Пакер разбуриваемый с посадочным инструментом, спускаемый на кабеле

Авторы патента:

E21B33/12 - пакеры; пробки (для цементирования E21B 33/134, E21B 33/16)

Владельцы патента RU 2611798:

Общество с ограниченной ответственностью "ТНГ-Групп" (RU)

Изобретение относится к пакеру разбуриваемому с посадочным инструментом. Техническим результатом является упрощение конструкции и повышение эффективности работы. Пакер разбуриваемый с посадочным инструментом, спускаемый на кабеле, содержит ствол с полым поршнем, обтекатель, разделенный полым поршнем на заполненный жидкостью нижний цилиндр с полостью высокого давления и верхний цилиндр с полостью низкого давления, уплотнительный элемент пакера с верхним и нижним упорами, верхний якорный узел, взаимодействующий с нижним цилиндром, причем верхний якорный узел оснащен конической втулкой и шлипсами, которые установлены с возможностью радиального расширения между верхним упором и конической втулкой при их сближении, а ствол жестко соединен с полым поршнем и нижним упором и выполнен сборным, состоящим из соединенных срезным элементом корпуса пакера и тяги, соединенной с полым поршнем, при этом полый поршень жестко соединен с верхним цилиндром, который снабжен дополнительным поршнем, а нижний цилиндр выполнен с возможностью перемещения вниз относительно полого поршня и опоры толкателем на верхний упор, ограниченного наружным упором, установленным на тяге, дополнительный поршень оснащен штоком, герметично вставленным в полость полого поршня, и размещен в верхнем цилиндре, а тяга изготовлена полой и заглушена снизу пробкой, при этом полость тяги сообщена с полостью высокого давления - подпоршневой полостью нижнего цилиндра, а коническая втулка выполнена с возможностью взаимодействия с уплотнительным элементом сверху, верхний упор имеет возможность фиксации после перемещения относительно наружных кольцевых насечек корпуса сухарями или пружинной шайбой, расположенными в кольцевой проточке верхнего упора, при этом пакер разбуриваемый с посадочным инструментом, спускаемый на кабеле, оснащен также нижним якорным узлом, содержащим коническую втулку и шлипсы, которые установлены с возможностью радиального расширения между нижним упором и конической втулкой при их сближении, а коническая втулка нижнего якорного узла взаимодействует с уплотнительным элементом снизу, при этом шток дополнительного поршня выполнен полым и заглушен снизу, внутренняя полость штока через отверстия сообщена с полостью низкого давления верхнего цилиндра, тем самым увеличивая объем цилиндра и перепад давлений в скважине и полости низкого давления. Посадочный инструмент оснащен сверху сбивным клапаном для сообщения после открытия сбивного клапана полости низкого давления с пространством скважины. Верхний цилиндр обтекателя имеет возможность перемещения вниз после открытия сбивного клапана и соединен с кабелем через тяговый механизм, подвижная часть которого взаимодействует со сбивным штырем сбивного клапана. Тяговый механизм снабжен электродвигателем с парой винт-гайка, связанной с подвижной частью тягового механизма, которая при подаче электрического сигнала разрушает сбивной штырь сбивного клапана посадочного инструмента и открывает отверстие сбивного клапана для сообщения полости низкого давления с пространством скважины. Открытие сбивного клапана происходит только после подачи электрического сигнала по кабелю за счет разрушения сбивного штыря сбивного клапана подвижной частью тягового механизма. 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к устройствам для герметичного разобщения интервалов ствола обсадной колонны в процессе проведения различных технологических операций и эксплуатации нагнетательных и добывающих скважин.

Известен посадочный инструмент [пат. RU 2110667, МПК Е21B 33/12, опубл. 10.05.1998 г.], включающий корпус с размещенными в нем рабочими шлипсами и толкающими клиньями. С возможностью взаимодействия с ним предусмотрен исполнительный механизм со штангой, рабочей головкой, уплотнителем и тяговым канатом. Устройство имеет также опорную втулку. Она выполнена с возможностью взаимодействия с рабочей головкой и клиньями. С корпусом жестко соединен гидроцилиндр. Его поршень соединен со штангой, выполненной с внутренней полостью, и поршневым насосом с всасывающим и нагнетательным клапанами. Они размещены в полости штанги. Всасывающий и нагнетательный клапаны размещены с возможностью сообщения через них соответственно надпоршневой полости гидроцилиндра с его подпоршневой полостью при возвратно-поступательных перемещениях поршня поршневого насоса. Недостатками устройства являются недостаточная герметичность посадочного инструмента и ненадежность рабочих частей.

