RU2425955C1 - Garipov hydraulic reusable packer, installation and method for its implementation - Google Patents
Garipov hydraulic reusable packer, installation and method for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2425955C1 RU2425955C1 RU2010103464/03A RU2010103464A RU2425955C1 RU 2425955 C1 RU2425955 C1 RU 2425955C1 RU 2010103464/03 A RU2010103464/03 A RU 2010103464/03A RU 2010103464 A RU2010103464 A RU 2010103464A RU 2425955 C1 RU2425955 C1 RU 2425955C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- packer
- pump
- reusable
- pressure
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при добыче флюида (нефти, газа и др.) или закачке рабочего агента в скважину при одновременно-раздельной эксплуатации одного или нескольких пластов, а также для периодического отсекания и изолирования пласта или интервалов негерметичности, в том числе с возможностью регулирования подключения или отключения работающих пластов в режиме реального времени.The invention relates to the oil industry and can be used in the production of fluid (oil, gas, etc.) or pumping a working agent into a well during simultaneous separate operation of one or more formations, as well as for periodically cutting off and isolating the formation or leaking intervals, including including with the ability to regulate the connection or disconnection of working formations in real time.
Известен гидравлический пакер, содержащий корпус, снабженный гидроцилиндром с поршнем, манжетами (Заявка №2002135307, Е21В 33/12, оп. 27.12.2004 г.).Known hydraulic packer containing a housing equipped with a hydraulic cylinder with a piston, cuffs (Application No. 2002135307, ЕВВ 33/12, op. December 27, 2004).
Недостатком данного изобретения является то, что гидравлический пакер приводится в действие за счет кратковременного повышения давления внутри НКТ или в межтрубном пространстве на заданную величину, приводящее к срезу срезных винтов. При этом повышение давления обеспечивается за счет нагнетания с устья скважины жидкости в трубное или в межтрубное пространство. При проникновении скважинной жидкости под давлением через отверстие внутри ствола или снаружи пакера в гидроцилиндр, образующий гидравлическую камеру, происходит срезание срезных винтов и выдвижение поршня и пакеровка (установка) гидравлического пакера. Для срабатывания гидравлического пакера за счет увеличения внутритрубного давления на заданную величину необходимо сбросить шар, сферу или установить под пакером устройство, перекрывающее трубное пространство, например, в ниппеле или муфте. Однако установка герметизирующего устройства внутри труб под гидравлическим пакером, необходимого для поднятия давления и его срабатывания, не всегда возможна по причине непрохода в НКТ или неплотного негерметичного прилегания в ниппеле из-за осаждения мех. примесей с парафином, сужающих проходное сечение, а также по причине негерметичности НКТ. Это значительно ограничивает его применимость и снижает эффективность его использования.The disadvantage of this invention is that the hydraulic packer is driven by a short-term increase in pressure inside the tubing or in the annulus by a predetermined amount, leading to a shear of shear screws. In this case, the increase in pressure is provided due to injection of liquid from the wellhead into the pipe or annular space. When the well fluid penetrates under pressure through an opening inside the barrel or outside the packer into the hydraulic cylinder forming the hydraulic chamber, shear screws are cut and the piston is extended and the hydraulic packer is packaged (installed). To operate the hydraulic packer by increasing the in-pipe pressure by a predetermined amount, it is necessary to drop the ball, sphere or install a device under the packer that covers the tube space, for example, in a nipple or coupling. However, the installation of a sealing device inside the pipes under the hydraulic packer, which is necessary for raising the pressure and its operation, is not always possible due to a failure in the tubing or a loose leak in the nipple due to deposition of fur. impurities with paraffin, narrowing the bore, as well as due to leakage of the tubing. This significantly limits its applicability and reduces the effectiveness of its use.
Кроме того, действие пакера является одноразовым, его пакеровка происходит в момент среза срезных (винтов) и фиксирующих (шлипса) элементов заякоривающего механизма, а распакеровка и повторная пакеровка предусматривают подъем пакера на поверхность для установки срезных винтов. Такая конструкция ограничивает его технологическое применение.In addition, the action of the packer is one-time, it is packaged at the time of cutting off the shear (screws) and fixing (slips) elements of the anchoring mechanism, and unpacking and re-packing involves lifting the packer to the surface to install the shear screws. This design limits its technological application.
Для гидравлических пакеров затрубного действия, срабатывающих за счет увеличения давления в межтрубном пространстве, также проявляются проблемы невозможности увеличения давления до давления, необходимого для срабатывания пакера. Например, в случае, если в скважине присутствуют сильно поглощающие интервалы, то возникают ситуации, когда невозможно за счет нагнетания агента с устья поднять давление в межтрубном пространстве скважины и, соответственно, в гидроцилиндре до заданной величины, что не приведет к срабатыванию гидравлического пакера. Т.е. гидравлический пакер, срабатывающий от межтрубного давления, также имеет ограниченное применение и его нельзя использовать в скважинах с сильно поглощающими интервалами, пластами, где невозможно поднять на заданную величину межтрубное давление, необходимое для срабатывания и установки гидравлического пакера.For annular hydraulic packers that operate by increasing the pressure in the annulus, there are also problems of the impossibility of increasing the pressure to the pressure required to actuate the packer. For example, in the case where highly absorbing intervals are present in the well, situations arise when it is impossible to increase the pressure in the annulus of the well and, accordingly, in the hydraulic cylinder to the specified value due to injection of the agent from the wellhead, which will not cause the hydraulic packer to operate. Those. a hydraulic packer triggered by annular pressure is also of limited use and cannot be used in wells with highly absorbing intervals, formations, where it is impossible to raise the annular pressure required for operation and installation of a hydraulic packer by a predetermined amount.
Известно пакерующее устройство, содержащее пакер, который включает в себя корпус с размещенной на его поверхности манжетой, подвижный цилиндр, снабженный гидравлической камерой с каналами (Патент РФ №41078, Е21В 33/12, оп. 10.10.2004 г., прототип).Known packer device containing a packer, which includes a housing with a cuff placed on its surface, a movable cylinder equipped with a hydraulic chamber with channels (RF Patent No. 41078, ЕВВ 33/12, op. 10.10.2004, prototype).
Недостатком известного устройства является то, что пакер является одноразового действия, так как после его установки при снижении давления до первоначального уровня пакер не возвращается в транспортное положение. Пакер невозможно использовать повторно или многократно без подъема на поверхность, соответственно, без переборки и ревизии его невозможно многократно снимать и устанавливать, по причине наличия срезных винтов и фиксирующих элементов, обуславливающих одноразовость его применения. Пакер невозможно переустановить и передвинуть при появлении негерметичности, например, в случае попадания резиновых манжет в муфтовое углубление эксплуатационной колонной. Кроме того, гидравлическая камера известного пакера соединена посредством узких каналов с внутритрубным пространством НКТ, поэтому в случае большого содержания механических примесей в скважинной жидкости каналы могут засориться при спуске пакера или в момент подъема внутритрубного давления. Засорение каналов часто приводит к невозможности подъема давления внутри гидравлической камеры и, соответственно, к преждевременному отказу пакера. Все вышесказанное обуславливает ограниченное использование гидравлических пакеров со срезными винтами и фиксирующими элементами, представленных в прототипе.A disadvantage of the known device is that the packer is a one-time action, since after its installation, when the pressure drops to the initial level, the packer does not return to the transport position. The packer cannot be used repeatedly or repeatedly without lifting to the surface, respectively, without bulkheads and revisions, it cannot be removed and installed many times, due to the presence of shear screws and fixing elements, which determine its single use. The packer cannot be reinstalled and moved if a leak occurs, for example, if rubber cuffs get into the coupling recess of the production casing. In addition, the hydraulic chamber of the known packer is connected via narrow channels to the tubing in-pipe space, therefore, in the case of a high content of mechanical impurities in the well fluid, the channels may become clogged when the packer is lowered or at the time of increase in the tube pressure. Clogging of the channels often leads to the inability to increase the pressure inside the hydraulic chamber and, accordingly, to premature packer failure. All of the above leads to the limited use of hydraulic packers with shear screws and locking elements presented in the prototype.
Известна установка одновременно-раздельной эксплуатации многопластовых скважин, содержащая спущенные в скважину на колонне труб насос и один или несколько пакеров (патент РФ №2313659, Е21В 43/14, оп. 27.12.2007 г.).A well-known installation of simultaneous and separate operation of multilayer wells, containing a pump and one or more packers lowered into a well on a pipe string (RF patent No. 2313659, EV 43/14, op. 27.12.2007).
