SU1758207A1 - Device for formation isolation - Google Patents

Device for formation isolation Download PDF

Info

Publication number
SU1758207A1
SU1758207A1 SU904797234A SU4797234A SU1758207A1 SU 1758207 A1 SU1758207 A1 SU 1758207A1 SU 904797234 A SU904797234 A SU 904797234A SU 4797234 A SU4797234 A SU 4797234A SU 1758207 A1 SU1758207 A1 SU 1758207A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cone
barrel
packer
annular cavity
casing
Prior art date
Application number
SU904797234A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геннадий Константинович Казаров
Иван Данилович Литвин
Геннадий Иосифович Геймаш
Григорий Александрович Тыртышный
Геннадий Николаевич Волошко
Владимир Иванович Ванифатьев
Юрий Завельевич Цырин
Original Assignee
Казахский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Казахский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности filed Critical Казахский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности
Priority to SU904797234A priority Critical patent/SU1758207A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1758207A1 publication Critical patent/SU1758207A1/en

Links

Landscapes

  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

Использование: дл  разобщени  пластов в скважине, преимущественно при цементировании обсадных колонн. Сущность изобретени : повышение надежности пакеровки за счет увеличени  коэффициента пакеровки . Это достигаетс  тем, что между стволом и кожухом установлены разрезна  обечайка и дополнительна  уплотнительна  манжета, расположенна  под разжимным конусом, выполненна  М материала, жесткость которого больше жесткости материала основной уплотнительной манжеты, и сопр женна  с последней по конической поверхности с углом конуса, меньшим чем угол торцовой поверхности разжимного конуса, а разрезна  обечайка выполнена из того же материала, что и разжимной конус. 3 ил.Use: for separation of formations in a well, mainly during casing cementing. SUMMARY OF THE INVENTION: Improving packer reliability by increasing packer rate This is achieved by installing a shell and an additional sealing cuff located under the expanding cone, made of material M, the stiffness of which is greater than the material of the main sealing cuff, and adjacent to the latter along the conical surface with a cone angle smaller than the angle end surface of the expansion cone, and the shell is made of the same material as the expansion cone. 3 il.

Description

(L

СWITH

Изобретение относитс  к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам дл  разобщени  пластов в скважине, преимущественно при цементировании обсадных колонн.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to devices for separating formations in a well, mainly in casing cementing.

Известно устройство дл  ступенчатого и манжетного цементировани  скважин, включающее корпус с осевым каналом и радиальными отверсти ми, установленный на корпусе уплотнмтельный элемент пакера и толкатель, сопр женный с уплотнительным элементом пакера по конической поверхности .A device for step and sleeve cementing is known, comprising a housing with an axial channel and radial holes, a sealing element of the packer mounted on the housing and a pusher coupled to the sealing element of the packer along a conical surface.

Недостатком этого устройства  вл етс  низкий коэффициент пакеровки и, следовательно , недостаточно надежна  работа в кавернозном стволе скважиныA disadvantage of this device is the low packing factor and, therefore, insufficiently reliable operation in the cavernous wellbore.

Известен также разбуриваемый пакер, включающий ствол с осевым каналом и радиальными отверсти ми, кожух, размещенный концентрично стволу и образующий с ним кольцевую полость, установленные на стволе упор, уплотнительную манжету и разжимной конус с конической торцовой поверхностью в нижней части, расположенный в кольцевой полости между стволом и кожухом.A drillable packer is also known, comprising a barrel with an axial bore and radial holes, a housing placed concentrically with the barrel and forming with it an annular cavity, a stop mounted on the barrel, a sealing cuff and an expandable cone with a conical end surface in the lower part located in the annular cavity between barrel and casing.

