Устройство для обработки пластов в горизонтальной скважине



Устройство для обработки пластов в горизонтальной скважине
Устройство для обработки пластов в горизонтальной скважине
Устройство для обработки пластов в горизонтальной скважине
Устройство для обработки пластов в горизонтальной скважине

 


Владельцы патента RU 2570160:

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

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для разобщения пластов в горизонтальной скважине при раздельной закачке в них различных реагентов. Технический результат заключается в исключении негерметичной посадки пакера устройства в горизонтальном стволе скважины или потери герметичности пакера в процессе работы устройства, а также в расширении функциональных возможностей работы устройства и повышении надежности его работы. Устройство для обработки пластов в горизонтальной скважине содержит пакер, включающий проходной в осевом направлении корпус с эластичной манжетой, сверху корпус пакера жестко соединен с разобщителем, включающим ствол с радиальными отверстиями с верхней и нижней резьбами, золотник, расположенный внутри ствола и соединенный с ним срезным элементом, и стержень, золотник снабжен посадочным седлом для бросового элемента, сбрасываемого вовнутрь устройства перед обработкой пласта, находящегося выше пакера, нижнее кольцо, выполненное в виде крышки, навернутой на нижнюю резьбу ствола разобщителя, причем снизу крышка снабжена наружной резьбой для соединения с корпусом проходного пакера. На проходном корпусе пакера выполнены зубчатые насечки, а ниже на проходном корпусе выполнены сквозные пазы, причем на наружной поверхности проходного корпуса установлен толкатель, оснащенный стопорным кольцом выше зубчатых насечек проходного корпуса, при этом толкатель посредством срезных винтов, установленных в сквозные пазы проходного корпуса, соединен с подвижным седлом, установленным внутри проходного корпуса, при этом подвижное седло оснащено обратным клапаном, пропускающим снизу вверх, причем толкатель имеет возможность осевого воздействия на эластичную манжету, выполненную сборной из чередующихся резиновых и металлических колец с осевым сжатием и радиальным расширением наружу резиновых колец эластичной манжеты пакера, при этом при осевом перемещении вниз толкателя совместно с подвижным седлом относительно проходного корпуса толкатель имеет возможность фиксации стопорным кольцом в зубчатых насечках проходного корпуса с разрушением срезных винтов подвижного седла, причем нижнее металлическое кольцо зафиксировано к проходному корпусу срезным элементом. Золотник снизу снабжен жестко закрепленным к нему стержнем, а также осевыми отверстиями по окружности, причем крышка снабжена осевым центральным отверстием, имеющим возможность герметичного взаимодействия со стержнем золотника, при этом бросовый элемент выполнен в виде продавочной пробки, причем ствол разобщителя оснащен двумя внутренними кольцевыми проточками, оснащенными разрезными пружинными стопорными кольцами, имеющими возможность фиксации продавочной пробки за ее верхний торец после осевого перемещения золотника относительно ствола разобщителя. 4 ил.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для разобщения пластов в горизонтальной скважине при раздельной закачке в них различных реагентов.

Известно устройство для обработки пластов в скважине (патент RU №2282017, МПК Е21В 33/12, опубл. в бюл. №23 от 20.08.2006 г.), содержащее пакер, включающий проходной корпус и эластичную манжету, разобщитель, включающий ствол с радиальными каналами и внутренней цилиндрической выборкой, золотник с двумя рядами радиальных каналов, разделенных поперечной глухой перегородкой и вставленный в ствол, установленную внутри золотника втулку с посадочным седлом для шара, сбрасываемого внутрь устройства перед пласта, находящегося выше пакера, при этом верхний ряд радиальных каналов золотника находится напротив радиальных каналов ствола, а ствол, золотник и втулка соединены между собой дифференциальными срезными элементами, причем перед пласта, находящегося выше пакера верхние и нижние ряды радиальных каналов золотника сообщаются между собой посредством внутренней цилиндрической выборки ствола, гидравлически соединяя внутреннее пространство насосно-компрессорных труб с внутренним пространством корпуса пакера, при этом устройство выше разобщителя на расстоянии от пакера, превышающем толщину верхнего пласта, снабжено дополнительным пакером, состоящим из цилиндра сверху и дополнительной эластичной манжеты, установленной на соединенном с разобщителем посредством муфты полом основании, с которым вверху жестко соединен поршень, и жестко связанного с колонной насосно-компрессорных труб цилиндра, в который телескопически установлен поршень с возможностью осевого перемещения вверх, образующего с поршнем полость, гидравлически соединенную с внутренним пространством насосно-компрессорных труб, причем цилиндр выполнен с возможностью взаимодействия с дополнительной эластичной манжетой.

