RU2781716C1 - Stream switch - Google Patents
Stream switch Download PDFInfo
- Publication number
- RU2781716C1 RU2781716C1 RU2022105703A RU2022105703A RU2781716C1 RU 2781716 C1 RU2781716 C1 RU 2781716C1 RU 2022105703 A RU2022105703 A RU 2022105703A RU 2022105703 A RU2022105703 A RU 2022105703A RU 2781716 C1 RU2781716 C1 RU 2781716C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- packer
- flow switch
- collet
- possibility
- activating mechanism
- Prior art date
Links
- 241000013987 Colletes Species 0.000 claims abstract description 26
- 230000003213 activating Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 3
- 230000037250 Clearance Effects 0.000 claims description 2
- 230000035512 clearance Effects 0.000 claims description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для отвода газа из подпакерного затрубного пространства при извлечении флюида.The invention relates to the oil industry and can be used to remove gas from the under-packer annulus when extracting the fluid.
Известна скважинная пакерная установка и устройство отвода газа для нее, включающая пакер, устройство для отвода газа, установленное в полости пакера соосно с ним. Устройство отвода газа выполнено из двух частей, нижней и верхней, верхняя часть выполнена наружным диаметром, равным внутреннему диаметру ствола пакера, нижняя часть выполнена с внешним диаметром меньше внутреннего диаметра ствола пакера и установлена с образованием между своей внешней поверхностью и внутренней поверхностью ствола пакера продольного перепускного канала, нижний конец нижней части устройства отвода газа снабжен буртиком, диаметр наружной поверхности которого равен диаметру внутренней поверхности ствола пакера, буртик расположен ниже радиального перепускного канала пакера, нижняя часть устройства отвода газа отделена от верхней его части верхним радиальным перепускным каналом, который соединяет его продольный перепускной канал с верхней частью полости пакера, нижний конец верхней части устройства отвода газа и верхний конец нижней его части в зоне расположения верхнего радиального перепускного канала выполнены с образованием зоны сужения полости устройства отвода газа. (Патент RU № 2459930 С1 на изобретение «СКВАЖИННАЯ ПАКЕРНАЯ УСТАНОВКА И УСТРОЙСТВО ОТВОДА ГАЗА ДЛЯ НЕЕ». – МПК: E21B 43/00 - 27.08.2012).Known downhole packer installation and a gas vent for it, including a packer, a device for venting gas installed in the cavity of the packer coaxially with it. The gas removal device is made of two parts, lower and upper, the upper part is made with an outer diameter equal to the inner diameter of the packer barrel, the lower part is made with an outer diameter less than the inner diameter of the packer barrel and is installed to form a longitudinal bypass between its outer surface and the inner surface of the packer barrel channel, the lower end of the lower part of the gas evacuation device is provided with a shoulder, the diameter of the outer surface of which is equal to the diameter of the inner surface of the packer barrel, the shoulder is located below the radial bypass channel of the packer, the lower part of the gas outlet device is separated from its upper part by the upper radial bypass channel, which connects its longitudinal the bypass channel with the upper part of the packer cavity, the lower end of the upper part of the gas outlet device and the upper end of its lower part in the area of the upper radial bypass channel are made to form a zone of narrowing of the cavity of the gas outlet device. (Patent RU No. 2459930 C1 for the invention "DOWNHOLE PACKER INSTALLATION AND GAS REMOVAL DEVICE FOR IT". - IPC: E21B 43/00 - 27.08.2012).
Недостатком известной скважинной пакерной установки и устройства отвода газа для нее является отсутствие возможности перекрытия радиальных перепускных каналов и переключения потоков внутри пакера.A disadvantage of the well-known downhole packer installation and gas removal device for it is the inability to block the radial bypass channels and switch flows inside the packer.
