[go: up one dir, main page]

RU2509872C1 - Well formation treatment device - Google Patents

Well formation treatment device Download PDF

Info

Publication number
RU2509872C1
RU2509872C1 RU2012144202/03A RU2012144202A RU2509872C1 RU 2509872 C1 RU2509872 C1 RU 2509872C1 RU 2012144202/03 A RU2012144202/03 A RU 2012144202/03A RU 2012144202 A RU2012144202 A RU 2012144202A RU 2509872 C1 RU2509872 C1 RU 2509872C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spool
barrel
packer
disconnector
groove
Prior art date
Application number
RU2012144202/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Илфат Нагимович Файзуллин
Рустем Фахрасович Набиуллин
Айнур Рафкатович Гусманов
Рим Салихович Губаев
Фарид Баширович Сулейманов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина filed Critical Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority to RU2012144202/03A priority Critical patent/RU2509872C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2509872C1 publication Critical patent/RU2509872C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: well formation treatment device includes a packer. The packer includes a flow-through housing in an axial direction, the outer surface of which is provided with a shaped slot, a yoke with a pin and slips and an elastic cuff. The pin is installed into the shaped slot and has the possibility of being moved along the shaped slot trajectory. The slot is made in the form of transverse and longitudinal grooves located perpendicular to each other and connected to each other in the lower part of the longitudinal groove. The device includes a disconnector. The disconnector includes a shaft with upper and lower threads and a spool located inside the shaft. The spool and the shaft are connected with shear elements. The spool is equipped with an axial central hole and a bore, in which a retaining ring interacting with the annular groove and a seat for a shutoff element is installed. The bore is made on the inner surface of the spool. A lower ring that is made in the form of a cover plate is screwed on the lower shaft thread. The cover plate is equipped from below with external thread for connection to the packer housing, and the cover plate is equipped in its centre with a bar rigidly fixed on it and axial holes in a circumferential hole. The bar is directed towards the spool and has the possibility of tight interaction with the axial central hole of the spool. Carrying capacity of the holes of the cover plate is higher than that of the central spool hole. An annular groove having the possibility of interacting with the retaining ring is made in the form of annular notches on the outer surface of the bar. The shutoff element is made in the form of a semi-sphere rigidly attached from above to a stock equipped with sealing discs.
EFFECT: possibility of performing interval-by-interval treatment of formations in a horizontal well; increasing durability and reliability of the device operation; enlarged technological capabilities of operation.
4 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для разобщения пластов в скважине при раздельной закачке в них различных реагентов.The invention relates to the oil and gas industry, and in particular to devices for separating formations in a well with separate injection of various reagents.

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 обработкой второго пласта, 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 обработкой второго пласта верхние и нижние ряды радиальных каналов золотника сообщаются между собой посредством внутренней цилиндрической выборки ствола, гидравлически соединяя внутреннее пространство насосно-компрессорных труб (НКТ) 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.A device for treating formations in a well is known (patent RU No. 2282017, IPC ЕВВ 33/12, published in Bulletin No. 23 of 08/20/2006), containing a packer including a passage housing and an elastic sleeve, an isolator including a trunk with radial channels and internal cylindrical sampling, a spool with two rows of radial channels separated by a transverse blind partition, and a sleeve with a seating seat for a ball discharged into the device before processing the second layer inserted inside the spool, the upper row of radial of the spool channels is opposite the radial channels of the barrel, and the barrel, spool and sleeve are interconnected by differential shear elements, and before processing the second layer, the upper and lower rows of radial channels of the spool communicate with each other through an internal cylindrical barrel sampling, hydraulically connecting the inner space of the tubing pipes (tubing) with the internal space of the packer body, while the device is higher than the disconnector at a distance from the packer exceeding the thickness of the upper about the reservoir, is equipped with an additional packer consisting of a cylinder on top and an additional elastic cuff mounted on a floor connected to the disconnector by means of a coupling, to which the piston is rigidly connected at the top, and a cylinder rigidly connected to the tubing string, into which the piston is telescopically mounted the possibility of axial movement upward, forming with the piston a cavity hydraulically connected to the interior of the tubing, and the cylinder is configured to Interaction of a more elastic cuff.

Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:

- во-первых, сложность конструкции, обусловленная наличием большого количества узлов и деталей;- firstly, the complexity of the design, due to the presence of a large number of nodes and parts;

- во-вторых, сложность и дороговизна изготовления как самого устройства, так и проточек на наружной поверхности проходного корпуса пакера;- secondly, the complexity and high cost of manufacturing both the device itself and the grooves on the outer surface of the packer passage housing;

- в-третьих, ограниченное кольцевое пространство разобщителя между стволом и золотником, в связи с чем через данное кольцевое пространство невозможно закачать высоковязкий химический состав.- thirdly, the limited annular space of the disconnector between the barrel and the spool, and therefore it is impossible to pump a highly viscous chemical composition through this annular space.