Недостатком представленной установки является то, что в ней пакеры используются только для однократного разобщения пластов, а не в качестве регулирующих устройств. В режиме реального времени невозможно с устья скважины пакеровать и распакеровывать пакеры и периодически поочередно производить сообщение или разобщение насоса от вышележащего или нижележащего интервала перфорации, а в качестве регулирующего устройства по изменению пропускного сечения здесь используются только лишь различные перепускные устройства и клапаны.The disadvantage of this installation is that in it packers are used only for a single separation of the layers, and not as regulatory devices. In real time, it is impossible to pack and unpack packers from the wellhead and periodically alternate messages or disconnect the pump from the overlying or underlying perforation interval, and only various bypass devices and valves are used here as a control device for changing the flow section.
Известна насосная пакерная установка для эксплуатации пластов скважины, содержащая спущенные в скважину на колонне труб насос и два гидравлических пакера, один из которых установлен между пластами (патент РФ №2296213, Е21В 43/14, оп. 27.03.2007 г., прототип).A well-known pump packer installation for the operation of well strata, comprising a pump and two hydraulic packers lowered into the well on a pipe string, one of which is installed between the strata (RF patent No. 2296213, ЕВВ 43/14, op. March 27, 2007, prototype).
Недостатком известного решения является то, что используется два пакера, один из которых установлен выше верхнего пласта, а другой - между пластами, и насос размещен между пакерами, т.е. здесь везде предусмотрено гидродинамическое сообщение одного из пластов с насосом, отсечение которого от насоса невозможно, кроме того предусмотрена только одна пакеровка для однократного разобщения пластов. При этом регулирование одновременно-раздельной закачкой или добычей производят посредством регулирования перепускными узлами, усложняющими конструкцию, которая не предусматривает отсечения и регулирования добычи из пласта, с которым насос находится в гидродинамической связи.A disadvantage of the known solution is that two packers are used, one of which is installed above the upper layer, and the other between the layers, and the pump is placed between the packers, i.e. here, hydrodynamic communication of one of the strata with a pump is foreseen everywhere, which cannot be cut off from the pump; moreover, only one packing is provided for a single separation of strata. In this case, the regulation of simultaneous-separate injection or production is carried out by regulating bypass nodes, complicating the design, which does not include cutting off and regulating production from the reservoir with which the pump is in hydrodynamic connection.
Известен способ эксплуатации насосной скважинной установки, включающий спуск в скважину насоса и гидравлических пакеров и установку одного из гидравлических пакеров между интервалами перфорации ниже насоса (патент РФ №2296213, М.Кл. Е21В 43/00, оп. 27.39.2007).There is a known method of operating a pumping downhole installation, including lowering a pump and hydraulic packers into the well and installing one of the hydraulic packers between the perforation intervals below the pump (RF patent No. 2296213, M. Cl. E21B 43/00, op. 27.39.2007).
Недостатком известного способа является то что, что снизу и сверху насоса установлены гидравлические пакеры одноразового действия, что не позволяет регулировать ими работой пластов в режиме реального времени, кроме того, насос всегда гидродинамически связан с одним из пластов и раздельная эксплуатация этим насосом других пластов не предусмотрена, в связи с этим не предусмотрена раздельная и поочередная эксплуатация насосом двух пластов, в том числе раздельный отбор устьевых проб на определение компонентного состава флюида раздельно по каждому пласту.The disadvantage of this method is that the bottom and top of the pump are equipped with disposable hydraulic packers, which does not allow them to regulate the operation of the layers in real time, in addition, the pump is always hydrodynamically connected to one of the layers and separate operation of this pump of other layers is not provided , in this regard, there is no separate and alternate operation of two reservoirs by the pump, including separate sampling of wellhead samples to determine the component composition of the fluid separately about every layer.
Недостатком известного способа также является то, что он не позволяет в режиме реального времени с использованием глубинного насоса отсекать от него поочередно каждый пласт или все пласты, например, для глубинных гидродинамических исследований. Способ не позволяет поочередно на устье получить приток раздельно из каждого отдельного пласта для отбора проб и проведения детального изучения состава пластового флюида, т.е. пробы можно отобрать раздельно только по одному пласту, с которым насос находится в гидродинамической связи, а по остальным пластам мы получим приток совместно с гидродинамически связанным с насосом пластом.A disadvantage of the known method is that it does not allow in real time using a deep pump to cut off from it each layer or all layers in turn, for example, for deep hydrodynamic studies. The method does not allow, at the mouth, to receive inflow separately from each separate formation for sampling and conducting a detailed study of the composition of the formation fluid, i.e. samples can be taken separately only for one reservoir with which the pump is in hydrodynamic connection, and for the rest of the reservoirs we will receive an inflow together with the reservoir that is hydrodynamically connected to the pump.
Способ не предусматривает возможность осуществлять регулирование одновременно-раздельной эксплуатации, по меньшей мере, одного из пластов, с которым насос находится в гидродинамической связи.The method does not provide for the possibility of regulating the simultaneous-separate operation of at least one of the layers with which the pump is in hydrodynamic communication.
Известен способ одновременно-раздельной эксплуатации многопластовых скважин, включающий спуск в скважину колонны труб, оснащенной между пластами гидравлическими пакерами для разобщения пластов, и насоса (патент РФ №2313659, Е21В 43/14, оп. 27.12.2007 г., прототип).A known method of simultaneous and separate operation of multilayer wells, including the descent into the well of a string of pipes equipped between hydraulic layers with hydraulic packers to separate the layers, and a pump (RF patent No. 2313659, ЕВВ 43/14, op. 27.12.2007, prototype).
Недостатком известного способа является применение технологически слишком сложной комбинации пакеров, например, для регулирования притока используются различные сужающие устройства, например штуцеры, регуляторы, клапаны, скважинные камеры с запорными элементами и др., которые значительно сужают пропускное сечение, увеличивают гидродинамические сопротивления и, соответственно, снижают приток пластового флюида, что уменьшает эффективность способа.The disadvantage of this method is the use of a technologically too complicated combination of packers, for example, various constrictors are used to control the inflow, for example, fittings, regulators, valves, borehole chambers with shut-off elements, etc., which significantly narrow the flow section, increase hydrodynamic drags and, accordingly, reduce the flow of formation fluid, which reduces the effectiveness of the method.
В известном способе предусмотрена только раздельная и поочередная эксплуатация двух пластов различными сужающими устройствами, что уменьшает эффективность способа.In the known method provides only separate and sequential operation of two layers of different narrowing devices, which reduces the efficiency of the method.
Предлагаемое техническое решение позволяет избежать указанных выше недостатков, а также позволяет многократно использовать в скважине гидравлический пакер, исключив спускоподъемные операции, повысить эффективность эксплуатации скважины за счет регулирования давления в режиме реального времени в гидравлическом канале путем отсечения одного или нескольких пластов при одновременно-раздельной или поочередной эксплуатации, производить реальные замеры, получить фактические данные о составе добываемого флюида, достичь максимальных суммарных дебитов вследствие снижения гидравлического сопротивления за счет отсутствия сужающих устройств, снижения сложности и металлоемкости устройств.The proposed technical solution avoids the above drawbacks, and also allows you to reuse a hydraulic packer in the well, eliminating tripping operations, increase the efficiency of the well by regulating the pressure in real time in the hydraulic channel by cutting off one or more formations at the same time-separate or alternating operation, make real measurements, obtain actual data on the composition of the produced fluid, achieve maximum su Seine flow rates due to a reduction of hydraulic resistance due to the lack of narrowing devices, reducing the complexity and metal devices.