Известна установка для периодической раздельной добычи нефти из двух пластов, включающая электроцентробежный насос, пакеры для установки в стволе скважины и разобщения верхнего пласта нефти от нижнего, отличающаяся тем, что содержит ступенчатый патрубок, состоящий из соединенных цилиндров разного диаметра, установленных между пакерами и снабженных в месте их соединения отверстиями для поступления нефти верхнего пласта, промежуточную трубу, нижний конец которой снабжен плунжером, входящим в цилиндр меньшего диаметра ступенчатого патрубка, а верхний конец закреплен к корпусу насоса и снабжен переключателем потоков, состоящим из подпружиненного поршня с кольцевой канавкой, двух каналов выхода нефти, соответственно, из верхнего и нижнего пласта в скважину, и надпоршневой полости, сообщенной с трубкой подачи сжатого газа с устья скважины, причем в цилиндр большего диаметра ступенчатого патрубка входит дополнительный плунжер ступенчатой формы, выполненный с отверстиями для каналов переключателя потоков, а верхний торец дополнительного плунжера закреплен к корпусу насоса (Патент RU № 2443852 С2 на изобретение «УСТАНОВКА ДЛЯ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ РАЗДЕЛЬНОЙ ДОБЫЧИ НЕФТИ ИЗ ДВУХ ПЛАСТОВ». – МПК: Е21В 43/14 – 27.02.2012).Known installation for periodic separate oil production from two layers, including an electric centrifugal pump, packers for installation in the wellbore and separating the upper oil layer from the bottom, characterized in that it contains a stepped pipe, consisting of connected cylinders of different diameters, installed between the packers and equipped with the place of their connection with openings for the entry of oil from the upper reservoir, an intermediate pipe, the lower end of which is equipped with a plunger entering the cylinder of a smaller diameter of the stepped branch pipe, and the upper end is fixed to the pump housing and equipped with a flow switch consisting of a spring-loaded piston with an annular groove, two outlet channels of oil, respectively, from the upper and lower formations into the well, and the over-piston cavity communicated with the compressed gas supply pipe from the wellhead, moreover, an additional plunger of a stepped shape enters into the cylinder of a larger diameter of the stepped branch pipe, made with holes for the channels to switch of the flow, and the upper end of the additional plunger is fixed to the pump housing (Patent RU No. 2443852 C2 for the invention "PLANT FOR PERIODICAL SEPARATE OIL PRODUCTION FROM TWO LAYERS". - IPC: E21B 43/14 - 27.02.2012).
Недостатком известной установки отсутствие возможности переключения потоков без нагнетания давления в трубке. The disadvantage of the known installation is the lack of the possibility of switching flows without pressurizing the tube.
Задачей изобретения является обеспечение устойчивой работы насоса в режиме добычи.The objective of the invention is to ensure stable operation of the pump in production mode.
Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемого изобретения, заключается в следующем:The technical result that can be obtained by implementing the proposed invention is as follows:
- в расширении технических возможностей работы пакерующего устройства;- in expanding the technical capabilities of the packer device;
- возможность перекрытия перепускных каналов в пакерующем устройстве;- the possibility of overlapping bypass channels in the packer device;
- в повышении эффективности отведения газа при любом газовом факторе из подпакерного затрубного пространства в надпакерное затрубное пространство;- in increasing the efficiency of gas removal at any GOR from the under-packer annulus to the above-packer annulus;
- в обеспечении возможности переключения направления потоков внутри пакерующего устройства без извлечения его из скважины при помощи активирующего механизма.- in providing the possibility of switching the direction of flows inside the packer device without removing it from the well using an activating mechanism.
Технический результат достигается тем, что переключатель потоков, размещаемый в составе пакерующего устройства с образованием кольцевого пространства для сообщения-разобщения надпакерного и подпакерного затрубных пространств в обход основного уплотнительного элемента, включает полый цилиндрический корпус, верхний и нижний механизмы переключения и установлен с возможностью перемещения вдоль ствола пакерующего устройства за счет взаимодействия активирующего механизма с механизмами переключения, при этом механизмы переключения содержат наружную и внутреннюю цанги, причем внутренняя цанга расположена коаксиально в наружной цанге с возможностью осевого перемещения при контакте с активирующим механизмом и возврата при прекращении его воздействия. Переключатель потоков имеет внутреннюю поверхность, охватывающую активирующий механизм с оптимальным зазором. Наружная цанга в механизме переключения выполнена с возможностью фиксации переключателя потоков в крайних положениях. Лепестки наружной цанги имеют возможность высвобождения активирующего механизма при выходе их по меньшей мере в одну соответствующую кольцевую канавку или фаску на внутренней цилиндрической поверхности ствола пакерующего устройства. Внутренняя цанга нагружена упругим элементом. Форма лепестков цанг имеет, по меньшей мере, один выступ на внутренней поверхности.The technical result is achieved by the fact that the flow switch, placed as part of the packer device with the formation of an annular space for communication-separation of the above-packer and under-packer annular spaces bypassing the main sealing element, includes a hollow cylindrical body, upper and lower switching mechanisms and is installed with the possibility of movement along the wellbore of the packer device due to the interaction of the activating mechanism with the switching mechanisms, while the switching mechanisms contain an outer and an inner collet, the inner collet being located coaxially in the outer collet with the possibility of axial movement upon contact with the activating mechanism and return when its action is terminated. The flow switch has an inner surface that encloses the actuating mechanism with an optimal clearance. The outer collet in the switching mechanism is made with the possibility of fixing the flow switch in the extreme positions. The petals of the outer collet have the possibility of releasing the activating mechanism when they exit into at least one corresponding annular groove or chamfer on the inner cylindrical surface of the packer barrel. The inner collet is loaded with an elastic element. The shape of the petals of the collets has at least one protrusion on the inner surface.
