RU2554988C1

RU2554988C1 - Packer for creation of gravel filter

Info

Publication number: RU2554988C1
Application number: RU2014111979/03A
Authority: RU
Inventors: Сергей Олегович Оводов; Андрей Анатольевич Лаврухин; Алексей Михайлович Лебенков; Валентина Петровна Казарян
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2015-07-10

Abstract

FIELD: oil and gas industry.SUBSTANCE: packer for creation of the gravel filter includes cross-over unit containing the nipple with side holes blocked by a bushing moving along the nipple, the sealing unit comprising the sealing collar with anchoring devices, the core enclosing the collar and located inside the guiding bushing and the pre-coat unit containing a slide valve. The core and the guiding bushing are implemented with a possibility of compression of a sealing collar at their shift with reference to each other. Also the packer contains the pre-coat tube leaning by end face on the end face of the housing of the slide valve of the pre-coat unit and passing inside the core of the sealing unit and inside the nipple of cross-over unit with a possibility of formation of through passage channel in the packer. The pre-coat unit also contains the insert with pre-coat windows located between the external surface of the housing of the slide valve and the internal surface of the cylindrical base with pre-coat windows. On the lateral surface of the housing of the slide valve two rows of process holes are implemented, and process holes of one of rows are located opposite to the process holes implemented in the insert which is rigidly fastened to the cylindrical base. Pre-coat windows of the base are located opposite to pre-coat windows of the insert. From the one side the insert encloses the face part of the pre-coat tube, and from the other side it has the through hole the diameter of which is less than the diameter of the pre-coat tube. And the through hole is implemented with a possibility of installation in it of the flushing tubes used in the assembly of configuration of the underground equipment for creation of the gravel filter.EFFECT: improved device reliability.6 dwg

Description

Пакер для создания гравийного фильтра относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использован в процессе заканчивания скважин и установки гравийно-намывных фильтров, а также при проведении капитального ремонта скважин.The packer for creating a gravel filter refers to the oil and gas industry and can be used in the process of completing wells and installing gravel-alluvial filters, as well as during overhaul of wells.

Известен пакер для создания гравийного фильтра, включающий перепускной узел, содержащий, по меньшей мере, ниппель с боковыми отверстиями, перекрытыми втулкой, перемещающейся вдоль ниппеля, расположенный ниже перепускного узла узел герметизации, включающий, по меньшей мере, уплотняющую манжету со средствами заякоривания, выполненными с возможностью крепления на обсадной колонне, сердечник, охватывающий уплотняющую манжету и расположенный внутри направляющей втулки, причем сердечник и направляющая втулка выполнены с возможностью сжатия уплотнительной манжеты при их смещении друг относительно друга, и установленный ниже узла герметизации намывной узел, содержащий, по меньшей мере, золотник, расположенный внутри цилиндрического основания (см. патент США №4638859, кл. Е21В 33/129, 1987 г.).A packer for creating a gravel filter is known, comprising a bypass assembly comprising at least a nipple with side holes overlapped by a sleeve moving along the nipple, a sealing assembly located below the bypass assembly, comprising at least a sealing collar with anchoring means made with the possibility of mounting on the casing, the core covering the sealing sleeve and located inside the guide sleeve, and the core and guide sleeve are made with the possibility of compression I the seal at their displacement relative to each other, and arranged below the sealing assembly precoat assembly comprising at least a spool disposed within the cylindrical base (see. U.S. Patent №4638859, Cl. E 21 B 33/129, 1987 YG).

Недостатком известного устройства является его низкая надежность, обусловленная отсутствием возможности удаления излишков гравия по окончанию процесса его намыва при создании гравийного фильтра и сложностью конструкции устройства при отсутствии унификации его отдельных узлов.A disadvantage of the known device is its low reliability, due to the lack of the ability to remove excess gravel at the end of the washing process when creating a gravel filter and the complexity of the device design in the absence of unification of its individual nodes.

Технический результат, на получение которого направлено предлагаемое изобретение, состоит в повышении надежности устройства за счет удаления излишков гравия по окончании процесса его намыва при создании гравийного фильтра и снижения сложности конструкции устройства при унификации его отдельных узлов.The technical result, which the invention is directed to, consists in increasing the reliability of the device by removing excess gravel at the end of the washing process when creating a gravel filter and reducing the complexity of the design of the device when unifying its individual nodes.

