RU2599397C1 - Устройство для приведения пакера в рабочее положение - Google Patents
Устройство для приведения пакера в рабочее положение Download PDFInfo
- Publication number
- RU2599397C1 RU2599397C1 RU2015143293/03A RU2015143293A RU2599397C1 RU 2599397 C1 RU2599397 C1 RU 2599397C1 RU 2015143293/03 A RU2015143293/03 A RU 2015143293/03A RU 2015143293 A RU2015143293 A RU 2015143293A RU 2599397 C1 RU2599397 C1 RU 2599397C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- cavity
- sleeve
- packer
- possibility
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 6
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011440 grout Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/12—Packers; Plugs
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для изоляции пластов при креплении скважин. Техническим результатом является повышение надежности пакерования скважины. Устройство включает корпус, выполненный с возможностью соединения с колонной труб скважины и имеющий радиальное отверстие, по меньшей мере одно, перекрытое срезным полым штифтом, и продольные пазы на его наружной поверхности ниже радиального отверстия. Снаружи корпуса помещен составной кожух. Он образует с корпусом кольцевую полость. В кольцевой полости и между торцами составного кожуха помещен распределительный клапан с радиальным отверстием. Этот клапан жестко связан с составным кожухом. Распределительный клапан выполнен в виде гильзы с радиальными отверстиями, внутренней кольцевой проточкой и оппозитно установленных на ее концах перепускных уплотнительных элементов одностороннего действия - верхнего и нижнего. Имеется втулка, помещенная в кольцевой полости против распределительного клапана, жестко связанная с корпусом. На верхнем торце втулки помещена проставочная втулка. С ней жестко связан дифференциальный поршень. Его надпоршневое пространство заполнено маслом и имеет возможность увеличения его объема в процессе работы устройства. Одна часть подпоршневого пространства имеет возможность гидравлической связи с пространством за составным кожухом через радиальные отверстия распределительного клапана и его внутреннюю кольцевую проточку. Другая часть подпоршневого пространства имеет возможность гидравлической связи с полостью пакера. 1 ил.
Description
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для изоляции пластов при креплении скважин.
Известно устройство для приведения пакера в рабочее положение, включающее корпус, патрубок с радиальными каналами и манжетой, образующий с корпусом кольцевую полость, в которой размещены втулки, поршень и гидравлический аккумулятор давления с заполненной воздухом эластичной трубой. В процессе продавки цементного раствора обеспечена гидравлическая связь полости обсадной колонны и рабочей полости пакера (SU 560968, 23.07.1977).
Недостатком известного устройства является его сложность, высокая вероятность отказа его узлов в процессе работы, особенно аккумулятора давления, по причине высокой текучести воздуха и повышенной разгерметизации этого узла. Другим недостатком известного устройства является невозможность корректировки давления пакерования в процессе приведения пакера в рабочее положение в конкретных условиях скважины. В результате выбранное заранее давление пакерования оказывается недостаточным.
Известно устройство для приведения пакера в рабочее положение, включающее корпус, связанный с колонной скважины, переводник, поршень и регулятор направления потока, образующий с поршнем и корпусом кольцевую камеру. Известное устройство имеет более простую конструкцию. В качестве рабочего тела для приведение пакера в рабочее положение предусмотрено использование вязкой и высокой плотности рабочей жидкости, используемой при тампонировании скважины, - тампонажного раствора (RU 2116431, 27.07.1998).
Недостатком известного решения является незначительный объем кольцевой камеры для порции тампонажного раствора, поступающего из заколонного пространства, после снятия избыточного давления в колонне. Малый объем кольцевой камеры обусловлен необходимостью обеспечения жесткой связи подвижного внутреннего корпуса и поршня при сохранении максимально допустимого проходного канала устройства для проведения дальнейших работ в скважине. В результате известное устройство не обеспечивает необходимой надежности пакерования с необходимым давлением пакерования.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности пакерования за счет возможности многократной порционной подачи рабочего тела в полость пакера с достижением давления до необходимой величины путем постепенной доводки, а также возможности самонастраивания устройства на реальные условия в скважине.