Также известно устройство для обработки пластов в скважине (патент RU №2282710, МПК Е21В 33/12, опубл. в бюл. №24 от 27.08.2006 г.), содержащее пакер, включающий проходной корпус и эластичную манжету, разобщитель, включающий ствол с радиальными каналами и внутренней цилиндрической выборкой, вставленный в ствол золотник с двумя рядами радиальных каналов, разделенных поперечной глухой перегородкой, установленную внутри золотника втулку с посадочным седлом для шара, сбрасываемого внутрь устройства перед обработкой второго пласта, 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 обработкой второго пласта 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 верхнего упора с цилиндрическим сужением, нижнего упора и дополнительной эластичной манжеты, установленной на цилиндрическом сужении верхнего упора, который телескопически установлен с возможностью осевого перемещения вниз в нижний упор, относительно которого зафиксирован срезным элементом, при этом нижний упор выполнен с возможностью взаимодействия с дополнительной эластичной манжетой, верхний упор снабжен гидравлическими якорями, поджатыми внутрь и взаимодействующими с обсадной колонной под давлением, создаваемым во внутреннем пространстве насосно-компрессорных труб.Also known is a device for treating formations in a well (patent RU No. 2282710, IPC ЕВВ 33/12, published in Bulletin No. 24 of 08/27/2006), comprising a packer including a through-case and an elastic sleeve, an isolator including a barrel with radial channels and internal cylindrical sampling, a spool inserted into the barrel with two rows of radial channels separated by a transverse blind partition, a sleeve installed inside the spool with a seat for the ball that is discharged into the device before processing the second layer, while the top row is glad ial channels of the spool are opposite the radial channels of the barrel, and the barrel, spool and sleeve are interconnected by differential shear elements, and before processing the second layer, the upper and lower rows of radial channels of the spool communicate with each other through an internal cylindrical selection of the barrel, hydraulically connecting the inner space of the tubing pipes with the interior of the packer body, while the device is above the disconnector at a distance from the packer in excess of the thickness of the upper the reservoir is equipped with an additional packer consisting of an upper stop with a cylindrical constriction, a lower stop and an additional elastic cuff mounted on a cylindrical narrowing of the upper stop, which is telescopically mounted with the possibility of axial movement down to the lower stop, relative to which a shear element is fixed, while the lower stop made with the possibility of interaction with an additional elastic cuff, the upper stop is equipped with hydraulic anchors, drawn inward and interacting with the casing hydrochloric column under pressure produced in the interior of the tubing.

Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:

- во-первых, сложность конструкции, обусловленная наличием большого количества узлов и деталей;- firstly, the complexity of the design, due to the presence of a large number of nodes and parts;

- во-вторых, сложность и дороговизна изготовления как самого устройства, так и проточек на наружной поверхности проходного корпуса пакера;- secondly, the complexity and high cost of manufacturing both the device itself and the grooves on the outer surface of the packer passage housing;

- в-третьих, ограниченное кольцевое пространство разобщителя между стволом и золотником, в связи с чем через данное кольцевое пространство невозможно закачать высоковязкий химический состав.- thirdly, the limited annular space of the disconnector between the barrel and the spool, and therefore it is impossible to pump a highly viscous chemical composition through this annular space.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для обработки пластов в скважине (патент RU №2234589, МПК Е21В 33/12, опубл. в бюл. №23 от 20.08.2004 г.), содержащее пакер, включающий корпус, обойму со шлипсами и штифтом, причем штифт установлен в фигурный паз и имеет возможность перемещения по траектории фигурного паза и эластичную манжету, разобщитель, включающий ствол и золотник, снабженные радиальными каналами, при этом корпус пакера выполнен проходным в осевом направлении, а золотник разобщителя расположен внутри его ствола, соединен с ним срезными элементами, заглушен снизу и имеет по наружной поверхности выше заглушенного участка меньший диаметр, образующий со стволом полость, сообщающуюся через радиальные каналы с внутренним пространством разобщителя, снабжен конусной расточкой, в которой установлено стопорное кольцо, взаимодействующее с кольцевой проточкой, расположенной в нижней части ствола, и седлом для запорного элемента, выполненного в виде шара, сбрасываемого вовнутрь устройства перед обработкой второго пласта.The closest in technical essence and the achieved result is a device for treating formations in a well (patent RU No. 2234589, IPC ЕВВ 33/12, published in bulletin No. 23 dated 08/08/2004), containing a packer including a housing, a clip with with dowels and a pin, and the pin is installed in a figured groove and has the ability to move along the trajectory of the figured groove and an elastic cuff, a disconnector including a barrel and a spool equipped with radial channels, while the packer body is made through in the axial direction, and the disconnector spool is located outside its three trunks, connected with shear elements, is muffled from below and has a smaller diameter on the outer surface above the muffled section, forming a cavity with a barrel communicating through radial channels with the internal space of the disconnector, equipped with a conical bore in which a retaining ring is installed, interacting with the annular a groove located in the lower part of the barrel and a saddle for a locking element, made in the form of a ball, discharged into the device before processing the second layer.

Недостатками конструкции данного устройства, которые выявлены на основе опыта его практического применения на протяжении 8 лет, являются:The design disadvantages of this device, which are identified on the basis of experience in its practical application for 8 years, are:

- во-первых, оно не позволяет производить поинтервальную обработку пластов в горизонтальной скважине, так как запорный элемент, выполненный в виде шара, сбрасываемый с устья, не садится на седло золотника, поэтому невозможно отключить нижележащий относительно устья скважины пласт горизонтальной скважины и произвести обработку вышележащего относительно устья скважины пласта горизонтальной скважины;- firstly, it does not allow for interval processing of formations in a horizontal well, since the shut-off element, made in the form of a ball, discharged from the wellhead, does not sit on the spool seat, therefore it is impossible to disconnect the horizontal well formation that is lower than the wellhead and process the overlying relative to the wellhead of a horizontal well formation;