Данный технический результат достигается за счет того, что пакер для создания гравийного фильтра, включающий перепускной узел, содержащий, по меньшей мере, ниппель с боковыми отверстиями, перекрытыми втулкой, перемещающейся вдоль ниппеля, расположенный ниже перепускного узла узел герметизации, включающий, по меньшей мере, уплотняющую манжету со средствами заякоривания, выполненными с возможностью крепления на обсадной колонне, сердечник, охватывающий уплотняющую манжету и расположенный внутри направляющей втулки, причем сердечник и направляющая втулка выполнены с возможностью сжатия уплотнительной манжеты при их смещении друг относительно друга, и установленный ниже узла герметизации намывной узел, содержащий, по меньшей мере, золотник, расположенный внутри цилиндрического основания, согласно изобретения, имеет намывную трубку, опирающуюся торцом на торец корпуса золотника намывного узла и проходящую внутри сердечника узла герметизации и внутри ниппеля перепускного узла с возможностью образования сквозного проходного канала внутри пакера, а намывной узел дополнительно содержит вставку с намывными окнами, расположенную между наружной поверхностью корпуса золотника и внутренней поверхностью цилиндрического основания, имеющего намывные окна, на боковой поверхности корпуса золотника выполнены два ряда технологических отверстий, причем технологические отверстия одного из рядов расположены напротив технологических отверстий, выполненных во вставке, жестко скрепленной с цилиндрическим основанием, намывные окна которого расположены напротив намывных окон вставки, при этом с одной стороны вставка охватывает торцевую часть намывной трубки, а с другой стороны в ней выполнено сквозное отверстие, диаметр которого меньше диаметра намывной трубки, причем сквозное отверстие выполнено с возможностью установки в нем промывочных трубок, используемых в сборке компоновки подземного оборудования для создания гравийного фильтра.This technical result is achieved due to the fact that the packer for creating a gravel filter, comprising a bypass assembly, comprising at least a nipple with side holes overlapped by a sleeve moving along the nipple, a sealing unit located below the bypass assembly, including at least a sealing sleeve with anchoring means adapted to be mounted on the casing, a core covering the sealing sleeve and located inside the guide sleeve, the core and the guide sleeve is capable of compressing the sealing collar when they are displaced relative to each other, and an alluvial assembly installed below the sealing assembly, comprising at least a spool located inside the cylindrical base, according to the invention, has an alluvial tube resting on the end face of the body of the alluvial node and passing inside the core of the sealing node and inside the nipple of the bypass node with the possibility of forming a through passage channel inside the packer, and the alluvial node additional Natively contains an insert with alluvial windows located between the outer surface of the valve body and the inner surface of the cylindrical base having alluvial windows; two rows of technological holes are made on the side surface of the valve body, and the technological holes of one of the rows are opposite the technological holes made in the insert fastened with a cylindrical base, the alluvial windows of which are located opposite to the alluvial windows of the insert, with application cover the end portion of the tube precoat and, on the other hand it has a through hole whose diameter is smaller than the diameter of the tube precoat, wherein a through hole is formed to be mounted therein flushing tubes used in the assembly arrangement underground equipment to create a gravel pack.

Сущность изобретения поясняется чертежами, причем на фиг.1 пакер для создания гравийного фильтра изображен в исходном положении, на фиг.2 пакер для создания гравийного фильтра показан в положении опрессовки узла герметизации, на фиг.3 пакер для создания гравийного фильтра изображен в положении удаления излишков гравия. На фиг.4 изображена соединенная с пакером компоновка подземного оборудования в исходном положении, на фиг.5 изображен пакер для создания гравийного фильтра в положении намыва гравия, на фиг.6 изображена компоновка забойного оборудования при намыве гравия.The invention is illustrated by drawings, moreover, in Fig. 1, the packer for creating a gravel filter is shown in the initial position, in Fig. 2, the packer for creating a gravel filter is shown in the crimping position of the sealing unit, in Fig. 3, the packer for creating a gravel filter is shown in the position for removing excess gravel. Figure 4 shows the layout of the underground equipment connected to the packer in the initial position, figure 5 shows the packer for creating a gravel filter in the gravel reclamation position, Fig. 6 shows the layout of the downhole equipment during gravel reclamation.