Недостатком этого устройства  вл етс  невысокий коэффициент пакеровки, обусловленный конструкцией пакерующего элемента , раскрывающегос  под действием разжимного конуса, который при движении вниз раст гивает уплотнительный элемент, внедр  сь под него. Таким образом, максимальный диаметр уплот ительного элемента в раскрытом положении ограничен разностью между наружным диаметром кожуха и ствола или толщиной уп/ютнительно- го элемента в нераскрытом положении. Однако заколонные пакеры включаемые в A disadvantage of this device is the low packing factor, due to the design of the packer element that opens under the action of an expanding cone, which, when it moves downward, stretches the sealing element, which is inserted under it. Thus, the maximum diameter of the sealing element in the open position is limited by the difference between the outer diameter of the casing and the barrel or the thickness of the pack / yarn of the element in an unopened position. However, behind-the-scenes packers included in

аbut

0000

ЮYU

оabout

XIXi

врзнгейvrzngay

состав обсадной колонны, имеют определенные ограничени  по наружному диаметру кожуха и внутреннему диаметру ствола. Наружный диаметр кожуха не должен превышать определенного критического значе- ни , при котором обеспечиваетс  свободный, без посадок, спуск обсадной колонны в скважину. Внутренний диаметр ствола не должен сужать проходное сечение колонны, т.е. он не может быть меньше внутреннего диамёт рУ обсадных труб. Таким образом, в известном устройстве увели- чивать разницу между наружными диаметрами ствола и кожуха можно только до определенного критического значени , которое и ограничивает коэффициент паке- ровки.casing composition, have certain limitations on the outer diameter of the casing and the inner diameter of the barrel. The outer diameter of the casing should not exceed a certain critical value, which ensures the free, without landings, the casing in the well. The inner diameter of the barrel should not narrow the flow area of the column, i.e. it cannot be less than the internal diameter of the casing pipe. Thus, in a known device, the difference between the outer diameters of the barrel and the housing can be increased only up to a certain critical value, which limits the packing coefficient.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности пакеровки за счет увеличени  коэффициента пакеровкиThe aim of the invention is to improve the reliability of packing by increasing the packing factor

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  разобщени  пластов, включающее ствол с осевым каналом и радиальными отверсти ми и кожух, размещенный концентрично стволу и образующий со стволом кольцевую полость, а также установлен- ные на стволе упор, уплотнительную манжету и разжимной конус с конической торцовой поверхностью в нижней части, расположенный в кольцевой полости, между стволом и кожухом, снабжено разрезной обечайкой и дополнительной уплотнитель- ной маИжетой, расположенной о кольцевой полости под разжимным конусом, выполненной из материала, жесткость которого больше т жести материала основной уплот- нительной манжеты и сопр женной с последней по конической поверхности с углом конуса меньшим, чем угол торцовой поверхности разжимного конуса, причем разрезна  обечайка выполнена из того же материала, что и разжимной конус.This goal is achieved by the fact that the device for segregation of layers, comprising a barrel with an axial channel and radial holes and a housing placed concentrically to the barrel and forming an annular cavity with the barrel, as well as a stop mounted on the barrel, a sealing collar and an expanding cone with a conical end the surface in the lower part, located in the annular cavity, between the barrel and the casing, is provided with a split shell and an additional sealing mazheta located about the annular cavity under the expansion cone made of a material whose rigidity is greater than the strength of the material of the main sealing cuff and adjoined to the latter over a conical surface with a cone angle smaller than the angle of the end surface of the expanding cone, and the shell is made of the same material as the expanding cone.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство в транспортном положении; на фиг. 2 - то же, в положении, когда дополнительна  уплотнительна  манжета вышла из кольцевой полости; на фиг. 3 - то же, в положении с максимально раскрытым паке- рующим элементом.FIG. 1 shows the proposed device in the transport position; in fig. 2 - the same, in the position when the additional sealing cuff is out of the annular cavity; in fig. 3 - the same, in the position with the packer element maximally opened.

