RU2592592C1 - Device for isolation of formation in well - Google Patents
Device for isolation of formation in well Download PDFInfo
- Publication number
- RU2592592C1 RU2592592C1 RU2015121545/03A RU2015121545A RU2592592C1 RU 2592592 C1 RU2592592 C1 RU 2592592C1 RU 2015121545/03 A RU2015121545/03 A RU 2015121545/03A RU 2015121545 A RU2015121545 A RU 2015121545A RU 2592592 C1 RU2592592 C1 RU 2592592C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- sleeve
- radial hole
- casing
- differential
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для изоляции пласта, по меньшей мере одного, в скважине как при ее креплении с применением операции цементирования обсадной колонны так и в виде отдельной независимой изоляционной операции, необходимой при реализации множества операций в скважине, когда необходимо, например, изолировать проявляющий или поглощающий пласт, которые могут привести к осложнениям в скважине.The invention relates to the oil and gas industry and can be used to isolate at least one formation in a well, both when it is fastened using the casing cementing operation and as a separate independent insulation operation, necessary for the implementation of many operations in the well, when it is necessary, for example, to isolate the developing or absorbing formation, which can lead to complications in the well.
Известно устройство для изоляции пласта в скважине, включающее полый корпус с радиальным отверстием, перекрытым полым срезным штифтом, пакер гидравлического действия с уплотнительным элементом, связанный с корпусом, втулку, установленную на корпусе и образующую с ним кольцевую полость, в которой помещена подпружиненная рабочая втулка, переключатель положения устройства с фигурным пазом и пальцем, жестко связанным одним концом с корпусом и размещенным другим концом в фигурном пазе (RU 2182957, 04.10.2001).A device for isolating a formation in a well is known, including a hollow body with a radial hole covered by a hollow shear pin, a hydraulic packer with a sealing element associated with the body, a sleeve mounted on the body and forming an annular cavity with a spring-loaded working sleeve therein, a device position switch with a figured groove and a finger rigidly connected at one end to the body and placed at the other end in a figured groove (RU 2182957, 10/04/2001).
Недостатком известного устройства является сложность его изготовления, а также малая пропускная способность, обусловленная необходимостью заполнения полости уплотнительного элемента через отверстие узла полого разрушаемого штифта ограниченного сечения, что ведет к созданию больших гидравлических сопротивлений и ограничивает возможности надежного пакерования. Кроме того, возможность непроизвольного - случайного нарушения герметичности этого узла в процессе операций в скважине, в том числе цементирования, может привести к преждевременному срабатыванию пакера - по существу к аварийной ситуации.A disadvantage of the known device is the complexity of its manufacture, as well as low throughput, due to the need to fill the cavity of the sealing element through the hole of the node of the hollow destructible pin of limited cross section, which leads to the creation of large hydraulic resistances and limits the possibility of reliable packing. In addition, the possibility of involuntary - accidental violation of the tightness of this unit during operations in the well, including cementing, can lead to premature operation of the packer - essentially an emergency.
Техническим результатом изобретения является упрощение устройства, повышение надежности его работы и улучшение эксплуатационных характеристик.The technical result of the invention is to simplify the device, increase the reliability of its operation and improve operational characteristics.
