RU65557U1

RU65557U1 - PACKER FOR TESTING A COLUMN OF PIPES IN A WELL

Info

Publication number: RU65557U1
Application number: RU2007111987/22U
Authority: RU
Inventors: Рафиль Гиниятуллович Абдулмазитов; Рашит Газнавиевич Рамазанов; Владимир Иванович Кострач; Дмитрий Витальевич Страхов; Радик Зяузятович Зиятдинов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2007-08-10

Abstract

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для опрессовки колонны труб в скважинах.The proposal relates to the oil and gas industry and is intended for crimping a pipe string in wells.

Пакер для опрессовки колонны труб в скважине содержит посадочный инструмент, цилиндрический корпус. На верхнем конце цилиндрического корпуса установлен уплотнительный элемент, размещенный на седле.A packer for crimping a pipe string in a well comprises a planting tool, a cylindrical body. At the upper end of the cylindrical body, a sealing element is mounted on the saddle.

Седло выполнено в виде внутренней поверхности опрессовочной муфты, установленной в составе колонны труб в интервале опрессовки.The saddle is made in the form of the inner surface of the crimping sleeve installed in the pipe string in the crimping interval.

Цилиндрический корпус сверху снабжен цанговым захватом, подпружиненным наружу и взаимодействующим в рабочем положении с внутренней цилиндрической выборкой опрессовочной муфты, выполненной выше ее седла.The cylindrical body on top is equipped with a collet grip spring-loaded outward and interacting in the working position with the internal cylindrical selection of the crimping sleeve made above its saddle.

Посадочный инструмент снабжен верхней и нижней кольцевыми выборками. Ниже нижней кольцевой выборки на наружной поверхности посадочного инструмента выполнена цилиндрическая канавка, на нижнем конце которой установлен ограничитель.The landing tool is equipped with upper and lower ring samples. A cylindrical groove is made on the outer surface of the landing tool below the lower annular selection, at the lower end of which a stop is installed.

Посадочный инструмент соединен с цилиндрическим корпусом подвижно с возможностью ограниченного осевого перемещения между нижней кольцевой выборкой и ограничителем посадочного инструмента.The landing tool is movably connected to the cylindrical body with the possibility of limited axial movement between the lower ring selection and the stop tool limiter.

В рабочем положении верхняя кольцевая выборка посадочного инструмента взаимодействует с цанговым захватом цилиндрического корпуса, который фиксирует цилиндрический корпус во внутренней цилиндрической выборке опрессовочной муфты, при этом посадочный инструмент герметично посредством уплотнительного кольца садится на цилиндрический корпус нижней кольцевой выборкой. На верхнем конце посадочного инструмента выполнена ловильная головка.In the working position, the upper annular sample of the landing tool interacts with the collet gripper of the cylindrical body, which fixes the cylindrical body in the inner cylindrical sample of the compression sleeve, while the landing tool seals through the lower ring sample through the sealing ring on the cylindrical body. A fishing head is made at the upper end of the landing tool.

Между верхней кольцевой выборкой и ловильной головкой посадочного инструмента установлен центратор, оснащенный снизу гидрокамерой и имеющий возможность ограниченного осевого перемещения относительно посадочного инструмента.Between the upper annular selection and the fishing head of the landing tool, a centralizer is installed, equipped with a bottom hydraulic chamber and having the possibility of limited axial movement relative to the landing tool.

Предлагаемый пакер позволяет произвести опрессовку в колоннах труб малого диаметра, а снижение металлоемкости конструкции ведет к экономии материальных и финансовых средств на его изготовление.The proposed packer allows crimping in columns of pipes of small diameter, and a decrease in the metal consumption of the structure leads to savings in material and financial resources for its manufacture.