Недостатками данного устройства являются:

- во-первых, сложность конструкции, обусловленная наличием большого количества узлов и деталей;

- во-вторых, сложность и дороговизна изготовления как самого устройства, так и проточек на наружной поверхности проходного корпуса пакера;

- в-третьих, ограниченное кольцевое пространство разобщителя между стволом и золотником, в связи с чем через данное кольцевое пространство невозможно закачать высоковязкий химический состав.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для обработки пластов в скважине (патент RU №2499126, МПК Е21В 33/12, опубл. в бюл. №32 от 20.11.2013 г.), содержащее 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, разобщитель, включающий ствол с верхней и нижней резьбой, и золотник, расположенный внутри ствола и соединенный с ним срезными элементами, золотник снабжен конусной расточкой, в которой установлено стопорное кольцо, взаимодействующее с кольцевой проточкой, расположенной в нижней части ствола, и посадочным седлом для шара, сбрасываемого вовнутрь устройства перед обработкой пласта, находящегося выше пакера, и нижнее кольцо, навернутое на нижнюю резьбу ствола, при этом фигурный паз на наружной поверхности проходного корпуса пакера выполнен в виде поперечной и продольной проточек, расположенных перпендикулярно друг к другу и соединенных между собой в нижней части продольной проточки, причем снизу золотник снабжен осевым центральным отверстием, а нижнее кольцо выполнено в виде крышки, навернутой на нижнюю резьбу ствола разобщителя, причем снизу крышка снабжена наружной резьбой для соединения с корпусом проходного пакера, а по центру крышка снабжена жесткозакрепленным на ней стержнем, направленным в сторону золотника, а также осевыми отверстиями по окружности, причем пропускная способность этих отверстий больше пропускной способности центрального отверстия золотника, а стержень имеет возможность герметичного взаимодействия с осевым центральным отверстием золотника после посадки шара на седло золотника и осевого перемещения золотника относительно ствола разобщителя, а кольцевая проточка ствола, взаимодействующая со стопорным кольцом, выполнена в виде кольцевых насечек, направленных противоположно стопорному кольцу.

Недостатками данного устройства являются:

во-первых, высокая вероятность негерметичной посадки пакера в горизонтальном стволе скважины или потеря герметичности пакера в процессе работы из-за низких радиальных нагрузок на растяжение на эластичный элемент ввиду невозможности создания достаточной осевой нагрузки для герметизации эластичной манжеты в горизонтальном стволе скважины, а также из-за затекания эластичного элемента под верхнюю и/или нижнюю опоры;

во-вторых, ограниченные функциональные возможности вследствие того, что невозможно производить работы в горизонтальных скважинах ввиду того, что в горизонтальном положении невозможно посадить бросовый элемент, выполненный в виде шара, на седло золотника и, соответственно, переместить золотник относительно ствола разобщителя;

в-третьих, низкая надежность работы устройства, связанная с большой вероятностью поломки и срыва стопорного кольца из кольцевых насечек ствола разобщителя;

Технической задачей предложения является исключение негерметичной посадки пакера устройства в горизонтальном стволе скважины или потери герметичности пакера в процессе работы, а также расширение функциональных возможностей работы устройства и повышение надежности его работы.

Поставленная задача решается устройством для обработки пластов в горизонтальной скважине, содержащим пакер, включающий проходной в осевом направлении корпус с эластичной манжетой, сверху корпус пакера жестко соединен с разобщителем, включающим ствол с радиальными отверстиями с верхней и нижней резьбами, золотник, расположенный внутри ствола и соединенный с ним срезным элементом, и стержень, золотник снабжен посадочным седлом для бросового элемента, сбрасываемого вовнутрь устройства перед обработкой пласта, находящегося выше пакера, нижнее кольцо, выполненное в виде крышки, навернутой на нижнюю резьбу ствола разобщителя, причем снизу крышка снабжена наружной резьбой для соединения с корпусом проходного пакера.

Новым является то, что на проходном корпусе пакера выполнены зубчатые насечки, а ниже на проходном корпусе выполнены сквозные пазы, причем на наружной поверхности проходного корпуса установлен толкатель, оснащенный стопорным кольцом выше зубчатых насечек проходного корпуса, при этом толкатель посредством срезных винтов, установленных в сквозные пазы проходного корпуса, соединен с подвижным седлом, установленном внутри проходного корпуса, при этом подвижное седло оснащено обратным клапаном, пропускающим снизу вверх, причем толкатель имеет возможность осевого воздействия на эластичную манжету, выполненную сборной из чередующихся резиновых и металлических колец с осевым сжатием и радиальным расширением наружу резиновых колец эластичной манжеты пакера, при этом при осевом перемещении вниз толкателя совместно с подвижным седлом относительно проходного корпуса толкатель имеет возможность фиксации стопорным кольцом в зубчатых насечках проходного корпуса с разрушением срезных винтов подвижного седла, причем нижнее металлическое кольцо зафиксировано к проходному корпусу срезным элементом, при этом золотник снизу снабжен жесткозакрепленным к нему стержнем, а также осевыми отверстиями по окружности, причем крышка снабжена осевым центральным отверстием, имеющим возможность герметичного взаимодействия со стержнем золотника, при этом бросовый элемент выполнен в виде продавочной пробки, причем ствол разобщителя оснащен двумя внутренними кольцевыми проточками, оснащенными разрезными пружинными стопорными кольцами, имеющими возможность фиксации продавочной пробки за его верхний торец после осевого перемещения золотника относительно ствола разобщителя.

На фигуре 1 схематично изображен пакер.

На фигуре 2 схематично изображен разобщитель при обработке пласта (интервала обработки горизонтальной скважины), находящегося под пакером.

На фигуре 3 схематично изображен разобщитель при обработке пласта (интервала обработки горизонтальной скважины), находящегося над пакером.

На фигуре 4 изображено поперечное сечение золотника разобщителя.

Устройство для обработки пластов в горизонтальной скважине состоит из пакера и разобщителя. Пакер содержит проходной корпус 1 (фиг. 1), на котором сверху выполнены зубчатые насечки 2, а ниже - сквозные пазы 3 (например, три сквозных паза).