Необходимый технический результат достигается тем, что устройство для изоляции пласта в скважине включает корпус с верхним радиальным отверстием, по меньшей мере одним, перекрытым полым срезным штифтом, нижним радиальным отверстием, по меньшей мере одним, перекрытым обратным клапаном, кожух с радиальным отверстием, по меньшей мере одним, помещенный снаружи корпуса и образующий с последним кольцевую камеру, в верхней части которой против радиального отверстия кожуха помещена подпружиненная ступенчатая втулка, в нижней части упомянутой камеры против нижнего радиального отверстия корпуса помещена дифференциальная втулка, на верхнем торце которой свободно помещен кольцевой толкатель, пакер с уплотнительным элементом, помещенный в нижней части корпуса, при этом наружная поверхность корпуса образует с внутренними поверхностями ступенчатой втулки и дифференциальной втулки по два кольцевых кармана - верхних и нижних, в первых из которых помещены фиксаторы с упорными фиксирующие лепестками, каждый из которых имеет возможность перезарядки - перемещения в нижний кольцевой карман при работе устройства, причем фиксатор для ступенчатой втулки выполнен с возможностью взаимодействия его нижнего торца с верхним торцом кольцевого толкателя для обеспечения осевого механического перемещения дифференциальной втулки, открытия последней нижнего радиального отверстия корпуса и сообщения внутренней полости корпуса с полостью пакера.The required technical result is achieved in that the device for isolating the formation in the well includes a housing with an upper radial hole, at least one, blocked by a hollow shear pin, a lower radial hole, at least one, blocked by a check valve, a casing with a radial hole, at least at least one, placed outside the housing and forming with the latter an annular chamber, in the upper part of which, against the radial opening of the casing, a spring-loaded stepped sleeve is placed, in the lower part of the aforementioned a differential sleeve is placed against the lower radial hole of the housing, on the upper end of which an annular pusher is freely placed, a packer with a sealing element placed in the lower part of the housing, while the outer surface of the housing forms two ring pockets - upper rings, with the inner surfaces of the stepped sleeve and differential sleeve and lower ones, in the first of which latches with persistent locking petals are placed, each of which has the possibility of recharging - moving to the lower annular Arman operation of the device, wherein the retainer for the stepped bushing is configured to engage its lower end with the upper end of the annular pusher to provide an axial mechanical movement differential sleeve, the lower opening of the last radial holes housing posts and the inner cavity of the housing with the cavity of the packer.
Сущность изобретения.SUMMARY OF THE INVENTION
Устройство по изобретению предусматривает возможность эффективной и безопасной работы за счет использования двух систем радиальных отверстий. Через верхнее радиальное отверстие, по меньшей мере одно, перекрытое полым срезным штифтом, предусмотрено приведение устройства в готовность к работе его узлов. Через нижнее радиальное отверстие, по меньшей мере одно, перекрытое обратным клапаном, предусмотрено приведение пакера в его рабочее положение. При этом двойная система защиты в виде жесткой и надежной фиксации ступенчатой и дифференциальной втулок исключает возможность преждевременного срабатывания пакера при случайном разрушении полого срезного штифта. Более того, отверстие полого срезного штифта имеет ограниченные гидравлические пропускные возможности по причине неизбежного нахождения в нем остатков фрагментов разрушения. Пропустить через это отверстие необходимый объем жидкости в заданное время для обеспечения надежного пакерования не всегда представляется возможным. С использованием же для этого свободного нижнего радиального отверстия для прямого гидравлического сообщения полости корпуса с полостью уплотнительного элемента пакера обеспечена возможность создания в ней безынерционного регламентированного давления пакерования. При этом предусмотрена надежная система работы ступенчатой втулки за счет использования не только пружины, но и гидростатического давления в скважине. Предусмотрена также оригинальная система механического осевого перемещения дифференциальной втулки с помощью вышерасположенного фиксатора ступенчатой втулки, выполненного с упорными фиксирующих лепестками в верхней части и хвостовиком в нижней части. Устройство в целом выполнено с повышенной надежностью его работы при своевременном срабатывании пакера.The device according to the invention provides the possibility of efficient and safe operation through the use of two systems of radial holes. Through the upper radial hole, at least one, blocked by a hollow shear pin, it is provided to bring the device ready for operation of its nodes. Through the lower radial hole, at least one, blocked by a check valve, provides the packer in its working position. At the same time, a double protection system in the form of a rigid and reliable fixation of the stepped and differential bushings eliminates the possibility of premature operation of the packer in case of accidental destruction of the hollow shear pin. Moreover, the hole of the hollow shear pin has limited hydraulic throughput due to the inevitable presence of fragments of fracture fragments. It is not always possible to pass the required volume of liquid through this hole at a predetermined time to ensure reliable packing. Using for this purpose a free lower radial hole for direct hydraulic communication of the body cavity with the cavity of the packer sealing element, it is possible to create an inertia-free regulated packing pressure in it. At the same time, a reliable system for the operation of the stepped sleeve is provided due to the use of not only a spring, but also hydrostatic pressure in the well. An original system of mechanical axial movement of the differential sleeve is also provided with the help of an upstream clamp of the step sleeve made with persistent locking petals in the upper part and a shank in the lower part. The device as a whole is made with increased reliability of its operation with the timely operation of the packer.
