Устройство для обработки пласта в горизонтальной скважине



Устройство для обработки пласта в горизонтальной скважине
Устройство для обработки пласта в горизонтальной скважине

 


Владельцы патента RU 2542062:

Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина (RU)

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для разобщения пластов в скважине при раздельной закачке в них различных реагентов. Устройство для обработки пласта в горизонтальной скважине содержит основной пакер с манжетой и проходным корпусом, дополнительный пакер с дополнительной манжетой и цилиндрической втулкой и полый корпус. Проходной корпус основного пакера и цилиндрическая втулка дополнительного пакера соединены между собой полым стволом с радиальными каналами, разнесенными по высоте, превышающей толщину пласта. Длина полого ствола позволяет перекрывать обрабатываемый пласт в горизонтальной скважине основным и дополнительным пакерами. Манжета основного пакера и дополнительная манжета дополнительного пакера выполнены в виде нижнего и верхнего надувных резиновых элементов с соответствующими внутренними полостями, гидравлически соединенными между собой трубкой. Сверху в цилиндрическую втулку дополнительного пакера телескопически вставлена полая втулка, оснащенная радиальным отверстием, имеющим в исходном положении возможность гидравлического сообщения с внутренней полостью верхнего надувного резинового элемента дополнительного пакера посредством кольцевой выборки и гидравлического канала, выполненных в верхней части цилиндрической втулки дополнительного пакера. Полая втулка подпружинена вверх относительно цилиндрической втулки дополнительного пакера. Снизу полая втулка оснащена седлом, зафиксированным разрушаемым элементом, на котором размещен шар. Сверху на полую втулку телескопически установлен полый корпус, зафиксированный в исходном положении относительно полой втулки срезным элементом. В рабочем положении полая втулка имеет возможность ограниченного осевого перемещения вниз относительно полого корпуса и цилиндрической втулки дополнительного пакера, сжатия пружины, фиксации относительно цилиндрической втулки, герметичного отсечения радиального отверстия внутренней поверхностью цилиндрической втулки дополнительного пакера и срезания разрушаемого элемента седла с перемещением седла сверху вниз до упора во внутренний уступ. Внутренний уступ выполнен на нижнем конце проходного корпуса основного пакера. При этом происходит переток жидкости сверху вниз через радиальные отверстия полого ствола в обрабатываемый пласт. Изобретение обеспечивает повышение надежности устройства, эффективности работы устройства и повышение качества герметизации. 2 ил.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для разобщения пласта в горизонтальных скважинах, в том числе с открытым стволом при раздельной закачке в них различных реагентов.

Известно устройство для обработки пластов в скважине (патент RU №2431734, МПК E21B 33/12, опубл. в бюл. №29 от 20.10.2011 г.), содержащее основной и дополнительный пакеры, разнесенные по высоте, превышающей толщину пласта, полым стволом с радиальными каналами, которые перекрыты втулкой с седлом под бросовый шар, выполненной с возможностью ограниченного продольного перемещения вниз с открытием каналов и зафиксированной срезными элементами, внутреннюю цилиндрическую выборку, причем основной пакер выполнен из эластичной манжеты, установленной между верхней опорой и нижней конусной опорой, и проходного корпуса, жестко соединенного при помощи верхней опоры с нижней частью ствола и оснащенного ниже нижней опоры на наружной поверхности фигурным пазом с коротким и длинным продольными участками, соединенными фигурным участком, а на проходном корпусе с возможностью осевого перемещения установлена обойма со штифтом, размещенным в фигурном пазу, и соединенными подпружиненными наружу центраторами и подпружиненными вовнутрь шлипсами, выполненными с возможностью взаимодействия внутренними скосами с конусной частью нижней опоры при нахождении штифта в длинном продольном участке фигурного паза - рабочее положение, при этом расположенный выше основного дополнительный пакер выполнен из верхнего упора с цилиндрической втулкой, нижнего упора и дополнительной эластичной манжеты, установленной на цилиндрической втулке между упорами, который телескопически установлен с возможностью осевого перемещения вниз в нижний упор, причем нижний упор жестко соединен с верхней частью ствола, а верхний упор снабжен якорем и соединен для спуска в скважину с колонной труб, при этом бросовый шар выполнен в виде фиксируемого запорного органа, а втулка с седлом выполнена в виде полого цилиндра, а верхний упор изготовлен сборным, состоящим из якоря, опорного корпуса с внутренней цилиндрической выборкой, взаимодействующего с дополнительной эластичной манжетой, и цилиндрической втулки, жестко соединенной с колонной труб через технологический патрубок с радиальными каналами и вставленной в опорный корпус верхнего упора с возможностью ограниченного наружным выступом, размещенным в цилиндрической выборке, перемещения вниз, при этом якорь выполнен сборным в виде секторов конуса с внутренней выборкой, соединенным с опорным корпусом с возможностью радиального перемещения, и полый корпус, выполненный поджатым вверх с возможностью ограниченного осевого перемещения вниз относительно цилиндрической втулки, с подпружиненными вовнутрь плашками, выполненными с возможностью радиального перемещения относительно полого корпуса якоря и взаимодействия изнутри с секторами конуса, поджатыми вовнутрь, при этом на наружной поверхности цилиндрической втулки выполнены кольцевая выборка под пружинное кольцо и расположенные выше верхний и нижний кольцевые выступы с коническими фасками, верхний из которых взаимодействует с плашками, а нижний расположен во внутренних выборках секторов конуса, причем на внутренней поверхности опорного корпуса между цилиндрической выборкой и конусными секторами выполнено кольцевое сужение, которое расположено ниже кольцевой выборки цилиндрической втулки с возможностью взаимодействия с пружинным кольцом, оснащенное верхней и нижней фасками, нижняя из которых допускает проход пружинного кольца через кольцевое сужение опорного корпуса вниз только после запакеровки эластичных манжет в скважине, а верхняя - вверх перед запакеровкой с допустимым усилием, при этом радиальные каналы технологического патрубка перекрыты стаканом, выполненным с возможностью ограниченного перемещения вниз с открытием радиальных каналов, зафиксированным разрушаемым винтом и оснащенным под дополнительный фиксируемый запорный орган технологическим седлом, проходной диаметр которого больше диаметра фиксируемого запорного органа для седла втулки.

