SU1361303A1

SU1361303A1 - Heat-resistant packer

Info

Publication number: SU1361303A1
Application number: SU853983138A
Authority: SU
Inventors: Сергей Григорьевич Кипнис; Юрий Александрович Яненко; Дмитрий Ильич Косюга; Николай Дмитриевич Войтех; Сергей Иванович Васильев
Original assignee: Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти "Союзтермнефть"
Priority date: 1985-08-19
Filing date: 1985-08-19
Publication date: 1987-12-23

Abstract

Изобретение относитс к нефт ной пром-сти и позвол ет снизить усили пакеровки и повысить надеж-t ность работы пакера. Он содержит по- льй корпус (К) 2, на котором неподвижно закреплен нижний конец уплотни- тельного элемента в виде тонкостенной цилиндрической оболочки I с кольцевой полостью. Она заполнена наполнителем - резиной. Оболочка 1 выполнена из пластичного термостойкого материала - нержавеющей стали. Кроме того, на К 2 подвижно размещен нажимной элемент в виде кольце« (/) СО 3 00 о 00The invention relates to the oil industry and makes it possible to reduce the packing force and increase the reliability of the packer operation. It contains a casing (K) 2, on which the lower end of the sealing element in the form of a thin-walled cylindrical shell I with an annular cavity is fixed. It is filled with rubber filler. The shell 1 is made of plastic heat-resistant material - stainless steel. In addition, a pressure element in the form of a ring “(/) CO 3 00 o 00 is movably placed on K 2.

Description

вого поршн (КП) 4. Нижний его конец размещен между К 2 и верхним концом оболочки 1 по скольз щей посадке относительно внутренней его поверхности и К 2. В ходе работы пакера КП 4 опускаетс и действует на наполнитель 8. В итоге оболочка 1 перекрывает4. The lower end is placed between K 2 and the upper end of the shell 1 along a sliding fit relative to its inner surface and K 2. During operation, the KP 4 packer lowers and acts on the filler 8. As a result, the shell 1 overlaps

1one

Изобретение относитс к нефт ной промьгашенности и может быть использовано в термостойких пакерах, предназначенных дл установки над песочными фильтрами в пескообразующих скважинах, главным образом, на нефт ных месторождени х, разрабатьгоае- мых термическими методами.The invention relates to oil industry and can be used in heat-resistant packers designed to be installed above sand filters in sand-forming wells, mainly in oil fields developed by thermal methods.

Цель изобретени - снижение уси- ; ЛИЯ пакеровки и повьшение надежности работы nakepa.The purpose of the invention is to reduce usi; LIA packer and increase the reliability of nakepa.

На фиг.1 показан термостойкий пакер в исходном положении перед па- керованием; на фиг.2 - то же, в рабочем положении; на фиг.З - то же, в рабочем положении при установке в скважине с подвешенными фильтрами, расположенными в интервале продуктивного пласта.Figure 1 shows the heat-resistant packer in the initial position before packing; figure 2 - the same, in the working position; on fig.Z - the same, in the working position when installed in the well with suspended filters located in the interval of the reservoir.

Конструктивно устройство состоит из стальной оболочки 1, корпуса.2, упора 3, кольцевого поршн (нажимного элемента) 4, сухарей 5 с болтами и переводника 6, расположенного внутри корпуса. Б корпусе имеютс пазы 7, в которых помещены сухари: 5, кольцева полость, образованна оболочкой 1 и корпусом 2, заполнена упругим наполнителем 8, в состав устройства вход т шлипсы 9 с толкател ми 10 и пружинами 11. Пакер устанавливаетс в скважине с обсадной колонной 12.Structurally, the device consists of a steel shell 1, body 2, an emphasis 3, an annular piston (pressure element) 4, crackers 5 with bolts and a sub 6 located inside the body. In the housing there are grooves 7 in which the crackers are placed: 5, the annular cavity formed by the shell 1 and the housing 2 is filled with elastic filler 8, the device includes slips 9 with pushers 10 and springs 11. The packer is installed in the well with casing string 12.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Размены кольцевого поршн 4 выбраны такими, что он может перемещатьс по скольз щей посадке с внутренней и наружной сторон, т.е. вдоль наружной поверхности корпуса 2 и вдоль внутренней поверхности оболочки 1.The exchanges of the annular piston 4 are selected such that it can move along a sliding fit from the inner and outer sides, i.e. along the outer surface of the housing 2 and along the inner surface of the shell 1.

