Устьевой пакер

Устьевой пакер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: предназначен для проведения изоляционных работ в нефтяных и газовых скважинах в процессе их углубления через несколько поглощающих горизонтов , сложенных проницаемыми породами. Сущность изобретения: расширение функциональных возможностей при одновременном снижении гидродинамических ударов на полый ствол в процессе пакеровки достигается тем, что переводник полого ствола снабжен мембраной и выполнен с дополнительными пропускными отверстиями на разных уровнях, смещенными в окружном направлении, причем нижние отверстия перекрыты сменными насадками, а верхние - кожухом в исходном положении. 1 ил. ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 33/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) УСТЬЕВОЙ ПАКЕР

6 (21) 4812343/03 (22) 02,02,90 (46) 23,01.93. Бюл, М 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники и Государственное азнакаевское управление буровых работ Производственного объединения

"Татнефть" (72) P.Х.Фаткуллин, Ф,А.Козлов, P,Х.Мансуров, С.А,Кашапов, М,LU,Юсупов, В.И.Масич и Б.М.Курочкин (56) В.И,Крылов, Г.С.Блинов и др. "Осложнения при бурении скважин", М., "Недра", 1965, с, 48-52, Инструкция по исследованию и изоляции пластов, поглощающих промывочную жидкость при бурении скважин на нефтяных месторождениях Татарской АССР. ТатНИП И нефть, 1978, с.59 — 60.

Изобретение относится к гидромеханическим пакерам, предназначенным для проведения изоляционных работ в нефтяных и газовых скважинах в процессе их углубления через несколько поглощающих горизонтов, сложенных проницаемыми породами.

Известен устьевой пакер, устанавливаемый в кондукторе для проведения исследований скважины (1). Недостатки указанного пакера: — при герметизации устья скважины возможно развертывание резьбовых соединений пакера; — невозможность нагнетания в затрубное пространство раствора с наполнителями при возникновении поглощения.

Известный гидромеханический пакер (2), устанавливаемый в открытом стволе над зоной поглощения обеспечивает возможность проводить гидродинамические исследования и изоляционные работы в

„,!Ы,, 1789661 А1 (57) Использование: предназначен для проведения изоляционных работ в нефтяных и газовых скважинах в процессе их углубления через несколько поглощающих горизонтов, сложенных проницаемыми породами.

Сущность изобретения; расширение функциональных возможностей при одновременном снижении гидродинамических ударов на полый ствол в процессе пакеровки достигается тем, что переводник полого ствола снабжен мембраной и выполнен с дополнительными пропускными отверстиями на разных уровнях, смещенными в окружном направлении, причем нижнйе отверстия перекрыты сменными насадками, а верхние — кожухом в исходном положении.

1 ил, поглощающих скважинах, не поднимая бурильную колонну с долотом на поверхность.

При использовании его для герметизации только затрубного пространства появляется большая опасность возникновения аварии с обрывом бурильной колонны из-за гидродинамических ударов на полный ствол в процессе пакеровки. Бурение скважин через один или несколько проницаемых пластов (горизонтов) бывает менее осложнено, если после вскрытия каждого отдельного пласта производится его изоляция, При этом исключается его дренирование, а следовательно, уменьшается сложность ликвидации поглощения, Проведение изоляционных работ и гидродинамические исследования в поглощающих скважинах без подъема бурильной колонны с долотом экономит oF.— щее время строительства скважины.

1789661

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей при одновременном снижении гидродинамических ударов на полный ствол в процессе пакеровки, Поставленная цель достигается тем, что в устьевом пакере, включающем полый ствол с, опорой и переводником с пропускным отверстием в нижней части, нажимной упЛотнительный элемент, установленный йа полоЪМ стволе, и установленные под нажимным уплотнительным элементом шлипсы с узлом гидропривода и кожухом, телескопически установленным на переводнике полого корпуса, переводник снабжен мембраной, установленной перед пропускным отверстием нижней части и выполнен с расположенными над основным дополнительными пропускными отверстиями на разных уровнях и смещенными в окружном

I направлении, причем нижние отверстия перекрыты сменными насадками, а верхние— кожухом B исходном положении.

