RU2607485C1 - Манжетный разобщитель пластов - Google Patents
Манжетный разобщитель пластов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2607485C1 RU2607485C1 RU2015152332A RU2015152332A RU2607485C1 RU 2607485 C1 RU2607485 C1 RU 2607485C1 RU 2015152332 A RU2015152332 A RU 2015152332A RU 2015152332 A RU2015152332 A RU 2015152332A RU 2607485 C1 RU2607485 C1 RU 2607485C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cuff
- collar
- diameter
- casing
- well
- Prior art date
Links
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract description 8
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 title abstract description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 7
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 claims description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 244000309464 bull Species 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 2
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 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)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к манжетному разобщителю пластов. Техническим результатом является создание надежного и герметичного устройства для разобщения пластов в скважине. Манжетный разобщитель пластов включает спускаемый в скважину на обсадной колонне и закрепляемый на ней стопорными элементами корпус с установленной в нем уплотнительной манжетой с верхним концом, выполненным в виде воронки. Корпус выполнен в виде центратора обсадной колонны, верхняя цилиндрическая часть которого выполнена с внутренней кольцевой проточкой, в которой установлена и закреплена стопорными элементами хвостовая часть манжеты. Манжета выполнена в виде цилиндра. Промежуток между верхней и нижней частями манжеты выполнен гофрированным в продольном направлении с условным наружным диаметром меньшим, чем диаметр ствола скважины, а в рабочем положении его диаметр больше или равен диаметру ствола скважины. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для разобщения пластов в скважине, преимущественно для цементирования обсадных колонн в условиях низких градиентов гидроразрыва пластов и наличия в скважине зон, склонных к поглощениям, а также для предупреждения нефтегазопроявлений и межпластовых перетоков.
Известно устройство для разобщения пластов в скважине (а.с. №1027368, МПК Е21В 33/14, опубл. 07.07.1983, бюл. №25), включающее корпус с осевым каналом и кожух, образующие между собой кольцевую полость, выполненные с радиальными отверстиями золотник и втулку, установленные в кольцевой полости, и пакер с размещенным в кольцевой полости нажимным поршнем, камера над которым сообщена с осевым каналом корпуса, причем золотник выполнен со сквозными осевыми каналами и установлен под втулкой в кольцевой полости между радиальными отверстиями корпуса и кожуха.
Известно также устройство для разобщения пластов в скважине (а.с. №1758207, МПК Е21В 33/12, опубл. 30.08.1992, бюл. №32), включающее ствол с осевым каналом и радиальными отверстиями, кожух, размещенный концентрично стволу и образующий с ним кольцевую полость, установленные на стволе упор, уплотнительную манжету и разжимной конус с конической торцовой поверхностью в нижней части, расположенной в кольцевой полости между стволом и кожухом. Кроме того, устройство снабжено разрезной обечайкой и дополнительной уплотнительной манжетой, расположенной в кольцевой полости под разжимным конусом, выполненной из материала, жесткость которого больше жесткости материала основной уплотнительной манжеты и сопряженной с последней по конической поверхности с углом конуса меньшим, чем угол торцовой поверхности разжимного конуса, причем разрезная обечайка выполнена из того же материала, что и разжимной конус.
Общими недостатками этих устройств являются:
- сложность конструкции;
- зависимость от избыточного давления в обсадной колонне, которое в случае его превышения в процессе продавки может спровоцировать перекрытие данными устройствами затрубного пространства, что приведет к повышению давления на стенки скважины, вследствие чего могут произойти гидроразрыв нижерасположенных пластов и потеря цементного раствора, ведущая к его недоподъему до устья скважины.
Известно устройство для манжетного цементирования (патент RU №51393, МПК 7 Е21В 33/13, 33/12, опубл. 10.02.2006, бюл. №4), содержащее уплотнительную манжету, размещенную в конусообразном упоре с жестко выполненными лепестками, и запорные элементы с целью турбулизации потока лепестки упора выполнены наклонно относительно центральной оси упора, а уплотнительная манжета установлена в упоре свободно с возможностью осевого перемещения вверх в процессе цементирования, причем упор с лепестками выполнен литым, также устройство снабжено ограничительным кольцом от осевого перемещения уплотнительной манжеты вверх.
