Инструмент для посадки пакера



Инструмент для посадки пакера
Инструмент для посадки пакера
Инструмент для посадки пакера
Инструмент для посадки пакера
Инструмент для посадки пакера

 


Владельцы патента RU 2533466:

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий-Газпром ВНИИГАЗ" (RU)

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при установке гидравлического пакера в скважинах, оборудованных забойным гравийным фильтром. Инструмент для посадки пакера содержит корпус с отверстиями и срезными винтами, пружину, шар. Соосно корпусу и внутри него расположен золотник. Золотник соприкасается наружной поверхностью с внутренней поверхностью корпуса. Соосно золотнику и внутри него установлена опора. Опора соприкасается наружной поверхностью с внутренней поверхностью золотника, имеет в своей узкой части основание, в котором выполнено седло для шара. Седло содержит проходное отверстие. В проходное отверстие со стороны торца основания опоры вставлен и укреплен патрубок с ограничителем хода. На наружной боковой поверхности патрубка установлена пружина, зажатая между торцом основания опоры и внутренней поверхностью торца цанги. Цанга одета на патрубок поверх пружины. Кулачки лепестков цанги установлены в пазе, выполненном по окружности внутренней поверхности корпуса. По периметру первого кольцевого паза, выполненного на наружной поверхности корпуса на уровне середины длины опоры, расположены отверстия под первые срезные винты. По периметру второго кольцевого паза, выполненного на наружной поверхности корпуса на уровне седла, расположены отверстия под вторые срезные винты. Резьбовые стержни первых срезных винтов оперты на наружную боковую поверхность опоры, имеющую выполненные в продольном направлении каналы для перетока технологической жидкости. На дно каналов оперты резьбовые стержни вторых срезных винтов. Золотник выполнен с возможностью продольного перемещения в зазоре между корпусом и опорой. Опора расположена с возможностью продольного перемещения вдоль внутренней поверхности золотника. Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства. 5 ил.

 

Инструмент для посадки пакера относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использован при установке гидравлического пакера в скважинах, оборудованных забойным гравийным фильтром.

Известен инструмент для посадки пакера, содержащий корпус в виде полого тела вращения, в котором выполнены отверстия с размещенными в них срезными винтами, пружину и шар (см. патент РФ №2205939, кл. E21B 33/12, 2003 г.).

Недостатками известного устройства являются его низкие функциональные возможности, обусловленные невозможностью его использования при установке гидравлического пакера в скважинах, оборудованных забойным гравийным фильтром, а также невозможностью получения достоверной информации об открытии проходного отверстия в устройстве после установки гидравлического пакера. Это объясняется следующим. Как правило, гравийный фильтр состоит из фильтра-каркаса с расположенной вокруг него плотной гравийной набивкой. Гидравлический пакер с инструментом для посадки пакера герметично присоединяют к фильтру-каркасу, сбрасывают шар, после чего с помощью насоса повышают давление в рабочих трубах, что приводит к посадке пакера. После этого в инструменте для посадки пакера происходит перемещение выравнивающей втулки и открытие выравнивающих окон, обеспечивающих плавный сброс давления из внутренней полости рабочих труб в затрубное пространство. Так как затрубное пространство выше инструмента для посадки пакера перекрыто уплотнительными манжетами пакера, а затрубное пространство ниже инструмента перекрыто плотной гравийной набивкой, фильтрация жидкости через которую происходит только при величине давления, превышающей величину давления запрессовки гравийной набивки, то давление в инструменте для посадки пакера выше шара будет всегда выше давления в нем ниже шара. В результате после установки гидравлического пакера проходное сечение инструмента посадки пакера не откроется.

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является расширение функциональных возможностей устройства за счет его использования при установке гидравлического пакера в скважинах, оборудованных забойным гравийным фильтром, а также за счет получения достоверной информации об открытии проходного отверстия в устройстве после установки гидравлического пакера.

