RU51660U1 - DEVICE FOR DISCONNECTING FRAMEWORDS FROM ANOTHER IN A WELL - Google Patents

Abstract

Устройство для отключения пластов друг от друга в скважине. Предложение найдет преимущественное применение в скважинах с относительно небольшими глубинами, в которых веса инструмента недостаточно для создания необходимой нагрузки при запакеровке. Технический эффект заключается в обеспечении надежной герметизации между изолируемыми участками. Сущность предложения. Устройство состоит из двух пакерующих элементов, верхний из которых соединен с посадочным инструментом, включающим гидравлический якорь и гидроцилиндр. После спуска устройства в скважину, внутри гидроцилиндра создают избыточное давление, под воздействием которого якоря фиксируют подъемные трубы от перемещения, а расширяющие конусы пакерующих элементов при этом разжимают эластичные манжеты и плотно прижимают их к стенкам обсадной колонны.Device for disconnecting formations from each other in the well. The proposal will find predominant use in wells with relatively shallow depths, in which the weight of the tool is not enough to create the necessary load when packing. The technical effect is to ensure reliable sealing between the insulated areas. The essence of the proposal. The device consists of two packing elements, the upper of which is connected to the landing tool, including a hydraulic armature and a hydraulic cylinder. After the device is lowered into the well, an overpressure is created inside the hydraulic cylinder, under the influence of which the anchors fix the lifting pipes from moving, and the expanding cones of the packing elements unclench the elastic cuffs and press them tightly against the walls of the casing.

Description

Предложение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно, к средствам защиты обсадных колонн от воздействия высокого давления, и найдет преимущественное применение при отключении негерметичных участков обсадной колонны, при отключении и повторном включении верхних и промежуточных заводненных пластов в скважинах с относительно небольшими глубинами.The proposal relates to the oil industry, namely, to means for protecting casing strings from high pressure, and will find predominant use when shutting down leaky sections of the casing strings, when shutting down and reconnecting the upper and intermediate flooded formations in wells with relatively shallow depths.

Известно устройство, содержащее верхний и нижний пакерующие элементы, соединенные между собой промежуточной трубой (трубами), опорные патрубки, уплотнительные кольца и срезные элементы (Патент РФ №2.161.238, МПК Е 21 В 29/00, 2000 г.).A device is known that contains the upper and lower packing elements interconnected by an intermediate pipe (s), support pipes, o-rings and shear elements (RF Patent No. 2.161.238, IPC E 21 V 29/00, 2000).

Недостатки устройства:The disadvantages of the device:

- сложность монтажа, демонтажа и извлечения устройства из скважины;- the complexity of the installation, dismantling and removal of the device from the well;

- недостаточная надежность разобщения межтрубного пространства, обусловленная возможностью смещения устройства от ударов при спускоподъемных операциях;- insufficient reliability of the separation of the annulus due to the possibility of displacement of the device from impacts during tripping;

- ограниченные возможности в применении.- limited application possibilities.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для отключения пластов друг от друга в скважине, спускаемое на подъемных трубах, содержащее верхний и нижний пакерующие элементы, каждый из которых включает корпус с кольцевым выступом на конце, эластичную манжету с утолщенной частью, расширяющий конус, соединенные между собой промежуточной трубой или трубами, опорные патрубки с внутренней цилиндрической выборкой, обратный клапан, уплотнительные кольца и срезные элементы. (Патент РФ №2236.557, МПК 7 Е 21 В 33/12, 29/00, 2004).The closest in technical essence to the proposed one is a device for disconnecting the layers from each other in the well, lowered on lifting pipes, containing upper and lower packing elements, each of which includes a housing with an annular protrusion at the end, an elastic cuff with a thickened part, an expanding cone, interconnected by an intermediate pipe or pipes, support pipes with an internal cylindrical selection, non-return valve, o-rings and shear elements. (RF patent No. 2236.557, IPC 7 E 21 B 33/12, 29/00, 2004).