На чертеже изображено устройство в доходном транспортном положении.The drawing shows the device in a profitable transport position.
Устройство для изоляции пласта в скважине включает корпус 1 с верхним радиальным отверстием 2, по меньшей мере одним. Верхнее радиальное отверстие 1 перекрыто полым срезным штифтом 3 (далее полый штифт 3). Корпус 1 имеет также нижнее радиальное отверстие 4, по меньшей мере одно. Нижнее радиальное отверстие 4 перекрыто обратным клапаном 5. Этот обратный клапан может быть выполнен шаровым или, например, как показано на фиг. 1 - в виде манжеты. Снаружи корпуса 1 помещен кожух 6, который выполнен с радиальным отверстием 7, по меньшей мере одним. Кожух 6 образует с корпусом 1 кольцевую камеру 8. В верхней части кольцевой камеры 8 против радиального отверстия 7 кожуха 6 помещена подпружиненная ступенчатая втулка 9 (далее ступенчатая втулка 9). В нижней части кольцевой камеры 8 против нижнего радиального отверстия 4 корпуса 1 помещена дифференциальная втулка 10. На верхнем торце дифференциальнй втулки 9 свободно помещен кольцевой толкатель 11. В нижней части корпуса 1 помещен пакер с уплотнительным элементом (на фиг. 1 условно не показаны). Наружная поверхность корпуса 1 образует с внутренней поверхностью ступенчатой втулки 9 верхний кольцевой карман. Этот карман образован наружной кольцевой канавкой 12 корпуса 1 и совмещенной с ней внутренней кольцевой канавкой 13 ступенчатой втулки 9. В упомянутый верхний кольцевой карман помещен фиксатор 14 ступенчатой втулки 9, по меньшей мере один, его верхней частью с упорными лепестками (нижняя часть этого фиксатора выполнена с упорным хвостовиком необходимой длины и прочности). Кроме того, наружная поверхность корпуса 1 образует с внутренней поверхностью ступенчатой втулки 9 нижний кольцевой карман. Нижний кольцевой карман образован наружной кольцевой канавкой 15 корпуса 1 и совмещенной с ней внутренней кольцевой канавкой 16 (на фиг. 1 показана условно) ступенчатой втулки 9. Аналогичным образом наружная поверхность корпуса 1 образует с внутренней поверхностью дифференциальной втулки 10 верхний кольцевой карман, образованный наружной кольцевой канавкой 17 корпуса 1 и совмещенной с ней внутренней кольцевой канавкой 18 дифференциальной втулки 10. В упомянутый верхний кольцевой карман против дифференциальной втулки 10 помещен фиксатор 19 дифференциальной втулки, по меньшей мере один, его частью в виде упорных лепестков. Нижняя часть этого фиксатора тоже может иметь хвостовик, но его характеристики могут быть обусловлены только собственной функцией этого фиксатора. Кроме того, наружная поверхность корпуса 1 образует с внутренней поверхностью дифференциальной втулки 10 нижний кольцевой карман, образованный наружной кольцевой канавкой 20 корпуса 1 и совмещенной с ней внутренней кольцевой канавкой 21 дифференциальной втулки 10. Каждый из упомянутых фиксаторов 14, 19 имеет возможность перезарядки - перемещения из соответствующего верхнего кольцевого кармана в соответствующий нижний кольцевой карман в процессе работы устройства. Фиксатор 14 ступенчатой втулки 9 выполнен с возможностью взаимодействия его нижнего торца - его хвостовой части (хвостовика) с верхним торцом кольцевого толкателя 11 для обеспечения осевого механического перемещения дифференциальной втулки 10, открытия последней нижнего радиального отверстия 4 корпуса 1 и сообщения внутренней полости корпуса с полостью пакера. Кроме того, корпус 1 выполнен с упором 22 для посадки ступенчатой втулки 9 при работе устройства. Ступенчатая втулка 9 подпружинена с помощью пружины 23, помещенной нижней частью в проставочной втулке 24. Кожух 6 против верхней части дифференциальной втулки 10 выполнен с технологическим отверстием 25. Сама дифференциальная