Известен пакер отцепляющийся двухстороннего действия на канате [пат. RU 2352763, МПК E21B 33/12, опубл. 20.04.2009 г.], включающий посадочный инструмент на канате, неподвижную втулку с основным седлом и подвижным центральным штоком, который оснащен основными упорной гайкой и клапаном, взаимодействующим с основным седлом, подвижную втулку, два конуса, противоположно направленных друг другу, плашки, соединенные между собой в осевом направлении и выполненные с возможностью взаимодействия с соответствующими конусами, пакерную манжету, бобышку, выполненную с возможностью взаимодействия с узлом извлечения. Неподвижная втулка оснащена в средней части продольной проточкой, а по концам - основным и дополнительным седлами и верхним и нижним упорами с перепускными каналами. При этом пакерная манжета выполнена в виде верхней самоуплотняющейся манжеты, допускающей перемещение снизу вверх и расположенной между верхним конусом и верхним упором. Между нижним конусом и нижним упором расположена нижняя самоуплотняющаяся манжета, допускающая перемещение сверху вниз, подвижная втулка размещена на неподвижной втулке, оснащена штырем, вставленным в продольную проточку неподвижной втулки. Причем плашки установлены на подвижной втулке, поджаты внутрь пружинными кольцами и оснащены каждая центраторами, подпружиненными наружу. Центральный шток оснащен верхней и нижней кольцевыми проточками, дополнительными упорной гайкой и клапаном. Основной и дополнительный клапаны расположены в соответствующих верхней и нижней проточках с возможностью ограниченного перемещения между соответствующими упорами и внутренними кромками соответствующих кольцевых проточек и поджаты от упоров к соответствующим основному и дополнительному седлам. Основная и дополнительная упорные гайки размещены на одинаковом расстоянии от штыря подвижной втулки с возможностью взаимодействия с ним, при этом бобышка жестко соединена с верхом центрального штока, выполнена в виде заостренного сверху цилиндра, на наружной поверхности которого выполнен замкнутый фигурный паз с проточкой, соединяющей его с верхней кромкой бобышки. Посадочный инструмент выполнен в виде патрубка с штифтом, установленным в фигурный паз, который выполнен так, что при возвратно-поступательном перемещении посадочного инструмента относительно бобышки на длину, превосходящую высоту фигурного паза, штифт будет расположен в пределах фигурного паза, а если меньше, то штифт при перемещении вверх попадает в проточку фигурного паза.

Недостатками устройства являются сложность конструкции, недостаточная герметичность посадочного инструмента и ненадежность рабочих частей.

Известен пакер для опрессовки колонны труб в скважине [пат. RU 58162, МПК E21B 33/12, опубл. 10.11.2006 г.], который содержит посадочный инструмент, спускное устройство, выполненное в виде кабельной головки с кабелем, цилиндрический корпус с седлом и центральным осевым и радиальными каналами, соединяющими наружное пространство корпуса с его центральным осевым каналом, установленный на корпусе уплотнительный элемент, подвижную в осевом направлении и вставленную в корпус втулку с опорными сухарями. Колонна труб ниже интервала опрессовки снабжена опрессовочной муфтой, оснащенной калиброванным центральным каналом с внутренним диаметром - d, меньшим внутреннего диаметра - d₁ колонны труб и расположенной ниже кольцевой выборкой с большим продольным размером L, чем длина технологических стыков муфт колонны труб. Опорные сухари изготовлены с продольным размером - b, соответствующим продольному размеру - L кольцевой выборки опрессовочной муфты, причем L>b, при этом опорные сухари выполнены подпружиненными наружу посредством пружинных пластин и вставлены в радиальные каналы корпуса, оснащенного сверху технологическим патрубком. Седло корпуса выполнено ниже радиальных каналов в виде расширения центрального осевого канала, снаружи которого на корпусе размещен уплотнительный элемент, выполненный с возможностью герметичного взаимодействия с центральным каналом опрессовочной муфты. Втулка снаружи оснащена утолщением в нижней части и верхним концом уменьшенного диаметра, которым втулка изнутри взаимодействует с технологическим патрубком, выше которого втулка оснащена последовательно радиальными отверстиями и заглушкой. Заглушка снабжена ловильной головкой, снабженной фигурной выборкой снаружи. Утолщение втулки выполнено с возможностью взаимодействия изнутри с опорными сухарями при их взаимодействии с кольцевой выборкой опрессовочной муфты. На наружной поверхности вверху технологического патрубка выполнены продольные короткая и длинная проточки, соединенные снизу фигурной проточкой. Длинная проточка выполнена до края технологического патрубка, при этом посадочный инструмент выполнен в виде толкателя, соединенного со спускным устройством и взаимодействующего сверху с ловильной головкой втулки, и патрубка, установленного на толкателе с возможностью вращения и осевого перемещения, а также охватывающего нижней частью технологический патрубок. Патрубок оснащен внутренним штифтом, взаимодействующим с проточками технологического патрубка с начальной установкой в короткой проточке. Недостатками устройства являются сложность конструкции, недостаточная герметичность посадочного инструмента и ненадежность рабочих частей.

Наиболее близким по технической сущности является гидростатический посадочный инструмент пакера, спускаемый на кабеле [пат. RU 154514, E21B 33/12, E21B 23/06, опубл. 27.08.2015 г.], который включает ствол с поршнем, уплотнительный элемент с верхним и нижним упорами, обтекатель, разделенный на заполненный жидкостью нижний цилиндр с полостью высокого давления и верхний цилиндр с полостью низкого давления, оснащенный сверху пробкой для сообщения при перемещении вверх полости низкого давления с пространством скважины, верхний якорный узел, взаимодействующий с нижним цилиндром и содержащий коническую втулку со шлипсами, которые установлены с возможностью радиального расширения между верхним упором и конической втулкой при их сближении. Ствол жестко соединен с поршнем и нижним упором. Ствол выполнен сборным, состоящим из соединенных срезным элементом корпуса пакера и тяги, соединенной с поршнем, обтекатель разделен поршнем, изготовленным полым и жестко соединенным с верхним цилиндром, который снабжен дополнительным поршнем, а нижний цилиндр выполнен с возможностью ограниченного перемещения вниз относительно поршня и опоры толкателем на верхний упор. Тяга изготовлена полой и заглушенной снизу, полость которой сообщена с камерой высокого давления - подпоршневой полостью нижнего цилиндра, коническая втулка изготовлена расширяющейся сверху вниз и выполнена с возможностью взаимодействия с уплотнительным элементом сверху, причем верхний упор выполнен с возможностью фиксации положения после перемещения вниз относительно корпуса, дополнительный поршень оснащен штоком, герметично вставленным в полость поршня, и размещен в верхнем цилиндре с возможностью перемещения вниз при перемещении вверх пробки, при этом обтекатель соединен с кабелем через электрический тяговый механизм, подвижная часть которого соединена с пробкой для перемещения ее вверх при подаче соответствующего сигнала по кабелю.