На фиг.1-6 изображены перепускной узел 1, узел 2 герметизации, намывной узел 3, ловитель 4, муфта 5, уплотнительные кольца 6, 7, шары 8 и 9, ниппель 10, втулка 11, срезные винты 12, уплотнительное кольцо 13, перепускные отверстия 14, нижние якоря 15, клинья 16 нижних якорей, уплотнительная манжета 17, клинья 18 верхних якорей, верхние якоря 19, срезные винты 20, сердечник 21, шпоночное соединение 22, направляющая втулка 23 и срезные винты 24. На фигурах также показаны цилиндрическое основание 25 и вставка 26, обеспечивающие прохождение технологической жидкости в прямом и обратном направлениях, золотник 27, размещенный внутри вставки 26, два ряда технологических отверстий 28 и 29, намывные окна 30, технологические отверстия 31, срезные винты 32, патрубок 33 с закрепленными на его внутренней поверхности крюками 34, намывная трубка 35, которая предназначена для создания вместе с перепускным 1 и намывным 3 узлами двух раздельных каналов 36 и 37 с целью организации перекрестного потока прокачиваемой технологической жидкости. Кроме того, на фиг.4 и 6 изображена компоновка подземного оборудования, включающая башмак 38, обратный клапан 39, кольцевой клапан 40, трубу 41 зумпфа, рабочие фильтры 42, надфильтровые трубы 43 и разъединитель колонны 44, а также промывочные трубки 45 и рабочие трубы 46. На фиг.5 позициями 47 и 48 обозначены, соответственно, затрубное пространство, находящееся выше местоположения узла 3 герметизации, и затрубное пространство, расположенное ниже местоположения узла 3 герметизации. На фиг.6 позицией 49 показано кольцевое пространство между внутренней поверхностью трубы 41 зумпфа и внешней поверхностью промывочных трубок 45. На фиг.1 и 2 позицией 50 показаны намывные окна.Figure 1-6 shows the bypass assembly 1, the sealing assembly 2, the alluvial assembly 3, the catcher 4, the coupling 5, the sealing rings 6, 7, the balls 8 and 9, the nipple 10, the sleeve 11, the shear screws 12, the sealing ring 13, bypass holes 14, lower anchors 15, wedges 16 of the lower anchors, sealing sleeve 17, wedges 18 of the upper anchors, upper anchors 19, shear screws 20, core 21, keyway 22, guide sleeve 23 and shear screws 24. The figures also show cylindrical base 25 and insert 26, providing the passage of the process fluid in direct and in the opposite directions, the spool 27 located inside the insert 26, two rows of technological holes 28 and 29, alluvial windows 30, technological holes 31, shear screws 32, pipe 33 with hooks fixed on its inner surface 34, the alluvial pipe 35, which is designed to create together with the overflow 1 and inlet 3 nodes of two separate channels 36 and 37 in order to organize the cross flow of the pumped process fluid. In addition, Figs. 4 and 6 show an arrangement of underground equipment, including a shoe 38, a check valve 39, an annular valve 40, a sump pipe 41, working filters 42, superfilter pipes 43 and a column disconnector 44, as well as washing pipes 45 and working pipes 46. In FIG. 5, numerals 47 and 48 indicate, respectively, an annular space located above the location of the sealing unit 3, and an annular space located below the location of the sealing unit 3. 6, reference numeral 49 shows the annular space between the inner surface of the sump pipe 41 and the outer surface of the flushing tubes 45. In FIGS. 1 and 2, flushing windows are shown at 50.

Пакер для создания гравийного фильтра состоит из перепускного узла 1, узла 2 герметизации, намывного узла 3. На фигурах 1-6 также показан ловитель 4. Между тем, совместно функционирующие перепускной узел 1, узел 2 герметизации и намывной узел 3 представляют собой кроссовер, который позволяет осуществить разделение потоков рабочей жидкости с целью организации прямой схемы намыва гравия в кольцевое пространство за скважинными фильтрами.The packer for creating a gravel filter consists of a bypass unit 1, a sealing unit 2, an alluvial unit 3. Figures 1-6 also show a catcher 4. Meanwhile, a jointly functioning bypass unit 1, a sealing unit 2 and an alluvial unit 3 are a crossover, which allows the separation of the flow of working fluid with the aim of organizing a direct scheme of washing gravel into the annular space behind the well filters.

Перепускной узел 1 предназначен для сообщения трубного и затрубного пространств скважины выше узла 2 герметизации. Это способствует организации перекрестного потока рабочей жидкости, а также для опрессовки узла 2 герметизации.The bypass node 1 is designed to communicate the pipe and annular spaces of the well above the sealing unit 2. This helps to organize a cross flow of the working fluid, as well as for crimping the sealing unit 2.

Перепускной узел 1 включает в себя муфту 5, уплотнительные кольца 6, 7 и 13, ниппель 10, втулку 11.The bypass assembly 1 includes a sleeve 5, o-rings 6, 7 and 13, a nipple 10, a sleeve 11.

