed is a piston with a bar and a sleeve, which is equipped with radial holes and rigidly attached to the pusher. The shoe valve is equipped with a seat, at the connection point of the housing of the shoe valve with the nut equipped with a shell resting on the spring, in the axial channel of which there is a seat on the internal annular projection and a spring-loaded ball valve is installed. A sleeve is equipped with longitudinal slots on the end and passed through the axial channel of the seata to the axial channel of the shoe valve with possibility of the end interaction with the spring-loaded ball valve. The bar is passed through an axial channel of the sleeve so that it goes beyond its end and forms together with it an annular gap hydraulically attaching the cavity of the packer to the axial channel of the pusher.
EFFECT: avoiding conditions of occurrence of a hydraulic impact.
4 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для перекрытия межтрубного пространства нефтяных и газовых скважин при проведении изоляционных работ.The invention relates to the mining industry and is intended to overlap the annular space of oil and gas wells during insulation work.

Известен пакер разбуриваемый (см. патент РФ №2011792, М. кл. E21B 33/12, опубл. 30.04.1994, Би №8).Known drillable packer (see RF patent No. 20111792, M. class. E21B 33/12, publ. 04/30/1994, Bi No. 8).

Пакер состоит из полого ствола с уплотнительными элементами на внешней поверхности, фиксатора, заглушенного в нижней части, входного патрубка с радиальными отверстиями, гидроцилиндра с поршнем, втулки. Ствол соединен посредством левой резьбы с входным патрубком. Фиксатор выполнен в виде подпружиненных кулачков, установленных в радиальных отверстиях ствола под входным патрубком, и гильзы, с внутренней конусной поверхностью, установленной с возможностью взаимодействия с кулачками.The packer consists of a hollow barrel with sealing elements on the outer surface, a retainer plugged in the lower part, an inlet pipe with radial holes, a hydraulic cylinder with a piston, and a sleeve. The barrel is connected by means of a left-hand thread to the inlet pipe. The latch is made in the form of spring-loaded cams installed in the radial holes of the barrel under the inlet pipe, and a sleeve with an internal conical surface mounted with the possibility of interaction with the cams.

Пакер на колонне труб спускают в скважину на заданную глубину и при создании избыточного давления перемещают гидроцилиндр вниз относительно патрубка и ствола с сжатием уплотнительного элемента и перекрытием межтрубного пространства скважины. Подпружиненные кулачки после прохождения гильзы расходятся в радиальном направлении и фиксируют уплотнительный элемент в сжатом напряженном состоянии. Недостатки:The packer on the pipe string is lowered into the well to a predetermined depth and, when excessive pressure is created, the hydraulic cylinder is moved downward relative to the nozzle and the barrel with compression of the sealing element and overlapping of the annular space of the well. The spring-loaded cams after passing through the sleeve diverge in the radial direction and fix the sealing element in a compressed, stressed state. Disadvantages:

- шлипсы выполнены из легко разбуриваемого материала, обладающего меньшей прочностью, чем материал обсадной колонны. Это снижает надежность фиксации пакера внутри обсадной колонны;- the slips are made of easily drilled material having less strength than the casing material. This reduces the reliability of the fixation of the packer inside the casing;

- шлипсы вгумированы в уплотнительный элемент, что при его деформации может привести к затеканию резины в зазоры, так как отсутствует поддержка со стороны разжимного конуса или экструзионных шайб;- the slips are cumulated into the sealing element, which, when deformed, can lead to leakage of rubber into the gaps, as there is no support from the expanding cone or extrusion washers;

- имеет место неравномерность контакта по периметру взаимодействия с внутренней поверхностью трубы обсадной колонны;- there is uneven contact along the perimeter of interaction with the inner surface of the casing pipe;

- отсоединение гидравлического посадочного устройства от пакера осуществляется путем вращения лифтовой колонны труб, что ограничивает область применения в наклонных и искривленных скважинах, поскольку сложно контролировать крутящий момент.- disconnection of the hydraulic landing device from the packer is carried out by rotating the tubing string, which limits the scope in deviated and deviated wells, since it is difficult to control the torque.

Проведение изоляционных работ подразумевает также подачу расчетного объема изолирующего состава в подпакерную зону. В ряде случаев не весь изолирующий состав попадает в пласт и его необходимо удалить из лифтовой колонны труб и межтрубного пространства скважины прямой или обратной промывкой, что при использовании данной конструкции пакера осуществить невозможно, поскольку колонна труб жестко соединяется с пакером.Carrying out insulation work also implies the supply of the estimated volume of the insulating composition to the under-packer zone. In some cases, not all of the insulating composition enters the formation and it is necessary to remove it from the pipe tubing string and the annulus of the well by direct or reverse flushing, which is impossible when using this packer design, since the pipe string is rigidly connected to the packer.