Необходимый технический результат достигается тем, что устройство для приведения пакера в рабочее положение включает корпус, выполненный с возможностью соединения с колонной труб скважины и имеющий радиальное отверстие, по меньшей мере одно, перекрытое срезным полым штифтом, и продольные пазы на его наружной поверхности ниже радиального отверстия, составной кожух, помещенный снаружи корпуса и образующий с последним кольцевую полость, распределительный клапан, помещенный в кольцевой полости и между торцами составного кожуха, жестко связанный с ним и выполненный в виде гильзы с радиальными отверстиями, внутренней кольцевой проточкой и оппозитно установленных на ее концах перепускных уплотнительных элементов одностороннего действия - верхнего и нижнего, втулку, помещенную в кольцевой полости против распределительного клапана, жестко связанную с корпусом, проставочную втулку, помещенную на верхнем торце втулки, и дифференциальный поршень, связанный с проставочной втулкой срезным штифтом и образующий с корпусом и составным кожухом надпоршневое пространство с возможностью увеличения его объема в процессе работы устройства, гидравлически связанное с полостью срезного штифта и заполненное маслом, и подпоршневое пространство, одна часть которого имеет возможность гидравлической связи с пространством за составным кожухом, а другая часть имеет возможность гидравлической связи с полостью уплотнительного элемента пакера.
Общий вид устройства показан на фиг. 1.
Устройство включает корпус 1 с радиальным отверстием 2, по меньшей мере одним. Корпус 1 выполнен с возможностью соединения с колонной труб скважины. Эта колонна на фиг. 1 условно не показана. В радиальном отверстии 2 установлен срезной полый штифт 3. Ниже радиального отверстия 2 корпус 1 на его наружной поверхности выполнен с продольными пазами 4. Снаружи корпуса 1 помещен составной кожух в виде верхней его части 5 и нижней его части 6 (функцию нижней части кожуха выполняет наружный элемент ствола пакера). Кожух 5-6 образует с корпусом 1 кольцевую полость 7. В этой полости и между торцами составного кожуха 5-6 помещен распределительный клапан, выполненный в виде гильзы 8 с радиальными отверстиями 9, внутренней кольцевой проточкой 10 и оппозитно установленных на ее концах перепускных уплотнительных элементов одностороннего действия - верхнего 11 и нижнего 12. Распределительный клапан - его гильза 8 жестко связана с кожухом 5-6. Против распределительного клапана - его гильзы 8 в кольцевой полости 7 помещена втулка 13. Эта втулка частично перекрывает продольные пазы 4 корпуса 1 и жестко связана с этим корпусом (условно не показано). На верхнем торце втулки помещена проставочная втулка 14. С проставочной втулкой 14 связан дифференциальный поршень 15 срезным штифтом 16. Дифференциальный поршень 15 образует надпоршневое пространство (на фиг. 1 оно совпадает с поз. 7, обозначающей кольцевую полость). Надпоршневое пространство дифференциального поршня 15 гидравлически связано с полостью срезного штифта 3 и заполнено маслом. Дифференциальный поршень 15 образует и подпоршневое пространство. Одна часть его 17 имеет возможность гидравлической связи с пространством за составным кожухом (заколонным пространством) через радиальные отверстия 9 гильзы 8 и внутреннюю кольцевую проточку 10. Другая часть подпоршневого пространства 18 имеет возможность гидравлической связи с полостью пакера через канал 19.
Кроме того, на фиг. 1 показаны наружная кольцевая проточка 20 в зоне радиального отверстия 2 корпуса 1, упорная втулка 21, ствол пакера 22 (включает наружный элемент, выполняющий функцию кожуха 6) и уплотнительные элементы 23.
Устройство работает следующим образом.
