RU52080U1 - MODERNIZED PACKER WITH STOPPING - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, проводящей эксплуатацию недр с помощью скважин и может быть использована для герметичного длительного разобщения интервалов ствола обсадной колонны и защиты ее от динамического воздействия рабочей среды в процессе проведения различных технологических операций, эксплуатации нагнетательных и добывающих скважин с нестандартными параметрами сечения эксплуатационной колонны. Задачей полезной модели является повышение надежности работы модернизированного пакера с упором на забой осевой установки в условиях осложненных эксплутационными причинами (малый вес НКТ). Поставленная задача решается модернизированным пакером с упором на забой, работающим как от радиальных нагрузок на растяжение, так и от осевых нагрузок на сжатие. Модернизированный пакер с упором на забой содержит верхний упор в виде тарелки с коническим элементом, на который при посадке пакера надевается уплотнительный резиновый элемент, благодаря чему пакер работает как при осевых нагрузках на сжатие, так и при радиальных нагрузках на растяжение. Верхний и нижний упоры под уплотнительные резиновые элементы имеют форму «тарелки», что делает более герметичным соединение уплотнительных резиновых элементов с верхним и нижним упорами. Конструкция верхнего и нижнего упоров в виде тарелки предотвращают затекание уплотнительного резинового элемента за эти упоры при посадке пакера. Технико-экономическое преимущество предлагаемого модернизированного пакера с упором на забой заключается в высокой надежности герметизации эксплуатационной колонны при длительной The utility model relates to the oil industry, which operates subsoil using wells and can be used for hermetic long separation of the intervals of the casing string and protect it from the dynamic impact of the working environment during various technological operations, operation of injection and production wells with non-standard parameters of the production cross section the columns. The objective of the utility model is to increase the reliability of the upgraded packer with emphasis on the bottom of the axial installation in conditions complicated by operational reasons (low weight of tubing). The problem is solved by a modernized packer with emphasis on the bottom, working both from radial tensile loads and from axial compressive loads. The upgraded packer with an emphasis on the bottom contains an upper emphasis in the form of a plate with a conical element, on which a rubber rubber element is put on when the packer is planted, due to which the packer works both under axial compressive loads and radial tensile loads. The upper and lower stops for the sealing rubber elements have the shape of a "plate", which makes the connection of the sealing rubber elements with the upper and lower stops more tight. The design of the upper and lower stops in the form of a plate prevents leakage of the sealing rubber element for these stops when the packer is planted. The technical and economic advantage of the proposed upgraded packer with emphasis on the bottomhole is the high reliability of the sealing of the production string during long-term

эксплуатации и высоких перепадах давления на пакер, тем самым соблюдается экологическая безопасность. Кольцевое пространство герметично перекрывается при широком диапазоне внутреннего диаметра обсадных труб. Модернизированный пакер с упором на забой возможно применять на скважинах с не стандартным сечением ствола скважины. Модернизированный пакер с упором на забой многократного действия, прост в обслуживании и не требует значительных материальных затрат при изготовлении, монтаже и эксплуатации.operation and high pressure drops on the packer, thereby observing environmental safety. The annular space is hermetically sealed with a wide range of inner diameter of the casing. Upgraded packer with emphasis on the bottom can be used in wells with non-standard section of the wellbore. The upgraded packer with emphasis on multiple-face mining is easy to maintain and does not require significant material costs in the manufacture, installation and operation.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, проводящей эксплуатацию недр с помощью скважин и может быть использована для герметичного длительного разобщения интервалов ствола обсадной колонны и защиты ее от динамического воздействия рабочей среды в процессе проведения различных технологических операций, эксплуатации нагнетательных и добывающих скважин с нестандартными параметрами сечения эксплуатационной колонны.The utility model relates to the oil industry, which operates subsoil using wells and can be used for hermetic long separation of the intervals of the casing string and protect it from the dynamic impact of the working environment during various technological operations, operation of injection and production wells with non-standard parameters of the production cross section the columns.

Известен «Пакер» (патент РФ №2184209, кл. Е 21 В 33/12), содержащий уплотнительный узел, состоящий из деформируемого патрубка, эластичной манжеты и расширяющего элемента, взаимодействующего через срезной элемент с цилиндром, связанным с приводом, включающим шток, при этом внутренний диаметр расширяющего элемента выбран под наружный диаметр плунжера, снабженного кольцевым уступом, установленного на нижнем конце колонны насосно-компрессорных труб (НКТ), с уплотнительными элементами для взаимодействия с внутренней стенкой расширяющего элемента.The well-known "Packer" (RF patent No. 2184209, class E 21 B 33/12) containing a sealing assembly consisting of a deformable pipe, an elastic sleeve and an expanding element interacting through a shear element with a cylinder connected to a drive including a rod, with this inner diameter of the expansion element is selected for the outer diameter of the plunger, equipped with an annular ledge mounted on the lower end of the tubing string (tubing), with sealing elements for interaction with the inner wall of the expanding element.

