RU57347U1

RU57347U1 - PACKER

Info

Publication number: RU57347U1
Application number: RU2006111418/22U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Николаевич Правдюк; Александр Леонидович Маркелов; Владимир Анатольевич Ермолаев; Ильгизар Хасимович Махмутов; Радик Зяузятович Зиятдинов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2006-10-10

Abstract

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для разобщения интервалов ствола обсадной колонны скважины и защиты ее от динамического воздействия рабочей среды в процессе проведения различных технологических операций. Пакер содержит ствол, с установленным на него уплотнительным элементом, верхний упор, присоединительный элемент в виде муфты, втулку с нижним упором. Уплотнительный элемент сверху и снизу соответственно оснащен, размещенными на стволе, дополнительными уплотнительными элементами. Твердость дополнительных уплотнительных элементов выше твердости основного уплотнительного элемента. Присоединительный элемент в виде муфты выполнен в верхней части верхнего упора. Верхний конец ствола жестко соединен с верхним упором, который взаимодействует с дополнительным уплотнительным элементом сверху, при этом нижний упор взаимодействует с дополнительным уплотнительным элементом снизу. На нижний конец втулки навернут опорный о забой патрубок. Предлагаемый пакер имеет простую конструкцию, а также достаточно высокую степень герметичности посадки, обусловленную тем, что посадка пакера происходит последовательно, поскольку сначала происходит уплотнение основного уплотнительного элемента, а уплотнение дополнительных уплотнительных элементов, одновременно выполняющих роль опоры для основного уплотнительного элемента. 1 ил. на 1 л.The proposal relates to the oil and gas industry and is intended to isolate the intervals of the wellbore casing and protect it from the dynamic effects of the working environment during various technological operations. The packer contains a barrel with a sealing element installed on it, an upper stop, a connecting element in the form of a coupling, a sleeve with a lower stop. The sealing element on top and bottom, respectively, is equipped with additional sealing elements placed on the barrel. The hardness of the additional sealing elements is higher than the hardness of the main sealing element. The connecting element in the form of a coupling is made in the upper part of the upper stop. The upper end of the barrel is rigidly connected to the upper stop, which interacts with the additional sealing element from above, while the lower stop interacts with the additional sealing element from below. On the lower end of the sleeve, a support pipe for the bottom hole is screwed. The proposed packer has a simple design, as well as a sufficiently high degree of tightness of the fit, due to the fact that the packer is planted sequentially, since the first sealing of the main sealing element occurs, and the sealing of additional sealing elements, simultaneously serving as a support for the main sealing element. 1 ill. for 1 liter

Description

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для разобщения интервалов ствола обсадной колонны скважины и защиты ее от динамического воздействия рабочей среды в процессе проведения различных технологических операций.The proposal relates to the oil and gas industry and is intended to isolate the intervals of the wellbore casing and protect it from the dynamic effects of the working environment during various technological operations.

Наиболее близким по технической сущности является пакер (патент РФ на полезную модель №36122, МПК 7 Е 21 В 33/12 опубл. в бюл. №6, от 27.02.2004 г.), содержащий ствол с установленным на нем уплотнительным элементом, верхний и нижний упоры, втулку с нижним упором и ограничитель хода, при этом пакер дополнительно снабжен вторым уплотнительным элементом, разделенным с первым промежуточным металлическим кольцом, при этом верхняя часть ствола снабжена присоединительным элементом в виде муфты, к хвостовой части которой на резьбе присоединен верхний упор, а к нижнему концу ствола присоединен ограничитель хода, выполненный в виде гайки, причем втулка с нижним упором связана через переводник с опорным о забой патрубком.The closest in technical essence is a packer (RF patent for utility model No. 36122, IPC 7 E 21 B 33/12 publ. In Bulletin No. 6, dated February 27, 2004), containing a barrel with a sealing element installed on it, top and lower stops, a sleeve with a lower stop and a travel stop, wherein the packer is additionally equipped with a second sealing element, divided with the first intermediate metal ring, while the upper part of the barrel is equipped with a connecting element in the form of a coupling, to the tail of which an upper stop is attached to the thread, but to A stroke limiter, made in the form of a nut, is attached to the lower end of the barrel, and the sleeve with the lower stop is connected through a sub with a branch pipe supporting the bottom hole.