Поставленная цель достигается тем, что гидравлический многоразовый пакер включает ствол, по меньшей мере, один эластичный уплотнительный элемент, по меньшей мере, одну гидравлическую камеру, расположенную между подвижными и неподвижными элементами пакера, канал или каналы, соединенные с гидравлической камерой, по меньшей мере, один гидравлический канал высокого давления, выполненный в виде трубчатого элемента постоянного или переменного сечения и герметически соединенный посредством соединительного устройства или резьбового соединения с подвижными и/или неподвижными элементами пакера, которые выполнены с каналом или каналами, трубчатый элемент постоянного или переменного сечения представляет собой грузонесущий, бронированный шлангокабель, снабженный, по меньшей мере, одной трубкой, одной токопроводящей жилой, соединительное устройство представляет собой муфту, переводник, сальниковое устройство, штуцер в виде сужающего элемента, подвижные элементы выполнены в виде поршня или плунжера, в виде толкателя или втулки, внутри подвижных и/или неподвижных элементов выполнены сквозные отверстия для транзитного пропуска кабеля и/или трубчатого элемента, ствол выполнен полым или монолитным, он дополнительно снабжен, по меньшей мере, одной возвратной пружиной, размещенной между подвижными и неподвижными элементами, по меньшей мере, одним регулирующим устройством, расположенным в гидравлическом канале высокого давления и/или в канале или каналах, круглыми и/или плоскими плашками, уплотнительными кольцами с эластичными и герметизирующими свойствами, разделяющими подвижные и/или неподвижные элементы между собой.This goal is achieved in that the hydraulic reusable packer includes a barrel, at least one elastic sealing element, at least one hydraulic chamber located between the movable and fixed elements of the packer, a channel or channels connected to the hydraulic chamber, at least one hydraulic channel of high pressure, made in the form of a tubular element of constant or variable cross section and hermetically connected by means of a connecting device or threaded connection with movable and / or fixed packer elements, which are made with a channel or channels, the tubular element of constant or variable cross-section is a load-bearing, armored umbilical, equipped with at least one tube, one conductive core, the connecting device is a coupling, a sub , the stuffing box, the fitting in the form of a constricting element, the movable elements are made in the form of a piston or plunger, in the form of a pusher or sleeve, inside the movable and / or fixed elements you through holes for transit passage of the cable and / or tubular element are filled, the barrel is hollow or monolithic, it is additionally equipped with at least one return spring located between the movable and fixed elements, at least one regulating device located in the hydraulic channel high pressure and / or in the channel or channels, round and / or flat dies, o-rings with elastic and sealing properties separating the movable and / or fixed elements between at the other.
Насосная пакерная установка включает насос, спущенный в скважину на колонне труб, и, по меньшей мере, один гидравлический многоразовый пакер, напорное устройство высокого давления, герметически соединенное посредством гидравлического канала высокого давления с гидравлическим многоразовым пакером, расположенным выше зоны приема насоса или ниже зоны приема насоса, гидравлический многоразовый пакер располагают на НКТ над насосом или на хвостовике под насосом на заданном расстоянии, насос расположен выше гидравлического многоразового пакера или гидравлических многоразовых пакеров, а зона приема насоса располагается между гидравлическими многоразовыми пакерами, насос представляет собой штанговый насос или электроцентробежный насос с кожухом или без кожуха, напорное устройство высокого давления представляет собой нагнетательный или добывающий насос и/или напорную линию высокого давления в виде напорного резервуара или напорного трубопровода со средой высокого давления, напорный трубопровод со средой высокого давления представляет собой трубчатый элемент постоянного или переменного сечения, она дополнительно включает, по меньшей мере, один контрольно-измерительный прибор.The pump packer installation includes a pump lowered into the well on a pipe string and at least one hydraulic reusable packer, a high-pressure head device, hermetically connected via a high-pressure hydraulic channel to a hydraulic reusable packer located above the pump intake zone or below the reception zone the pump, the hydraulic reusable packer is placed on the tubing above the pump or on the liner under the pump at a given distance, the pump is located above the hydraulic reusable akera or hydraulic reusable packers, and the pump receiving area is located between the hydraulic reusable packers, the pump is a sucker rod pump or an electric centrifugal pump with or without a casing, the high-pressure device is a discharge or production pump and / or a high-pressure line in the form of a pressure line reservoir or pressure pipe with high pressure medium, pressure pipe with high pressure medium is a constant tubular element variable or variable cross-section, it additionally includes at least one instrumentation.
Способ эксплуатации насосной пакерной установки включает спуск в скважину насоса, колонны труб, гидравлический многоразовый пакер или гидравлические многоразовые пакеры, при этом зону приема насоса от интервалов перфорации и/или негерметичности отсекают гидравлическим многоразовым пакером или гидравлическими многоразовыми пакерами и отсекание осуществляют одновременно или поочередно в заданные промежутки времени.A method of operating a pump packer installation includes lowering a pump, pipe columns, a hydraulic reusable packer or hydraulic reusable packers into the well, wherein the pump receiving area from the perforation and / or leakage intervals is cut off with a hydraulic reusable packer or hydraulic reusable packers and the cutting is performed simultaneously or alternately in predetermined time intervals.
На фиг.1 изображен гидравлический многоразовый пакер в транспортном состоянии с поршнем и с двумя переводниками для соединения к двум шлангокабелям, на фиг.2 изображен гидравлический многоразовый пакер с круглыми плашками и с одним внешним подводящим гидравлическим каналом с соединительным разъемом, на фиг.3 изображен гидравлический многоразовый пакер с круглыми и плоскими плашками, а также с одним сальниковым устройством для подсоединения канала к гидравлическому каналу высокого давления, на фиг.4 изображен гидравлический многоразовый пакер с двумя гидравлическими камерами, подсоединенными через каналы к двум отдельным гидравлическим каналам высокого давления, на фиг.5 изображена насосная пакерная установка с центробежным насосом и с одним гидравлическим многоразовым пакером, спущенными в скважину между интервалами перфорации, на фиг.6 изображена насосная пакерная установка с центробежным насосом, эжектором, хвостовиком и с двумя гидравлическими многоразовыми пакерами, спущенными в скважину между интервалами перфорации, на фиг.7 изображена насосная пакерная установка со штанговым плунжерным насосом с двумя гидравлическими многоразовым пакерами, на фиг.8-11 изображена насосная пакерная установка в скважине с двумя гидравлическими многоразовыми пакерами и насосом, установленными между интервалами перфорации, на фиг.12 изображен гидравлический многоразовый пакер с тремя гидравлическими каналами.Figure 1 shows a hydraulic reusable packer in a transport state with a piston and with two adapters for connection to two umbilicals, figure 2 shows a hydraulic reusable packer with round dies and with one external supply hydraulic channel with a connecting connector, figure 3 shows hydraulic reusable packer with round and flat dies, as well as with one stuffing box for connecting the channel to the hydraulic channel of high pressure, figure 4 shows the hydraulic reusable packer with two hydraulic chambers connected through channels to two separate hydraulic high pressure channels, Fig. 5 shows a pump packer unit with a centrifugal pump and with one hydraulic reusable packer lowered into the well between the perforation intervals, Fig. 6 shows a packer pump installation with a centrifugal pump, ejector, liner and with two hydraulic reusable packers, lowered into the well between the intervals of perforation, Fig.7 shows a pumping packer mouth ION with espagnolette plunger pump with two hydraulic reusable packer, shown in Figures 8-11 pumping installation in a well packer with two hydraulic reusable packer and a pump mounted between perforation intervals, Figure 12 shows a hydraulic reusable packer with three hydraulic channels.
Гидравлический многоразовый пакер включает ствол 1, по меньшей мере, один эластичный уплотнительный элемент 2, например, в виде резиновой манжеты, по меньшей мере, одну гидравлическую камеру 3, которая расположена между неподвижным и подвижными элементами гидравлического многоразового пакера, канал или каналы 4, соединенные с гидравлической камерой 3 и расположенные в подвижных и/или неподвижных элементах гидравлического многоразового пакера, и, по меньшей мере, один гидравлический канал высокого давления 5, герметически соединенный посредством соединительного устройства 6 или резьбового соединения с подвижным и/или неподвижным элементами гидравлического многоразового пакера, которые выполнены с каналом или каналами 4.The hydraulic reusable packer includes a
Гидравлический канал высокого давления 5 представляет собой трубчатый элемент постоянного или переменного сечения, выполненный, например, в виде трубопровода, грузонесущего шлангокабеля, снабженный, по меньшей мере, одной трубкой, при необходимости имеющей, по меньшей мере, одну токопроводящую жилу с грузонесущей броней.The high pressure
Ствол 1 выполнен полым (фиг.1-4) или монолитным (фиг.5, 8-11).The
Неподвижный элемент представляет собой неподвижный ствол 1 с муфтой 7 (фиг.1-7) или, по меньшей мере, один гидроцилиндр 8 (фиг.1-7).The fixed element is a
Подвижный элемент представляет собой поршень 9 (фиг.5, 12), плунжер 10 (фиг.2, 4, 5), толкатель 11 (фиг.1, 5) и толкатель 11 с втулкой 12 (фиг.2, 3, 4, 6, 7).The movable element is a piston 9 (figure 5, 12), a plunger 10 (figure 2, 4, 5), a pusher 11 (figure 1, 5) and a
Внутри подвижных и/или неподвижных элементов гидравлического многоразового пакера выполнены сквозные отверстия для транзитного пропуска силового кабеля и/или трубчатого элемента, например гидравлического канала высокого давления 5 (фиг.5, 7).Inside the movable and / or fixed elements of the hydraulic reusable packer, through holes are made for the transit passage of the power cable and / or tubular element, for example, a high pressure hydraulic channel 5 (Figs. 5, 7).