Существенным недостатком устройства является невозможность создания необходимой нагрузки на пакерующие элементы при малой глубине скважины из-за малого веса подъемных труб и обеспечения надежного разобщения межтрубного пространства.A significant disadvantage of the device is the inability to create the necessary load on the packing elements at a shallow depth of the well due to the low weight of the lifting pipes and ensuring reliable separation of the annulus.

Задачей полезной модели является создание устройства, позволяющего создавать необходимые нагрузки на пакерующие элементы, в том числе, и в скважинах небольшой глубины и тем самым обеспечивать надежную герметизацию между изолирующими участками.The objective of the utility model is to create a device that allows you to create the necessary load on the packing elements, including in wells of shallow depth, and thereby provide reliable sealing between the insulating sections.

Указанная задача решается предлагаемым устройством, содержащим верхний и нижний пакерующие элементы, каждый из которых включает корпус с кольцевым выступом на конце, эластичную манжету с утолщенной частью и расширяющий конус, соединенные между собой промежуточной трубой или трубами, опорные патрубки с внутренней цилиндрической выборкой, обратный клапан, уплотнительные кольца и срезные элементы.This problem is solved by the proposed device, containing the upper and lower packing elements, each of which includes a housing with an annular protrusion at the end, an elastic cuff with a thickened part and an expanding cone, interconnected by an intermediate pipe or pipes, supporting nozzles with an internal cylindrical selection, check valve , o-rings and shear elements.

Новым является то, что устройство снабжено посадочным инструментом, включающим гидроцилиндр, шток которого соединен с гидравлическим якорем, соединенным, в свою очередь, с подъемными трубами, а нижняя часть корпуса гидроцилиндра телескопически надета на технологический патрубок и связана с ним срезными элементами, который снизу жестко соединен с расширяющим конусом верхнего пакерующего элемента; длина внутренней цилиндрической выборки опорных патрубков (L₂) больше или равна длине (L₁) утолщенной части эластичной манжеты.New is that the device is equipped with a landing tool, including a hydraulic cylinder, the rod of which is connected to a hydraulic armature, connected, in turn, to the lifting pipes, and the lower part of the hydraulic cylinder body is telescopically mounted on the process pipe and connected with it by shear elements, which are rigidly fixed from the bottom connected to the expanding cone of the upper packer element; the length of the inner cylindrical sample of the support pipes (L ₂ ) is greater than or equal to the length (L ₁ ) of the thickened part of the elastic cuff.

Новым также является то, что обратный клапан установлен в верхней части технологического патрубка.Also new is the fact that the check valve is installed at the top of the process pipe.

На фиг. изображено предлагаемое устройство в продольном разрезе, спущеное в скважину.In FIG. shows the proposed device in longitudinal section, lowered into the well.

Устройство состоит из двух пакерующих элементов: нижнего и верхнего, конструкция которых совершенно одинаковая.The device consists of two packing elements: lower and upper, the design of which is exactly the same.

Пакерующий элемент включает в себя корпус 1 с кольцевым выступом 2 на конце и расширяющий конус 3. На корпус надета эластичная манжета 4 с утолщенной частью 5, опирающаяся на опорный патрубок 6 с цилиндрической выборкой 7, в которую входит кольцевой выступ 2 корпуса 1, взаимодействующий со срезными элементами 8. Пакерующие элементы соединены между собой промежуточной трубой или трубами 9.The packing element includes a housing 1 with an annular protrusion 2 at the end and an expanding cone 3. An elastic cuff 4 with a thickened part 5 is mounted on the housing, resting on a supporting pipe 6 with a cylindrical selection 7, which includes an annular protrusion 2 of the housing 1, interacting with shear elements 8. Packing elements are interconnected by an intermediate pipe or pipes 9.