На основании вышеизложенного и проведенных патентных исследований можно сделать вывод, что нами не выявлены технические решения, имеющие в своей основе признаки, совпадающие со всеми отличительными признаками заявляемого технического решения.Based on the foregoing and conducted patent research, we can conclude that we have not identified technical solutions that are based on features that coincide with all the distinguishing features of the proposed technical solution.
Из этого следует, что техническое решение явным образом не следует из известного уровня техники, из чего можно сделать вывод, что устройство отвечает критерию «изобретательский уровень».It follows from this that the technical solution does not explicitly follow from the prior art, from which it can be concluded that the device meets the criterion of "inventive step".
Техническая сущность, конструкция и принцип действия переключателя потоков поясняются нижеследующими чертежами:The technical essence, design and principle of operation of the flow switch are illustrated by the following drawings:
Фиг. 1, 2, 3, 4, 5 – взаимодействие механизма переключения в переключателе потоков с активирующим механизмом в пакерующем устройстве.Fig. 1, 2, 3, 4, 5 - interaction of the switching mechanism in the flow switch with the activating mechanism in the packer.
Фиг. 6 – положение механизма переключения в режиме закачки (надпакерное затрубное пространство герметично и разобщено от подпакерного пространства).Fig. 6 – position of the switching mechanism in the injection mode (the above-packer annular space is hermetically sealed and separated from the under-packer space).
Фиг. 7 – положение механизма переключения в режим добычи и отвода газа по затрубному пространству (надпакерное затрубное пространство сообщено с подпакерным пространством).Fig. 7 – position of the mechanism for switching to the production mode and gas removal through the annulus (the above-packer annulus is in communication with the under-packer space).
Стрелками показано направление потоков при закачке 11 (фиг. 6) и при добыче 9 (фиг. 7).The arrows show the direction of flows during injection 11 (Fig. 6) and during production 9 (Fig. 7).
Заявляемое устройство состоит из полого цилиндрического корпуса 8, верхнего 12 и нижнего 13 механизмов переключения, состоящих из наружной цанги 2 и установленной в ней подпружиненной внутренней цангой 3.The claimed device consists of a hollow
Переключатель потоков работает следующим образом:The thread switcher works like this:
В режиме закачки переключатель потоков находится в верхнем положении, при этом надпакерное затрубное пространство над пакерующим устройством разобщено от подпакерного затрубного пространства (фиг. 6). Лепестки верхней наружной цанги 2 расположены в кольцевой канавке 6 ствола пакерующего устройства 1 (фиг. 5). Одновременно внутренняя цанга 3 находятся в подпружиненном положении.In the pumping mode, the flow switch is in the upper position, while the above-packer annular space above the packer device is separated from the under-packer annulus (Fig. 6). Petals of the upper
После завершения закачки переключатель потоков переводится в режим добычи с отведением попутного газа из подпакерного в надпакерное пространство.After the injection is completed, the flow switch is switched to the production mode with the removal of associated gas from the under-packer space to the over-packer space.