Плунжер 10 или поршень 9 представляют собой, например, подвижную втулку плотно, но не жестко, установленную на стволе 1 (фиг.2, 4, 5-7) или в гидроцилиндре 8 (фиг.1-7) на стволе 1 с муфтой 7.The
Гидравлическая камера 3 расположена, например, между неподвижным элементом, например стволом 1 с муфтой 7, и подвижным элементом, например поршнем 9, а также между стволом 1 с муфтой 7 и плунжером 10, между гидроцилиндром 8 и плунжером 10, между гидроцилиндром 8 и поршнем 9, между стволом 1 с муфтой 7 и толкателем 11, между гидроцилиндром 8 и толкателем 11 и др. варианты.The
Канал или каналы 4 выполнены в неподвижном стволе 1 или муфте 7, расположенной на стволе 1, или в гидроцилиндре 8, жестко соединенном с муфтой 7 или со стволом 1.The channel or
В гидравлическую камеру 3 или гидравлические камеры 3 напорная среда высокого давления поступает через канал или каналы 4, расположенные либо в неподвижных элементах (фиг.1-7) или в подвижных элементах, например в толкателе 11.In the
Эластичный уплотнительный элемент 2 размещен на стволе 1 (фиг.1, 3-7) между неподвижной стопорной муфтой 7, жестко установленной на стволе 1, и поршнем 9, или подвижной втулкой 12, на которую воздействует толкатель 11.An
Эластичный уплотнительный элемент 2 дополнительно размещен на подвижных элементах, например на поршне 9, плунжере 10, на толкателе 11 (фиг.2), который уплотняется в момент вхождения толкателя 11 в паз муфты 7.The
При уплотнении эластичного уплотнительного элемента 2 в скважине под воздействием надвигающегося поршня 9, или толкателя 11, или плунжера 10 происходит выпирание и раздувание эластичного уплотнительного элемента 2 во вне до соприкосновения с эксплуатационной колонной (фиг.4), приводящее к отсечению надпакерной области от подпакерного пространства, верхнего интервала перфорации от нижнего интервала перфорации.When the
Соединительное устройство 6 выполнено в виде, например, муфты, переходника, переводника, сальникового узла, штуцера, к которым подсоединяется, по меньшей мере, один гидравлический канал 5, изолированный от скважинной жидкости (фиг.1-7).The connecting
Гидравлический многоразовый пакер дополнительно снабжен уплотнительными кольцами 13 (фиг.1-7), выполненными из материала с эластичными и герметизирующими свойствами, разделяющими подвижные и/или неподвижные элементы пакера между собой.The hydraulic reusable packer is additionally equipped with O-rings 13 (FIGS. 1-7) made of a material with elastic and sealing properties that separate the movable and / or fixed elements of the packer among themselves.
Уплотнительные кольца 13 необходимы для герметизации гидравлической камеры 3 и размещены в кольцевых проточках, выполненных, например, на поверхности ствола 1, в плунжере 10 или на поршне 9 и толкателе 11 или в других неподвижных и подвижных элементах (фиг.1-7).O-
Гидравлический многоразовый пакер дополнительно снабжен, по меньшей мере, одной возвратной пружиной 14 (фиг.3), размещенной между подвижными и неподвижными элементами.The hydraulic reusable packer is further provided with at least one return spring 14 (FIG. 3) located between the movable and fixed elements.
Также гидравлический многоразовый пакер дополнительно снабжен напорным гидравлическим насосом 15 с электроприводом, расположенным внутри или снаружи (фиг.3) полого ствола 1 и/или в НКТ 16, соединенного со стволом 1.Also, the hydraulic reusable packer is additionally equipped with a pressure
Гидравлический многоразовый пакер дополнительно снабжен круглыми 17 и/или плоскими 18 плашками (фиг.2-5, 12), которые могут располагаться в толкателе 11 (фиг.3-7), или в плашечном узле 19 (фиг.2).The hydraulic reusable packer is additionally equipped with
Эластичный уплотнительный элемент 2 дополнительно размещен на стволе 1 между круглыми плашками 17 и плоскими плашками 18.The
Толкатель 11 представляет собой подвижное устройство, включающее, например, дополнительно круглые плашки 17, присоединенные к поршню 9 (фиг.3).The
Гидравлический многоразовый пакер дополнительно снабжен, по меньшей мере, одним регулирующим устройством 20 в виде перепускного устройства или обратного клапана, например клапана для стравливания 20, расположенным в гидравлическом канале высокого давления 5 и/или в канале или каналах 4. Клапан для стравливания 20 открывается при заданном давлении и служит для предотвращения возникновения повышенного давления гидравлической камере 3, а также предназначен для стравливания и прокачки жидкости в гидравлическом канале высокого давления 5 в случае попадания в него пузырьков газа, грязи и т.п.The reusable hydraulic packer is further provided with at least one
Канал или каналы 4 соединяют гидравлический канал высокого давления 5 с гидравлической камерой 3 и расположены либо в неподвижных элементах (фиг.1-7) или в подвижных элементах гидравлического многоразового пакера, например в гидроцилиндре 8 или в плунжере 10, в гидроцилиндре 8 или в поршне 9, в гидроцилиндре 8 или муфте 7, в гидроцилиндре 8 или стволе 1.The channel or
Например, дискретное перемещение подвижных элементов, например поршня 9 гидравлического многоразового пакера, относительно неподвижных элементов, например гидроцилиндра 8, осуществляется за счет дискретного изменения давления в гидравлических каналах высокого давления 5 и в гидравлической камере 3.For example, the discrete movement of movable elements, such as a
В канале или каналах 4 дополнительно выполнены расточки, пазы и углубления 21 с резьбой или со штифтами, обеспечивающие соединение регулирующего элемента или клапана для стравливания 20 с гидравлической камерой 3 и взаимодействие с внутренним пространством под круглыми плашками 17 или для приведения в действие запорных элементов клапана для стравливания 20 (фиг.1, 3, 4) или для установки измерительных приборов (фиг.8-11).In the channel or
Насосная пакерная установка включает насос 22, например электроцентробежный (фиг.4-5, 8-11) или штанговый плунжерный насос (фиг.7), спущенный в скважину на колонне труб 16, и, по меньшей мере, один гидравлический многоразовый пакер 23, напорное устройство высокого давления 24, которое герметически соединено посредством гидравлического канала высокого давления 5 с гидравлическим многоразовым пакером 23, расположенным выше зоны приема 25 насоса 22 или ниже зоны приема 25 насоса 22.The pump packer installation includes a
Гидравлический многоразовый пакер 23 расположен на НКТ 16 над насосом 22 или на хвостовике 26 под насосом 22 на заданном расстоянии.A reusable
Насос 22 расположен выше гидравлического многоразового пакера 23 или гидравлических многоразовых пакеров 23, а зона приема 25 насоса 22 располагается между гидравлическими многоразовыми пакерами 23.The
Кроме того, насос 22 или зону приема 25 насоса 22 устанавливают под гидравлическим многоразовым пакером 23 или между гидравлическими многоразовыми пакерами 23, которые размещают между интервалами перфорации, например, 29 и 30 и/или негерметичности.In addition, the
При наличии в насосной пакерной установке двух гидравлических многоразовых пакеров 23 один из них расположен над насосом 22 на НКТ 16 или на насосе 22 выше его зоны приема 25, а другой гидравлический многоразовый пакер 23 расположен под насосом 22, например на хвостовике 26, или на насосе 22 ниже его зоны приема 25. При этом верхний гидравлический многоразовый пакер 23 размещен на НКТ 16 над зоной приема 25 насоса 22 на заданном расстоянии, а нижний гидравлический многоразовый пакер 23 размещен под зоной приема 25 насоса 22, либо непосредственно в нижней его части, либо на хвостовике 26. Верхним и нижним гидравлическими многоразовыми пакерами в режиме реального времени производят поочередное отсекание нижних и верхних интервалов перфорации пластов.If there are two hydraulic
Зона приема 25 представляет собой зону всасывания насоса 22 в области камеры приемного клапана установки насоса ШГН 22 или приемной сетки установки насоса ЭЦН 22.The
Насос 22 представляет собой штанговый насос с плунжером со всасывающими и нагнетательными клапанами или электроцентробежный насос с кожухом 27 или без кожуха, который может быть дополнительно снабжен хвостовиком 26 (фиг.5-7).The
Гидравлический канал высокого давления 5 соединен одним концом с напорным устройством высокого давления 24, а другим концом соединен с каналом или каналами 4, расположенными в подвижных и/или неподвижных элементах гидравлического многоразового пакера.A high pressure
Напорное устройство высокого давления 24, расположенное на поверхности (фиг.5), заполнено средой высокого давления и представляет собой напорный насос в виде нагнетательного или добывающего и/или напорную линию высокого давления в виде напорного резервуара или напорного трубопровода со средой высокого давления, посредством которого производят нагнетание рабочего агента в виде жидкой среды высокого давления в гидравлический канал высокого давления 5 для создания заданного давления в гидравлической камере 3 или газообразной среды высокого давления, например, для продувки или снижения плотности среды в гидравлическом канале высокого давления 5.The high-
Напорное устройство высокого давления 24 в виде напорного трубопровода со средой высокого давления представляет собой трубчатый элемент постоянного или переменного сечения.The high-
Среда высокого давления для подъема давления в гидравлической камере 3 представляет собой слабосжимаемую или несжимаемую жидкость в виде воды либо незамерзающую среду в виде трансформаторного масла, тосола и др.The high-pressure medium for raising the pressure in the
Для возможности продувки и снижения плотности в гидравлическом канале высокого давления 5 в качестве среды высокого давления используют газообразную среду.In order to be able to purge and decrease the density in the high pressure
Напорное устройство высокого давления 24 в виде нагнетательного или добывающего насоса дополнительно снабжено насосом 15 с электроприводом (фиг.3).The high-
Напорный гидравлический насос 15 с ручным управлением или электроприводом служит для подачи среды высокого давления под напором в гидравлический канал высокого давления 5 и канал или каналы 4 и затем в гидравлическую камеру 3. Регулирование работой гидравлического насоса 15 с электроприводом производят с помощью различных электрических реле.A pressure
Насосная пакерная установка дополнительно включает, по меньшей мере, один контрольно измерительный прибор 28 (фиг.8-11).Pump packer installation further includes at least one control measuring device 28 (Fig.8-11).
