RU2531688C1 - Packer for open boreholes - Google Patents
Packer for open boreholes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2531688C1 RU2531688C1 RU2013121915/03A RU2013121915A RU2531688C1 RU 2531688 C1 RU2531688 C1 RU 2531688C1 RU 2013121915/03 A RU2013121915/03 A RU 2013121915/03A RU 2013121915 A RU2013121915 A RU 2013121915A RU 2531688 C1 RU2531688 C1 RU 2531688C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- packer
- dies
- conical
- slips
- supports
- Prior art date
Links
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к пакерам для герметичного разобщения интервалов ствола в необсаженной скважине, для проведения различных технологических операций, например испытания необсаженных скважин, пробной эксплуатации пластов в боковых стволах, сложенных устойчивыми породами, проведения кислотной обработки под давлением.The invention relates to the oil industry, namely to packers for tight separation of the intervals of the borehole in an open hole, for various technological operations, for example, testing open-hole wells, trial operation of formations in sidetracks stacked with stable rocks, acid treatment under pressure.
Известен гидравлический пакер ПГЯ-215, предназначенный для временного разобщения пропластков от вышележащих пластов в открытом стволе скважины, их гидравлической опрессовки, определения поглощающих интервалов ствола производства Фирмы «НСЛ» (http://firma-nsl.ru/products/default_18.html).The well-known hydraulic packer ПГЯ-215 is designed for temporary separation of interlayers from overlying strata in an open wellbore, their hydraulic crimping, determination of absorbing intervals of the wellbore manufactured by the NSL Company (http://firma-nsl.ru/products/default_18.html) .
Известен гидромеханический пакер ПМС-ГМ для герметичного разобщения кольцевого пространства в необсаженном стволе скважины производства ООО «Югсон-Сервис» (http://www.yugson.ru/catalog/packer-equipment/packers-hvdromechanical/14.html).Known hydromechanical packer PMS-GM for tight isolation of the annular space in an open hole in a well produced by Yugson-Service LLC (http://www.yugson.ru/catalog/packer-equipment/packers-hvdromechanical/14.html).
Известен гидромеханический пакер ПГМ-195, предназначенный для установки в необсаженных нефтяных и газовых скважинах при исследовании и изоляции зон поглощения, производства торгового дома «Боткинский завод». Пакер состоит из трех основных узлов: якорного, уплотнительного и штуцерного (http://oil.topol.ru/info.php?str=prod&pgm=load&prid=60&kid&20&pkid=24).The well-known hydromechanical packer PGM-195, designed for installation in uncased oil and gas wells in the study and isolation of absorption zones, produced by the Botkin Plant trading house. The packer consists of three main nodes: anchor, sealing and choke (http://oil.topol.ru/info.php?str=prod&pgm=load&prid=60&kid&20&pkid=24).
Недостатком известных пакеров является то, что они устанавливаются в скважине гидравлически, избыточным давлением в трубах. Данный принцип установки пакера неосуществим при некоторых технологических операциях, например, при испытании пластов. Кроме того, в данных пакерах отсутствует проходной канал для пропуска геофизических приборов.A disadvantage of the known packers is that they are installed hydraulically in the well by overpressure in the pipes. This principle of installing a packer is not feasible in some technological operations, for example, when testing formations. In addition, in these packers there is no pass-through channel for passing geophysical instruments.
Известен пакер ПЦРО-2 для герметичного перекрытия кольцевого пространства интервала испытания от остальной части ствола скважины, производства ООО НПФ «Пакер» (http://npf-paker.ru/katalog/173/2468/).Known packer PTsRO-2 for tight shutoff of the annular space of the test interval from the rest of the wellbore, produced by NPF Packer LLC (http://npf-paker.ru/katalog/173/2468/).