Данный технический результат достигается за счет того, что в инструменте для посадки пакера, содержащем корпус в виде полого тела вращения, в котором выполнены отверстия с размещенными в них срезными винтами, пружину и шар, соосно корпусу и внутри него расположен золотник, представляющий собой полый цилиндр и соприкасающийся наружной боковой поверхностью с внутренней поверхностью корпуса, соосно золотнику и внутри него установлена опора в виде полого тела вращения, соприкасающегося наружной боковой поверхностью с внутренней поверхностью золотника и имеющего в своей узкой части основание, в котором выполнено предназначенное для размещения в нем шара седло с проходным отверстием, в которое со стороны торца основания опоры вставлен и укреплен патрубок с ограничителем хода на конце, на наружной боковой поверхности патрубка установлена пружина, зажатая между торцом основания опоры и внутренней поверхностью торца цанги, надетой на патрубок поверх пружины и удерживающей опору в корпусе, при этом кулачки лепестков цанги установлены в выполненном по окружности внутренней поверхности корпуса пазе с возможностью соприкосновения с торцевой частью основания опоры, по периметру первого кольцевого паза, выполненного на наружной поверхности корпуса на уровне середины длины опоры, расположены отверстия, просверленные через стенки корпуса и золотника под первые срезные винты, по периметру второго кольцевого паза, выполненного на наружной поверхности корпуса на уровне местоположения седла, расположены отверстия, просверленные через стенку корпуса под вторые срезные винты, резьбовые стержни первых срезных винтов оперты на наружную боковую поверхность опоры, имеющую выполненные в продольном направлении каналы для перетока технологической жидкости, на дно которых оперты резьбовые стержни вторых срезных винтов, золотник выполнен с возможностью продольного перемещения в зазоре, образованном между корпусом и опорой, которая расположена с возможностью продольного перемещения вдоль внутренней поверхности золотника.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен инструмент для посадки пакера, на фиг.2 представлен инструмент для посадки пакера с открытыми каналами для перетока технологической жидкости, на фиг.3 показан инструмент для посадки пакера с освобожденными кулачками цанги, на фиг.4 изображен инструмент для посадки пакера в положении перед открытием проходного отверстия, на фиг.5 показан инструмент для посадки пакера с открытым проходным отверстием.

На фиг.1-5 показаны корпус 1 с муфтой 2, внутри которого расположена опора 3 с патрубком 4. На боковой поверхности опоры 3 выполнены каналы 5 для перетока технологической жидкости. Они перекрыты в исходном состоянии золотником 6, удерживаемом на корпусе 1 посредством первых срезных винтов 7. Опора 3 удерживается в корпусе 1 посредством кулачков 8, выполненных на лепестках цанги 9, размещенной на патрубке 4. На патрубке 4 также установлена пружина 10, зажатая между опорой 3 и торцом цанги 9. На фиг.1-4 также показаны шар 11, входящий в состав инструмента для посадки пакера, вторые срезные винты 12, седло 13, проходное отверстие 14 и ограничитель 15 хода патрубка 4.

Таким образом, инструмент для посадки пакера содержит корпус 1 в виде полого тела вращения, в котором выполнены отверстия с размещенными в них срезными винтами 7, пружину 10 и шар 11, соосно корпусу 1 и внутри него расположен золотник 6, представляющий собой полый цилиндр и соприкасающийся наружной боковой поверхностью с внутренней поверхностью корпуса 1, соосно золотнику 6 и внутри него установлена опора 3 в виде полого тела вращения, соприкасающегося наружной боковой поверхностью с внутренней поверхностью золотника 6 и имеющего в своей узкой части основание, в котором выполнено предназначенное для размещения в нем шара 11 седло 13 с проходным отверстием 14, в которое со стороны торца основания опоры 3 вставлен и укреплен патрубок 4 с ограничителем 15 хода на конце, на наружной боковой поверхности патрубка 4 установлена пружина 10, зажатая между торцом основания опоры 3 и внутренней поверхностью торца цанги 9, надетой на патрубок 4 поверх пружины 10 и удерживающей опору 3 в корпусе 1, при этом кулачки 8 лепестков цанги 9 установлены в выполненном по окружности внутренней поверхности корпуса 1 пазе с возможностью соприкосновения с торцевой частью основания опоры 3, по периметру первого кольцевого паза, выполненного на наружной поверхности корпуса 1 на уровне середины длины опоры 3, расположены отверстия, просверленные через стенки корпуса 1 и золотника 6 под первые срезные винты 7, по периметру второго кольцевого паза, выполненного на наружной поверхности корпуса 1 на уровне местоположения седла, расположены отверстия, просверленные через стенку корпуса 1 под вторые срезные винты 12, резьбовые стержни первых срезных винтов 7 оперты на наружную боковую поверхность опоры 3, имеющую выполненные в продольном направлении каналы 5 для перетока технологической жидкости, на дно которых оперты резьбовые стержни вторых срезных винтов 12, золотник 6 выполнен с возможностью продольного перемещения в зазоре, образованном между корпусом 1 и опорой 3, которая расположена с возможностью продольного перемещения вдоль внутренней поверхности золотника 6.

Использование инструмента для посадки пакера осуществляется следующим образом.