Известен разбуриваемый механический пакер (см. патент РФ №2236556, М. кл. E21B 33/12, опубл. 20.09.2004), который предназначен для перекрытия межтрубного пространства нефтяных и газовых скважин и осуществления технологии изоляции подошвенных вод. В осевом канале ствола пакера установлен обратный клапан манжетного типа, который обеспечивает свободный пропуск изолирующего состава в подпакерную зону, с прекращением этой гидравлической связи с осевым каналом ствола пакера после прекращения подачи под давлением изолирующего состава.Known drillable mechanical packer (see RF patent No. 2236556, M. CL E21B 33/12, publ. 09/20/2004), which is designed to block the annular space of oil and gas wells and the implementation of the technology of isolation of bottom water. A cuff-type check valve is installed in the axial channel of the packer barrel, which provides free passage of the insulating composition to the sub-packer zone, with the termination of this hydraulic connection with the axial channel of the packer barrel after the supply of the insulating composition under pressure.

Известен разбуриваемый пакер (см. а.с. №1832148, М. кл. E21B 33/12, опубл. 07.08.1993 г. Би №29) принятый авторами за прототип.Known drillable packer (see AS No. 1832148, M. class. E21B 33/12, publ. 08/07/1993 Bi No. 29) adopted by the authors for the prototype.

Устройство состоит из полого цилиндрического корпуса с резьбовой нарезкой на наружной поверхности, уплотнительного элемента, экструзионных шайб, верхних шлипсов в виде кольцевых секторов с радиальными пазами и зацепами. Над верхними шлипсами размещен верхний толкатель. На нижнем конце полого цилиндрического корпуса размещены нижние шлипсы в виде кольцевых секторов, связанных срезными элементами с нижней опорой, опирающихся на нижний толкатель, жестко связанный с патрубком и хвостовиком, между которыми размещено срезное кольцо. Верхние и нижние толкатели имеют фиксаторы в виде упругих разрезных колец с сечением треугольного профиля, взаимодействующих с аналогичной нарезкой на наружной поверхности корпуса при посадке пакера.The device consists of a hollow cylindrical body with a threaded thread on the outer surface, a sealing element, extrusion washers, upper slips in the form of annular sectors with radial grooves and hooks. Above the upper slips there is an upper pusher. At the lower end of the hollow cylindrical body, lower slips are placed in the form of annular sectors connected by shear elements with a lower support, resting on a lower pusher rigidly connected to the pipe and shank, between which a shear ring is placed. The upper and lower pushers have clamps in the form of elastic split rings with a cross-section of a triangular profile, interacting with a similar thread on the outer surface of the housing when the packer is planted.

Пакер с помощью срезного кольца присоединяется к посадочному инструменту и вводится в скважину. При создании избыточного давления в посадочном инструменте оно воздействует на толкатель, а через срезное кольцо и патрубок на нижний толкатель. Это приводит к посадке пакера с деформацией манжет и зацеплением шлипсов с обсадной колонны и разрушением срезного кольца. Это способствует отсоединению посадочного инструмента от пакера и его извлечения из скважины. Для закачки в пласт технологических жидкостей в скважину на НКТ спускают устройство с плунжером с вводом в осевой канал ствола пакера. При необходимости освобождения осевого канала обсадной колонны скважины от пакера его разбуривают. Недостатки конструкции:Using a shear ring, the packer attaches to the planting tool and is inserted into the well. When creating excess pressure in the landing tool, it acts on the pusher, and through the shear ring and pipe on the lower pusher. This leads to the landing of the packer with the deformation of the cuffs and the engagement of the slips from the casing and the destruction of the shear ring. This helps to detach the planting tool from the packer and remove it from the well. For pumping technological fluids into the formation into a well on a tubing, a device with a plunger is lowered with an input to the axial bore of the packer barrel. If it is necessary to free the axial channel of the casing of the well from the packer, it is drilled. Design disadvantages:

- необходимость проведения дополнительной технологической операции по подъему труб вместе с посадочным устройством и спуском в скважину технологической оснастки для проведения изоляционных работ;- the need for additional technological operations to lift the pipes together with the landing device and the descent into the well of technological equipment for insulation work;

- конструкция пакера не предполагает его оснащение обратным клапаном-отсекателем, что необходимо при проведении изоляционных работ, с созданием избыточного давления в подпакерной области. Обычно часть изолирующего состава может поступить в осевой канал ствола пакера и осевой канал лифтовой колонны труб с возникновением аварийной ситуации.- the design of the packer does not imply its equipping with a non-return valve-shutoff, which is necessary during insulation work, with the creation of excess pressure in the sub-packer area. Typically, part of the insulating composition may enter the axial channel of the packer barrel and the axial channel of the pipe tubing string in the event of an emergency.