Устройство снабжено посадочным инструментом, включающим гидроцилиндр 10, шток которого 11 соединен с гидравлическим якорем 12. Нижняя часть 13 корпуса гидроцилиндра телескопически связана с технологическим патрубком 14 и соединена с ним срезными элементами 15. Снизу патрубок 14 соединен с расширяющим конусом 3 верхнего уплотнительного элемента, а в его верхней части установлен обратный клапан 16.The device is equipped with a landing tool, including a hydraulic cylinder 10, the rod of which 11 is connected to a hydraulic armature 12. The lower part 13 of the hydraulic cylinder body is telescopically connected to the process pipe 14 and connected to it by shear elements 15. From the bottom, the pipe 14 is connected to the expanding cone 3 of the upper sealing element, and in its upper part there is a check valve 16.

Опорный патрубок нижнего пакерующего элемента соединен с фильтром 17, а последний - с опорной трубой 18. Сопрягаемые поверхности устройства снабжены уплотнительными кольцами 19.The support pipe of the lower packing element is connected to the filter 17, and the latter to the support pipe 18. The mating surfaces of the device are provided with o-rings 19.

С целью обеспечения поочередной посадки пакерующих элементов снизу вверх и поочередной распакеровки их сверху вниз, длина внутренней цилиндрической выборки опорных патрубков (L₂) больше или равна длине (L₁) утолщенной части эластичной манжеты.In order to ensure alternating seating of the packing elements from the bottom up and unpacking them from top to bottom, the length of the inner cylindrical sample of the support pipes (L ₂ ) is greater than or equal to the length (L ₁ ) of the thickened part of the elastic cuff.

Работает устройство следующим образом.The device operates as follows.

Его на подъемных трубах 20 спускают во внутрь обсадной колонны 21 с таким расчетом, чтобы нижний пакерующий элемент находился выше продуктивного пласта, а верхний обводнившийся пласт располагался между пакерующими элементами. Инструмент сажают на забой скважины, разрушаются срезные элементы 22, происходит предварительная запакеровка нижнего пакерующего элемента. В подъемных трубах 20 создают избыточное давление, под воздействием которого якоря 23 врезаются в обсадную колонну 20 и фиксируют подъемные трубы. При дальнейшем повышения давления корпус 13 гидроцилиндра перемещается вниз и толкает соответственно патрубок 14 и расширяющие конусы 3 пакерующих элементов. Срезные элементы 8 и 15 при этом разрушаются. Под воздействием конусов 3 эластичные манжеты 4 разжимаются, плотно прилегая к стенкам обсадной колонны. Происходит окончательная запакеровка нижнего пакерующего элемента. Чтобы убедиться в окончательной запакеровке верхнего пакерующего элемента проделывают следующее. Делают отметку на устье на подъемных трубах, снимают избыточное давление, инструмент при этом разгружается на забой. Затем снова создают избыточное давление, при котором происходит окончательная запакеровка верхнего пакерующего элемента. Избыточное давление снимают и подают инструмент вниз. Если инструмент опустился, значит произвели окончательную запакеровку при вторичной операции создания избыточного давления, если инструмент остался на месте, значит окончательная запакеровка была достигнута при первоначальном создании избыточного давления. Затем подъемные трубы с посадочным инструментом поднимают на поверхность, в скважину спускают глубинный насос и ведут дальнейшую эксплуатацию продуктивного пласта.It is lifted on the lifting pipes 20 into the inside of the casing 21 so that the lower packer element is higher than the reservoir, and the upper waterlogged layer is located between the packer elements. The tool is planted at the bottom of the well, shear elements 22 are destroyed, preliminary packing of the lower packer element occurs. In the lifting pipes 20 create excess pressure, under the influence of which the anchors 23 cut into the casing 20 and fix the lifting pipes. With a further increase in pressure, the housing 13 of the hydraulic cylinder moves down and pushes, respectively, the pipe 14 and the expanding cones 3 of the packing elements. The shear elements 8 and 15 are destroyed. Under the influence of the cones 3, the elastic cuffs 4 are unclenched tightly against the walls of the casing. The final packing of the lower packer element occurs. To make sure that the upper packing element is finally packaged, proceed as follows. Make a mark on the mouth on the lifting pipes, relieve excess pressure, while the tool is unloaded to the bottom. Then, overpressure is again created at which the final packing of the upper packer element occurs. Overpressure is removed and the tool is fed down. If the tool has lowered, it means that the final sealing was performed during the secondary operation of creating excess pressure, if the tool remained in place, then the final sealing was achieved during the initial creation of excess pressure. Then the lifting pipes with the planting tool are lifted to the surface, a downhole pump is lowered into the well and further production reservoir is maintained.