Недостатками данного устройства являются:

- во-первых, ограниченные функциональные возможности устройства в виду невозможности обработки пластов в открытом стволе горизонтальной скважины (невозможно осуществить посадку пакеров устройства и их герметизацию в открытом стволе горизонтальной скважины из-за несовершенства основного и дополнительного пакеров);

- во-вторых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;

- в-третьих, низкая надежность работы основного и дополнительного пакера, связанная с высокой вероятностью их негерметичной механической посадкой в скважине с обсаженным стволом при недостаточном весе колонны, особенно при обработке пластов в горизонтальных или вертикальных скважинах на небольших глубинах (до 1000 м);

- в-четвертых, высокая себестоимость изготовления, связанная с большим количеством технологических сложных в изготовлении деталей: фигурный паз, шлипсы, плашки, якорь и т.д.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для обработки пластов в скважине (патент RU №2421600, МПК E21B 33/12, опубл. в бюл. №17 от 20.06.2011 г.), содержащее основной и дополнительный пакеры, соединенные полым стволом с радиальными каналами и разнесенные по высоте, превышающей толщину пласта, глухую перегородку, внутреннюю цилиндрическую выборку, причем основной пакер выполнен из эластичной манжеты, установленной между верхней опорой и нижней конусной опорой, и проходного корпуса, жестко соединенного при помощи верхней опоры с нижней частью ствола и оснащенного ниже нижней опоры на наружной поверхности фигурным пазом с коротким и длинным продольным участками, соединенными фигурным участком, а на проходном корпусе с возможностью осевого перемещения установлена обойма со штифтом, размещенным в фигурном пазе, и соединенными подпружиненными наружу центраторами и подпружиненными вовнутрь шлипсами, выполненными с возможностью взаимодействия внутренними скосами с конусной частью нижней опоры при нахождении штифта в длинном продольном участке фигурного паза - рабочее положение, при этом расположенный выше основного дополнительный пакер выполнен из верхнего упора с цилиндрической втулкой, нижнего упора и дополнительной эластичной манжеты, установленной на цилиндрической втулке между упорами, который телескопически установлен с возможностью осевого перемещения вниз в нижний упор, причем нижний упор жестко соединен с верхней частью ствола, а верхний упор снабжен якорем и соединен для спуска в скважину с колонной труб, при этом длина ствола подобрана такой длины, чтобы перекрыть с двух сторон наибольший из пластов скважины, глухая перегородка установлена в проходном корпусе основного пакера или в стволе ниже радиальных каналов, а верхний упор изготовлен сборным, состоящим из якоря, опорного корпуса с внутренней цилиндрической выборкой, взаимодействующего с дополнительной эластичной манжетой, и цилиндрической втулкой, жестко соединенной с колонной труб и вставленной в опорный корпус верхнего упора с возможностью ограниченного наружным выступом, размещенным в цилиндрической выборке, перемещения вниз, при этом якорь выполнен сборным в виде секторов конуса с внутренней выборкой, соединенным с опорным корпусом с возможностью радиального перемещения, и полый корпус, выполненный поджатым вверх с возможностью ограниченного осевого перемещения вниз относительно цилиндрической втулки, с подпружиненными вовнутрь плашками, выполненными с возможностью радиального перемещения относительно полого корпуса якоря и взаимодействия изнутри с секторами конуса, поджатыми вовнутрь, при этом на наружной поверхности цилиндрической втулки выполнены кольцевая выборка под пружинное кольцо и расположенные выше верхний и нижний кольцевые выступы с коническими фасками, верхний из которых взаимодействует с плашками, а нижний расположен во внутренних выборках секторов конуса, причем на внутренней поверхности опорного корпуса между цилиндрической выборкой и конусными секторами выполнено кольцевое сужение, которое расположено ниже кольцевой выборки цилиндрической втулки с возможностью взаимодействия с пружинным кольцом, оснащенное верхней и нижней фасками, нижняя из которых допускает проход пружинного кольца через кольцевое сужение опорного корпуса вниз только после запакеровки эластичных манжет в скважине, а верхняя - вверх перед с допустимым усилием.