Устройство дл  разобщени  пластов в скважине содержит ствол 1 с осевым каналом и радиальными отверсти ми 2, и кожух 3, размещенный концентрично стволу и образующий с ним кольцевую полость. На стволе установлены также упор 10м уплотнительна  манжета 9. В кольцевой полости между стволом 1 и кожухом 3 расположен разжимной конус 6 с конической торцовой поверхностью в нижней части и дополнительна  уплотнительна  манжета 7. Разжимной конус 6 удерживаетс  в исходном положении срезными штифтами 5. На внутренней поверхности кожуха установлен пружинный фиксатор 4, предназначенныйA device for separating formations in a well comprises a barrel 1 with an axial channel and radial holes 2, and a casing 3 placed concentrically with the barrel and forming an annular cavity with it. A 10 m stop cuff 9 is also installed on the barrel. In the annular cavity between the barrel 1 and the casing 3 there is an expanding cone 6 with a conical end surface in the lower part and an additional sealing cuff 7. The expanding cone 6 is held in its initial position with shear pins 5. On the inner surface the casing has a spring retainer 4, designed

дл  предотвращени  возврата нажимного конуса б в исходное положение после сн ти  усили  пакеровкиto prevent the pressure cone b from returning to the initial position after the removal of the packer force

Дополнительна  уплотнительна  манжета 7 выполнена из материала, жесткостьAdditional sealing cuff 7 is made of material, stiffness

0 которого больше жесткости уплотнительной манжеты 9 Уплотнительные манжеты 7 и 9 сопр жены между собой по конической поверхности с углом конуса меньшим, чем угол торцовой поверхности разжимного конуса0 which has more rigidity of the sealing cuff 9 Sealing cuffs 7 and 9 are coupled to each other along a conical surface with a cone angle smaller than the angle of the end surface of the expanding cone

5 б Между уплотнительными манжетами установлена тонка  разрезна  обечайка 8, выполненна  из того же материала, что и разжимной конус б5 b. A thin shell 8 is installed between the sealing cuffs; it is made of the same material as the expansion cone b

Устройство работает следующим обра0 зом.The device works as follows.

Устройство спускаетс  в скважину в составе обсадной колонны. По окончании про- давки тампонажного раствора в обсадной колонне повышают давление, которое черезThe device is lowered into the well as part of the casing. At the end of the flushing of the cement slurry in the casing, pressure is increased, which

5 радиальные отверсти  2 в стволе 1 действу1 ет на разжимной конус б Давление повышают до тех пор, пока усилие, возникающее от действи  этого давлени  на разжимной конус б в исходном положении После срезки5 radial holes 2 in the barrel 1 acts on the expansion cone b. The pressure is increased until the force arising from the action of this pressure on the expansion cone b is in the initial position. After cutting

0 штифтов 5 разжимной конус 6 перемещаетс  вниз вместе с дополнительной уплотнительной манжетой 7, котора  входит под уплотнительную манжету 9, в результате чего последн   увеличиваетс  в диаметре, ча5 стично перекрыва  ствол скважины (фиг. 2) Поскольку угол конической поверхности , по которой сопр жены уплотнительные Манжеты, меньше угла торцовой поверхности разжимного конуса, то сила трени  наThe 0 pins 5 of the expanding cone 6 move downwards with the additional sealing lip 7, which fits under the sealing lip 9, as a result of which the latter increases in diameter, partially overlapping the borehole (Fig. 2). Since the angle of the conical surface along which the sealing Cuffs, smaller angle of the end surface of the expanding cone, then the strength of the friction on

0 участке сопр жени  манжет меньше силы трени  на участке между разжимным конусом 6 и дополнительной уплотнительной манжетой 7. Применение разрезной обечайки 8, выполненной из того же материала, что0, the area of the coupling of cuffs is less than the friction force in the area between the expanding cone 6 and the additional sealing lip 7. The use of a split shell 8 made of the same material as

5 и разжимной конус б, обеспечивает сопоставимые услови  трени  при вхождении разжимного конуса б под дополнительную манжету 7 и последней под основную уплотнительную манжету 9. При выполнении раз0 жимного конуса б и разрезной обечайки 8 из металла, а уплотнительных манжет 7 и 9 из резины в обеих случа х трение осуществл етс  в паре металл-резина Таким образом, наличие разрезной металлической оЬечайки5 and an expanding cone b, provides comparable friction conditions when an expanding cone b enters the additional cuff 7 and the last one under the main sealing cuff 9. When the expanding cone b and the split sheath 8 are made of metal, and the sealing cuffs 7 and 9 are made of rubber in both In cases of friction is carried out in a metal-rubber pair. Thus, the presence of a split metal nut.

