RU2592925C1 - Двуствольный пакер с проходом кабеля - Google Patents
Двуствольный пакер с проходом кабеля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2592925C1 RU2592925C1 RU2015127851/03A RU2015127851A RU2592925C1 RU 2592925 C1 RU2592925 C1 RU 2592925C1 RU 2015127851/03 A RU2015127851/03 A RU 2015127851/03A RU 2015127851 A RU2015127851 A RU 2015127851A RU 2592925 C1 RU2592925 C1 RU 2592925C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- packer
- piston
- cable
- pusher
- cylinder
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к оборудованию для проведения работ по изоляции межтрубного пространства скважины. Техническим результатом является повышение надежности установки пакера за счет исключения воздействия на него колонны НКТ. Двуствольный пакер с проходом кабеля содержит силовой кабель, внешний и внутренний стволы, вставленные один в другой и скрепленные между собой с образованием внутреннего кольцевого пространства, шарнирно-разъемный узел герметизации, включающий уплотнительные элементы с каналами для силового кабеля и трубки для закачки химреагентов, гидравлический привод, состоящий из поршня и цилиндра, толкатель, пакерный и якорный узлы. Поршень гидравлического привода установлен с возможностью осевого перемещения и снабжен наружной упорной резьбой. На внутренней поверхности нижней части цилиндра, установленного неподвижно, выполнен паз, в котором размещена разрезная гайка с ответной упорной резьбой, взаимодействующей с поршнем. Гидравлический привод расположен между узлом герметизации и толкателем, опирающимся сверху на пакерный узел. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к оборудованию для добычи нефти и газа, в частности к оборудованию для проведения работ по изоляции, герметизации, разобщения межтрубного пространства скважины, и может быть использовано в добывающей, нагнетательной, газлифтной скважине с одним или несколькими продуктивными пластами.
Известен пакер с кабельным вводом [Патент RU 2540369 С2, МПК Е21В 33/12, опубл. 10.02.2015], содержащий ствол с продольным пазом для прокладки кабеля, уплотнительные элементы в виде манжет и якорь. Кабель расположен в продольном пазу и защищен сверху накладкой, а пространство в пазу между накладкой и кабелем заполнено герметизирующим компаундом.
Недостатком данного изобретения, во-первых, является метод герметизации кабеля компаундированием, т.к. при воздействии давления компаунд может деформироваться, в результате чего произойдет разгерметизация пакера по кабелю, во-вторых, использование компаунда увеличивает время спускоподъемных операций из-за необходимости затвердевания компаунда после монтажа, в-третьих, отсутствует процедура проверки герметичности кабельного ввода перед спуском в скважину.
Известен пакер двуствольный с проходом кабеля [Патент RU 2380518 С1, МПК Е21В 33/12, опубл. 27.01.2010], содержащий внутренний ствол, наружный ствол, ограниченный сверху прессовой втулкой, а снизу опорной втулкой, шарнирно-разъемный узел герметизации кабеля, размещенный в пространстве между наружным и внутренним стволом и состоящий из уплотнительных элементов, ограниченных в осевом направлении упорными шайбами, через который проходят трубки для закачки химреагентов, пакерный узел, выполненный из эластичного материала, якорный узел из конуса и плашек, накидную гайку, затягивающую пакерный узел и узел герметизации кабеля, гидромеханический привод, включающий соединенный с внутренним стволом неподвижный поршень, подвижный цилиндр, связанный с внешним стволом через толкатель, опирающийся на плашки якоря, и пружину возврата, расположенную в полости между неподвижным поршнем и подвижным цилиндром, при этом гидромеханический привод гидравлически сообщен с внутренним пространством насосно-компрессорной трубы (НКТ). Узел герметизации кабеля содержит канал для опрессовки кабеля в процессе монтажа пакерной установки.