Недостатками данного устройства являются:

- во-первых, ограниченные функциональные возможности работы устройства в виду невозможности обработки пластов в открытом стволе горизонтальной скважины (невозможно осуществить посадку пакеров устройства и их герметизацию в открытом стволе горизонтальной скважины из-за несовершенства основного и дополнительного пакеров);

- во-вторых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;

- в-третьих, низкая эффективность работы основного и дополнительного пакера, связанная с высокой вероятностью их негерметичной запакеровки в горизонтальной скважине даже с обсаженным стволом при недостаточном весе колонны;

- в-четвертых, высокая себестоимость изготовления, связанная с большим количеством технологических сложных в изготовлении деталей: фигурный паз, шлипсы, плашки, якорь и т.д.

Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей работы устройства за счет возможности его работы в горизонтальной скважине с открытым стволом, а также повышение эффективности работы устройства в скважинах с обсаженным стволом за счет повышения качества герметизации, а также упрощение конструкции и снижение себестоимости изготовления устройства.

Поставленная задача решается устройством для обработки пласта в горизонтальной скважине, содержащим основной пакер с манжетой и проходным корпусом, дополнительный пакер с дополнительной манжетой и цилиндрической втулкой, причем проходной корпус основного пакера и цилиндрическая втулка дополнительного пакера соединены между собой полым стволом с радиальными каналами, разнесенными по высоте, превышающей толщину пласта, при этом длина полого ствола позволяет перекрывать обрабатываемый пласт в горизонтальной скважине основным и дополнительным пакерами, полый корпус.

Новым является то, что манжета основного пакера и дополнительная манжета дополнительного пакера выполнены в виде нижнего и верхнего надувных резиновых элементов с соответствующими внутренними полостями, гидравлически соединенными между собой трубкой, при этом сверху в цилиндрическую втулку дополнительного пакера телескопически вставлена полая втулка, оснащенная радиальным отверстием, имеющим в исходном положении возможность гидравлического сообщения с внутренней полостью верхнего надувного резинового элемента дополнительного пакера посредством кольцевой выборки и гидравлического канала, выполненных в верхней части цилиндрической втулки дополнительного пакера, причем полая втулка подпружинена вверх относительно цилиндрической втулки дополнительного пакера, а снизу полая втулка оснащена седлом, зафиксированным разрушаемым элементом, на котором размещен шар, при этом сверху на полую втулку телескопически установлен полый корпус, зафиксированный в исходном положении относительно полой втулки срезным элементом, а в рабочем положении полая втулка имеет возможность ограниченного осевого перемещения вниз относительно полого корпуса и цилиндрической втулки дополнительного пакера, сжатия пружины, фиксации полой втулки относительно цилиндрической втулки, герметичного отсечения радиального отверстия полой втулки внутренней поверхностью цилиндрической втулки дополнительного пакера и срезанием разрушаемого элемента седла с перемещением седла сверху вниз до упора во внутренний уступ, выполненный на нижнем конце проходного корпуса основного пакера и перетоком жидкости сверху вниз через радиальные отверстия полого ствола в обрабатываемый пласт.

На фиг.1 схематично изображено предлагаемое устройство в исходном положении.

На фиг.2 схематично изображено предлагаемое устройство в рабочем положении.

Устройство для обработки пласта (на фиг.1 и 2 не показано) в горизонтальной скважине 1 (фиг.1) содержит основной пакер 2 с манжетой 3 и проходным корпусом 4, дополнительный пакер 5 с дополнительной манжетой 6 и цилиндрической втулкой 7.

Проходной корпус 4 и цилиндрическая втулка 7 соединены между собой полым стволом 8 с радиальными каналами 9, разнесенными по высоте, превышающей толщину пласта.

Длина - L полого ствола 8 позволяет перекрывать основным 2 и дополнительным 5 пакерами с двух сторон пласт горизонтальной скважины 1.

Манжета 3 основного пакера 2 и дополнительная манжета 6 дополнительного пакера 5 выполнены, соответственно, в виде верхнего и нижнего надувных резиновых элементов с соответствующими внутренними полостями 10 и 11. Внутренняя полость 10 нижнего надувного резинового элемента 3 основного пакера 2 и внутренняя полость 11 верхнего надувного резинового элемента 6 дополнительного пакера 5 гидравлически соединены между собой трубкой 12. Трубка 12 выполнена металлической, например из латуни.

Сверху в цилиндрическую втулку 7 дополнительного пакера 5 вставлена полая втулка 13, оснащенная радиальным отверстием 14, имеющим в исходном положении возможность гидравлического сообщения с внутренней полостью 11 верхнего надувного резинового элемента 6 дополнительного пакера 5 посредством кольцевой выборки 15 и гидравлического канала 16, выполненных в верхней части цилиндрической втулки 7 дополнительного пакера 5.