Недостатками гидростатического посадочного инструмента пакера, спускаемого на кабеле, являются возможность разгерметизации пробки клапана посадочного инструмента и возможность преждевременного открытия при рывках и затяжках во время спуска на кабеле.

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции, технологии изготовления и простоты монтажа при перезарядке, а также повышение надежности и эффективности работы пакера разбуриваемого за счет гарантированного срабатывания посадочного инструмента, надежности герметизации клапана посадочного инструмента при спуске, возможности регулирования времени срабатывания посадочного инструмента с целью исключения гидроудара.

Поставленная задача решается за счет того, что посадочный инструмент пакера разбуриваемого содержит сбивной клапан, что обеспечивает гарантированную герметичность посадочного инструмента, открытие сбивного клапана только после подачи электрического сигнала по кабелю за счет разрушения сбивного штыря сбивного клапана подвижной частью тягового механизма, позволяет регулировать время срабатывания посадочного инструмента за счет изменения диаметра отверстия сбивного клапана с целью исключения гидроудара.

Пакер разбуриваемый с посадочным инструментом, спускаемый на кабеле содержит ствол с полым поршнем, обтекатель, разделенный полым поршнем на заполненный жидкостью нижний цилиндр с полостью высокого давления и верхний цилиндр с полостью низкого давления, уплотнительный элемент пакера с верхним и нижним упорами, верхний якорный узел, взаимодействующий с нижним цилиндром. Верхний якорный узел оснащен конической втулкой и шлипсами, которые установлены с возможностью радиального расширения между верхним упором и конической втулкой при их сближении. Ствол жестко соединен с полым поршнем и нижним упором и выполнен сборным, состоящим из соединенных срезным элементом корпуса пакера и тяги, соединенной с полым поршнем. Полый поршень жестко соединен с верхним цилиндром, который снабжен дополнительным поршнем, а нижний цилиндр выполнен с возможностью перемещения вниз относительно полого поршня и опоры толкателем на верхний упор, ограниченного наружным упором, установленным на тяге. Дополнительный поршень оснащен штоком, герметично вставленным в полость полого поршня, и размещен в верхнем цилиндре. Тяга изготовлена полой и заглушена снизу пробкой. Полость тяги сообщена с полостью высокого давления - подпоршневой полостью нижнего цилиндра. Коническая втулка выполнена с возможностью взаимодействия с уплотнительным элементом сверху. Верхний упор имеет возможность фиксации после перемещения относительно наружных кольцевых насечек корпуса сухарями или пружинной шайбой, расположенными в кольцевой проточке верхнего упора. Пакер разбуриваемый оснащен также нижним якорным узлом, содержащим коническую втулку и шлипсы, которые установлены с возможностью радиального расширения между нижним упором и конической втулкой при их сближении. Коническая втулка нижнего якорного узла взаимодействует с уплотнительным элементом снизу. Шток дополнительного поршня выполнен полым и заглушен снизу, внутренняя полость штока через отверстия сообщена с полостью низкого давления верхнего цилиндра, тем самым увеличивая объем цилиндра и перепад давлений в скважине и полости низкого давления. Посадочный инструмент оснащен сверху сбивным клапаном для сообщения, после открытия сбивного клапана, полости низкого давления с пространством скважины. Верхний цилиндр обтекателя имеет возможность перемещения вниз после открытия сбивного клапана и соединен с кабелем через тяговый механизм, подвижная часть которого взаимодействует со сбивным штырем сбивного клапана. Тяговый механизм снабжен электродвигателем с парой винт-гайка, связанной с подвижной частью тягового механизма, которая при подаче электрического сигнала разрушает сбивной штырь сбивного клапана посадочного инструмента и открывает отверстие сбивного клапана для сообщения полости низкого давления с пространством скважины.

Новым является то, что посадочный инструмент пакера разбуриваемого содержит сбивной клапан, что обеспечивает гарантированную герметичность посадочного инструмента, открытие сбивного клапана только после подачи электрического сигнала по кабелю за счет разрушения сбивного штыря сбивного клапана подвижной частью тягового механизма, позволяет регулировать время срабатывания посадочного инструмента за счет изменения диаметра отверстия сбивного клапана с целью исключения гидроудара.

На фигуре изображен продольный разрез описываемого пакера разбуриваемого с посадочным инструментом, спускаемого на кабеле.

