RU2718456C1 - Hydraulic packer - Google Patents
Hydraulic packer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2718456C1 RU2718456C1 RU2019109558A RU2019109558A RU2718456C1 RU 2718456 C1 RU2718456 C1 RU 2718456C1 RU 2019109558 A RU2019109558 A RU 2019109558A RU 2019109558 A RU2019109558 A RU 2019109558A RU 2718456 C1 RU2718456 C1 RU 2718456C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sealing
- modules
- injection
- working
- module
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 47
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing 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
Description
Изобретение относится к строительной области и нефтегазодобывающей промышленности. В строительной области гидравлический пакер может использоваться для устройства буроинъекционных свай, выполнения цементации грунтового основания по манжетной технологии. В нефтегазодобывающей промышленности гидравлический пакер может использоваться для выполнения технологических и ремонтно-восстановительных работ внутри скважин с обсадными колоннами небольшого диаметра.The invention relates to the construction field and the oil and gas industry. In the construction field, a hydraulic packer can be used for installation of injection piles, cementation of the soil base using cuff technology. In the oil and gas industry, a hydraulic packer can be used to carry out technological and repair work inside wells with small diameter casing strings.
Известна конструкция пакера (патент RU 178974 U1 МПК E21B 33/12, опубл. 24.04.2018), принятая за прототип, рабочий модуль которой состоит из одной рабочей и двух торцевых полых секций, свободно наращиваемых по длине за счёт резьбовых соединений при помощи центральной секции. Конструкция торцевых секций разделяется на фиксационные и прижимные фитинги. В рабочих секциях в месте закрепления эластичных мембран фиксационными фитингами на поверхности выполняются округлые буртики, значение выступа которых определяется в зависимости от требуемой степени обжатия эластичных мембран в месте соединения.The known design of the packer (patent RU 178974 U1 IPC E21B 33/12, publ. 04.24.2018), adopted as a prototype, the working module of which consists of one working and two end hollow sections, freely expandable in length due to threaded connections using the central section . The design of the end sections is divided into fixation and pressure fittings. In the working sections, in the place where the elastic membranes are fixed with fixing fittings, rounded flanges are made on the surface, the protrusion of which is determined depending on the required degree of compression of the elastic membranes at the junction.
Главные недостатки прототипа заключаются:The main disadvantages of the prototype are:
- в недостаточной степени герметичности перекрываемого внутритрубного пространства трубы-инъектора или обсадной колонны по причине ограниченной контактной поверхности между эластичной мембраной и трубой-инъектором или обсадной колонной в месте выхода инъекционного раствора внутри герметизирующего модуля и, как следствие, проскальзывание пакера в процессе работы;- insufficient tightness of the overlapped in-tube space of the injector pipe or casing due to the limited contact surface between the elastic membrane and the injector pipe or casing at the injection solution outlet inside the sealing module and, as a result, the packer slips during operation;
- в неравномерном раскрытии эластичных мембран рабочих секций в зависимости от их расположения по глубине (нижерасположенные эластичные мембраны быстрее раскрываются под давлением инъекции), из-за чего не обеспечивается исправная работа пакера;- in the uneven opening of the elastic membranes of the working sections, depending on their location in depth (the lower elastic membranes open faster under injection pressure), which does not ensure the proper functioning of the packer;
- при увеличении длины герметизирующего модуля увеличивается время полного включения пакера в работу, поскольку выход раствора осуществляется через одно поперечное наполняющее отверстие на рабочей секции.- with an increase in the length of the sealing module, the time for the packer to fully turn on increases, since the solution is released through one transverse filling hole on the working section.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении герметичности перекрываемого внутритрубного пространства трубы-инъектора или обсадной колонны за счет увеличения количества поперечных наполняющих отверстий на рабочих секциях, прямо пропорционально зависящих от длины герметизирующих модулей. При этом выше расположенные герметизирующие модули должны иметь большее количество поперечных наполняющих отверстий по сравнению с ниже расположенными, в том числе и при одинаковой длине этих модулей, а также конусных сбегов, имеющихся на рабочей секции герметизирующего модуля гидравлического пакера, расположенных в направлении поперечных наполняющих отверстий, и за счет того, что рабочие секции герметизирующих модулей имеют различные диаметры и расположены таким образом, что внутренний диаметр рабочей секции каждого ниже расположенного герметизирующего модуля выполнен меньшим, чем у рабочей секции расположенного выше герметизирующего модуля.The technical result of the invention is to increase the tightness of the overlapped in-pipe space of the injector pipe or casing by increasing the number of transverse filling holes in the working sections, which are directly proportional to the length of the sealing modules. At the same time, the upstream sealing modules must have a larger number of transverse filling openings compared to lower ones, including with the same length of these modules, as well as conical runoffs located on the working section of the sealing module of the hydraulic packer located in the direction of the transverse filling openings, and due to the fact that the working sections of the sealing modules have different diameters and are located so that the inner diameter of the working section of each is lower The leg of the sealing module is made smaller than that of the working section is located above the sealing unit.