1 ил. на 1 л.1 ill. for 1 liter

Description

Известен опрессовочный пакер (патент RU №2153570, МПК 7 Е21В 33/12, опубл. 27.07.2000 г.), включающий корпус, узел герметизации с упорным элементом, нижней втулкой и камерой уплотнения, перепускное устройство и обратный клапан, при этом он имеет клапанный узел со срезными элементами, шаровым клапаном и седлом под этот клапан в виде цилиндрической втулки, а корпус имеет кольцевой бурт ограничения перемещения нижней втулки, кольцевую проточку, ступенчатую кольцевую выточку и радиальные отверстия для установки срезных винтов, при этом перепускное устройство выполнено в виде золотника с внутренней ступенчатой выточкой, соответствующей внутренней ступенчатой выточке корпуса, пружиной и регулировочной гайкой, устанавливающей усилие пружины и длину хода золотника, а камера уплотнения образована уплотнительным элементом и кольцевой проточкой корпуса.A known pressure testing packer (patent RU No. 2153570, IPC 7 ЕВВ 33/12, publ. 07/27/2000), comprising a housing, a sealing unit with a stop element, a lower sleeve and a seal chamber, a bypass device and a check valve, while it has a valve assembly with shear elements, a ball valve and a seat for this valve in the form of a cylindrical sleeve, and the body has an annular collar for restricting the movement of the lower sleeve, an annular groove, a stepped annular groove and radial holes for installing the shear screws, while the bypass device It is made in the form of a spool with an internal stepped groove corresponding to an internal stepped groove of the housing, a spring and an adjusting nut that sets the spring force and stroke length of the spool, and the seal chamber is formed by a sealing element and an annular groove of the housing.

Наиболее близким по технической сущности является пакер (патент RU №2125148, МПК 7 Е21В 33/12, опубл. 20.01.1999 г.), содержащий цилиндрический корпус с центральным осевым каналом и седлом на внутренней поверхности, установленный на корпусе уплотнительный элемент с нижней опорой и распорным кольцом, кожух, образующий внутренней поверхностью с наружной поверхностью корпуса кольцевое пространство, поршень, размещенный в кольцевом пространстве, подпружиненный толкатель, связанный с поршнем, клапанный узел, размещенный на седле корпуса и выполненный в виде подвижной в осевом направлении втулки с опорными сухарями, срезным элементом и седлом на верхнем торце, шаровой запорный элемент, установленный в седле втулки, при этом корпус выполнен с осевыми каналами, соединяющими кольцевое пространство с центральным осевым каналом, а срезной элемент установлен на втулке с возможностью ограничения продольного перемещения шарового элемента.The closest in technical essence is a packer (patent RU No. 2125148, IPC 7 ЕВВ 33/12, publ. 01.20.1999), comprising a cylindrical body with a central axial channel and a saddle on the inner surface, a sealing element mounted on the body with a lower support and a spacer ring, a casing forming an annular space with an inner surface with an outer surface of the housing, a piston located in the annular space, a spring-loaded pusher associated with the piston, a valve assembly located on the saddle of the housing and made in de axially movable bushings with supporting crackers, a shear element and a saddle at the upper end face, a ball locking element mounted in the saddle of the bush, the housing being made with axial channels connecting the annular space to the central axial channel, and the shear element is mounted on the bush with the possibility of limiting the longitudinal movement of the ball element.

Как аналогу, так и прототипу в той или иной степени присущи общие недостатки:Both analog and prototype have, to one degree or another, common flaws:

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

- во-вторых, невозможность проведения опрессовки колонн труб малого диаметра в скважине (например, колонны насосно-компрессорных труб диаметром 48 и 60 мм);- secondly, the impossibility of crimping columns of pipes of small diameter in the well (for example, columns of tubing with a diameter of 48 and 60 mm);

- в-третьих, сложность изготовления, обусловленная большим количеством технически сложных деталей, что ведет к удорожанию конструкции в целом и, как следствие, высокой ее стоимости.- thirdly, 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 consequence, its high cost.

Технической задачей полезной модели является возможность опрессовки колонны труб малого диаметра в скважине, а также снижение металлоемкости конструкции пакера и его стоимости.The technical task of the utility model is the ability to crimp a string of pipes of small diameter in the well, as well as reducing the metal consumption of the packer design and its cost.

Поставленная техническая задача решается пакером для опрессовки колонны труб в скважине, содержащим посадочный инструмент, цилиндрический корпус, установленный на нем уплотнительный элемент, седло.The stated technical problem is solved by a packer for crimping a pipe string in a well containing a planting tool, a cylindrical body, a sealing element mounted on it, a saddle.

