RU2605249C1 - Пакер скважинный набухающий - Google Patents
Пакер скважинный набухающий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2605249C1 RU2605249C1 RU2015148091/03A RU2015148091A RU2605249C1 RU 2605249 C1 RU2605249 C1 RU 2605249C1 RU 2015148091/03 A RU2015148091/03 A RU 2015148091/03A RU 2015148091 A RU2015148091 A RU 2015148091A RU 2605249 C1 RU2605249 C1 RU 2605249C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cuff
- swelling
- packer
- outside
- collar
- Prior art date
Links
- 230000008961 swelling Effects 0.000 title abstract description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 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
- E21B33/129—Packers; Plugs with mechanical slips for hooking into the casing
-
- 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
- E21B33/1208—Packers; Plugs characterised by the construction of the sealing or packing means
- E21B33/1216—Anti-extrusion means, e.g. means to prevent cold flow of rubber packing
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)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к пакерам с разбухающими материалами. Техническим результатом является создание надежной конструкции, исключающей вероятность ослабевания фиксации и прижатия пакера по истечении времени. Пакер скважинный набухающий содержит цилиндрический полый корпус с установленной снаружи разбухающей манжетой, способной увеличиваться в объеме под воздействием по меньшей мере одной предварительной определенной текучей среды, и одним или двумя якорями, выполненными в виде соединенной с корпусом пакера втулки с пластинами, которые снабжены снаружи насечками и выполнены с возможностью охвата снаружи соответствующих концов манжеты после ее набухания с фиксацией при этом относительно стенок скважины. Между втулкой якоря и торцом манжеты установлен конусный толкатель, выполненный с возможностью продольного перемещения относительно корпуса в сторону втулки при набухании манжеты с расширением пластин до прижатия их к стенкам скважины. В толкателе выполнены отверстия, сообщающие пространство у торца манжеты с внутрискважинным пространством. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к пакерам с разбухающими материалами, которые применяются для разобщения затрубного пространства скважины.
Известен пакер (патент на полезную модель RU №108095, МПК E21B 33/12, опубл. Бюл. №25 от 26.05.2011), включающий полый ствол, установленный на стволе уплотнительный элемент из разбухающего в скважинных жидкостях эластомера, выполненный в форме полого цилиндра, один, по крайней мере, концевой участок которого имеет наружную коническую поверхность, упорные кольца, размещенные у концевых участков уплотнительного элемента и жестко связанные со стволом, и противоэкструзионную защиту уплотнительного элемента, выполненную в виде ступенчатой втулки и взаимодействующей с ней кольцевой цилиндрической манжеты из ненабухающей резины, установленных на стволе между упорным кольцом и концевым участком уплотнительного элемента, имеющим наружную коническую поверхность, при этом один из концевых участков манжеты имеет внутреннюю коническую поверхность, взаимодействующую с наружной конической поверхностью концевого участка уплотнительного элемента, а другой размещен во внутренней полости, образованной верхней ступенью втулки и стволом, при этом верхняя ступень выполнена тонкостенной с возможностью деформирования в радиальном направлении.
Недостатком данной конструкции пакера является то, что усилие от набухающей манжеты передается на уплотнительное кольцо, выполненное из эластичного материала, и поэтому не происходит жесткого заякоривания. Кроме того, со временем усилие прижатия будет уменьшаться, так как уплотнительное кольцо изготовлено из аморфного материала, прижатие к стенкам скважины будет ослабевать и пакер будет негерметичным.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является якорь разбухающих пакеров (патент RU №2477365, МПК E21B 33/12, E21B 23/06, опубл. Бюл. №7 от 10.03.2013), содержащий цилиндрический полый корпус с установленными снаружи разбухающей манжетой, способной увеличиваться в объеме под воздействием по меньшей мере одной предварительной определенной текучей среды, и одним или двумя якорями, выполненными в виде соединенных с корпусом пакера пластин, которые снабжены снаружи насечками и выполнены с возможностью охвата снаружи соответствующих концов манжеты после ее набухания с фиксацией при этом относительно стенок скважины.
Недостатки данной конструкции пакера:
- прижатие якорей к стенкам скважины происходит напрямую от разбухающей манжеты, т.е. давление передается на каждую пластину в отдельности, вследствие чего прижатие может происходить неравномерно по периметру;
- по мере прижатия пластин якоря к стенкам скважины между ними образуются зазоры, в которые может затекать разбухающая манжета и деформироваться, в результате чего не будет достаточной герметизации и прижатия к стенкам скважины;
- разбухающая манжета является аморфным материалом и со временем усилие прижатия якоря к стенке скважины будет ослабевать, и пакер будет негерметичным.
Технической задачей предлагаемого пакера скважинного набухающего является создание надежной конструкции, позволяющей надежно заякорить пакер в скважине, получить максимальное прижатие набухающего элемента, а также исключить вероятность ослабевания фиксации и прижатия пакера по истечении времени.