Пакер разбуриваемый с посадочным инструментом, спускаемый на кабеле 1, содержит ствол 21 с полым поршнем 13, обтекатель, разделенный полым поршнем 13 на заполненный жидкостью нижний цилиндр 11 с полостью высокого давления 12 и верхний цилиндр 2 с полостью низкого давления 4, уплотнительный элемент 22 пакера с верхним 23 и нижним 24 упорами, верхний якорный узел 26, взаимодействующий с нижним цилиндром 11. Верхний якорный узел 26 оснащен конической втулкой 27 и шлипсами 28, которые установлены с возможностью радиального расширения между верхним упором 23 и конической втулкой 27 при их сближении. Ствол 21 жестко соединен с полым поршнем 13 и нижним упором 24 и выполнен сборным, состоящим из соединенных срезным элементом 20 корпуса 19 пакера и тяги 14, соединенной с полым поршнем 13. Полый поршень 13 жестко соединен с верхним цилиндром 2, который снабжен дополнительным поршнем 5, а нижний цилиндр 11 выполнен с возможностью перемещения вниз относительно полого поршня 13 и опоры толкателем 25 на верхний упор 23, ограниченного наружным упором 29, установленным на тяге 14. Дополнительный поршень 5 оснащен штоком 33, герметично вставленным в полость полого поршня 13, и размещен в верхнем цилиндре 2. Тяга 14 изготовлена полой и заглушена снизу пробкой 15. Полость тяги 14 сообщена с полостью высокого давления 12 - подпоршневой полостью нижнего цилиндра 11. Коническая втулка 27 выполнена с возможностью взаимодействия с уплотнительным элементом 22 сверху. Верхний упор 23 имеет возможность фиксации после перемещения относительно наружных кольцевых насечек корпуса 19 сухарями или пружинной шайбой 30, расположенными в кольцевой проточке 31 верхнего упора 23. Пакер разбуриваемый оснащен также нижним якорным узлом 34, содержащим коническую втулку 35 и шлипсы 36, которые установлены с возможностью радиального расширения между нижним упором 24 и конической втулкой 35 при их сближении. Коническая втулка 35 нижнего якорного узла 34 взаимодействует с уплотнительным элементом 22 снизу. Шток 33 дополнительного поршня 5 выполнен полым и заглушен снизу, внутренняя полость 37 штока 33 через отверстия 38 сообщена с полостью низкого давления 4 верхнего цилиндра 2, тем самым увеличивая объем цилиндра 2 и перепад давлений в скважине и полости низкого давления 4. Посадочный инструмент оснащен сверху сбивным клапаном 6 для сообщения после открытия сбивного клапана 6 полости низкого давления 4 с пространством скважины. Верхний цилиндр 2 обтекателя имеет возможность перемещения вниз после открытия сбивного клапана 6 и соединен с кабелем 1 через тяговый механизм 8, подвижная часть 3 которого взаимодействует со сбивным штырем сбивного клапана 6. Тяговый механизм 8 снабжен электродвигателем с парой винт-гайка, связанной с подвижной частью 3 тягового механизма 8, которая при подаче электрического сигнала разрушает сбивной штырь сбивного клапана 6 посадочного инструмента и открывает отверстие 7 сбивного клапана 6 для сообщения полости низкого давления 4 с пространством скважины.

Технологические элементы, не влияющие на работоспособность системы, показаны условно или не показаны, а уплотнительные элементы, исключающие несанкционированные перетоки жидкости, не пронумерованы.

Пакер разбуриваемый с посадочным инструментом, спускаемый на кабеле работает следующим образом.

Перед спуском устройство приводят в транспортное положение. Для этого в надпоршневую полость верхнего цилиндра 2 обтекателя заливают жидкость (воду или масло), а через технологический канал 9 нагнетают воздух в полость низкого давления 4, приводя дополнительный поршень 5 в верхнее положение (это возможно и механическим воздействием на дополнительный поршень 5). После чего сверху располагают сбивной клапан 6 и соединяют верхний цилиндр 2 через тяговый механизм 8 с кабелем 1, подвижная часть 3 которого взаимодействует со сбивным штырем сбивного клапана 6. Давление в полости низкого давления 4 сбрасывают до атмосферного давления, а технологический канал 9 герметично перекрывают заглушкой 10. После чего полость высокого давления 12 нижнего цилиндра 11 и полости тяги 14 и полого поршня 13 заполняют через золотник 16 с обратным клапаном, установленным в пробке 15 тяги 14, жидкостью (водой или маслом), воздух и излишки жидкости выпускают через канал 17, который герметично перекрывают заглушкой 18. Корпус 19 пакера присоединяют срезными элементами 20 с тягой 14, образуя ствол 21. На корпус 19 устанавливают остальные конструктивные элементы пакера, фиксируют их на корпусе 19 соединением нижнего упора 24 с корпусом 19 ствола 21. Заглушку 18 извлекают и через канал 17 нагнетают жидкость до плотного прижатия без сдвига толкателя 25 к верхнему упору 23, после чего канал 17 опять герметизируют заглушкой 18.

Затем пакер разбуриваемый с посадочным инструментом, спускаемый на кабеле, в сборе спускают в интервал установки скважины на кабеле 1.

При необходимости в скважину доливают жидкость (если высота уровня жидкости над пакером менее 500 м), чтобы увеличить перепад давлений в скважине и в полости низкого давления 4 верхнего цилиндра 2. После чего по кабелю 1 подают электрический сигнал на тяговый механизм 8, подвижная часть 3 которого разрушает сбивной штырь сбивного клапана 6, открывая отверстие 7 сбивного клапана 6. В результате жидкость из скважины через отверстие 7 сбивного клапана 6 и отверстие 40 поступает в цилиндр 2 и за счет перепада давлений в скважине и в полости низкого давления 4 дополнительный поршень 5 со штоком 33 перемещается. При этом шток 33, перемещаясь вниз, создает избыточное давление в полостях полого поршня 13 и тяги 14 и, как следствие, через отверстия 39 в полости высокого давления 12, приводя в движение вниз нижний цилиндр 11. При перемещении вниз цилиндр 11 воздействует толкателем 20 на верхний упор 23, а нижний упор 24, опирающийся снизу на нижний якорный узел 34 и соединенный стволом 21 с полым поршнем 13, остается на месте. В результате верхний упор 23, перемещаясь по корпусу 19 вниз вместе со шлипсами 28 и конусной втулкой 27, сжимает уплотнительный элемент 22, опирающийся снизу на конусную втулку 35, до герметизации скважинного пространства в интервале установки. После чего верхний 23 и нижний 24 упоры надвигают соответствующие шлипсы 28 и 36 на соответствующие конические втулки 27 и 35. Расширяясь, шлипсы 28 и 36 опираются на стенки скважины, фиксируя верхний 26 и нижний 34 якорные узлы с двух сторон от уплотнительного элемента 22 в интервале установки. При этом верхний упор 23 перемещается вниз относительно корпуса 19 и фиксируется сухарями или пружинными шайбами 30, вставленными в кольцевую проточку 31 верхнего упора 23, относительно наружных кольцевых насечек 32 корпуса 19. Пакер двухстороннего действия хорошо держит высокие давления как сверху, так и снизу. При достижении тягового усилия 18 тонн вверх на ствол 21, срезные элементы 20 разрушаются. Тем самым отсоединяют посадочный инструмент от пакера. После чего посадочный инструмент без пакера извлекают из скважины. При этом наружный упор 29 тяги 14 исключает выпадение нижнего цилиндра 11 в скважину.