- во-вторых, оно не позволяет производить обработку пластов с применением вязких химических составов, таких как гель, водонабухающий полимер (ВНП) и т.д., это происходит вследствие такого недостатка конструкции, как небольшое кольцевое пространство разобщителя между стволом и золотником, поэтому данное кольцевое пространство забивается высоковязким химическим составом и далее не продавливается, в связи с чем устройство в дальнейшем не выполняет свои функции, что сужает технологические возможности работы устройства;- secondly, it does not allow the processing of formations using viscous chemical compositions such as gel, water-swelling polymer (GNP), etc., this is due to such a design flaw as the small annular space of the disconnector between the barrel and the spool, therefore this annular space is clogged with a highly viscous chemical composition and is not further pressed through, in connection with which the device does not further fulfill its functions, which narrows the technological capabilities of the device;

- в-третьих, на нижнем конце ствола разобщителя выполнены две резьбы: первая - снаружи, в которую ввернута верхняя опора пакера, а вторая резьба выполнена изнутри ствола и в нее ввернуто нижнее кольцо, поэтому нижняя часть ствола является местом концентрации напряжения растяжения-сжатия и, как показал практический опыт, резьба между верхней опорой пакера и стволом разобщителя вытягивается (не заворачивается калибр) после максимум пяти спуско-подъемных операций устройства, после чего требуется замена ствола разобщителя, поэтому значительно снижается долговечность работы устройства;- thirdly, two threads are made at the lower end of the disconnector barrel: the first is on the outside, into which the upper support of the packer is screwed, and the second thread is made from the inside of the barrel and the lower ring is screwed into it, so the lower part of the barrel is the place of concentration of tensile-compression stress and as shown by practical experience, the thread between the upper support of the packer and the disconnector barrel is extended (the gauge does not wrap) after a maximum of five tripping operations of the device, after which the disconnector barrel needs to be replaced, therefore, significantly o reduced durability of the device;

- в-четвертых, низкая надежность работы устройства, связанная с тем, что в процессе спуска устройства в скважину и в процессе обработки нижнего пласта возможно отложение грязи, осадков в кольцевом пространстве между золотником и стволом разобщителя, вследствие чего при последующем перемещении золотника относительно ствола стопорное кольцо может не зафиксироваться в кольцевой проточке ствола разобщителя, так как оно выполнено слишком низко. В результате невозможно герметично отсечь нижний пласт и работать с верхним пластом;- fourthly, the low reliability of the device due to the fact that during the descent of the device into the well and during the processing of the lower layer, it is possible to deposit dirt, precipitation in the annular space between the spool and the disconnector barrel, as a result of which, when the spool is subsequently moved relative to the barrel, the ring may not be fixed in the annular groove of the disconnector barrel, since it is too low. As a result, it is impossible to hermetically cut off the lower layer and work with the upper layer;

- в-пятых, снаружи на корпусе пакера по всему периметру выполнено большое количество проточек, что приводит к увеличению затрат на изготовление данного устройства.- fifthly, a large number of grooves are made on the outside of the packer body around the entire perimeter, which leads to an increase in the cost of manufacturing this device.

Задачами изобретения являются разработка конструкции устройства, позволяющего производить поинтервальную обработку пластов в горизонтальной скважине и расширение технологических возможностей работы устройства, а также повышение долговечности, надежности работы устройства, а также снижение стоимости его изготовления.The objectives of the invention are to develop a device design that allows for interval processing of formations in a horizontal well and expanding the technological capabilities of the device, as well as increasing the durability, reliability of the device, as well as reducing the cost of its manufacture.

Поставленная задача решается устройством для обработки пластов в скважине, содержащим 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, разобщитель, включающий ствол с верхней и нижней резьбой, и золотник, расположенный внутри ствола и соединенный с ним срезными элементами, золотник снабжен расточкой, в которой установлено стопорное кольцо, взаимодействующее с кольцевой проточкой, расположенной в нижней части ствола, и седлом для запорного элемента, сбрасываемого вовнутрь устройства перед обработкой второго пласта, и нижнее кольцо, навернутое на нижнюю резьбу ствола.The problem is solved by a device for treating formations in a well, comprising a packer, including an axially extending body with a figured groove on the outer surface, a clip with a pin and slips, the pin being installed in a figured groove and being able to move along the path of the figured groove, and an elastic cuff , a disconnector, including a barrel with upper and lower threads, and a spool located inside the barrel and connected to it by shear elements, the spool is provided with a bore in which the retaining ring is installed o, interacting with an annular groove located in the lower part of the barrel and a saddle for a locking element discharged inside the device before processing the second layer, and a lower ring screwed onto the lower thread of the barrel.

Новым является то, что 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 разобщителя снабжен осевым центральным отверстием, при этом расточка, в которую установлено стопорное кольцо, выполнена на внутренней поверхности золотника, 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, при этом пропускная способность отверстий крышки больше пропускной способности центрального отверстия золотника, а стержень имеет возможность герметичного взаимодействия с осевым центральным отверстием золотника, после посадки запорного элемента на седло золотника и осевого перемещения золотника относительно ствола разобщителя, причем кольцевая проточка, имеющая возможность взаимодействия со стопорным кольцом, выполнена на наружной поверхности стержня в виде кольцевых насечек, направленных противоположно стопорному кольцу, при этом запорный элемент выполнен в виде полусферы, жесткозакрепленной сверху со штоком, оснащенным уплотнительными дисками.New is that the figured groove on the outer surface of the packer through passage is made in the form of transverse and longitudinal grooves located perpendicular to each other and connected to each other in the lower part of the longitudinal groove, and the spool of the disconnector is provided with an axial central hole from the bottom, while the bore which the retaining ring is installed on is made on the inner surface of the spool, and the lower ring is made in the form of a cap screwed onto the lower thread of the disconnector barrel, and the bottom is provided with a cap with a threaded thread for connection with the body of the feedthrough packer, and in the center the cover is equipped with a rigidly fixed rod thereon directed towards the spool, as well as axial holes around the circumference, while the throughput of the cover openings is greater than the throughput of the central hole of the spool, and the rod has the ability to tightly interact with the axial central hole of the spool, after the locking element is planted on the spool seat and the axial movement of the spool relative to the disconnector barrel, m circular groove having the opportunity to interact with the locking ring, formed on the outer surface of the rod in the form of annular notches directed opposite to the retaining ring, wherein the locking element is in the form of a hemisphere, zhestkozakreplennoy top with the rod fitted with sealing disks.