Технический результат, который может быть получен при реализации предполагаемого изобретения, заключается в следующем:The technical result that can be obtained by implementing the proposed invention is as follows:

- возможность спуска разбуриваемого пакера в компоновке с гидравлическим посадочным устройством, со свободным заполнением лифтовой колонны труб пластовой жидкостью;- the possibility of lowering the drilled packer in an arrangement with a hydraulic landing device, with free filling of the tubing string with formation fluid;

- возможность гидравлической посадки разбуриваемого пакера при перекрытии гидравлической связи полости скважины с осевым каналом лифтовой колонны труб;- the possibility of a hydraulic landing of the drilled packer when the hydraulic connection of the well cavity with the axial channel of the pipe lift string is blocked;

- возможность отсоединения гидравлического посадочного устройства от разбуриваемого пакера путем разрыва ствола пакера или путем передачи крутящего момента на полый плунжер, что исключает возникновение гидравлического удара при посадке;- the ability to disconnect the hydraulic landing device from the drilled packer by breaking the packer barrel or by transmitting torque to the hollow plunger, which eliminates the occurrence of a hydraulic shock during landing;

- возможность подачи изолирующего состава в подпакерную зону при сохранении кинематической связи толкателя со стволом пакера;- the ability to feed the insulating composition into the under-packer zone while maintaining the kinematic connection of the pusher with the packer barrel;

- возможность образования гидравлической связи осевого канала лифтовой колонны труб с межтрубным пространством скважины над пакером и удаления излишнего объема изолирующего состава на устье скважины;- the possibility of forming a hydraulic connection of the axial channel of the tubing string with the annular space of the well above the packer and removing excess volume of the insulating composition at the wellhead;

- прекращение гидравлической связи подпакерного пространства с надпакерным после сброса давления в осевом канале лифтовой колонны труб;- termination of the hydraulic connection of the under-packer space with the over-packer space after depressurization in the axial channel of the pipe lift string;

Анализ изобретательского уровня показал следующее:An analysis of the inventive step showed the following:

- известен пакер (см. а.с.№1112114, М. кл. E21B 33/12, опубл. 07.09.1984 Би №33) в котором в осевом канале ствола пакера установлена пробка, извлекаемая на поверхность ловителем, после посадки пакера;- a packer is known (see AS No. 1112114, M. class. E21B 33/12, published 07.09.1984 Bi No. 33) in which there is a plug in the axial channel of the packer barrel that is removed to the surface by a catcher after the packer is planted;

- известен пакер (см. патент РФ №2162137, М. кл. E21B 33/12, опубл. Би №2, 2002) в котором применен разделяющий элемент в виде срезного кольца, через которое пакер соединяется с посадочным инструментом.- a packer is known (see RF patent No. 2162137, M. class. E21B 33/12, publ. Bi No. 2, 2002) in which a separating element is used in the form of a shear ring, through which the packer is connected to the landing tool.

Посадочный инструмент после этого извлекается из скважины. Для проведения изоляционных работ в насосно-компрессорных трубах в скважину спускают специальный ниппель с его вводом в осевой канал ствола пакера и герметизацией кольцевого зазора уплотнительными кольцами.The planting tool is then removed from the well. To carry out insulation work in the tubing, a special nipple is lowered into the well with its entry into the axial bore of the packer barrel and sealing the annular gap with the sealing rings.

Технический результат достигается тем, что разбуриваемый пакер содержит ствол с насечкой на наружной поверхности, верхние и нижние разрывные плашки с верхним и нижним конусами, уплотнительный элемент, фиксатор с разрезными пружинными кольцами в расточке корпуса подвижной опоры, гидравлическое посадочное устройство, соединенное со стволом пакера левым переводником, ниппель. Неподвижная опора снабжена подпружиненным обратным клапаном в виде корпуса с радиальными отверстиями и уплотнительной манжетой, установленной на седле. Ниппель снабжен толкателем с кольцевой расточкой в месте их соединения и поршнем со стержнем в его осевом канале, а также гильзой над поршнем, жестко связанной с толкателем. Башмачный клапан снабжен седлом в месте соединения корпуса с гайкой, снабжен стаканом, опирающимся на пружину, в осевом канале которого выполнено седло на внутреннем кольцевом выступе и установлен подпружиненный шаровой клапан. Гильза на нижнем конце снабжена продольными пазами и пропущена в осевой канал седла с возможностью торцевого взаимодействия с подпружиненным шаровым клапаном, стержень пропущен через осевой канал гильзы ниже места расположения ее торца и образует с ней кольцевой зазор, гидравлически соединяющий полость стакана с осевым каналом толкателя.The technical result is achieved by the fact that the drilled packer contains a barrel with a notch on the outer surface, upper and lower bursting dies with upper and lower cones, a sealing element, a latch with split spring rings in the bore of the movable support body, a hydraulic landing device connected to the left packer barrel sub, nipple. The fixed support is equipped with a spring-loaded check valve in the form of a housing with radial holes and a sealing collar mounted on the seat. The nipple is equipped with a pusher with an annular bore in the place of their connection and a piston with a rod in its axial channel, as well as a sleeve above the piston, rigidly connected to the pusher. The shoe valve is equipped with a seat at the junction of the housing with the nut, is equipped with a cup resting on a spring, in the axial channel of which a seat is made on the inner annular protrusion and a spring-loaded ball valve is installed. The sleeve at the lower end is provided with longitudinal grooves and passed into the axial channel of the seat with the possibility of end-face interaction with the spring-loaded ball valve, the rod is passed through the axial channel of the sleeve below the location of its end and forms an annular gap with it, hydraulically connecting the cavity of the glass with the axial channel of the pusher.