В ниппеле 10 сделаны перепускные отверстия 14, перекрытые подвижной втулкой 11, которая зафиксирована срезными винтами 12. Благодаря разности площадей верхнего и нижнего сечений втулки 11 результирующее усилие на ней при создании избыточного давления в затрубном пространстве 47 скважины направлено вниз. Это приводит к срезу винтов 12, перемещению втулки 11 в ее крайнее нижнее положение и открытию перепускных отверстий 14.Bypass holes 14 are made in the nipple 10, which are blocked by a movable sleeve 11, which is fixed by shear screws 12. Due to the difference in the areas of the upper and lower sections of the sleeve 11, the resulting force on it when the overpressure is created in the annulus 47 of the well is directed downward. This leads to the cutoff of the screws 12, the movement of the sleeve 11 to its lowest position and the opening of the bypass holes 14.

Узел 2 герметизации предназначен для герметичного перекрытия кольцевого пространства между обсадной колонной и фильтровой компоновкой в скважине (см. фиг.4 и 6), а также для предотвращения перемещения пакера во время сооружения гравийного фильтра.The sealing unit 2 is designed to seal the annular space between the casing and the filter assembly in the well (see FIGS. 4 and 6), and also to prevent the packer from moving during the construction of the gravel filter.

Конструкция узла 2 герметизации состоит из следующих элементов: нижних якорей 15, клиньев 16 нижних якорей, уплотнительной манжеты 17, клиньев верхних якорей 18, верхних якорей 19, сердечника 21 и направляющей втулки 23.The design of the sealing unit 2 consists of the following elements: lower anchors 15, wedges 16 of the lower anchors, sealing cuff 17, wedges of the upper anchors 18, upper anchors 19, core 21 and the guide sleeve 23.

Передача крутящего момента на нижнюю часть фильтровой компоновки осуществляется посредством шпоночного соединения 22, состоящего из сердечника 21 и направляющей втулки 23.The torque is transmitted to the lower part of the filter arrangement by means of a key connection 22, consisting of a core 21 and a guide sleeve 23.

Последовательность срабатывания нижних 15 и верхних 19 якорей, а также уплотнительной манжеты 17 обеспечивается срезными винтами 20 и 24 при увеличении осевой нагрузки, которая зависит от давления колонны рабочих труб 46 на пакер для создания гравийного фильтра. При этом последовательно происходит срез винтов 20 и выход нижних якорей 15, затем сжатие уплотнительной манжеты 17, срез винтов 24 и выход верхних якорей 19. Благодаря тому, что нижние якоря 15 выходят первыми и пакер фиксируется на обсадной колонне на нижележащую фильтровую компоновку, передается только начальная осевая нагрузка минимальной величины. Намывной узел 3 состоит из цилиндрического основания 25 и вставки 26, обеспечивающих прохождение технологической жидкости в прямом и обратном направлениях, а также подвески промывочных трубок 45. Золотник 27, входящий в намывной узел 3 и размещенный внутри вставки 26, имеет два ряда технологических отверстий 28 и 29. В исходном положении золотник 27 перекрывает намывные окна 30, а его нижний ряд технологических отверстий 28 совпадает с соответствующими технологическими отверстиями 31 во вставке 26. В исходном положении золотник 27 фиксируется от перемещения срезными винтами 32. После перекрытия проходного отверстия золотника 27 шаром 9 (см. фиг.3), сбрасываемым с устья скважины, и создания избыточного давления заданной величины внутри полости пакера происходит срез винтов 32, перемещение золотника 27 в нижнее положение под действием усилия, возникающего от давления жидкости, передаваемого на шар 9, и открытие намывных окон 30. Одновременно при перемещении золотника 27 происходит открытие верхнего ряда технологических отверстий 29 и закрытие нижнего ряда технологических отверстий 28.The sequence of operation of the lower 15 and upper 19 anchors, as well as the sealing collar 17 is provided by shear screws 20 and 24 with an increase in axial load, which depends on the pressure of the column of working pipes 46 on the packer to create a gravel filter. In this case, the screws 20 are cut off and the lower anchors 15 exit, then the sealing collar 17 is compressed, the screws 24 are cut and the upper anchors 19 exit. Due to the lower anchors 15 coming out first and the packer is fixed on the casing to the underlying filter arrangement, only initial axial load of a minimum value. The washing unit 3 consists of a cylindrical base 25 and an insert 26, providing the passage of the process fluid in the forward and reverse directions, as well as the suspension of the washing tubes 45. The spool 27, which enters the washing unit 3 and is located inside the insert 26, has two rows of technological holes 28 and 29. In the initial position, the spool 27 overlaps the alluvial windows 30, and its lower row of technological holes 28 coincides with the corresponding technological holes 31 in the insert 26. In the initial position, the spool 27 is fixed from by shear screws 32. After blocking the bore of the spool 27 with ball 9 (see FIG. 3), discharged from the wellhead and creating excessive pressure of a predetermined value inside the packer cavity, the screws 32 are cut, the spool 27 is moved to the lower position under the action of force, arising from the pressure of the liquid transmitted to the ball 9, and the opening of the alluvial windows 30. At the same time, when the slide valve 27 is moved, the upper row of technological holes 29 is opened and the lower row of technological holes 28 is closed.

