RU2601710C1 - Packer with cable entry - Google Patents

Abstract

FIELD: electronics.

SUBSTANCE: invention relates to packer with cable entry. Packer with cable entry, comprising shaft, installed on it sealer, sealing assembly, casing, inlet opening with power cable passing through it, which is tightly fixed in channel between shaft and housing by armor using sealing composition in form of compound, besides, it is additionally equipped with at least one of chemical reagents injection or gas discharge line. Packer is made single-shaft. Sealing assembly and case are rigidly connected to each other and are arranged eccentrically on shaft, forming channel between each other and shaft accommodating sealer with opening for power cable and including housing with connector along power cable opening axis, at least two seals and pressure washer. In seal housing of chemical reagents pumping line or gas discharge line is fitted. Casing is equipped with sealing compound supply opening into cavity between seals.

EFFECT: higher reliability and functional capabilities of packer.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области добычи углеводородов (нефти, газа, конденсата и т.д.) и может быть использовано для разобщения межтрубного пространства в добывающей, газлифтной или нагнетательной скважинах с интервалами негерметичности с одним или несколькими эксплуатационными пластами.The invention relates to the field of hydrocarbon production (oil, gas, condensate, etc.) and can be used to decouple the annular space in production, gas lift or injection wells with leakage intervals with one or more production formations.

Известен пакер с кабельным вводом (RU 2540369, МПК Е21В 33/12, Е21В 33/16), содержащий ствол, уплотнительный элемент в виде смонтированных на стволе сжимаемых кольцевых манжет и якорь. Снаружи ствола под кольцевыми манжетами и якорем выполнен продольный глухой канал для проводки силового кабеля, причем под кольцевыми манжетами кабель размещается в канале герметично посредством компаунда. В продольном канале с размещенным в нем силовым кабелем, на участке под кольцевыми манжетами, на уровне наружной поверхности ствола установлена защитная накладка дугообразного профиля с возможностью уплотнения охватом внутренней цилиндрической поверхностью герметизирующего компаунда и ограниченной от смещения вдоль ствола полукольцевыми сухариками. По краям продольного канала на длине, по меньшей мере, разжатых кольцевых манжет выполнены уступы, фиксирующие положение защитной накладки на уровне наружной поверхности ствола.Known packer with cable entry (RU 2540369, IPC ЕВВ 33/12, ЕВВ 33/16) containing a barrel, a sealing element in the form of compressible ring cuffs mounted on the barrel and an anchor. Outside the trunk, under the annular cuffs and anchor, a longitudinal blind channel is made for conducting the power cable, and under the annular cuffs the cable is sealed in the channel hermetically by means of a compound. In the longitudinal channel with the power cable located in it, in the area under the annular cuffs, at the level of the outer surface of the barrel, a protective overlay of an arched profile is installed with the possibility of sealing with a semicircular crackers limited by displacement along the barrel along the barrel. On the edges of the longitudinal channel along the length of at least the expanded annular cuffs are made ledges that fix the position of the protective strip at the level of the outer surface of the barrel.

Недостатком этого устройства является низкая надежность герметизации кабеля, которая усугубляется отсутствием возможности ее проверки на устье, а также отсутствие линий закачки химических реагентов и отвода попутного газа.The disadvantage of this device is the low reliability of the cable sealing, which is exacerbated by the lack of the ability to test it at the mouth, as well as the lack of chemical injection lines and associated gas removal.

Известен двуствольный пакер с кабельным вводом (ПМ RU №130342, МПК: Е21В 33/12), содержащий наружный и внутренний стволы, образующие между собой межствольное пространство, в котором установлен силовой кабель, уплотнительный элемент, герметизатор, соединительный узел, расположенный на наружном стволе с возможностью перемещения, и корпус (кожух), расположенный на наружном стволе над или под уплотнительным элементом противоположно соединительному узлу с возможностью перемещения. Корпус выполнен с отверстием с выходящими из него каналами, в одном из которых герметично закреплен силовой кабель посредством герметизатора, состоящего из прижимного элемента, по меньшей мере, из одного герметизирующего элемента, и, по меньшей мере, одного упорного элемента. Кроме этого силовой кабель в канале корпуса герметично закреплен по броне или по жилам силового кабеля посредством герметизирующего элемента. Герметизирующий элемент представляет собой герметизирующий состав в виде компаунда. Пакер также дополнительно снабжен уплотнительным элементом пакера и/или входным отверстием, по меньшей мере, одной линией закачки химических реагентов и/или, по меньшей мере, одной линией отвода газа, установленной в межствольном пространстве.Known double-barrel packer with cable entry (PM RU No. 130342, IPC: ЕВВ 33/12), containing the outer and inner trunks, forming a cross-barrel space, in which a power cable, a sealing element, a sealant, a connecting unit located on the outer trunk are installed with the possibility of movement, and the housing (casing) located on the outer barrel above or below the sealing element opposite the connecting node with the possibility of movement. The housing is made with an opening with channels emerging from it, in one of which the power cable is hermetically fixed by means of a sealant consisting of a clamping element, at least one sealing element, and at least one stop element. In addition, the power cable in the channel of the housing is hermetically fixed along the armor or along the cores of the power cable by means of a sealing element. The sealing element is a sealing composition in the form of a compound. The packer is also further provided with a packer sealing element and / or an inlet, at least one chemical injection line and / or at least one gas exhaust line installed in the inter-barrel space.