На чертеже показано устройство в транспортном положении, Устьевой пакер содержит ниппель 1, к которому сверху присоединяется рабочая труба, а снизу переводник 2, В переводнике

2 помещен ствол 3 с выступом 4, который входит в соответствующую расточку переводника 2 и удерживается в нем от выпадания. Над выступом 4 ствола 3 установлены уплотнительные элементы 5, поджимаемые сверху втулкой 6, которая в свою очередь верхним своим торцем контактирует с ниппелем 1. Таким образом, обеспечивается герметичность соединения:-переводник 2— ствол 3-1, Ниже на стволе 3 помещаются уплотнительные манжеты 7 пакера и узел гидравлического якоря 8, обеспечивающий фиксацию пакера в скважине и герметизацию затрубного пространства. К нижней резьбовой части гидравлического цилиндра

9 якоря присоединяется кожух 10, внутри которого помещен переводник 11, навернутый на ствол 3. На наружной поверхности переводника 11 располо>кены уплотнительные элементы 12, контактирующие с цилиндрической расточкой кожуха 10, Переводник 11 имеет сквозной осевой канал 13 и нижние радиальные отверстия с установленными в них насадками 14, Выше отверстий с насадками 14 в переводнике 11 имеются отверстия 15, расположенные на разных уровнях, В нижней части переводника 11 имеется ступенчатая цилиндрическая расточка, в которой помещено кольцо 16 и разрушаемая мембрана 17, поджимаемая снизу гайкой 18, 5

Устьевой пакер работает следующим образом. К верхней резьбовой части ниппеля 1 навертывается рабочая труба, а к переводнику 11 колонны бурильных труб. Таким образом, устьевой пакер является составной частью компоновки бурильного инструмента, После установки пакера в кондукторе осуществляется фиксация пакера в колонне и герметизация затрубного пространства.

Эта операция осуществляется нагнетанием жидкости внутрь пакера. Перепад давления на насадках 14 передается в гидравлический цилиндр 9 и, действуя на поршень, помещенный в цилиндре 9, перемещает его вверх, С поршнем связаны плашки якоря, которые также перемещаются вверх по конусу и занимают рабочее положение, при котором зубцы, нанесенные на их наружную поверхность, войдут в контакт со стенкой трубы, Разгружая инструмент на определенную величину производят герметизацию затрубного пространства. При деформации резиновых уплотнительных манжет пакера, ствол 3 движется вниз, радиальные отверстия 15 и уплотнительные элементы 12 выходят из кожуха 10. Постепенное открытие радиальных отверстий 15, размещенных на разных уровнях, исключает опасность возникновения гидравлического удара, Исследование поглощающих горизонтов по мере их вскрытия осуществляется по известной методике нагнетанием жидкости в затрубное пространство через радиальные отверстия 15.

В случае возникновения необходимости промывки скважины, ее глушения или доизоляции остаточных поглощений, закачка утяжеленного бурового раствора, промывочной жидкости или тампонажной смеси осуществляется с большей производительностью, чем при исследовании. При увеличении темпов закачки мембрана 17 разрушается, освобождая тем самым осевой канал 13, через который жидкость поступает на забой скважины. Извлечение устьевого пакера на поверхность после проведения операции осуществляется приподниманием инструмента, необходимого для освобождения плашек якоря и их возврата в исходное положение. Затем производится обычный подъем инструмента вместе с пакером, Преимущества устьевого пакера заключаются в исключении дополнительных спусков-подъемов, связанных с исследованием вскрытого бурением поглощающего горизонта, обеспечении герметизации устья без применения противовыбросового оборудования (превентерэ) позволяющего задавливать скважину утяжеленным глинистым

1789661 раствором и в случае необходимости проведения изоляционных работ. Все это в конечном итоге повышает эффективность операций по исследованию скважин

Составитель P. Фаткуллин

Техред М,Моргентал Корректор Л,Филь

Редактор

Заказ 334 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Формула изобретения

Устьевой пакер, включающий полый ствол с опорой и переводником с пропускным отверстием в нижней части, нажимной уплотнительный элемент, установленный на полом стволе, и установленные под нажимным уплотнительным элементом шлипсы с узлом гидропривода и кожухом, телескопически установленным на переводнике полого корпуса, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных вози другим работам, связанным с изоляцией поглощающих пластов или ликвидацией нефтегазопроявлений.

5 можностей при одновременном снижении гидродинамических ударов на полый ствол в процессе пакеровки, переводник снабжен мембраной, установленной перед пропускным отверстием нижней части, и выполнен с расположенными над основным дополнительными пропускными отверстиями на разных уровнях и смещенными в окружном направлении, причем нижние отверстия перекрыты сменными насадками, а верхние— кожухом в исходном положении,