Ловитель 4, показанный на всех фигурах изобретения, предназначен для предотвращения выноса потоком жидкости шара 9 при осуществлении промывки скважины методом обратной циркуляции при удалении излишков гравия.Catcher 4, shown in all figures of the invention, is designed to prevent the ball 9 from being carried out by the fluid flow when flushing the well by the reverse circulation method while removing excess gravel.

Конструкция ловителя 4 состоит из патрубка 33 с закрепленными на его внутренней поверхности крюками 34, которые позволяют шару 9, сбрасываемому с поверхности скважины, беспрепятственно пройти сквозь них в прямом направлении (сверху вниз) и предотвращают его движение с потоком жидкости в обратном направлении.The design of the catcher 4 consists of a nozzle 33 with hooks 34 fixed on its inner surface, which allow the ball 9 discharged from the surface of the well to freely pass through them in the forward direction (from top to bottom) and prevent it from moving with the fluid flow in the opposite direction.

Кроме того, в конструкции пакера для создания гравийного фильтра предусмотрена намывная трубка 35 (см. фиг.1), которая предназначена для создания с совместно функционирующими перепускным 1 и намывным 3 узлами двух раздельных каналов 36 и 37 с целью организации перекрестного потока прокачиваемой технологической жидкости.In addition, in the design of the packer to create a gravel filter, an alluvial pipe 35 is provided (see Fig. 1), which is designed to create two separate channels 36 and 37 with the jointly functioning bypass 1 and alluvial 3 nodes in order to organize a cross flow of the pumped process fluid.

Таким образом, пакер для создания гравийного фильтра включает в себя перепускной узел 1, содержащий, по меньшей мере, ниппель 10 с боковыми отверстиями 14, перекрытыми втулкой 11, перемещающейся вдоль ниппеля, расположенный ниже перепускного узла 1 узел герметизации 2, включающий, по меньшей мере, уплотняющую манжету 17 со средствами заякоривания, выполненными с возможностью закрепления на обсадной колонне, сердечник 21, охватывающий уплотняющую манжету и расположенный внутри направляющей втулки 23, причем сердечник 21 и направляющая втулка 23 выполнены с возможностью сжатия уплотнительной манжеты 17 при их смещении друг относительно друга, и установленный ниже узла 2 герметизации намывной узел 3, содержащий, по меньшей мере, золотник 27, расположенный внутри цилиндрического основания 25, при этом пакер имеет намывную трубку 35, опирающуюся торцом на торец корпуса золотника 27 намывного узла 3 и проходящую внутри сердечника 21 узла герметизации 2 и внутри ниппеля 10 перепускного узла 1 с возможностью образования сквозного проходного канала внутри пакера, а намывной узел дополнительно содержит вставку 26 с намывными окнами, расположенную между наружной поверхностью корпуса золотника 27 и внутренней поверхностью цилиндрического основания 25, имеющего намывные окна, на боковой поверхности корпуса золотника 27 выполнены два ряда технологических отверстий 28 и 29, причем технологические отверстия одного из рядов расположены напротив технологических отверстий, выполненных во вставке 26, жестко скрепленной с цилиндрическим основанием 25, намывные окна 50 которого расположены напротив намывных окон вставки 30, при этом с одной стороны вставка 26 охватывает торцевую часть намывной трубки 35, а с другой стороны в ней выполнено сквозное отверстие, диаметр которого меньше диаметра намывной трубки 35, причем сквозное отверстие выполнено с возможностью установки в нем промывочных трубок 45, используемых в сборке компоновки подземного оборудования для создания гравийного фильтра.Thus, the packer for creating a gravel filter includes a bypass assembly 1, comprising at least a nipple 10 with side openings 14 overlapped by a sleeve 11 moving along the nipple located below the bypass assembly 1, a sealing assembly 2, including at least a sealing sleeve 17 with anchoring means adapted to be mounted on the casing, a core 21 covering the sealing sleeve and located inside the guide sleeve 23, wherein the core 21 and the guide sleeve 23 are are filled with the possibility of compression of the sealing collar 17 when they are displaced relative to each other, and an installation unit 3 installed below the sealing unit 2 containing at least a spool 27 located inside the cylindrical base 25, while the packer has an alluvial tube 35 supported by the end face the end face of the valve body 27 of the alluvial unit 3 and passing inside the core 21 of the sealing unit 2 and inside the nipple 10 of the bypass unit 1 with the possibility of forming a through passage channel inside the packer, and the alluvial unit additionally contains neighbors an insert 26 with alluvial windows located between the outer surface of the valve body 27 and the inner surface of the cylindrical base 25 having alluvial windows, on the side surface of the valve body 27 there are two rows of technological holes 28 and 29, and the technological holes of one of the rows are opposite the technological holes made in the insert 26, rigidly fastened to the cylindrical base 25, the washing windows 50 of which are located opposite the washing windows of the insert 30, while on one side the insert 26 covers the end part of the alluvial tube 35, and on the other hand there is a through hole, the diameter of which is smaller than the diameter of the alluvial tube 35, and the through hole is configured to install washing tubes 45 therein used in the assembly of the layout of underground equipment to create a gravel filter .