Монтаж пакера осуществляется следующим образом: кабельный ввод, например с кабельным штекером, протягивают через верхнюю прессовую втулку, наружный ствол пакера и нижнюю опорную втулку, после чего спускают погружное оборудование и заданное количество НКТ, к последней муфте навинчивают неподвижный поршень с внутренним стволом, удаляют участок брони с кабеля на месте установки герметизатора кабеля, протаскивают кабель через герметизирующие элементы, выполненные шарнирно-разъемными, далее монтируют наружный пакерный ствол и затягивают его накидной гайкой, затем производят уплотнение кабеля затягиванием прессовой втулки над наружным стволом. После сборки герметизирующего кабельного узла производят опрессовку через канал в наружном стволе.
Инсталляцию пакера производят подачей в НКТ, которая гидравлически сообщена с приводом, жидкости под давлением. Жидкость, поступая в полость между подвижным цилиндром и неподвижным поршнем, оказывает давление на подвижный цилиндр и двигает его вверх, в результате усилие передается с подвижного цилиндра на толкатель, который в свою очередь передает усилие на плашки якоря, последние перемещаются по поверхности конуса до касания со стенками обсадной колонны и заякоривают. Пакеровка скважины осуществляется после заякоривания осевым усилием веса колонны НКТ.
Заложенный в известном пакере механический принцип инсталляции, когда распакеровка осуществляется за счет передачи усилия веса колонны НКТ на пакерный узел, снижает надежность пакера и ограничивает область его применения, так как для пакеровки скважины на малых глубинах и в горизонтальных скважинах веса колонны будет недостаточно для деформирования эластичного элемента пакерного узла, а на больших глубинах вес колонны НКТ будет превышать предельно-допустимое усилие, что приведет к повреждению уплотнительного элемента.
Задачей настоящего изобретения является увеличение надежности и повышение технологичности инсталляции пакера за счет исключения воздействия на него колонны НКТ.
Указанный технический результат достигается тем, что в двуствольном пакере с проходом кабеля, содержащем силовой кабель, внешний и внутренний стволы, вставленные один в другой и скрепленные между собой с образованием внутреннего кольцевого пространства, шарнирно-разъемный узел герметизации, включающий уплотнительные элементы с каналами для силового кабеля и трубки для закачки химреагентов, гидравлический привод, состоящий из поршня и цилиндра, толкатель, пакерный и якорный узлы, согласно изобретению поршень гидравлического привода установлен с возможностью осевого перемещения и снабжен наружной упорной резьбой, а на внутренней поверхности нижней части цилиндра, установленного неподвижно, выполнен паз, в котором размещена разрезная гайка с ответной упорной резьбой, взаимодействующей с поршнем, при этом гидравлический привод расположен между узлом герметизации и толкателем, опирающимся сверху на пакерный узел.
Для предотвращения процесса якорения и пакеровки во время опрессовки колонны НКТ целесообразна установка в якоре срезных штифтов.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид пакера перед спуском в скважину, на фиг. 2 - пакер в рабочем положении, фиг. 3 - уплотнительный элемент узла герметизации кабеля.
Пакер двуствольный с проходом кабеля содержит внутренний ствол 1 с резьбами на концах для соединения с колонной НКТ и радиальными отверстиями 2 в верхней части, внешний ствол 3, на который снизу навинчена упорная втулка 4, а сверху - прессовая втулка 5, опирающаяся торцами на опрессовочную гильзу 6, снабженную радиальным отверстием 7 для опрессовки. Радиальное отверстие 7 сообщается с осевым каналом 8, предназначенным для подачи жидкости под давлением в полость под гильзой 6 (фиг. 1, 2). Во время работы радиальное отверстие 7 закрыто пробкой 9 (фиг. 2). Стволы 1 и 3 вставлены один в другой и скреплены между собой с образованием кольцевого пространства, в верхней части которого размещен узел герметизации 10 с каналами 11 для силового кабеля 12 и с вмонтированными трубками для закачки химреагентов 13 (фиг. 3). Узел герметизации 10 состоит из эластичных уплотнительных элементов 14, ограниченных в осевом направлении упорными шайбами 15 (фиг. 1, 2). Уплотнительные элементы 14 и упорные шайбы 15 выполнены шарнирно-разъемными по линии каналов для протяжки силового кабеля 12 (фиг. 3). Между уплотнительными элементами 14 расположена втулка 16 (фиг. 1, 2), выполненная шарнирно-разъемной, в которой по внешнему и внутреннему периметру выполнены кольцевые пазы и имеется одно или несколько радиальных отверстий, образующих систему каналов, сообщающуюся гидравлически с радиальным отверстием 7 для опрессовки и радиальными отверстиями 2 во внутреннем стволе 1.