Новым является то, что седло выполнено в виде внутренней поверхности опрессовочной муфты, установленной в составе колонны труб в интервале опрессовки, при этом цилиндрический корпус сверху снабжен цанговым захватом, подпружиненным наружу и взаимодействующим в рабочем положении с внутренней цилиндрической выборкой опрессовочной муфты, выполненной выше ее седла, при этом посадочный инструмент снабжен верхней и нижней кольцевыми выборками, причем ниже нижней кольцевой выборки на наружной поверхности посадочного инструмента выполнена цилиндрическая канавка, на нижнем конце которой установлен ограничитель, при этом посадочный инструмент соединен с цилиндрическим корпусом подвижно с возможностью ограниченного осевого перемещения между нижней кольцевой выборкой и ограничителем посадочного инструмента, причем в рабочем положении верхняя кольцевая выборка посадочного инструмента взаимодействует с цанговым захватом цилиндрического корпуса, который фиксирует цилиндрический корпус во внутренней цилиндрической выборке опрессовочной муфты, при этом посадочный инструмент герметично садится на цилиндрический корпус нижней кольцевой выборкой, а на верхнем конце посадочного инструмента выполнена ловильная головка, причем между верхней кольцевой выборкой и ловильной головкой посадочного инструмента установлен центратор, оснащенный снизу гидрокамерой и имеющий возможность ограниченного осевого перемещения относительно посадочного инструмента.What is new is that the saddle is made in the form of the inner surface of the crimping sleeve installed as part of the pipe string in the crimping interval, while the cylindrical body on top is equipped with a collet gripper spring-loaded outward and interacting in the working position with the inner cylindrical selection of the crimping sleeve made above its saddle while the landing tool is equipped with upper and lower ring samples, and below the lower ring sample on the outer surface of the landing tool an cylindrical groove, at the lower end of which a stop is mounted, while the landing tool is movably connected to the cylindrical body with the possibility of limited axial movement between the lower ring selection and the stop tool limiter, and in the working position, the upper ring selection of the landing tool interacts with a collet grip of the cylindrical body, which fixes the cylindrical body in the inner cylindrical sample of the crimping sleeve, while the landing tool the cop tightly sits on the cylindrical body with the lower ring selection, and a fishing head is made at the upper end of the landing tool, and a centralizer is installed between the upper ring selection and the fishing head of the landing tool, equipped with a hydraulic camera from below and having the possibility of limited axial movement relative to the landing tool.

На фигуре в продольном разрезе изображен предлагаемый пакер для опрессовки колонны труб в скважине.The figure shows a longitudinal section of the proposed packer for crimping a pipe string in a well.

Пакер для опрессовки колонны труб 1 в скважине содержит посадочный инструмент 2, цилиндрический корпус 3. На верхнем конце цилиндрического корпуса 3 установлен уплотнительный элемент 4, размещенный на седле 5.The packer for crimping the pipe string 1 in the well contains a planting tool 2, a cylindrical body 3. At the upper end of the cylindrical body 3, a sealing element 4 is mounted on the saddle 5.

Седло 5 выполнено в виде внутренней поверхности опрессовочной муфты 6, установленной в составе колонны труб 1 в интервале опрессовки.The saddle 5 is made in the form of the inner surface of the crimping sleeve 6 installed in the pipe string 1 in the crimping interval.

Цилиндрический корпус 3 сверху снабжен цанговым захватом 7, подпружиненным наружу и взаимодействующим в рабочем положении с внутренней цилиндрической выборкой 8 опрессовочной муфты 6, выполненной выше ее седла 5.The cylindrical body 3 on top is equipped with a collet gripper 7, spring-loaded outward and interacting in working position with the inner cylindrical selection 8 of the crimping sleeve 6, made above its saddle 5.

Посадочный инструмент 2 снабжен верхней 9 и нижней 10 кольцевыми выборками, Ниже нижней кольцевой выборки 10 на наружной поверхности посадочного инструмента 2 выполнена цилиндрическая канавка 11, на нижнем конце которой установлен ограничитель 12. Посадочный инструмент 2 соединен с цилиндрическим корпусом 3 подвижно с возможностью ограниченного осевого перемещения между нижней кольцевой выборкой 10 и ограничителем 12 посадочного инструмента 2.The landing tool 2 is equipped with upper 9 and lower 10 ring samples. Below the lower ring sample 10, a cylindrical groove 11 is made on the outer surface of the landing tool 2, the stopper is installed at its lower end 12. The landing tool 2 is movably connected to the cylindrical body 3 with limited axial movement between the lower ring sample 10 and the limiter 12 of the landing tool 2.