Пакер для создания гравийного фильтра функционирует следующим образом.The packer for creating a gravel filter operates as follows.

При сборке компоновки подземного оборудования, включающей (см. фиг.4) башмак 38, обратный клапан 39, кольцевой клапан 40, трубу зумпфа 41, рабочие фильтры 42, надфильтровые трубы 43 и разъединитель 44 колонны, к намывному узлу 3 присоединяются промывочные трубки 45. После этого пакер присоединяется к разъединителю 44 колонны, и компоновка подземного оборудования спускается в скважину до забоя на рабочих трубах 46 (насосно-компрессорных или бурильных).When assembling the layout of underground equipment, including (see Fig. 4) a shoe 38, a check valve 39, an annular valve 40, a sump pipe 41, working filters 42, a filter pipe 43 and a column disconnector 44, washing pipes 45 are connected to the washing unit 3. After that, the packer is connected to the disconnector 44 of the column, and the layout of the underground equipment is lowered into the well to the bottom on the working pipes 46 (tubing or drill).

В исходном состоянии пакера намывные окна 30 (см. фиг.1) и перепускные отверстия 14 находятся в закрытом состоянии, что позволяет производить промывку скважины прямой циркуляцией, что на фиг.4 показано стрелками. При этом после запакерования (посадки) пакера можно осуществлять и опрессовку узла 2 герметизации. После этого осуществляют промывку скважины прямой циркуляцией и замену бурового раствора (технологической жидкости). Буровой раствор закачивают в рабочие трубы 46 (насосно-компрессорные или бурильные), что показано на фиг.4. В этом случае буровой раствор проходит внутри пакера по намывной трубке 35, золотнику 27, промывочным трубкам 45 и через обратный клапан 39 и башмак 38 выходит в затрубное пространство 47 скважины и по нему поднимается на поверхность.In the initial state of the packer, the alluvial windows 30 (see FIG. 1) and the bypass holes 14 are in the closed state, which allows flushing the well with direct circulation, which is shown in FIG. 4 by arrows. In this case, after packing (planting) the packer, it is possible to carry out pressure testing of the sealing unit 2. After that, the well is flushed with direct circulation and the drilling fluid (process fluid) is replaced. The drilling fluid is pumped into the working pipes 46 (tubing or drill), as shown in figure 4. In this case, the drilling fluid passes inside the packer through the alluvial tube 35, spool 27, flushing tubes 45 and through the check valve 39 and shoe 38 enters the annulus 47 of the well and rises to the surface through it.

Для запакерования плавно передают на пакер для создания гравийного фильтра осевую нагрузку, зависящую от веса рабочих труб 46 (см. фиг.1-6). В этот момент последовательно, при увеличении осевой нагрузки, происходит срез винтов 20, выход и заякоривание на обсадной колонне нижних якорей 15, сжатие уплотнительной манжеты 17, срез винтов 24, выход и заякоривание верхних якорей 19.For packing, the axial load, which depends on the weight of the working pipes 46 (see Figs. 1-6), is smoothly transferred to the packer to create a gravel filter. At this moment, successively, with an increase in axial load, there is a shear of screws 20, exit and anchoring on the casing of the lower anchors 15, compression of the sealing collar 17, shear of the screws 24, exit and anchoring of the upper anchors 19.