Пакер 14 (фиг.З), соединенный с фильтрами 13 и через переводник 6Packer 14 (fig.Z), connected to the filters 13 and through the sub 6

кольцевое пространство между обсадной колонной и пакером. Далее снимают нагрузку с КП А и нагнетают теплоноситель . При извлечении пакера оболочка 1 легко деформируетс с образованием складки, не меша процессу извлечени . 2 з.п. ф-лы, 3 ил.annular space between casing and packer. Next, relieve the load from the gearbox and inject the coolant. When removing the packer, the shell 1 is easily deformed to form a fold without interfering with the extraction process. 2 hp f-ly, 3 ill.

(фиг.1) - со спускными трубами 15, опускаетс в скважину и фиксируетс на заданной глубине с помощью пшипсов 9, которые ввод тс в контакт с обсадной трубой 12 с помощью толкателей 10. Операци установки пакера производитс общеизвестным спосо бом. После установки пакера воздей-(Fig. 1) - with downpipes 15, is lowered into the well and fixed at a predetermined depth by means of studs 9, which are brought into contact with casing 12 by means of pushrods 10. The installation of the packer is carried out in a well-known manner. After installing the packer,

ствуют весом спускных труб 15 на переводник 6, который, перемеща сь вниз, движет в пазах 7 корпуса 2 сухари 5 и х естко св занный с ними поршень 4.These are the weight of the downpipe 15 to the sub 6, which, moving downward, moves in the slots 7 of the housing 2 the rusks 5 and the piston 4 which is strictly connected with them.

Перемеща сь вдоль оси вниз (фиг.2), поршень 4 воздействует на наполнитель 8, который, в свою очередь , преобразует механическое усилие от веса спускных труб 15 в гидростатическое давление, действующее равномерно на внутреннюю стенку оболочки 1, под действием которого она деформируетс в радиальном направлении (раздуваетс бочкообразно) доMoving along the axis downward (Fig. 2), the piston 4 acts on the filler 8, which in turn converts the mechanical force from the weight of the drain pipes 15 into a hydrostatic pressure acting uniformly on the inner wall of the shell 1, under the action of which it deforms into radial direction (barrel inflated) to

контакта с обсадной колонной 12 и перекрывает кольцевое пространство между этой колонной и пакером. При этом осевое усилие деформировани оболочки за счет веса спускныхcontact with the casing 12 and overlaps the annular space between this column and the packer. The axial force of deformation of the shell due to the weight of the

труб, как показывают расчеты, не превышает 3-5 т, что соответствует глубине скважины 300-500 м. Установ- ка пакеров известных конструкций, таким способом, требует нагрузок 6-8pipes, as calculations show, do not exceed 3-5 tonnes, which corresponds to a well depth of 300–500 m. Installation of packers of known structures, in this way, requires loads of 6–8

и более тонн, поэтому на небольших , глубинах практически невозможна.and more tons, so at shallow depths is almost impossible.

В данном случае (при надобности) дальнейшее снижение усилий пдкеров- ки может достигатьс за счет возможнести измен ть кольцевую площадь поршн 4, от которой зависит деформирующее давление в среде наполнител и за счет более тонких стенок оболочки 1.In this case (if necessary) a further reduction of the pdker forces can be achieved by changing the annular area of the piston 4, on which the deforming pressure in the medium of the filler depends and due to the thinner walls of the shell 1.

Возможность снижать усили деформировани уплотнителей при паке- ровке позвол ет примен ть пакеругощие элементы из пластичных нетвердых нержавеющих сталей, что резко повьштет их термостойкость. В качестве наполнител 8 можно использовать любую нетермостойкую резину с низкой твердостью . Така резина при маленьких нагрузках легко поддаетс деформации и быстро и равномерно передает давление на всю контактируемую с ней внутреннюю поверхность оболочки 1, вл сь, кроме того, герметизатором и не требует дополнительной герметизации йодвижных соединений.The ability to reduce the force of deformation of the seals during the packing allows the use of packer alloying elements from plastic non-resistant stainless steels, which will sharply increase their heat resistance. As a filler 8, you can use any non-heat-resistant rubber with low hardness. Such small rubber, under small loads, easily deforms and quickly and evenly transfers pressure to the entire inner surface of shell 1 that is in contact with it, besides being a sealer and does not require additional sealing of iodine motions.