На фиг.1 изображена нижняя часть предлагаемого устройства в продольном разрезе.Figure 1 shows the lower part of the proposed device in longitudinal section.

На фиг.2 - развертка формы и направления фигурного паза корпуса пакера.Figure 2 - scan of the shape and direction of the curly groove of the packer body.

На фиг.3 изображена верхняя часть предлагаемого устройства в продольном разрезе.Figure 3 shows the upper part of the proposed device in longitudinal section.

На фиг.4 изображен золотник в зафиксированном относительно ствола нижнем положении.Figure 4 shows the spool in the lower position fixed relative to the barrel.

Устройство состоит из пакера и разобщителя.The device consists of a packer and disconnector.

Пакер содержит проходной в осевом направлении корпус 1 (фиг.1) с фигурным пазом 2 на наружной поверхности (фиг.1). Фигурный паз 2 (фиг.2) на наружной поверхности проходного корпуса 1 пакера выполнен в виде продольной 3 и поперечной 3' проточек, расположенных перпендикулярно друг к другу и соединенных между собой в нижней части продольной проточки 3, поэтому в сравнении с прототипом уменьшается количество проточек фигурного паза и, как следствие, снижается стоимость изготовления устройства.The packer comprises an axially-extending housing 1 (FIG. 1) with a figured groove 2 on the outer surface (FIG. 1). Figured groove 2 (figure 2) on the outer surface of the passageway of the packer 1 is made in the form of longitudinal 3 and transverse 3 'grooves located perpendicular to each other and interconnected in the lower part of the longitudinal groove 3, therefore, the number of grooves is reduced in comparison with the prototype figured groove and, as a result, the manufacturing cost of the device is reduced.

На корпусе 1 (фиг.1) с возможностью осевого перемещения установлена обойма 4, связанная снизу с кольцом 5, соединенным с направляющим штифтом 6, размещенным в поперечной проточке 3' фигурного паза 2. В верхней части обоймы 4 установлены подпружиненные шлипсы 7 со стопорным элементом 7'. На корпусе 1 выше шлипсов 7 находится нижняя опора 8, эластичная манжета 9 и верхняя опора 10, жестко соединенная с корпусом 1 пакера. Длина поперечной проточки 3' фигурного паза 2 соответствует длине развертки проходного корпуса 1 под углом 180°. Длина продольной проточки 3 соответствует высоте перемещений колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) 10 (см. фиг.3) во время проведения спуско-подъемных операций плюс 0,5 метра.On the housing 1 (Fig. 1), with the possibility of axial movement, a cage 4 is mounted, connected at the bottom with a ring 5 connected to a guide pin 6 located in the transverse groove 3 'of the figured groove 2. In the upper part of the cage 4, spring-loaded slips 7 with a locking element are installed 7 '. On the housing 1 above the slips 7 there is a lower support 8, an elastic sleeve 9 and an upper support 10, rigidly connected to the housing 1 of the packer. The length of the transverse groove 3 'of the figured groove 2 corresponds to the scan length of the passage housing 1 at an angle of 180 °. The length of the longitudinal groove 3 corresponds to the height of the displacement of the tubing string (tubing) 10 (see figure 3) during the round-trip operations plus 0.5 meters.

С верхней опорой 11 (см. фиг.1) пакера соединен ствол 12 (см. фиг.3) разобщителя, снабженный радиальными каналами 13. Внутри ствола 12 напротив радиальных каналов 13 установлен золотник 14, соединенный со стволом срезными элементами 15.With the upper support 11 (see Fig. 1) of the packer, a disconnector barrel 12 (see Fig. 3) is connected, provided with radial channels 13. Inside the barrel 12, opposite the radial channels 13, a spool 14 is mounted connected to the barrel by shear elements 15.

Снизу золотник 14 разобщителя снабжен осевым центральным отверстием 16, при этом расточка 17, в которую установлено стопорное кольцо 18, выполнена на внутренней поверхности золотника 14. Нижнее кольцо выполнено в виде крышки 19, навернутой на нижнюю резьбу 20 ствола 12 разобщителя. Снизу крышка 19 снабжена наружной резьбой 21 (фиг.1) для соединения с проходным корпусом 1 пакера.Below, the spool 14 of the disconnector is provided with an axial central hole 16, while the bore 17, in which the retaining ring 18 is installed, is made on the inner surface of the spool 14. The lower ring is made in the form of a cover 19, screwed onto the lower thread 20 of the barrel 12 of the disconnector. The bottom cover 19 is provided with an external thread 21 (figure 1) for connection with the passage housing 1 of the packer.