Для последующих установок посадочный инструмент ревизируют, приводят в транспортное положение и соединяют с пакером так, как описано выше, в условиях мастерских. Предлагаемый пакер разбуриваемый с посадочным инструментом, спускаемый на кабеле, обеспечивает гарантированную герметичность посадочного инструмента, открытие сбивного клапана только после подачи электрического сигнала по кабелю за счет разрушения сбивного штыря сбивного клапана подвижной частью тягового механизма, позволяет регулировать время срабатывания посадочного инструмента за счет изменения диаметра отверстия сбивного клапана с целью исключения гидроудара.

Технологический и технический результаты при использовании пакера разбуриваемого с посадочным инструментом, спускаемого на кабеле, достигаются расширением функциональных возможностей пакера разбуриваемого за счет гарантированной герметичности посадочного инструмента, открытия сбивного клапана только после подачи электрического сигнала по кабелю за счет разрушения сбивного штыря сбивного клапана подвижной частью тягового механизма, регулирования времени срабатывания посадочного инструмента за счет изменения диаметра отверстия сбивного клапана с целью исключения гидроудара, простоты монтажа при перезарядке.

Экономический эффект от использования изобретения может достигаться за счет увеличения наработки на отказ, ускорения монтажа, что позволяет значительно экономить материальные и трудовые ресурсы.

Пакер разбуриваемый с посадочным инструментом, спускаемый на кабеле, содержащий ствол с полым поршнем, обтекатель, разделенный полым поршнем на заполненный жидкостью нижний цилиндр с полостью высокого давления и верхний цилиндр с полостью низкого давления, уплотнительный элемент пакера с верхним и нижним упорами, верхний якорный узел, взаимодействующий с нижним цилиндром, причем верхний якорный узел оснащен конической втулкой и шлипсами, которые установлены с возможностью радиального расширения между верхним упором и конической втулкой при их сближении, а ствол жестко соединен с полым поршнем и нижним упором и выполнен сборным, состоящим из соединенных срезным элементом корпуса пакера и тяги, соединенной с полым поршнем, при этом полый поршень жестко соединен с верхним цилиндром, который снабжен дополнительным поршнем, а нижний цилиндр выполнен с возможностью перемещения вниз относительно полого поршня и опоры толкателем на верхний упор, ограниченного наружным упором, установленным на тяге, дополнительный поршень оснащен штоком, герметично вставленным в полость полого поршня, и размещен в верхнем цилиндре, а тяга изготовлена полой и заглушена снизу пробкой, при этом полость тяги сообщена с полостью высокого давления - подпоршневой полостью нижнего цилиндра, а коническая втулка выполнена с возможностью взаимодействия с уплотнительным элементом сверху, верхний упор имеет возможность фиксации после перемещения относительно наружных кольцевых насечек корпуса сухарями или пружинной шайбой, расположенными в кольцевой проточке верхнего упора, при этом пакер разбуриваемый с посадочным инструментом, спускаемый на кабеле, оснащен также нижним якорным узлом, содержащим коническую втулку и шлипсы, которые установлены с возможностью радиального расширения между нижним упором и конической втулкой при их сближении, а коническая втулка нижнего якорного узла взаимодействует с уплотнительным элементом снизу, при этом шток дополнительного поршня выполнен полым и заглушен снизу, внутренняя полость штока через отверстия сообщена с полостью низкого давления верхнего цилиндра, тем самым увеличивая объем цилиндра и перепад давлений в скважине и полости низкого давления, отличающийся тем, что посадочный инструмент оснащен сверху сбивным клапаном для сообщения после открытия сбивного клапана полости низкого давления с пространством скважины, а верхний цилиндр обтекателя имеет возможность перемещения вниз после открытия сбивного клапана и соединен с кабелем через тяговый механизм, подвижная часть которого взаимодействует со сбивным штырем сбивного клапана, при этом тяговый механизм снабжен электродвигателем с парой винт-гайка, связанной с подвижной частью тягового механизма, которая при подаче электрического сигнала разрушает сбивной штырь сбивного клапана посадочного инструмента и открывает отверстие сбивного клапана для сообщения полости низкого давления с пространством скважины, что обеспечивает гарантированную герметичность посадочного инструмента, открытие сбивного клапана только после подачи электрического сигнала по кабелю за счет разрушения сбивного штыря сбивного клапана подвижной частью тягового механизма, позволяет регулировать время срабатывания посадочного инструмента за счет изменения диаметра отверстия сбивного клапана с целью исключения гидроудара, простоту монтажа при перезарядке.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к способам разобщения водоносных и нефтеносных интервалов ствола горизонтальной скважины. При реализации способа проводят спуск с промывкой в пробуренную необсаженную эксплуатационной колонной горизонтальную часть ствола скважины по меньшей мере одного скважинного фильтра в составе хвостовика, оборудованного срезаемыми заглушками.