На наружной поверхности корпуса 1 установлен толкатель 4, оснащенный стопорным кольцом 5 выше зубчатых насечек 2 проходного корпуса 1 пакера.

Толкатель 4 посредством срезных винтов 6 в количестве трех штук, установленных в сквозные пазы 3 проходного корпуса 1, соединен с подвижным седлом 7, установленном в проходном корпусе 1. Подвижное седло оснащено обратным клапаном 8, пропускающим снизу вверх. Толкатель 4 имеет возможность осевого воздействия на эластичную манжету 9, выполненную сборной из чередующихся резиновых 10 и металлических 11 колец с осевым сжатием и радиальным расширением наружу резиновых колец 10 эластичной манжеты 9. При осевом перемещении вниз толкателя 4 совместно с подвижным седлом 8 относительно проходного корпуса 1 пакера толкатель 4 имеет возможность фиксации стопорным кольцом 5 в зубчатых насечках 2 проходного корпуса 1 пакера с разрушением срезных винтов 7 подвижного седла 8. Нижнее металлическое кольцо 11 зафиксировано к проходному корпусу 1 пакера срезным элементом 12. Сопрягаемые поверхности пакера снабжены уплотнительными элементами (на фигурах 1, 2, 3, 4 показано условно).

Сверху проходной корпус 1 (см. фиг. 1 и 2) пакера жестко соединен с разобщителем, например с помощью муфты (на фиг. 1, 2, 3, 4 не показано).

Разобщитель включает ствол 13 (см. фиг. 2) с радиальными отверстиями 14 с верхней 15 и нижней 16 резьбами и золотник 17, расположенный внутри ствола 13 и соединенный с ним срезным элементом 18.

Золотник 17 снизу снабжен жесткозакрепленным к нему стержнем 19 (см. фиг. 2 и 3), а также осевыми отверстиями 20 (см. фиг. 4) по окружности и посадочным седлом 21 для бросового элемента 22 сбрасываемого вовнутрь устройства перед обработкой пласта выше пакера.

Нижнее кольцо выполнено в виде крышки 23 (см. фиг. 2 и 3), навернутой на нижнюю резьбу 16 ствола 13 разобщителя.

Снизу крышка 23 снабжена наружной резьбой 24 (фиг. 3) для соединения с вышеупомянутой муфтой (на фиг. 1, 2, 3, 4 не показано) проходного корпуса 1 пакера (см. фиг. 2 и 3).

Крышка 23 снабжена осевым центральным отверстием 25, имеющим возможность герметичного взаимодействия со стержнем 19 золотника 17.

Количество осевых отверстий 20 в золотнике 17, например четыре отверстия диаметром 20 мм каждое, как показано на фигуре 4, выбирают с условием, чтобы пропускная способность (Q1) осевых отверстий 20 (см. фиг. 2, 3, 4) золотника 17 была меньше пропускной способности (Q2) центрального отверстия 25 (см. фиг. 3) крышки 23 (Q1<Q2), что позволяет производить закачку вязких химических реагентов, например водонабухающего полимера (ВНП).

Пропускная способность (Q1) осевых отверстий 20 золотника 17 определяется размерами его поперечного сечения, которое определяется опытным путем исходя из предполагаемой вязкости закачиваемого химического реагента.

Бросовый элемент 22 выполнен в виде продавочной пробки. Стержень 19 имеет возможность герметичного взаимодействия с осевым центральным отверстием 25 крышки 23 после посадки бросового элемента 22 (см. фиг. 3) на посадочное седло 21 золотника 17 и осевого перемещения золотника 17 относительно ствола 13 разобщителя.

Ствол 13 разобщителя оснащен двумя внутренними кольцевыми проточками 26 и 27, оснащенными разрезными пружинными стопорными кольцами 28 и 29 соответственно, имеющими возможность фиксации продавочной пробки за его верхний торец 30 (см. фиг. 3) после осевого перемещения золотника 17 относительно ствола 13 разобщителя.

Разрезные пружинные стопорные кольца 28 и 29 (см. фиг. 2 и 3) выполнены треугольного сечения, как показано на фигурах 2, 3 и 4, с целью фиксации продавочной пробки 22 относительно ствола 17 разобщителя.

С целью исключения несанкционированных перетоков жидкости сопрягаемые поверхности золотника 17 и стержня 19 (см. фиг. 2 и 3) снабжены уплотнительным кольцом 31.

Устройство работает следующим образом.

Устройство (см. фиг. 1 и 2) в собранном виде (сверху разобщитель, снизу пакер) на конце колонны труб (на фиг. 1, 2, 3, 4 не показано) спускают в горизонтальную скважину на необходимую глубину и устанавливают между пластами (интервалами обработки горизонтальной скважины), которые необходимо обработать.

В процессе спуска скважинная жидкость перетекает через устройство в колонну труб, так как обратный клапан 8 (см. фиг. 2) приподнимается вверх благодаря ограничителю (на фиг. 1, 2, 3, 4 показано условно) в пределах подвижного седла 7 и перепускает скважинную жидкость снизу вверх выше устройства через отверстие (на фиг. 1, 2, 3, 4 показано условно) в обратном клапане 8 (см. фиг. 2).