Инструмент спускается в скважину в составе компоновки подземного оборудования, включающего гидравлический пакер (на фигурах не показан). Для приведения в действие гидравлического пакера в колонну рабочих труб сбрасывают шар 11, который садится в седло 13 в опоре 3 и перекрывает проходное отверстие 14 в инструменте. После этого насосом повышают давление в колонне рабочих труб до необходимой величины. После приведения в действие гидравлического пакера в колонне рабочих труб увеличивают давление, что приводит к срезу винтов 7 и перемещению под действием давления золотника 6 до упора в уступ в корпусе 1 инструмента. При этом происходит открытие каналов 5 для перетока технологической жидкости в опоре 3, сообщающих соответствующие полости инструмента над (полость в опоре 3) и под (полость образована проходным отверстием 14 и полостью патрубка 4) шаром 11 (см. фиг.2).

Ввиду того, что каналы 5 имеют малое проходное сечение, перетекание технологической жидкости по ним из полости над шаром 11 в полость под шаром 11 (показано стрелками на фиг.2) происходит медленно, что предотвращает возникновение гидравлического удара. Для уменьшения времени выравнивания давления над и под шаром 11 возможен сброс давления из рабочих труб на устье скважины (на фигурах не показано).

Затем после выравнивания давления в полостях инструмента над и под шаром 11 пружина 10 выталкивает опору 3 вверх (по направлению к устью скважины). В этом случае величина перемещения опоры 3 зависит от ограничителя 15 хода патрубка 4, который прикреплен к опоре 3. Ограничитель 15 не дает опоре 3 перемещаться более, чем на заданное расстояние. Опора 3 выходит из контакта с кулачками 8, расположенными на лепестках цанги 9. При этом кулачки 8 освобождаются и благодаря упругости лепестков цанги 9 выходят из паза в корпусе 1, позволяя опоре 3 перемещаться внутри корпуса 1 (см. фиг.3).

Далее насосом повышают давление в колонне рабочих труб и, соответственно, в инструменте для посадки пакера выше шара 11 (полость в опоре 3). При этом опора 3 с патрубком 4, пружиной 10 и цангой 9 перемещается внутри корпуса 1 по направлению к забою вдоль каналов 5 по всей их длине. При этом вторые срезные винты 12 упираются в край паза опоры 3 (см. фиг.4).

Когда давление превысит заданную величину, происходит срез винтов 12, о чем свидетельствует резкое падение давления на насосе. При этом опора 3 с патрубком 4, шаром 11, пружиной 10 и цангой 9 падают (направление падения показано стрелкой на фиг.4) на забой скважины (на фигурах не показано), освобождая проходное отверстие 14 инструмента (см. фиг.5).

Использование данного изобретения расширяет функциональные возможности устройства за счет его использования при установке гидравлического пакера в скважинах, оборудованных забойным гравийным фильтром, а также за счет получения достоверной информации об открытии проходного отверстия в устройстве после установки гидравлического пакера.

Инструмент для посадки пакера, содержащий корпус в виде полого тела вращения, в котором выполнены отверстия с размещенными в них срезными винтами, пружину и шар, отличающийся тем, что соосно корпусу и внутри него расположен золотник, представляющий собой полый цилиндр и соприкасающийся наружной боковой поверхностью с внутренней поверхностью корпуса, соосно золотнику и внутри него установлена опора в виде полого тела вращения, соприкасающегося наружной боковой поверхностью с внутренней поверхностью золотника и имеющего в своей узкой части основание, в котором выполнено предназначенное для размещения в нем шара седло с проходным отверстием, в которое со стороны торца основания опоры вставлен и укреплен патрубок с ограничителем хода на конце, на наружной боковой поверхности патрубка установлена пружина, зажатая между торцом основания опоры и внутренней поверхностью торца цанги, надетой на патрубок поверх пружины и удерживающей опору в корпусе, при этом кулачки лепестков цанги установлены в выполненном по окружности внутренней поверхности корпуса пазе с возможностью соприкосновения с торцевой частью основания опоры, по периметру первого кольцевого паза, выполненного на наружной поверхности корпуса на уровне середины длины опоры, расположены отверстия, просверленные через стенки корпуса и золотника под первые срезные винты, по периметру второго кольцевого паза, выполненного на наружной поверхности корпуса на уровне местоположения седла, расположены отверстия, просверленные через стенку корпуса под вторые срезные винты, резьбовые стержни первых срезных винтов оперты на наружную боковую поверхность опоры, имеющую выполненные в продольном направлении каналы для перетока технологической жидкости, на дно которых оперты резьбовые стержни вторых срезных винтов, золотник выполнен с возможностью продольного перемещения в зазоре, образованном между корпусом и опорой, которая расположена с возможностью продольного перемещения вдоль внутренней поверхности золотника.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к горному делу, в частности к скважинным пакерным установкам. Скважинное оборудование содержит корпус, два проточных канала, уплотнение, установленное с возможностью перемещения на корпусе, узел клинового захвата, поддерживаемый на корпусе, канал в корпусе и промежуточный модуль.