Проходные сечения радиального отверстия 14, гидравлического канала 16 и трубки 12 обеспечивают раздувание нижнего надувного резинового элемента 3 основного пакера 2 и верхнего надувного резинового элемента 6 дополнительного пакера 5 и герметичного их прижатия к внутренним стенкам скважины 1.

Полая втулка 13 подпружинена вверх пружиной 17 относительно цилиндрической втулки 7 дополнительного пакера 5.

Снизу полая втулка 13 оснащена седлом 18, зафиксированным разрушаемым элементом 19, на котором размещен сбрасываемый с устья шар 20.

Сверху на полую втулку 13 телескопически установлен полый корпус 21 в исходном положении, зафиксированный в исходном положении относительно полой втулки 21 срезным элементом 22.

В рабочем положении полая втулка 13 (см. фиг.2) имеет возможность ограниченного осевого перемещения вниз относительно полого корпуса 21 и цилиндрической втулки 7 дополнительного пакера 5, сжатия пружины 17, фиксации полой втулки 13 относительно цилиндрической втулки 7 и герметичного отсечения радиального отверстия 14 полой втулки 13 внутренней поверхностью 23 цилиндрической втулки 7 дополнительного пакера 5 и срезанием разрушаемого элемента 19 седла 18 с перемещением седла 18 сверху вниз до упора во внутренний уступ 24, выполненный на нижнем конце проходного корпуса 4 основного пакера 2 и перетоком жидкости сверху вниз через радиальные отверстия 9 полого ствола 8 в обрабатываемый пласт (на фиг.1 и 2 не показано).

С целью исключения «поршневания» при перемещении полой втулки 13 (см. фиг.1 и 2) вниз относительно цилиндрической втулки 7 (см. фиг.1) дополнительного пакера 5 в верхней части цилиндрической втулки 7 выполнено сквозное отверстие 25, сообщающее внутреннее пространство 26 цилиндрической втулки 7 с межколонным пространством 27 горизонтальной скважины 1.

Например, для фиксации полой втулки 13 относительно цилиндрической втулки 7 последняя оснащена внутренней кольцевой выборкой 28, в которой размещено разрезное пружинное кольцо 29, например, треугольного сечения, а полая втулка 13 оснащена наружной кольцевой проточкой 30, в которых фиксируется разрезное пружинное кольцо 29 в рабочем положении.

Несанкционированные перетоки жидкости в процессе работы устройства исключаются уплотнительными кольцами 31.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Перед спуском устройства в горизонтальную скважину длину - L полого ствола 8 (см. фиг.1 и 2) подбирают такой длины, например 6 м, чтобы герметично перекрыть с двух сторон пласт в горизонтальной скважины, например пласт высотой 4 м, подлежащий обработке.

Устройство в исходном положении, как показано на фигуре 1 на колонне труб 32, например колонне насосно-компрессорных труб (НКТ), спускают в горизонтальную скважину к пласту, подлежащему обработке, и устанавливают таким образом, чтобы верхняя часть устройства, то есть дополнительный пакер 5, и нижняя часть устройства, то есть основной пакер 2, находились соответственно выше и ниже обрабатываемого пласта (на фиг.1, 2 не показано), который необходимо обработать.

Далее производят запакеровку основного пакера 2 (см. фиг.1) и дополнительного пакера 5 на внутренней стенке (открытом стволе) горизонтальной скважины 1.

Для этого на устье скважины 1 колонну труб 32 обвязывают с насосным агрегатом (на фиг.1 и 2 не показано), например цементировочным агрегатом ЦА-320, и под давлением производят закачку технологической жидкости, например пресной воды, плотностью 1000 кг/м3 в колонну труб 32 (см фиг.1).

Технологическая жидкость по колонны труб 32 под давлением через внутренние пространства полого корпуса 21 и цилиндрической втулки 7 дополнительного пакера 5 сквозь радиальное отверстие 14 и кольцевую выборку 15 через гидравлический канал 16 цилиндрической втулки 7 дополнительного пакера 5 поступает во внутреннюю полость 11 верхнего надувного резинового элемента 6 дополнительного пакера 5, а оттуда через трубку 12 технологическая жидкость поступает во внутреннюю полость 10 нижнего надувного резинового элемента 3 основного пакера 2, при этом шар 20 герметично сидит на седле 18 полой втулки 13, что исключает переток жидкости под полую втулку 13.

Верхний надувной резиновый элемент 6 дополнительного пакера 5 и нижний надувной резиновый элемент 3 основного пакера 2 начинают раздуваться и расширяться радиально. Таким образом, начинается запакеровка основного пакера 1 и дополнительного пакера 5 в горизонтальной скважине 1.

