RU70296U1

RU70296U1 - PACKER ASSEMBLY

Info

Publication number: RU70296U1
Application number: RU2007117329/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Петрович Будин; Алексей Владимирович Будин; Владимир Ростиславович Драчук; Александр Сергеевич Смаркалов
Original assignee: Закрытое Акционернное Общество Научно-производственное предприятие "Оскон"
Priority date: 2007-05-10
Filing date: 2007-05-10
Publication date: 2008-01-20

Abstract

Полезная модель относится к средствам разобщения ствола скважин и может быть использована в скважинных насосных установках для организации подачи откачиваемой из скважины среды к насосной установке. Пакерный узел для установки в скважине на колонне труб между насосом и фильтром содержит, по крайней мере, одну сборку пакера, выполненную в виде установленной на стволе манжеты, при этом выше первой сборки пакера установлена с помощью муфты перфорированная труба, а сборка выполнена в виде установленных на стволе самоуплотняющейся манжеты, сдерживающей перепад давлений сверху вниз, расположенного между муфтой и манжетой ограничительного конического кольца, размещенного с упором верхним узким торцом в муфту и нижним широким торцом - во внутреннюю поверхность самоуплотняющейся манжеты, и опорной муфты, установленной на резьбе под манжетой с упором в последнюю со стороны ее наружной торцевой поверхности и выполненной с возможностью соединения посредством резьбы через второй ствол и муфту со сборкой второго пакера, выполненной аналогично сборке первого пакера, причем фильтр подсоединен к последней сборке пакера. В результате достигается повышение устойчивости и надежности работы пакерного узла в ходе разобщения ствола скважины.The utility model relates to means for isolating a wellbore and can be used in downhole pumping units to organize the supply of pumped medium from a well to a pumping unit. The packer assembly for installation in a well on a pipe string between the pump and the filter contains at least one packer assembly made in the form of a cuff mounted on the barrel, while a perforated pipe is installed using the sleeve coupling above the first packer assembly, and the assembly is installed as installed on the barrel of the self-sealing cuff, which restrains the pressure drop from top to bottom, located between the sleeve and the sleeve of the restrictive conical ring, placed with a stop by the upper narrow end in the sleeve and the lower wide end - in the morning surface of the self-sealing cuff, and the support sleeve mounted on the thread under the sleeve with an emphasis on the latter from the side of its outer end surface and made with the possibility of connection via thread through the second barrel and the sleeve with the assembly of the second packer, made similar to the assembly of the first packer, and the filter is connected to the last packer assembly. The result is an increase in the stability and reliability of the packer unit during the separation of the wellbore.

Description

Полезная модель относится к средствам разобщения ствола скважин и может быть использована в скважинных насосных установках для организации подачи откачиваемой из скважины среды к насосной установке.The utility model relates to means for isolating a wellbore and can be used in downhole pumping units to organize the supply of pumped medium from a well to a pumping unit.

Известен пакер, двухстороннего действия, содержащий закрепленные на колонне труб посредством внутренних труб верхнюю и нижнюю манжеты, обращенные колоколообразными частями в противоположные стороны (см. авторское свидетельство SU №133020, кл. Е21В 33/129, 01.01.1960).Known packer, double-acting, containing mounted on the pipe string by means of inner pipes, upper and lower cuffs, facing bell-shaped parts in opposite directions (see copyright certificate SU No. 133020, class E21B 33/129, 01/01/1960).

Однако данный пакер имеет сложную конструкцию, включающую цилиндрические эластичные манжеты и подвижные в осевом направлении упорные втулки, что приводит к усложнению эксплуатации и ведет к значительным эксплуатационным расходам.However, this packer has a complex structure, including cylindrical elastic cuffs and axial movable thrust bushings, which complicates operation and leads to significant operating costs.

Наиболее близким к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является пакерный узел для установки в скважине на колонне труб между насосом и фильтром, содержащий, по крайней мере, одну сборку пакера, выполненную в виде установленной на стволе манжеты (см. патент RU №2139422, кл. Е21В 43/25, 10.10.1999).The closest to the utility model in terms of technical nature and the achieved result is a packer unit for installation in a well on a pipe string between the pump and the filter, containing at least one packer assembly made in the form of a cuff mounted on the barrel (see patent RU No. 2139422 , CL ЕВВ 43/25, 10/10/1999).

Данный пакерный узел позволяет разобщать ствол скважины и подавать на вход насоса очищенную фильтром откачиваемую из скважины жидкую среду. Однако использование цилиндрических эластичных манжет требует использования устройств для сжатия манжет в осевом направлении, что усложняет конструкцию пакерного узла и приводит к снижению надежности его работы.This packer unit allows you to disconnect the wellbore and apply to the pump inlet the liquid medium pumped out of the well by the filter. However, the use of cylindrical elastic cuffs requires the use of devices for compressing the cuffs in the axial direction, which complicates the design of the packer unit and reduces the reliability of its operation.

Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является упрощение конструкции пакерного узла.The task to which the present utility model is directed is to simplify the design of the packer assembly.

Техническим результатом, на достижение которого направлена настоящая полезная модель, является повышение устойчивости и надежности работы пакерного узла в ходе разобщения ствола скважины.The technical result, the achievement of which the present utility model is directed, is to increase the stability and reliability of the packer unit during the separation of the wellbore.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что пакерный узел для установки в скважине на колонне труб между насосом и фильтром содержит, по крайней мере, одну сборку пакера, выполненную в виде установленной на стволе манжеты, при этом выше первой сборки пакера установлена с помощью муфты перфорированная труба, а сборка выполнена в виде установленных на стволе самоуплотняющейся манжеты, сдерживающей перепад давлений сверху вниз, This problem is solved, and the technical result is achieved due to the fact that the packer unit for installation in the well on the pipe string between the pump and the filter contains at least one packer assembly made in the form of a cuff mounted on the barrel, while above the first packer assembly a perforated pipe is installed using the coupling, and the assembly is made in the form of a self-sealing cuff installed on the barrel, which restrains the pressure drop from top to bottom,

расположенного между муфтой и манжетой ограничительного конического кольца, размещенного с упором верхним узким торцом в муфту и нижним широким торцом - во внутреннюю поверхность самоуплотняющейся манжеты, и опорной муфты, установленной на резьбе под манжетой с упором в последнюю со стороны ее наружной торцевой поверхности и выполненной с возможностью соединения посредством резьбы через второй ствол и муфту со сборкой второго пакера, выполненной аналогично сборке первого пакера, причем фильтр подсоединен к последней сборке пакера.located between the coupling and the cuff of the restrictive conical ring, placed with the stop by the upper narrow end in the coupling and the lower wide end - into the inner surface of the self-sealing cuff, and the support coupling mounted on the thread under the cuff with the stop in the latter from the side of its outer end surface and made with the ability to connect by thread through the second barrel and the clutch with the assembly of the second packer, performed similarly to the assembly of the first packer, and the filter is connected to the last assembly of the packer.

В ходе анализа работы пакеров с различными эластичными уплотнительными элементами, в том числе, с самоуплотняющимися манжетами в качестве уплотнительных элементов, показал, что последние наиболее предпочтительны для разобщения ствола скважины при их использовании вместе с установленным в скважине насосом. Использование самоуплотняющейся манжеты позволило создать простую конструкцию пакерного узла, которая путем использования ограниченного количества однотипных по конструкции деталей позволяет в зависимости от условий эксплуатации использовать пакерный узел практически с любым количеством сборок и при этом организовать подачу на вход насоса очищенной от крупных механических примесей откачиваемую из скважины жидкую среду, а установленная под самоуплотняющейся манжетой опорная муфта позволяет жестко зафиксировать манжету на стволе и одновременно служит соединительным элементом для наращивания пакерного узла дополнительными самоуплотняющимися манжетами или для установки ниже пакерного узла фильтра, а ограничительное коническое кольцо, охватывая часть внутренней поверхности самоуплотняющейся манжеты, предотвращает перетечки перекачиваемой жидкой среды вдоль ствола, на котором установлена манжета.In the course of analyzing the work of packers with various elastic sealing elements, including self-sealing cuffs as sealing elements, he showed that the latter are most preferred for uncoupling the wellbore when used together with a pump installed in the well. The use of a self-sealing cuff made it possible to create a simple packer unit design, which, using a limited number of parts of the same type of design, makes it possible to use a packer unit with almost any number of assemblies depending on operating conditions and at the same time arrange for pumped liquid pumped from the well to the pump inlet from the well medium, and the support sleeve installed under the self-sealing sleeve allows you to firmly fix the sleeve on the barrel and at the same time serves as a connecting element for the extension of the packer assembly with additional self-sealing cuffs or for installation below the packer filter assembly, and the restrictive conical ring, covering part of the inner surface of the self-sealing cuff, prevents overflow of the pumped liquid medium along the barrel on which the cuff is mounted.

Таким образом достигнуто надежное разобщение ствола скважины, например между электроцентробежной насосной установкой и фильтром колонны труб посредством сравнительно простой конструкции пакерного узла с самоуплотняющейся манжетой.In this way, reliable isolation of the wellbore is achieved, for example, between an electric centrifugal pump unit and a pipe string filter by means of a relatively simple design of a packer assembly with a self-sealing collar.

На чертеже показан продольный разрез пакерного узла.The drawing shows a longitudinal section of a packer unit.

