RU2796144C1 - Device for interval pressure testing of wells and reservoir stimulation - Google Patents
Device for interval pressure testing of wells and reservoir stimulation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2796144C1 RU2796144C1 RU2023102735A RU2023102735A RU2796144C1 RU 2796144 C1 RU2796144 C1 RU 2796144C1 RU 2023102735 A RU2023102735 A RU 2023102735A RU 2023102735 A RU2023102735 A RU 2023102735A RU 2796144 C1 RU2796144 C1 RU 2796144C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sealing element
- hydraulic sealing
- stop
- assembly
- barrel
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к горной и нефтедобывающей отрасли, а именно к пакерующим устройствам для селективной закачки изоляционных материалов, поинтервальных кислотных обработок, отключения обводнившихся пластов при ремонте скважин в период их освоения и эксплуатации.The invention relates to the mining and oil industry, and in particular to packer devices for selective injection of insulating materials, interval acid treatments, shutdown of flooded formations during well repair during their development and operation.
Известен пакер (патент RU № 2010947 С1, МПК Е21В 33/12, опубл. 15.04.1994г.), включающий полый ствол с заглушкой на нижнем торце, радиальными каналами, верхним и нижним продольными пазами на наружной поверхности, установленный на стволе и образующий с ним рабочую камеру уплотнительный элемент с верхней концевой арматурой, образующий со стволом кольцевую полость и нижней концевой арматурой, установленной с возможностью продольного перемещения относительно ствола, фиксатор ствола относительно верхней концевой арматуры и кольцевой подпружиненный поршень, установленный в кольцевой полости между стволом и верхней концевой арматурой с возможностью сообщения при пакеровке рабочей камеры уплотнительного элемента с полостью ствола, установленного с возможностью осевого перемещения относительно уплотнительного элемента при его распакеровке и сообщения при этом рабочей камеры уплотнительного элемента с полостью ствола и пространством под пакером, при этом он снабжён подпружиненным якорем, установленным на наружной поверхности верхней концевой арматуры уплотнительного элемента, установленной в полости ствола с возможностью ограниченного осевого перемещения подпружиненной дифференциальной втулкой с кольцевой канавкой на наружной поверхности и пальцами - фиксаторами, а фиксатор ствола относительно верхней концевой арматуры уплотнительного элемента выполнен в виде подпружиненного ствола с усилием на срыв меньшим усилия на срыв подпружиненного якоря, при этом в стволе выполнены радиальные отверстия, на внутренней поверхности верхней концевой арматуры уплотнительного элемента выполнена кольцевая канавка, а пальцы - фиксаторы установлены в радиальных отверстиях ствола с возможностью последовательного размещения их торцевых частей в кольцевой канавке дифференциальной втулки и в кольцевой канавке верхней концевой арматуры уплотнительного элемента при осевом перемещении дифференциальной втулки.Known packer (patent RU No. 2010947 C1, IPC E21V 33/12, publ. 04/15/1994), including a hollow barrel with a plug on the lower end, radial channels, upper and lower longitudinal grooves on the outer surface, mounted on the barrel and forming with a sealing element with an upper end fitting, forming an annular cavity with the barrel and a lower end fitting installed with the possibility of longitudinal movement relative to the barrel, a barrel retainer relative to the upper end fitting and an annular spring-loaded piston installed in the annular cavity between the barrel and the upper end fitting with the possibility of communication during the packering of the working chamber of the sealing element with the cavity of the barrel, installed with the possibility of axial movement relative to the sealing element during its unpacking and communication with the working chamber of the sealing element with the cavity of the barrel and the space under the packer, while it is equipped with a spring-loaded anchor installed on the outer surface the upper end fitting of the sealing element installed in the shaft cavity with the possibility of limited axial movement by a spring-loaded differential bushing with an annular groove on the outer surface and pins-clamps, and the barrel retainer relative to the upper end fitting of the sealing element is made in the form of a spring-loaded shaft with a force to break less than the force on breakage of the spring-loaded anchor, while radial holes are made in the shaft, an annular groove is made on the inner surface of the upper end fitting of the sealing element, and the pins - clamps are installed in the radial holes of the barrel with the possibility of sequential placement of their end parts in the annular groove of the differential bushing and in the annular groove of the upper end fittings of the sealing element during axial movement of the differential sleeve.