При необходимости устройство извлекают из скважины с помощью наружной труболовки путем захвата за патрубок 14. При этом будет происходить сначала распакеровка верхнего пакерующего элемента за счет хода корпуса 1 на длину цилиндрической выборки 7, а затем, аналогичным образом, распакеровка нижнего пакерующего элемента.If necessary, the device is removed from the well using an external tube by grabbing by the nozzle 14. In this case, the first packing element will be unpacked due to the stroke of the housing 1 by the length of the cylindrical sample 7, and then, in the same way, the lower packing element will be unpacked.

Преимуществом предлагаемого устройства является то, что оно позволяет создавать любые нагрузки на пакерующие элементы независимо от глубины скважины, т.е. от веса инструмента и тем самым обеспечивать надежную герметизацию изолируемых участков скважины. При этом запакеровка и распакеровка пакерующих элементов происходит не одновременно, а последовательно, что также является важным достоинством предлагаемого устройства.The advantage of the proposed device is that it allows you to create any load on the packing elements regardless of the depth of the well, i.e. from the weight of the tool and thereby ensure reliable sealing of the isolated sections of the well. In this case, the packing and unpacking of the packing elements does not occur simultaneously, but sequentially, which is also an important advantage of the proposed device.

Claims (2)

1. Устройство для отключения пластов друг от друга в скважине, спускаемое на подъемных трубах, содержащее верхний и нижний пакерующие элементы, каждый из которых включает корпус с кольцевым выступом на конце, эластичную манжету с утолщенной частью, расширяющий конус, соединенные между собой промежуточной трубой или трубами, опорные патрубки с внутренней цилиндрической выборкой, обратный клапан, уплотнительные кольца и срезные элементы, отличающееся тем, что оно снабжено посадочным инструментом, включающим гидроцилиндр, шток которого соединен с гидравлическим якорем, соединенным, в свою очередь, с подъемными трубами, а нижняя часть корпуса гидроцилиндра телескопически надета на технологический патрубок и связана с ним срезными элементами, который снизу жестко соединен с расширяющим конусом верхнего пакерующего элемента; длина внутренней цилиндрической выборки опорных патрубков (L₂) больше или равна длине (L₁) утолщенной части эластичной манжеты.1. A device for disconnecting the layers from each other in the well, launched on the lifting pipes, containing upper and lower packing elements, each of which includes a housing with an annular protrusion at the end, an elastic cuff with a thickened part, an expanding cone, interconnected by an intermediate pipe or pipes, support pipes with an internal cylindrical selection, check valve, o-rings and shear elements, characterized in that it is equipped with a landing tool, including a hydraulic cylinder, the rod of which union of a hydraulic anchor, connected in turn to the riser, and the lower part of the cylinder housing is telescopically fitted on the process pipe and is connected with it via shear elements, which bottom is rigidly connected to the upper cone expanding packer element; the length of the inner cylindrical sample of the support pipes (L ₂ ) is greater than or equal to the length (L ₁ ) of the thickened part of the elastic cuff. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обратный клапан установлен в верхней части технологического патрубка.

2. The device according to claim 1, characterized in that the check valve is installed in the upper part of the process pipe.