Трубная заанкеривающая система и гнездо для использования в ней // 2610452

Группа изобретений относится к трубной заанкеривающей системе и гнезду для трубной системы обработки. Техническим результатом является обеспечение улучшенного заанкеривания трубной системы.

Способ формирования блокирующей пробки в скважине // 2609514

Изобретение относится к способу формирования блокирующей пробки в скважине. Техническим результатом является создание разобщающей равномерной пробки непосредственно внутри скважины.

Труба с обжимаемым металлическим элементом и соответствующий способ // 2608835

Группа изобретений относится к трубе для установки в скважине и способу крепления трубчатого элемента. Техническим результатом является повышение надежности работы.

Способ гидродинамических исследований и изоляции зон поглощений // 2608107

Изобретение относится к способам гидродинамических исследований и изоляции зон поглощений в скважинах. Техническим результатом является расширение области применения в осложненных условиях, в наклонных и горизонтальных скважинах.

Манжетный разобщитель пластов // 2607485

Изобретение относится к манжетному разобщителю пластов. Техническим результатом является создание надежного и герметичного устройства для разобщения пластов в скважине.

Трубная заанкеривающая система и способ // 2607000

Группа изобретений относится к трубным заанкеривающим системам, способу заанкеривания трубного элемента. Техническим результатом является повышение эффективности заанкеривания трубных изделий.

Затрубный барьер с автоматическим устройством // 2606716

Группа изобретений относится к затрубным барьерам и скважинным системам, содержащим множество затрубных барьеров. Техническим результатом является повышение надежности работы затрубного барьера.

Скважинный инструмент с напряженным уплотнением // 2606481

Группа изобретений относится к способу уплотнения скважинного инструмента, скважинному инструменту, системе уплотнения скважинного инструмента. Техническим результатом является улучшение работы при высоких давлении и температуре.

Заканчивание скважины // 2606479

Группа изобретений относится к заканчиванию скважины. Технический результат – повышение эффективности заканчивания за счет его упрощения и сокращения сроков.

Пакер для горизонтальных скважин // 2612398

Изобретение относится к пакерам. Техническим результатом является повышение надежности работы в горизонтальном участке скважины. Пакер для горизонтальных скважин содержит полый ствол с регулятором давления внизу, установленные на стволе уплотнительные элементы с верхним, нижним и промежуточными упорами, размещенный под ними на стволе подвижный гидроцилиндр с поршнем, который оснащен толкателем, выполненным с возможностью взаимодействия с нижним упором, верхний упор соединен со стволом с возможностью перемещения навстречу нижнему упору с сжатием уплотнительных элементов под действием поршня с гидроцилиндром, полость которого сообщена с полостью ствола через радиальный канал. Толкатель поршня выполнен кольцевым, опирается на нижний упор и оснащен изнутри одним или несколькими штифтами. Регулятор давления изготовлен в виде обратного клапана. Между нижним упором и поршнем размещен на стволе кольцевой выступ с наружными продольными чередующимися длинными и короткими проточками, которые соединены фигурными проточками под штифты толкателя. Фигурные проточки позволяют при возвратно-поступательном перемещении толкателя относительно ствола штифтам располагаться поочередно: в длинных продольных проточках - транспортное положение, в коротких продольных проточках - рабочее положение после сжатия уплотнительных элементов. Верхний упор соединен со стволом через регулировочную втулку, толщина которой подбирается в зависимости от номинального диаметра ствола скважины. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство для поинтервальной обработки пласта в открытом горизонтальном стволе скважины // 2613405

Изобретение относится к устройству для поинтервальной обработки пласта в открытом горизонтальном стволе скважины. Техническим результатом является повышение эффективности работы устройства. Устройство для поинтервальной обработки пласта в открытом горизонтальном стволе скважины содержит основной пакер с манжетой и проходным корпусом, дополнительный пакер с дополнительной манжетой и цилиндрической втулкой, полый ствол с радиальными каналами, соединяющий проходной корпус основного пакера и цилиндрическую втулку дополнительного пакера, разнесенные по длине, превышающей интервал обработки пласта, а длина полого ствола перекрывает обрабатываемый интервал пласта в горизонтальной скважине основным и дополнительным пакерами. Манжеты основного и дополнительного пакеров выполнены в виде основного и дополнительного надувных резиновых элементов с соответствующими внутренними полостями, гидравлически соединенными между собой трубкой. В цилиндрическую втулку дополнительного пакера телескопически вставлена полая втулка, оснащенная радиальным отверстием, имеющим в исходном положении возможность гидравлического сообщения с внутренней полостью дополнительного надувного резинового элемента дополнительного пакера с помощью кольцевой выборки и гидравлического канала, выполненных в цилиндрической втулке дополнительного пакера, причем полая втулка снабжена снаружи кольцевой проточкой и подпружинена вверх относительно цилиндрической втулки дополнительного пакера. В полую втулку напротив ее радиального отверстия установлена пробка, зафиксированная разрушаемым элементом в исходном положении, а за пробкой в цилиндрической втулке дополнительного пакера закреплено срезное кольцо, имеющее возможность взаимодействия с пробкой после открытия радиального отверстия полой втулки. На полую втулку телескопически установлен полый корпус, оснащенный внутренней кольцевой выборкой, в котором размещено разрезное стопорное кольцо. Полый корпус зафиксирован в исходном положении относительно полой втулки срезным элементом. В рабочем положении после разрушения срезного элемента полая втулка имеет возможность ограниченного осевого перемещения вниз относительно полого корпуса и цилиндрической втулки дополнительного пакера путем сжатия пружины, фиксации разрезного стопорного кольца, находящегося во внутренней кольцевой выборке полого корпуса в наружной кольцевой проточке полой втулки, и герметичного отсечения радиального отверстия полой втулки цилиндрической втулкой дополнительного пакера, разрушения пробкой срезного кольца, закрепленного в полой втулке, и перемещения полой втулки до упора во внутренний уступ проходного корпуса основного пакера с перетоком жидкости через радиальные отверстия полого ствола в обрабатываемый пласт. 3 ил.