Ниже опрессовочной гильзы 6 на внешнем стволе 3 последовательно расположены гидравлический привод 17, пакерный узел 18 и якорный узел 19. Гидравлический привод 17 содержит цилиндр 20, установленный неподвижно за счет жесткого крепления на опрессовочной гильзе 6, и поршень 21 на штоке 22, который свободно насажен на внешний ствол 3 и имеет возможность осевого перемещения. На наружной поверхности штока 22 выполнена упорная резьба. На внутренней поверхности нижней части цилиндра 20 выполнен паз 23, в котором размещена разрезная гайка 24 с ответной упорной резьбой, взаимодействующей с упорной резьбой на штоке 22 для фиксации положения поршня 21.
Шток 22 опирается нижним торцом на толкатель 25, под которым расположен пакерный узел 18, состоящий из кольцевого уплотнительного элемента 26 и зажимных конусов 27, направленных острым краем навстречу друг другу и свободно перемещающихся по внешнему стволу 3. Пакерный узел 18 опирается на якорный узел 19, который состоит из нижнего и верхнего свободно перемещающихся по внешнему стволу 3 зажимных конусов 28, ориентированных острым краем навстречу друг другу, и якоря 29. Нижний конус 28 опирается на упорную втулку 4. В зажимные конусы 28 и якорь 29 вкручены срезные штифты 30, рассчитанные на срез при достижении необходимого давления для инсталляции пакера.
Пакер монтируют на скважине следующим образом.
Силовой кабель 12 с элементом токоввода (на схеме не показан) протягивают через прессовую втулку 5, опрессовочную гильзу 6, вдоль внешнего ствола 3 и соединяют, например, с погружным электродвигателем, затем спускают заданное количество НКТ (на схеме не указаны). К последней муфте навинчивают внутренний ствол 1, с кабеля 12 удаляют участок брони на месте узла герметизации 10, прокладывают жилы кабеля 12 через каналы 11 в шарнирных разъемах упорных шайб 15, уплотнительных элементов 14 и втулки 16. На внешний ствол 3 накручивают опрессовочную гильзу 6 с пробкой 9, а в нее ввинчивают прессовую втулку 5, с помощью которой зажимают в осевом направлении уплотнительные элементы 14, расположенные между упорными шайбами 15. После этого из опрессовочной гильзы 6 удаляют пробку 9, производят опрессовку узла герметизации 10 кабеля 12 подачей жидкости под давлением в радиальное отверстие 7 (фиг. 1). После завершения опрессовки вставляют пробку 9 и производят спуск пакера на заданную глубину.
Установка пакера внутри скважины происходит следующим образом.
В колонну НКТ подается жидкость под давлением, которая через радиальные отверстия 2 во внутреннем стволе 1 поступает в кольцевые пазы, выполненные по внешнему и внутреннему периметру втулки 16, откуда попадает в радиальное отверстие 7, закрытое от воздействия внешней среды пробкой 9, и через осевой канал 8 поступает в полость цилиндра 20 над поршнем 21. Под действием давления жидкости поршень 21 со штоком 22 начинает движение в осевом направлении и передает усилие на толкатель 25. При перемещении поршня 21 вниз происходит зацепление упорной резьбы на штоке 22 с ответной упорной резьбой на разрезной гайке 24, расположенной в пазу 23 нижней части цилиндра 20, тем самым фиксируется положение поршня 21 во время инсталляции пакера в скважине. Толкатель 25 передает усилие на зажимные конусы 27 пакерного узла 18, которые, в свою очередь, передают усилие на конусы 28 якорного узла 19, нижний конус которого опирается на упорную втулку 4. В результате действия силы на конусы 28 якорного узла 19 происходит срез штифтов 30 и якорь 29 разжимается до соприкосновения со стенками обсадной колонны 31, то есть осуществляется якорение (фиг. 2). Одновременно в пакерном узле 18 происходит встречное смещение конусов 27, расширяющих эластичный уплотнительный элемент 26 в радиальном направлении до соприкосновения его со стенками обсадной колонны 31, и производится пакеровка скважины (фиг. 2).