5 и выполнение ее из того же материала, что и разжимной конус, а также определенное соотношение угла конической поверхности сопр жени  уплотнительных манжет и угла торцовой поверхности разжимного конуса, создают услови  первоначального раскрыти  основной уплотнительной манжеты 9, предотвраща  до определенного времени раскрытие дополнительной уплотнительной манжеты 7.5 and making it from the same material as the expansion cone, as well as a certain ratio of the angle of the conical interface of the sealing lip and the angle of the end surface of the expansion cone, create the conditions for the initial opening of the main sealing lip 9, preventing the additional sealing lip 7 from opening until a certain time .

После выхода дополнительной уплотнительной манжеты из кольцевой полости между стволом и кожухом, и при дальнейшем перемещении вниз разжимного конуса б под действием возрастающего усили  по- следний входит под дополнительную уплот- нительную манжету 7, раздвига  ее вместе с уплотнительной манжетой 9 и обеспечивает полное перекрытие кольцевого зазора в стволе скважины, т.е. полна  пакеровка (фиг. 3). Разжимной конус удерживаетс  в конечном положении пружинным фиксатором А.After the additional sealing cuff comes out of the annular cavity between the barrel and the casing, and when the expansion cone b is moved downwards under the action of increasing force, the latter enters the additional sealing cuff 7, extends it together with the sealing cuff 9 and ensures complete overlapping of the annular gap in the wellbore, i.e. full packer (fig. 3). The expansion cone is held in its final position by the spring retainer A.

Таким образом, повышаетс  надеж- ность работы пакера за счет обеспечени  более высокого коэффициента пакеровки при ограниченном наружном диаметре устройства и ограниченной толщине уплотни- тельных манжет.Thus, the reliability of the packer operation is increased by providing a higher packer coefficient with a limited outer diameter of the device and a limited thickness of the sealing cuffs.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  разобщени  пластов в скважине, включающее ствол с осевым каналом и радиальными отверсти ми, кожух, размещенный концентрично стволу и образующий с ним кольцевую полость, установленные на стволе упор, уллотнительную манжету и разжимной конус с конической торцовой поверхностью в нижней части, расположенный в кольцевой полости между стволом и кожухом, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности пакеровки за счет увеличени  коэффициента пакеровки, оно снабжено разрезной обечайкой и дополнительной уплотнительной манжетой, расположенной в кольцевой полости поД разжимным конусом, выполненной из материала, жесткость которого больше жесткости материала основной уплотнительной манжеты, и сопр женной с последней по конической поверхности с углом конуса меньшим, чем угол торцовой поверхности разжимного конуса, причем разрезна  обечайка выполнена из того же материала, что и разжимной конус,Apparatus of the Invention A device for separating formations in a borehole, comprising a barrel with an axial channel and radial bores, a housing placed concentrically with the barrel and forming with it an annular cavity, an emphasis mounted on the trunk, an sealing sleeve and an expanding cone with a conical end surface in the lower part, located in the annular cavity between the barrel and the casing, characterized in that, in order to increase the packer reliability by increasing the packer coefficient, it is provided with a split shell and the additional A sealing cuff located in the annular cavity is provided with an expanding cone made of a material whose rigidity is greater than the material of the main sealing cuff and which is adjacent to the latter along a conical surface with a cone angle smaller than the angle of the end surface of the expanding cone, and the shell is made of the same material as the expansion cone, /about 10ten -at // // ff II ЮYU
SU904797234A 1990-02-27 1990-02-27 Device for formation isolation SU1758207A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904797234A SU1758207A1 (en) 1990-02-27 1990-02-27 Device for formation isolation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904797234A SU1758207A1 (en) 1990-02-27 1990-02-27 Device for formation isolation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1758207A1 true SU1758207A1 (en) 1992-08-30

