Способ разобщения пластов при креплении скважины и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК E21B33/13 E21B33/12 

;ют скважину путем закачки в колонну тампонажного раствора. Последний вытесняют в затрубное пространство (ЗП) продавочной жидкостью плотностью, меньшей плотности тампонажного раствора. После приведения верхнего ГП 2 в действие ЗП скважины под ним сообщают с полостью обсадной колонны. Па- керовку скважины нижними ГП 3 и 4 производят подачей в них раствора из |ЗП над ГП 2 созданием перепада дав- ления между ЗП и полостью колонны. :Срабатывание ГП 3 и 4 контролируют отбором из колонны расчетного объема ;продавочной жидкости. После оконча- 1 ния пакеровки давление в ЗП скваясины I под ГП 2 повьппают. На ГН 2 с полым I корпусом 9 размещены зластичный уп- 1 лотни тельный элемент (УЭ) 10 и кла- I паяный узел 11. Последний сообщается ; с полостью УЭ 10 осевым каналом, а с 1 ГП 2 жестко связаны нижние ГП 3 и 4.

Они включают соединенные жестко друг с друг ом корпуса 13 и 14 с установленными на них УЭ 15 и 16 и клапанами 17 и 18. Полости последних сроб-т щаются осевыми каналами 19, 20. с полостью УЭ 15 и 16. В нижней части колонны 1 установлено упорное кольцо 22 с узлом сцепления с центрировоч- ной пробкой. Для повышения надежности в работе устройства за счет заполнения полостей УЭ 15 и 16 тампонаж- ным раствором в корпусе ГП 2 выполнен дополнительный осевой канал 23, изолированный от полости УЭ 10, гидравлически связанный с УЭ 15 и 16 и ЗП скважины над УЭ 10 через радиальный канал 24 в узле 11. Корпуса 13 и 14 соединены между собой и обеспечивают гидравлическую связь каналов 19, 20, 21- через установленные между ними клапаны 17 и 18. 2 с. и 3 д.п. ф-лы,, 5 ил.

Изобретение относится к эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Цель. - упрощение технологии, уменьшение ее трудоемкости и повышение качества разобщения тонкопереслаиваю-- пластов. Устанавливают на обсадной колонне 1 два и более гидравлических пакера (ГП) 2-4. Цементируd « (Л 4 о: ел СХ) .S

1

Изобретение относится к области крепл.ения нефтяных и газовых скважин а именно к способам и устройствам для разобщения пластов при цементирова- НИИ скважин с тонкопереслаивающимися пластами

Цель изобретения - упрощение технологии, уменьшение ее трудоемкости и повьппение качества разобщения тон- копереслаивающихся пластов.

На фиг.1 изображена нижняя зона скважины перед началом цементирования; на фиг о 2 и 3 - соответственно

процессы разобщения пластов верхним пакером и пакеровки затрубного пространства скважины нижними пакерами; на фиг.4 - нижняя зона скважины поле перфорации продуктивной зоны; на фиг.5 - устройство для осуществления способа в транспортном положении. Способ разобщения пластов при креплении скважины включает: установку на обсадной колонне 1 двух и бо- лее гидравлических пакеров 2-4,:цементирование скважины путем закачивания в обсадную колонну тампонажного раствора 3 и вытеснение его в

затрубное пространство 6 скважины продавочной жидкостью 7 плотностью меньщей, чем плотность тампонажного раствора 5, пакеровку затрубного пространства 6 скважины приведением верхнего пакера 2 в действие подачей в него продавочной жидкости 7 из обсадной колонны 1 под избыточным давлением (фиг.2) и приведение нижних пакеров 3 и 4 в действие сверху вниз (фиг.З). Для приведения в действие нижних пакеров 3 и 4 затрубное пространство 6 скважины под верхним пакером 2, после приведения его в действие, сообщают с полостью 8 обсадной колонны и пакеровку затрубного пространства проводят подачей в нижние пакеры 3 и 4 тампонажного раствора 5 из затрубного пространства скважины над верхним пакером 2 созданием перепада давления между за- трубным пространством 6 скважины и полостью обсадной колонны 1. При это срабатывание нижних пакеров 3 и 4 контролируют отбором из обсадной колонны 1 расчетного объема продавоч- цой жидкости 7 (фиг.З). Для допаке- ровкк нижних пакеров 3 и 4 (после

окончания пакеровки) давление в зат рубном пространстве 6 скважины под указанными пакерами повышают.