Производят посадку пакера (см. фиг. 1). Для этого герметизируют устье скважины и в колонне труб и проходном корпусе 1 пакера выше подвижного седла 7 создают избыточное гидравлическое давление жидкости, например пресной воды плотностью 1000 кг/м3, которую закачивают с помощью насосного агрегата, установленного на устье скважины (на фиг. 1, 2, 3,4 не показано), например 10,0 МПа.

Под действием избыточного давления (10,0 МПа) подвижное седло 7, соединенное при помощи срезных винтов 6, установленных в продольные сквозные пазы 3 корпуса 1, воздействует на толкатель 4. Подвижное седло 7 с обратным клапаном 8 и толкателем 4 начинают перемещаться вниз по продольным сквозным пазам 3 корпуса 1. В результате толкатель 4 воздействует в осевом направлении вниз на эластичную манжету 9, выполненную сборной из чередующихся резиновых 10 и металлических 11 колец с осевым сжатием и радиальным расширением наружу резиновых колец 10 эластичной манжеты 9 с прижатием к внутренним стенкам скважины, так как нижнее металлическое кольцо 11 зафиксировано к проходному корпусу 1 срезным элементом 12, также при осевом перемещении вниз толкателя 4 совместно с подвижным седлом 7 относительно проходного корпуса 1 толкатель 4 фиксируется стопорным кольцом 5 в зубчатых насечках 2 проходного корпуса 1 пакера с разрушением срезных винтов 6 подвижного седла 7 и падением избыточного гидравлического давления до нуля на манометре насосного агрегата.

Процесс запакеровки пакера окончен. Циркуляцией (подачей жидкости в межколонное пространство и выходом по колонне труб) проверяют герметичность посадки. Отсутствие циркуляции означает герметичность посадки пакера, что исключает негерметичную посадку пакера устройства. Также предлагаемая конструкция пакера исключает потерю его герметичности в процессе работы.

После этого приступают к обработке пласта (интервала обработки горизонтальной скважины), находящегося ниже пакера, например, проводят солянокислотную обработку.

Для этого реагент, например 15% водный раствор соляной кислоты, по колонне труб через ствол 13 разобщителя и осевые отверстия 20 (см. фиг. 2) золотника 17, центральное отверстие 25 крышки 23 и внутреннее пространство проходного корпус 1 (см. фиг. 1) пакера закачивают в нижний пласт и оставляют горизонтальную скважину на реакцию. После выдержки проводят свабирование путем снижения уровня, при этом срезной элемент 18 (см. фиг. 2) неподвижно фиксирует золотник 17 относительно ствола 13 разобщителя.

Затем приступают к обработке пласта (интервала обработки горизонтальной скважины), находящегося выше пакера.

Для этого вовнутрь колонны труб с устья скважины сбрасывают (устанавливают) бросовый элемент 22 (продавочную пробку) и продавливают ее по колонне труб избыточным гидравлическим давлением жидкости, которое создают с помощью насосного агрегата, установленного на устье скважины.

Продавочная пробка 22 по колонне труб достигает разобщителя устройства (см. фиг. 2 и 3), и садится на посадочное седло 21, и перекрывает осевые отверстия 20 золотника 17, о чем свидетельствует резкое повышение избыточного гидравлического давления, например с 3,0 МПа до 7,0 МПа.

Продолжают закачку жидкости в колонну труб и устройство и таким образом повышают избыточное гидравлическое давление еще выше, в результате чего при давлении, например 9,0 МПа, срезной элемент 18 разрушается, золотник 17 перемещается вниз относительно ствола 13 разобщителя до упора в крышку 23, при этом стержень 19 золотника 17 герметично входит в центральное отверстие 25 крышки 23, а разрезное пружинное стопорное кольцо 27 (см. фиг. 3), находящееся во внутренней кольцевой проточке 29, фиксирует продавочную пробку 22 в нижнем положении за его верхний торец 30. В результате открываются радиальные отверстия 18 ствола 17 разобщителя.

Предлагаемая конструкция бросового элемента 22, выполненного в виде продавочной пробки, расширяет функциональные возможности устройства, вследствие того, что позволяет проводить работы в горизонтальных скважинах.

Далее по колонне труб через радиальные каналы 14 (см. фиг. 3) ствола 13 разобщителя производят закачку реагента, например углеводородного растворителя, и оставляют горизонтальную скважину на реакцию.

После выдержки производят свабирование путем снижения уровня, при этом перемещение золотника 17 (см. фиг. 3 и 5) относительно ствола 13 разобщителя исключается благодаря фиксации разрезного пружинного стопорного кольца 27 за верхний торец 30 продавочной пробки 22. Разрезное пружинное стопорное кольцо 26, находящееся во внутренней кольцевой проточке 28 ствола 13 разобщителя, является страховочным и срабатывает в случае поломки (выходе из строя) разрезного пружинного стопорного кольца 27. Например, в процессе свабирования возникает нагрузка на продавочную пробку 22, что может привести к выходу из строя разрезного пружинного стопорного кольца 27, и перемещению вверх продавочной пробки 22 относительно ствола 13 разобщителя, и перекрытию его радиальных отверстий 14.

В результате пласт (интервал обработки горизонтальной скважины), находящийся выше пакера, остается не освоенным свабированием от продуктов реакции, что снижает качество обработки ввиду низкой надежности устройства.