Увеличивается долговечность предлагаемого устройства, так как резьбы разнесены по высоте нижнего кольца, выполненного в виде крышки.The durability of the proposed device increases, since the threads are spaced along the height of the lower ring, made in the form of a cover.

По центру крышка 19 (фиг.3) снабжена жесткозакрепленным на ней стержнем 22, направленным в сторону золотника 13, а также осевыми отверстиями 23 по окружности.In the center, the cover 19 (Fig. 3) is provided with a rod 22 rigidly fixed on it, directed towards the spool 13, as well as axial holes 23 around the circumference.

Количество отверстий 23 выбирают с условием, чтобы пропускная способность (Q1) отверстий 23 была больше пропускной способности (Q2) центрального отверстия 16 золотника 14 (Q1>Q2), что позволяет производить закачку вязких химических реагентов. Пропускная способность (Q2) центрального отверстия 16 золотника 14 определяется размерами его поперечного сечения (диаметром проходного сечения), которое определяется опытным путем исходя из предполагаемой вязкости закачиваемого химического реагента.The number of holes 23 is chosen so that the throughput (Q 1 ) of the holes 23 is greater than the throughput (Q 2 ) of the central hole 16 of the spool 14 (Q 1 > Q 2 ), which allows the injection of viscous chemicals. The throughput (Q 2 ) of the Central hole 16 of the spool 14 is determined by the size of its cross section (diameter of the bore), which is determined empirically based on the estimated viscosity of the injected chemical reagent.

В сравнении с прототипом за счет исключения кольцевого пространства между золотником и стволом разобщителя из конструкции устройства увеличивается пропускная способность устройства, и оно позволяет за один спуск оборудования произвести как обработку, так и их очистку одного или нескольких интервалов пласта кислотными составами различной вязкости.In comparison with the prototype, by eliminating the annular space between the spool and the disconnector barrel from the device design, the device's throughput increases, and it allows both processing and cleaning of one or several formation intervals with acid compositions of various viscosities in one run.

Стержень 22 имеет возможность герметичного взаимодействия с осевым центральным отверстием 16 золотника 14, после посадки запорного элемента 24 на посадочное седло 17 золотника 14 и осевого перемещения золотника 14 вниз относительно ствола 12 разобщителя. Кольцевая проточка, взаимодействующая со стопорным кольцом 18, выполнена на наружной поверхности стержня 22 в виде кольцевых насечек 25 противоположного направления стопорному кольцу 18 (см. фиг.4), что обеспечивает надежную фиксацию золотника относительно ствола разобщителя.The rod 22 has the ability to tightly interact with the axial Central hole 16 of the spool 14, after landing the locking element 24 on the seat saddle 17 of the spool 14 and the axial movement of the spool 14 down relative to the barrel 12 of the disconnector. An annular groove interacting with the retaining ring 18 is made on the outer surface of the shaft 22 in the form of annular notches 25 in the opposite direction to the retaining ring 18 (see Fig. 4), which ensures reliable fixation of the spool relative to the disconnector barrel.

Запорный элемент 24 выполнен в виде полусферы 25, жесткозакрепленной сверху со штоком 26, оснащенным уплотнительными дисками 27, например двумя, как показано на фигуре 3. Полусфера 25 и шток могут быть выполнены в виде целой детали, как показано на фигуре 3. Уплотнительные диски 27 выполнены в виде плоских резиновых элементов, имеющих возможность герметичного взаимодействия с внутренними поверхностями колонны НКТ 10 и золотника 14 и при перемещении запорного элемента вниз до взаимодействия с седлом 28 золотника 14 под действием избыточного гидравлического давления над запорным элементом 24.The locking element 24 is made in the form of a hemisphere 25, rigidly mounted on top with a rod 26, equipped with sealing discs 27, for example two, as shown in figure 3. The hemisphere 25 and the rod can be made as a whole part, as shown in figure 3. Sealing discs 27 made in the form of flat rubber elements having the ability to tightly interact with the inner surfaces of the tubing string 10 and the spool 14 and when moving the locking element down to interact with the seat 28 of the spool 14 under the influence of excess hydraulic pressure above the shut-off element 24.

С целью исключения несанкционированных перетоков жидкости сопрягаемые поверхности золотника 14 (см. фиг.3) снабжены уплотнительными элементами (на фиг.1-4 не показано).In order to exclude unauthorized fluid flows, the mating surfaces of the spool 14 (see Fig. 3) are provided with sealing elements (not shown in Figs. 1-4).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Устройство для обработки пластов в скважинах, в том числе имеющих наклонные и горизонтальные стволы, позволяет производить закачку различных химических реагентов (кислот, углеводородных растворителей) различной вязкости с целью увеличения добывных возможностей добывающих скважин и увеличения приемистости нагнетательных скважин за счет улучшения фильтрационных характеристик призабойной зоны в результате физико-химического воздействия. Устройство в собранном виде на колонне НКТ 10 (фиг.3) спускают на необходимую глубину в горизонтальную скважину для обработки пластов в скважине, т.е. поинтервальной обработки пласта различными химическими реагентами, например кислотными составами различной вязкости.A device for treating formations in wells, including those with inclined and horizontal shafts, allows for the injection of various chemicals (acids, hydrocarbon solvents) of various viscosities in order to increase production capabilities of production wells and increase the injectivity of injection wells by improving the filtration characteristics of the bottom hole in the result of physico-chemical effects. The device is assembled on the tubing string 10 (figure 3) is lowered to the required depth in a horizontal well for processing formations in the well, i.e. interval treatment of the formation with various chemicals, for example, acid compositions of various viscosities.

