RU65953U1

RU65953U1 - PACKER-BRIDGE

Info

Publication number: RU65953U1
Application number: RU2007110674/22U
Authority: RU
Inventors: Расих Нафисович Файзуллин; Рафис Нафисович Якупов; Рим Салихович Губаев; Фарид Баширович Сулейманов; Артур Илмасович Мингазов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2007-03-22
Filing date: 2007-03-22
Publication date: 2007-08-27

Abstract

Предложение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при ремонте нефтяных скважин. Пакер-мост состоит из присоединительного фланца, пружины, которая сжата в исходном положении, упорного фланца, зафиксированного замком (например, выполненным в виде пружинного разрезного кольца) на корпусе пускового устройства и контактирующего с выдвижными плашками пакера, состоящего из уплотнительного элемента и корпуса, в котором установлены срезные штифты и уплотнение. Внутри корпуса пускового устройства напротив замка сжатой в исходном положении пружины герметично посредством уплотнительного кольца установлена полая втулка, зафиксированная в исходном положении при помощи срезного элемента. Полая втулка имеет возможность осевого перемещения вниз относительно корпуса пускового устройства в рабочем положении. Верхний конец полой втулки снабжен седлом для бросового запорного шара. На внутренней поверхности корпуса пакера установлено пружинное кольцо, фиксирующееся в рабочем положении в кольцевых насечках, выполненных на наружной поверхности корпуса пускового устройства. На нижнем конце корпуса пускового устройства выполнены радиальные отверстия и установлена заглушка, зафиксированная па нем стопорным кольцом. Пакер-мост позволяет выполнить операцию установки цементного моста под давлением за один спуск-подъем инструмента, при этом освободить надпакерную часть эксплуатационной колонны от воздействия давления задавки, исключить выдавливание цементного раствора из заколонного пространства в скважину пластовым давлением и производить запланированные операции в скважине, не ожидая затвердевания цементного раствора. 1 ил. на 1 л.The proposal relates to the oil industry and can be used in the repair of oil wells. The packer bridge consists of a connecting flange, a spring that is compressed in its original position, a stop flange fixed by a lock (for example, made in the form of a spring split ring) on the starter housing and in contact with sliding dies of the packer, consisting of a sealing element and a housing, in which mounted shear pins and seal. Inside the starter housing opposite the lock of the spring compressed in the initial position, a hollow sleeve is installed hermetically by means of an o-ring, fixed in the initial position by means of a shear element. The hollow sleeve has the possibility of axial movement downward relative to the housing of the starting device in the operating position. The upper end of the hollow sleeve is provided with a seat for a thrown locking ball. A spring ring is installed on the inner surface of the packer body, which is fixed in the working position in annular notches made on the outer surface of the starter housing. Radial holes are made at the lower end of the starter housing and a plug is installed, fixed on it with a locking ring. The packer bridge allows you to perform the operation of installing a cement bridge under pressure in one descent, lifting the tool, while freeing the over-packer part of the production string from the pressure of the backfill, eliminating the extrusion of cement from the annulus into the well with formation pressure and performing the planned operations in the well without waiting hardening cement mortar. 1 ill. for 1 liter

Description

Предложение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при ремонте нефтяных скважин.The proposal relates to the oil industry and can be used in the repair of oil wells.

Известен пакер (авторское свидетельство №571583, Е21В, 33/12, 1977), который устанавливается в спускаемой колонне труб под перепускным клапаном и имеет выдвижные плашки, шарнирно соединенные с толкателем, взаимодействующим с пружиной, и резиновые уплотнительные элементы.Known packer (copyright certificate No. 571583, E21B, 33/12, 1977), which is installed in the descent pipe string under the bypass valve and has retractable dies pivotally connected to the pusher interacting with the spring, and rubber sealing elements.