При проведении патентных исследований по патентной и научно-технической литературе нами не обнаружено технических решений, в которых обеспечивается наличие гидравлической связи полости скважины с осевым каналом лифтовой колонны труб при спуске пакера к месту установки; возможность гидравлической посадки пакера и отделение от него гидравлического посадочного устройства с прекращением гидродинамической связи подпакерной полости с осевым каналом лифтовой колонны труб.When conducting patent research on patent and scientific and technical literature, we did not find technical solutions that ensure the hydraulic connection of the well cavity with the axial channel of the pipe tubing when lowering the packer to the installation site; the possibility of hydraulic landing of the packer and the separation of the hydraulic landing device from it with the termination of the hydrodynamic connection of the sub-packer cavity with the axial channel of the pipe tubing string.

Не обнаружено также технических решений, направленных на обеспечение подачи изолирующего состава в подпакерную зону, при герметизации надпакерной зоны от поступления в нее изолирующего состава из осевого канала ствола пакера, наличие ниппеля посадочного устройства, установленного с возможностью проведения промывки лифтовой колонны труб и межтрубного пространства от остатков изолирующего состава, при прекращении гидродинамической связи подпакерного пространства от надпакерного.No technical solutions have also been found aimed at ensuring the supply of insulating composition to the under-packer zone when sealing the over-packer zone from entering the insulating composition from the axial channel of the packer barrel, the presence of a landing device nipple installed with the possibility of washing the pipe tubing and annulus from residues insulating composition, when the hydrodynamic connection of the under-packer space from the over-packer ceases.

Конструкция разбуриваемого пакера для проведения изоляционных работ в интервале продуктивного пласта поясняется чертежами, где показаны:The design of the drilled packer for insulation work in the interval of the reservoir is illustrated by drawings, which show:

- на фиг.1 - конструкция разбуриваемого пакера, в связи с гидравлическим посадочным устройством, в момент спуска в скважину;- figure 1 - design drilled packer, in connection with a hydraulic landing device, at the time of descent into the well;

- на фиг.2 - конструкция разбуриваемого пакера в момент его посадки и отделения от него гидравлического посадочного устройства;- figure 2 - design drilled packer at the time of its landing and separation from him a hydraulic landing device;

- на фиг.3 - взаимное положение деталей пакера при проведении технологии подачи изолирующего состава в интервал продуктивного пласта;- figure 3 - the relative position of the parts of the packer during the technology of supplying the insulating composition in the interval of the reservoir;

- на фиг.4 - взаимное положение деталей пакера после окончания ремонтно-изоляционных работ и прекращения гидравлической связи подпакерной зоны от надпакерной.- figure 4 - the relative position of the parts of the packer after the completion of repair and insulation work and the termination of the hydraulic connection of the under-packer zone from the over-packer.

Разбуриваемый пакер состоит из ствола 1 с насечками 2 на его внешней стороне и кольцевой расточкой 3 в месте связи с левым переводником 4, который связан с полым плунжером 5, гидравлического посадочного устройства известной конструкции (см. Абубакиров В.Ф., Буримов Ю.Г., Гноевых А.Л. и др. / Буровое оборудование: Справочник в 2-х т. Том 2: «Буровой Инструмент». М.: ОАО «Издательство Недра». 2003. С 455).The drilled packer consists of a barrel 1 with notches 2 on its outer side and an annular bore 3 in the place of communication with the left sub 4, which is connected with the hollow plunger 5, of a hydraulic landing device of known design (see Abubakirov V.F., Burimov Yu.G. ., Gnoevy A.L. et al. / Drilling equipment: Handbook in 2 volumes, Volume 2: “Drilling Tools.” M.: Publishing House Nedra. 2003. With 455).