Известен пакер, выбранный за прототип, содержащий ствол, уплотнительный элемент с конусами, размещенные на конусах плашки с коническими наружными поверхностями на концевых частях, верхний и нижний переводники (муфту и ниппель), жестко связанные с переводниками втулки с выступами на внутренних поверхностях для зацепления с плашками. На плашках имеются пальцы, а на выступах втулок пазы. Концевые части верхнего и нижнего переводников снабжены радиально расположенными внутри переводников гнездами, в которых размещены свободные концы пружины. Плашки находятся во взаимодействии с упорами и прижаты к стволу пружинами. На упорах установлены с возможностью взаимодействия с ними диски. На дисках размещены центрирующие пальцы, жестко связанные между собой диском. Свободные концы центрирующих пальцев размещены в гнездах переводников. Ствол с верхним переводником имеет возможность осевого перемещения относительно нижнего переводника и возможность крутящего момента через шпонку (патент РФ №2044863, опубл. 27.09.1995 г.).Known packer selected for the prototype, containing the barrel, a sealing element with cones, placed on the cones of the die with conical outer surfaces on the end parts, the upper and lower sub (coupling and nipple), rigidly connected with the sub adapters of the sleeve with protrusions on the inner surfaces for engagement with dice. There are fingers on the dies, and grooves on the protrusions of the bushings. The end parts of the upper and lower sub are equipped with nests radially located inside the sub, in which the free ends of the spring are placed. The dies are in interaction with the stops and are pressed against the barrel by springs. On the stops are installed with the possibility of interaction with them discs. The discs have centering fingers rigidly connected to each other by the disc. The free ends of the centering fingers are located in the nests of the sub. The trunk with the upper sub has the possibility of axial movement relative to the lower sub and the possibility of torque through the key (RF patent No. 2044863, publ. 09/27/1995).
Недостатком пакера по патенту РФ №2044863 и пакера ПЦРО-2 является сложность конструкции плашек, вследствие чего возникает сложность их обработки на станках. К недостаткам также относится выполнение выходящего наружу конца плашек, прямоугольной формы, что может привести к прихвату пакера из-за зацепления плашками за каверны, имеющиеся в открытом стволе.The disadvantage of the packer according to the patent of the Russian Federation No. 2044863 and the PTsRO-2 packer is the complexity of the design of the dies, which makes it difficult to process them on machines. The disadvantages also include the execution of the outgoing end of the dies, of a rectangular shape, which can lead to a packer sticking due to the engagement of the dies with the caverns in the open barrel.
Техническим результатом заявляемого изобретения является предотвращение прихвата пакера, обеспечение повышенной проходимости пакера по открытому стволу скважины, исключение возможности самопроизвольной, преждевременной установки пакера при небольших сжимающих нагрузках, обеспечение перемещения плашек в радиальном направлении по заданной траектории, уменьшение габаритов и металлоемкости пакера.The technical result of the claimed invention is to prevent the packer from sticking, providing increased packer patency on the open wellbore, eliminating the possibility of spontaneous, premature installation of the packer at low compressive loads, ensuring the movement of the dies in the radial direction along a given path, reducing the dimensions and metal consumption of the packer.
Технический результат достигается тем, что:The technical result is achieved by the fact that:
- плашки выполнены в виде стержня трапецеидальной формы, причем один конец плашек прикреплен шарнирно к корпусу, а другой конец плашек, выходящий наружу, выполнен обтекаемой формы, конусная поверхность конических опор и поверхность плашек, соприкасающаяся с конусной поверхностью конических опор, имеют уступы прямоугольной формы, а плашки постоянно прижаты к конусной опоре рессорными пружинами, при этом пакер снабжен узлом защиты от преждевременной самопроизвольной посадки, состоящим из втулки с выточкой, в которую входит буртик разрезного кольца, выполненный на всей внешней поверхности разрезного кольца.- the dies are made in the form of a trapezoidal rod, with one end of the dies pivotally attached to the body, and the other end of the dies facing out is streamlined, the conical surface of the conical supports and the surface of the dies in contact with the conical surface of the conical supports have rectangular steps, and the dies are constantly pressed against the conical support by spring springs, while the packer is equipped with a protection unit against premature spontaneous landing, consisting of a sleeve with a recess, which includes a split shoulder th ring made on the entire outer surface of the split ring.