Таким образом, благодаря тому, что якорение и пакеровка производится при помощи гидравлической энергии, а не за счет веса колонны НКТ, обеспечивается возможность использования пакера как в скважинах с малой глубиной, так и в наклонных и горизонтальных скважинах, где усилия от веса колонны НКТ для пакеровки или якорения бывает недостаточно. Кроме того, создание давления с помощью жидкости дает возможность контролировать величину воздействия на уплотнительный элемент и на якорь, что позволит исключить случаи повреждения элементов пакера и, как следствие, увеличить надежность его работы. Наличие срезных штифтов в конусах якоря защищает от пакеровки и якорения устройство во время опрессовки лифта НКТ.
Claims (2)
1. Двуствольный пакер с проходом кабеля, содержащий силовой кабель, внешний и внутренний стволы, вставленные один в другой и скрепленные между собой с образованием внутреннего кольцевого пространства, шарнирно-разъемный узел герметизации, включающий уплотнительные элементы с каналами для силового кабеля и трубки для закачки химреагентов, гидравлический привод, состоящий из поршня и цилиндра, толкатель, пакерный и якорный узлы, отличающийся тем, что поршень гидравлического привода установлен с возможностью осевого перемещения и снабжен наружной упорной резьбой, а на внутренней поверхности нижней части цилиндра, установленного неподвижно, выполнен паз, в котором размещена разрезная гайка с ответной упорной резьбой, взаимодействующей с поршнем, при этом гидравлический привод расположен между узлом герметизации и толкателем, опирающимся сверху на пакерный узел.
2. Двуствольный пакер по п. 1, отличающийся тем, что в якоре установлены срезные штифты, препятствующие процессу якорения и пакеровки до спуска пакера на заданную глубину.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015127851/03A RU2592925C1 (ru) | 2015-07-09 | 2015-07-09 | Двуствольный пакер с проходом кабеля |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015127851/03A RU2592925C1 (ru) | 2015-07-09 | 2015-07-09 | Двуствольный пакер с проходом кабеля |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2592925C1 true RU2592925C1 (ru) | 2016-07-27 |
Family
ID=56557119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015127851/03A RU2592925C1 (ru) | 2015-07-09 | 2015-07-09 | Двуствольный пакер с проходом кабеля |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2592925C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107489395A (zh) * | 2017-10-13 | 2017-12-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 井下智控式扩张封隔器 |
RU2661927C1 (ru) * | 2017-08-17 | 2018-07-23 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Двуствольный пакер и устройство для герметизации кабеля, проходящего между внешним и внутренним стволами пакера |
CN109057741A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-12-21 | 程强 | 电潜泵用对称式过电缆封隔器 |
CN110410033A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-05 | 库尔勒中油能源技术服务有限公司 | 一种hor-gb注气掺稀封隔器 |
RU2759565C1 (ru) * | 2021-04-14 | 2021-11-15 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Пакер гидравлический двуствольный |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU130342A1 (ru) * | 1959-07-29 | 1959-11-30 | А.Н. Петров | Метражно-заверточный автомат дл намотки и упаковки перфорированной кинопленки |
SU1657608A1 (ru) * | 1989-05-06 | 1991-06-23 | Всесоюзный нефтегазовый научно-исследовательский институт | Пакерующее устройство глубинного прибора |
RU2380518C1 (ru) * | 2008-06-18 | 2010-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" (ООО НПФ "Пакер") | Двуствольный пакер с кабельным вводом |
RU148116U1 (ru) * | 2014-07-29 | 2014-11-27 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Двуствольный пакер |
RU2539451C1 (ru) * | 2013-09-09 | 2015-01-20 | Олег Сергеевич Николаев | Пакер инерционный механический с кабельным вводом (варианты) |