Причинно-следственная связь между заявленными существенными признаками и техническим результатом следующая. Предусмотренные на рабочих секциях пакера конусные сбеги, выполненные в направлении поперечных наполняющих отверстий и увеличение количества поперечных наполняющих отверстий, прямо пропорционально зависящих от длины герметизирующих модулей позволит увеличить степень герметичности перекрываемого внутритрубного пространства трубы-инъектора или обсадной колонны за счёт более полного и равномерного наполнения внутреннего пространства эластичных мембран инъекционным раствором для увеличения контактной поверхности между эластичной мембраной и трубой-инъектором или обсадной колонной. Уменьшение внутреннего диаметра рабочей секции каждого ниже расположенного герметизирующего модуля, по сравнению с выше расположенными модулями, приводит к увеличению скорости и уменьшению расхода инъекционного раствора. В результате происходит одновременное раскрытие резиновых мембран рабочих секций всех герметизирующих модулей и повышается герметичность перекрываемого внутритрубного пространства трубы-инъектора или обсадной колонны во время работы нескольких модулей гидравлического пакера. Количество поперечных наполняющих отверстий на рабочих секциях прямо пропорционально зависит от длины герметизирующих модулей, при этом, выше расположенные модули должны иметь большее количество поперечных наполняющих отверстий по сравнению с нижерасположенными, в том числе и при одинаковой длине этих модулей.The causal relationship between the claimed essential features and the technical result is as follows. The conical run-offs provided on the working sections of the packer, made in the direction of the transverse filling holes and the increase in the number of transverse filling holes that are directly proportional to the length of the sealing modules, will increase the degree of tightness of the overlapped in-pipe space of the injector pipe or casing due to a more complete and uniform filling of the internal space elastic membranes by injection to increase the contact surface between the elastic th membrane and injector pipe or casing. Reducing the inner diameter of the working section of each lower located sealing module, in comparison with the higher located modules, leads to an increase in speed and a decrease in the flow rate of the injection solution. As a result, the rubber membranes of the working sections of all sealing modules are simultaneously opened and the tightness of the overlapped in-pipe space of the injector pipe or casing increases during the operation of several modules of the hydraulic packer. The number of transverse filling holes on the working sections is directly proportional to the length of the sealing modules, while the higher located modules should have a larger number of transverse filling holes compared to the lower ones, including with the same length of these modules.
В зависимости от применяемого инъекционного оборудования гидравлический пакер может работать в двух режимах: непрерывной и прерывистой инъекции. Depending on the injection equipment used, the hydraulic packer can operate in two modes: continuous and intermittent injection.
Для работы пакера в режиме непрерывной инъекции инъекционные отверстия инъекционного модуля не закрываются манжетами.For the packer to operate in continuous injection mode, the injection holes of the injection module are not closed by cuffs.
Для работы пакера в режиме прерывистой инъекции инъекционные отверстия инъекционного модуля закрываются манжетами. Манжеты выполняют функцию обратного клапана и позволяют выходить раствору при определенном давлении (подбирается в зависимости от жесткости манжеты).For the packer to operate in intermittent injection mode, the injection port of the injection module is closed by cuffs. The cuffs perform the function of a check valve and allow the solution to exit at a certain pressure (selected depending on the stiffness of the cuff).
Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг. 1 изображена конструкция гидравлического пакера, состоящая из двух герметизирующих и одного инъекционного модуля, как в собранном виде, так и в процессе работы - инъекции раствора;In FIG. 1 shows the design of a hydraulic packer, consisting of two sealing and one injection module, both in assembled form and during operation - injection of the solution;
На фиг. 2 изображена конструкция герметизирующего модуля пакера;In FIG. 2 shows the design of a packer sealing module;
На фиг. 3 изображена конструкция инъекционного модуля пакера для двух режимов инъекции: непрерывной и прерывистой; In FIG. 3 shows the design of the injection module of the packer for two injection modes: continuous and intermittent;
На фиг. 4 изображены герметизирующие модули пакера с различным количеством поперечных наполняющих отверстий;In FIG. 4 shows packer sealing modules with a different number of transverse filling openings;
На фиг. 5 изображена конструкция гидравлического пакера, состоящая из трех герметизирующих и двух инъекционных модулей с различными внутренними диаметрами рабочих секций герметизирующих модулей.In FIG. 5 shows the design of a hydraulic packer consisting of three sealing and two injection modules with different internal diameters of the working sections of the sealing modules.