Шарнирное крепление одного конца плашек, выполненных в виде стержня трапецеидальной формы, к корпусу позволит перемещаться плашкам в радиальном направлении по заданной траектории.The hinged fastening of one end of the dies, made in the form of a trapezoidal rod, to the body will allow the dies to move in the radial direction along a predetermined path.
Выполнение другого конца плашек, выходящего наружу, обтекаемой формы позволит предотвратить прихват пакера, возникающий из-за зацепления плашками за каверны, имеющиеся в открытом стволе.The execution of the other end of the dies, going out, streamlined shape will prevent the packer from sticking due to the engagement of the dies for the caverns in the open trunk.
Наличие уступов прямоугольной формы на конусной поверхности конических опор и на поверхности плашек, соприкасающейся с конусной поверхностью конических опор, позволит за счет создания упора плашек в конические опоры обеспечить надежное сжатие уплотнительного элемента.The presence of rectangular steps on the conical surface of the conical supports and on the surface of the dies in contact with the conical surface of the conical supports will allow reliable compression of the sealing element by creating a stop of the dies in the conical supports.
Оснащение пакера узлом защиты от преждевременной самопроизвольной посадки, состоящим из втулки с выточкой, в которую входит буртик разрезного кольца, выполненный на всей внешней поверхности разрезного кольца, позволит обеспечить повышенную проходимость пакера по открытому стволу скважины засчет исключения возможности самопроизвольной, преждевременной установки пакера.Equipping the packer with a protection unit against premature spontaneous landing, consisting of a sleeve with a recess, which includes the collar of the split ring, made on the entire outer surface of the split ring, will allow for increased patency of the packer along the open borehole by eliminating the possibility of spontaneous, premature installation of the packer.
Схема пакера представлена на чертеже.The packer diagram is shown in the drawing.
Пакер включает в себя ствол 1, жестко соединенный в верхней части с муфтой 2. На ствол 1 установлен уплотнительный элемент 3, который может быть выполнен составным, например из двух или трех частей. Сверху и снизу от уплотнительного элемента 3 размещены соответственно верхние и нижние конические опоры 4 и 5, установленные подвижно относительно ствола 1. Внутри муфты 2 установлены верхние плашки 6, опирающиеся на коническую часть опоры 4. Упор 7 зафиксирован в муфте 2 посредством винта 8. Рессорные пружины 9 установлены на плашках 6 посредством винтов 10. Ниже уплотнительного элемента 3, внутри переходника 11 установлены нижние плашки 12, опирающиеся на коническую часть нижней опоры 5. Верхние 6 и нижние 12 плашки выполнены в виде стержня трапецеидальной формы. Один конец верхних 6 и нижних 12 плашек шарнирно установлен соответственно в верхнем 7 и нижнем 13 упорах. Упор 13 зафиксирован в переходнике 11 посредством винта 14. Рессорные пружины 15 установлены на плашках 12 посредством винтов 16. За счет рессорных пружин 15 плашки 6, 12 постоянно стремятся прижаться к стволу 1. Другой конец верхних 6 и нижних 12 плашек, выходящий наружу, выполнен обтекаемой формы, что позволяет исключить прихват пакера из-за зацепления плашек за каверны, имеющиеся в открытом стволе. Конусная поверхность конических опор 4, 5 и поверхность плашек 6, 12, соприкасающаяся с конусной поверхностью конических опор 4, 5, имеют уступы прямоугольной формы 17, 18.The packer includes a barrel 1, rigidly connected in the upper part to the sleeve 2. A sealing element 3 is mounted on the barrel 1, which can be made integral, for example, of two or three parts. Upper and lower conical bearings 4 and 5, respectively, are mounted above and below the sealing element 3, mounted movably relative to the barrel 1. Inside the sleeve 2, upper dies 6 are mounted, resting on the conical part of the support 4. The stop 7 is fixed in the sleeve 