Для опрессовки узла 2 герметизации в колонну рабочих труб 46 сбрасывают шар 8, который попадает в нижнюю часть вставки 26 и перекрывает проходное отверстие пакера для создания гравийного фильтра. Затем повышают давление в затрубном пространстве 47, которое находится выше, чем местоположение узла герметизации, до заданной величины. Так как проходное отверстие пакера перекрыто шаром 8, а намывные окна 30 и перепускные отверстия 14 находятся в закрытом состоянии, давление в затрубном пространстве падать не должно. Это свидетельствует о герметичности узла 2 герметизации. После этого повышают давление в затрубном пространстве 47 до значения, которое выше давления опрессовки до заданной величины. При этом происходит срез винтов 12 (см. фиг.2), перемещение втулки 11 и открытие перепускных отверстий 14. После этого жидкость из затрубного пространства 47 скважины заходит через перепускные отверстия 14 во внутренний канал пакера 37 и по нему проходит до намывного узла 3, где через технологические отверстия 31 во вставке 26 и отверстия 28 в золотнике 27 попадает во внутреннюю полость золотника 27 и канал 36, являющийся внутренней полостью намывной трубки 35. При этом ход движения жидкости в устройстве показан на фиг.2 стрелками. По каналу 36 жидкость попадает в рабочие трубы 46 и по ним выходит на поверхность скважины. Сигналом об открытии перепускных отверстий 14 служит резкое падение давления жидкости в затрубном пространстве 47 скважины и ее выход на поверхность из рабочих труб 46.To crimp the sealing unit 2, a ball 8 is dropped into the working pipe string 46, which enters the lower part of the insert 26 and closes the bore of the packer to create a gravel filter. Then increase the pressure in the annulus 47, which is higher than the location of the sealing unit, to a predetermined value. Since the bore of the packer is blocked by a ball 8, and the alluvial windows 30 and the bypass holes 14 are in a closed state, the pressure in the annulus should not drop. This indicates the tightness of the sealing unit 2. After that, increase the pressure in the annulus 47 to a value that is higher than the pressure of the crimping to a predetermined value. When this happens, the cutoff of the screws 12 (see figure 2), the movement of the sleeve 11 and the opening of the bypass holes 14. After that, the liquid from the annulus 47 of the well enters through the bypass holes 14 into the inner channel of the packer 37 and passes through it to the alluvial unit 3, where, through the technological holes 31 in the insert 26 and the holes 28 in the spool 27, the channel 36, which is the internal cavity of the sprinkler tube 35, enters the inner cavity of the spool 27. In this case, the course of the fluid in the device is shown in FIG. 2 by arrows. Through channel 36, the fluid enters the working pipes 46 and through them goes to the surface of the well. The signal about the opening of the bypass holes 14 is a sharp drop in fluid pressure in the annulus 47 of the well and its exit to the surface from the working pipes 46.

Далее в колонну рабочих труб 46 сбрасывают шар 9 (см. фиг.3), который садится на золотник 27, перекрывая его проходное сечение. При повышении давления в колонне рабочих труб 46 до заданной величины происходит срез винтов 32, перемещение золотника 27 в его нижнее положение (см. фиг.3, на котором золотник показан в нижнем положении), открытие намывных окон 30 и технологических отверстий 29. Сигналом об открытии отверстий 29 и окон 30 служит резкое падение давления жидкости в колонне рабочих труб 46 и ее выход на поверхность из затрубного пространства 47.Next, the ball 9 is dropped into the column of working pipes 46 (see Fig. 3), which sits on the spool 27, blocking its passage section. When the pressure in the column of working pipes 46 to a predetermined value increases, the screws 32 are cut, the slide valve 27 is moved to its lower position (see Fig. 3, which shows the slide valve in the lower position), the opening of the alluvial windows 30 and the technological holes 29. opening holes 29 and windows 30 is a sharp drop in fluid pressure in the column of working pipes 46 and its exit to the surface from the annulus 47.

Сооружение гравийного массива (части гравийного фильтра) осуществляют методом прямой циркуляции. Ход формирования данного массива показан на фиг.5 стрелками. При этом гравийно-жидкостную смесь закачивают в колонну рабочих труб 46. Дойдя до шара 9, перекрывающего проходное отверстие в пакере для создания гравийного фильтра, гравийно-жидкостная смесь выходит в затрубное пространство 48, находящееся ниже узла 2 герметизации через намывные окна 30 намывного узла 3. Пройдя сквозь щели рабочих фильтров 42, являющихся экраном для гравия, жидкость-носитель (ход ее в устройстве показан на фиг.6 стрелками) по кольцевому пространству 49, образованному внутренней полостью трубы зумпфа 41 и промывочными трубками 45, проходит через кольцевой клапан 40 и по промывочным трубкам 45 поднимается до нижнего шара 8 и, приподнимая его, через технологические отверстия 29, канал 37 выходит в затрубное пространство 47 выше узла 2 герметизации через перепускные отверстия 14 и далее на поверхность, что демонстрируется стрелками на фиг.5.The construction of the gravel massif (parts of the gravel filter) is carried out by direct circulation. The course of formation of this array is shown in figure 5 by arrows. In this case, the gravel-liquid mixture is pumped into the column of working pipes 46. Having reached the ball 9, which closes the passage opening in the packer to create a gravel filter, the gravel-liquid mixture enters the annulus 48 located below the sealing unit 2 through the alluvial windows 30 of the alluvial unit 3 Passing through the slots of the working filters 42, which are a screen for gravel, the carrier fluid (its course in the device is shown in Fig. 6 by arrows) along the annular space 49 formed by the internal cavity of the sump pipe 41 and the flushing tubes 45 passes through the annular valve 40 and rinses through the washing tubes 45 to the lower ball 8 and, lifting it through the technological holes 29, the channel 37 enters the annulus 47 above the sealing unit 2 through the bypass holes 14 and then to the surface, as shown by arrows on figure 5.