В предлагаемом устройстве с целью повышения надежности работы устройства и обеспечения качественной обработки при возникновении вышеописанной ситуации срабатывает разрезное пружинное стопорное кольцо 27, находящееся во внутренней кольцевой проточке 29 ствола 13 разобщителя, которое фиксирует за верхний торец 30 продавочной пробки 22 относительно ствола 13 разобщителя и исключает перемещение продавочной пробки 22 вверх относительно ствола 13 разобщителя и перекрытие его радиальных отверстий 14.

После обработки пласта (интервала обработки горизонтальной скважины), находящегося над пакером, колонну труб натягивают вверх, например на 120 кН. В результате разрушается срезной элемент 12, фиксирующий нижнее металлическое кольцо 11 эластичной манжеты 9 к проходному корпусу 1 пакера. Резиновые кольца 10 эластичной манжеты 9 пакера отходят от внутренних стенок горизонтальной скважины и принимают первоначальное положение, а устройство получает транспортное положение, после чего устройство поднимают на поверхность.

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.

Устройство для обработки пластов в горизонтальной скважине, содержащее пакер, включающий проходной в осевом направлении корпус с эластичной манжетой, сверху корпус пакера жестко соединен с разобщителем, включающим ствол с радиальными отверстиями с верхней и нижней резьбами, золотник, расположенный внутри ствола и соединенный с ним срезным элементом, и стержень, золотник снабжен посадочным седлом для бросового элемента, сбрасываемого вовнутрь устройства перед обработкой пласта, находящегося выше пакера, нижнее кольцо, выполненное в виде крышки, навернутой на нижнюю резьбу ствола разобщителя, причем снизу крышка снабжена наружной резьбой для соединения с корпусом проходного пакера, отличающееся тем, что на проходном корпусе пакера выполнены зубчатые насечки, а ниже на проходном корпусе выполнены сквозные пазы, причем на наружной поверхности проходного корпуса установлен толкатель, оснащенный стопорным кольцом выше зубчатых насечек проходного корпуса, при этом толкатель посредством срезных винтов, установленных в сквозные пазы проходного корпуса, соединен с подвижным седлом, установленным внутри проходного корпуса, при этом подвижное седло оснащено обратным клапаном, пропускающим снизу вверх, причем толкатель имеет возможность осевого воздействия на эластичную манжету, выполненную сборной из чередующихся резиновых и металлических колец с осевым сжатием и радиальным расширением наружу резиновых колец эластичной манжеты пакера, при этом при осевом перемещении вниз толкателя совместно с подвижным седлом относительно проходного корпуса толкатель имеет возможность фиксации стопорным кольцом в зубчатых насечках проходного корпуса с разрушением срезных винтов подвижного седла, причем нижнее металлическое кольцо зафиксировано к проходному корпусу срезным элементом, при этом золотник снизу снабжен жестко закрепленным к нему стержнем, а также осевыми отверстиями по окружности, причем крышка снабжена осевым центральным отверстием, имеющим возможность герметичного взаимодействия со стержнем золотника, при этом бросовый элемент выполнен в виде продавочной пробки, причем ствол разобщителя оснащен двумя внутренними кольцевыми проточками, оснащенными разрезными пружинными стопорными кольцами, имеющими возможность фиксации продавочной пробки за ее верхний торец после осевого перемещения золотника относительно ствола разобщителя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области разработки нефтяных месторождений, пласты которых представлены водонасыщенными и нефтенасыщенными зонами и предназначено для изоляции заколонных перетоков и водонасыщенных зон в скважинах, в том числе с горизонтальным стволом.

Группа изобретений относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к вариантам уплотнительных элементов пакера. Уплотнитель пакера выполнен из эластичных оболочек и металлической втулки.

Изобретение относится к изоляции зон осложнения при бурении скважин. Способ разобщения пластов в скважине профильным перекрывателем включает профилирование составляющих его труб, изготовление центраторов на профильных участках труб, нанесение герметика, соединение труб, спуск перекрывателя в необходимый интервал, расширение и прижатие к стенкам скважины.

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.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Предназначено для разобщения ствола обсадной колонны скважины между погружным насосом и оборудованием для сепарирования добываемой жидкости от механических примесей, а также может быть использовано в процессе освоения и эксплуатации нефтяных и газовых скважин.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано в процессе заканчивания скважин и установки гравийно-намывных фильтров, а также при проведении капитального ремонта скважин.

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.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. Предназначено для разобщения ствола обсадной колонны скважины между погружным насосом и оборудованием для сепарирования добываемой жидкости от механических примесей.