В насосной пакерной установке предусмотрено отсекание насоса 22 также одновременно двумя гидравлическими многоразовыми пакерами 23 от выше 29 и нижележащих 30 интервалов перфорации с целью проведения геофизических исследований, в том числе для получения кривых восстановления давлений по каждому пласту (фиг.11).In the pump packer installation, it is also possible to shut off the
Способ эксплуатации насосной пакерной установки включает спуск в скважину насоса 22, колонну труб 16, гидравлический многоразовый пакер 23 или гидравлические многоразовые пакеры 23 для разобщения пластов - интервалов перфорации, например, 29 и 30, при этом зону приема 25 насоса 22 от интервалов перфорации, например, 29 и 30 и/или негерметичности отсекают гидравлическим многоразовым пакером 23 или гидравлическими многоразовыми пакерами 23. Отсекание интервалов перфорации, например, 29 и 30 и/или негерметичности осуществляют одновременно или поочередно в заданные промежутки времени путем подъема и удержания давления в гидравлической камере 3, в гидравлическом канале высокого давления 5 или попеременного подъема и стравливания давления в гидравлической камере 3 или гидравлическом канале высокого давления 5, срабатывающем по принципу последовательного нажатия переключателя в авторучке, а именно увеличение и удержание давления - это нажим на переключатель, и, соответственно, происходит подача гидравлической жидкости в гидравлическую камеру 3. Сброс или стравливание давления в гидравлическом канале 5 - это возврат переключателя в исходное положение.A method of operating a pump packer installation includes lowering a
Гидравлический многоразовый пакер работает следующим образом.Hydraulic reusable packer works as follows.
По гидравлическому каналу высокого давления 5 среда высокого давления с заданными параметрами давления из напорного устройства высокого давления 24 поступает в канал или каналы 4 и затем в гидравлическую камеру 3 (фиг.1).Through the hydraulic channel of the
При увеличении давления в процессе поступления среды высокого давления из гидравлического канала 5 в гидравлическую камеру 3 происходит расширение объема гидравлической камеры 3 с уплотнительными кольцами 13, что приводит к движению подвижного элемента, например поршня 9, в сторону эластичных уплотнительных элементов 2.When the pressure increases during the flow of the high pressure medium from the
При сдавливании эластичных уплотнительных элементов 2 происходит их выдавливание во вне с расширением до соприкосновения с внутренней поверхностью эксплуатационной колонны (фиг.4), в которой находится гидравлический многоразовый пакер 23. В запакерованном состоянии сдавленные эластичные уплотнительные элементы 2 разобщают подпакерное пространство от надпакерного пространства и, соответственно, интервалы перфорации 29 от 30.When squeezing the
При необходимости приведения гидравлического многоразового пакера 23 в транспортное несработанное состояние достаточно снизить давление в гидравлическом канале 5 до первоначального давления, и эластичные уплотнительные элементы 2 вернутся в начальное состояние.If it is necessary to bring the hydraulic
В случае, если в процессе эксплуатации гидравлического многоразового пакера 23 в запакерной области резко снижено давление и дальнейшее снижение давления в гидравлическом канале 5 обычным способом невозможно, производят замену среды высокого давления в гидравлическом канале 5 на более легкую жидкость, например масло, путем прокачки на давлении открытия регулирующего элемента 20 в виде клапана для стравливания.If during operation of the hydraulic
После замещения объема полости гидравлического канала высокого давления 5, например, маслом снижают давление внутри гидравлического канала высокого давления 5 до атмосферного (или до вакуума), и эластичные уплотнительные элементы 2 встанут в транспортное положение.After replacing the cavity volume of the high-pressure
Вместо замещения среды высокого давления в гидравлическом канале высокого давления 5 используют возвратную пружину 14 для восстановления исходного состояния подвижного элемента, например толкателя 11, и эластичных уплотнительных элементов 2.Instead of replacing the high-pressure medium in the high-pressure
Кроме этого для облегчения возврата подвижного элемента, например толкателя 11, и эластичных уплотнительных элементов 2 в исходное состояние применяют вторую дополнительную гидравлическую камеру 3, образуемую между дополнительной гидравлической парой, например гидроцилиндром 8 и плунжером 10 (фиг.4, 5).In addition, to facilitate the return of the movable element, such as the
Гидравлический многоразовый пакер 23, содержащий, по меньшей мере, две гидравлические камеры 3, образованные между подвижными и неподвижными элементами с разными функциональными особенностями, работает следующим образом.Hydraulic
При этом одну гидравлическую камеру 3 образует гидравлическая пара, например, в виде гидроцилиндра 8 с поршнем 9, а другую гидравлическую камеру 3 образует гидравлическая пара в виде гидроцилиндра 8 с плунжером 10 (фиг.4, 5). Обе гидравлические камеры 3 подсоединены через раздельные каналы 4 к двум отдельным гидравлическим каналам высокого давления 5 в виде гибкого трубопровода или шлангокабеля. При этом повышение давления в одной гидравлической камере 3 приводит к пакеровке гидравлического многоразового пакера 23, а изменение давления в другой гидравлической камере 3 используют для возврата гидравлического многоразового пакера 23 в исходное транспортное положение, то есть за счет увеличения давления между гидроцилиндром 8 и поршнем 9 эластичные уплотнительные элементы 2 сжимаются и выпираются, а при повышении давления между гидроцилиндром 8 и плунжером 10 эластичные уплотнительные элементы 2 возвращаются в исходное положение, и, соответственно, приводят к возврату гидравлического многоразового пакера 20 в исходное транспортное положение.In this case, one
Гидравлический многоразовый пакер 23 с двумя гидравлическими каналами высокого давления 5 в виде шлангокабелей находится в транспортном состоянии и снабжен поршнем 9 с двумя соединительными устройствами 6, выполненными в виде переводников, для присоединения к двум гидравлическим каналам высокого давления 5; работает следующим образом.A hydraulic
По одному гидравлическому каналу 5 среда высокого давления в виде жидкости (фиг.2) поступает через каналы 4, выполненные в гидроцилиндре 8, в гидравлическую камеру 3. При увеличении давления в процессе поступления среды высокого давления из гидравлического канала 5 происходит расширение объема гидравлической камеры 3, что приводит к движению плунжера 10 и толкателя 11 в сторону эластичных уплотнительных элементов в виде резиновых манжет 2. При сдавливании резиновых манжет 2 происходит их выдавливание с расширением объема во вне до соприкосновения с внутренней поверхностью эксплуатационной колонны, в которой находится гидравлический многоразовый пакер 23.Through one
В запакерованном состоянии эластичные уплотнительные элементы 2 со сдавленными резиновыми манжетами 2 разобщают подпакерное пространство от надпакерного и верхний интервал 29 перфорации от нижнего 30 (фиг.4). При увеличении давления в гидравлической камере 3 до заданного значения происходит выдвижение круглых плашек 17 из плашечного узла 19 до врезания в эксплуатационную колонну с жесткой фиксацией гидравлического многоразового пакера 23.In the sealed state, the
При снижении давления в шлангокабеле 5 и, соответственно, в гидравлической камере 3 эластичный уплотнительный элемент 2 и круглые плашки 17 возвращаются в транспортное положение с перемещением толкателя 11 в первоначальное состояние. Удерживая заданное давление в шлангокабеле 5, можно удерживать длительное время, заданное давление в гидравлической камере 3 и, соответственно, эластичный уплотнительный элемент 2 и круглые плашки 17 в запакерованном состоянии.When the pressure decreases in the umbilical 5 and, accordingly, in the
При необходимости можно временно многократно распакеровать гидравлический многоразовый пакер 23, сбросив давление в шлангокабеле 5 и, соответственно, в гидравлической камере 3.If necessary, you can temporarily repeatedly unpack the hydraulic
Гидравлический многоразовый пакер 23 с одним гидравлическим каналом высокого давления 5 в виде шлангокабеля снабжен круглыми 17 и плоскими 18 плашками, а также сальниковым устройством с переходником 6 или клапаном для стравливания 20 для подсоединения канала 4 к шлангокабелю 5; работает следующим образом.The hydraulic