Например, для закачки вязкого загущенного кислотного состава в близлежащий (нижний) к забою скважины пласт горизонтальной скважины и соляно-кислотной обработки близлежащего (верхнего) к устью скважины пласта горизонтальной скважины. Размещают устройство между пластами в горизонтальной скважины, которые необходимо обработать кислотными составами различной вязкости. Затем производят посадку пакера, для этого устройство сначала поворачивают по направлению часовой стрелки на угол 180°, а затем опускают на 1,0 м.For example, for injecting a viscous thickened acid composition into a nearby horizontal well (lower) to the bottom of the well bottom and hydrochloric acid treatment of a nearby (upper) horizontal well to the wellhead. Place the device between the layers in a horizontal well, which must be treated with acid compositions of various viscosities. Then the packer is planted; for this, the device is first turned clockwise through an angle of 180 °, and then lowered by 1.0 m.

В результате этого штифт 6 (фиг.2) из поперечной проточки 3' фигурного паза 2 перемещается в продольную проточку 3 (перед спуском устройства в скважину штифт 6 устанавливают в крайней левой нижней части поперечной проточки 3' фигурного паза 2 (как показано на фиг.2). Колонну НКТ 10 (фиг.3) опускают вниз, при этом детали 4, 5, 6, 7, 7' (см. фиг.1) остаются на месте, т.к. пружины 29 прижимают гладкую часть шлипсов 7 к стенкам обсадной колонны (не показана), а детали 1, 8, 9, 10 и детали разобщителя двигаются вниз до тех пор, пока конусная часть нижней опоры 8 не упрется в шлипсы 7. Под действием веса НКТ шлипсы 7 расходятся в радиальном направлении до соприкосновения их зубчатой части с обсадной колонной, а эластичная манжета 9 под действием нагрузки сжимается, надежно перекрывая заколонное пространство скважины.As a result of this, the pin 6 (FIG. 2) from the transverse groove 3 'of the figured groove 2 is moved to the longitudinal groove 3 (before the device is lowered into the well, the pin 6 is installed in the far left lower part of the transverse groove 3' of the figured groove 2 (as shown in FIG. 2). The tubing string 10 (Fig. 3) is lowered down, while the parts 4, 5, 6, 7, 7 '(see Fig. 1) remain in place, since the springs 29 press the smooth part of the slips 7 to the walls of the casing (not shown), and parts 1, 8, 9, 10 and parts of the disconnector move down until the conical part of the lower support 8 abuts against ipsy 7. Under the weight of the tubing slips 7 diverge radially to contact the tooth portion of the casing, and the elastic sleeve 9 is compressed under load, securely closing the annulus of the well.

После этого приступают к обработке нижнего пласта горизонтальной скважины. Для этого вязкий загущенный кислотный состав по НКТ 26 через центральное отверстие 16 (фиг.3) золотника 14, осевые отверстия 23 крышки 19 и внутреннее пространство 30 (фиг.1) проходного корпус 1 пакера закачивают и продавливают в нижележащий относительно устья скважины интервал пласта горизонтальной скважины и оставляют на реакцию.After that, they begin processing the lower layer of the horizontal well. To do this, viscous thickened acid composition through tubing 26 through the central hole 16 (Fig. 3) of the spool 14, the axial holes 23 of the cover 19 and the inner space 30 (Fig. 1) of the packer housing 1 are pumped and forced into the horizontal horizontal interval of the reservoir wells and left to react.

Затем приступают к обработке вышележащего относительно устья скважины пласта горизонтальной скважины. Для этого вовнутрь НКТ 10 (фиг.3) бросают запорный элемент 24 полусферой 25 вниз и создают в колонне НКТ 10 над запорным элементом 24 избыточное гидравлическое давление, например 3 МПа, которое приводит к герметичному перемещению запорного элемента 24 по колонне НКТ в горизонтальной скважине благодаря уплотнительным дискам 27, взаимодействующим с внутренними поверхностями колонны НКТ 10 и золотника 14. Резкий рост избыточного давления в колонне НКТ 10 свидетельствует о том, что полусфера 25 запорного элемента 24 вступило во взаимодействие с седлом 28 золотника 14, т.е. запорный элемент садится на седло 28 и перекрывает центральное отверстие 16 золотника 14.Then proceed to the treatment of the horizontal well overlying the wellhead relative to the wellhead. To do this, inward the tubing 10 (Fig. 3) throw the locking element 24 with the hemisphere 25 down and create in the tubing string 10 above the locking element 24 excessive hydraulic pressure, for example 3 MPa, which leads to the hermetic movement of the locking element 24 along the tubing string in a horizontal well the sealing discs 27, interacting with the inner surfaces of the tubing string 10 and the spool 14. A sharp increase in overpressure in the tubing string 10 indicates that the hemisphere 25 of the locking element 24 has interacted with the seat 28 alotnik 14, i.e. the locking element sits on the seat 28 and overlaps the Central hole 16 of the valve 14.

