RU59126U1

RU59126U1 - Wellhead packer

Info

Publication number: RU59126U1
Application number: RU2006122978/22U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Николаевич Правдюк; Александр Тимофеевич Козырев; Ильгизар Хасимович Махмутов; Радик Зяузятович Зиятдинов; Дмитрий Витальевич Страхов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2006-12-10

Abstract

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназна-чено для проверки герметичности приустьевой части обсадной колонны совместно с про-тивовыбросным оборудованием при бурении нефтяных и газовых скважин.The proposal relates to the oil and gas industry and is intended to test the tightness of the cistern estuary along with anti-blowout equipment when drilling oil and gas wells.

Пакер устьевой состоит из корпуса и узла уплотнения, установленного на наруж-ной поверхности корпуса.The wellhead packer consists of a housing and a seal assembly mounted on the outer surface of the housing.

Узел уплотнения выполнен в виде самоуплотняющейся изнутри манжеты, выпол-ненной в виде фигурного эластичного рукава, снабженного изнутри в нижней части об-ратным конусом, сужающимся снизу вверх.The sealing assembly is made in the form of a self-sealing cuff inside, made in the form of a figured elastic sleeve, equipped with a reverse cone from the inside in the lower part, tapering from the bottom up.

Концы самоуплотняющейся изнутри манжеты жестко закреплены на корпусе, Корпус снабжен нижним и верхним рядами радиальных отверстий.The ends of the self-sealing inside of the cuff are rigidly fixed to the housing, the housing is equipped with lower and upper rows of radial holes.

Нижний ряд радиальных отверстий корпуса выполнен напротив самоуплотняю-щееся изнутри манжеты, а верхний ряд радиальных отверстий корпуса выполнен выше узла уплотнения.The lower row of radial openings of the casing is made opposite the self-sealing cuffs from the inside, and the upper row of radial openings of the casing is made above the seal assembly.

Предлагаемый пакер устьевой имеет простую конструкцию, в связи с чем, он явля-ется дешевым и легким в изготовлении, а это позволяет сэкономить материальные и фи-нансовые средства. 1 ил.на 1 л.The proposed wellhead packer has a simple design, and therefore, it is cheap and easy to manufacture, and this saves material and financial resources. 1 il.on 1 liter

Description

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для проверки герметичности приустьевой части обсадной колонны совместно с противовыбросным оборудованием при бурении нефтяных и газовых скважин.The proposal relates to the oil and gas industry and is intended to test the tightness of the estuary part of the casing jointly with blow-out equipment for drilling oil and gas wells.

Известна конструкция устьевого пакера (Радковский В.Р. и др. «Оборудование и инструмент для предупреждения и ликвидации фонтанов» Справочник. - М.: Недра, 1996 г., с.136-137), состоящая из корпуса, манжеты, упора, стабилизатора, двух гаек и шайбы. Пакер спускают в скважину на колонне бурильных труб до требуемой глубины и закачивая жидкость, создают давление в затрубном пространстве.Known design of the wellhead packer (Radkovsky VR and others. "Equipment and tools for the prevention and elimination of fountains" Reference. - M .: Nedra, 1996, S. 136-137), consisting of a housing, cuff, emphasis, stabilizer, two nuts and washers. The packer is lowered into the well on the drill pipe string to the required depth and pumping fluid, create pressure in the annulus.

Данная конструкция устьевого пакера обладает низкой надежностью работы при больших давлениях опрессовки из-за затекания нижней части манжеты в кольцевой зазор между пакером и обсадной трубой.This design of the wellhead packer has low reliability at high crimping pressures due to leakage of the lower part of the cuff into the annular gap between the packer and the casing.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пакер устьевой (патент RU №2152506, Е 21 В 33/12 опубл. от 10.07.2000 г.), состоящий из корпуса, узла уплотнения и хвостовика, при этом узел уплотнения выполнен из двух радиальных манжет с воротничками и пологими наружными фасками для ввода пакера в устье скважины, разделенных шайбой со скосами, геометрически соответствующими поверхности воротничков манжет, и снабженной каналами подачи жидкости из верхней манжеты в нижнюю, а также распорной втулки для ограничения степени сжатия манжет упорами - стабилизаторами, верхний из которых снабжен каналами подачи жидкости из затрубного пространства в полость верхней манжеты, при этом хвостовик снабжен кольцевым рядом радиальных сквозных отверстий с резьбой для установки стопорных винтов, фиксирующих хвостовик в кольцевой проточке корпуса.The closest in technical essence to the proposed is the wellhead packer (patent RU No. 2152506, Е 21 В 33/12 publ. From 10.07.2000), consisting of a housing, a seal assembly and a shank, while the seal assembly is made of two radial cuffs with collars and gentle external chamfers for introducing the packer at the wellhead, separated by a washer with bevels geometrically corresponding to the surface of the collar of the cuffs and equipped with fluid supply channels from the upper cuff to the lower cuff, as well as a spacer sleeve to limit the degree of compression of the cuffs pores - stabilizers, the upper of which is provided with channels for supplying fluid from the annulus to the cavity of the upper cuff, while the shank is provided with an annular row of radial through holes with thread for installing retaining screws that fix the shank in the annular groove of the body.