-
2015
- 2015-07-09 RU RU2015127851/03A patent/RU2592925C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU130342A1 (ru) * | 1959-07-29 | 1959-11-30 | А.Н. Петров | Метражно-заверточный автомат дл намотки и упаковки перфорированной кинопленки |
SU1657608A1 (ru) * | 1989-05-06 | 1991-06-23 | Всесоюзный нефтегазовый научно-исследовательский институт | Пакерующее устройство глубинного прибора |
RU2380518C1 (ru) * | 2008-06-18 | 2010-01-27 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" (ООО НПФ "Пакер") | Двуствольный пакер с кабельным вводом |
RU2539451C1 (ru) * | 2013-09-09 | 2015-01-20 | Олег Сергеевич Николаев | Пакер инерционный механический с кабельным вводом (варианты) |
RU148116U1 (ru) * | 2014-07-29 | 2014-11-27 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Двуствольный пакер |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2661927C1 (ru) * | 2017-08-17 | 2018-07-23 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Двуствольный пакер и устройство для герметизации кабеля, проходящего между внешним и внутренним стволами пакера |
CN107489395A (zh) * | 2017-10-13 | 2017-12-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 井下智控式扩张封隔器 |
CN107489395B (zh) * | 2017-10-13 | 2020-06-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 井下智控式扩张封隔器 |
CN109057741A (zh) * | 2018-08-13 | 2018-12-21 | 程强 | 电潜泵用对称式过电缆封隔器 |
CN110410033A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-05 | 库尔勒中油能源技术服务有限公司 | 一种hor-gb注气掺稀封隔器 |
CN110410033B (zh) * | 2019-08-28 | 2024-03-22 | 库尔勒中油能源技术服务有限公司 | 一种hor-gb注气掺稀封隔器 |
RU2759565C1 (ru) * | 2021-04-14 | 2021-11-15 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Пакер гидравлический двуствольный |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2592925C1 (ru) | Двуствольный пакер с проходом кабеля | |
EP3042034B1 (en) | Retrievable packer | |
RU2661927C1 (ru) | Двуствольный пакер и устройство для герметизации кабеля, проходящего между внешним и внутренним стволами пакера | |
RU2441140C2 (ru) | Устройство для спуска подвески и цементирования колонны хвостовика в скважине | |
RU130342U1 (ru) | Двуствольный пакер с кабельным вводом (варианты) | |
US10689916B2 (en) | Methods and systems for deploying cable into a well | |
EP2245260B1 (en) | Device and method for isolating a section of a wellbore | |
RU2477781C1 (ru) | Якорь гидравлический | |
RU2387802C1 (ru) | Пакерная система шарифова для изоляции нерабочего интервала перфорации или негерметичного участка ствола скважины | |
EA027949B1 (ru) | Система и способ улучшенной изоляции скважинных трубчатых элементов | |
RU2383713C1 (ru) | Способ изоляции негерметичного участка эксплуатационной колонны или интервала перфорации неэксплуатируемого пласта скважины (варианты) | |
RU2564321C1 (ru) | Способ разобщения горизонтальной скважины на отдельные участки | |
RU2366798C1 (ru) | Пакер гидравлический | |
RU2478776C1 (ru) | Устройство для установки и герметизации хвостовика обсадной колонны в скважине | |
RU164722U1 (ru) | Пакер разбуриваемый с посадочным инструментом, спускаемый на кабеле | |
RU148116U1 (ru) | Двуствольный пакер | |
RU2534876C1 (ru) | Двухпакерная установка для эксплуатации скважин электроприводным насосом с одновременной изоляцией интервала негерметичности и циркуляционный клапан | |
RU2380518C1 (ru) | Двуствольный пакер с кабельным вводом | |
RU2475621C1 (ru) | Пакер сдвоенный с приводом от вращения | |
RU2010103524A (ru) | Способ и устройство для очистки и герметизации скважины | |
RU2344270C2 (ru) | Разбуриваемый пакер | |
RU164217U1 (ru) | Пакер с кабельным вводом | |
RU2740977C1 (ru) | Пакер с кабельным вводом | |
RU2584258C1 (ru) | Устройство для подвески и герметизации потайной обсадной колонны | |
RU2507375C1 (ru) | Разбуриваемый пакер |