В колонне НКТ повышают давление, в результате чего под давлением, например 6 МПа, срезные элементы 15 разрушаются, золотник 14 перемещается вниз относительно ствола 12 разобщителя. Стопорное кольцо 17 (см. фиг.4) входит в кольцевые насечки 25 стержня 22 и по ним перемещается вниз до взаимодействия нижнего торца 31 золотника 14 (см. фиг.3) с крышкой 19 и фиксируется в нижнем положении (см. фиг.4), при этом открываются радиальные каналы 13.In the tubing string, pressure is increased, as a result of which, under pressure, for example 6 MPa, the shear elements 15 are destroyed, the spool 14 moves downward relative to the disconnector barrel 12. The retaining ring 17 (see Fig. 4) enters the annular notches 25 of the rod 22 and moves down them until the lower end 31 of the spool 14 interacts (see Fig. 3) with the cover 19 and is fixed in the lower position (see Fig. 4 ), while opening the radial channels 13.

После этого по колонне НКТ 10 (см. фиг.3) через радиальные каналы 13 ствола 12 разобщителя производят закачку реагента - 15% раствора соляной кислоты (15% HCL) в верхний пласт горизонтальной скважины и оставляют на реакцию.After that, through the tubing string 10 (see Fig. 3), through the radial channels 13 of the disconnector bore 12, a reagent is injected - 15% hydrochloric acid solution (15% HCL) into the upper layer of a horizontal well and allowed to react.

После выдержки производят свабирование путем снижения уровня, при этом перемещение золотника 14 относительно ствола 12 разобщителя исключается благодаря фиксации стопорного кольца 18 в кольцевых насечках 25 стержня 22 разобщителя.After exposure, swabbing is performed by lowering the level, while the movement of the spool 14 relative to the barrel 12 of the isolator is eliminated by fixing the retaining ring 18 in the annular notches 25 of the rod 22 of the isolator.

После обработки вышележащего относительно устья скважины интервала пласта горизонтальной скважины колонну НКТ 10 поднимают вверх на 1,0 м и поворачивают против часовой стрелки на угол 180°, при этом корпус 1 пакера также поднимается вверх, нижняя опора 8 (см. фиг.1) выходит из зацепления со шлипсами 7, нагрузка на эластичную манжету 9 снимается, и она принимает первоначальное положение, а устройство получает транспортное положение и может быть переведено в другой интервал скважины или поднято на поверхность.After processing the horizontal interval of the formation overlying the wellhead of the wellhead, the tubing string 10 is raised 1.0 m and turned counterclockwise through an angle of 180 °, while the packer body 1 also rises, the lower support 8 (see Fig. 1) comes out from engagement with the slips 7, the load on the elastic cuff 9 is removed, and it takes its original position, and the device receives the transport position and can be transferred to another interval of the well or raised to the surface.

Предлагаемое устройство позволяет произвести поинтервальную обработку пластов в горизонтальной скважине, так как гарантированно обеспечивает посадку запорного элемента на седло золотника, повышает долговечность и надежность работы устройства, имеет расширенные технологические возможности работы, при этом снижается стоимость изготовления устройства.The proposed device allows for interval processing of formations in a horizontal well, as it ensures that the locking element is planted on the valve seat, increases the durability and reliability of the device, has advanced technological capabilities, while reducing the cost of manufacturing the device.

Claims (1)

Устройство для обработки пластов в скважине, 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, разобщитель, включающий ствол с верхней и нижней резьбой, и золотник, расположенный внутри ствола и соединенный с ним срезными элементами, золотник снабжен расточкой, в которой установлено стопорное кольцо, взаимодействующее с кольцевой проточкой, расположенной в нижней части ствола, и седлом для запорного элемента, сбрасываемого вовнутрь устройства перед обработкой верхнего пласта, и нижнее кольцо, навернутое на нижнюю резьбу ствола, отличающееся тем, что 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 разобщителя снабжен осевым центральным отверстием, при этом расточка, в которую установлено стопорное кольцо, выполнена на внутренней поверхности золотника, 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, при этом пропускная способность отверстий крышки больше пропускной способности центрального отверстия золотника, а стержень имеет возможность герметичного взаимодействия с осевым центральным отверстием золотника, после посадки запорного элемента на седло золотника и осевого перемещения золотника относительно ствола разобщителя, причем кольцевая проточка, имеющая возможность взаимодействия со стопорным кольцом, выполнена на наружной поверхности стержня в виде кольцевых насечек, направленных противоположно стопорному кольцу, при этом запорный элемент выполнен в виде полусферы, жесткозакрепленной сверху со штоком, оснащенным уплотнительными дисками. A device for treating formations in a well, comprising a packer, including an axially extending body with a figured groove on the outer surface, a clip with a pin and slips, the pin being installed in a figured groove and having the ability to move along the path of the figured groove, and an elastic cuff, disconnector, including a barrel with upper and lower threads, and a spool located inside the barrel and connected to it by shear elements, the spool is equipped with a bore in which a retaining ring is installed, interacting with the rings the first groove located in the lower part of the barrel and the saddle for the locking element that is discharged inside the device before processing the upper layer, and the lower ring screwed onto the lower thread of the barrel, characterized in that the figured groove on the outer surface of the bushing of the packer is made in the form of a transverse and longitudinal grooves located perpendicular to each other and interconnected in the lower part of the longitudinal groove, the bottom of the spool disconnector provided with an axial central hole, with a bore in An open snap ring is installed, made on the inner surface of the spool, and the lower ring is made in the form of a cover screwed onto the lower thread of the disconnector barrel, the bottom of the cover being provided with an external thread for connection with the body of the through packer, and the center of the cover is equipped with a rigidly fixed rod directed at it towards the spool, as well as axial holes around the circumference, while the throughput of the cover holes is greater than the throughput of the central hole of the spool, and the shaft has the tightness of the interaction with the axial Central hole of the spool, after landing the locking element on the seat of the spool and the axial movement of the spool relative to the stem of the uncoupler, and the annular groove having the ability to interact with the retainer ring is made on the outer surface of the rod in the form of annular notches directed opposite to the retainer ring, while the locking element is made in the form of a hemisphere, rigidly fixed on top with a rod equipped with sealing discs.
RU2012144202/03A 2012-10-16 2012-10-16 Well formation treatment device RU2509872C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012144202/03A RU2509872C1 (en) 2012-10-16 2012-10-16 Well formation treatment device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012144202/03A RU2509872C1 (en) 2012-10-16 2012-10-16 Well formation treatment device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2509872C1 true RU2509872C1 (en) 2014-03-20