Техническая задача решается пакером скважинным набухающим, содержащим цилиндрический полый корпус с установленными снаружи разбухающей манжетой, способной увеличиваться в объеме под воздействием по меньшей мере одной предварительной определенной текучей среды, и одним или двумя якорями, выполненными в виде соединенной с корпусом пакера втулки с пластинами, которые снабжены снаружи насечками и выполнены с возможностью охвата снаружи соответствующих концов манжеты после ее набухания с фиксацией при этом относительно стенок скважины.
Новым является то, что между втулкой якоря и торцом манжеты установлен конусный толкатель, выполненный с возможностью продольного перемещения относительно корпуса в сторону втулки при набухании манжеты с расширением пластин до прижатия их к стенкам скважины, при этом в толкателе выполнены отверстия, сообщающие пространство у торца манжеты с внутрискважинным пространством.
Кроме этого манжета выполнена сборной, состоящей из верхней и нижней частей, между которыми установлен упор, зафиксированный относительно корпуса.
На фиг. 1 изображен пакер в транспортном положении с частичным осевым разрезом.
На фиг. 2 изображен якорный узел пакера в транспортном положении.
На фиг. 3 изображен якорный узел в рабочем состоянии после разбухания манжеты и фиксации к стенкам скважины.
Пакер скважинный набухающий состоит из цилиндрического полого корпуса 1 (фиг. 1, 2, 3) с установленной снаружи разбухающей манжетой 2, способной увеличиваться в объеме под воздействием по меньшей мере одной предварительной определенной текучей среды (на фиг. не показана), и одним или двумя якорями 3, выполненными в виде жестко соединенной с корпусом пакера втулки 4 с пластинами 5, которые снабжены снаружи насечками 6 (фиг. 2, 3) и выполнены с возможностью охвата снаружи соответствующих концов манжеты 2 после ее набухания, с фиксацией при этом относительно стенок скважины 7. Между втулкой 4 якоря 3 и торцом манжеты 2 установлен конусный толкатель 8, выполненный с возможностью продольного перемещения относительно корпуса 1 в сторону втулки 3 при набухании манжеты 2 с расширением пластин 5 до прижатия их к стенками скважины 7.
Манжета 2 выполнена сборной, состоящей из верхней и нижней частей, между которыми установлен упор 9, зафиксированный относительно корпуса 1. Кроме этого в толкателе 8 могут быть выполнены отверстия 10, сообщающие пространство у торца манжеты 2 с внутрискважинным пространством 11.
Устройство работает следующим образом.
Пакер в составе обсадной колонны спускают в заданный интервал скважины, где необходимо разобщить пласт. Через определенное время под воздействием внутрискважинной жидкости (вода или нефть) манжета 2, установленная снаружи полого корпуса 1, начинает увеличиваться в объеме. Сначала манжета 2 (фиг. 1, 2) увеличивается в объеме в радиальном направлении, затем, прижавшись к стенкам скважины 7, начинает увеличиваться в осевом направлении, смещая при этом конусный толкатель 8 в сторону якоря 3. Смещаясь, конусный толкатель 8 скользит по ответной конусной поверхности пластин 5, жестко закрепленных по периметру на втулке 4 якоря 3, и плотно прижимает их к стенкам скважины 7 (см. фиг. 3). Чем дольше пакер находится в скважине, тем сильнее происходит заякоривание его относительно стенок скважины 7. Для исключения неравномерного прижатия манжеты 2 при большой длине (более 3 м) на корпусе 1 может быть установлен упор 9. Для того чтобы манжета 2 (толщиной более 5 мм) была сообщена с внутрискважинным пространством 11 и постоянно подпитывалась жидкостью, в конусном толкателе 8 могут быть выполнены отверстия 10. Насечки 6, которыми снабжены пластины 5, создают дополнительную нагрузку и увеличивают усилие страгивания пакера, т.е. пакер на страгивание удерживает не только манжета 2, но и насечки 6 пластин 5 якоря 4. Конусный толкатель 8 держит пластины 5 в прижатом состоянии, даже если усилие давления манжеты 2 ослабевает, так как на конусный толкатель 8 нет внешнего воздействия с обратной стороны.
Предлагаемая конструкция пакера скважинного набухающего позволяет надежно разобщить пласт за счет максимального прижатия набухающего элемента, а также исключить вероятность ослабевания фиксации и прижатия пакера по истечении времени.
Claims (2)
1. Пакер скважинный набухающий, содержащий цилиндрический полый корпус с установленной снаружи разбухающей манжетой, способной увеличиваться в объеме под воздействием по меньшей мере одной предварительной определенной текучей среды, и одним или двумя якорями, выполненными в виде соединенной с корпусом пакера втулки с пластинами, которые снабжены снаружи насечками и выполнены с возможностью охвата снаружи соответствующих концов манжеты после ее набухания с фиксацией при этом относительно стенок скважины, отличающийся тем, что между втулкой якоря и торцом манжеты установлен конусный толкатель, выполненный с возможностью продольного перемещения относительно корпуса в сторону втулки при набухании манжеты с расширением пластин до прижатия их к стенкам скважины, при этом в толкателе выполнены отверстия, сообщающие пространство у торца манжеты с внутрискважинным пространством.