Недостатками известного технического решения являются необходимость нарушения целостности силового кабеля для его размещения и герметизации в пакере, что влечет за собой необходимость последующего выполнения сростки кабеля, которая повышает риск разгерметизации жил и, как следствие, отказа погружного насосного оборудования. А также сравнительно малый диаметр внутреннего проходного отверстия пакера снижает его пропускную способность и не позволяет пропускать через него геофизические приборы и другое подземное оборудование.The disadvantages of the known technical solution are the need to violate the integrity of the power cable for its placement and sealing in the packer, which entails the need for subsequent execution of cable splices, which increases the risk of depressurization of the wires and, as a consequence, failure of the submersible pumping equipment. And also the relatively small diameter of the packer’s inner bore reduces its throughput and does not allow geophysical instruments and other underground equipment to pass through it.

Задачей предлагаемого технического решения являются повышение надежности работы пакера за счет сохранения целостности силовой кабельной линии, проходящей через пакер, и повышение функциональных способностей пакера.The objective of the proposed technical solution is to increase the reliability of the packer by maintaining the integrity of the power cable line passing through the packer, and increasing the functional capabilities of the packer.

Технический результат предлагаемого технического решения заключается в повышении эксплуатационной надежности погружного насосного оборудования за счет исключения необходимости нарушать целостность силового кабеля и в повышении функциональных способностей пакера за счет увеличения проходного отверстия путем одноствольного исполнения.The technical result of the proposed technical solution is to increase the operational reliability of submersible pumping equipment by eliminating the need to violate the integrity of the power cable and to increase the functional capabilities of the packer by increasing the through hole through a single-barrel design.

Для достижения этого результата, в пакере с кабельным вводом, содержащем ствол, установленные на нем герметизатор, уплотнительный узел, кожух, входное отверстие с проходящим через него силовым кабелем, который закреплен в канале между стволом и кожухом герметично по броне посредством герметизирующего состава в виде компаунда, также он дополнительно снабжен, по меньшей мере, одной линией закачки химических реагентов или отвода газа, согласно изобретению пакер выполнен одноствольным, уплотнительный узел и кожух жестко связаны между собой и эксцентрично установлены на стволе, образуя между собой и стволом канал, в котором размещен герметизатор с отверстием под силовой кабель и включающий корпус с разъемом по оси отверстия под силовой кабель, по меньшей мере два уплотнителя и прижимную шайбу, кроме того, в корпусе герметизатора размещена линия закачки химических реагентов или отвода газа, а кожух снабжен отверстием для подачи герметизирующего состава в полость между уплотнителями.To achieve this result, in a packer with a cable entry containing the barrel, a sealant installed on it, a sealing assembly, a casing, an inlet with a power cable passing through it, which is fixed in the channel between the barrel and the casing through the armor by means of a sealing compound in the form of a compound , it is also equipped with at least one chemical or gas injection line, according to the invention, the packer is single-barrel, the sealing assembly and the casing are rigidly interconnected and eccentrically mounted on the barrel, forming a channel between itself and the barrel, in which the sealant is located with an opening for the power cable and comprising a housing with a connector along the axis of the opening for the power cable, at least two seals and a pressure washer, in addition, in the sealant housing a line for chemical or gas injection, and the casing is provided with an opening for supplying a sealing compound to the cavity between the seals.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 - общий вид пакера, на фиг. 2 - разрез А-А.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a general view of the packer, in FIG. 2 - section aa.

Пакер с кабельным вводом включает ствол 1, на котором установлены якорное устройство 2, уплотнительный узел 3 и кожух 4. Уплотнительный узел 3 и кожух 4 жестко связаны между собой и эксцентрично установлены на стволе 1, образуя между собой и стволом 1 канал 5, в котором размещен герметизатор. Герметизатор содержит корпус 6 с разъемом 7 по оси отверстия 8, в котором герметично закреплен по броне посредством герметизирующего состава виде компаунда силовой кабель 9, два уплотнителя 10 и прижимную шайбу 11. Кроме того, в корпусе 6 герметизатора размещена линия 12 для закачки химических реагентов или отвода газа. А в кожухе 4 выполнено отверстие 13 для подачи герметизирующего состава в виде компаунда в полость между уплотнителями 10. Нажимная гайка 14 размещена под кожухом 4 в верхней части и служит для создания усилий, сжимающих уплотнители 10 через прижимную шайбу 11.A packer with a cable entry includes a barrel 1 on which an anchor device 2, a sealing assembly 3 and a casing 4 are installed. The sealing assembly 3 and a casing 4 are rigidly interconnected and are eccentrically mounted on the barrel 1, forming a channel 5 between themselves and the barrel 1, in which placed sealant. The sealant includes a housing 6 with a connector 7 along the axis of the hole 8, in which the power cable 9, two seals 10 and a pressure washer 11 are hermetically fixed on the armor by means of a sealing compound. In addition, a line 12 for chemical reagents or gas outlet. And in the casing 4, a hole 13 is made for feeding the sealing composition in the form of a compound into the cavity between the seals 10. The pressure nut 14 is placed under the casing 4 in the upper part and serves to create forces compressing the seals 10 through the pressure washer 11.