Осуществляют гидравлические операции в скважине, в частности тампонирования колонны, например, обсадной с применением цементировочной пробки. При прохождении через устройство цементировочная пробка (на фиг. 1 условно не показана) срезает полый штифт 3. И внутренняя полость устройства, а следовательно, и колонны скважины, с которой связано устройство, сообщается с кольцевой полостью 7. После окончания цементирования и снятия давления в цементировочной головке дифференциальный поршень 15 под действием заколонного давления, передаваемого через радиальные отверстия 9 гильзы 8 распределительного клапана и кольцевую проточку 10, перемещается вверх, вытесняя масло из надпоршневой полости дифференциального поршня 15 внутрь устройства. Тампонажный раствор из заколонного пространства, отгибая оторочку верхнего перепускного уплотнительного элемента одностороннего действия 11, поступает в подпоршневое пространство 17. При повышении давления в обсадной колонне с помощью продавочной жидкости дифференциальный поршень перемещается вниз и тампонажный раствор через продольные пазы 4, отгибая оторочку нижнего перепускного уплотнительного элемента одностороннего действия 12, по каналу 19 поступает в уплотнительный элемент пакера, расширяя его. При снижении давления в цементировочной головке перепускной уплотнительный элемент одностороннего действия 12, воспринимая избыточное давление со стороны уплотнительного элемента пакера, запирается и не дает возможности тампонажному раствору выйти из уплотнительного элемента пакера. Необходимое расширение уплотнительного элемента пакера обеспечено возможностью закачки в него нескольких порций тампонажного раствора из заколонного пространства.
В условиях высоких температур расширяющийся объем масла в надпоршневом пространстве дифференциального поршня 15 и возрастающее в результате этого давление в нем действует на дифференциальный поршень 15. В результате разрушается штифт 16 и дифференциальный поршень 15 перемещается вниз, увеличивая объем надпоршневого пространства с маслом и обеспечивая тем самым возможность самонастраивания устройства на реальные условия в скважине без разрушения устройства.
Claims (1)
- Устройство для приведения пакера в рабочее положение, включающее корпус, выполненный с возможностью соединения с колонной труб скважины и имеющий радиальное отверстие, по меньшей мере одно, перекрытое срезным полым штифтом, и продольные пазы на его наружной поверхности ниже радиального отверстия, составной кожух, помещенный снаружи корпуса и образующий с последним кольцевую полость, распределительный клапан, помещенный в кольцевой полости и между торцами составного кожуха, жестко связанный с ним и выполненный в виде гильзы с радиальными отверстиями, внутренней кольцевой проточкой и оппозитно установленных на ее концах перепускных уплотнительных элементов одностороннего действия - верхнего и нижнего, втулку, помещенную в кольцевой полости против распределительного клапана, жестко связанную с корпусом, проставочную втулку, помещенную на верхнем торце втулки, и дифференциальный поршень, связанный с проставочной втулкой срезным штифтом и образующий с корпусом и составным кожухом надпорпшевое пространство с возможностью увеличения его объема в процессе работы устройства, гидравлически связанное с полостью срезного штифта и заполненное маслом, и подпоршневое пространство, одна часть которого имеет возможность гидравлической связи с пространством за составным кожухом, а другая часть имеет возможность гидравлической связи с полостью уплотнительного элемента пакера.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015143293/03A RU2599397C1 (ru) | 2015-10-12 | 2015-10-12 | Устройство для приведения пакера в рабочее положение |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015143293/03A RU2599397C1 (ru) | 2015-10-12 | 2015-10-12 | Устройство для приведения пакера в рабочее положение |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2599397C1 true RU2599397C1 (ru) | 2016-10-10 |
Family
ID=57127405