Однако использовать их в качестве неизвлекаемых пакеров для установки цементных мостов под давлением нерационально, так как они имеют большие размеры, обусловленные размерами резиновых уплотнительных манжет, что затрудняет операцию разбуривания цементных постов в случае необходимости.However, it is not rational to use them as non-recoverable packers for installing cement bridges under pressure, since they are large due to the size of the rubber sealing cuffs, which complicates the operation of drilling cement posts if necessary.

Известен неизвлекаемый пакер (Харьков В.А. Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин, М., Недра, 1969, стр.34), который состоит из пакерующего элемента в виде резиновой манжеты, выдвижных плашек седла для малого сбрасываемого с поверхности шара, соединенного с корпусом срезным элементом, а над пакером устанавливается циркуляционное устройства, соединяющееся с ним посредствам переводника с левой резьбойA non-removable packer is known (Kharkov V.A. Overhaul of oil and gas wells, M., Nedra, 1969, p. 34), which consists of a packing element in the form of a rubber cuff, retractable dies for a saddle for a small ball dropped from the surface connected to a shear element, and a circulation device is installed above the packer, connecting to it using a left-hand sub

Однако наличие резиновой манжеты обуславливает ею увеличенные размеры, что неприемлемо в случае установки цементного моста под давлением для изоляции близкорасположенных пропластков. К тому же затруднительно его разбуривать в случае ликвидации цементного моста. Кроме того, при использовании этого пакера на всю эксплуатационную колонну передается давление задавки цементного раствора в пласт, которое ограничевается технической характеристикой этой колонны, что недостаточно для успешного цементирования заколонного пространства.However, the presence of a rubber cuff causes it to increase in size, which is unacceptable in the case of installing a cement bridge under pressure to isolate nearby interlayers. In addition, it is difficult to drill it in case of liquidation of the cement bridge. In addition, when using this packer, the pressure of grouting cement into the formation is transmitted to the entire production casing, which is limited by the technical characteristics of this casing, which is insufficient for successful cementing of the annulus.

Целью полезной модели является создание устройства, обеспечивающего разгрузку эксплуатационной колонны при задавливании цементного раствора в пласт, во время установки цементного моста под давлением.The purpose of the utility model is to create a device that provides unloading of the production string when crushing the cement mortar into the reservoir, during the installation of the cement bridge under pressure.

Поставленная цель достигается пакер-мостом, спускаемым в скважину на колонне The goal is achieved by a packer bridge, lowered into the well on the column

насосно-компрессорных или бурильных труб, включающим пружинное пусковое устройство, в котором сжатая в исходном положении пружина зафиксирована на его корпусе замком, при этом сжатая пружина снизу упорным фланцем контактирует с выдвижными плашками пакера, состоящего из корпуса и уплотнительного элемента.tubing or drill pipe, including a spring starting device, in which the spring compressed in its initial position is locked on its case by a lock, while the compressed spring contacts the retractable dies of the packer, consisting of the body and the sealing element, from below with a stop flange.

Новым является то, что пакер помещен на корпусе пускового устройства и соединен с ним срезными штифтами и уплотнением, причем нижний конец корпуса пускового устройства расположен ниже пакера, снабжен радиальными отверстиями и заглушкой, закрепленной на нем с помощью стопорного кольца, при этом внутри корпуса пускового устройства напротив замка сжатой в исходном положении пружины герметично установлена полая втулка, зафиксированная в исходном положении срезным элементом, причем полая втулка имеет возможность осевого перемещения вниз относительно корпуса пускового устройства в рабочем положении, при этом верхний конец полой втулки снабжен седлом для бросового запорного шара.What is new is that the packer is placed on the launcher housing and connected to it by shear pins and a seal, the lower end of the launcher housing being located below the packer, provided with radial holes and a plug secured to it with a snap ring, while inside the launcher housing opposite the lock of the spring compressed in the initial position, the hollow sleeve is sealed, fixed in the initial position by a shear element, and the hollow sleeve has the possibility of axial movement down tnositelno housing of the starting device in the working position, the upper end of the hollow sleeve is provided with a seat for the locking ball junk.

На фигуре изображен предлагаемый пакер-мост.The figure shows the proposed packer bridge.