В рабочем положении верхняя кольцевая выборка 9 посадочного инструмента 2 взаимодействует с цанговым захватом 7 цилиндрического корпуса 3, который фиксирует цилиндрический корпус 3 во внутренней цилиндрической выборке 8 опрессовочной муфты 6, при этом посадочный инструмент 2 герметично посредством уплотнительного кольца 13 садится на цилиндрический корпус 3 нижней кольцевой выборкой 10. На верхнем конце посадочного инструмента выполнена ловильная головка 14.In the working position, the upper ring sample 9 of the landing tool 2 interacts with the collet gripper 7 of the cylindrical body 3, which fixes the cylindrical body 3 in the inner cylindrical sample 8 of the compression sleeve 6, while the landing tool 2 is sealed by the sealing ring 13 on the cylindrical body 3 of the lower ring sample 10. At the upper end of the landing tool made fishing head 14.

Между верхней кольцевой выборкой 9 и ловильной головкой 14 посадочного инструмента 2 установлен центратор 15, оснащенный снизу гидрокамерой 16 и имеющий возможность ограниченного осевого перемещения относительно посадочного инструмента 2.Between the upper annular selection 9 and the fishing head 14 of the planting tool 2, a centralizer 15 is installed, equipped with a bottom hydraulic chamber 16 and having the possibility of limited axial movement relative to the planting tool 2.

Пакер для опрессовки колонны труб в скважине работает следующим образом.A packer for crimping a pipe string in a well works as follows.

Перед опрессовкой колонны труб 1 опрессовочную муфту 6, как показано на фигуре, спускают в составе колонны труб 1 в скважину до требуемого интервала опрессовки.Before crimping the pipe string 1, the crimping sleeve 6, as shown in the figure, is lowered as part of the pipe string 1 into the well to the desired crimping interval.

После чего с устья скважины (на фиг. не показано) в колонну труб 1 (см. фиг.) устанавливают посадочный инструмент 2 с подвижно соединенным с ним цилиндрическим корпусом 3 и с расположенным на нем уплотнительным элементом 4, как показано на фигуре.Then, from the wellhead (not shown in FIG.), A landing tool 2 is installed in the pipe string 1 (see FIG.) With the cylindrical body 3 movably connected to it and with the sealing element 4 located on it, as shown in the figure.

На устье скважины (на фиг. не показано) спрессовываемую колонну труб 1 обвязывают с насосным агрегатом и создают в ней гидравлическое давление. Под действием гидравлического давления в колонне труб 1 посадочный инструмент 2 вместе с цилиндрическим корпусом 3 продавливается вниз по колонне труб 1, при этом цилиндрический корпус 3 уплотнительным кольцом 13 располагается напротив цилиндрической канавки 11 посадочного инструмента 2, а цанговый захват 7 цилиндрического корпуса скользит по внутренней поверхности 17 колонны труб 1.At the wellhead (not shown in FIG.), The compressed pipe string 1 is tied to a pump unit and hydraulic pressure is created in it. Under the influence of hydraulic pressure in the pipe string 1, the landing tool 2 together with the cylindrical body 3 is pressed down along the pipe string 1, while the cylindrical body 3 with the sealing ring 13 is located opposite the cylindrical groove 11 of the landing tool 2, and the collet gripper 7 of the cylindrical body slides along the inner surface 17 pipe columns 1.

При достижении цилиндрическим корпусом 3 интервала опрессовки колонны труб 1 цанговый захват попадает во внутреннюю цилиндрическую выборку 8 опрессовочной муфты 6 и тем самым фиксирует цилиндрический корпус 3 и посадочный инструмент относительно When the cylindrical body 3 reaches the crimping interval of the pipe string 1, the collet grips into the inner cylindrical sample 8 of the crimping sleeve 6 and thereby fixes the cylindrical body 3 and the mounting tool relative to

колонны труб 1, а уплотнительный элемент 4 герметично садится на седло 5 опрессовочной муфты 6.pipe string 1, and the sealing element 4 hermetically sits on the saddle 5 of the crimping sleeve 6.

Гидравлическое давление продолжают повышать, при этом посадочный инструмент 2 за счет собственного веса и давления в колонне труб 1 перемещается вниз относительно цилиндрического корпуса 1 и герметично посредством уплотнительного кольца 13 садится на цилиндрический корпус 3 своей нижней кольцевой выборкой 10. Не сбрасывая гидравлическое давление доводят его до намеченного опрессовкой и производят опрессовку колонны труб 1. После проведения опрессовки давление в колонне труб 1 сбрасывают.The hydraulic pressure continues to increase, while the landing tool 2, due to its own weight and pressure in the pipe string 1, moves downward relative to the cylindrical body 1 and seals tightly with the sealing ring 13 on the cylindrical body 3 with its lower ring sample 10. Bring it to the hydraulic pressure intended by pressure testing and pressure testing of the pipe string 1. After pressure testing, the pressure in the pipe string 1 is released.