2 by means of a screw 8. Spring the springs 9 are mounted on the dies 6 by means of screws 10. Below the sealing element 3, inside the adapter 11 are lower dies 12 based on the conical part of the lower support 5. The upper 6 and lower 12 dies are made in the form of a trapezoid rod distant form. One end of the upper 6 and lower 12 dies is pivotally mounted respectively in the upper 7 and lower 13 stops. The emphasis 13 is fixed in the adapter 11 by means of a screw 14. Spring springs 15 are mounted on the dies 12 by means of screws 16. Due to the spring springs 15, the dies 6, 12 constantly tend to press against the barrel 1. The other end of the upper 6 and lower 12 dies, which emerges outward, is made streamlined shape, which eliminates the packer sticking due to the engagement of the dies for the caverns available in the open trunk. The conical surface of the conical supports 4, 5 and the surface of the dies 6, 12 in contact with the conical surface of the conical supports 4, 5, have ledges of a rectangular shape 17, 18.
Такие составные части пакера, как переходник 11, цилиндр 19, корпус 20, ниппель 21, пальцы 22 для фиксации цилиндра 19 в ниппеле 21, втулка 23 жестко связаны между собой и образуют корпусную часть, которая может перемещаться относительно ствола 1 вдоль оси изделия, причем их относительное вращение исключается за счет шпоночного соединения. Шпонки 24 установлены в гнездо наконечника 25 с возможностью перемещения по проточке цилиндра 19. Шпонки 24 предназначены для передачи крутящего момента и обеспечения свободного хода ствола 1 вверх и вниз вдоль оси пакера. Герметичность зазора между стволом 1 и корпусной частью обеспечивается при помощи уплотнительных колец 26, установленных во вкладыш 27 и в ниппель 21. Внутри корпуса 20 имеется узел защиты пакера от преждевременной самопроизвольной посадки при небольших сжимающих нагрузках. Данный узел состоит из втулки 23 с выточкой, в которую входит буртик 28 разрезного кольца 29. Буртик 28 выполнен на всей внешней поверхности разрезного кольца 29. Разрезное кольцо 29 расположено в обойме 30, соединенной с наконечником 25, крепящимся к нижней части ствола 1.Such components of the packer as an adapter 11, a cylinder 19, a housing 20, a nipple 21, fingers 22 for fixing the cylinder 19 in the nipple 21, the sleeve 23 are rigidly interconnected and form a housing that can move relative to the barrel 1 along the axis of the product, and their relative rotation is excluded due to the key connection. The dowels 24 are installed in the socket of the tip 25 with the possibility of movement along the bore of the cylinder 19. The dowels 24 are designed to transmit torque and provide free movement of the barrel 1 up and down along the axis of the packer. The tightness of the gap between the barrel 1 and the body part is ensured by means of o-rings 26 installed in the liner 27 and in the nipple 21. Inside the body 20 there is a node to protect the packer from premature spontaneous landing under small compressive loads. This assembly consists of a sleeve 23 with a recess, which includes the collar 28 of the split ring 29. The collar 28 is made on the entire outer surface of the split ring 29. The split ring 29 is located in a ferrule 30 connected to a tip 25 attached to the bottom of the barrel 1.
Пакер спускают в скважину на бурильных или насосно-компрессорных трубах на требуемую глубину вместе с якорем или без него и/или же совместно с другим оборудованием (на чертеже не показаны) в зависимости от планируемых мероприятий. При спуско-подъемных операциях верхние 6 и нижние 12 плашки постоянно прижаты к стволу 1 соответственно за счет рессорных пружин 9, 15.The packer is lowered into the well on drill or tubing to the required depth with or without an anchor and / or together with other equipment (not shown in the drawing) depending on the planned activities. During tripping operations, the upper 6 and lower 12 dies are constantly pressed against the barrel 1, respectively, due to spring springs 9, 15.