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 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.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам герметизации эксплуатационной колонны. Технический результат заключается в повышении надежности и эффективности герметизации эксплуатационной колонны, достижении минимального сокращения проходного сечения эксплуатационной колонны с возможностью проведения по мере необходимости технологических операций при ремонте скважины и исследовании пласта. Способ герметизации эксплуатационной колонны включает проведение геофизических исследований в скважине по определению интервала негерметичности эксплуатационной колонны, спуск в эксплуатационную колонну скважины верхнего и нижнего пакеров, соединенных между собой трубой на посадочном инструменте, посадку верхнего и нижнего пакеров в скважине выше и ниже интервала негерметичности, извлечение посадочного инструмента из скважины. После определения интервала негерметичности эксплуатационной колонны выше и ниже интервала негерметичности эксплуатационной колонны проведением геофизических исследований определяют верхний и нижний интервалы вырезания эксплуатационной колонны и длину каждого интервала, с устья скважины в эксплуатационную колонну спускают бурильную колонну, оснащенную снизу гидравлическим забойным двигателем и вырезающим устройством, осуществляют резку эксплуатационной колонны сверху вниз сначала в верхнем интервале вырезания эксплуатационной колонны, а затем в нижнем интервале вырезания эксплуатационной колонны, поднимают колонну бурильных труб с гидравлическим забойным двигателем и вырезающим устройством на устье скважины, вновь спускают в эксплуатационную колонну скважины колонну бурильных труб с раздвижным расширителем на конце, вращают колонну бурильных труб с устья скважины и последовательно сверху вниз производят очистку от остатков разрушенного цементного камня сначала верхнего, а затем нижнего интервалов вырезания эксплуатационной колонны, после чего извлекают колонну бурильных труб с раздвижным расширителем из эксплуатационной колонны скважины, на устье скважины снизу вверх собирают компоновку: механический якорь, нижний водонабухающий пакер длиной, равной длине нижнего интервала вырезания эксплуатационной колонны, трубу длиной, равной расстоянию между интервалами вырезания, верхний водонабухающий пакер длиной, равной длине верхнего интервала вырезания эксплуатационной колонны, центратор, левый переводник, спускают компоновку на посадочном инструменте в эксплуатационную колонну скважины так, чтобы верхний и нижний водонабухающие пакеры размещались напротив верхнего и нижнего интервалов вырезания эксплуатационной колонны, производят посадку механического якоря и разгружают компоновку на механический якорь, после чего вращают посадочный инструмент и отсоединяют посадочный инструмент от компоновки, извлекают посадочный инструмент из эксплуатационной колонны скважины, при этом компоновка остается в заданном интервале эксплуатационной колонны скважины, осуществляют технологическую выдержку для набухания и пакеровки верхнего и нижнего водонабухающих пакеров в скважине. 4 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам герметизации эксплуатационной колонны. Технический результат заключается в повышении надежности и эффективности герметизации эксплуатационной колонны, достижении минимального сокращения проходного сечения эксплуатационной колонны с возможностью проведения по мере необходимости технологических операций при ремонте скважины и исследовании пласта. Способ герметизации эксплуатационной колонны включает проведение геофизических исследований в скважине по определению интервала негерметичности эксплуатационной колонны, спуск в эксплуатационную колонну скважины верхнего и нижнего пакеров, соединенных между собой трубой на посадочном инструменте, посадку верхнего и нижнего пакеров в скважине выше и ниже интервала негерметичности, извлечение посадочного инструмента из скважины. После определения интервала негерметичности эксплуатационной колонны выше и ниже интервала негерметичности эксплуатационной колонны проведением геофизических исследований определяют верхний и нижний интервалы вырезания эксплуатационной колонны и длину каждого интервала, с устья скважины в эксплуатационную колонну спускают бурильную колонну, оснащенную снизу гидравлическим забойным двигателем и вырезающим устройством, осуществляют резку эксплуатационной колонны сверху вниз сначала в верхнем интервале вырезания эксплуатационной колонны, а затем в нижнем интервале вырезания эксплуатационной колонны, поднимают колонну бурильных труб с гидравлическим забойным двигателем и вырезающим устройством на устье скважины, вновь спускают в эксплуатационную колонну скважины колонну бурильных труб с раздвижным расширителем на конце, вращают колонну бурильных труб с устья скважины и последовательно сверху вниз производят очистку от остатков разрушенного цементного камня сначала верхнего, а затем нижнего интервалов вырезания эксплуатационной колонны, после чего извлекают колонну бурильных труб с раздвижным расширителем из эксплуатационной колонны скважины, на устье скважины снизу вверх собирают компоновку: механический якорь, нижний водонабухающий пакер длиной, равной длине нижнего интервала вырезания эксплуатационной колонны, трубу длиной, равной расстоянию между интервалами вырезания, верхний водонабухающий пакер длиной, равной длине верхнего интервала вырезания эксплуатационной колонны, центратор, левый переводник, спускают компоновку на посадочном инструменте в эксплуатационную колонну скважины так, чтобы верхний и нижний водонабухающие пакеры размещались напротив верхнего и нижнего интервалов вырезания эксплуатационной колонны, производят посадку механического якоря и разгружают компоновку на механический якорь, после чего вращают посадочный инструмент и отсоединяют посадочный инструмент от компоновки, извлекают посадочный инструмент из эксплуатационной колонны скважины, при этом компоновка остается в заданном интервале эксплуатационной колонны скважины, осуществляют технологическую выдержку для набухания и пакеровки верхнего и нижнего водонабухающих пакеров в скважине. 4 ил.