Family

ID=50279690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012144202/03A RU2509872C1 (en) 2012-10-16 2012-10-16 Well formation treatment device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2509872C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2550616C1 (en) * 2014-04-22 2015-05-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Horizontal well formation treatment device
RU2570160C1 (en) * 2014-12-03 2015-12-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Device for formation treatment in horizontal well
RU2601960C1 (en) * 2015-10-07 2016-11-10 Сергей Андреевич Казанцев Well bottomhole zone treatment method
CN109944566A (en) * 2019-05-09 2019-06-28 中国石油天然气集团有限公司 Exempt to suppress the stifled device of throwing
CN112412405A (en) * 2020-12-11 2021-02-26 张丁波 Immovable pipe string changing layer water injection device
RU205980U1 (en) * 2021-03-11 2021-08-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Full bore hydraulic packer and anchor for casing

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1701893A1 (en) * 1988-12-01 1991-12-30 Казахский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности Device for stage cementing of wells
RU1818461C (en) * 1991-05-27 1993-05-30 Nagumanov Mirsat M Packer
RU2234589C1 (en) * 2003-04-11 2004-08-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Device for treating beds in well
RU43580U1 (en) * 2004-09-10 2005-01-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В. Д. Шашина DEVICE FOR PROCESSING LAYERS IN A WELL
RU2282017C1 (en) * 2005-01-11 2006-08-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Device for well reservoir treatment in well
RU2282710C1 (en) * 2005-02-11 2006-08-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Device for formation treatment inside well
US7735549B1 (en) * 2007-05-03 2010-06-15 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Drillable down hole tool

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1701893A1 (en) * 1988-12-01 1991-12-30 Казахский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности Device for stage cementing of wells
RU1818461C (en) * 1991-05-27 1993-05-30 Nagumanov Mirsat M Packer
RU2234589C1 (en) * 2003-04-11 2004-08-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Device for treating beds in well
RU43580U1 (en) * 2004-09-10 2005-01-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В. Д. Шашина DEVICE FOR PROCESSING LAYERS IN A WELL
RU2282017C1 (en) * 2005-01-11 2006-08-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Device for well reservoir treatment in well
RU2282710C1 (en) * 2005-02-11 2006-08-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Device for formation treatment inside well
US7735549B1 (en) * 2007-05-03 2010-06-15 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. Drillable down hole tool

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2550616C1 (en) * 2014-04-22 2015-05-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Horizontal well formation treatment device
RU2570160C1 (en) * 2014-12-03 2015-12-10 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина Device for formation treatment in horizontal well
RU2601960C1 (en) * 2015-10-07 2016-11-10 Сергей Андреевич Казанцев Well bottomhole zone treatment method
CN109944566A (en) * 2019-05-09 2019-06-28 中国石油天然气集团有限公司 Exempt to suppress the stifled device of throwing
CN109944566B (en) * 2019-05-09 2021-05-07 中国石油天然气集团有限公司 Pressureless plug throwing device
CN112412405A (en) * 2020-12-11 2021-02-26 张丁波 Immovable pipe string changing layer water injection device
RU205980U1 (en) * 2021-03-11 2021-08-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Full bore hydraulic packer and anchor for casing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2509872C1 (en) Well formation treatment device
CN104295261A (en) A self-testing packer
RU2499126C1 (en) Device for in-well bed processing
RU2234589C1 (en) Device for treating beds in well
RU2470142C1 (en) Packer (versions)
RU2524706C1 (en) Device for in-well bed processing
RU2570160C1 (en) Device for formation treatment in horizontal well
RU2282017C1 (en) Device for well reservoir treatment in well
US20180058173A1 (en) Downhole actuation system
RU2431734C1 (en) Device for development of reservoirs in well
RU2282710C1 (en) Device for formation treatment inside well
RU2568615C1 (en) Reservoir cleaning and completion device
RU2529069C1 (en) Device for well beds processing
RU2550616C1 (en) Horizontal well formation treatment device
RU2125148C1 (en) Packer
RU36852U1 (en) DEVICE FOR PROCESSING LAYERS IN A WELL
RU37140U1 (en) DEVICE FOR PROCESSING LAYERS IN A WELL
RU2275491C1 (en) Bridge plug
RU43580U1 (en) DEVICE FOR PROCESSING LAYERS IN A WELL
RU63858U1 (en) PACKER
RU52913U1 (en) DEVICE FOR CLEANING A WELL FROM A SAND STOCK
RU60606U1 (en) TEST PACKER
RU2313653C1 (en) Packer for pipe string pressure-testing
RU61336U1 (en) DEVICE FOR TESTING A PIPE COLUMN
RU60604U1 (en) PACKER FOR EXPRESSIVE WELLS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191017