Для перевода пакера в рабочее положение создают осевую сжимающую нагрузку с упором на забой или нижерасположенный якорь. При превышении предельной нагрузки разрезное кольцо 29 сжимается и, двигаясь вниз, буртик 28 разрезного кольца 29 выходит из зацепления с втулкой 23. Под действием сжимающей нагрузки уплотнительный элемент 3, увеличиваясь до внутреннего диаметра скважины, герметизируют подпакерную зону. Одновременно верхние 6 и нижние 12 плашки перемещаются в радиальном направлении до достижения фиксации с породами открытого ствола. Происходит пакеровка.To transfer the packer to its working position, an axial compressive load is created with emphasis on the bottom or the downstream anchor. When the maximum load is exceeded, the split ring 29 is compressed and moving down, the shoulder 28 of the split ring 29 disengages from the sleeve 23. Under the action of the compressive load, the sealing element 3, increasing to the inner diameter of the well, seals the under-packer zone. At the same time, the upper 6 and lower 12 dies move in the radial direction until fixation with the rocks of the open trunk is achieved. Packing occurs.
Для перевода пакера в транспортное положение пакер приподнимают. При этом верхние 6 и нижние 12 плашки перемещаются в транспортное положение. Уплотнительный элемент 3 принимает первоначальное положение.To transfer the packer to the transport position, the packer is raised. In this case, the upper 6 and lower 12 dies are moved to the transport position. The sealing element 3 takes its initial position.
Применение предлагаемого изобретения позволит предотвратить прихват пакера, обеспечить повышенную проходимость пакера по открытому стволу скважины, исключить возможность самопроизвольной, преждевременной установки пакера при небольших сжимающих нагрузках, обеспечить перемещение плашек в радиальном направлении по заданной траектории, уменьшить габариты и металлоемкость пакера.The application of the invention will prevent the packer from sticking, provide increased packer cross-flow through the open wellbore, eliminate the possibility of spontaneous, premature installation of the packer at low compressive loads, ensure that the dies move in the radial direction along a given path, reduce the size and metal consumption of the packer.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013121915/03A RU2531688C1 (en) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | Packer for open boreholes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013121915/03A RU2531688C1 (en) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | Packer for open boreholes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2531688C1 true RU2531688C1 (en) | 2014-10-27 |
Family
ID=53382085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013121915/03A RU2531688C1 (en) | 2013-05-13 | 2013-05-13 | Packer for open boreholes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2531688C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU182823U1 (en) * | 2018-06-29 | 2018-09-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | PACKER MODULE FOR AUTONOMOUS ISOLATION OF LEAKAGE INTERVALS IN AN UNLESSED WELL |
CN114961626A (en) * | 2022-04-27 | 2022-08-30 | 中国石油天然气集团有限公司 | Electric pump oil production wellhead well completion process using steel continuous pipe built-in cable |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU60616A1 (en) * | 1938-06-23 | 1941-11-30 | А.И. Крейтер | The apparatus for running casing and catching drill rods (drill pipe) during their flight |
RU2044863C1 (en) * | 1992-10-15 | 1995-09-27 | Мирсат Мирсалимович Нагуманов | Packer |
RU2057909C1 (en) * | 1993-06-08 | 1996-04-10 | Николай Александрович Петров | Process of secondary opening of productive pool and gear for its implementation |
RU2247824C1 (en) * | 2003-10-30 | 2005-03-10 | Саркисов Николай Михайлович | Method for mounting concrete bridge under pressure in cased well and device for realization of said method |