Устройство изоляции части скважины // 2614826

Изобретение относится к устройству изоляции части скважины. Техническим результатом является обеспечение эффективности герметизации. Устройство изоляции части скважины содержит трубу, снабженную вдоль своей наружной стороны, по меньшей мере, одним трубчатым металлическим кожухом, образующим первый наружный кожух, противоположные концы которого неподвижно соединены напрямую или опосредованно с указанной наружной стороной трубы. Указанная труба, первый наружный кожух и его концы вместе ограничивают между собой кольцевое пространство. В стенке трубы выполнено, по меньшей мере, одно отверстие, называемое первым отверстием, через которое она сообщается с пространством. Указанный первый наружный кожух выполнен с возможностью расширения и герметичного прилегания к скважине на промежуточной части своей длины. Устройство содержит второй расширяющийся внутренний кожух, который расположен между указанной трубой и первым кожухом, при этом его концы тоже неподвижно соединены напрямую или опосредованно с наружной стороной указанной трубы, будучи зажатыми между концами первого кожуха и наружной стороной трубы. Устройство содержит, по меньшей мере, один канал сообщения, называемый вторым отверстием, между пространством, находящимся снаружи первого кожуха, и указанным пространством, причем указанное пространство не содержит твердого или уплотнительного материала, или жидкости, или пасты, которые могли бы затвердевать. 28 з.п. ф-лы, 18 ил.

Пакер // 2614848

Изобретение относится к пакерам. Техническим результатом является повышение надежности работы пакера. Пакер включает ствол, установленные на стволе самоуплотняющуюся сверху вниз манжету и конус, а также расположенную на стволе ниже конуса с возможностью осевого перемещения обойму, в обойме по ее окружности расположены пружинные центраторы и шлипсы, подпружиненные соответственно наружу и внутрь в радиальном направлении разрезным пружинным кольцом, наконечник. Сверху ствол оснащен внутренней цилиндрической протокой, в которую установлен наконечник, оснащенный радиальными каналами. В транспортном положении наконечник закреплен относительно ствола срезным элементом. Радиальные каналы наконечника герметично перекрыты стволом. В рабочем положении наконечник имеет возможность ограниченного осевого перемещения относительно ствола и разгерметизации радиальных каналов наконечника. Ствол оснащен наружными верхним, средним и нижним кольцевым выступами, образующими на стволе наружные верхнюю и нижнюю проточки. В наружной верхней проточке с возможностью ограниченного осевого перемещения установлен конус с самоуплотняющейся манжетой. В наружной нижней проточке с возможностью ограниченного осевого перемещения установлена обойма. Сверху ствол выше самоуплотняющейся манжеты оснащен жестким центратором. Снизу ствол оснащен шаблоном, выполненным в виде двух колец с радиальными разрезами на наружной поверхности. Кольца имитируют габаритные диаметры обоймы и центратора ствола, а также расстояние между ними, при этом кольца зафиксированы на стволе срезными штифтами. 1 ил.

Система для увеличения кпд набухания // 2617815

Группа изобретений относится к набухающей системе, вступающей в реакцию с потоком текучей среды, и к способу управления работой набухающей системы. Техническим результатом является увеличение КПД набухания в различных условиях. Набухающая система, вступающая в реакцию с потоком текучей среды, содержит изделие, которое включает набухающий материал, функционально выполненный с возможностью набухания под воздействием потока текучей среды. Текучая среда является водной основой и содержит катионы металла из растворенных солей. Фильтрующий материал размещен с набухающим материалом и функционально выполнен с возможностью удаления многовалентных катионов из потока текучей среды до воздействия на набухающий материал. Фильтрующий материал содержит материал на основе графена, который включает, по меньшей мере, одну функциональную группу, функционально выполненную с возможностью захвата многовалентных катионов. Фильтрующий материал и набухающий материал гомогенно перемешаны в изделии. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 4 ил.

Набухающие эластомерные полимерные материалы // 2619317

Изобретение относится к эластомерным полимерным материалам для изготовления набухающих уплотняющих изделий с контролируемыми свойствами набухания и к использованию таких материалов. Эластомерная композиция включает эластомерную матрицу и смещанный с ней прекурсор. При этом прекурсор имеет ограниченную растворимость в жидкости, такой как вода, и может быть превращен в соединение, которое растворимо в указанной жидкости, такой как вода, в результате чего эластомерная композиция становится набухающей. Композиции изобретения могут быть использованы в способе, который включает размещение композиции в заданном месте, и превращение указанного прекурсора в соединение, растворимое в жидкости, приведением в контакт указанной композиции с указанной жидкостью до, во время и/или после указанного превращения указанного прекурсора. Описан также продукт, который используется в виде средства расширяющегося типа, прокладки или уплотнения. Технический результат – обеспечение контроля набухания уплотнительных средств при использовании их в месте применения. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 1 пр.