втулка 10 зафиксирована на кожухе 6 с помощью срезного штифта 26, по меньшей мере одного, и выполнена по ее внутренней поверхности против нижнего радиального отверстия 4 с кольцевой проточкой 27. Корпус 1 в зоне его нижнего радиального отверстия 4 выполнен с кольцевой проточкой 28, а под его нижним радиальным отверстием 4 - с продольными пазами 29, против которых в кольцевой камере 8 помещена перепускная втулка 30, ниже которой на фиг. 1 показан фрагмент пакера 31. Необходимая герметичность устройства обеспечена уплотнительными кольцами 32. Для подсоединения устройства к обсадной колонне предназначен переводник 33.The device for isolating the formation in the well includes a
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
После спуска обсадной колонны с устройством в скважину и закачки в нее расчетного объема тампонажного раствора в колонну пускают разделительную пробку (на фиг. не показана), которая, срезая полый штифт 3, перемещается вниз по обсадной колонне до посадки на "стоп"-кольцо (не показано). Через разрушенный полый штифт 3 жидкость из полости обсадной колонны под действием избыточного давления поступает в кольцевую камеру 8, перемещая при этом ступенчатую втулку 9 с ее фиксатором 14, оснащенным упорными лепестками, до упора 22 корпуса 1. При этом происходит сжатие пружины 23 и перемещение упорных лепестков фиксатора 14 из верхнего кармана, образованного кольцевыми канавками 12, 13, в нижний карман, образованный кольцевыми канавками 15, 16. После окончания процесса цементирования и сброса давления в обсадной колонне - полости корпуса 1, ступенчатая втулка 9, под действием пружины 23 и давления столба тампонажного раствора в затрубном пространстве обсадной колонны, передаваемого через радиальное отверстие 7 кожуха 6, возвращается в исходное положение, а упорные лепестки фиксатора 14 перемещаются в нижний кольцевой карман ступенчатой втулки 9. При повторном повышении давления в обсадной колонне ступенчатая втулка 9 с фиксатором 14, сжимая пружину 23, перемещается вниз, при этом нижняя торцевая поверхность фиксатора 14 (его хвостовик) взаимодействует с верхним торцом кольцевого толкателя 11, срезая штифт 26, перемещает дифференциальную втулку 10 до упора в перепускную втулку 30. После перемещения вниз дифференциальной втулки 10 упорные лепестки фиксатора 19 из верхнего кармана кольцевых канавок 17, 18 перемещаются в нижний карман кольцевых канавок 20, 21, а жидкость из обсадной колонны через радиальные отверстия 4 корпуса 1, эластичную манжету 11, кольцевую проточку 27 и сообщенные с ней продольные пазы 29 поступает в уплотнительный элемент пакера 31, приводя его в рабочее положение. После сброса давления в обсадной колонне - корпусе 1 дифференциальная втулка 10 под действием избыточного давления в уплотнительном элементе пакера возвращается в исходное положение, а упорные лепестки фиксатора 19 из верхнего кольцевого кармана дифференциальной втулки 10, который образован наружной кольцевой канавкой 17 корпуса 1 и совмещенной с ней внутренней кольцевой канавкой 18 дифференциальной втулки 10, перемещаются в нижний кольцевой карман дифференциальной втулки 10, который образован наружной кольцевой канавкой 20 корпуса 1 и совмещенной с ней внутренней кольцевой канавкой 21 дифференциальной втулки 10. При таком положении фиксатора 19 исключается повторное перемещение дифференциальной втулки 10.After the casing string with the device is lowered into the well and the calculated volume of grouting fluid is injected into it, a separation plug is inserted into the casing (not shown in Fig.), Which cuts the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015121545/03A RU2592592C1 (en) | 2015-06-05 | 2015-06-05 | Device for isolation of formation in well |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015121545/03A RU2592592C1 (en) | 2015-06-05 | 2015-06-05 | Device for isolation of formation in well |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2592592C1 true RU2592592C1 (en) | 2016-07-27 |