RU78515U1 (en) * | 2008-07-07 | 2008-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭРДИ Тулз" (ООО "ЭРДИ Тулз") | HYDROMECHANICAL PACKER |
RU2453679C1 (en) * | 2011-01-12 | 2012-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью Производственно-торговая фирма "НиГМаш" | Mechanical packer |
RU2459928C1 (en) * | 2011-03-18 | 2012-08-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Packer |
-
2013
- 2013-05-13 RU RU2013121915/03A patent/RU2531688C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU60616A1 (en) * | 1938-06-23 | 1941-11-30 | А.И. Крейтер | The apparatus for running casing and catching drill rods (drill pipe) during their flight |
RU2044863C1 (en) * | 1992-10-15 | 1995-09-27 | Мирсат Мирсалимович Нагуманов | Packer |
RU2057909C1 (en) * | 1993-06-08 | 1996-04-10 | Николай Александрович Петров | Process of secondary opening of productive pool and gear for its implementation |
RU2247824C1 (en) * | 2003-10-30 | 2005-03-10 | Саркисов Николай Михайлович | Method for mounting concrete bridge under pressure in cased well and device for realization of said method |
RU78515U1 (en) * | 2008-07-07 | 2008-11-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭРДИ Тулз" (ООО "ЭРДИ Тулз") | HYDROMECHANICAL PACKER |
RU2453679C1 (en) * | 2011-01-12 | 2012-06-20 | Общество с ограниченной ответственностью Производственно-торговая фирма "НиГМаш" | Mechanical packer |
RU2459928C1 (en) * | 2011-03-18 | 2012-08-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Packer |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU182823U1 (en) * | 2018-06-29 | 2018-09-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | PACKER MODULE FOR AUTONOMOUS ISOLATION OF LEAKAGE INTERVALS IN AN UNLESSED WELL |
CN114961626A (en) * | 2022-04-27 | 2022-08-30 | 中国石油天然气集团有限公司 | Electric pump oil production wellhead well completion process using steel continuous pipe built-in cable |
CN114961626B (en) * | 2022-04-27 | 2024-05-31 | 中国石油天然气集团有限公司 | Electric pump oil extraction wellhead completion process using steel coiled tubing built-in cable |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2014317408B2 (en) | Retrievable packer | |
US9376882B2 (en) | Self-energizing annular seal | |
US10301888B2 (en) | Travel joint release devices and methods | |
US20160153248A1 (en) | Travel joint release devices and methods | |
AU2012290562B2 (en) | Traversing a travel joint with a fluid line | |
BR122020002275B1 (en) | method for installing a plug in a well hole and plug for use in a well hole | |
CN107002476B (en) | Temperature activated zone separation packer apparatus | |
WO2016007701A3 (en) | Completion assembly having a polished bore receptacle and a swellable packer | |
US20110147015A1 (en) | Seal Bore for High Expansion Bridge Plugs | |
GB2514937A (en) | Method and apparatus for pressure-actuated tool connection and disconnection | |
GB2549043A (en) | Shifting tool assembly that facilitates controlled pressure equalization | |
SA516380228B1 (en) | Downhole String for Drilling Through A Low Pressure Zone | |
US10077604B2 (en) | Sealing element mounting | |
US20160186516A1 (en) | Smart Material Coupler | |
RU2531688C1 (en) | Packer for open boreholes | |
WO2016048939A1 (en) | Telescoping slip joint assembly | |
US8960277B2 (en) | Packer for sealing against a wellbore wall | |
RU148471U1 (en) | MECHANICAL PACKER OF BILATERAL ACTION WITH THE POSSIBILITY OF INSTALLATION AT SMALL DEPTH | |
RU2294427C2 (en) | Mechanical packer | |
US20160245038A1 (en) | Swellable Seal with Backup | |
RU2547870C1 (en) | Device to divide borehole to separate sections | |
RU164217U1 (en) | PACKER WITH CABLE INPUT | |
RU2336408C1 (en) | Method of casing string repair | |
US20220145721A1 (en) | Method and system for boosting sealing elements of downhole barriers | |
CN204186344U (en) | A kind of possess the chance oil swell packers postponing usefulness |