Пакерный узел может содержать уплотнительный элемент для кольцевого пространства и концевое кольцо, имеющее на своей основной части пластинки, смещающиеся радиально наружу при расширении уплотнительного элемента наружу в радиальном направлении. Способ уплотнения кольцевого пространства в подземной скважине может включать расположение следующих друг за другом в окружном направлении пластинок, так что они проходят поверх уплотнительного элемента пакерного узла радиально наружу, и отгибание пластинок наружу в радиальном направлении при разбухании уплотнительного элемента. Концевое кольцо содержит по меньшей мере одну съемную вставку, имеющую круговую часть с пластинками. Причем первую часть пластинок формируют на концевом кольце; и устанавливают в указанное концевое кольцо съемную вставку, на которой сформирована вторая часть пластинок. Вторая часть пластинок перекрывается с первой частью пластинок, когда вставка установлена в концевом кольце. Отсоединение вставки образует зазор между следующими друг за другом в окружном направлении пластинками, тем самым позволяя проложить линию через пакерный узел. Другой пакерный узел может содержать уплотнительный элемент для кольцевого пространства, разбухающий при контакте с требуемым флюидом в скважине, и концевое кольцо, имеющее съемную часть, сцепляющуюся с основной частью концевого кольца посредством запорных профилей. Достигаемый результат обеспечение надежности и удобства эксплуатации пакерного узла. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для разобщения пластов в скважине при раздельной закачке в них различных реагентов. Технический результат заключается в повышении надежности и эффективности работы устройства. Устройство для обработки пластов в скважине содержит 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 основным и дополнительным пакерами с двух сторон наибольший из пластов скважины, глухую перегородку, установленную на нижнем конце проходного корпуса основного пакера, полый корпус. 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, причем внутри цилиндрической втулки дополнительного пакера жестко установлен палец со сквозными отверстиями снизу, при этом сверху в цилиндрическую втулку дополнительного пакера 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, на котором размещен шар, при этом сверху полая втулка телескопически установлена в полый корпус и зафиксирована срезным элементом в исходном положении, 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 и герметичного отсечения радиального отверстия полой втулки внутренней поверхностью цилиндрической втулки дополнительного пакера с подъемом шара выше седла полой втулки после взаимодействия полой втулки с неподвижным пальцем цилиндрической втулки дополнительного пакера и перепуска жидкости сверху вниз через сквозные отверстия пальца и радиальные отверстия полого ствола в обрабатываемый пласт, при этом полый корпус сверху оснащен сбивным клапаном. 2 ил.

Группа изобретений относится к гидравлически устанавливаемым пакерам для установки в кольцевом пространстве ствола скважины и к способам их установки. Технический результат заключается в увеличении установочной силы на пакерующем элементе. Гидравлически устанавливаемый пакер для установки в кольцевом пространстве ствола скважины содержит шпиндель с внутренним каналом и внутренним окном, связывающим внутренний канал с областью снаружи шпинделя; пакерующий элемент, расположенный на шпинделе, имеющий первую и вторую стороны, причем пакерующий элемент является сжимаемым для соединения со стволом скважины; поршень, расположенный на шпинделе на первой стороне пакерующего элемента и образующий первую и вторую поршневые камеры, причем первая поршневая камера сообщается с внутренним окном; и пространство байпаса, соединяющее кольцевое пространство на второй стороне пакерующего элемента со второй поршневой камерой поршня на первой стороне пакерующего элемента. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и найдет применение при изоляции водопритоков в горизонтальном или наклонном участках стволов добывающих скважин. Способ изоляции притока вод в необсаженном горизонтальном участке ствола добывающей скважины включает извлечение из скважины насосного оборудования, спуск колонны труб в скважину, закачку через них водоизоляционного раствора с твердеющими свойствами, создание непроницаемого экрана в интервале водопроявляющего пласта и последующее вымывание водоизоляционного раствора из скважины обратной циркуляцией после начала схватывания водоизоляционного состава. После извлечения из добывающей скважины насосного оборудования проводят геофизические исследования и определяют длину интервала водопроявляющего пласта в необсаженном горизонтальном участке ствола скважины. Затем в необсаженный горизонтальный участок ствола скважины спускают дополнительную колонну труб, оборудованную сверху направляющей воронкой и уплотнительным пакером. Ниже уплотнительного пакера дополнительную колонну труб оснащают двумя водонабухающими пакерами длиной по 1 м каждый, соединенными между собой перфорированным патрубком длиной, равной длине интервала водопроявляющего пласта. Внутри дополнительной колонны труб за перфорированным патрубком устанавливают фиксатор. При этом после спуска дополнительной колонны труб в необсаженный горизонтальный участок ствола скважины и посадки уплотнительного пакера набухающие пакеры размещают на границах интервала водопроявляющего пласта. После ожидания набухания пакеров спускают колонну труб в скважину. Производят закачку водоизоляционного раствора по колонне труб через отверстия перфорационного патрубка в интервал водопроявляющего пласта с образованием водоизоляционного экрана. После чего закачиванием промывочной жидкости с созданием обратной циркуляции вымывают водоизоляционный раствор из дополнительной колонны труб скважины. Производят перфорацию дополнительной колонны труб до и после границ интервала водопроявляющего пласта. Затем в скважину на конце колонны труб спускают гидравлический разъединитель с расширяемой втулкой и обратным клапаном, пропускающим от забоя к устью скважины. При этом расширяемая втулка на концах оснащена уплотнительными кольцами. Спуск технологической колонны труб в скважину осуществляют до взаимодействия расширяемой втулки с фиксатором. После чего в технологической колонне труб создают избыточное давление и производят радиальное расширение наружу втулки до герметизации уплотнительными кольцами концов перфорированного патрубка дополнительной колонны труб. После чего производят отсоединение гидравлического разъединителя от расширяемой втулки и производят извлечение технологической колонны труб с гидравлическим разъединителем из скважины, спускают в скважину насосное оборудование и запускают скважину в работу. Техническим результатом является повышение надежности и эффективности реализации способа, повышение качества водоизоляционных работ, исключение обводнения горизонтального участка ствола скважины из интервала водопроявляющего пласта. 5 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам герметизации эксплуатационной колонны в вертикальном, наклонном или горизонтальном стволе добывающей скважины. Технический результат заключается в повышении надежности и эффективности герметизации эксплуатационной колонны, а также в возможности реализации способов в наклонном или горизонтальном стволе скважины. Способ включает проведение геофизических исследований в скважине по определению интервала негерметичности эксплуатационной колонны, спуск на колонне труб в эксплуатационную колонну скважины верхнего и нижнего пакеров, соединенных между собой трубой, посадку верхнего и нижнего пакеров в скважине выше и ниже интервала негерметичности и извлечение колонны труб из скважины. При этом после определения интервалов негерметичности эксплуатационной колонны определяют верхний и нижний интервалы вырезания эксплуатационной колонны. Затем с устья скважины в эксплуатационную колонну спускают бурильную колонну, оснащенную снизу гидравлическим забойным двигателем и вырезающим устройством и осуществляют резку эксплуатационной колонны сверху вниз сначала в верхнем интервале вырезания эксплуатационной колонны, а затем в нижнем интервале вырезания эксплуатационной колонны. Поднимают колонну бурильных труб с гидравлическим забойным двигателем и вырезающим устройством на устье скважины и заменяют вырезающее устройство на раздвижной расширитель и вновь спускают в эксплуатационную колонну скважины колонну бурильных труб с гидравлическим забойным двигателем и раздвижным расширителем на конце и последовательно сверху вниз производят удаление остатков разрушенного цементного камня сначала из верхнего, а затем из нижнего интервалов вырезания эксплуатационной колонны. После чего извлекают колонну бурильных труб с раздвижным расширителем из эксплуатационной колонны скважины. На устье скважины снизу вверх собирают компоновку: жесткий центратор, нижний водонабухающий пакер, трубу, верхний водонабухающий пакер, разбуриваемый пакер с посадочным инструментом. Спускают компоновку на технологической колонне труб в эксплуатационную колонну скважины так, чтобы верхний и нижний водонабухающие пакеры размещались напротив верхнего и нижнего интервалов вырезания эксплуатационной колонны, и производят гидравлическую посадку разбуриваемого пакера в эксплуатационной колонне с помощью посадочного инструмента. Извлекают колонну труб с посадочным инструментом из эксплуатационной колонны скважины, при этом компоновка остается в заданном интервале эксплуатационной колонны скважины и осуществляют технологическую выдержку для набухания и пакеровки верхнего и нижнего водонабухающих пакеров в скважине. 4 ил.