Недостатком устройства является сложность изготовления узла периодической фиксации нижнего уплотнительного элемента и взаимосвязанной работы узла, что снижает эксплуатационную надёжность узла.The disadvantage of the device is the complexity of manufacturing the node for periodic fixation of the lower sealing element and the interconnected operation of the node, which reduces the operational reliability of the node.
Наиболее близкой по технической сущности является устройство для поинтервальной пакеровки скважины (патент RU № 41489 U1, МПК Е21В 33/12, опубл. 27.10.2004г., Бюл. № 30), включающее ствол с перепускным клапаном, жестко связанные с концевыми частями ствола верхний и нижний корпуса, на каждом из которых с возможностью осевого перемещения установлен гидравлический уплотнительный элемент с концевыми арматурами, образующий с корпусом кольцевую камеру, сообщённую с полостью ствола через радиальные каналы в корпусе, продольные пазы, выполненные на наружной поверхности верхнего корпуса ниже уплотнительного элемента, при этом радиальные каналы корпусов перекрыты со стороны кольцевых камер обратными клапанами, а верхний и нижний корпуса снабжены кольцевыми упорами, выполненными соответственно выше и ниже гидравлического уплотнительного элемента, на наружной поверхности нижнего корпуса выше гидравлического уплотнительного элемента выполнены продольные пазы, а поверх продольных пазов на корпусе установлены пружины.The closest in technical essence is a device for interval packing of a well (patent RU No. 41489 U1, IPC E21V 33/12, publ. and a lower body, each of which has a hydraulic sealing element with end fittings for axial movement, forming an annular chamber with the body, communicated with the barrel cavity through radial channels in the body, longitudinal grooves made on the outer surface of the upper body below the sealing element, with In this case, the radial channels of the housings are blocked from the side of the annular chambers by check valves, and the upper and lower housings are equipped with annular stops, made respectively above and below the hydraulic sealing element, longitudinal grooves are made on the outer surface of the lower housing above the hydraulic sealing element, and over the longitudinal grooves on the housing are installed springs.
Недостатком устройства является вероятность возникновения аварийной ситуации после распакеровки и последующего подъёма устройства, так как давление столба надпакерной жидкости постоянно пакерует (надувает) нижний гидравлический уплотнительный элемент, то последний начнет работать как поршневой элемент и это приведет к его интенсивному износу и выходу из строя, а усилия при подъёме могут достигать значительных величин.The disadvantage of the device is the likelihood of an emergency after unpacking and subsequent lifting of the device, since the pressure of the above-packer liquid column constantly packs (inflates) the lower hydraulic sealing element, the latter will start working as a piston element and this will lead to its intense wear and failure, and lifting forces can be significant.
Технические задачи заключаются в повышении эксплуатационной надёжности устройства при подъёме устройства после распакеровки за счёт ориентирования в одном направлении стволов верхней и нижней сборок, что исключит пакерование (надув) нижнего гидравлического уплотнительного элемента, а также в улучшении технических характеристик благодаря повышению несущей способности гидравлических уплотнительных элементов.The technical tasks are to increase the operational reliability of the device when lifting the device after unpacking due to the orientation of the shafts of the upper and lower assemblies in one direction, which will exclude packering (inflating) of the lower hydraulic sealing element, as well as to improve technical characteristics due to an increase in the bearing capacity of hydraulic sealing elements.