Продолжают закачивать технологическую жидкость, при этом верхний надувной резиновый элемент 6 дополнительного пакера 5 и нижний надувной резиновый элемент 3 основного пакера 2 герметично прижимаются к внутренним стенкам скважины 1 (см. фиг.2). В предлагаемом устройстве, в отличие от прототипа, осуществляется гидравлическая посадка в скважине 1 основного 2 и дополнительного 5 пакеров, что в горизонтальной скважине исключает зависимость герметичности посадки от веса труб, в связи с чем повышается надежность работы устройства. Также вследствие отсутствия разгрузки колонны труб 32 на устройство исключается сползание устройства с заданного интервала посадки основного 2 и дополнительного 5 пакеров, в связи с чем повышается эффективность работы устройства.

При достижении в колонне труб 32 (см. фиг.2) давления, например 6,0 МПа, происходит разрушение срезного элемента 22. После чего полая втулка 13 перемещается ограниченно вниз относительно полого корпуса 21 (на длину - a, например равную 0,5 м) и цилиндрической втулки 7 дополнительного пакера 5(на длину - b=a), сжимает пружину 17, при этом происходит фиксация полой втулки 13 относительно цилиндрической втулки 7 за счет того, что разрезное пружинное кольцо 29, находящееся во внутренней кольцевой выборке 28 цилиндрической втулки 7, фиксируется в наружной кольцевой проточке 30 в полой втулке 13.

В результате радиальное отверстие 14 полой втулки 13 герметично отсекается внутренней поверхностью 23 цилиндрической втулки 7 дополнительного пакера 5.

Продолжают повышать давление в колонне труб 32, и при достижении давления, например 9,0 МПа, происходит срезание разрушаемого элемента 19 седло 18, при этом седла 18 перемещается сверху вниз до упора во внутренний уступ 24, выполненный на нижнем конце проходного корпуса 4 основного пакера 2. В результате жидкость по колонне труб 32 и внутреннее пространство устройства перетекает сверху вниз через радиальные отверстия 9 полого ствола 8 в обрабатываемый пласт.

Процесс запакеровки основного 2 и дополнительного 5 пакеров на внутренней стенке скважины окончен. Далее начинают обработку пласта. Для этого производят замену технологической жидкости на реагент, например соляную кислоту, которую с помощью насосного агрегата, расположенного на устье скважины 1 по колонне труб 32 (см. фиг.2), через внутренние пространства полого корпуса 21, полой втулки 13, внутреннее пространство 26 цилиндрической втулки 7 и далее через ряды радиальных каналов 9 полого ствола 8 закачивают жидкость (реагент) в обрабатываемый пласт под давлением приемистости обрабатываемого пласта, например 15,0 МПа. Во внутренней полости 10 нижнего надувного резинового элемента 3 основного пакера 2 и во внутренней полости 11 верхнего надувного резинового элемента 6 дополнительного пакера 5 сохраняется давление 6,0 МПа, вследствие чего основной 2 и дополнительный 5 пакера остаются в запакерованном состоянии.

По окончании закачки заданного объема реагента давление закачки сбрасывают до нуля и производят распакеровку основного 2 и дополнительного 5 пакеров.

Для этого с устья скважины производят натяжение колонны труб 32 вверх, например на 6×104 Н, и выход разрезного пружинного кольца 29, находящегося во внутренней кольцевой выборке 28 цилиндрической втулки 7 из наружной кольцевой проточки 30 полой втулки 13.

Далее полая втулка 13 под действием возвратной силы пружины 27 возвращается в исходное положение (см. фиг.1), радиальное отверстие 14 полой втулки 13 открывается и давление во внутренних полостях 10 и 11, соответственно нижнего надувного резинового элемента 3 основного пакера 2 и верхнего надувного резинового элемента 6 дополнительного пакера 5, стравливается.

В результате нижний надувной резиновый элемент 3 основного пакера 2 и верхний надувной резиновый элемент 6 дополнительного пакера 5 радиально сжимаются внутрь и отходят от внутренних стенок горизонтальной скважины 1. Далее устройство извлекают из горизонтальной скважины на устье.

Предлагаемое устройство имеет высокую надежность в работе за счет гидравлической посадки основного и дополнительного пакеров в скважине и полностью исключает вероятность негерметичной посадки пакеров, связанную с недостаточным весом колонны труб в горизонтальной скважине. Кроме того, повышается эффективность работы устройства за счет повышения качества герметизации путем применения надувных резиновых элементов в открытом стволе горизонтальной скважине.

Предлагаемое устройство имеет простую конструкцию и низкую себестоимость изготовления вследствие уменьшения количества узлов и деталей, а также упрощения технологии изготовления за счет исключения из конструкции устройства технологически сложных в изготовлении деталей.