Family

ID=21499281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904797234A SU1758207A1 (en) 1990-02-27 1990-02-27 Device for formation isolation

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1758207A1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2480576C1 (en) * 2011-10-31 2013-04-27 Валерий Владимирович Попов Device for well cementing
RU2488685C1 (en) * 2012-02-09 2013-07-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Behind-casing self-sealing cup packer
RU2490425C1 (en) * 2012-02-27 2013-08-20 Сергей Аршавирович Акопов Packer sealing element
US8684096B2 (en) 2009-04-02 2014-04-01 Key Energy Services, Llc Anchor assembly and method of installing anchors
RU2521238C2 (en) * 2009-04-02 2014-06-27 Кей Энерджи Сервисез, Ллк Anchor and hydraulic setting device in assembly
US10370929B2 (en) 2013-05-03 2019-08-06 Tendeka B.V. Packer and associated methods, seal ring and fixing ring
RU2811016C2 (en) * 2021-12-21 2024-01-10 Минталип Мингалеевич Аглиуллин Resistant packer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Устройство дл ступенчатого цементировани скважин с гидромеханическим па- кером неразбуриваемого типа УСЦИ-2. 146 х 2Т5.9. Нефт ное хоз йство, 1989, № 4. Авторское свидетельство СССР № 1025866,кл. Е 21 В 33/12,1982. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8684096B2 (en) 2009-04-02 2014-04-01 Key Energy Services, Llc Anchor assembly and method of installing anchors
RU2521238C2 (en) * 2009-04-02 2014-06-27 Кей Энерджи Сервисез, Ллк Anchor and hydraulic setting device in assembly
RU2480576C1 (en) * 2011-10-31 2013-04-27 Валерий Владимирович Попов Device for well cementing
RU2488685C1 (en) * 2012-02-09 2013-07-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Behind-casing self-sealing cup packer
RU2490425C1 (en) * 2012-02-27 2013-08-20 Сергей Аршавирович Акопов Packer sealing element
US10370929B2 (en) 2013-05-03 2019-08-06 Tendeka B.V. Packer and associated methods, seal ring and fixing ring
RU2811016C2 (en) * 2021-12-21 2024-01-10 Минталип Мингалеевич Аглиуллин Resistant packer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5641023A (en) Shifting tool for a subterranean completion structure
US5117910A (en) Packer for use in, and method of, cementing a tubing string in a well without drillout
US5253705A (en) Hostile environment packer system
US4791992A (en) Hydraulically operated and released isolation packer
US3987854A (en) Gravel packing apparatus and method
EP2675989B1 (en) Stage tool
CA2444005C (en) Disconnect for use in a wellbore
US3356140A (en) Subsurface well bore fluid flow control apparatus
US4834175A (en) Hydraulic versa-trieve packer
AU2009316775B2 (en) Packer
US6564876B2 (en) Packer
US7011162B2 (en) Hydraulically activated swivel for running expandable components with tailpipe
US5810082A (en) Hydrostatically actuated packer
US3915226A (en) Double collet release mechanism
US2925865A (en) Full flow packer cementing shoe
US3211227A (en) Release mechanism for well equipment
US2121002A (en) Cement retainer and bridge plug for well casings
US20090056956A1 (en) Packing Element Booster
US7971640B2 (en) Method and device for setting a bottom packer
US9863210B2 (en) Packer assembly having sequentially operated hydrostatic pistons for interventionless setting
SU1758207A1 (en) Device for formation isolation
US20060213656A1 (en) Rotational set well packer device
US4083408A (en) Well completion apparatus
US11326409B2 (en) Frac plug setting tool with triggered ball release capability
US9580989B2 (en) Interventionless method of setting a casing to casing annular packer