Далее обратной промывкой вымывают устройство из колонны труб 1, при этом под напором жидкости, попавшего снизу в гидрокамеру 16 центратора 15, последний перемещается вверх относительно посадочного инструмента до упора в нижний торец ловильной головки 14. Обратную промывку продолжают, при этом под действием напора жидкости воздействующего в гидрокамере 19 на внутреннюю поверхность центратора 18, последний утягивает за собой посадочный инструмент 2 за ловильную головку 14, при этом посадочный инструмент 2 поднимается вверх относительно цилиндрического корпуса 3 и выходит из герметичного взаимодействия с последним, при этом уплотнительное кольцо 13 цилиндрического корпуса 3 устанавливается напротив цилиндрической канавки 11 посадочного инструмента 2, при этом между посадочным инструментом 2 и цилиндрическим корпусом 3 образуется кольцевой зазор, через который жидкость перепускается снизу вверх, при этом давление в колонне труб 1 над и под устройством выравнивается, не прекращая обратной промывки, посадочный инструмент 2 благодаря своему ограничителю 12 утягивает за собой цилиндрическом корпусом 3 с уплотнительным элементом 4. Таким образом, устройство извлекают на поверхность.Next, the device is washed out of the pipe string 1 by backwashing, while under the pressure of the liquid that has fallen from below into the hydraulic chamber 16 of the centralizer 15, the latter moves upward relative to the planting tool all the way to the lower end of the fishing head 14. The backwash is continued, while under the influence of the pressure of the fluid acting in the hydraulic chamber 19 to the inner surface of the centralizer 18, the latter drags the planting tool 2 behind the fishing head 14, while the planting tool 2 rises up relative to the cylinder of the physical housing 3 and leaves its tight interaction with the latter, while the sealing ring 13 of the cylindrical housing 3 is installed opposite the cylindrical groove 11 of the landing tool 2, while an annular gap is formed between the landing tool 2 and the cylindrical housing 3, through which the liquid is passed from bottom to top, this pressure in the pipe string 1 above and below the device is equalized, without stopping the backwash, landing tool 2 due to its limiter 12 drags the cylinder body 3 with a sealing element 4. Thus, the device is removed to the surface.

В случае невозможности извлечения устройства обратной промывкой его можно извлечь любым известным ловильным инструментом. Для этого в колонну труб 1 на кабеле спускают ловильный инструмент (на фиг. не показано) и производят захват посадочного инструмента 2 за его ловильную головку 14. После этого кабель (на фиг. не показано) натягивают вверх.If it is not possible to remove the device by backwashing it can be removed by any known fishing tool. To do this, a fishing tool (not shown) is lowered into the pipe string 1 on the cable and the landing tool 2 is captured by its fishing head 14. After that, the cable (not shown) is pulled up.

Производят выдержку по времени 3-5 минут, в течении которого давление в колонне труб 1 над и под пакером выравнивается, после чего посадочный инструмент 2 с цилиндрическом корпусом 3 и уплотнительным элементом 4 извлекают на поверхность.An exposure time of 3-5 minutes is made, during which the pressure in the pipe string 1 above and below the packer is equalized, after which the planting tool 2 with the cylindrical body 3 and the sealing element 4 is removed to the surface.

Claims

A packer for crimping a pipe string in a well, comprising a planting tool, a cylindrical body, a sealing element mounted thereon, a saddle, characterized in that the saddle is made in the form of an internal surface of the crimping sleeve installed as part of the pipe string in the crimping interval, with the cylindrical body on top equipped with a collet grip spring-loaded outward and interacting in the working position with the inner cylindrical selection of the crimping sleeve made above its saddle, while landing and the tool is equipped with upper and lower ring samples, and below the lower ring sample, a cylindrical groove is made on the outer surface of the planting tool, a stopper is installed at its lower end, while the planting tool is movably connected to the cylindrical body with limited axial movement between the lower ring sample and the planting stopper tool, and in working position, the upper annular selection of the landing tool interacts with a collet grip ohm of the cylindrical body, which fixes the cylindrical body in the inner cylindrical sample of the compression sleeve, while the landing tool seals hermetically on the cylindrical body with the lower ring sample, and a fishing head is made at the upper end of the landing tool, and a centralizer is installed between the upper ring selection and the fishing head of the landing tool equipped with a bottom hydraulic chamber and having the possibility of limited axial movement relative to the landing tool.