Удаление излишков гравия из рабочих труб 46 осуществляется методом обратной циркуляции, что на фиг.3 показано стрелками. Технологическую жидкость подают в затрубное пространство 47, пройдя через перепускные отверстия 14, канал 37, технологические отверстия 29, поднимая верхний шар 9, по каналу 36 жидкость выходит по рабочим трубам 46 на поверхность, вынося частицы гравия. При этом шар 9 удерживается от выноса потоком жидкости на поверхность в ловителе 4.The removal of excess gravel from the working pipes 46 is carried out by the reverse circulation method, which is shown in Fig. 3 by arrows. The process fluid is fed into the annulus 47, passing through the bypass holes 14, channel 37, the process holes 29, raising the upper ball 9, through the channel 36, the liquid exits through working pipes 46 to the surface, taking out gravel particles. In this case, the ball 9 is kept from being carried away by the fluid flow to the surface in the catcher 4.

При необходимости перевод скважины на утяжеленный раствор технологической жидкости производится аналогично, методом обратной циркуляции.If necessary, the well is transferred to a heavier solution of the process fluid in the same way, using the reverse circulation method.

Замена технологического оборудования эксплуатационным производится в заглушенной скважине путем отворота разъединителя колонны 44 и подъема рабочих труб 46 с пакером для создания гравийного фильтра (см. фиг.6).The replacement of technological equipment with operational equipment is carried out in a plugged hole by flipping the disconnector of the column 44 and lifting the working pipes 46 with a packer to create a gravel filter (see Fig. 6).

Спуск компоновки эксплуатационного оборудования, включающей верхнюю часть разъединителя колонны и эксплуатационный циркуляционный клапан, а также при необходимости ингибиторный клапан и клапан-отсекатель, осуществляется на нососно-компрессорных трубах.Launching the layout of production equipment, including the upper part of the column disconnector and the production circulation valve, as well as the inhibitor valve and the shut-off valve, if necessary, is carried out on the nasal compressor tubes.

Использование данного изобретения позволяет повысить надежность устройства за счет удаления излишков гравия по окончанию процесса его намыва при создании гравийного фильтра и снижения сложности конструкции устройства при повышенном уровне унификации его отдельных узлов.The use of this invention allows to increase the reliability of the device by removing excess gravel at the end of the process of washing it when creating a gravel filter and reducing the complexity of the design of the device with an increased level of unification of its individual nodes.

Claims

A packer for creating a gravel filter, comprising a bypass assembly comprising at least a nipple with side openings overlapped by a sleeve moving along the nipple located below the bypass assembly, a sealing assembly comprising at least a sealing sleeve with anchoring means made with the possibility of fixing on the casing, the core covering the sealing sleeve and located inside the guide sleeve, and the core and guide sleeve are made with the possibility of compression cuff when they are displaced relative to each other, and installed on the bottom of the sealing unit, the alluvial unit containing at least a spool located inside the cylindrical base, characterized in that it has an alluvial tube resting on the end face of the body of the spool of the alluvial unit and passing inside the core of the sealing unit and inside the nipple of the bypass unit with the possibility of forming a through passage channel inside the packer, and the alluvial unit further comprises an insert with alluvial windows, located between the outer surface of the spool housing and the inner surface of the cylindrical base having alluvial windows, two rows of technological holes are made on the side surface of the spool body, the technological holes of one of the rows opposite the technological holes made in the insert rigidly bonded to the cylindrical base, the alluvial windows which are located opposite to the washing windows of the insert, while on one side the insert covers the end part of the washing tube, and on the other On the other side, a through hole is made in it, the diameter of which is smaller than the diameter of the washing pipe, and the through hole is made with the possibility of installing washing pipes in it, used in assembling the layout of underground equipment to create a gravel filter.