Недостатками данной конструкции являются:The disadvantages of this design 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, сложность изготовления, обусловленная большим количеством технически сложных деталей, что ведет к удорожанию конструкции в целом и как следствие высокой ее стоимости.- secondly, the complexity of manufacturing, due to the large number of technically complex parts, which leads to an increase in the cost of the structure as a whole and as a result of its high cost.

Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции, и как следствие, снижение металлоемкости и стоимости устройства.The technical task of the utility model is to simplify the design, and as a result, reduce the metal consumption and cost of the device.

Поставленная техническая задача решается пакером устьевым, состоящим из корпуса и узла уплотнения, установленного на наружной поверхности корпуса.The stated technical problem is solved by the wellhead packer, consisting of a housing and a seal assembly mounted on the outer surface of the housing.

Новым является то, что узел уплотнения выполнен в виде самоуплотняющейся изнутри манжеты, выполненной в виде фигурного эластичного рукава, снабженного изнутри в нижней части обратным конусом, сужающимся снизу вверх, при этом концы эластичной манжеты жестко закреплены на корпусе, причем корпус снабжен нижним и верхним рядами радиальных отверстий, при этом нижний ряд радиальных отверстий корпуса выполнен напротив самоуплотняющееся изнутри манжеты, а верхний ряд радиальных отверстий корпуса выполнен выше узла уплотнения.What is new is that the seal assembly is made in the form of a self-sealing cuff inside, made in the form of a figured elastic sleeve, provided with a reverse cone tapering from the inside in the lower part, tapering from the bottom up, while the ends of the elastic cuff are rigidly fixed to the body, and the casing is provided with lower and upper rows radial holes, while the lower row of radial holes of the housing is opposite the self-sealing inside of the cuff, and the upper row of radial holes of the housing is made above the seal assembly.

На фигуре изображен пакер устьевой в продольном разрезе.The figure shows a wellhead packer in longitudinal section.

Пакер устьевой состоит из корпуса 1 и узла уплотнения 2, установленного на наружной поверхности корпуса 1.The wellhead packer consists of a housing 1 and a seal assembly 2 mounted on the outer surface of the housing 1.

Узел уплотнения 2 выполнен в виде самоуплотняющейся изнутри манжеты 3, выполненной в виде фигурного эластичного рукава, снабженного изнутри в нижней части обратным конусом 4, сужающимся снизу вверх.The seal assembly 2 is made in the form of a cuff 3 self-sealing from the inside, made in the form of a figured elastic sleeve, equipped from the inside in the lower part with a reverse cone 4, tapering from the bottom up.

Концы самоуплотняющейся изнутри манжеты 3 жестко закреплены на корпусе 1, Корпус 1 снабжен нижним 5 и верхним 6 рядами радиальных отверстий.The ends of the self-sealing inside of the cuff 3 are rigidly fixed to the housing 1, the housing 1 is provided with a lower 5 and upper 6 rows of radial holes.

Нижний ряд радиальных отверстий 5 корпуса 1 выполнен напротив самоуплотняющееся изнутри манжеты 3, а верхний ряд радиальных отверстий 6 корпуса 1 выполнен выше узла уплотнения 2. Пакер устьевой спускается в скважину на патрубке 7.The lower row of radial holes 5 of the housing 1 is made opposite the self-sealing cuff 3 from the inside, and the upper row of radial holes 6 of the housing 1 is made above the seal assembly 2. The wellhead packer descends into the well at pipe 7.

Пакер устьевой работает следующим образом.Wellhead packer works as follows.

Перед спуском устьевого пакера в скважину производят сборку устьевой арматуры 8, которую снизу крепят к верхнему концу эксплуатационной колонны 9. После сборки устьевой арматуры 8 к ее верхнему фланцу 10 закрепляют превентор 11.Before the wellhead packer is lowered into the well, the wellhead 8 is assembled, which is attached from the bottom to the upper end of the production string 9. After the wellhead 8 is assembled, a preventer 11 is fixed to its upper flange 10.