Способ одновременно-раздельной эксплуатации скважины с гидроразрывом пласта // 2620818

Изобретение относится к скважинной разработке и эксплуатации многопластовых месторождений с применением гидравлического разрыва пласта, эксплуатируемого одной скважиной. Способ одновременно-раздельной эксплуатации скважины с гидроразрывом пласта с применением разбуриваемого пакера-пробки с клапаном, в скважинах с двумя или более продуктивными пластами реализован тем, что пакер-пробка установлен над нижележащим от обрабатываемого пластом при помощи посадочного инструмента со сбивным клапаном с электроприводом на кабеле или гидравлического посадочного инструмента на насосно-компрессорных трубах. После извлечения посадочного инструмента пакер загерметизирован при помощи бросового шара и произведен гидроразрыв верхних пластов по известной технологии без отключения нижних и без снятия пакера, обеспечивающего разделение пластов и их одновременно-раздельную эксплуатацию. При вводе скважины в эксплуатацию работают верхние пласты. Если нижний пласт обладает большей производительностью, чем верхний, то он работает, поднимая бросовый шар. При малой производительности нижнего пласта разбуриваемый пакер-пробка препятствует продавливанию скважинной жидкости из верхних пластов в нижний. Технический результат заключается в обеспечении возможности производить работы по гидроразрыву вышележащих пластов без отключения нижних и без снятия пакера, обеспечивающего разделение пластов и их одновременно-раздельную эксплуатацию. 4 ил.

Набухающий пакер с контролируемой скоростью набухания, способ его изготовления и способ использования такого пакера // 2623411

Группа изобретений относится к набухающему пакеру с контролируемой скоростью набухания, способу изготовления набухающего пакера с контролируемой скоростью набухания и способу использования набухающего пакера с контролируемой скоростью набухания. Техническим результатом является регулирование скорости расширения набухающего пакера с контролируемой скоростью набухания для изоляции участков ствола скважины. Набухающий пакер с контролируемой скоростью набухания содержит сердечник; уплотнительный элемент, расположенный вокруг, по меньшей мере, части сердечника и содержащий материал, поддающийся набуханию при контакте с агентом набухания. Рубашка наложена на наружную поверхность уплотнительного элемента с обеспечением участков наружной поверхности уплотнительного элемента, покрытых рубашкой, и участков наружной поверхности уплотнительного элемента, не покрытых рубашкой. Рубашка выполнена по существу непроницаемой для агента набухания. Удерживающий покрывающий слой нанесен на рубашку и на указанные непокрытые участки наружной поверхности уплотнительного элемента. Этот удерживающий покрывающий слой позволяет агенту набухания притекать через непокрытые участки наружной поверхности уплотнительного элемента и вступать в контакт с указанным поддающимся набуханию материалом. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 9 ил., 5 пр.

Разрушаемое и приспосабливаемое металлическое уплотнение и способ его изготовления // 2627779

Группа изобретений относится к уплотнению и к способу временного уплотнения элемента. Техническим результатом является исключение удаления компонентов или инструментов из ствола скважины. Уплотнение содержит металлический композит. Металлический композит включает в себя сотовую наноматрицу, содержащую металлосодержащий материал наноматрицы, металлическую матрицу, размещенную в сотовой наноматрице, и агент разрушения, размещенный в металлической матрице. Агент разрушения содержит: кобальт, медь, железо, никель, вольфрам или комбинацию, содержащую по меньшей мере одно из вышеупомянутого. Уплотнение содержит первую уплотняющую поверхность и вторую уплотняющую поверхность, размещенную противоположно первой уплотняющей поверхности. Металлосодержащий материал наноматрицы, металлическая матрица и агент разрушения выбраны так, что уплотнение выполнено с возможностью образования уплотнения металла к металлу в ответ на приложение сжимающей силы. Уплотнение может быть приготовлено с помощью объединения порошка металлической матрицы, агента разрушения и металлического материала наноматрицы с образованием композиции; уплотнения композиции с образованием уплотненной композиции; спекания уплотненной композиции; и прессования спеченной композиции с образованием уплотнения. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 18 ил.

Затрубный барьер с предохранительной металлической муфтой // 2630339

Изобретение относится к затрубным барьерам. Техническим результатом является сокращение вероятности растрескивания разжимной металлической муфты во время разжимания без значительного увеличения суммарной толщины затрубного барьера. Затрубный барьер предназначен для разжимания в затрубном пространстве между трубчатой конструкцией скважины и внутренней стенкой ствола скважины для обеспечения изоляции зоны между первой зоной и второй зоной ствола скважины и содержит трубчатую часть для установки в качестве части трубчатой конструкции скважины, разжимную металлическую муфту, окружающую трубчатую часть и имеющую внутреннюю поверхность, обращенную к трубчатой части, и наружную поверхность, обращенную к внутренней стенке ствола скважины. Каждый конец разжимной металлической муфты соединен с соединительной частью, соединенной с трубчатой частью. Затрубный барьер содержит пространство между внутренней поверхностью разжимной металлической муфты и трубчатой частью и отверстие разжимания в трубчатой части, через которое в пространство может поступать текучая среда для того, чтобы разжимать разжимную металлическую муфту. Затрубный барьер содержит первую предохранительную металлическую муфту, окружающую трубчатую часть для обеспечения устойчивости к воздействию давления в случае наличия отверстия в разжимной металлической муфте. Первая предохранительная металлическая муфта имеет первую внутреннюю поверхность, упирающуюся в поверхность разжимной металлической муфты. Каждый конец первой предохранительной металлической муфты соединен с соединительной частью, соединенной с трубчатой частью. 13 з.п. ф-лы, 9 ил.