После окончани процесса деформировани оболочки спускные трубы 15 отсоедин ют от пакера. Вследствие - этого нагрузка с полого поршн 4 снимаетс , и пакер готов к работе. После начала нагнетани теплоносител наполнитель 8 может выгореть (стлатьUpon completion of the process of deforming the shell, the drain pipes 15 are disconnected from the packer. As a result, the load from the hollow piston 4 is removed and the packer is ready for operation. After the start of injection of the coolant, the filler 8 may burn out (start

или разложитьс , но это обсто тельст- 25 полый корпус, установленный на корво на работоспособность пакера, согласно его назначению, не отразитс . Этим также обусловлено и отсутствиеor decomposed, but this is a case of a hollow body mounted on the packer on the performance of the packer, according to its purpose, will not be reflected. This also accounts for the lack of

особых требований к наполнителю 8, кроме указанных свойств, необходимых дл равномерной передачи давлени на внутреннюю стенку оболочки 1 в процессе ее деформировани .special requirements for the filler 8, in addition to the specified properties necessary for uniform pressure transfer to the inner wall of the shell 1 during its deformation.

Фиксаци оболочки 1 относительно корпуса 2 может быть выполнена самосто тельно без посредства кольцевого упора 3. Последний может быть выполнен в виде поршн аналогично верхнему , и тогда при воздействии на наполнитель сближение поршней 3 и 4 может быть осуществлено, например, втулкой с правой и левой резьбами.The fixing of the casing 1 relative to the housing 2 can be performed independently without the aid of an annular abutment 3. The latter can be made in the form of a piston similarly to the upper one, and then when the filler acts, the pistons 3 and 4 can be approached, for example, by a sleeve with right and left threads .

Извлекаетс пакер обычным путем, т.е. соединением с ним колонны спускных труб 15 и движением их вверх. При этом уплотн юща оболочка 1 за счет малой толщины стенок легко деформируетс путем подгибд гофры вниз с образованием складки, котора не мешает извлечению пакера. Это положение было проверено и подтвердилосьThe packer is removed in the usual way, i.e. connecting with him columns of downpipes 15 and the movement of them up. At the same time, the sealing shell 1 due to the small wall thickness is easily deformed by bending the corrugations down to form a fold, which does not interfere with the removal of the packer. This provision has been verified and verified.

на макете. При повторном спуске пакера оболочка 1 и наполнитель 8 мен ютс на новые.on the layout. When the packer is re-launched, the casing 1 and the filler 8 change to new ones.

00

5five

00

Учитыва то обсто тельство, что пакеры, установленные над песочными фильтрами в пробковбразующих скважинах , работают в основном в услови х ранвовеси по давлению, т.е. давление под пакером равно давлению над пакером, поэтому запакерованна в обсадной колонне металлическа уплот- нительна оболочка , лишившись наполнител , полностью выполн ет свое назначение. При кольматации фильтра давление под пакером может несколько подн тьс , а над пакером остатьс прежним. Но в таких случа х, одновременно со значительной кольмата- цией фильтра, падает и дебит скважины . Поэтому такие скважины останавливают и провод т работы по очистке песочных фильтров.Taking into account the fact that the packers installed above sand filters in cork-forming wells, work mainly under pressure conditions, i.e. The pressure under the packer is equal to the pressure above the packer; therefore, the metal sealing casing packed in the casing string, having lost the filler, completely fulfills its purpose. When the filter clogs, the pressure under the packer may slightly increase, and above the packer it will remain the same. But in such cases, at the same time with a significant clogging of the filter, the well flow rate drops. Therefore, these wells stop and work on cleaning sand filters.

Claims

Claim 1. Thermal resistant packer containing

In this case, a sealing element in the form of a thin-walled cylindrical shell made of plastic heat-resistant material with an annular cavity filled with filler, placed movably on the body, interacting with the upper end of the diverting element and connected to the column pipe pressure element in the form of an annular

og piston, characterized in that, in order to reduce the force of the packers and increase the reliability of operation, the lower end of the annular piston is placed between the housing and the upper end of the sealing element along

sliding fit relative to its inner surface and body, with rubber being used as a filler.

45

2. Packer pop. 1, characterized in that the lower end of the sealing element is fixed to the packer body.

gQ

3. Packer pop. 1, characterized in that as a heat-resistant plastic material. sealing element using stainless steel.

PhagZ

Fi2.g

Compiled by L.Farukishn Editor A.Vorovich Tekhred A.Kravchuk Proofreader S.Cherni

Order 6204/36 Circulation 533. Subscription VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4