Устройство для обработки пласта в горизонтальной скважине, содержащее основной пакер с манжетой и проходным корпусом, дополнительный пакер с дополнительной манжетой и цилиндрической втулкой, причем проходной корпус основного пакера и цилиндрическая втулка дополнительного пакера соединены между собой полым стволом с радиальными каналами, разнесенными по высоте, превышающей толщину пласта, при этом длина полого ствола позволяет перекрывать обрабатываемый пласт в горизонтальной скважине основным и дополнительным пакерами, полый корпус, отличающееся тем, что манжета основного пакера и дополнительная манжета дополнительного пакера выполнены в виде нижнего и верхнего надувных резиновых элементов с соответствующими внутренними полостями, гидравлически соединенными между собой трубкой, при этом сверху в цилиндрическую втулку дополнительного пакера телескопически вставлена полая втулка, оснащенная радиальным отверстием, имеющим в исходном положении возможность гидравлического сообщения с внутренней полостью верхнего надувного резинового элемента дополнительного пакера посредством кольцевой выборки и гидравлического канала, выполненных в верхней части цилиндрической втулки дополнительного пакера, причем полая втулка подпружинена вверх относительно цилиндрической втулки дополнительного пакера, а снизу полая втулка оснащена седлом, зафиксированным разрушаемым элементом, на котором размещен шар, при этом сверху на полую втулку телескопически установлен полый корпус, зафиксированный в исходном положении относительно полой втулки срезным элементом, а в рабочем положении полая втулка имеет возможность ограниченного осевого перемещения вниз относительно полого корпуса и цилиндрической втулки дополнительного пакера, сжатия пружины, фиксации относительно цилиндрической втулки, с герметичным отсечением радиального отверстия полой втулки внутренней поверхностью цилиндрической втулки дополнительного пакера и срезания разрушаемого элемента седла с перемещением седла сверху вниз до упора во внутренний уступ, выполненный на нижнем конце проходного корпуса основного пакера с перетоком жидкости сверху вниз через радиальные отверстия полого ствола в обрабатываемый пласт.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для эксплуатации нагнетательной скважины с многопакерной компоновкой. Способ включает спуск в скважину компоновки, посадку пакеров и их испытание на герметичность, закачку рабочего агента одновременно-раздельно в продуктивные пласты.

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтедобывающей промышленности, и может быть использовано в инерционных механических пакерах нефтяных и газовых скважин.

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтедобывающей промышленности, и может быть использовано для разобщения полостей скважин пакерами с кабельным вводом для подключения электроприводных насосов.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при освоении и эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Пакер механический содержит верхний и нижний стволы.

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтедобывающей промышленности, и может быть использовано для разобщения полостей скважин пакерами с радиальным расширением под действием осевого давления при эксплуатации скважин с применением электропогружных насосов.

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.

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтедобывающей промышленности, и может быть использовано для эксплуатации нефтяных скважин. Двуякорный механический пакер содержит шпиндель, установленные на нем верхний и нижний якоря со стопорными плашками и разжимающими их конусами, муфту, в которой выполнена расточка, и соединенную с конусом верхнего якоря, временно закрепленным на шпинделе срезными штифтами, и соединенную с конусом нижнего якоря нижнюю гайку.

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтедобывающей промышленности, и может быть использовано для разобщения полостей скважин пакерами с радиальным расширением под действием осевого давления при эксплуатации скважин с применением электропогружных насосов.