Изобретение относится к скважинному защитному устройству (1) для скважинного инструмента (2), которое регулирует подачу электроэнергии от приводного устройства к электрическому компоненту, размещенному в инструменте (2). Устройство (1) содержит первый элемент (3), содержащий группу проводников (4), второй элемент (6), содержащий группу проводников (7), и движущее устройство (31) для перемещения первого элемента (3) относительно второго элемента (6). Проводники первого элемента (3) представляют собой первые проводники (8) и вторые проводники (9). По меньшей мере два из первых проводников (8) имеют большую площадь поверхности, чем вторые проводники (9), так что первые проводники (8) передают большее количество электроэнергии к проводникам второго элемента (6), чем вторые проводники (9). Технический результат - создание защитного устройства для скважинного инструмента, которое препятствует выполнению непреднамеренных операций при возникновении поломки в инструменте. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при производстве водонабухающих пакеров. Техническим результатом является повышение изолирующей способности пакера. Водонабухающий пакер включает корпус и набухающий материал. Набухающий материал выполнен трехслойным, в качестве первого слоя набухающего материала использованы от 2 до 5 прослоев материала, имеющего прочность при растяжении порядка 15-25 кг/см2, удлинение при разрыве порядка 65-75% и увеличение объема при набухании в воде порядка 150-200%. В качестве второго слоя набухающего материала использованы от 2 до 6 прослоев материала, имеющего прочность при растяжении порядка 20-30 кгс/см2, удлинение при разрыве порядка 45-55% и увеличение объема при набухании в воде порядка 200-250%. В качестве третьего слоя набухающего материала использованы от 2 до 8 прослоев материала, имеющего прочность при растяжении порядка 25-35 кгс/см2, удлинение при разрыве порядка 30-40% и увеличение объема при набухании в воде порядка 250-300%. Исходный материал первого прослоя первого слоя приклеен к корпусу, а все исходные материалы всех слоев подвергнуты совместной и одновременной вулканизации. 3 з.п. ф-лы, 3 табл., 3 пр.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к способу эксплуатации скважинного нефтепромыслового оборудования. Техническим результатом является повышение изолирующей способности пакера. Способ эксплуатации скважинного нефтепромыслового оборудования включает установку набухающего пакера на оборудовании, заполнение скважины жидкостью, в которой набухающий пакер не набухает, центрирование скважинного оборудования, спуск оборудования в скважину, замену скважинной жидкости на жидкость, в которой набухающий пакер набухает, с закручиванием потока жидкости вдоль пакера, набухание пакера и эксплуатацию оборудования с набухшим пакером. После замены скважинной жидкости организуют циклические возвратные движения жидкости с закручиванием потока в интервале установки пакера. 2 ил.
Наверх