Пакерный узел для установки в скважине на колонне труб между насосом и фильтром содержит, сборки пакеров, выполненные в виде установленной на стволе 1 манжеты 2. Выше первой сборки пакера установлена с помощью муфты 3 перфорированная труба 4, а сборка выполнена в виде установленных на стволе 1 самоуплотняющейся манжеты 2, сдерживающей перепад давлений сверху вниз, расположенного между муфтой 3 и манжетой 2 ограничительного конического кольца 5, размещенного с упором верхним узким торцом в муфту 3 и нижним широким торцом - во внутреннюю поверхность самоуплотняющейся манжеты 2, и опорной муфты 6, The packer assembly for installation in the well on the pipe string between the pump and the filter contains packer assemblies made in the form of a sleeve 2 installed on the barrel 1. The perforated pipe 4 is installed using the sleeve 3 above the first packer assembly, and the assembly is installed as installed on the barrel 1 self-sealing cuff 2, which restrains the pressure drop from top to bottom, located between the sleeve 3 and the sleeve 2 of the restrictive conical ring 5, placed with the stop by the upper narrow end in the sleeve 3 and the lower wide end - in the inner surface st self-sealing cuff 2 and the support sleeve 6,

установленной на резьбе под манжетой 2 с упором в последнюю со стороны ее наружной торцевой поверхности и выполненной с возможностью соединения посредством резьбы через второй ствол 7 и муфту 8 со сборкой 9 второго пакера, выполненной аналогично сборке первого пакера, причем фильтр (не показан на чертеже) подсоединен к последней сборке пакера.mounted on the thread under the sleeve 2 with the focus on the latter from the side of its outer end surface and made by means of a thread through the second barrel 7 and the sleeve 8 with the assembly 9 of the second packer, made similar to the assembly of the first packer, and the filter (not shown in the drawing) connected to the last packer assembly.

На колонне труб спускают пакерный узел с насосом и фильтром (не показаны на чертеже) на заданную глубину. Поскольку наружный диаметр самоуплотняющейся манжеты 2 заведомо больше внутреннего диаметра эксплуатационной колонны скважины, манжета 2, выполненная из эластичного материала, прижимается внутренней стенке эксплуатационной колонны, разобщая скважину на подпакерное и надпакерное пространство. При работе насоса через фильтр и далее по стволам 7 и 1 перекачиваемая жидкая среда поступает в перфорированную трубу 4 и из нее поступает в затрубное пространство скважины выше самоуплотняющейся манжеты 2 верхней сборки пакера. Под действием давления созданного столбом перекачиваемой жидкой среды на выше указанную самоуплотняющуюся манжету 2, последняя еще плотнее прижимается к стенке эксплуатационной колонны. Таким образом, при запуске насоса в работу пакерный узел перекрывает доступ перекачиваемой жидкой среды из подпакерной зоны непосредственно на прием насоса, а откачиваемая из скважины пластовая жидкость на прием насоса поступает через фильтр, ствол 1 первой сборки пакера и перфорированную трубу 4, при этом жидкая среда очищается от большинства механических примесей. В результате исключается засорение рабочих органов насоса, снижается скорость механического износа и увеличивается срок службы погружного насоса.On the pipe string, the packer unit with the pump and filter (not shown in the drawing) is lowered to a predetermined depth. Since the outer diameter of the self-sealing cuff 2 is obviously larger than the inner diameter of the production casing of the well, the cuff 2, made of elastic material, is pressed against the inner wall of the production casing, separating the well into sub-packer and over-packer spaces. When the pump is running through the filter and then through the trunks 7 and 1, the pumped liquid enters the perforated pipe 4 and from it enters the annulus of the well above the self-sealing sleeve 2 of the upper packer assembly. Under the influence of the pressure created by the column of pumped liquid medium onto the aforementioned self-sealing cuff 2, the latter is pressed even more tightly against the wall of the production casing. Thus, when the pump starts up, the packer unit blocks the access of the pumped liquid from the sub-packer zone directly to the pump intake, and the formation fluid pumped from the well to the pump receives through the filter, the barrel 1 of the first packer assembly and the perforated pipe 4, while the liquid medium it is cleared of the majority of mechanical impurities. As a result, clogging of the working parts of the pump is eliminated, the rate of mechanical wear is reduced, and the service life of the submersible pump is increased.

Настоящая полезная модель может быть использована в нефтегазовой и других отраслях промышленности, где производят добычу различных сред из скважин с помощью погружных насосов.This utility model can be used in oil and gas and other industries, where they produce various types of media from wells using submersible pumps.

Claims

A packer assembly for installation in a well on a pipe string between the pump and the filter, comprising at least one packer assembly made in the form of a cuff mounted on the barrel, characterized in that a perforated pipe is installed using the sleeve coupling above the first packer assembly, the assembly being made in the form of a self-sealing collar installed on the barrel, which restrains the pressure drop from top to bottom, located between the clutch and the cuff of the restrictive conical ring, placed with a stop by the upper narrow end face in the clutch and the lower with a wide end into the inner surface of the self-sealing cuff, and a support sleeve mounted on a thread under the sleeve with a stop in the latter from the side of its outer end surface and configured to be connected by thread through a second barrel and a sleeve with an assembly of a second packer, similar to the assembly of the first packer, moreover, the filter is connected to the last packer assembly.