ПАКЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ Российский патент 2001 года по МПК E21B33/12 

Описание патента на изобретение RU2170331C2

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к оборудованию с разбуриваемым пакером для уплотнения колонны бурильных и насосно-компрессорных труб в скважине и перекрытия ствола скважины.

Известно пакерное оборудование, включающее разбуриваемый пакер с установленными на трубчатом стволе уплотнительными элементами и противоположно направленными шлипсовыми узлами и посадочный инструмент с цилиндром, опирающимся в верхние шлипсы пакера, и трубчатыми штоком с поршнями, прикрепленным к стволу пакера (а.с. СССР 751961, кл. E 21 В 33/12). Недостатком его является сложность конструкции из-за наличия патрубка, телескопически установленного на нижнем конце ствола пакера, и низкая надежность уплотнения и закрепления пакера из-за трения шлипсов о стенки скважины при его посадке.

Наиболее близким к предлагаемому является пакерное оборудование, включающее разбуриваемый пакер с установленными на трубчатом стволе уплотнительными элементами, противоположно направленными шлипсовыми узлами, фиксатором и обратным клапаном и посадочный инструмент с цилиндром, опирающимся на верхние шлипсы пакера, и трубчатым штоком с поршнями, прикрепленным к обратному клапану пакера (см. а.с. СССР 588345, кл. E 21 В 33/12 "Пакер", авторы В. А. Сафин, В.Я. Напалков и А.К. Николаев, опубл. 15.01.78 г, бюлл. N 2).

Недостатком этого оборудования является низкая надежность уплотнения и закрепления пакера на месте установки ввиду трения шлипсов о стенки скважины и изнашивания их зубьев при посадке. Другим недостатком этого оборудования является необходимость периодического заполнения труб жидкостью при спуске ввиду того, что обратный клапан пакера герметично закрыт и скважинная жидкость не поступает в трубы. Недостатком его является также то, что в случае нарушения плотности закрытия обратного клапана отсутствует возможность дополнительного перекрытия пакера, и это может привести к значительным осложнениям.

Задачей данного изобретения является повышение надежности уплотнения, закрепления и закрытия разбуриваемого пакера и устранения необходимости периодического заполнения труб жидкостью при спуске пакерного оборудования в скважину.

Поставленная задача решается тем, что между цилиндром и трубчатым штоком посадочного инструмента размещается дополнительный поршень со свободой осевого перемещения по ним, опирающийся на конус верхнего шлипсового узла, а фиксатор размещается в этом конусе. Поставленная задача решается также тем, что обратный клапан пакера фиксируется в открытом положении срезным элементом, ниже обратного клапана устанавливается дополнительный клапан, запорный элемент которого размещается выше седла и выполняется в виде шара из упругого материала, например, полиуретана.

На чертеже изображено пакерное оборудование в исходном положении перед спуском в скважину.

Пакерное оборудование состоит из пакера 1 и посадочного инструмента 2. Пакер 1 включает ствол 3, уплотнительные элементы 4, нижний и верхний шлипсовые узлы со шлипсами 5, 6 и конусами 7, 8. В верхнем конусе 8 установлен фиксатор 9 ствола. К нижнему концу ствола прикреплен обратный клапан 10 с седлом 11 и возвратной пружиной 12. Обратный клапан 10 в открытом положении зафиксирован в корпусе 13 срезным элементом 14. К корпусу 13 прикреплен дополнительный клапан, состоящий из седла 15, запорного элемента 16 и клетки 17. Запорный элемент 16 выполнен в виде шара из упругого материала, например, полиуретана и размещен выше посадочной поверхности седла 15.

Посадочный инструмент 2 включает цилиндр 18, опирающийся на верхние шлипсы 6 пакера, и поршни 19 со штоком 20. Между цилиндром и штоком размещен дополнительный поршень 21, опирающийся на верхний конус 8 пакера. Шток 20 манжетами 22 уплотнен в стволе 3 пакера и посредством разрывной шпильки 23 прикреплен к обратному клапану 10.

В скважину пакерное оборудование спускают на трубах, прикрепленных к штоку 20 посадочного инструмента посредством муфты 24. В процессе спуска трубы заполняются скважинной жидкостью, которая поступает через открытый обратный клапан и дополнительный клапан. При создании давления в трубах запорный элемент 16 закрывает седло 15 и под действием жидкости, поступающей в цилиндр по отверстиям 25 и 26 в штоке 20, поршень 21 и цилиндр 18 перемещаются вниз. Под действием поршня 21 конус 7 заклинивает шлипсы 5 в стволе скважины и уплотняет элементы 4, а фиксатор 9 фиксирует их в таком положении относительно ствола 3. Под действием цилиндра 18 шлипсы 6 заклинивают верхний конус 8, фиксируя пакер от перемещения вверх. При увеличении давления в трубах шар 16 деформируется и проталкивается в клетку 17, элемент 14 срезается, а шпилька 23 разрывается.

В таком положении оборудования можно производить закачку технологических жидкостей под пакер, не извлекая трубы с посадочным инструментом. При снятии давления в трубах происходит двойное закрытие пакера: шар 16 закрывает седло 15 снизу и клапан 10 закрывает седло 11. После этого трубы с посадочным инструментом могут быть извлечены без каких-либо манипуляций с ними.

Технико-экономический эффект предлагаемого оборудования заключается в том, что оно обеспечивает надежное уплотнение, закрепление и закрытие разбуриваемого пакера, позволяя производить технологические операции без осложнений, связанных с работой пакера. Кроме того оно устраняет необходимость периодического заполнения труб жидкостью, облегчая и ускоряя процесс спуска пакерного оборудования в скважину.