Изобретение относится к технике для добычи нефти и может быть использовано для установки оборудования, в том числе пакерно-якорного, в нефтяную, газовую или газоконденсатную скважину.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено в качестве устройства для фиксации оборудования в скважине. Якорь включает полый корпус с верхней резьбой для соединения с колонной труб, выдвижные плашки и нижнюю резьбу для соединения с гидродомкратом.

Изобретение относится к оборудованию для ремонта и эксплуатации буровых скважин и может быть применено при установке пакеров. .

Изобретение относится к устройствам для фиксации и удержания внутрискважинного оборудования, например пакеров. .

Изобретение относится к технике добычи углеводородов и может быть применено для разъединения и последующего соединения колонны труб со скважинным оборудованием. .

Изобретение относится к инструменту, представляющему собой надувную камеру, предназначенную для обработки скважины или трубы, например, обсадной. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для отсечения дополнительных боковых стволов в процессе строительства следующих дополнительных боковых стволов многозабойных скважин.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для фиксации оборудования в скважине с опорой на обсадную колонну или перекрыватель скважин.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована для разобщения полостей скважин при проведении ремонтных работ. Пакер-пробка содержит ствол с кольцевым выступом и манжетой, заглушку, кольцевое уплотнение с верхним и нижним упорами, шлипсы и конусы, фиксатор сжатого кольцевого уплотнения, буферную втулку и размещенное в ее расточке пружинистое кольцо, взаимодействующее с кольцевыми насечками на стволе. Конусы зафиксированы на стволе срезными штифтами и шпонками. Верхняя шпонка соединена с конусом стопорным винтом с возможностью перемещения на длину сжатия кольцевого уплотнения. Верхние шлипсы примкнуты к муфте, соединенной с буферной втулкой. На торце муфты выполнен внутренний конус, взаимодействующий с наружным конусом на пружинистом кольце фиксатора. Нижние шлипсы примкнуты к буртику распорной втулки, сопряженной внутренним диаметром с кольцевым выступом. Под юбкой заглушки в кольцевом выступе выполнены отверстия, в которых установлены срезные штифты для соединения ствола с узлом фиксации на штоке монтажного инструмента. Монтажные инструменты содержат цилиндрический корпус с герметичной крышкой. В пяти вариантах корпус разделен перегородкой, в которой размещен шток рабочего поршня. На штоке, расположенном выше перегородки, закреплен узел фиксации. В первом варианте, рабочий поршень и установленный над ним на стержне поршень демпфера разделяют надпоршневую полость на воздушную камеру и камеру с жидкостью, соединенные каналами с пластинчатыми клапанами. В стенке корпуса выше перегородки выполнены отверстия. Рабочий поршень зафиксирован в корпусе срезными штифтами, а крышка корпуса присоединена к канату. В других вариантах внутри корпуса концентрично размещен цилиндр с внутренним кольцевым выступом на торце. Цилиндр сопряжен с крышкой, они образуют круговую полость, сообщающуюся с колонной труб или скважинным пространством через каналы. В каналах имеется золотниковый клапан или мембрана с пиропатроном, либо газогенератором, снабженным запалом. В цилиндре размещены рабочий и демпферный поршни. К крышке присоединен каротажный кабель. В шестом варианте, в головке корпуса размещен электропривод, соединенный с каротажным кабелем, взаимодействующий ходовым винтом с узлом фиксации. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции и повышение надежности работы устройств. 7 н. и 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к заглушкам для буровой скважины, в которой текучая среда течет вверх. Заглушка (102) со стенками (104) содержит трубу (112), которая может вводиться в буровую скважину (102), по меньшей мере одну диафрагму (106) из непроницаемого для текучих сред материала. Причем эта по меньшей мере одна диафрагма (106) непроницаемо для текучих сред зафиксирована на трубе (112). Причем эта по меньшей мере одна диафрагма (106) может принимать сложенное в направлении трубы (112) состояние и развернутое в направлении от трубы (112) и к стенкам (104) состояние. Причем труба (112) и указанная по меньшей мере одна диафрагма (106) выполнены таким образом, что в сложенном в направлении трубы (112) состоянии указанной по меньшей мере одной диафрагмы (106) имеется зазор (108) между указанной по меньшей мере одной диафрагмой (106) и стенками (104), когда труба (112) вводится в