Пакер-мост состоит из присоединительного фланца 1, пружины 2, которая сжата в исходном положении, упорного фланца 3, зафиксированного замком 4 (например, выполненным в виде пружинного разрезного кольца) на корпусе пускового устройства 5 и контактирующего с выдвижными плашками 6 пакера, состоящего из уплотнительного элемента 7 и корпуса 8, в котором установлены срезные штифты 9 и уплотнение 10.The packer bridge consists of a connecting flange 1, a spring 2, which is compressed in its original position, a stop flange 3, fixed by a lock 4 (for example, made in the form of a spring split ring) on the housing of the starter 5 and in contact with the retractable dies 6 of the packer, consisting of the sealing element 7 and the housing 8, in which the shear pins 9 and the seal 10 are installed.

Корпус пускового устройства 5 и присоединительный фланец 1 выполнены в виде единой детали. Внутри корпуса пускового устройства 5 напротив замка 4 сжатой в исходном положении пружины 2 герметично посредством уплотнительного кольца 11 установлена полая втулка 12, зафиксированная в исходном положении при помощи срезного элемента 13.The housing of the starting device 5 and the connecting flange 1 are made in the form of a single part. Inside the starter housing 5 opposite the lock 4 of the spring 2 compressed in the initial position, the hollow sleeve 12 is sealed by means of the sealing ring 11, which is fixed in the initial position by means of a shear element 13.

Полая втулка 12 имеет возможность осевого перемещения вниз относительно корпуса пускового устройства 5 в рабочем положении. Верхний конец полой втулки 12 снабжен седлом 14 для бросового запорного шара (на фиг. не показано).The hollow sleeve 12 has the possibility of axial movement downward relative to the housing of the starting device 5 in the working position. The upper end of the hollow sleeve 12 is provided with a seat 14 for a thrown locking ball (not shown in FIG.).

На внутренней поверхности корпуса 8 установлено пружинное кольцо 15, фиксирующееся в рабочем положении в кольцевых насечках 16, выполненных на наружной поверхности корпуса пускового устройства 5.On the inner surface of the housing 8, a spring ring 15 is installed, which is fixed in the working position in the annular notches 16, made on the outer surface of the housing of the starting device 5.

На нижнем конце корпуса пускового устройства 5 выполнены радиальные отверстия 17 и установлена заглушка 18, зафиксированная на нем стопорным кольцом 19.At the lower end of the housing of the starting device 5, radial holes 17 are made and a plug 18 is installed, fixed on it with a locking ring 19.

Пакер-мост работает следующим образомPacker bridge works as follows

Пакер-мост спускают в скважину (на фигуре не показано) на колонне насосно-The packer bridge is lowered into the well (not shown in the figure) on the pump

компрессорных или бурильных трубах 20 и устанавливают выше интервала перфорации. Скважину промывают и закачивают цементный раствор до равновесия через радиальные отверстия 17 на нижнем конце корпуса пускового устройства 5. Затем бросают запорный шар, который перекрывает проходной канал в седле 14 полой втулки 12, и создают в колонне труб 20 избыточное давление, в результате чего полая втулка 12 перемещается вниз.compressor or drill pipe 20 and set above the perforation interval. The well is washed and the cement slurry is pumped to equilibrium through the radial holes 17 at the lower end of the starter housing 5. Then a shut-off ball is thrown that closes the passage channel in the seat 14 of the hollow sleeve 12 and overpressure is created in the pipe string 20, resulting in a hollow sleeve 12 moves down.