2. Пакер скважинный набухающий по п. 1, отличающийся тем, что манжета выполнена сборной, состоящей из верхней и нижней частей, между которыми установлен упор, зафиксированный относительно корпуса.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015148091/03A RU2605249C1 (ru) | 2015-11-09 | 2015-11-09 | Пакер скважинный набухающий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015148091/03A RU2605249C1 (ru) | 2015-11-09 | 2015-11-09 | Пакер скважинный набухающий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2605249C1 true RU2605249C1 (ru) | 2016-12-20 |
Family
ID=58697378
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015148091/03A RU2605249C1 (ru) | 2015-11-09 | 2015-11-09 | Пакер скважинный набухающий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2605249C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU182236U1 (ru) * | 2018-01-09 | 2018-08-09 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" | Набухающий уплотнитель в пакере со шлипсовым механизмом |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU613081A1 (ru) * | 1975-06-05 | 1978-06-30 | Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Интервальный пакер |
RU11260U1 (ru) * | 1999-03-30 | 1999-09-16 | Открытое акционерное общество "Опытный завод "ЭЛЕКТРОН" | Пакер для разобщения межтрубного пространства |
RU2304694C2 (ru) * | 2005-08-18 | 2007-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Нефтепромтехнологии" | Разбуриваемый пакер |
US20110297368A1 (en) * | 2010-06-07 | 2011-12-08 | Weatherford/Lamb, Inc. | Swellable Packer Slip Mechanism |
RU2477365C1 (ru) * | 2010-07-23 | 2013-03-10 | Везерфорд/Лэм, Инк. | Якоря разбухающих пакеров |
US20140182862A1 (en) * | 2010-02-01 | 2014-07-03 | Weatherford/Lamb, Inc. | Downhole Tool Having Setting Valve for Packing Element |
-
2015
- 2015-11-09 RU RU2015148091/03A patent/RU2605249C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU613081A1 (ru) * | 1975-06-05 | 1978-06-30 | Печорский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности | Интервальный пакер |
RU11260U1 (ru) * | 1999-03-30 | 1999-09-16 | Открытое акционерное общество "Опытный завод "ЭЛЕКТРОН" | Пакер для разобщения межтрубного пространства |
RU2304694C2 (ru) * | 2005-08-18 | 2007-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Нефтепромтехнологии" | Разбуриваемый пакер |
US20140182862A1 (en) * | 2010-02-01 | 2014-07-03 | Weatherford/Lamb, Inc. | Downhole Tool Having Setting Valve for Packing Element |
US20110297368A1 (en) * | 2010-06-07 | 2011-12-08 | Weatherford/Lamb, Inc. | Swellable Packer Slip Mechanism |
RU2477365C1 (ru) * | 2010-07-23 | 2013-03-10 | Везерфорд/Лэм, Инк. | Якоря разбухающих пакеров |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU182236U1 (ru) * | 2018-01-09 | 2018-08-09 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" | Набухающий уплотнитель в пакере со шлипсовым механизмом |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8087459B2 (en) | Packer providing multiple seals and having swellable element isolatable from the wellbore | |
DK179865B1 (en) | ANNULAR BARRIER AND ANNULAR BARRIER SYSTEM AND METHOD | |
RU2477365C1 (ru) | Якоря разбухающих пакеров | |
RU182236U1 (ru) | Набухающий уплотнитель в пакере со шлипсовым механизмом | |
RU2441140C2 (ru) | Устройство для спуска подвески и цементирования колонны хвостовика в скважине | |
AU2013241857B2 (en) | An annular barrier having a flexible connection | |
RU2014140984A (ru) | Затрубный барьер с уплотнением | |
US9752419B2 (en) | Morphing tubulars | |
RU2477366C1 (ru) | Скважинный инструмент, устройство для установки в скважинный инструмент и способ сборки скважинного инструмента | |
CN107002476B (zh) | 温度启用的区域分隔封隔器装置 | |
US7971640B2 (en) | Method and device for setting a bottom packer | |
US8443907B2 (en) | Apparatus and method for sealing portions of a wellbore | |
US8973667B2 (en) | Packing element with full mechanical circumferential support | |
RU173491U1 (ru) | Уплотнительный узел пакера | |
NO343936B1 (no) | Brønnverktøy og en fremgangsmåte med forsterket tetningselementsammenstilling | |
RU2605249C1 (ru) | Пакер скважинный набухающий | |
RU2605242C1 (ru) | Пакер скважинный набухающий | |
RU153332U1 (ru) | Уплотнительный узел пакера | |
EP2133509A1 (en) | Open hole packer and seal | |
RU2386011C1 (ru) | Гидромеханический пакер | |
NO20110769A1 (no) | Pakning for tetning mot en bronnvegg | |
RU96164U1 (ru) | Уплотнительный узел пакера | |
US9194213B2 (en) | Packer | |
RU143091U1 (ru) | Устройство для гидроразрыва горных пород | |
RU2686135C1 (ru) | Пакер скважинный |