Далее пакер устьевой в сборе (см. фиг.) наворачивают к нижнему концу патрубка 6 и спускают в эксплуатационную колонну 9 скважины на требуемую глубину, при этом самоуплотняющаяся изнутри манжета 3, выполненная в виде фигурного эластичного рукава находится в контакте с внутренними стенками эксплуатационной колонны 9.Next, the wellhead packer assembly (see Fig.) Is screwed to the lower end of the nozzle 6 and lowered into the production casing 9 of the well to the required depth, while the self-sealing cuff 3 made in the form of a figured elastic sleeve is in contact with the inner walls of the production casing 9 .

В процессе спуска устьевого пакера в эксплуатационную колонну 9 скважины самоуплотняющаяся изнутри манжета 3 пропускает снизу вверх, находящуюся в эксплуатационной колонне 8 скважинную жидкость (в случае ее наличия), при этом происходит заполнение межколонного пространства 12.In the process of lowering the wellhead packer into the production casing 9 of the well, the self-sealing cuff 3 from the inside passes uphole fluid located in the production casing 8 (if any), and the annulus 12 is filled.

После спуска устьевого пакера в требуемый интервал эксплуатационной колонны 9 скважины устанавливают патрубок 6 на хомут 13 и герметизируют посредством заглушки верхний конец патрубка 6.After lowering the wellhead packer to the required interval of the production casing 9 of the well, a nozzle 6 is installed on the clamp 13 and the upper end of the nozzle 6 is sealed with a plug.

Затем доливают межколонное пространство 12 технологической жидкостью, при этом жидкость через верхние радиальные отверстия 6 корпуса 1 попадает внутрь корпуса 1, а оттуда сквозь нижние радиальные отверстия 5 корпуса 1 жидкость заполняет пространство между корпусом 1 и самоуплотняющейся изнутри манжетой 3.Then, the annular space 12 is added with the process fluid, while the liquid through the upper radial openings 6 of the housing 1 enters the housing 1, and from there, through the lower radial openings 5 of the housing 1, the liquid fills the space between the housing 1 and the self-sealing cuff 3 from the inside.

Далее герметизируют превентор 11 и создают требуемое избыточное давление в межколонном пространстве 12, при этом самоуплотняющаяся изнутри манжета 3 под действием давление жидкости самоуплотняется, плотно прижимаясь к внутренним стенкам эксплуатационной колонны 9 скважины, причем то, что самоуплотняющаяся изнутри манжета 3, выполнена в виде фигурного эластичного рукава, снабженного изнутри в нижней части обратным конусом 4, сужающимся снизу вверх придает самоуплотняющейся изнутри манжете 3 большую эластичность и повышает качество герметизации в процессе опрессовки устьевого оборудования.Next, the preventer 11 is sealed and the required overpressure is created in the annular space 12, while the self-sealing cuff 3 from the inside under the action of the fluid pressure is self-sealing, tightly pressing against the inner walls of the production casing 9 of the well, the fact that the self-sealing cuff 3 is made in the form of a figured elastic sleeves equipped with a reverse cone 4 inside the bottom and tapering from the bottom up gives the self-sealing inside cuff 3 greater elasticity and improves the quality of the herme ization in the process of crimping the wellhead.

Далее производят опрессовку, согласно утвержденного плана работ, при этом опрессовке подвергается, как эксплуатационная колонна 9 выше устьевого пакера, так и устьевая арматура 8 и превентор 11. После проведения опрессовки давление жидкости в межколонном пространстве 12 стравливают и производят извлечение устьевого пакера.Then, the pressure test is carried out according to the approved work plan, while the production casing 9 is above the wellhead packer and the wellhead 8 and the preventer 11 are pressure tested. After the pressure test, the fluid pressure in the annulus 12 is vented and the wellhead packer is removed.

Предлагаемый пакер устьевой имеет простую конструкцию, в связи с чем, он является дешевым и легким в изготовлении, а это позволяет сэкономить материальные и финансовые средства.The proposed wellhead packer has a simple design, and therefore, it is cheap and easy to manufacture, and this saves material and financial resources.

Claims

The wellhead packer, consisting of a housing and a seal assembly mounted on the outer surface of the housing, characterized in that the seal assembly is made in the form of a self-sealing cuff inside, made in the form of a figured elastic sleeve provided with a reverse cone from the inside in the lower part, tapering from the bottom up, the ends of the elastic cuff are rigidly fixed to the casing, the casing being provided with lower and upper rows of radial holes, while the lower row of radial holes of the casing is opposite the self-sealing wipe the cuff, and the upper row of radial holes of the housing is made above the seal assembly.