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015143293/03A RU2599397C1 (ru) | 2015-10-12 | 2015-10-12 | Устройство для приведения пакера в рабочее положение |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2599397C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4069866A (en) * | 1976-12-15 | 1978-01-24 | Schlumberger Technology Corporation | Pressure apportioning valve apparatus for use with multiple packers |
SU1548407A1 (ru) * | 1987-10-29 | 1990-03-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники | Способ разобщени пластов при креплении скважин и устройство дл его осуществлени |
RU2116431C1 (ru) * | 1996-06-17 | 1998-07-27 | Владимир Иванович Ванифатьев | Устройство для заполнения уплотнительного элемента пакера тампонажным раствором |
RU50591U1 (ru) * | 2005-08-03 | 2006-01-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Устройство для посадки пакера |
RU2424417C1 (ru) * | 2010-03-30 | 2011-07-20 | Валерий Владимирович Попов | Устройство для приведения в действие уплотнительного элемента пакера |
RU2435934C1 (ru) * | 2010-06-03 | 2011-12-10 | Сергей Владимирович Терентьев | Устройство для приведения в действие уплотнительного элемента пакера |
-
2015
- 2015-10-12 RU RU2015143293/03A patent/RU2599397C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4069866A (en) * | 1976-12-15 | 1978-01-24 | Schlumberger Technology Corporation | Pressure apportioning valve apparatus for use with multiple packers |
SU1548407A1 (ru) * | 1987-10-29 | 1990-03-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники | Способ разобщени пластов при креплении скважин и устройство дл его осуществлени |
RU2116431C1 (ru) * | 1996-06-17 | 1998-07-27 | Владимир Иванович Ванифатьев | Устройство для заполнения уплотнительного элемента пакера тампонажным раствором |
RU50591U1 (ru) * | 2005-08-03 | 2006-01-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Устройство для посадки пакера |
RU2424417C1 (ru) * | 2010-03-30 | 2011-07-20 | Валерий Владимирович Попов | Устройство для приведения в действие уплотнительного элемента пакера |
RU2435934C1 (ru) * | 2010-06-03 | 2011-12-10 | Сергей Владимирович Терентьев | Устройство для приведения в действие уплотнительного элемента пакера |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU164722U1 (ru) | Пакер разбуриваемый с посадочным инструментом, спускаемый на кабеле | |
RU2003116852A (ru) | Скважинная установка для одновременно-раздельной и поочередной эксплуатации нескольких пластов одной скважиной | |
RU123064U1 (ru) | Скважинное устройство для осуществления гидроразрыва горных пород | |
RU2599397C1 (ru) | Устройство для приведения пакера в рабочее положение | |
CN106321035B (zh) | 一种全井筒防返吐分层注水管柱 | |
GB2552994B (en) | Downhole pressure intensifier for morphing tubulars | |
RU2560035C1 (ru) | Перепускной клапан | |
RU164825U1 (ru) | Пакер разбуриваемый глухой | |
RU2533514C1 (ru) | Гидромеханический перфоратор | |
RU128896U1 (ru) | Устройство для перевода скважин, в том числе обводненных, на эксплуатацию по двум лифтовым колоннам | |
RU2584428C1 (ru) | Устройство для ступенчатого цементирования обсадных колонн | |
RU2584712C1 (ru) | Пакер | |
RU2533466C1 (ru) | Инструмент для посадки пакера | |
RU2292442C1 (ru) | Интервальное пакерное устройство, гидромеханический пакер и гидравлический пакер репрессионно-депрессионного действия (его варианты) | |
RU2568459C1 (ru) | Устройство для промывки скважины от парафиноотложений | |
RU2547870C1 (ru) | Устройство для разобщения открытого ствола скважины на отдельные участки | |
RU165205U1 (ru) | Пакер заколонный гидромеханический со сбивным клапаном | |
RU2611798C1 (ru) | Пакер разбуриваемый с посадочным инструментом, спускаемый на кабеле | |
RU2605249C1 (ru) | Пакер скважинный набухающий | |
RU2749058C1 (ru) | Гидромеханический ударник | |
RU159111U1 (ru) | Муфта цементировочная | |
CN109751008B (zh) | 管串 | |
RU134574U1 (ru) | Устройство для цементирования хвостовика в скважине | |
RU2648383C1 (ru) | Перепускной клапан | |
RU205980U1 (ru) | Гидравлическое пакерно-якорное устройство с полным проходным каналом для обсадной колонны |