буровую скважину (102). Причем указанная по меньшей мере одна диафрагма (106) имеет по меньшей мере один фиксирующий элемент. При этом твердость указанного по меньшей мере одного фиксирующего элемента превосходит твердость стенок (104), так что указанный по меньшей мере один фиксирующий элемент (302) может проникать в стенки (104), когда указанная по меньшей мере одна диафрагма (106) прижимается к стенкам (104). При этом может обеспечиваться соединение с геометрическим замыканием между указанной по меньшей мере одной диафрагмой (106) и стенками (104). Кроме того, заглушка содержит активируемые средства. Причем активирование активируемых средств приводит к тому, что указанная по меньшей мере одна диафрагма (106) может принимать развернутое состояние в направлении от трубы (112) к стенкам (104). Техническим результатом является повышение эффективности перекрытия скважины при повреждениях. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к способу и устройству для установки надувного пакера в субгидростатической скважине. Сборка для установки надувного пакера содержит гибкую трубу, надувной пакер, клапан обратного давления и дренажный клапан. Клапан обратного давления расположен на участке по потоку перед надувным пакером и выполнен с возможностью предотвращения надувания надувного пакера при его перемещении от поверхности скважины к участку установки пакера. Дренажный клапан расположен на участке по потоку после надувного пакера для обеспечения потока текучей среды через него и предотвращения непреднамеренного надувания надувного пакера. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к устройствам для разобщения пластов с применением пакеров. Устройство включает ступенчатый по наружному диаметру корпус, выполненный с верхними, средними и нижними радиальными отверстиями. Снаружи корпуса помещен кожух, образующий с корпусом кольцевую камеру. В этой камере помещена дифференциальная втулка, зафиксированная на корпусе срезным элементом. Дифференциальная втулка совместно с корпусом обеспечивает возможность герметичного разделения кольцевой камеры на ее верхнюю, среднюю и нижнюю части в транспортном положении устройства. Ствол пакера, часть которого помещена внутри корпуса, образует с ним, по меньшей мере, один продольный проточный канал, связывающий верхнюю часть кольцевой камеры с полостью пакера через верхние радиальные отверстия корпуса. При этом средние радиальные отверстия корпуса против средней части кольцевой камеры перекрыты обратным клапаном. Нижние радиальные отверстия корпуса против нижней части кольцевой камеры перекрыты ступенчатым полым срезным винтом. Дифференциальная втулка и корпус по их взаимодействующей поверхности в периферийной части образуют, одна над другой, верхнюю и нижнюю конусообразные кольцевые полости, в последней из которых помещен кольцевой пружинный фиксатор. Он имеет возможность перезарядки - перемещения в верхнюю конусообразную кольцевую полость при осевом перемещении дифференциальной втулки в ее крайнее верхнее положение для обеспечения гидравлической связи полости корпуса с верхней частью кольцевой камеры через средние радиальные отверстия корпуса и среднюю часть кольцевой камеры. Предусмотрена возможность стопорения дифференциальной втулки в ее крайнем нижнем положении с герметичным разделением верхней части кольцевой камеры от ее средней части. Технический результат заключается в повышении надежности устройства. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для фиксации оборудования в скважине и может быть применено в скважинном гидродомкрате. Якорь включает полый корпус с конусными выборками и верхней резьбой для соединения с колонной труб, телескопически снизу вставленный с возможностью продольного перемещения вверх на корпус полый толкатель с нижней резьбой для соединения с гидродомкратом, и направляющими для плашек с наклонными поверхностями внутри, выполненными с возможностью перемещения по конусным выборкам корпуса вверх вместе с толкателем, которым подперты снизу с возможностью радиального перемещения по направляющим, и упругий элемент, поджимаемый сверху корпусом, а снизу - упором. Причем упор выполнен в виде шайбы, опирающейся снизу на верхние торцы плашек. Упругий элемент выполнен в виде пружины сжатия, установленной с возможностью опоры на корпус выше конусных выборок. Полый корпус выполнен с возможностью сообщения только с наружным пространством. При этом усилие сжатия пружины подобрано достаточным для возвращения гидродомкрата в рабочее положение. Технический результат заключается в повышении эффективности и надежности якоря. 1 ил.
Наверх