Описание заявляемого технического решенияDescription of the claimed technical solution
Гидравлический пакер состоит из герметизирующих 1 и инъекционных 2 модулей, сращиваемых при помощи резьбовых соединений.The hydraulic packer consists of sealing 1 and
Герметизирующий модуль 1 пакера состоит из рабочей секции 3, двух торцевых полых секций 4 и эластичной мембраны 5. Рабочие секции 3 герметизирующих модулей 1 имеют различные диаметры и расположены таким образом, что внутренний диаметр рабочей секции 3 каждого ниже расположенного герметизирующего модуля 1 выполнен меньшим, чем у рабочей секции 3 расположенного выше герметизирующего модуля 1.The
Рабочая секция 3 представляет собой полый металлический цилиндр, на поверхности которого имеются округлые буртики 6, конусные сбеги 7 и поперечные наполняющие отверстия 8 для наполнения эластичных мембран 5 инъекционным раствором. Величина внутреннего диаметра полого металлического цилиндра зависит от места расположения герметизирующего модуля 1 в составе конструкции пакера.The working
Торцевые секции 4 состоят из фиксационных 9 и прижимных 10 фитингов.
Фиксационные фитинги 9 имеют на внутренней поверхности скосы 11.
Прижимные фитинги 10 имеют наружную резьбу для сращивания с инъекционным модулем 2 (съёмной заглушкой 14 или рукавом высокого давления 15) и внутреннюю резьбу для соединения с рабочей секцией 3. Во время соединения прижимного фитинга 10 с рабочей секцией 3 фиксационные фитинги 9 прижимают эластичную мембрану 5 к округлым буртикам 6 рабочей секции 3 за счёт скосов 11.The
Инъекционный модуль 2 представляет собой полый цилиндр, который имеет несколько рядов инъекционных отверстий 12. В зависимости от режима инъекции раствора (непрерывной или прерывистой) инъекционные отверстия 12 могут быть открытыми или закрываться манжетами 13.
Съемную заглушку 14, которая закрывает нижнюю часть собранной конструкции гидравлического пакера (прижимной фитинг 10 торцевой секции 4 нижнего герметизирующего модуля 1), используют во время инъекции раствора и отсоединяют при промывке гидравлического пакера.A
Верхнюю часть собранной конструкции гидравлического пакера соединяют с рукавом высокого давления 15, через который осуществляется инъекция раствора. The upper part of the assembled hydraulic packer design is connected to the
Последовательность сборки (разборки) конструкции гидравлического пакера следующая. Сборку необходимо начинать с герметизирующих модулей 1. Вначале эластичные мембраны 5 устанавливаются на рабочие секции 3. Затем эластичная мембрана 5 на рабочей секции 3 по торцам защемляется торцевыми секциями 4 посредством фиксационных 9 и прижимных фитингов 10. Далее собранные герметизирующие модули 1 сращиваются между собой через инъекционные модули 2 при помощи резьбовых соединений в таком порядке, что внутренний диаметр рабочей секции 3 каждого ниже расположенного герметизирующего модуля 1 выполнен меньшим, чем у рабочей секции 3 расположенного выше герметизирующего модуля 1.The sequence of assembly (disassembly) of the hydraulic packer design is as follows. The assembly must begin with the
Описание принципа работы гидравлического пакера Description of the principle of operation of the hydraulic packer
Предусмотренные на рабочих секциях 3 пакера конусные сбеги 7 в направлении поперечных наполняющих отверстий 8 и увеличенное количество поперечных наполняющих отверстий 8, прямо пропорционально зависящих от длины герметизирующих модулей 1 позволит увеличить степень герметичности перекрываемого внутритрубного пространства трубы-инъектора или обсадной колонны путём более полного и равномерного наполнения внутреннего пространства эластичных мембран 5 инъекционным раствором для увеличения контактной поверхности между эластичной мембраной 5 и трубой-инъектором или обсадной колонной.The
Уменьшение внутреннего диаметра рабочей секции 3 каждого ниже расположенного герметизирующего модуля 1, по сравнению с выше расположенными герметизирующими модулями 1, приводит к увеличению скорости и уменьшению расхода инъекционного раствора в результате чего происходит одновременное раскрытие резиновых мембран 5 рабочих секций 3 всех герметизирующих модулей 1. A decrease in the inner diameter of the working
При поступлении инъекционного раствора в пакер во время инъекции эластичные мембраны 5 рабочих секций 3 герметизирующих модулей 1 под давлением увеличиваются в размерах (раскрываются) и герметично (плотно) перекрывают внутритрубное пространство трубы-инъектора или обсадной колонны. После прекращения инъекции давление в гидравлическом пакере уменьшается, эластичная мембрана 5 возвращается в исходное положение и его можно свободно перемещать внутри трубы-инъектора или обсадной колонны, а также извлекать из них. Завершив работу необходимо открутить съёмную заглушку 14, которая закрывает нижнюю часть собранной конструкции гидравлического пакера и промыть его от раствора.When the injection solution enters the packer during the injection, the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019109558A RU2718456C1 (en) | 2019-04-01 | 2019-04-01 | Hydraulic packer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019109558A RU2718456C1 (en) | 2019-04-01 | 2019-04-01 | Hydraulic packer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2718456C1 true RU2718456C1 (en) | 2020-04-06 |