Недостатком данного пакера является сложная конструкция, работающая на гидравлическом принципе, при этом необходимая взаимосвязь элементов конструкции зависит от их подгонки и подбора.The disadvantage of this packer is its complex construction, operating on a hydraulic principle, while the necessary interconnection of structural elements depends on their fitting and selection.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является «Пакер» осевой установки типа ПРО-Ш-К-ЯМО2 (опубл. Пакер / Каталог продукции / Выпуск 2 / 2004, стр.№16, копия прилагается) для герметичного разобщения интервалов ствола обсадной колонны скважины в процессе проведения различных технологических операций. Пакер снабжен уравнительным клапаном, который в процессе пакеровки изолирует подпакерную зону от надпакерной, а при спуско-подъемных операциях или The closest in technical essence to the proposed one is the “Packer” of an axial installation of the PRO-Sh-K-YamO2 type (publ. Packer / Product Catalog / Issue 2/2004, p. No. 16, copy attached) for tight isolation of the intervals of the well casing in the process of conducting various technological operations. The packer is equipped with a balancing valve, which during the packing process isolates the sub-packer zone from the over-packer zone, and during tripping or

при промывке скважины обеспечивает сообщение подпакерной зоны с надпакерной; шпонкой и оснащен двумя резиновыми элементами из специальной резины. Заякоривающее механическое устройство пакера размещено под резиновыми элементами.when flushing a well, it provides communication between the sub-packer zone and the over-packer zone; key and equipped with two rubber elements made of special rubber. An anchor mechanical device of the packer is placed under the rubber elements.

Недостатками данного пакера является невозможность применения при недостаточном весе труб, на которых спускается пакер, из-за их малого диаметра и небольшой глубины скважины, вследствие чего не происходит разгерметизация затрубного пространства резиновыми элементами путем работы недостаточных осевых нагрузок.The disadvantages of this packer is the impossibility of using the pipes on which the packer is lowered due to their small diameter and small depth of the well, as a result of which the annulus is not depressed by rubber elements due to insufficient axial loads.

Задачей полезной модели является повышение надежности работы модернизированного пакера с упором на забой осевой установки в условиях осложненных эксплутационными причинами (малый вес НКТ).The objective of the utility model is to increase the reliability of the upgraded packer with emphasis on the bottom hole of the axial installation in conditions complicated by operational reasons (low weight of tubing).

Поставленная задача решается модернизированным пакером с упором на забой, работающим как от радиальных нагрузок на растяжение, так и от осевых нагрузок на сжатие.The problem is solved by a modernized packer with emphasis on the bottom, working both from radial tensile loads and from axial compressive loads.

Новым является то, что верхний упор пакера в виде тарелки имеет конический элемент, на который при посадке пакера надевается резиновый элемент (благодаря чему пакер работает как от осевых нагрузок на сжатие, так и от радиальных нагрузок на растяжение).What is new is that the upper stop of the packer in the form of a plate has a conical element on which a rubber element is put on when the packer is planted (thanks to which the packer works both from axial compressive loads and from radial tensile loads).

На фигуре 1 схематично представлен модернизированный пакер с упором на забой.The figure 1 schematically shows a modernized packer with emphasis on the face.

Сборка модернизированного пакера с упором на забой производится на 2,5" патрубок 1. Верхний упор 2 с патрубком 1 под НКТ крепиться на резьбовое соединение на патрубке 1, затем устанавливаются и уплотнительные резиновые элементы 4 и 5, а между ними металлическая шайба 6. После этого устанавливается нижний упор 3, который свободен в перемещении по оси. На нижний конец патрубка 1 модернизированного пакера с упором на забой навинчивается муфта 7, а нижний упор 3 соединяется с переводником 8.The assembly of the upgraded packer with emphasis on the bottom is made on 2.5 "pipe 1. The upper emphasis 2 with pipe 1 under the tubing is attached to the threaded connection on pipe 1, then rubber sealing elements 4 and 5 are installed, and a metal washer 6. between them This establishes the lower stop 3, which is free to move along the axis.A clutch 7 is screwed onto the lower end of the nozzle 1 of the upgraded packer with the stop on the bottom, and the lower stop 3 is connected to the sub 8.

Модернизированный пакер с упором на забой содержит верхний упор 2 в виде тарелки с коническим элементом, на который при посадке пакера надевается уплотнительный резиновый элемент 4, благодаря чему пакер работает как при осевых нагрузках на сжатие, так и при радиальных нагрузках на растяжение. Верхний упор 2 и нижний упор 3 под уплотнительные резиновые элементы 4 и 5 имеют форму «тарелки», что делает более герметичным соединение уплотнительного резинового элемента 4 с верхним упором 2 и уплотнительного резинового элемента 5 с нижним упором 3. Конструкция верхнего упора 2 и нижнего упора 3 в виде тарелки предотвращают затекание уплотнительных резиновых элементов 4 и 5 за эти упоры при посадке пакера.The upgraded packer with an emphasis on the bottom contains an upper emphasis 2 in the form of a plate with a conical element, on which, when the packer is planted, a rubber rubber element 4 is put on, due to which the packer works both under axial compressive loads and radial tensile loads. The upper stop 2 and the lower stop 3 for the sealing rubber elements 4 and 5 are in the form of a "plate", which makes the connection of the sealing rubber element 4 with the upper stop 2 and the sealing rubber element 5 with the lower stop 3 more tight. The design of the upper stop 2 and the lower stop 3 in the form of a plate prevents leakage of the sealing rubber elements 4 and 5 for these stops when the packer is planted.