На стволе 1 пакера снизу установлена нижняя опора 6, на которую последовательно установлены разрывные плашки 7 с посадочными якорящими кольцами 8. Внутрь разрывных плашек 7 введен разжимной конус 9, на который сверху установлен комплект уплотнительных манжет 10 и верхний разжимной конус 11, входящий во взаимодействие с верхним комплектом разрывных плашек 12, с посадочными якорящими кольцами 13. На торец разрывных плашек 12 опирается корпус верхней подвижной опоры 14 с разрезными пружинными кольцами 15. С внешней стороны на корпусе верхней подвижной опоры 14 выполнена технологическая проточка 16, в которую введен нижний конец опорной гильзы 17 гидравлического посадочного устройства.On the packer’s barrel 1, a lower support 6 is installed from below, on which bursting dies 7 with anchor rings 8 are mounted sequentially. Inside the bursting dies 7, an expanding cone 9 is introduced, on which a set of sealing cuffs 10 and an upper expanding cone 11 are installed, which interacts with the upper set of bursting dies 12, with landing anchor rings 13. On the end of the bursting dies 12 rests the housing of the upper movable support 14 with split spring rings 15. On the outside on the upper movable housing second leg 14 is formed technological groove 16, into which the lower end of the support sleeve 17 of hydraulic landing gear.

В осевой канал левого переводника 4 пропущен ниппель 18, связанный нижним концом с толкателем 19, снабженным в месте их соединения кольцевой расточкой 20 и образующим подвижное соединение со стволом 1. В осевом канале толкателя 19 установлен поршень 21 со стержнем 22. В осевом канале нижней опоры 6 с седлом 23 установлен корпус башмачного клапана 24 с уплотнительной манжетой 25, закрепленной гайкой 26, снабженной стаканом 27, который опирается на пружину 28. В месте соединения гайки 26 с корпусом башмачного клапана 24 закреплено седло 30 Z-образной формы, выходящее в его осевой канал, и на торец которого опирается нижним концом толкатель 19. В осевом канале 31 толкателя 19 закреплена гильза 32 с продольными пазами 33 на нижнем конце, пропущенная через осевой канал седла 30, ниже ее посадочной поверхности.A nipple 18 is connected into the axial channel of the left sub 4, connected with the lower end to the pusher 19, provided at the junction of them with an annular bore 20 and forming a movable connection with the barrel 1. A piston 21 with a rod 22 is installed in the axial channel of the pusher 19. In the axial channel of the lower support 6 with a seat 23, a shoe valve body 24 is installed with a sealing sleeve 25 fixed by a nut 26 provided with a cup 27 that is supported by a spring 28. At the junction of the nut 26 with a shoe valve 24, a Z-shaped seat 30 is fixed, you odyaschee in its axial passage, and on the end of which rests the lower end of the push rod 19. The axial channel 31, tappet 19 is fixed sleeve 32 with longitudinal grooves 33 on the lower end passed through the axial channel of the saddle 30, below the seat surface.

В осевой канал гильзы 32 свободно пропущен стержень 22 с опорой на шаровый клапан 34 (см. фигуру 2), который опирается на пружину 35 и садится на седло 36, выполненное на внутреннем выступе 37 в теле стакана 27. В теле корпуса башмачного клапана 24 выполнены радиальные отверстия 38, перекрытые в исходном положении телом толкателя 19, в котором также выполнены радиальные отверстия 39, для связи осевого канала 31, толкателя 19 под поршнем 21, с осевым каналом 40 ствола 1 пакера. Нижняя опора 6 снабжена гильзой 41, полость которой постоянно гидравлически связана отверстиями 42, в теле стакана 27 с его осевым каналом.A shaft 22 is freely passed into the axial channel of the sleeve 32, resting on a ball valve 34 (see figure 2), which is supported by a spring 35 and sits on a seat 36 made on the inner protrusion 37 in the body of the cup 27. In the body of the shoe valve 24 body, radial holes 38, blocked in the initial position by the body of the pusher 19, in which the radial holes 39 are also made, for connecting the axial channel 31, the pusher 19 under the piston 21, with the axial channel 40 of the barrel 1 of the packer. The lower support 6 is provided with a sleeve 41, the cavity of which is constantly hydraulically connected by openings 42, in the body of the cup 27 with its axial channel.

В транспортном положении, когда происходит спуск разбуриваемого пакера в скважину, шаровый клапан 34 усилием пружины 35 и за счет возникающего перепада давления поджат к торцу гильзы 32.In the transport position, when the drilled packer is lowered into the well, the ball valve 34 is exerted by the spring force 35 and is pressed against the end of the sleeve 32 due to the resulting pressure drop.

Между внутренней поверхностью гильзы 32 и наружной поверхностью стержня 22 образован кольцевой зазор 43 (см. фигуру 3), гидравлически соединяющий полость стакана 27 с осевым каналом 31 толкателя 19. Полость стакана 27 связана отверстиями 42 с осевым каналом 44 гильзы 41, который сообщается через отверстия 45 в теле нижней опоры с полостью скважины.Between the inner surface of the sleeve 32 and the outer surface of the rod 22, an annular gap 43 is formed (see Figure 3), which hydraulically connects the cavity of the cup 27 with the axial channel 31 of the pusher 19. The cavity of the cup 27 is connected by holes 42 with the axial channel 44 of the sleeve 41, which communicates through the holes 45 in the body of the lower support with the cavity of the well.