Для решения технических задач предлагается устройство для поинтервальной опрессовки скважин и воздействия на пласт, включающее ствол, с жестко закрепленным верхним упором, размещенным выше гидравлического уплотнительного элемента верхней сборки, и с установленным на нём гидравлическим уплотнительным элементом с верхней и нижней концевыми заделками с возможностью осевого перемещения вдоль ствола и с образованием герметичной кольцевой рабочей камеры, сообщённой с внутренней полостью ствола, радиальные отверстия, перекрывающиеся со стороны кольцевых рабочих камер обратными клапанами, продольные выборки, выполненные на наружной поверхности ствола ниже гидравлического уплотнительного элемента верхней сборки, и поверх которых установлена спиральная пружина, перепускной клапан.To solve technical problems, a device is proposed for interval pressure testing of wells and stimulation of the formation, including a shaft with a rigidly fixed upper stop placed above the hydraulic sealing element of the upper assembly, and with a hydraulic sealing element installed on it with upper and lower end fittings with the possibility of axial movement along the barrel and with the formation of a sealed annular working chamber communicated with the internal cavity of the barrel, radial holes overlapped from the side of the annular working chambers with check valves, longitudinal selections made on the outer surface of the barrel below the hydraulic sealing element of the upper assembly, and on top of which a spiral spring is installed, relief valve.
Новым является то, что верхняя и нижняя сборки, каждая из которых содержит ствол ориентированы в одном направлении так, что верхние упоры расположены ближе к устью скважины, также верхний упор размещен выше гидравлического уплотнительного элемента нижней сборки, причем верхние упоры верхней и нижней сборок снабжены стаканами с уплотнителями, изолирующие от давления торцевые стыки между верхними упорами и верхними заделками гидравлических уплотнительных элементов, и наружный диаметр которых равен наружному диаметру верхних концевых заделок гидравлических уплотнительных элементов, кроме того гидравлические уплотнительные элементы усилены армирующими проволочными каркасами, обеспечивающими работу последних при более высоких давлениях.What is new is that the upper and lower assemblies, each of which contains the wellbore, are oriented in the same direction so that the upper stops are located closer to the wellhead, the upper stop is also placed above the hydraulic sealing element of the lower assembly, and the upper stops of the upper and lower assemblies are provided with sleeves. with seals, pressure isolating end joints between the upper stops and the upper seals of the hydraulic sealing elements, and the outer diameter of which is equal to the outer diameter of the upper end seals of the hydraulic sealing elements, in addition, the hydraulic sealing elements are reinforced with reinforcing wire frames that ensure the operation of the latter at higher pressures.
Новым является также то, что выходные концы радиальных отверстий охватываются кольцевыми пластинчатыми пружинами, размещёнными в соответствующих им кольцевых проточках ствола, внутренние поверхности которых обрезинены, причём наружные диаметры кольцевых пластинчатых пружин не больше наружного диаметра ствола.What is also new is that the outlet ends of the radial holes are covered by annular leaf springs placed in the corresponding annular grooves of the barrel, the inner surfaces of which are rubberized, and the outer diameters of the annular leaf springs are not greater than the outer diameter of the barrel.
Новым является также то, что перепускной клапан содержит корпус и поршень дифференциальный, с выполненными на них верхних и нижних рядов отверстий, пружину и упор пружины.It is also new that the bypass valve contains a housing and a differential piston with upper and lower rows of holes made on them, a spring and a spring stop.
Новым является также то, что продольные выборки расположены ниже гидравлического уплотнительного элемента нижней сборки, но вне полости герметичной кольцевой рабочей камеры, причем ограничительный упор спиральной пружины, установленной поверх продольных выборок, выполнен с возможностью регулирования усилий сжатия спиральной пружины.What is also new is that the longitudinal selections are located below the hydraulic sealing element of the lower assembly, but outside the cavity of the sealed annular working chamber, and the limit stop of the spiral spring installed over the longitudinal selections is made with the possibility of adjusting the compression forces of the spiral spring.
Новым является также то, что конец нижней сборки ствола оснащен седлом для сброса шарика.Also new is that the end of the lower barrel assembly is equipped with a ball drop seat.
На фиг. 1 показан общий вид устройства для поинтервальной опрессовки скважин и воздействия на пласт при спуске в скважину.In FIG. 1 shows a general view of the device for interval pressure testing of wells and impact on the formation when lowering into the well.