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтедобывающей промышленности, и может быть использовано для эксплуатации нефтяных скважин. Пакер гидравлический содержит ствол, соединенный с муфтой, кольцевое уплотнение, цилиндр, соединенный с одного торца посредством манжеты с заглушкой, и с противоположного торца - с нажимным тарельчатым упором кольцевого уплотнения, круговую жидкостную камеру.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для добычи пластового флюида электроприводным насосом. Двухпакерная насосная установка включает колонну труб меньшего диаметра, размещенную концентрично или эксцентрично в колонне труб большего диаметра.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для испытания пакера, имеющего в конструкции резиновый надувной элемент, устанавливаемый в скважине. Стенд для испытания надувного элемента пакера содержит имитаторы обсадной и лифтовой колонн с размещенным между ними пакером, гидроцилиндр для создания осевой нагрузки и разгрузки на пакер, насосную установку для создания давления и имитации скважинного давления, плиту, соединенную с имитатором обсадной колонны и зафиксированную к фундаменту с помощью анкерных болтов. Пакер выполнен в виде резинового надувного элемента с внутренней кольцевой полостью и полым штоком, оснащенным рядом радиальных отверстий, сообщающихся с внутренней полостью резинового надувного элемента пакера. Полый шток оснащен двумя центраторами и заглушен с одной стороны, а с другой стороны полый шток через имитатор лифтовой колонны и первый тройник с отводом жестко соединен с гидроцилиндром для создания осевой нагрузки и разгрузки на резиновый надувной элемент пакера. Плита установлена горизонтально, а имитатор обсадной колонны со стороны заглушенного полого штока через переводник с кольцом и второй тройник с отводом и фиксатор соединен с плитой. Отводы обоих тройников оснащены отсекателями с манометрами и обвязаны с насосной установкой для создания давления во внутренней полости резинового надувного элемента и имитации скважинного давления в имитаторе обсадной колонны под резиновым надувным элементом. Предлагаемый стенд позволяет повысить надежность работы и расширить функциональные возможности. 1 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к разработке и эксплуатации нефтяных пластов с зонами различной проницаемости, в том числе в горизонтальных многозабойных скважинах и боковых стволах, в частности, с применением технологии одновременно-раздельной эксплуатации. Устройство для разобщения открытого ствола скважины на отдельные участки включает продольно-гофрированные трубы с герметизирующими элементами, верхний и нижний цилиндрические участки труб, верхний из которых снабжен уплотненным поршнем с фиксатором. Нижний цилиндрический участок снизу снабжен нерасширяемой втулкой, во внутреннюю полость которой герметично при помощи уплотнений вставлен с возможностью перемещения ниппель, оснащенный клапаном и соединенный сверху тягой с поршнем. Продольно-гофрированные трубы выполнены шестилучевыми с возможностью расширения до рабочего размера внутренним давлением. Герметизирующие элементы выполнены в виде замкнутых элементов, заполняющих углубления между лучами трубы и установлены последовательно. Между нижним цилиндрическим участком и нерасширяемой втулкой выполнено технологическое кольцевое расширение. Уплотнения ниппеля выполнены в виде самоуплотняющегося раздуваемого эластичного элемента. Выше эластичного элемента расположен расширяющийся вверх конус с наружными подпружиненными вверх плашками, имеющими возможность взаимодействия в транспортном положении с технологическим кольцевым расширением и ограниченного продольного перемещения относительно конуса. Наименьший диаметр плашек выполнен меньше внутренних суженных участков устройства. Выше конуса установлена муфта, выполненная с возможностью взаимодействия с лучами нижней трубы устройства снизу изнутри в транспортном положении. Торец верхнего цилиндрического участка устройства снабжен продольными пазами, а уплотненный поршень - выступами под продольные пазы. Устройство обеспечивает герметичность перекрытия заколонного пространства за одну спуско-подъемную операцию. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для разобщения полостей скважин пакерами с радиальным расширением под действием осевого давления. С целью повышения герметичности установки пакера в скважине пакер опорно-механический содержит ствол, телескопически соединенный посредством манжет с опорным ниппелем с возможностью их осевого перемещения между собой. Ствол оснащен кольцевым уплотнением, присоединительной муфтой, регулировочной гайкой с верхним нажимным кольцевым упором, установленной на муфте с возможностью регулирования положения кольцевого уплотнения на стволе между упорами на регулировочной гайке и на втулке, соединенной с опорным ниппелем. Во втулке выполнена ступенчатая поверхность, упирающаяся уступом ступени в буртик на стволе. На буртике выполнена канавка, взаимодействующая со срезными штифтами, установленными во втулке. На стволе выполнены треугольные насечки, взаимодействующие с цангой, внутри которой выполнены ответные треугольные насечки и наружный конус. Цанга расположена в полости втулки с упором в торец опорного ниппеля и удерживается от осевых перемещений стопорным кольцом с внутренним конусом, взаимодействующим с наружным конусом цанги для фиксации кольцевого уплотнения в сжатом состоянии, с возможностью перемещения вдоль ствола на длину, большую величине сжатия кольцевого уплотнения с радиальным расширением до герметичного разобщения полости скважины. Стопорное кольцо выполнено с канавкой под дополнительные срезные штифты, установленные во втулке. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к системам кольцевой перемычки, предназначенной для расширения в кольцеобразном пространстве между трубной конструкцией скважины и внутренней стенкой ствола скважины. Кольцевая перемычка содержит трубный участок для установки в качестве участка трубной конструкции скважины, разжимную муфту, охватывающую трубный участок и имеющую внутреннюю поверхность, обращенную к трубному участку, причем каждый конец разжимной муфты соединен с соединительным участком, соединенным с трубным участком, а также промежуток между внутренней поверхностью муфты и трубным участком и элемент, соединенный с муфтой. При этом указанный элемент имеет первый участок и второй участок, которые расположены вблизи указанной внутренней поверхности, причем первый участок элемента прикреплен к указанной внутренней поверхности. Причем второй участок выдается в указанный промежуток из первого участка. Изобретение обеспечивает повышение сопротивления разрушению разжимной муфты. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 27 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для разобщения пластов в горизонтальной скважине при раздельной закачке в них различных реагентов. Устройство для обработки пластов в горизонтальной скважине содержит пакер, включающий проходной в осевом направлении корпус с фигурным пазом на наружной поверхности, обойму со штифтом и шлипсами, причем штифт установлен в фигурный паз и имеет возможность перемещения по траектории фигурного паза, и эластичную манжету, расположенную между верхней и нижней опорами. Верхняя опора корпуса пакера жестко соединена с разобщителем. Разобщитель включает ствол с радиальными отверстиями, с верхней и нижней резьбами и золотник, расположенный внутри ствола и соединенный с ним срезным элементом. Золотник снабжен осевым центральным отверстием и посадочным седлом для бросового элемента, сбрасываемого вовнутрь устройства перед обработкой пласта, находящегося выше пакера. Нижнее кольцо выполнено в виде крышки, навернутой на нижнюю резьбу ствола разобщителя. Снизу крышка снабжена наружной резьбой для соединения с корпусом проходного пакера, а по центру крышка снабжена жестко закрепленным на ней стержнем, направленным в сторону золотника, а также осевыми отверстиями по окружности. Пропускная способность этих отверстий больше пропускной способности центрального отверстия золотника, а стержень имеет возможность герметичного взаимодействия с осевым центральным отверстием золотника после посадки бросового элемента на седло золотника и осевого перемещения золотника относительно ствола разобщителя. Эластичная манжета выполнена в виде двух уплотнительных резиновых элементов, разделенных между собой металлической шайбой. Верхняя и нижняя опоры выполнены в виде тарелок с возможностью предотвращения затекания уплотнительных резиновых элементов за их пределы при посадке пакера. Верхняя и нижняя опоры оснащены усеченными конусами, нанизываемыми при посадке пакера на уплотнительные элементы эластичной манжеты. Усеченный конус верхней опоры направлен вершиной вниз, а усеченный конус нижней опоры направлен вершиной вверх. Ствол разобщителя оснащен двумя внутренними кольцевыми проточками, оснащенными разрезными пружинными стопорными кольцами, имеющими возможность фиксации золотника за его верхний торец после осевого перемещения золотника относительно ствола разобщителя. Бросовый элемент выполнен в виде штока, оснащенного снизу полусферой, выше которой на штоке жестко установлен центратор, выполненный разрезным из армированной резины, а выше центратора на штоке жестко установлено сплошное уплотнительное резиновое кольцо. Предлагаемое устройство для обработки пластов в горизонтальной скважине позволяет исключить негерметичную посадку пакера устройства в горизонтальном стволе скважины или потерю герметичности пакера в процессе работы устройства, а также расширить функциональные возможности работы устройства и повысить надежность его работы. 6 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.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для гидроразрыва горной породы. Устройство состоит из корпуса с каналом, установленных на нем упругих уплотнительных элементов, между которыми размещена поршневая пара с уплотнительными кольцами, и стопорящей гайки. Рабочая камера поршневой пары сообщена с каналом корпуса, а в ее цилиндре выполнено радиальное отверстие с возможностью сообщения с рабочей камерой поршневой пары при пакеровании скважины упругими уплотнительными элементами и дополнительного сжатия упругих уплотнительных элементов при давлении гидроразрыва с самозапиранием изолированного участка скважины. Упругие уплотнительные элементы выполнены из мягкого материала и армированы жесткими элементами с различными упругими свойствами с возможностью равномерного радиального расширения этих уплотнительных элементов по всей их длине. Технический результат заключается в повышении герметизирующей способности устройства и упругих свойств упругих уплотнительных элементов. 2 ил.