Пластовая жидкость при спуске свободно перетекает в осевой канал 31 толкателя 19 с подъемом и расположением поршня 21 в кольцевой проточке 20. Тем самым пластовая жидкость беспрепятственно заполняет полость труб при спуске пакера.The formation fluid during descent freely flows into the axial channel 31 of the pusher 19 with the rise and location of the piston 21 in the annular groove 20. Thus, the formation fluid freely fills the cavity of the pipes during the descent of the packer.

Работа по посадке пакера и проведению ремонтно-изоляционных работ.Work on planting the packer and conducting repair and insulation works.

В осевой канал бурильной колонны труб подают под давлением рабочую жидкость, которая поступает в осевой канал полого плунжера 5 гидравлического посадочного устройства и далее в осевой канал ниппеля 18.Working fluid is supplied under pressure to the axial channel of the drill pipe string, which enters the axial channel of the hollow plunger 5 of the hydraulic landing device and then to the axial channel of the nipple 18.

Ниппель 18 перемещается вниз в осевом канале полого плунжера 5 с воздействием на торец седла 30 и перемещением вниз посадочного клапана 24 до упора в нижнюю опору 6. Одновременно поршень 21 перемещается в осевом канале 31 с воздействием стержнем 22 на шаровый клапан 34 и его посадкой на посадочную поверхность 36 в стакане 27. Усилие от гидравлического посадочного устройства через толкатель 17 сообщается на корпус верхней подвижной опоры 14 с его перемещением по стволу 1 пакера, вводом посадочного конуса 9 под разрывные плашки 7 и их перемещением в радиальном направлении до входа в контакт с внутренней поверхностью трубы обсадной колонны посадочных якорящих колец 8. Дальнейшим перемещением вниз осуществляют осевое сжатие уплотнительных манжет 10 с перекрытием кольцевого зазора. После этого происходит устранение связи между разрывными плашками 12 при их взаимодействии с обратным посадочным конусом 11 и их перемещение в радиальном направлении до входа в контакт с обсадной колонной посадочных якорящих колец 13. При перемещении верхней подвижной опоры 14 разрезные пружинные кольца 15 скосами проскальзывают относительно насечек 2 ствола 1 и при посадке пакера входят во взаимодействие с ближайшей из насечек 2, фиксируя пакер внутри обсадной колонны. После посадки пакера через левый переводник 4 предельное осевое усилие сообщается на ствол 1 и происходит его разрушение в месте выполнения кольцевой расточки 3. Левый переводник 4 освобождается от взаимодействия со стволом 1, что позволяет осуществить перемещение ниппеля 18 при взаимодействии с гайкой на его верхнем конце. При перемещении ниппеля 18 вверх поршень 21 вместе со стержнем 22 под действием перепада давления и собственного веса перемещается вниз в осевом канале 31 до входа в осевой канал гильзы 32. Поршень 21 располагается ниже сечения радиальных отверстий 39. Тем самым обеспечивается гидравлическая связь осевого канала 31 толкателя 19 с осевым каналом 40 ствола 1. Под действием перепада давления гильза 32 перемещается вниз относительно нижней опоры 6 с сжатием пружины 28 и с расположением радиальных отверстий 38 ниже уровня расположения седла 23. Уплотнительная манжета 25 располагается ниже отверстий 45 в нижней опоре 6. Тем самым обеспечивается гидравлическая связь осевого канала насосно-компрессорных труб с подпакерным пространством, что позволяет осуществить подачу изолирующего состава в интервал продуктивного пласта для изоляции пластовой воды. В случае, когда приемистость пласта оказалась меньше расчетной и часть объема изолирующего состава осталась в осевом канале насосно-компрессорных труб, перемещают колонну труб вверх с выводом ниппеля 18 из осевого канала 40 ствола 1 пакера с расположением радиальных отверстий 39 в теле толкателя 19 над местом установки пакера. Подачей промывочной жидкости в осевой канал лифтовой колонны труб оставшийся объем изолирующего состава по межтрубному пространству выносится на поверхность. После подъема ниппеля 18 из осевого канала 40 ствола 1 усилием сжатой пружины 35 шаровый клапан 34 садится на седло 30 с прекращением гидравлической связи подпакерной зоны с осевым каналом 40 ствола 1. Усилием сжатой пружины 28 гайка 26 также перемещается вверх относительно направляющей опоры 6 с посадкой уплотнительной манжеты 25 на седло 23 и прекращением гидравлической связи подпакерной зоны с надпакерной.The nipple 18 moves downward in the axial channel of the hollow plunger 5 with an impact on the end face of the seat 30 and moves down the landing valve 24 all the way to the lower support 6. At the same time, the piston 21 moves in the axial channel 31 with the action of the rod 22 on the ball valve 34 and its landing on the landing surface 36 in the cup 27. The force from the hydraulic landing device through the pusher 17 is communicated to the housing of the upper movable support 14 with its movement along the barrel 1 of the packer, the introduction of the landing cone 9 under the bursting dies 7 and their movement in the radio ln the direction until it comes into contact with the inner surface of the casing string of the landing anchor rings 8. Further moving downward carry out axial compression of the sealing lips 10 with overlapping the annular gap. After this, the connection between the bursting dies 12 during their interaction with the return landing cone 11 is removed and they are moved in the radial direction until they come into contact with the casing of the landing anchor rings 13. When moving the upper movable support 14, the split spring rings 15 slant with respect to the notches 2 barrel 1 and when landing the packer interacts with the nearest of the notches 2, fixing the packer inside the casing. After the packer has been planted through the left sub 4, the ultimate axial force is transmitted to the barrel 1 and it is destroyed at the place where the annular bore 3 is made. The left sub 4 is freed from interaction with the barrel 1, which allows the movement of the nipple 18 when interacting with the nut at its upper end. When the nipple 18 moves upward, the piston 21 together with the rod 22 under the influence of pressure drop and dead weight moves down in the axial channel 31 to enter the axial channel of the sleeve 32. The piston 21 is located below the cross section of the radial holes 39. This ensures hydraulic communication of the axial channel 31 of the pusher 19 with the axial bore 40 of the barrel 1. Under the action of a differential pressure, the sleeve 32 moves downward relative to the lower support 6 with compression of the spring 28 and with the location of the radial holes 38 below the level of the seat 23. Sealing The cuff 25 is located below the holes 45 in the lower support 6. This provides a hydraulic connection between the axial channel of the tubing and the under-packer space, which allows the supply of an insulating composition to the interval of the reservoir to isolate the formation water. In the case when the injectivity of the formation was less than the calculated one and part of the volume of the insulating composition remained in the axial channel of the tubing, move the pipe string up with the output of the nipple 18 from the axial channel 40 of the barrel 1 of the packer with the location of the radial holes 39 in the body of the pusher 19 above the installation site packer. By supplying washing liquid to the axial channel of the pipe tubing string, the remaining volume of the insulating composition is brought to the surface along the annulus. After lifting the nipple 18 from the axial channel 40 of the barrel 1 by the force of a compressed spring 35, the ball valve 34 sits on the seat 30 with the hydraulic connection of the under-packer zone ceased with the axial channel 40 of the barrel 1. By the force of the compressed spring 28, the nut 26 also moves upward relative to the guide bearing 6 with a sealing fit cuffs 25 on the saddle 23 and the termination of the hydraulic connection of the under-packer zone with the over-packer.