Переключатель потоков переводится из режима закачки в режим добычи и отвода газа по затрубному пространству при взаимодействии активирующего механизма 4 с нижним механизмом переключения 13 (фиг. 1, 6).The flow switch is switched from the injection mode to the production mode and gas removal through the annulus when the
На фигуре 1 изображен момент взаимодействия внутренней цанги 3 с активирующим механизмом 4. Лепестки внутренней цанги 3 упираются в лепестки наружной цанги 2 (фиг. 2). Далее наружная цанга 2 и цилиндрический корпус переключателя потоков 8 совместно перемещаются вдоль ствола вниз. Происходит раскрытие лепестков наружной цанги 2 в соответствующую кольцевую канавку 6 в стволе пакерующего устройства 1. Активирующий механизм 4 все еще находится в зацеплении с внутренней цангой 3 (фиг. 3). Наружная цанга, попадая в кольцевую канавку в стволе пакерующего устройства 1, высвобождает активирующий механизм 4 и фиксирует переключатель потоков (фиг 4, 5). Таким образом обеспечивается проход активирующего механизма 4 и фиксация переключателя потоков в положение открытия нижних каналов 7 (фиг. 7). При этом внутренняя цанга 3 под действием упругого элемента 5 возвращается в исходное положение (фиг. 5). При этом сообщаются нижний 7 и верхний 10 каналы через кольцевое пространство 14, и появляется возможность сбрасывать скопившийся в подпакерном затрубном пространстве газ в обход уплотнительного элемента пакерующего устройства в затрубное надпакерное пространство и далее в газопровод. При этом положении переключателя потоков производится добыча.The figure 1 shows the moment of interaction of the
Возврат переключателя потоков в режим закачки осуществляется в обратном порядке за счет взаимодействия верхнего механизма переключения 12 с активирующим механизмом 4 (фиг. 7).The return of the flow switch to the download mode is carried out in the reverse order due to the interaction of the
Claims (6)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2781716C1 true RU2781716C1 (en) | 2022-10-17 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4749035A (en) * | 1987-04-30 | 1988-06-07 | Cameron Iron Works Usa, Inc. | Tubing packer |
US5433275A (en) * | 1994-07-19 | 1995-07-18 | Baker Hughes Incorporated | Double-threaded anchor tubing assembly |
RU2243361C2 (en) * | 2000-10-20 | 2004-12-27 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Hydraulic distributor (variants) and system for distributing working liquid (variants), used for actuating well implements |
RU2443852C2 (en) * | 2010-04-05 | 2012-02-27 | Валеев Марат Давлетович | Plant for periodic separate production of oil from two beds |
RU2656276C1 (en) * | 2017-07-13 | 2018-06-04 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Hydraulic packer |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4749035A (en) * | 1987-04-30 | 1988-06-07 | Cameron Iron Works Usa, Inc. | Tubing packer |
US5433275A (en) * | 1994-07-19 | 1995-07-18 | Baker Hughes Incorporated | Double-threaded anchor tubing assembly |
RU2243361C2 (en) * | 2000-10-20 | 2004-12-27 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Hydraulic distributor (variants) and system for distributing working liquid (variants), used for actuating well implements |
RU2443852C2 (en) * | 2010-04-05 | 2012-02-27 | Валеев Марат Давлетович | Plant for periodic separate production of oil from two beds |
RU2656276C1 (en) * | 2017-07-13 | 2018-06-04 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Hydraulic packer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2398032C (en) | Open well plunger-actuated gas lift valve and method of use | |
RU2274725C2 (en) | Device for drilling string securing in well | |
MX2008012397A (en) | Gas lift chamber purge and vent valve and pump systems. | |
NO20120534A1 (en) | Hydraulic module operator for an underground tool | |
RU2781716C1 (en) | Stream switch | |
RU2455459C1 (en) | Downhole valve unit | |
CN101975042B (en) | Fully functional anti-spouting oil drain device | |
RU2339796C1 (en) | Facility for simultaneous-separate operation of multi-horizon well | |
RU2289012C2 (en) | Connector-disconnector for well packer plant (variants) | |
BR102018003152A2 (en) | bottom pump with gas separator and anti gas lock hole | |
RU1810500C (en) | Device for establishment of well gravel packed filter | |
RU2542062C1 (en) | Device for formation treatment in horizontal well | |
EA008997B1 (en) | Hydraulic motor arrangement and method of operating a hydraulic motor | |
CN115478807A (en) | Full latus rectum switch well cementation sliding sleeve | |
RU2568457C1 (en) | Device for treatment of bottom-hole formation zone and for well development | |
RU2209295C1 (en) | Packer | |
RU2405905C1 (en) | Disconnecting device | |
RU2761234C1 (en) | Downhole valve | |
RU2755981C2 (en) | Circulation sub | |
RU2068941C1 (en) | Well bottom preventer | |
SU819310A1 (en) | Well cutting-off device | |
RU2738920C1 (en) | Cutoff valve of submersible plant of electric-centrifugal pump | |
SU543740A1 (en) | Device for blocking the well bore | |
RU2348784C2 (en) | Valve device of downhole drilling motor | |
RU220555U1 (en) | INFLOW CONTROL VALVE |