По окончании времени ОЗЦ колонну перфорируют, причем перфорационные отверстия 8 допускается вьшо.лнять и в интервале размещения нижних паке- ров 3 и 4 (фиг.4).

Устройство для осуществления способа содержит установленные на обсадной колонне верхний гидравлически пакер 2 с полым корпусом 9, размещенным на нем эластичным уплотнительным элементом 10 и клапанным узлом 11, сообщающимся с полостью уплотнитель- ного элемента 10 осевым каналом 12, связанные жестко с верхним гидравлическим пакером 2 гидравличес- кие пшсеры 3 и 4, содержащие соединенные жестко друг с другом корпусы 13 и 14 с установленными на них уп- лотнительными элементами 15 и 16 и клапанами. 17 и 18, полости которых сообщаются осевьми каналами 19-21 с полостями уплотнительных элементов. В нижней части обсадной колонны установлено кольцо 22 с узлом сцепления с цементировочной пробкой 25. В кор- пусе 9 верХ Него пакера выполнены дополнительные, осевые каналы 23, изолированные от полости его уплотнитель- ного элемента, гидравлически связанные с полостями уплотнительных эле-- ментов 15 и 16 нижних пакеров и зат- рубным пространством 6 скважины над уплотнительным элементом 10 верхнего пакера 2 через радикальный канал 24, выполненный в его клапанном узле I 1..

. 1

Корпусы 13 и 14 нижних пакеров 3 и 4 соединены между собой с возможностью обеспечения гидравлической связи их осевых каналов 19-21 через установленные между ними клапаны.17 и 18. Упорное кольцо .22 связано с нижней частью обсадной колонны посредством шагового ограничителя осевых перемещений, включающего фигурный паз 26 в упорном кольце 22 и палец 27, установленный в обсадной колонне с возможностью разъединения с ней после заданного числа перемещений. Ради-- альный: -канал 24 клапанного узла II верхнего пакера при необходимости пе- .рекрывается запорным элементом (не показан), а клапаны нижних пакеров вьтолнены с возможностью приведения

их в действие последовательно сверху вниз.

Устройство работает следующим образом.

В конце цементирования скважины продавочная проба 25 проходит через устройство, готовит клапанный узел . 11 верхнего пакера 2 к работе и жестко соединяется с упорным кольцом 22. Давление в .цементировочной головке снижают до нуля, при этом под действием перепада между затрубным пространством скважины и обсадной колонно клапанный узел 11 открывается для проведения пакеровки верхнего пакера 2, а упорное кольцо 22 в сборе с прода- ночной пробкой 25 перемещается вверх в пределах шага отграничителя осевых перемещений. Повышением давления в колонне расширяют подачу продаво чной жидкости 7 через клапанный узел 11, уплотнительный элемент 10 верхнего пакера 2. Повторно снижают давление в цементировочной головке до нуля. При этом под действием перепада гидростатического давления тампонажньй раствор из затрубного пространства 6 над верхним пакером 2 через дополнительные осевые каналы 23, клапан 17, осевые каналы 19 и 20, клапан 18 и осевой канал 21 поступает в полости зшлотнительных элементов 15 и 16 нижних пакеров 3 и 4, заполняет их пос-т ледовательно сверху вниз за счет последовательного открытия клапанов 17 и 18. Тампонажный раствор 5, вытесняемый из затрубного пространства 6 под уплотнительным элементом 10 верхнего пакера 2, уплотнительными элементами 15 и 16 нижних пакеров при их последовательном расширении, поступает в полость обсадной колонны I и поднимает продавочную пробку 25 в сборе с упорным кольцом 22, паз 26 которого выходит из зацепления с пальцем 27. Продавочную жидкость 7, вытесняемую продавочной пробкой 25 при ее движении вверх, отбирают на устье и после отбора расчетного объема закрывают кран на цементировочной головке (не показана) и оставляют колонну 1 на ОЗЦ.