На фиг. 2 показано устройство для поинтервальной опрессовки скважин и воздействия на пласт с запакерованными гидравлическими уплотнительными элементами во время закачки реагентов.In FIG. 2 shows a device for interval pressure testing of wells and stimulation of the formation with packed hydraulic sealing elements during the injection of reagents.
На фиг. 3 показано устройство для поинтервальной опрессовки скважин и воздействия на пласт с распакерованными гидравлическими уплотнительными элементами после окончания закачки.In FIG. 3 shows a device for interval pressure testing of wells and stimulation of the reservoir with unpacked hydraulic sealing elements after completion of injection.
На фиг. 4 показан узел А устройства для поинтервальной опрессовки скважин и воздействия на пласт на фиг. 1 в исходном (транспортном) положении.In FIG. 4 shows node A of the device for interval pressure testing of wells and stimulation of the formation in FIG. 1 in the initial (transport) position.
На фиг. 5 показан узел А устройства для поинтервальной опрессовки скважин и воздействия на пласт на фиг. 1 с запакерованными гидравлическими уплотнительными элементами во время закачки.In FIG. 5 shows node A of the device for interval pressure testing of wells and stimulation of the formation in FIG. 1 with hydraulic seals packed during pumping.
На фиг. 6 показан узел А устройства для поинтервальной опрессовки скважин и воздействия на пласт на фиг. 1 с распакерованными гидравлическими уплотнительными элементами.In FIG. 6 shows node A of the device for interval pressure testing of wells and stimulation of the formation in FIG. 1 with hydraulic seals unpacked.
На фиг. 7 показан продольный разрез клапана перепускного в исходном (транспортном) положении.In FIG. 7 shows a longitudinal section of the bypass valve in the initial (transport) position.
На фиг. 8 показан продольный разрез клапана перепускного во время закачки. In FIG. 8 shows a longitudinal section of the bypass valve during pumping.
Устройство для поинтервальной опрессовки скважин и воздействия на пласт (фиг.1, 4, 5) включает верхнюю и нижнюю сборки, каждая из которых содержит ствол 1 с верхним упором 2, стакан с уплотнителями 3, с установленным на нём гидравлическим уплотнительным элементом 4 с верхней 5 и нижней 6 концевыми заделками с возможностью осевого перемещения вдоль ствола 1 и с образованием герметичной кольцевой рабочей камеры 7. Причем гидравлический уплотнительный элемент 4 усилен армирующим проволочным каркасом (на фиг. не показан), обеспечивающий работу последнего при более высоком давлении. В то же время стволы 1 каждой из сборок ориентированы в одном направлении так, что верхние упоры 2 расположены ближе к устью скважины (на фиг. не показана). В средней части ствола 1, в зоне герметичной кольцевой рабочей камеры 7, размещён ряд радиальных отверстий 8, сообщающих внутреннюю полость ствола 1 с герметичной кольцевой рабочей камерой 7, причём выходные концы радиальных отверстий 8 охватываются кольцевыми пластинчатыми пружинами 9, выполняющие функцию обратных клапанов и перекрывающие радиальные отверстия 8 в стволе 1 со стороны герметичных кольцевых рабочих камер 7. Кольцевые пластинчатые пружины 9 размещены в соответствующих им кольцевых проточках ствола 1, внутренние поверхности которых обрезинены, причем наружные диаметры которых не больше наружного диаметра ствола 1. В нижней части верхней и нижней сборках ствола 1 установлена спиральная пружина 10 с ограничительным упором 11, прижимающая в исходном положении гидравлический уплотнительный элемент 4 к верхнему упору 2, причем ограничительный упор 11 выполнен с возможностью регулирования усилий сжатия спиральной пружины. При этом на наружной поверхности ствола 1 под спиральной пружиной 10, но вне полости герметичной кольцевой рабочей камеры 7 выполнены продольные выборки 12. В интервале между верхней и нижней сборками, помимо комплекта насосных труб (на фиг. не показаны), определяющих интервал обработки (воздействия) пласта, установлен клапан перепускной 13 (фиг. 7, 8). Клапан перепускной 13 содержит корпус 14, поршень дифференциальный 15, пружину спиральную 16 и упор пружины 17. При этом, как в поршне дифференциальном 15 выполнены верхний 18 и нижний 19 ряды отверстий, так и в корпусе 14 выполнены верхний 20 и нижний 21 ряды отверстий. Конец нижней сборки ствола 1 оснащен седлом для сброса шарика 22.The device for interval pressure testing of wells and the impact on the formation (figure 1, 4, 5) includes the upper and lower assemblies, each of which contains the
Устройство для поинтервальной опрессовки скважин и воздействия на пласт жёстко связано с колонной насосных труб 23 (фиг. 1).The device for interval pressure testing of wells and stimulation of the formation is rigidly connected to the pumping pipe string 23 (Fig. 1).
Устройство для поинтервальной опрессовки скважин и воздействия на пласт работает следующим образом.The device for interval pressure testing of wells and the impact on the reservoir works as follows.
Устройство для поинтервальной опрессовки скважин и воздействия на пласт спускают в скважину (на фиг. не показана) на колонне насосных труб 23, в зону перфорации обсадной колонны (на фиг. не показана) или необсаженного участка ствола 1 скважины (на фиг. не показана), для обработки продуктивного пласта с целью повышения нефтеотдачи. При спуске в скважину (на фиг. не показана) внутренняя полость устройства и колонна насосных труб 23 заполняется скважинной жидкостью через нижние ряды отверстий 19 и 21 поршня дифференциального 15 и корпуса 14, соответственно, совпадающие между собой в транспортном (исходном) положении устройства. При достижении заданного интервала устройством за счёт повышения давления в колонне насосных труб 23 и во внутренней полости устройства поршень дифференциальный 15 перепускного клапана 13 перемещается в нижнее положение относительно корпуса 14. При этом нижний ряд отверстий 19 поршня дифференциального 15, смещаясь вниз перекрывается корпусом 14, а верхний ряд отверстий 18 дифференциального поршня 15 совпадает с верхним рядом отверстий 20 корпуса 14. После чего начинается закачка реагента или кислотная обработка пласта. После окончания технологической операции давление в колонне насосных труб 23 сбрасывается и дифференциальный поршень 15 возвращается в транспортное (исходное) положение, давление при этом в колонне насосных труб 23 и межтрубном пространстве выравниваются. Распакеровка гидравлических уплотнительных элементов 4 производится натяжением колонны насосных труб 23 вверх, в результате чего стволы 1 верхней и нижней сборок смещаются вверх, при этом спиральные пружины 10 сжимаются, а продольные выборки 12 сообщают кольцевые герметичные рабочие камеры 7 с межтрубным пространством.A device for interval pressure testing of wells and impact on the formation is lowered into the well (not shown in the figure) on the
Таким образом, устройство переводится в транспортное (исходное) положение с возможностью перемещения в следующий интервал обработки.Thus, the device is transferred to the transport (initial) position with the possibility of moving to the next processing interval.
Устройство для поинтервальной опрессовки скважин и воздействия на пласт позволит повысить эксплуатационную надёжность устройства при подъёме устройства после распакеровки, за счёт ориентирования в одном направлении стволов верхней и нижней сборок, что исключит пакерование (надув) нижнего гидравлического уплотнительного элемента, а также улучшить технические характеристики, благодаря повышению несущей способности гидравлических уплотнительных элементов.The device for interval pressure testing of wells and stimulation of the formation will increase the operational reliability of the device when lifting the device after unpacking, due to the orientation of the shafts of the upper and lower assemblies in one direction, which will exclude packering (inflating) of the lower hydraulic sealing element, as well as improve technical characteristics, due to increase the bearing capacity of hydraulic sealing elements.
Claims (5)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2796144C1 true RU2796144C1 (en) | 2023-05-17 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2010947C1 (en) * | 1991-10-30 | 1994-04-15 | Анатолий Андреевич Цыбин | Packer |
| RU41489U1 (en) * | 2004-05-27 | 2004-10-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | DEVICE FOR INTERVAL WELL PACKING |
| RU2288348C2 (en) * | 2004-08-10 | 2006-11-27 | Махир Зафар оглы Шарифов | Diverter valve for circulating and controlling a flow of substance |
| RU164011U1 (en) * | 2016-02-26 | 2016-08-20 | Наиль Тимирзянович Гайнуллин | PACKER CUFF |
| US20160298414A1 (en) * | 2013-11-25 | 2016-10-13 | Welltec A/S | Annular barrier with an anti-collapsing unit |
| RU2613405C1 (en) * | 2016-01-28 | 2017-03-16 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for interval formation treatment in open horizontal shaft of well |
| RU2614169C1 (en) * | 2016-01-11 | 2017-03-23 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Method and equipment for interval research of formation parameters at tubes |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2010947C1 (en) * | 1991-10-30 | 1994-04-15 | Анатолий Андреевич Цыбин | Packer |
| RU41489U1 (en) * | 2004-05-27 | 2004-10-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | DEVICE FOR INTERVAL WELL PACKING |
| RU2288348C2 (en) * | 2004-08-10 | 2006-11-27 | Махир Зафар оглы Шарифов | Diverter valve for circulating and controlling a flow of substance |
| US20160298414A1 (en) * | 2013-11-25 | 2016-10-13 | Welltec A/S | Annular barrier with an anti-collapsing unit |
| RU2614169C1 (en) * | 2016-01-11 | 2017-03-23 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Method and equipment for interval research of formation parameters at tubes |
| RU2613405C1 (en) * | 2016-01-28 | 2017-03-16 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Device for interval formation treatment in open horizontal shaft of well |
| RU164011U1 (en) * | 2016-02-26 | 2016-08-20 | Наиль Тимирзянович Гайнуллин | PACKER CUFF |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7472746B2 (en) | Packer apparatus with annular check valve | |
| US20100147538A1 (en) | Packer Setting Device for High Hydrostatic Applications | |
| EP0237662B1 (en) | Downhole tool | |
| USRE32345E (en) | Packer valve arrangement | |
| RU2409736C1 (en) | Packer | |
| CN106321010B (en) | Integrated packer | |
| CN108868732B (en) | Tool of coiled tubing separate-layer fracturing system and separate-layer fracturing method thereof | |
| RU2796144C1 (en) | Device for interval pressure testing of wells and reservoir stimulation | |
| US11753913B1 (en) | Gas lift systems and methods for producing liquids from a well | |
| RU2739813C1 (en) | Hydro inflatable packer | |
| RU2101463C1 (en) | Packer-type device for selective testing of beds | |
| US5782302A (en) | Apparatus and method for loading fluid into subterranean formations | |
| RU2333334C1 (en) | Relief valve of downhole motor | |
| RU2325508C2 (en) | Circulating valve | |
| RU2299970C1 (en) | Packer assembly for selective reservoir testing | |
| RU2004101186A (en) | SHARIFF PACKING DISCONNECTING UNIT FOR OPERATION OF ONE OR MULTIPLE WELLS | |
| SU1629522A1 (en) | Valve for formation tester | |
| RU65562U1 (en) | PACKING DEVICE FOR SELECTIVE TESTING OF LAYERS | |
| RU65561U1 (en) | PACKING DEVICE FOR SELECTIVE TESTING OF LAYERS | |
| CN220133930U (en) | Underground circulating device with fixed water injection pipe column backwashing function | |
| RU2131017C1 (en) | Well remedial unit | |
| RU2102577C1 (en) | Device for treating down-hole zone of well | |
| US20120181021A1 (en) | Rotational test valve with tension reset | |
| RU2802635C1 (en) | Packer with a four-section hydraulic setting chamber | |
| SU1208307A1 (en) | Well hose pump |