По шлангокабелю 5 среда высокого давления в виде жидкости (фиг.3) поступает через каналы 4, выполненные в муфте 7, в гидравлическую камеру 3. При увеличении давления происходит расширение объема гидравлической камеры 3, что приводит к движению поршня 9 и толкателя 11 в сторону эластичных уплотнительных элементов 2. Далее при увеличении давления до заданного происходит перемещение толкателя 11, надвигание плоских плашек 18 на муфту 7 до врезания их в эксплуатационную колонну и выдвижение круглых плашек 17 с жесткой фиксацией гидравлического многоразового пакера 23 в эксплуатационной колонне. Одновременно с этим происходит сдавливание резиновых манжет 2, которое ведет к распиранию резиновых манжет 2 во вне до сжатия с внутренней поверхностью эксплуатационной колонны, в которой находится гидравлический многоразовый пакер 23.Via umbilical 5, the high-pressure medium in the form of a liquid (Fig. 3) enters through the
В запакерованном состоянии гидравлический многоразовый пакер 23 со сдавленными резиновыми манжетами 2 разобщают подпакерное пространство от надпакерного.In the sealed state, a hydraulic
При снижении давления в гидравлическом канале 5 и, соответственно, в гидравлической камере 3 эластичный уплотнительный элемент 2 и круглые 17 и плоские 18 плашки, возвращаются в транспортное положение, с перемещением толкателя 11 в первоначальное состояние. Удерживая заданное давление в гидравлической камере 3, в гидравлическом многоразовом пакере 23 эластичный уплотнительный элемент 2 и круглые 17 и плоские 18 плашки находятся в запакерованном сжатом состоянии.When the pressure decreases in the
Гидравлический многоразовый пакер 23 является пакером многоразового действия и поэтому при необходимости его можно временно распакеровать или держать в транспортном исходном положении, сбросив давление в гидравлическом канале высокого давления 5 и, соответственно, в гидравлической камере 3, затем снова пакеровать, сжимая его резиновые манжеты 2 путем увеличения давления в гидравлической камере 3.The hydraulic
Дискретность перемещений подвижных элементов гидравлического многоразового пакера относительно неподвижных элементов, осуществляемая за счет дискретного изменения давлений в гидравлическом канале высокого давления и в гидравлической камере, позволяет регулировать внешнее пропускное сечение между гидравлическим многоразовым пакером и эксплуатационной колонной.The discreteness of movements of the movable elements of the hydraulic reusable packer relative to the stationary elements, due to discrete changes in pressure in the high pressure hydraulic channel and in the hydraulic chamber, allows you to adjust the external flow section between the hydraulic reusable packer and the production casing.
Насосная пакерная установка работает следующим образом.Pump packer installation operates as follows.
Рассмотрено применение гидравлического многоразового пакера, установленного в скважине на НКТ 16. Скважина находится либо под освоением, например, с помощью сваба или фонтанной добычи. При этом гидравлический многоразовый пакер 23 спущен с двумя гидравлическими каналами высокого давления 5 в виде шлангокабеля на НКТ 16 и установлен между интервалами перфорации 29 и 30. Гидравлические каналы высокого давления 5 присоединены к гидроцилиндру 8 пакера в зоне расточек 21 с резьбой посредством соединительных элементов 6 через регулирующие элементы 20.The use of a hydraulic reusable packer installed in a well on a
От напорного устройства высокого давления 24 напорная жидкость поступает по одному гидравлическому каналу высокого давления 5 в канал 4 и в верхнюю гидравлическую камеру 3. За счет увеличения давления в гидравлической камере 3 происходит сжатие резиновых манжет 2 и отсечение надпакерной области интервала перфорации 29 от подпакерной области интервала перфорации 30. При этом производят освоение или фонтанную добычу из нижнего пласта 30. При стравливании давления в верхней гидравлической камере 3 и увеличения давления в нижней гидравлической камере 3 в режиме реального времени производят возврат гидравлического многоразового пакера в транспортное положение и совместное освоение одновременно верхнего 29 и нижнего 30 интервалов перфорации.From the high-
На фиг.5 рассмотрено применение гидравлического многоразового пакера 23 в составе насосной пакерной установки. При этом гидравлический многоразовый пакер 23 расположен на НКТ 16 под гидравлическим напорным насосом ЭЦН 15 с электронными контрольно-измерительными глубинными приборами 28.Figure 5 describes the use of a hydraulic
Ствол 1 выполнен монолитным, с двумя раздельно подводящими гидравлическими каналами высокого давления 5 и двумя гидравлическими камерами 3. При этом один гидравлический канал высокого давления 5 соединен с гидравлической камерой 3, образуемой между гидроцилиндром 8 и плунжером 10, а другой соединен с гидравлической камерой 3, образуемой между стволом 1 и поршнем 9. С другой стороны гидравлические каналы высокого давления 5 соединены с напорным устьевым гидравлическим насосом 24 или с глубинным насосом 22.The
После спуска в скважину насоса ЭЦН 22 с двумя гидравлическими каналами высокого давления 5 и с хвостовиком 26, на котором установлен гидравлический многоразовый пакер 23 с транзитным каналом 4 для пропуска дополнительного кабеля или соединения с контрольно-измерительным прибором 28, запускают в работу электропривод устьевого напорного гидравлического насоса 24. Далее посредством реле и исполнительного механизма, регулирующего раздельную подачу среды высокого давления в виде жидкости в гидравлические каналы высокого давления 5. При этом попеременно увеличивают и уменьшают давление сначала в одном гидравлическом канале высокого давления 5, а затем в другом, что приводит к попеременному увеличению и снижению давления сначала в одной гидравлической камере 3, а затем в другой, способствуя возвратно-поступательным перемещениям либо плунжера 10 с толкателем 11, либо поршня 9 со сжатием или расслаблением уплотнительных элементов 2. То есть производят последовательно пакеровку и распакеровку гидравлического многоразового пакера 23 в режиме реального времени с целью периодического отсекания нижнего пласта 30 в процессе одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов 29 и 30 одной скважиной.After the
Использование контрольно-измерительных приборов 28, установленных на гидравлическом многоразовом пакере 23, позволяет определять давление, температуру, расход, обводненность (состав флюидов) и другие параметры в режиме реального времени над и/или под гидравлическим многоразовым пакером 23.The use of
На фиг.6 рассмотрена работа насосной пакерной установки с двумя гидравлическими многоразовыми пакерами 23. При этом между гидравлическими многоразовыми пакерами 23 может быть установлено транспортное положение. Жидкость под давлением в гидравлические каналы высокого давления 5 подается гидравлическим напорным насосом 24.Figure 6 describes the operation of the pump packer installation with two hydraulic
В скважину спускают вначале многоразовый гидравлический пакер 23, к которому прикручивают гидравлический канал высокого давления 5 в виде шлангокабеля. Далее на него или над ним на НКТ 16 устанавливают глубинный насос 22, например ШГН. Затем к насосу 22 или на НКТ выше зоны приема 25 насоса 22 (фиг.7) приворачивают сверху второй гидравлический многоразовый пакер 23 с гидравлическим каналом высокого давления 5 в виде шлангокабеля. После этого всю компоновку, включающую два гидравлических многоразовых пакера 23 и насос 22, спускают на НКТ 16 на заданную глубину, например, между интервалами перфорации пластов 29, 30 или насос 22 располагают выше интервалов перфорации 29 и 30, а зону приема 25 насоса 22 размещают между интервалами перфораций 29 и 30.First, a reusable
Насосная пакерная установка работает при установке двух гидравлических многоразовых пакеров 23 под и над приемным клапаном штангового насоса 22, то есть выше и ниже зоны приема 25, и расположенной между интервалами перфорации 29 и 30. После установки устьевой арматуры 31 запускают добывающий насос 22 в работу и начинают одновременно добывать флюид из обоих пластов 29 и 30. При необходимости определения обводненности каждого из пластов 29 или 30 вначале производят нагнетание давления в первый шлангокабель 5 до заданного давления и пакеруют нижний многоразовый гидравлический пакер 23. При этом глубинный УШГН 22 через приемный клапан начинает добывать только флюид из верхнего пласта 29, на устье отбирают пробу и определяют его обводненность.The pump packer installation works when two hydraulic
Затем в первом гидравлическом канале высокого давления 5 повторно нагнетают давление на заданную величину и по принципу «авторучки» переключают нижний многоразовый гидравлический пакер 23 в состояние распакеровки, иными словами, один раз нажал, включил-подал давление в камеру 3, потом нажал, выключил давление в камере 3 и т.д., что приводит к возвращению нижнего многоразового гидравлического пакера 23 в транспортное состояние. УШГН 22 начинает отбирать флюид одновременно из двух пластов 29 и 30.Then, in the first hydraulic channel of