Посадочное устройство с ниппелем 18 и связанным с ним толкателем 19 извлекаются на поверхность.The landing gear with the nipple 18 and the associated pusher 19 are removed to the surface.

Такое конструктивное выполнение посадочного устройства и его взаимодействие с пакером позволяют осуществить посадку разбуриваемого пакера без применения срезных седел, а значит, исключаются условия возникновения гидравлического удара.Such a constructive implementation of the landing device and its interaction with the packer allow the drillable packer to be planted without the use of shear saddles, which means that the conditions for the occurrence of water hammer are excluded.

Claims (1)

Разбуриваемый пакер, содержащий ствол с насечкой на наружной поверхности, уплотнительный элемент, верхние и нижние разрывные плашки, с верхним и нижним конусами, подвижную верхнюю и неподвижную нижнюю опоры, фиксатор в виде разрезных пружинных колец в кольцевой расточке подвижной опоры, ниппель в осевом канале ствола, соединенный через левый переводник с полым плунжером гидравлического посадочного устройства, неподвижную опору с подпружиненным башмачным клапаном в виде корпуса с радиальными отверстиями и уплотнительной манжетой, установленной на седле, отличающийся тем, что ниппель снабжен толкателем с кольцевой расточкой в месте соединения, в осевом канале которого установлены поршень со стержнем и гильза, снабженная радиальными отверстиями, жестко связанная с толкателем, башмачный клапан снабжен седлом, в месте соединения корпуса башмачного клапана с гайкой, снабженной стаканом, опирающимся на пружину, в осевом канале которого выполнено седло на внутреннем кольцевом выступе и установлен подпружиненный шаровой клапан, причем гильза снабжена продольными пазами на торце и пропущена через осевой канал седла, в осевой канал башмачного клапана с возможностью торцевого взаимодействия с подпружиненным шаровым клапаном, а стержень пропущен через осевой канал гильзы с выходом за ее торец и образует с ней кольцевой зазор, гидравлически соединяющий полость пакера с осевым каналом толкателя. A drillable packer containing a barrel with a notch on the outer surface, a sealing element, upper and lower tearing dies, with upper and lower cones, a movable upper and fixed lower support, a retainer in the form of split spring rings in an annular bore of a movable support, a nipple in the axial bore of the barrel connected through a left sub with a hollow plunger of a hydraulic landing device, a fixed support with a spring-loaded shoe valve in the form of a housing with radial holes and a sealing collar, mouth mounted on the seat, characterized in that the nipple is equipped with a pusher with an annular bore at the junction, in the axial channel of which there is a piston with a rod and a sleeve provided with radial holes rigidly connected to the pusher, the shoe valve is equipped with a seat at the junction of the shoe valve body with a nut provided with a cup resting on a spring, in the axial channel of which a seat is made on the inner annular protrusion and a spring-loaded ball valve is installed, the sleeve being provided with longitudinal grooves on end and passed through the axial channel of the seat, into the axial channel of the shoe valve with the possibility of end interaction with the spring-loaded ball valve, and the rod is passed through the axial channel of the sleeve with an exit beyond its end and forms an annular gap with it, hydraulically connecting the packer cavity with the axial channel of the pusher.
RU2011141365/03A 2011-10-12 2011-10-12 Drillable packer RU2483192C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011141365/03A RU2483192C1 (en) 2011-10-12 2011-10-12 Drillable packer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011141365/03A RU2483192C1 (en) 2011-10-12 2011-10-12 Drillable packer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011141365A RU2011141365A (en) 2013-04-20
RU2483192C1 true RU2483192C1 (en) 2013-05-27