Family
ID=56556951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015121545/03A RU2592592C1 (en) | 2015-06-05 | 2015-06-05 | Device for isolation of formation in well |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2592592C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU327316A1 (en) * | Всесоюзный научно исследовательский институт буровой техники | VALVE FOR FILLING A SEALING ELEMENT OF A HYDRAULIC PACKER | ||
SU369245A1 (en) * | 1971-06-21 | 1973-02-08 | VALVE DEVICE FOR HYDRAULIC | |
RU2182957C1 (en) * | 2001-10-04 | 2002-05-27 | Терентьев Сергей Владимирович | Device for isolation of formations in well |
CN102071900A (en) * | 2010-11-23 | 2011-05-25 | 中国石油天然气股份有限公司 | Custom-pressure expandable naked eye packer |
RU105662U1 (en) * | 2011-02-04 | 2011-06-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Вниибт-Буровой Инструмент" | DEVICE FOR INSULATION OF LAYERS IN A WELL |
RU2480576C1 (en) * | 2011-10-31 | 2013-04-27 | Валерий Владимирович Попов | Device for well cementing |
-
2015
- 2015-06-05 RU RU2015121545/03A patent/RU2592592C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU327316A1 (en) * | Всесоюзный научно исследовательский институт буровой техники | VALVE FOR FILLING A SEALING ELEMENT OF A HYDRAULIC PACKER | ||
SU369245A1 (en) * | 1971-06-21 | 1973-02-08 | VALVE DEVICE FOR HYDRAULIC | |
RU2182957C1 (en) * | 2001-10-04 | 2002-05-27 | Терентьев Сергей Владимирович | Device for isolation of formations in well |
CN102071900A (en) * | 2010-11-23 | 2011-05-25 | 中国石油天然气股份有限公司 | Custom-pressure expandable naked eye packer |
RU105662U1 (en) * | 2011-02-04 | 2011-06-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Вниибт-Буровой Инструмент" | DEVICE FOR INSULATION OF LAYERS IN A WELL |
RU2480576C1 (en) * | 2011-10-31 | 2013-04-27 | Валерий Владимирович Попов | Device for well cementing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10156124B2 (en) | Balanced piston toe sleeve | |
EP3055492B1 (en) | System and method for sealing a wellbore | |
US2251977A (en) | Well cementing apparatus | |
US10087712B2 (en) | Pressure actuated downhole tool | |
RU2443850C1 (en) | Hydraulic packer | |
AU2013371398B2 (en) | Pressure activated down hole systems and methods | |
AU2013302990B2 (en) | Pressure activated down hole systems and methods | |
RU2592914C1 (en) | Device for isolation of formation in well | |
RU2592592C1 (en) | Device for isolation of formation in well | |
RU2415254C1 (en) | Device for setting shank end of casing in well | |
RU2386011C1 (en) | Hydra-mechanical packer | |
US4420044A (en) | Flow control system | |
US2438992A (en) | Well cementing apparatus | |
RU2405912C1 (en) | Drillable packer | |
RU162769U1 (en) | DEVICE FOR INSULATION OF LAYERS IN A WELL | |
RU2592591C1 (en) | Device for cup cementation of well | |
RU174801U1 (en) | DEVICE FOR ACTIVATING A PACKER SEALING ELEMENT | |
RU2435934C1 (en) | Device for actuating packing element of packer | |
RU2730059C1 (en) | Formation isolation device in well | |
RU2449111C2 (en) | Well bed isolation device | |
RU130341U1 (en) | DEVICE FOR INSULATION OF LAYERS IN A WELL | |
CN204283307U (en) | A kind of down-hole operation device under pressure | |
RU2544211C1 (en) | Device for deposits isolation in well | |
CN106703740A (en) | Hydraulic control and inside and outside biaxial compression packer | |
CN104153741A (en) | Control valve system for external casing packer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200606 |