Недостатками данного устройства являются:
- слабая фиксация манжеты в упоре за счет свободного ее расположения;
- малая площадь прилегания уплотнительной манжеты к породе.
Также известно устройство для разобщения пластов в скважине (патент RU №2164288, МПК 7 Е21В 33/13, 33/12, опубл. 20.03.2001, бюл. №8), включающее уплотнительную манжету, размещенную в конусообразном упоре с жесткими лепестками и хвостовиком, снабженным перегородками, на которых размещены скребки для стирания глинистой корки со стенок скважины и получения турбулентного движения тампонажного раствора.
Это устройство наиболее близко по технической сущности к предлагаемому и может быть принято в качестве прототипа.
Недостатком известного устройства является неплотное прилегание к стенкам необсаженной скважины, что может вызвать смешение бурового и цементного растворов вследствие утечки раствора и снизить прочность цементной крепи и качество его цементирования, снижая в целом надежность разобщения пластов.
Технической задачей настоящего изобретения является создание надежного и герметичного устройства для разобщения пластов в скважине при цементировании обсадных колонн в условиях низких градиентов гидроразрыва пластов и наличия в скважине зон, склонных к поглощениям бурового и тампонажного растворов.
Техническая задача решается путем использования манжетного разобщителя пластов, включающего спускаемый в скважину на обсадной колонне и закрепляемый на ней стопорными элементами корпус с установленной в нем уплотнительной манжетой с верхним концом, выполненным в виде воронки.
Новым является то, что корпус выполнен в виде центратора обсадной колонны, верхняя цилиндрическая часть которого выполнена удлиненной с внутренней кольцевой проточкой, в которой установлена и закреплена стопорными элементами хвостовая часть манжеты, выполненная в виде цилиндра, при этом промежуток между верхней и нижней частями манжеты выполнен гофрированным в продольном направлении с условным наружным диаметром меньшим, чем диаметр ствола скважины, а в рабочем положении его диаметр больше или равен диаметру ствола скважины.
Новым является то, что условный диаметр воронки манжеты не превышает условный диаметр центратора по его центрирующим ребрам.
Новым является то, что в качестве материала манжеты выбран набухающий в жидкости эластомер, при этом в качестве набухающего эластомера выбран водонабухающий полимер или нефтенабухающий каучук.
Новым является то, что в качестве стопорных элементов выбраны клин или болт.
На фиг. 1 изображен корпус манжетного разобщителя пластов с манжетой в сборе с частичным продольным разрезом.
На фиг. 2 изображено сечение манжеты по А-А (фиг. 1).
На фиг. 3 представлен общий вид манжетного разобщителя в рабочем положении, спущенного в зону разобщения пластов, после окончания процесса цементирования с частичным продольным разрезом.
На фиг. 4 изображено сечение корпуса разобщителя с манжетой по Б-Б (фиг. 3).
Манжетный разобщитель пластов включает корпус 1 (фиг. 1), спускаемый на обсадной колонне труб 2 (фиг. 3) и закрепляемый к ней стопорными элементами 3 (фиг. 1). В корпусе 1 установлена уплотнительная манжета 4, изготовленная из набухающего в жидкости эластомера с верхним концом, выполненным в виде воронки 5, и хвостовой частью, выполненной в виде цилиндра 6. Корпус 1 выполнен в виде центратора с центрирующими ребрами 7, в верхней цилиндрической части 8 которого во внутренней ее стенке выполнена кольцевая проточка 9 для установки хвостовой части манжеты 4. Промежуток между верхней и нижней частями манжеты 4 выполнен гофрированным в продольном направлении с выступами 10 и впадинами 11 (фиг. 2).
Манжетный разобщитель пластов работает следующим образом.
По согласованию с геологической и технологической службами бурового предприятия уточняют место установки устройства. Перед спуском в скважину на трубе 2 (фиг. 3) обсадной колонны с помощью болтов 12 (фиг. 3) закрепляют корпус 1 (фиг. 1). Во внутреннюю кольцевую проточку 9 части центратора вводят цилиндр 6 хвостовой части манжеты 4 и плотно фиксируют к поверхности трубы 2 (фиг. 3) с помощью стопорных элементов 3 (фиг. 1). Выше и ниже разобщителя на расстоянии 0,5-1 м устанавливают центраторы-турбулизаторы потока, выполняющие защитную роль за счет центрирования трубы 2 (фиг. 3) на данном участке относительно необсаженных стенок ствола скважины, тем самым предохраняя манжету 4 разобщителя от возможного разрушения в процессе спуска в скважину.