При этом размыкается замок 4 на корпусе пускового устройства 5, после чего пружина 2 разжимается и за счет возвратной силы пружины выдвигает плашки 6 до упора во внутренние стенки эксплуатационной колоны скважины. Производят натяжении колонны труб 20, соединенной с присоединительным фланцем 1 пускового устройства вверх, при этом разрушаются срезные штифты 9 и запакеровывается уплотнительный элемент 7, при этом пружинное кольцо 15, фиксируется в кольцевых насечках 16 корпуса пускового устройства 5, исключая распакеровку уплотнительного элемента 7 пакера.In this case, the lock 4 is opened on the housing of the starting device 5, after which the spring 2 is opened and due to the return force of the spring pushes the dies 6 all the way into the inner walls of the production casing of the well. Pull the pipe string 20 connected to the connecting flange 1 of the starting device upward, and the shear pins 9 are destroyed and the sealing element 7 is locked, while the spring ring 15 is fixed in the annular notches 16 of the housing of the starting device 5, excluding unpacking of the sealing element 7 of the packer.

Таким образом, верхняя часть эксплуатационной колонны скважины оказывается гидравлически разъединенной с подпакерной зоной. После этого производят задавливание цементного раствора в заколонное пространство (на фиг. не показано) через радиальные отверстия 17, выполненные на нижнем конце корпуса пускового устройства 5 и, находящиеся после натяжения колонны труб 20 ниже нижнего торца корпуса 8 пакера.Thus, the upper part of the production casing of the well is hydraulically disconnected from the sub-packer zone. After this, the cement mortar is pressed into the annulus (Fig. Not shown) through radial holes 17 made at the lower end of the starter housing 5 and located after tensioning the pipe string 20 below the lower end of the packer body 8.

По окончании задавки колонну труб 20 поднимают, не снижая в ней давления, при этом корпус пускового устройства 5 выходит из корпуса пакера 8 без снижения давления в подпакерной зоне благодаря уплотнению 10 и запирает проходной канал корпуса 8 пакера заглушкой 18, которая отсоединяется от него стопорным кольцом 19.At the end of the filling, the pipe string 20 is lifted without decreasing the pressure in it, while the starter housing 5 leaves the packer body 8 without pressure reduction in the under-packer zone due to the seal 10 and closes the passage channel of the packer body 8 with a plug 18, which is disconnected from it by the locking ring 19.

В результате в подпакерной зоне остается давление задавки, при котором цементный раствор затвердевает, а через радиальные отверстия 17, выполненные на нижнем конце корпуса пускового устройства 5 осуществляется вымыв излишков цементного раствора из надпакерной зоны, после чего, не ожидая затвердевания цементного раствора, пусковое устройство поднимают на поверхность.As a result, the back pressure remains in the sub-packer zone, at which the cement slurries, and through the radial holes 17 made on the lower end of the starter housing 5, excess cement slurry is washed out of the over-packer zone, after which, without waiting for the cement to solidify, the starter is raised to the surface.

Пакер-мост позволяет выполнить операцию установки цементного моста под давлением за один спуск-подъем инструмента, при этом освободить надпакерную часть эксплуатационной колонны от воздействия давления задавки, исключить выдавливание цементного раствора из заколонного пространства в скважину пластовым давлением и производить запланированные операции в скважине, не ожидая затвердевания цементного раствора.The packer bridge allows you to perform the operation of installing a cement bridge under pressure in one descent, lifting the tool, while freeing the over-packer part of the production string from the pressure of the backfill, eliminating the extrusion of cement from the annulus into the well with formation pressure and performing the planned operations in the well without waiting hardening cement mortar.

Claims

A packer bridge, lowered into the borehole on a string of tubing or drill pipe, including a spring starting device, in which the spring compressed in the initial position is fixed on its housing by a lock, while the compressed spring contacts the retractable dies of the packer consisting of the housing from the bottom with a stop flange and a sealing element, characterized in that the packer is placed on the housing of the starter device and connected to it by shear pins and a seal, the lower end of the starter housing being located below the packer is equipped with radial holes and a plug fixed to it with a locking ring, while inside the starter housing opposite the lock of the spring compressed in the initial position, the hollow sleeve is sealed, fixed in the initial position by a shear element, and the hollow sleeve has the possibility of axial movement downward relative to the housing the starting device in the operating position, while the upper end of the hollow sleeve is provided with a seat for the thrown locking ball.