Недостатками данной конструкции пакера являются:The disadvantages of this design packer are:

- во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей- firstly, the complexity of the design, due to the large number of nodes and parts

- во-вторых, в процессе проведения технологических операций с увеличением давления, которое воспринимает пакер, возможна потеря герметичности его посадки, так как оба резиновых уплотнительных элемента в процессе посадки сжимаются одновременно при определенной нагрузке, кроме того, ограничитель осевого перемещения ствола в конструкции пакера в определенной мере выполняет отрицательную роль, поскольку может преждевременно ограничить радиальное перемещение уплотнительных элементов в обсадной колонне внутренний диаметр, который больше стандартного или изношен.- secondly, in the process of carrying out technological operations with an increase in the pressure that the packer perceives, it is possible to lose the tightness of its landing, since both rubber sealing elements are compressed at the same time during a certain load, in addition, the axial movement limiter of the barrel in the packer design to a certain extent, plays a negative role, since it can prematurely limit the radial movement of the sealing elements in the casing with an inner diameter that is large standard or worn.

Задачей полезной модели является упрощение конструкции, а также повышение герметичности посадки пакера.The objective of the utility model is to simplify the design, as well as increase the tightness of the packer.

Поставленная техническая задача решается пакером содержащим ствол, с установленным на него уплотнительным элементом, верхний упор, присоединительный элемент в виде муфты, втулку с нижним упором, опорный о забой патрубок.The stated technical problem is solved by a packer containing a barrel, with a sealing element installed on it, an upper stop, a connecting element in the form of a coupling, a sleeve with a lower stop, a nozzle supporting the bottom hole.

Новым является то, что уплотнительный элемент сверху и снизу оснащен, размещенными на стволе, дополнительными уплотнительными элементами, твердость которых выше твердости уплотнительного элемента, при этом присоединительный элемент в виде муфты выполнен в верхней части верхнего упора, а верхний конец ствола жестко соединен с верхним упором.New is that the sealing element is equipped with additional sealing elements located on the barrel above and below, whose hardness is higher than the hardness of the sealing element, while the coupling element in the form of a sleeve is made in the upper part of the upper stop, and the upper end of the barrel is rigidly connected to the upper stop .

Пакер содержит ствол 1 с установленным на него уплотнительным элементом 2, верхний упор 3, присоединительный элемент 4 в виде муфты, втулку 5 с нижним упором 6. Уплотнительный элемент 2 сверху и снизу соответственно, оснащен, размещенными на стволе 1, дополнительными уплотнительными элементами 7 и 8.The packer comprises a barrel 1 with a sealing element 2 installed on it, an upper stop 3, a connecting element 4 in the form of a coupling, a sleeve 5 with a lower stop 6. The sealing element 2 on the top and bottom, respectively, is equipped with additional sealing elements 7 and placed on the barrel 1 8.

Твердость дополнительных уплотнительных элементов 7 и 8 выше твердости основного уплотнительного элемента 2. Присоединительный элемент 4 в виде муфты выполнен в верхней части верхнего упора 3. Верхний конец ствола 1 жестко соединен с верхним упором 3, который взаимодействует с дополнительным уплотнительным элементом 7 сверху, при этом нижний упор 4 взаимодействует с дополнительным уплотнительным элементом 8 снизу. На нижний конец втулки 5 навернут опорный о забой патрубок 9.The hardness of the additional sealing elements 7 and 8 is higher than the hardness of the main sealing element 2. The connecting element 4 in the form of a coupling is made in the upper part of the upper stop 3. The upper end of the barrel 1 is rigidly connected to the upper stop 3, which interacts with the additional sealing element 7 from above, while the lower emphasis 4 interacts with an additional sealing element 8 from the bottom. On the lower end of the sleeve 5, the support pipe 9 about the bottom is screwed.

Пакер работает следующим.The packer works as follows.

Пакер в сборе (см. фигуру) посредством присоединительного элемента 4, выполненного в виде муфты соединяют с колонной насосно-компрессорных труб (НКТ) и спускают в скважину до упора опорного о забой патрубка 9, при этом длину опорного о забой патрубка рассчитывают исходя из требуемого интервала установки пакера в обсадной колонне скважины.The packer assembly (see the figure) by means of a connecting element 4, made in the form of a coupling, is connected to the tubing string and lowered into the borehole to the stop of the support pipe 9, the length of the pipe support 9 is calculated based on the required interval installation of the packer in the casing of the well.