При необходимости провести допаке- ровку нижнего пакера 4, после отбора на устье расчетного объема продавочной жидкости 7 давление в колонне 1 вновь повьш1ают. При этом продавочная пробка 25 в сборе с упорным кольцом

5146

22 перемещается вниз на ограниченное расстояние

и вытесняет порцию тампо- нажного раствора 5 из колонны в зат- рубное пространство 6 под нижним па- кером 4, чем повьппается давление в этой зоне и производится доуплотне- яие уплотнительных элементов 15 и 16 |нижних пакеров 3 и 4. Кран на цемен- тировочной головке закрывают и колон- |ну оставляют на ОЗЦ.

Формула изобретения

15

25

30

35

щее установленные на обсадной колонне верхний гидравлический пакер с полым корпусом, размещенным на нем эластичным уплотнительным элементом и клапанным узлом, сообщающимся с полостью уплотнительного элемента осевым каналом, связанные жестко с верхним гидравлическим пакером нижние гидравлические пакеры, содержащие соединенные жестко друг с другом кор-. пуса с установленными на них уплотни- тельными элементами и клапанами, полости которых сообщаются осевыми каналами с полостями уплотнительных элементов, установленное в нижней части обсаднор колонны упорное кольс узлом сцепления с цементировочной пробкой, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет заполнения полостей уплот нительных элементов нижних пакеров тампонажным раствором, в корпусе верхнего пакера выполнен дополнительньш осевой канал, изолированный от полости его уплотнительного элемента, гидравлически связанный с полостями уплотнительных элементов нижних пакер4 в и затрубным пространством скважины над уплотни- тельным элементом верхнего пакера через радиальный канал, выполненный в его клапанном узле, при этом корпусанижних пакеров соединены между собой с возможностью обеспечения гидравлической связи их. осевых каналов через установленные между ними клапаны.

при этом срабатывание нижних пакеров контролируют отбором из обсадной колонны расчетного объема продавочной жидкости.

3, Устройство для разобщения пластов при крепле ши скважины, включаюс0

5

5

0 цо 40

30

35

щее установленные на обсадной колонне верхний гидравлический пакер с полым корпусом, размещенным на нем эластичным уплотнительным элементом и клапанным узлом, сообщающимся с полостью уплотнительного элемента осевым каналом, связанные жестко с верхним гидравлическим пакером нижние гидравлические пакеры, содержащие соединенные жестко друг с другом кор-. пуса с установленными на них уплотни- тельными элементами и клапанами, полости которых сообщаются осевыми каналами с полостями уплотнительных элементов, установленное в нижней части обсаднор колонны упорное кольс узлом сцепления с цементировочной пробкой, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет заполнения полостей уплот нительных элементов нижних пакеров тампонажным раствором, в корпусе верхнего пакера выполнен дополнительньш осевой канал, изолированный от полости его уплотнительного элемента, гидравлически связанный с полостями уплотнительных элементов нижних пакер4 в и затрубным пространством скважины над уплотни- тельным элементом верхнего пакера через радиальный канал, выполненный в его клапанном узле, при этом корпуса, нижних пакеров соединены между собой с возможностью обеспечения гидравлической связи их. осевых каналов через установленные между ними клапаны.

ного числа перемещений.

Фиг. 2

б-l

Фие.З

Редактор А.Шандор

Составитель В.Беляев

Техред А.Кравчук Корректор И.Муска

Заказ 1176/25

Тираж 514

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фие.

Подписное