Family
ID=70156445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019109558A RU2718456C1 (en) | 2019-04-01 | 2019-04-01 | Hydraulic packer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2718456C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2793932C1 (en) * | 2021-11-24 | 2023-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Тюменское конструкторское бюро" | Hydraulic packer |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4320800A (en) * | 1979-12-14 | 1982-03-23 | Schlumberger Technology Corporation | Inflatable packer drill stem testing system |
RU2443850C1 (en) * | 2010-06-10 | 2012-02-27 | Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш" | Hydraulic packer |
RU151647U1 (en) * | 2014-08-14 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" | PACKER |
RU160942U1 (en) * | 2015-12-11 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" | PACKER |
RU178974U1 (en) * | 2017-05-02 | 2018-04-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Packer |
RU2697089C2 (en) * | 2014-06-04 | 2019-08-12 | Веллтек Ойлфилд Солюшнс АГ | Downhole expandable metal pipe |
-
2019
- 2019-04-01 RU RU2019109558A patent/RU2718456C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4320800A (en) * | 1979-12-14 | 1982-03-23 | Schlumberger Technology Corporation | Inflatable packer drill stem testing system |
RU2443850C1 (en) * | 2010-06-10 | 2012-02-27 | Открытое Акционерное Общество "Тяжпрессмаш" | Hydraulic packer |
RU2697089C2 (en) * | 2014-06-04 | 2019-08-12 | Веллтек Ойлфилд Солюшнс АГ | Downhole expandable metal pipe |
RU151647U1 (en) * | 2014-08-14 | 2015-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" | PACKER |
RU160942U1 (en) * | 2015-12-11 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный архитектурно-строительный университет" | PACKER |
RU178974U1 (en) * | 2017-05-02 | 2018-04-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Packer |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
дата начала отсчета срока действия патента 04.06.2015. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2793932C1 (en) * | 2021-11-24 | 2023-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Тюменское конструкторское бюро" | Hydraulic packer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2013146591A (en) | Borehole tool for expanding casing strings and a method for expanding casing strings with its use | |
EA200700698A1 (en) | DRILLING METHOD OF ABSORBING FORMATION | |
RU2015120086A (en) | METHOD OF TESTING A BARRIER | |
RU2744850C2 (en) | Intrawell overlapping unit | |
RU178974U1 (en) | Packer | |
RU2718456C1 (en) | Hydraulic packer | |
CN107956430B (en) | Intelligent well completion pipe string suitable for land test well and well logging test method thereof | |
RU2545234C2 (en) | Well testing device | |
CN110017133B (en) | Method and device for testing output profile of horizontal well and plugging water | |
RU2315852C1 (en) | Wellhead equipment for deep gas-condensate well operation | |
RU2582602C2 (en) | Downhole equipment | |
RU2513793C1 (en) | Method of production string sealing | |
RU2793932C1 (en) | Hydraulic packer | |
RU160942U1 (en) | PACKER | |
RU2473791C1 (en) | Plant for simultaneous separate well operation, and well chamber for it | |
RU2723792C1 (en) | Device for connection of hydraulic channels | |
RU2015118557A (en) | METHOD FOR MANUFACTURING BORING INJECTION PILES WITH CONTROLLED EXPANSION | |
CN211230441U (en) | Horizontal well output profile testing and water plugging device | |
CN106706288B (en) | Ground target-shooting test device for perforator of oil-gas well | |
RU2143542C1 (en) | Packer for closing internal space in pipe string | |
BR112018067277B1 (en) | PRESSURE TEST SYSTEM FOR A WELL HOLE, WELL HOLE SYSTEM FOR INTRODUCING CHEMICALS INTO THE WELL AND METHOD FOR INJECTING CHEMICALS INTO A WELL HOLE | |
RU2728754C2 (en) | Hydraulic device and method of detection and sealing of holes or cracks in oil well tubing | |
RU2394152C1 (en) | Procedure for repair of production wells | |
RU2320868C1 (en) | Method for flow string pressure-testing in injection well | |
RU2808287C1 (en) | Bench for pressure testing of double-row preventer at well |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210402 |