RU6406U1 - Пакерующее устройство - Google Patents

Abstract

1. Пакерующее устройство для изоляции затрубного пространства скважин, включающее связанный с колонной труб корпус, уплотнительный элемент, прикрепленный к корпусу, в котором выполнены каналы, сообщающие полость уплотнительного элемента с внутритрубным пространством, отличающееся тем, что уплотнительный элемент выполнен из фильтрующего материала, а каналы снабжены обратными клапанами.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что уплотнительный элемент снабжен кожухом, жестко связанным с втулкой, размещенной внутри корпуса.

Description

ПАКЕРШДЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретеш1е относится к нефтяной и газовой про,®г11 ленноста и может быть использовано для жзоляща продуктивного пласта при цементирований скважин с любой конфигурацией ствола как по сечению, так и по кривизне. Известны пакеры, включающие корпус с каналаш, уплотнительные элементы в виде надувного рукава, заполняемого для лучшей герметизащи песком ( а,с. 739215, оп, 05,06,80) либо в виде, манжеты, полость которой заполняется цементным раствором ( а«с,775292, оп, 30. 10,80 ),

Основным недостатком этих устройств является неуправляемая степень герметизации, создаваемая в первом случае давлеш ем герметизируемой среды, во втором - давлением вышележащего столба цементного раствора, В ряде случаев, при значительной аномальности пластовых давлений, эта степень герметизации может оказаться недостаточной. Кроме того, второе устройство не может применяться для манжетного цементирования горизонтальных скважин, поскольку предполагает наличие цементного раствора и в подпакерном пространстве.

Известно пакерующее устройство, включающее корпус с каналами, к KOTopOLiy прикреплен уплотнительный элемент в виде резинотканевого рукава, состоящего из двух слоев, ( Обз, инфа Пакеры и специнструмент для разобщения пластов при креплении скважан, сер. Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море, М., 1990, стр, 42-43), Между слояш уложены разрушаемые трубки, заполненные специальнБ1 л ко лпоненm E 21 в ЗЗД2 TOM - ускорителем схватьюания цементного раствора, на которых установлены прокалывающие скобки. Во время работы устройства цементный раствор поступает в полость уплотнительного элемента и раздувает его до прижат-йя к стенКам скважины, СкобкР прокалывают стенки трубок--и когжюненты твердеющей массы, смешиваясь, создают жесткое уплотнение. Известное устройство позволяет ускорить процесс изоляции продуктивного пласта благодаря ускорителю схватьшания цементного раствора и увеличить степень герметизащи, однако установка таких пакеров, доволно сложнЕК по конотрушцш, представляет определенные трудности, что значительно снижает надежность его работы. Кроме того, известное устройство не люжет быть использовано в наклонных ( с зенитныгл углом более 30) и, тем белее,горизонтальных скважинах, так как оно управляется свободно падающей пробкой, которая на горизонтальных и наклонных участках зависает и не доходит до посадочной втулки. Другие® существенныгж недостаткаьж известного устройства является уменьшение проходного сечения обсадной колонны в месте его установки, а коэффициент пакеровки его не превышает 1,45, Таким образом встала проблема : создать простое по конструкции и надежное в эксплуатации устройство для изолягдаи продуктивного пласта при цементировании как наклонных, так и горизонтальных скважин. Поставленную проблеп/у решает предлагаеше пакерующее устройство, включающее связанньй с колонной труб корпус, уплотнительный элемент, прикрепленный к корпусу с каналаш, сообщающим полость уплотнительного элемента с внутритрубным пространством, в котором согласно изобретению, -уплотнительный элемент вьшолнен из фильтрующего ixiaTepPiaHa, Целесообразно. упом1янутый уплотнительный элемент снабдить кожухом, жестко

Вьш.олнеш1е уплотнательного рукавного элемента из фильтруюЩЕ2о материала : тюзволяет отфильтровать часть воды из цементного раствора, поступающего в уплотнительный и тем самым значительно ускорить процесс образования каь,шя в рукавном элементе. Таким образом, сравнение с прототипом показывает, что в предлагаемом устройстве известный элемент-уплотнительный рукав выполнен из нового ветериала, дающего новыж эффект, следовательно, изобретение соответствует критерию новизна,