Начинают разгрузку колонны НКТ на забой, при этом происходит увеличение осевой нагрузки на пакер, и при достижении определенной нагрузки, основной уплотнительный элемент 2 в следствии того, что его твердость меньше твердости дополнительных уплотнительных элементов 7 и 8 принимает форму цилиндра, радиально расширяясь наружу и уплотняясь в обсадной колонне скважины по всей своей высоте, при этом ствол 1 вместе с верхним упором 3 опускается вниз, относительно находящихся в неподвижном состоянии, в следствии упора в забой скважины опорного о забой патрубка 9, втулки 5 с нижним упором 6.The unloading of the tubing string to the bottom starts, and the axial load on the packer increases, and when a certain load is reached, the main sealing element 2, due to the fact that its hardness is less than the hardness of the additional sealing elements 7 and 8, takes the form of a cylinder, expanding radially outward and compacting in the casing of the well along its entire height, while the barrel 1, together with the upper stop 3, is lowered relative to those in a stationary state, as a result of which the support Any pipe 9, bushings 5 with a lower stop 6.

Разгрузку колонны НКТ на забой продолжают и при этом увеличиваются в диаметре уже дополнительные уплотнительные элементы 7 и 8 благодаря воздействию на них, соответственно верхнего 3 и нижнего 6 упоров.The unloading of the tubing string to the bottom continues and at the same time, additional sealing elements 7 and 8 increase in diameter due to the action of the upper 3 and lower 6 stops, respectively.

Благодаря специальной форме 10 по площади контакта дополнительных уплотнительных элементов 7 и 8 с основным уплотнительным элементом 2, Due to the special form 10 on the contact area of additional sealing elements 7 and 8 with the main sealing element 2,

дополнительные уплотнительные элементы 7 и 8 принимают формы конусов, утолщенных к основному уплотнительному элементу 2, поэтому дополнительные уплотнительные элементы 7 и 8, расположенные соответственно выше и ниже основного уплотнительного элемента 2 выполняют функции опорных механизмов, предотвращающих сдвиг основного уплотнительного элемента 2. По окончании разгрузки колонны НКТ дополнительные уплотнительные элементы 7 и 8, также принимают форму цилиндров, расширяясь радиально наружу, и продолжают удерживать основной уплотнительный элемент 2, герметично прижимая его к стенкам обсадной колонны.additional sealing elements 7 and 8 take the form of cones thickened to the main sealing element 2, therefore, additional sealing elements 7 and 8 located respectively above and below the main sealing element 2 act as supporting mechanisms preventing the shift of the main sealing element 2. At the end of the discharge of the column The tubing additional sealing elements 7 and 8, also take the form of cylinders, expanding radially outward, and continue to hold the main sealing th element 2, tightly pressing it to the walls of the casing.

Нагрузка, при которой происходит посадка пакера (герметичное прижатие основного 2 и дополнительных 7 и 8 уплотнительных элементов к стенкам обсадной колонны скважины) зависит от твердости этих уплотнительных элементов, которая подбирается исходя из ожидаемой нагрузки и от веса колонны НКТ при ее разгрузке на вышеупомянутые уплотнительные элементы.The load at which the packer is seated (tightly pressing the main 2 and additional 7 and 8 sealing elements to the walls of the well casing) depends on the hardness of these sealing elements, which is selected based on the expected load and the weight of the tubing string when it is unloaded to the above-mentioned sealing elements .

Предлагаемый пакер имеет простую конструкцию, а также достаточно высокую степень герметичности посадки, обусловленную тем, что посадка пакера происходит последовательно, поскольку сначала происходит уплотнение основного уплотнительного элемента, а уплотнение дополнительных уплотнительных элементов, одновременно выполняющих роль опоры для основного уплотнительного элемента.The proposed packer has a simple design, as well as a sufficiently high degree of tightness of the fit, due to the fact that the packer is planted sequentially, since first the main sealing element is sealed, and the additional sealing elements are sealed, simultaneously serving as a support for the main sealing element.

Claims

A packer comprising a barrel with a sealing element installed on it, an upper stop, a connecting element in the form of a coupling, a sleeve with a lower stop, a bottom-supporting nozzle, characterized in that the sealing element is equipped with additional sealing elements located on the top and bottom, the hardness of which is higher than the hardness of the sealing element, while the connecting element in the form of a sleeve is made in the upper part of the upper stop, and the upper end of the barrel is rigidly connected to the upper stop.