В режиме реального времени начинают нагнетать с устья, например, устьевым напорным гидравлическим насосом 24 во второй шлангокабель 5, что приводит к срабатыванию верхнего многоразового гидравлического пакера 23. После подъема давления во втором шлангокабеле 5 на заданную величину верхний многоразовый гидравлический пакер 23 срабатывает и после его пакерования начинает изолировать от УШГН 22 верхний пласт 29, а ШГН 22 начинает отрабатывать только нижний пласт 30. После отбора устьевой пробы мы получаем фактические данные о состоянии обводненности и газовом факторе флюида из нижнего пласта 30.In real time, they begin to pump from the mouth, for example, with a
Многократная пакеровка и распакеровка двух многоразовых гидравлических пакеров 23 позволяет вовлекать в одновременно-раздельную разработку два пласта 29, 30 с возможностью получения на поверхности прямых замеров состава флюида каждого пласта 29 или 30.Multiple packing and unpacking of two reusable
На фиг.12 показана работа насосной пакерной установки с гидравлическим многоразовым пакером, установленным в скважине. Многоразовый гидравлический пакер с электронасосом соединен с тремя гидравлическими каналами высокого давления 5. При этом один гидравлический канал высокого давления 5 через соединительный элемент 20 и канал 4 в гидроцилиндре 8 соединен с гидравлической камерой 3, образованной между гидроцилиндром 8 и плунжером 10. Данный гидравлический канал высокого давления 5 предназначен для управления перемещением плунжера 10. За счет увеличения давления в гидравлическом канале высокого давления 5 воздействуют на плунжер 10, который перемещается вместе с подвижными элементами (толкателем 11, втулкой 12, манжетами 2, плоскими плашками 18) для уплотнения и сжатия манжет 2, а также фиксации плоских плашек 18 на внутренней поверхности колонны.On Fig shows the operation of the pump packer unit with a hydraulic reusable packer installed in the well. A reusable hydraulic packer with an electric pump is connected to three high-pressure
Второй гидравлический канал высокого давления 5 посредством соединительного элемента 20 соединен с каналом 4, расположенным в стволе 1, и через проточки 21 в стволе 1 гидравлически связан с гидравлической камерой 3 под круглыми плашками 17, которые снаружи удерживаются в толкателе 11 пластинчатой пружиной 33. При этом гидравлический канал высокого давления 5 соединен с выкидной линией электронасоса 22. При работе электронасоса за счет высокого давления, образованного на выкиде насоса 22, круглые плашки 17 выдвигаются и врезаются во внутреннюю поверхность колонны, а при остановке насоса 22 и снижении давления круглые плашки 17 под воздействием внешнего давления и упругости пластинчатых пружин 33 возвращаются в исходное положение.The second hydraulic channel of
Третий гидравлический канал высокого давления 5 посредством соединительного элемента 20 соединен каналом 4 с двумя гидравлическими камерами 3, внутри которых расположены поршни 9 с разным соотношением диаметров и коэффициентом усиления давления. Под действием заданного давления верхний поршень 9 воздействует на толкатель 11, который перемещается и возвращает толкатель 11 в исходное транспортное положение. При необходимости возврата в транспортное положение плоских плашек 18 дополнительно увеличивают давление, что перемещает нижний поршень 9, возвращающий их в исходное состояние.The third hydraulic channel of
Способ эксплуатации насосной пакерной установки работает следующим образом.The method of operation of the pump packer installation is as follows.
В скважину спускают насос 22, колонну труб 16, гидравлический многоразовый пакеры 23 или гидравлические многоразовые пакеры 23, расположенные выше зоны приема 25 насоса 22 и/или ниже зоны приема 25 насоса 22.A
После установки устьевой арматуры 31 запускают добывающий насос 22 в работу и начинают одновременно добывать флюид из обоих интервалов перфорации - пластов 29 и 30, например, с регистрацией параметров с контрольно-измерительных приборов 28, подвешенных на кабеле 34 (фиг.2).After installing the
При необходимости определения обводненности каждого из пластов 29 и 30 производят нагнетание давления в первый шлангокабель 5 и осуществляют отсекание нижним гидравлическим многоразовым пакером 23. При этом глубинным насосом 22 (ЭЦН) через зону приема 25 начинают добывать только флюид из верхнего пласта 29, на устье отбирают пробу и определяют состав добываемого флюида (фиг.11).If it is necessary to determine the water cut of each of the
Затем сбрасывают давление в первом гидравлическом канале высокого давления 5 и нагнетают среду высокого давления во второй гидравлический канал высокого давления 5, что приводит к возвращению многоразового гидравлического пакера 23 в транспортное состояние. Насос ЭЦН 22 при этом начинает отбирать флюид одновременно из двух пластов с интервалами перфорации 29 и 30 (фиг.9).Then, the pressure in the first hydraulic channel of the
Например, в режиме реального времени с устья скважины за счет подключения к устьевому водоводу нагнетают среду высокого давления в третий гидравлический канал высокого давления 5, что приводит к срабатыванию и пакеровке верхнего многоразового гидравлического пакера 23, который отсекает верхний пласт 29 от насоса 22, при этом насос 22 начинает добывать флюид только из нижнего пласта 30 (фиг.10). После отбора устьевой пробы мы получаем фактические данные о состоянии флюида, например обводненности и газовом факторе с нижнего пласта 30.For example, in real time, from the wellhead, by connecting to the wellhead, a high-pressure medium is pumped into the third high-pressure
При стравливании давления в третьем гидравлическом канале высокого давления 5 нижний гидравлический многоразовый пакер 23 возвращается в исходное транспортное положение и мы начинаем одновременно эксплуатировать два пласта с интервалами перфорации 29 и 30 (фиг.12).When bleeding off the pressure in the third high pressure
При необходимости проведения детальных гидродинамических исследований можно отключить насос 22, поднять и удерживать давление в первом и третьем каналах, чтобы привести оба гидравлических многоразовых пакера 23 в запакерованное состояние с отсечением обоих пластов с интервалами перфорации 29 и 30 для получения кривой восстановления давления (фиг.8).If it is necessary to conduct detailed hydrodynamic studies, you can turn off the
Таким образом, за счет изменения и удержания давления попеременно в разных гидравлических каналах высокого давления 5 мы попеременно и периодически приводим в работу многоразовые гидравлические пакеры 23. Предлагаемая насосная пакерная установка позволяет вовлечь в одновременно-раздельную разработку два пласта с интервалами перфорации 29 и 30, с возможностью в режиме реального отсечения одного из пластов для проведения фактических устьевых замеров состава добываемого флюида.Thus, due to the change and holding of pressure alternately in different hydraulic channels of
Предлагаемое техническое решение позволяет многократно использовать в скважине гидравлический пакер, исключив спуско-подъемные операции, повысить эффективность эксплуатации скважины за счет регулирования давления в режиме реального времени в гидравлическом канале путем отсечения одного или нескольких пластов при одновременно-поочередной эксплуатации, производить реальные замеры, получить фактические данные о составе добываемого флюида, достичь максимальных суммарных дебитов вследствие снижения гидравлического сопротивления за счет снижения сложности и металлоемкости устройств, например отсутствия сужающих устройств. Значительная дискретность перемещений подвижных элементов гидравлического многоразового пакера относительно неподвижных элементов за счет дискретного изменения давлений в гидравлическом канале высокого давления и в гидравлической камере позволит производить регулирование внешнего пропускного сечения между гидравлическим многоразовым пакером и эксплуатационной колонной.The proposed technical solution allows you to reuse a hydraulic packer in the well, eliminating tripping, increasing the efficiency of the well’s operation by adjusting the pressure in real time in the hydraulic channel by cutting off one or more layers during simultaneous operation, making real measurements, obtaining actual measurements data on the composition of the produced fluid, to achieve maximum total flow rates due to a decrease in hydraulic resistance over by reducing the complexity and intensity of the devices, for example the lack of narrowing devices. Significant discreteness of the movements of the moving elements of the hydraulic reusable packer relative to the stationary elements due to discrete changes in pressure in the high pressure hydraulic channel and in the hydraulic chamber will allow controlling the external flow section between the hydraulic reusable packer and the production casing.