Family

ID=48791948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011141365/03A RU2483192C1 (en) 2011-10-12 2011-10-12 Drillable packer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2483192C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653196C1 (en) * 2017-06-19 2018-05-07 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма Завод "Измерон" Hydraulically installed drillable packer
RU198346U1 (en) * 2020-03-18 2020-07-02 Александр Евгеньевич Матросов Packer for multistage hydraulic fracturing

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU1832148C (en) * 1990-01-23 1993-08-07 Татарский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности Countersink packer
RU2011792C1 (en) * 1991-07-24 1994-04-30 Научно-производственная фирма "Геофизика" Drilled-out packer
EP0798445A2 (en) * 1996-03-29 1997-10-01 Halliburton Company Downwhole packer apparatus and method of limiting packer element extrusion
RU2236556C1 (en) * 2003-04-15 2004-09-20 Закрытое акционерное общество "Газтехнология" Drillable mechanical packer
RU53713U1 (en) * 2005-11-02 2006-05-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина TEST PACKER
RU2344270C2 (en) * 2006-10-26 2009-01-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Нефтепромтехнологии" Drillable packer

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU1832148C (en) * 1990-01-23 1993-08-07 Татарский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности Countersink packer
RU2011792C1 (en) * 1991-07-24 1994-04-30 Научно-производственная фирма "Геофизика" Drilled-out packer
EP0798445A2 (en) * 1996-03-29 1997-10-01 Halliburton Company Downwhole packer apparatus and method of limiting packer element extrusion
RU2236556C1 (en) * 2003-04-15 2004-09-20 Закрытое акционерное общество "Газтехнология" Drillable mechanical packer
RU53713U1 (en) * 2005-11-02 2006-05-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина TEST PACKER
RU2344270C2 (en) * 2006-10-26 2009-01-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Нефтепромтехнологии" Drillable packer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653196C1 (en) * 2017-06-19 2018-05-07 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма Завод "Измерон" Hydraulically installed drillable packer
RU198346U1 (en) * 2020-03-18 2020-07-02 Александр Евгеньевич Матросов Packer for multistage hydraulic fracturing

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011141365A (en) 2013-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2349735C2 (en) Well completion in one production string running
WO2014077926A2 (en) An expandable liner hanger and method of use
WO2003048519A1 (en) Expansion set liner hanger and method of setting same
RU2459928C1 (en) Packer
RU2550119C1 (en) Hydraulic impact device
RU2738052C1 (en) Device for lowering suspension and cementing shank in well
RU164723U1 (en) PACKER DRILLED
US20160053569A1 (en) Retrievable packer for operations in cased wells at high pressures
RU154511U1 (en) PACKER DRILLING WITH A LANDING TOOL
RU2483191C1 (en) Drillable packer
RU2483192C1 (en) Drillable packer
RU2344270C2 (en) Drillable packer
RU154295U1 (en) PACKER DRILLED
RU2533514C1 (en) Slot perforator
RU2304694C2 (en) Drillable packer
RU2305173C2 (en) Method and device for production string sealing during sandy well flushing
RU2294427C2 (en) Mechanical packer
RU2446271C2 (en) Hydraulic impact device
RU2507375C1 (en) Drillable packer
RU2371567C1 (en) Localisation method of leakage areas of production string
RU2626108C2 (en) Method of well casing by tail pipe with bottomhole screen
RU2164587C2 (en) Gear to shut off tubing string
RU2265118C2 (en) Liner suspension device
RU2343272C2 (en) Cementing valve of casing string
RU130624U1 (en) PACKER DRILLED

Legal Events

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

Effective date: 20131013