В собранном виде устройство спускают в скважину на колонне труб 2 (фиг. 3) до места установки. В процессе спуска обсадной колонны восходящий поток промывочной жидкости прижимает воронку 5 (фиг. 1) и гофрированную часть манжеты 4 разобщителя к поверхности обсадной трубы 2 (фиг. 3).
Далее с помощью цементировочных агрегатов расчетный объем цементного раствора закачивают в заколонное пространство скважины. После заполнения заколонного пространства тампонажным раствором и остановки процесса цементирования под действием гидростатического давления столба цементного раствора гофрированная часть манжеты 4 (фиг. 1) с выступами 10 и впадинами 11 (фиг. 2) расширяется в радиальном направлении, плотно прижимаясь к стенкам скважины 13 (см. фиг. 3 и 4). Цементный раствор, проникая в образовавшееся пространство 14 между расправленной манжетой 4 (фиг. 1) и трубой 2 (фиг. 3), продавливает остатки бурового раствора через технологические отверстия (не показаны), расположенные в нижней части манжеты 4 (фиг. 1), под разобщитель. За счет разности плотностей двух жидкостей цементный раствор закупоривает технологические отверстия, в результате чего цементный раствор заполняет пространство 14 (фиг. 3). Манжета 4 (фиг. 1), полностью расправляясь, прижимается к стенкам ствола скважины. Таким образом, значительно снижается воздействие гидростатического столба цементного раствора на нижнюю часть цементного столба под разобщителем.
Преимущества предложения:
- конструкция манжетного разобщителя пластов позволяет повысить надежность разобщения пластов;
- герметизация разобщаемого интервала предотвращает прорыв вод по суффозионным каналам.
Claims (5)
1. Манжетный разобщитель пластов, включающий спускаемый в скважину на обсадной колонне и закрепляемый на ней стопорными элементами корпус с установленной в нем уплотнительной манжетой с верхним концом, выполненным в виде воронки, отличающийся тем, что его корпус выполнен в виде центратора обсадной колонны, верхняя цилиндрическая часть которого выполнена с внутренней кольцевой проточкой, в которой установлена и закреплена стопорными элементами хвостовая часть манжеты, выполненная в виде цилиндра, при этом промежуток между верхней и нижней частями манжеты выполнен гофрированным в продольном направлении с условным наружным диаметром меньшим, чем диаметр ствола скважины, а в рабочем положении его диаметр больше или равен диаметру ствола скважины.
2. Манжетный разобщитель пластов по п. 1, отличающийся тем, что условный диаметр воронки манжеты не превышает условный диаметр центратора по его центрирующим ребрам.
3. Манжетный разобщитель пластов по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала манжеты выбран набухающий в жидкости эластомер.
4. Манжетный разобщитель пластов по п. 3, отличающийся тем, что в качестве набухающего эластомера выбран водонабухающий полимер или нефтенабухающий каучук.