Гидравлический многоразовый пакер обеспечивает надежность в работе и позволяет использовать его в скважине многократно, не производя спускоподъемные операции; повысить эффективность эксплуатации скважины за счет регулирования давления в режиме реального времени в гидравлическом канале высокого давления, можно в режиме реального времени отсекать один или несколько пластов при одновременно-раздельной эксплуатации несколько пластов; осуществлять раздельные контрольные замеры состава флюида, добываемого, например, из верхнего объекта эксплуатации - пласта, интервала перфорации, интервала негерметичности; снизить гидравлические потери (сопротивления) при его применении в скважине по причине отсутствия сужающих и штуцирующих устройств, что повысит суммарный дебит скважины.Hydraulic reusable packer provides reliable operation and allows you to use it in the well many times, without performing hoisting operations; to increase the efficiency of well operation by regulating the pressure in real time in the high pressure hydraulic channel, it is possible to cut off one or several layers in real time while simultaneously operating several layers; carry out separate control measurements of the composition of the fluid produced, for example, from the upper production facility — the formation, the perforation interval, and the leakage interval; reduce hydraulic loss (resistance) when it is used in the well due to the lack of narrowing and fitting devices, which will increase the total production rate of the well.
Насосная пакерная установка с применением гидравлического многоразового пакера, например, над и под насосом позволит повысить эффективность контроля за характером притока и обводненностью каждого пласта и скважины в целом. При полном отсечении насоса от интервалов перфорации можно провести исследование герметичности установки пакеров по телеметрической системе (ТМС) по характеру изменения давления, а также гидродинамическое исследование пластов по кривой восстановления давления (КВД). Кроме того, позволяет при приведении в транспортное положение одного из гидравлических многоразовых пакеров вовлекать избирательно в разработку с минимальными гидравлическими сопротивлениями заданный пласт и производить по нему прямые замеры обводненности при отборе проб на устье скважины.A pump packer installation using a hydraulic reusable packer, for example, above and below the pump, will increase the efficiency of monitoring the nature of the inflow and the water content of each formation and the well as a whole. When the pump is completely cut off from the perforation intervals, it is possible to conduct a study of the tightness of the packer installation by the telemetric system (TMS) by the nature of the pressure change, as well as hydrodynamic study of the formations by the pressure recovery curve (HPC). In addition, when bringing one of the hydraulic reusable packers into the transport position, they can selectively engage a given formation selectively in the development with minimal hydraulic resistances and directly measure water cut when sampling at the wellhead.
Способ эксплуатации насосной пакерной установки обеспечивает регулирование насосной эксплуатации одновременно или поочередно двух пластов с возможностью отсечения верхнего или нижнего пластов от насоса с тем, чтобы повысить суммарный дебит скважины, обеспечивает регулирование насосной эксплуатации одновременно или поочередно двух пластов с возможностью отсечения верхнего или нижнего или обоих пластов от насоса с тем, чтобы провести контрольные замеры обводненности, газового фактора и других параметров в ходе фактических отборов устьевых проб добываемого флюида.The operating method of the pump packer installation provides for the regulation of pump operation simultaneously or alternately of two layers with the possibility of cutting off the upper or lower layers from the pump in order to increase the total flow rate of the well, provides for the regulation of pump operation at the same time or in turn of two layers with the possibility of cutting off the upper or lower or both layers from the pump in order to carry out control measurements of water cut, gas factor and other parameters during the actual sampling of head samples of produced fluid.
Claims (22)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010103464/03A RU2425955C1 (en) | 2010-02-02 | 2010-02-02 | Garipov hydraulic reusable packer, installation and method for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010103464/03A RU2425955C1 (en) | 2010-02-02 | 2010-02-02 | Garipov hydraulic reusable packer, installation and method for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2425955C1 true RU2425955C1 (en) | 2011-08-10 |
Family
ID=44754597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010103464/03A RU2425955C1 (en) | 2010-02-02 | 2010-02-02 | Garipov hydraulic reusable packer, installation and method for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2425955C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2521243C1 (en) * | 2011-12-07 | 2014-06-27 | Везерфорд/Лэм, Инк. | Selective multistring packer module |
RU2538010C2 (en) * | 2013-04-17 | 2015-01-10 | ООО "Сервисная Компания "Навигатор" | Oil-well operation unit |
CN117738613A (en) * | 2024-02-20 | 2024-03-22 | 东营市华科石油科技开发有限责任公司 | Long-acting double-rubber-cylinder double-deblocking expanding packer |
-
2010
- 2010-02-02 RU RU2010103464/03A patent/RU2425955C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2521243C1 (en) * | 2011-12-07 | 2014-06-27 | Везерфорд/Лэм, Инк. | Selective multistring packer module |
US9163476B2 (en) | 2011-12-07 | 2015-10-20 | Weatherford/Lamb, Inc. | Selective set module for multi string packers |
RU2538010C2 (en) * | 2013-04-17 | 2015-01-10 | ООО "Сервисная Компания "Навигатор" | Oil-well operation unit |
CN117738613A (en) * | 2024-02-20 | 2024-03-22 | 东营市华科石油科技开发有限责任公司 | Long-acting double-rubber-cylinder double-deblocking expanding packer |
CN117738613B (en) * | 2024-02-20 | 2024-04-30 | 东营市华科石油科技开发有限责任公司 | Long-acting double-rubber-cylinder double-deblocking expanding packer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4421165A (en) | Multiple stage cementer and casing inflation packer | |
EP0088550B1 (en) | Tester valve with liquid spring | |
RU96175U1 (en) | GARIPOV'S HYDRAULIC REUSABLE PACKER AND INSTALLATION FOR ITS IMPLEMENTATION | |
DK2785965T3 (en) | An annular barrier system with a flow pipe | |
US10107074B2 (en) | Downhole completion tool | |
EP0237662B1 (en) | Downhole tool | |
WO2011150465A1 (en) | Through the drill string or core bit dst system | |
CN105545282A (en) | Layered continuous oil testing system and using method thereof | |
CN108386157A (en) | Piston pressure opening type sliding sleeve switch and hydraulic fracturing construction method | |
NO174753B (en) | Valve for a perforation, test and sampling tool | |
RU2425955C1 (en) | Garipov hydraulic reusable packer, installation and method for its implementation | |
WO1990011429A2 (en) | Drill stem test tools | |
CN111485849B (en) | Casing hydraulic packer | |
EP3014049B1 (en) | Blowout preventer activator and method of using same | |
RU182823U1 (en) | PACKER MODULE FOR AUTONOMOUS ISOLATION OF LEAKAGE INTERVALS IN AN UNLESSED WELL | |
RU2380526C1 (en) | Multi-reservoir well sumultanious-separate production method | |
US4589485A (en) | Downhole tool utilizing well fluid compression | |
RU2598256C1 (en) | Method for hydrodynamic tests of exploitation well formation (versions) | |
CN209892153U (en) | Casing hydraulic packer | |
RU2533514C1 (en) | Slot perforator | |
RU2358156C1 (en) | Installation for simultaneous-separate operation of three reservoirs | |
CN108397185B (en) | Quick test tube post of cable layering | |
RU2004101186A (en) | SHARIFF PACKING DISCONNECTING UNIT FOR OPERATION OF ONE OR MULTIPLE WELLS | |
RU2498048C1 (en) | Oil-well unit and method of its installation | |
RU2802635C1 (en) | Packer with a four-section hydraulic setting chamber |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170203 |