Работает модернизированный пакер с упором на забой следующим способом.The upgraded packer works with emphasis on the face in the following way.

Для герметизации эксплуатационной колонны от действия агрессивных сред и перепадов давления в стволе скважины модернизированный пакер с упором на забой спускается в скважину на НКТ. Компоновка собирается с хвостовиком, в которую входят НКТ, перфорированный патрубок и заглушка (на фиг.1 не указаны). Посадка производится путем разгрузки веса НКТ на забой, после чего на модернизированный пакер с упором на забой действует осевая нагрузка на сжатие и радиальная нагрузка на расширение при помощи верхнего упора 2 и нижнего упора 3. В результате работы осевых нагрузок происходит сдавливание уплотнительных резиновых элементов 4 и 5, и герметизация пространства путем растекания их по затрубному (межколонному пространству). Радиальная нагрузка на расширение образуется за счет верхнего упора 2, имеющего конус под углом 50-60°, плавно входящего в уплотнительный резиновый элемент 4. Нижний упор 3 обеспечивает сжимающий эффект всего модернизированного пакера с упором на забой с уплотнительным резиновым элементом 5 относительно оси скважины. Срыв модернизированного пакера с упором на забой осуществляется путем подъема НКТ.To seal the production casing from the action of aggressive media and pressure drops in the wellbore, the upgraded packer with emphasis on the bottom is lowered into the well on the tubing. The assembly is assembled with a shank, which includes tubing, perforated pipe and plug (not shown in figure 1). Landing is carried out by unloading the weight of the tubing to the bottom, after which the axial compressive load and the radial load of expansion are applied to the upgraded packer with emphasis on the bottom using the upper stop 2 and lower stop 3. As a result of the axial loads, the sealing rubber elements 4 and 5, and sealing the space by spreading them over the annulus (annular space). The radial load on the expansion is formed due to the upper stop 2, having a cone at an angle of 50-60 °, smoothly entering the sealing rubber element 4. The lower stop 3 provides the compressive effect of the entire upgraded packer with emphasis on the bottom with the sealing rubber element 5 relative to the axis of the well. Disruption of the upgraded packer with emphasis on the face is carried out by lifting the tubing.

Технико-экономическое преимущество предлагаемого модернизированного пакера с упором на забой заключается в высокой надежности герметизации эксплуатационной колонны при длительной эксплуатации и высоких перепадах давления на пакер, тем самым соблюдается экологическая безопасность. Кольцевое пространство герметично перекрывается при широком диапазоне внутреннего диаметра обсадных труб.The technical and economic advantage of the proposed upgraded packer with emphasis on bottomhole is the high reliability of sealing the production string during long-term operation and high pressure drops on the packer, thereby observing environmental safety. The annular space is hermetically sealed with a wide range of inner diameter of the casing.

Модернизированный пакер с упором на забой возможно применять на скважинах с не стандартным сечением ствола скважины.Upgraded packer with emphasis on the bottom can be used in wells with non-standard section of the wellbore.

Модернизированный пакер с упором на забой многократного действия, прост в обслуживании и не требует значительных материальных затрат при изготовлении, монтаже и эксплуатации.The upgraded packer with emphasis on multiple-face mining is easy to maintain and does not require significant material costs in the manufacture, installation and operation.

Claims (1)

Модернизированный пакер с упором на забой, содержащий патрубок, верхний и нижний упоры с размещенными между ними уплотнительными резиновыми элементами с металлической шайбой, отличающийся тем, что верхний и нижний упоры под уплотнительные резиновые элементы имеют форму "тарелки" с возможностью осуществления герметичного соединения уплотнительных резиновых элементов с верхним и нижним упорами, при этом конструкция верхнего и нижнего упоров в виде тарелки выполнена с возможностью предотвращения затекания уплотнительных резиновых элементов за эти упоры при посадке пакера, причем пакер изготовлен с возможностью восприятия как осевых нагрузок на сжатие, так и радиальных нагрузок на растяжение.

An upgraded packer with an emphasis on the face, containing a pipe, upper and lower stops with rubber sealing elements with a metal washer placed between them, characterized in that the upper and lower stops for the sealing rubber elements are in the form of a "plate" with the possibility of tight sealing of the sealing rubber elements with upper and lower stops, while the design of the upper and lower stops in the form of a plate is made with the possibility of preventing leakage of sealing rubber ele ENTOV for these stops during landing of the packer, the packer is made to sense as the axial compression loads and radial loads in tension.