5. Манжетный разобщитель пластов по п. 3, отличающийся тем, что в качестве стопорных элементов выбраны клин или болт.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015152332A RU2607485C1 (ru) | 2015-12-07 | 2015-12-07 | Манжетный разобщитель пластов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015152332A RU2607485C1 (ru) | 2015-12-07 | 2015-12-07 | Манжетный разобщитель пластов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2607485C1 true RU2607485C1 (ru) | 2017-01-10 |
Family
ID=58452682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015152332A RU2607485C1 (ru) | 2015-12-07 | 2015-12-07 | Манжетный разобщитель пластов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2607485C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2794020C1 (ru) * | 2022-11-18 | 2023-04-11 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Пакер манжетного цементирования |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3326293A (en) * | 1964-06-26 | 1967-06-20 | Wilson Supply Company | Well casing repair |
RU2143053C1 (ru) * | 1998-06-15 | 1999-12-20 | Открытое Акционерное общество "Татнефть" Татарский научно-исследовательский и проектный институт нефти | Пакер |
RU2164288C1 (ru) * | 1999-08-09 | 2001-03-20 | Открытое Акционерное общество "Татнефть" Татарский научно-исследовательский и проектный институт нефти | Устройство для разобщения пластов в скважине |
RU51393U1 (ru) * | 2005-09-22 | 2006-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Татнефть-Бурение" (ООО "ТН-Бурение") | Устройство для манжетного цементирования, модернизированное (умц-м) |
RU84446U1 (ru) * | 2009-01-11 | 2009-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Воткинский завод" | Пакер-отсекатель гидромеханический |
RU153332U1 (ru) * | 2014-12-25 | 2015-07-10 | Алексей Викторович Власов | Уплотнительный узел пакера |
-
2015
- 2015-12-07 RU RU2015152332A patent/RU2607485C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3326293A (en) * | 1964-06-26 | 1967-06-20 | Wilson Supply Company | Well casing repair |
RU2143053C1 (ru) * | 1998-06-15 | 1999-12-20 | Открытое Акционерное общество "Татнефть" Татарский научно-исследовательский и проектный институт нефти | Пакер |
RU2164288C1 (ru) * | 1999-08-09 | 2001-03-20 | Открытое Акционерное общество "Татнефть" Татарский научно-исследовательский и проектный институт нефти | Устройство для разобщения пластов в скважине |
RU51393U1 (ru) * | 2005-09-22 | 2006-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Татнефть-Бурение" (ООО "ТН-Бурение") | Устройство для манжетного цементирования, модернизированное (умц-м) |
RU84446U1 (ru) * | 2009-01-11 | 2009-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Воткинский завод" | Пакер-отсекатель гидромеханический |
RU153332U1 (ru) * | 2014-12-25 | 2015-07-10 | Алексей Викторович Власов | Уплотнительный узел пакера |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2794020C1 (ru) * | 2022-11-18 | 2023-04-11 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Пакер манжетного цементирования |
RU2798540C1 (ru) * | 2023-03-10 | 2023-06-23 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ заканчивания скважины и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1825099B2 (en) | A method and a device for sealing a void incompletely filled with a cast material | |
US20100300689A1 (en) | Sealing assembly | |
US20150034316A1 (en) | Annular barrier having expansion tubes | |
US20150259997A1 (en) | Torque Anchor to Prevent Rotation of Well Production Tubing, System for Pumping and Rotation Prevention, and Pumping Installation Equipped with Such a Torque Anchor | |
RU2578095C1 (ru) | Способ изоляции притока вод в необсаженном горизонтальном участке ствола добывающей скважины | |
RU2607485C1 (ru) | Манжетный разобщитель пластов | |
RU2534118C1 (ru) | Устройство для отключения интервала водопритока в открытом стволе многозабойной горизонтальной скважины | |
RU2660951C1 (ru) | Заколонный пакер (варианты) | |
RU174630U1 (ru) | Муфта для ступенчатого цементирования обсадной колонны | |
CN110017127B (zh) | 酸压控水一体化装置、酸压控水管柱及酸压控水方法 | |
RU2167273C1 (ru) | Способ установки хвостовика обсадной колонны в скважине | |
RU51393U1 (ru) | Устройство для манжетного цементирования, модернизированное (умц-м) | |
RU2487231C1 (ru) | Устройство для разобщения открытого ствола скважины на отдельные участки | |
RU2794020C1 (ru) | Пакер манжетного цементирования | |
RU2728396C1 (ru) | Устройство для цементирования обсадных колонн в осложненных условиях | |
RU2164288C1 (ru) | Устройство для разобщения пластов в скважине | |
RU2542062C1 (ru) | Устройство для обработки пласта в горизонтальной скважине | |
RU2547870C1 (ru) | Устройство для разобщения открытого ствола скважины на отдельные участки | |
RU2021486C1 (ru) | Пакер | |
RU2665769C1 (ru) | Способ предотвращения притока пластовых вод в скважине, вскрывшей водонефтяную залежь | |
RU2653156C1 (ru) | Заколонный пакер (варианты) | |
RU2798540C1 (ru) | Способ заканчивания скважины и устройство для его осуществления | |
RU2091564C1 (ru) | Устройство для заканчивания скважин | |
RU2170332C2 (ru) | Пакер для ступенчатого цементирования обсадной колонны | |
RU2782908C1 (ru) | Устройство для спуска и цементирования хвостовика в скважине |