Пакер с кабельным вводом работает следующим образом.Packer with cable entry works as follows.

Перед спуском погружного насосного оборудования (на чертеже не показано) силовой кабель 6 с вилкой предварительно продевают через кожух 4, соединенный с уплотнительным узлом 3. После спуска насосного оборудования на устье скважины сначала монтируют ствол 1 с якорным устройством 2. Затем на ствол 1 надевают кожух 4 с уплотнительным узлом 3, в герметизатор через разъем 7 монтируют силовой кабель 6, устанавливают его в сборе с кабелем в канал 5 между стволом 1 и кожухом 4 и поджимают нажимной гайкой 14. Создаваемое нажимной гайкой 14 усилие передается через прижимную шайбу 11 на уплотнители 10, которые, деформируясь, уплотняют силовой кабель 9. Далее через отверстие 13 производят закачку герметизирующего состава в виде компаунда, после чего проводят проверку герметичности уплотнения силового кабеля 9 путем подачи гидравлического давления в отверстие 13 для закачки герметизирующего состава. При необходимости к линии 12 для закачки химических реагентов или отвода попутного газа подсоединяют трубопровод капиллярной системы.Before lowering the submersible pumping equipment (not shown in the drawing), the power cable 6 with the plug is pre-threaded through the casing 4 connected to the sealing assembly 3. After the lowering of the pumping equipment, the barrel 1 with the anchor device 2 is first mounted on the wellhead. Then, a casing is put on the barrel 1 4 with the sealing assembly 3, the power cable 6 is mounted in the sealant through the connector 7, it is installed assembled with the cable in the channel 5 between the barrel 1 and the casing 4 and is pressed by the pressure nut 14. The force generated by the pressure nut 14 is transmitted through the clamping washer 11 to the seals 10, which, when deformed, seal the power cable 9. Then, through the hole 13, the sealing compound is injected in the form of a compound, after which the tightness of the seal of the power cable 9 is checked by applying hydraulic pressure to the hole 13 for pumping the sealing compound. If necessary, the line of the capillary system is connected to line 12 for pumping chemical reagents or for venting associated gas.

Таким образом, размещение и герметизация силового кабеля снаружи ствола позволяет при монтаже пакера в скважину не нарушать его целостность, так как внутренний диаметр отверстия в жестко связанных между собой уплотнительном узле и кожухе позволяет пропустить через них вилку силового кабеля и не разделять кабель на две части с последующим их сращиванием.Thus, the placement and sealing of the power cable outside the barrel allows the packer to be installed in the well without violating its integrity, since the internal diameter of the hole in the tightly connected sealing assembly and the casing allows the plug of the power cable to pass through and not to separate the cable into two parts their subsequent merging.

Кроме того, предлагаемое техническое решение повышает функциональные способности пакера за счет увеличения проходного отверстия.In addition, the proposed technical solution increases the functional capabilities of the packer by increasing the through hole.

Claims (1)

Пакер с кабельным вводом, содержащий ствол, установленные на нем герметизатор, уплотнительный узел, кожух, входное отверстие с проходящим через него силовым кабелем, который закреплен герметично в канале между стволом и кожухом по броне посредством герметизирующего состава в виде компаунда, также он дополнительно снабжен, по меньшей мере, одной линией закачки химических реагентов или отвода газа, отличающийся тем, что пакер выполнен одноствольным, уплотнительный узел и кожух жестко связаны между собой и эксцентрично установлены на стволе, образуя между собой и стволом канал, в котором размещен герметизатор с отверстием под силовой кабель и включающий корпус с разъемом по оси отверстия под силовой кабель, по меньшей мере, два уплотнителя и прижимную шайбу, кроме того, в корпусе герметизатора размещена линия закачки химических реагентов или отвода газа, а кожух снабжен отверстием для подачи герметизирующего состава в полость между уплотнителями. A packer with a cable entry, containing a barrel, a sealant installed on it, a sealing assembly, a casing, an inlet with a power cable passing through it, which is sealed tightly in the channel between the barrel and the casing through the armor by means of a sealing compound in the form of a compound, it is also equipped with at least one chemical injection or gas removal line, characterized in that the packer is single-barrel, the sealing assembly and the casing are rigidly interconnected and are eccentrically mounted e, forming a channel between itself and the barrel, in which the sealant is located with an opening for the power cable and comprising a housing with a connector along the axis of the opening for the power cable, at least two seals and a pressure washer; in addition, an injection line for chemical reagents or gas outlet, and the casing is equipped with an opening for supplying a sealing composition to the cavity between the seals.

Images