Изобретение относится к мостовой пробке для размещения в скважине, ограниченной обсадной колонной. Мостовая пробка включает в себя компонент целостности для поддержания якорной целостности или структурной целостности в скважине во время создающего давления использования в ее верхней части, причем упомянутый компонент выполнен с возможностью по существу растворения в скважине и из материала, содержащего химически активный металл, выбранный из группы, состоящей из алюминия, кальция и магния, и легирующий элемент. Изобретение позволяет облегчить процесс разбуривания мостовой пробки. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Предназначено для разобщения ствола обсадной колонны скважины между погружным насосом и оборудованием для сепарирования добываемой жидкости от механических примесей. Пакер-разобщитель механический включает в себя составной шток с концами под резьбу, установленный на штоке узел герметизации, который включает неподвижно зафиксированный цилиндрический упор с наружным конусным участком, направляющую гильзу, внутренний конусный участок которой имеет размеры, сопрягаемые с размерами наружного конусного участка цилиндрического упора, и расположенный между ними уплотнитель, а также установленную с возможностью осевого вращения и зафиксированную от продольного перемещения относительно штока втулку, палец которой размещен в фигурном пазу штока, и тормозную часть. При этом уплотнитель располагается на штоке внутри кожуха, зафиксированного в направляющей гильзе четырьмя штифтами, с помощью которых кожух имеет возможность продольного перемещения в пазах направляющей гильзы. Изобретение обеспечивает повышение удобства обслуживания пакера благодаря отсутствию необходимости привлечения дополнительного наземного оборудования. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство для герметизации ствола скважины содержит узел скважинного фильтра, имеющий верхний конец и сегмент неперфорированной несущей трубы рядом с верхним концом, съемный элемент, механический пакер и перепускной инструмент и набухающий пакер. Съемный элемент расположен на верхнем конце неперфорированной несущей трубы. Перепускной инструмент расположен над съемным элементом. Набухающий пакер образован из набухающего материала, прикрепленного к внешней стороне неперфорированной несущей трубы, и имеет первый диаметр и второй диаметр, больший, чем первый. Устройство выполнено с возможностью использования гравийной набивки скважины посредством установки и последующего удаления механического пакера, закачивания гравийной пульпы через перепускной инструмент в кольцевое пространство между узлом скважинного фильтра и стенкой ствола скважины, и герметизации кольцевого пространства набухающим пакером. Удаление механического пакера и перепускного инструмента происходит при помощи отсоединения съемного элемента. Изобретение обеспечивает усовершенствование конструкции устройства, не требующей дополнительных скважинных спускоподъемных операций. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх