RU41333U1

RU41333U1 - PACKER PLUG

Info

Publication number: RU41333U1
Application number: RU2004118041/22U
Authority: RU
Inventors: И.Х. Махмутов; Д.В. Страхов; В.Б. Оснос; Р.З. Зиятдинов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2004-06-17
Filing date: 2004-06-17
Publication date: 2004-10-20

Abstract

Пакер-пробка, включающий ствол с заглушкой и упорами, уплотнительный элемент, фиксатор положения уплотнительного элемента, основной конус, с которым связаны шлипсы соединением “ласточкин хвост”, съемный узел, фиксирующие шарики, установленные в отверстиях ствола и взаимодействующие со съемным узлом, корпус и тяговый узел посадочного инструмента и срезные элементы, отличающийся тем, что пакер снабжен дополнительным конусом, установленным, как и основной, на стволе, с которым связаны шлипсы соединением “ласточкин хвост”, причем последние имеют насечки противоположного направления основным шлипсам, а также - упорным кольцом с продольными окнами со стороны ствола, расположенным между основными и дополнительными шлипсами, связанными с торцами упорного кольца Т-образным соединением, ствол снабжен упорами, установленными по периметру и на одном уровне между дополнительными шлипсами с возможностью прохода через окна в упорном кольце и взаимодействующими в рабочем положении с основным конусом, ствол имеет на внутренней поверхности цилиндрическую выборку, а съемный узел выполнен в виде патрубка с цилиндрической выборкой в верхней части по наружной поверхности, основной конус со стволом соединен через срезные элементы, при этом тяговый узел посадочного инструмента выполнен в виде полого цилиндра, охватывающего ствол, с которым соединен через автоотцеп.A plug packer including a barrel with a plug and stops, a sealing element, a locking device for the position of the sealing element, the main cone to which the dovetail connectors are connected, a removable assembly, fixing balls installed in the holes of the barrel and interacting with the removable assembly, the housing and traction unit of the landing tool and shear elements, characterized in that the packer is equipped with an additional cone mounted, like the main one, on the trunk, to which the slips are connected by a dovetail connection, the last They have notches in the opposite direction to the main slips, as well as a thrust ring with longitudinal windows from the side of the barrel, located between the main and additional slips connected with the ends of the thrust ring by a T-shaped connection, the barrel is equipped with stops installed around the perimeter and at the same level between the additional with slips with the possibility of passage through the windows in the thrust ring and interacting in the working position with the main cone, the barrel has a cylindrical selection on the inner surface, and the removable assembly in a full pipe with a cylindrical sample in the upper part of the outer surface of the main cone with a trunk is connected through the shear elements, the traction unit setting tool is configured as a hollow cylinder enclosing the barrel, which is connected via avtoottsep.

Description

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для временного перекрытия ствола скважины при проведении изоляционных работ при капитальном ремонте скважин, исследовании пластов, эксплуатации или закачке в них жидкости.The proposal relates to the oil industry and is intended for temporary closure of the wellbore during insulation work during the overhaul of wells, reservoir exploration, operation or injection of fluid into them.

Известен пакер, содержащий полый ствол с заглушкой и упором, установочный фиксатор, приводной корпус и шток установочного гидроцилиндра, размещенные на стволе конус со шлипсами, уплотнительный элемент и фиксатор положения уплотнительного элемента с удерживающими губками (Патент РФ №2137901, МПК 6 Е 21 В 33/12,1999).A well-known packer containing a hollow barrel with a plug and an emphasis, an installation retainer, a drive housing and a rod of an installation hydraulic cylinder, cones with slips placed on the barrel, a sealing element and a position lock of the sealing element with retaining lips (RF Patent No. 2137901, IPC 6 E 21 V 33 / 12.1999).

Недостатком пакера является сложность конструкции, обусловленная наличием сложных деталей, таких как конус, фиксатор положения уплотнительного элемента с удерживающими губками, конические вкладыши, которые требуют высокой точности при изготовлении и значительно усложняют сборку, что возможно выполнить только в специализированных мастерских. Невыполнение жестких требований при изготовлении и сборке снижает надежность работы пакера.The disadvantage of the packer is the complexity of the design, due to the presence of complex parts, such as a cone, a retainer for the sealing element with retaining lips, conical inserts that require high precision in the manufacture and significantly complicate the assembly, which can only be done in specialized workshops. Failure to comply with stringent requirements in the manufacture and assembly reduces the reliability of the packer.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пакер, включающий ствол с заглушкой и упорами, уплотнительный элемент, фиксатор положения уплотнительного элемента, основной конус, с которым связаны шлипсы соединением «ласточкин хвост», съемный узел, фиксирующие шарики, установленные в отверстиях ствола и взаимодействующие со съемным узлом, корпус и шток посадочного инструмента и срезные элементы (Патент РФ №2170808, МПК 7Е 21 В 33/12,2001).The closest in technical essence to the proposed one is a packer, including a barrel with a plug and stops, a sealing element, a latch for the position of the sealing element, the main cone with which the slips are connected by the dovetail connection, a removable assembly, fixing balls installed in the holes of the barrel and interacting with a removable assembly, the body and stock of the landing tool and shear elements (RF Patent No. 2170808, IPC 7E 21 V 33 / 12,2001).

Недостатками пакера являются:The disadvantages of the packer are:

- ограниченные функциональные возможности. Пакер держит давление только в одну сторону, сверху вниз. При давлении, направленном снизу вверх, плашки сдвинутся с места;- limited functionality. The packer holds pressure only in one direction, from top to bottom. With pressure directed from the bottom up, the dies will move;

- для срыва пакера нужен специальный ловильный инструмент.- to break the packer you need a special fishing tool.

Задачей полезной модели является создание упрощенной конструкции пакера, обладающего более широкими функциональными возможностями и позволяющего использовать серийно выпускаемый ловильный инструмент.The objective of the utility model is to create a simplified packer design with wider functionality and allowing the use of a commercially available fishing tool.

Указанная задача решается предлагаемым пакером - пробкой, включающим ствол с заглушкой и упорами, уплотнительный элемент, фиксатор положения уплотнительного элемента, основной конус, с которым связаны шлипсы соединением «ласточкин хвост», съемный узел, фиксирующие шарики, установленные в отверстиях ствола и взаимодействующие со съемным узлом, корпус и тяговый узел посадочного инструмента, и срезные элементы.This problem is solved by the proposed packer - cork, including the barrel with a plug and stops, a sealing element, a latch for the position of the sealing element, the main cone with which the slips are connected by the dovetail connection, a removable assembly, fixing balls installed in the holes of the barrel and interacting with the removable assembly, housing and traction assembly of the landing tool, and shear elements.

Новым является то, что пакер снабжен дополнительным конусом, установленным, как и основной, на стволе, с которым связаны шлипсы соединением «ласточкин хвост», причем последние имеют насечки противоположного направления основным шлипсам, а также - упорным кольцом с продольными окнами со стороны ствола, расположенным между основными и дополнительными шлипсами, связанными с торцами упорного кольца Т-образным соединением; ствол снабжен упорами, установленными по периметру и на одном уровне между дополнительными шлипсами с возможностью прохода через окна в упорном кольце и взаимодействующими в рабочем положении с основньм конусом; ствол имеет на внутренней поверхности цилиндрическую выборку, а съемный узел выполнен в виде патрубка с цилиндрической выборкой в верхней части по наружной поверхности;New is that the packer is equipped with an additional cone installed, like the main one, on the trunk, to which slips are connected by a dovetail connection, the latter having notches in the opposite direction to the main slips, as well as a thrust ring with longitudinal windows from the side of the trunk, located between the main and additional slips associated with the ends of the thrust ring T-shaped connection; the barrel is equipped with stops installed around the perimeter and at the same level between additional slips with the possibility of passage through the windows in the thrust ring and interacting in the working position with the main cone; the barrel has a cylindrical selection on the inner surface, and a removable assembly is made in the form of a pipe with a cylindrical selection in the upper part along the outer surface;

основной конус со стволом соединен через срезные элементы, при этом тяговый узел посадочного инструмента выполнен в виде полого цилиндра охватывающего ствол, с которым соединен через автоотцеп.the main cone with the barrel is connected through shear elements, while the traction unit of the landing tool is made in the form of a hollow cylinder covering the barrel, to which it is connected via an autotap.

На фиг.1 изображен предлагаемый пакер-пробка в продольном разрезе.Figure 1 shows the proposed packer plug in longitudinal section.

На фиг.2 - разрез по А-А фиг.1.Figure 2 is a section along aa of figure 1.

На фиг.3 - вид I крупным планом.Figure 3 is a closeup view I.

Пакер-пробка состоит из ствола 1 (фиг.1) с внутренней цилиндрической выборкой 2, с наружной стороны которого установлены уплотнительный элемент 3 с упором 4. Выше последнего находится упорная втулка 5, а между ней и упором 4 - фиксирующее кольцо 6 с насечками (фиг.3). На стволе 1 напротив упора 4 выполнены кольцевые насечки 7 противоположного направления насечкам кольца 6. Ниже уплотнительного элемента 3 расположены основной конус 8 со шлипсами 9, упорное кольцо 10 и The packer plug consists of a barrel 1 (Fig. 1) with an inner cylindrical selection 2, on the outside of which a sealing element 3 with a stop 4 is installed. Above the latter there is a stop sleeve 5, and between it and the stop 4 there is a locking ring 6 with notches figure 3). On the barrel 1, opposite the stop 4, annular notches 7 are made in the opposite direction to the notches of the ring 6. Below the sealing element 3, there is a main cone 8 with slips 9, a thrust ring 10 and

дополнительный конус 11 со шлипсами 12. Шлипсы с конусами связаны соединением «ласточкин хвост», а с торцами упорного кольца - Т-образным соединением.additional cone 11 with slips 12. Slips with cones are connected by a dovetail connection, and with the ends of the thrust ring by a T-shaped connection.

Ствол 1 снабжен упорами 13 (фиг.2), расположенными по периметру и на одном уровне между дополнительными шлипсами 12 с возможностью прохода через окна 14 в упорном кольце 10 и взаимодействующими в рабочем положении с основным конусом 8.The barrel 1 is equipped with stops 13 (figure 2), located around the perimeter and at the same level between the additional slips 12 with the possibility of passage through the windows 14 in the thrust ring 10 and interacting in the working position with the main cone 8.

Внутри ствола 1 телескопически установлен съемный узел 15 в виде патрубка с наружной цилиндрической выборкой 16 в верхней части. В нижней части ствола 1 расположены радиальные отверстия 17, в которых установлены фиксирующие шарики 18, взаимодействующие с одной стороны со съемным узлом 15, а с другой стороны - с боковой стенкой 19 заглушки 20, жестко соединенной с дополнительным конусом 11. Срезными элементами 21 и 22 ствол 1 соединен соответственно со съемным узлом 15 и основным конусом 8. Сопрягаемые детали снабжены уплотнительными кольцами 23. На упор 4 сверху опирается корпус 24 посадочного инструмента, а его тяговый узел 25 соединен со стволом 1 с помощью автоотцепа 26, выполненного в виде разрушаемого элемента.Inside the barrel 1, a removable assembly 15 is telescopically mounted in the form of a pipe with an external cylindrical selection 16 in the upper part. In the lower part of the barrel 1 there are radial holes 17 in which the fixing balls 18 are installed, which interact on the one hand with the removable assembly 15, and on the other hand with the side wall 19 of the plug 20, rigidly connected to the additional cone 11. Shear elements 21 and 22 the barrel 1 is connected respectively to the removable assembly 15 and the main cone 8. The mating parts are provided with o-rings 23. The landing tool body 24 is supported on the stop 4 from above, and its traction assembly 25 is connected to the barrel 1 by means of an autotrailer 26 made wow in the form of a destructible element.

Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.

Пакер-пробку в транспортном положении (фиг.1) опускают в требуемый интервал скважины, после чего приводят в действие посадочный инструмент. При этом его корпус 24 оказывает давление на упор 4, а тяговый узел 25 тянет вверх ствол 1 и детали 8, 9, 10, 11 и 12. В этот момент происходит сжатие уплотнительного элемента 3 и прижатие его к обсадной колонне. При расчетной нагрузке происходит разрушение срезных элементов 22, после чего конусы 8 и 11 наезжают на плашки 9 и 12, раздвигают их, последние приходят в соприкосновение с обсадной колонной, происходит фиксация устройства в скважине. При дальнейшей натяжке тягового узла 25 осуществляется досжатие уплотнительного элемента 3. Кольцо 6 фиксирует положение уплотнительного элемента 3 в окончательном запакерованном состоянии.The packer plug in the transport position (Fig. 1) is lowered into the required interval of the well, after which the landing tool is actuated. At the same time, its body 24 exerts pressure on the stop 4, and the traction unit 25 pulls up the barrel 1 and parts 8, 9, 10, 11 and 12. At this point, the sealing element 3 is compressed and pressed against the casing. When the design load occurs, the shear elements 22 are destroyed, after which the cones 8 and 11 run onto the dies 9 and 12, push them apart, the latter come into contact with the casing, the device is fixed in the well. With a further tension of the traction unit 25, the sealing element 3 is compressed. The ring 6 fixes the position of the sealing element 3 in the final sealed state.

По достижении расчетной нагрузки посадки пакера автоотцеп 26 разрушается, освобождая тем самым посадочный инструмент, который после этого извлекается из скважины, а пакер-пробка остается в изолированном интервале скважины, после чего в скважине проводят запланированный объем работ.Upon reaching the estimated loading load, the packer 26 is destroyed, thereby freeing the landing tool, which is then removed from the well, and the packer plug remains in the isolated interval of the well, after which the planned amount of work is carried out in the well.

Для снятия пакера-пробки в скважину спускают ловильный инструмент (на фиг. не показан) и соединяют его со съемным узлом 15. Делают натяжку инструмента, срезные элементы 21 разрушаются, съемный узел 15 приподнимают на величину «L» (фиг.1). При этом шары 18 выпадают во внутрь устройства, а ствол 1 освобождается от смежных деталей. При дальнейшем подъеме съемного узла 15 вместе со стволом 1 снимается нагрузка с уплотнительного элемента 3, и он приходит в исходное положение. Упоры 13 воздействуют на основной конус 8, в результате чего он приподнимается и снимает нагрузку со шлипсов 9. Последние сдвигаются к центру, отходя от обсадной колонны. Затем подъем прекращается, инструмент подают вниз и съемным узлом 15 ударяют о заглушку 20, благодаря чему она вместе с дополнительным конусом 11 опускается вниз и освобождает шлипсы 12 от зацепления с обсадной колонной. Пакер-пробка распакерован и его можно поднимать на поверхность.To remove the packer plug, a fishing tool is lowered (not shown in Fig.) And connected to a removable assembly 15. The tool is tensioned, shear elements 21 are destroyed, the removable assembly 15 is raised by the value “L” (Fig. 1). In this case, the balls 18 fall into the inside of the device, and the barrel 1 is released from adjacent parts. With the further rise of the removable node 15, together with the barrel 1, the load is removed from the sealing element 3, and it comes to its original position. The stops 13 act on the main cone 8, as a result of which it rises and removes the load from the slips 9. The latter are shifted to the center, moving away from the casing. Then the lifting stops, the tool is fed down and the detachable assembly 15 hits the plug 20, so that it, together with the additional cone 11, goes down and releases the slips 12 from engagement with the casing. The packer plug is unpacked and can be lifted to the surface.

Благодаря тому, что в предлагаемом пакере-пробке используется спаренный шлипсовый узел, установленный ниже уплотнительного элемента, это обеспечивает высокую надежность в запакеровке и распакеровке и расширяет его функциональные возможности, т.к. поддерживает его в рабочем состоянии как при давлениях, направленных вниз, так и вверх, и позволяет использовать серийно выпускаемый ловильный инструмент.Due to the fact that the proposed plug-in packer uses a coupled slip-type assembly installed below the sealing element, this ensures high reliability in the packaging and unpacking and expands its functionality, because maintains it in working condition both at pressures directed downward and upward, and allows the use of commercially available fishing tools.

Claims

A plug packer including a barrel with a plug and stops, a sealing element, a locking device for the position of the sealing element, the main cone to which the dovetail connectors are connected, a removable assembly, fixing balls installed in the holes of the barrel and interacting with the removable assembly, the housing and traction unit of the landing tool and shear elements, characterized in that the packer is equipped with an additional cone mounted, like the main one, on the trunk, to which the slips are connected by a dovetail connection, the last They have notches in the opposite direction to the main slips, as well as a thrust ring with longitudinal windows from the side of the barrel, located between the main and additional slips connected with the ends of the thrust ring by a T-shaped connection, the barrel is equipped with stops installed around the perimeter and at the same level between the additional with slips with the possibility of passage through the windows in the thrust ring and interacting in the working position with the main cone, the barrel has a cylindrical selection on the inner surface, and the removable assembly in a full pipe with a cylindrical sample in the upper part of the outer surface of the main cone with a trunk is connected through the shear elements, the traction unit setting tool is configured as a hollow cylinder enclosing the barrel, which is connected via avtoottsep.