Похожие патенты RU2170331C2

название год авторы номер документа
ПАКЕР ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ 1999
  • Сафин В.А.
  • Вакула А.Я.
  • Ермаков О.Н.
  • Студенский М.Н.
RU2170332C2
СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ В СКВАЖИНЕ И ПАКЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ 2010
  • Нагуманов Марат Мирсатович
  • Аминев Марат Хуснуллович
  • Шайхутдинов Марат Магасумович
RU2414586C1
ПАКЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИЗОЛЯЦИОННЫХ РАБОТ В СКВАЖИНЕ 2012
  • Нагуманов Марат Мирсатович
  • Аминев Марат Хуснуллович
  • Федорченко Александр Сергеевич
  • Шайхутдинов Марат Магасумович
  • Шайхиев Салават Галимзянович
  • Ахмадеев Адель Рашитович
RU2495227C1
Пакер 1973
  • Сафин Велир Ахатович
  • Напалков Вениамин Яковлевич
  • Николаев Анатолий Константинович
SU588345A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ ТРУБ НИЖЕ ВСТАВНОГО НАСОСА 1998
  • Сафин В.А.
  • Тахаутдинов Ш.Ф.
  • Фархутдинов Р.Г.
  • Файзуллин Р.Н.
  • Шарапов И.Ф.
  • Ермаков О.Н.
RU2146326C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ В СКВАЖИНЕ 1997
  • Сафин В.А.
  • Тахаутдинов Ш.Ф.
  • Фархутдинов Р.Г.
  • Ермаков О.Н.
RU2139418C1
МУФТА ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ 1998
  • Сафин В.А.
  • Федоров В.А.
  • Ермаков О.Н.
  • Кашапов С.А.
  • Новиков Г.В.
RU2148150C1
ПАКЕР-ПРОБКА И МОНТАЖНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ПОСАДКИ ЕГО В СКВАЖИНЕ (ВАРИАНТЫ) 2013
  • Николаев Олег Сергеевич
RU2537713C2
МУФТА ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН 1997
  • Сафин В.А.
  • Ермаков О.Н.
  • Федоров В.А.
  • Саитгареев Р.З.
  • Кашапов С.А.
  • Сагидуллин И.А.
RU2132449C1
ПАКЕР ШЛИПСОВЫЙ СЕРОВОДОРОДОСТОЙКИЙ 2023
  • Павлова Ярослава Олеговна
  • Рачихин Константин Владимирович
  • Мокеев Александр Александрович
  • Марсов Александр Андреевич
RU2826994C1

Реферат патента 2001 года ПАКЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к оборудованию с разбуриваемым пакером для уплотнения колонны бурильных и насосно-компрессорных труб в скважине и перекрытия ствола скважины. Сущность изобретения: между цилиндром и штоком посадочного инструмента установлен дополнительный поршень со свободой осевого перемещения по ним, опирающийся на конус верхнего шлипсового узла с фиксатором в нем, что обеспечивает повышение надежности уплотнения, закрепления и закрытия разбуриваемого пакера. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 170 331 C2

1. Пакерное оборудование, включающее разбуриваемый пакер с установленными на трубчатом стволе уплотнительными элементами, противоположно направленными шлипсовыми узлами, фиксатором и обратным клапаном и посадочный инструмент с цилиндром, опирающимся на верхние шлипсы пакера, и трубчатым штоком с поршнями, прикрепленным к обратному клапану пакера, отличающееся тем, что между цилиндром и штоком посадочного инструмента установлен дополнительный поршень со свободой осевого перемещения по ним, опирающийся на конус верхнего шлипсового узла, а фиксатор размещен в этом конусе. 2. Пакерное оборудование по п.1, отличающееся тем, что обратный клапан пакера фиксирован в открытом положении срезным элементом. 3. Пакерное оборудование по п.1, отличающееся тем, что ниже обратного клапана пакера установлен дополнительный клапан, запорный элемент которого размещен выше седла. 4. Пакерное оборудование по п.3, отличающееся тем, что запорный элемент дополнительного клапана выполнен в виде шара из упругого материала, например полиуретана.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2001 года RU2170331C2

Пакер 1973
  • Сафин Велир Ахатович
  • Напалков Вениамин Яковлевич
  • Николаев Анатолий Константинович
SU588345A1
0
  • Н. В. Забелин, В. А. Сафин, В. М. Ковальчук, В. Я. Напалков
  • А. К. Николаев
SU307177A1
Пакер разбуриваемый 1978
  • Попов Александр Александрович
  • Асфандияров Халим Ахметович
  • Максимов Александр Николаевич
SU751961A1
Пакер разбуриваемый 1978
  • Ахунов Альберт Мусагитович
  • Абдрахманов Габдрашит Султанович
  • Рахманов Рауф Нухович
  • Домальчук Анатолий Антонович
  • Зайнуллин Альберт Габидуллович
SU832056A1
Пакер 1980
  • Рахманов Рауф Нухович
  • Ахунов Альберт Мусагитович
SU883332A1
US 3623551 A, 30.11.1971
US 3831677 A, 27.08.1974
US 4151875 A, 01.05.1979.

RU 2 170 331 C2

Авторы

Сафин В.А.

Ханнанов С.Н.

Федоров В.А.

Кашапов С.А.

Ермаков О.Н.

Новиков Г.В.

Даты

2001-07-10Публикация

1999-05-07Подача