Поиск по отличительным признакам выявил пакер ( пат, Великобритании ; 22482.55 , Е 21 В ЗЗД27, пр. 27.09.90 г. ), в котором также используется водопроницаеьшж фильтрующий 1 териал:. Однако, назначение и функции этого ьетериала совсем другие. В известном пакере- это прошкательная буь-ага, - используеьтая для равномерного распределения воды в массе бентонита, находящегося в пакере, в то вреш как в предлагаемом устройстве фильтрующий материал используется для изготовления уплотнйтельного элемента и его функвдн - фильтращя цементного раствора. Таким образом можно сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критершо изобретательский уровень

На прилагаемом рисунке представлено предлагаемое устройство, до и после пакерования.

Устройство включает корпус I, на котором с помощью конусных втулок 2 укреплен рукавньш элемент 3, выполненный из водопроШЩаемого фильтрующего материала, способного задержать твердую фазу цементного или другого тагжюнажного раствора. В корпусе I выполнены отверстия с обратныьш клапанаь® 4 К корпусу I на срезном штифте 5 крепится упорное кольцо 6. Втулка 7 посредством пальца 8 связана со скользящей втулкой 9 защитным кожухом 10 и имеет сквозной паз II. В корпусе также имеется сквозной паз 12. Детали 6,7,8 выполнены из разбуриваемого 1 атериала.

4И Г«гб/ /0

Процесс изоляции продуктавного пласта с гграменешем тгредлагаемого жзобретешш осуществляется следующим образом,

В наклонной сквашше, обсаженной фильтром без цементироваш1я ( для исключеьшя загрязнешш пласта и из-за отсутствия методов перфорахщр в горизонтальном стволе) на обсадной колонне устанавлавают пакерующее устройство, в интервале кровли продуктивного пласта, Открьшшот пакер, для чего перед цементньм раствором пускают пабкую продавочную пробку 13 при посадке которож на упорнр-е кольцо 6 при определенном давлении срезается штифт 5 и сдвигается втулка 7. Продвигаемая давлением пробка 13 сдвигает вниз защитный кожух 9, подготавливая рукавный уплотнитель 3 к раскрытию. При дальнейшем движении пробки 13 срезаются полые винты 4 и открьгоаются отверстия с обратныг/и клапанагш, через которые в полость рукавных уплотнителей поступает цементный раствор 14 и расширяет его до упора в стенку схшажины. Одновременно с закачкой цементного раствора в рукав 3 происходит отфильтровывание излишней воды через фильтрующий материал рзтсава в затрубное пространство. При этом рке через 1-5 ь/мн, образуется частично обезвоженны плотньй цементный камень 15, плотно прижиьлающий р|скавный уплотнитель 3 ко всем неровностям стенки скважины и образующий с ним единое надежное уплотнение, перекрывающее в этом месте затрубное пространство. Излишки цементного раствора выьгываются из колонны через специальное про1 швочное устройство. Далее проверяют гормвтичпостъ пакороБ1си и осутцествля1№-сдедующий &Фа&-демонтировашш о подъемом цемоитпого раствора вымываются из колошш чороз специальное промывочное устройство. Далее проверяет герметичность пакеровки и осуществляют следующий этап цементирования с подъемом цементного раствора над пакеромо

зации затрубного пространства при коэффиценте пакеровки не менее 3, является простым по конструкции и надежньш в эксплуатации.

Предлагаемое устройство прошло успешное испытание на скважине 1415; Михайловской площади Туймазинского з равления буровых работ и показало надежность эксплуатации и высокое качество изоляции продуктивного пласта.

loQtHfff) -5

Claims (2)

1. Пакерующее устройство для изоляции затрубного пространства скважин, включающее связанный с колонной труб корпус, уплотнительный элемент, прикрепленный к корпусу, в котором выполнены каналы, сообщающие полость уплотнительного элемента с внутритрубным пространством, отличающееся тем, что уплотнительный элемент выполнен из фильтрующего материала, а каналы снабжены обратными клапанами.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что уплотнительный элемент снабжен кожухом, жестко связанным с втулкой, размещенной внутри корпуса.