Автономная тампонирующая пакерная система

Полезная модель относится к области добычи углеводородов (нефти, газа, конденсата и т.д.) и может быть использована для ликвидации интервала негерметичности эксплуатационных колонн добывающих скважин, который находится ниже спускаемого эксплуатационного оборудования.
Известна автономная пакерная система (RU 34199 U1 Е21В 33/12, Е21В 23/00, 27.11.2003 Бюл. №33), включающая верхний и нижний пакеры для изоляции негерметичных участков в обсадной колонне труб с одной или несколькими трубами между ними, и разъединитель, размещенный на колонне насосно-компрессорных труб, отличающаяся тем, что разъединитель выполнен разъемным и состоит из двух устройств, одно из которых содержит замок с цапфами и рабочей поверхностью и установлено на верхнем пакере, а другое содержит копир с пазами для цапф замка и уплотнением, взаимодействующим с рабочей поверхностью замка, и установлено на колонне насосно-компрессорных труб.
К недостаткам данной системы следует отнести риски высыпания из интервала негерметичности породы на нижний пакер, что не исключает создание аварийной ситуации.
Известна также механическая пакерная система для автономной герметизации поврежденных обсадных труб (RU 55860 U1, Е21В 33/12, 27.08.2006), включающая нижний и верхний пакеры, размещенные на валах, содержащие уплотнители и якори с размещением уплотнителей и якоря верхнего пакера в направлении, противоположном относительно уплотнителей и якоря нижнего пакера, обеспечивающих фиксирование верхнего и нижнего пакеров, ограничивающих верхнюю и нижнюю границы участка негерметичности обсадной трубы, соответственно, при этом нижний пакер выполнен двусторонним и содержит якорь дополнительный, размещенный в направлении, противоположном относительно его уплотнителей и якоря собственного, при этом якорь дополнительный и якорь собственный расположены взаимно противоположно друг относительно друга.
Недостатком данной системы является ее конструктивная сложность, кроме того, данная система не исключает риски создания аварийной ситуации из-за присыпания нижнего пакера породосодержащим шламом из интервала негерметичности.
Задачей настоящей полезной модели является повышение надежности герметизации интервала негерметичности эксплуатационной колонны, находящегося ниже спускаемого эксплуатационного оборудования, с исключением аварийных ситуаций и сохранением сообщения надпакерного и подпакерного пространств, а также невозможности самопроизвольной распакеровки.
Технический результат, достигаемый заявляемой автономной тампонирующей пакерной системой, выражается в повышении эксплуатационных характеристик скважины.
Технический результат достигается тем, что в автономной тампонирующей пакерной системе, включающей верхний и нижний герметизирующие узлы с манжетами, верхний и нижний якорные механизмы, согласно заявляемой полезной модели между двумя соседними герметизирующими узлами с манжетами установлен тампонирующий рукав, выполненный из эластичного материала, оснащенный клапанным узлом надува, а под нижним якорным механизмом смонтирован фиксирующий узел.
Тампонирующий рукав может быть выполнен состоящим из слоев металлизированной сетки, кордной ткани и резины.
Заявляемое устройство поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана автономная тампонирующая пакерная система в целом (продольный разрез); на фиг. 2 показан собственно тампонирующий узел.
Автономная тампонирующая пакерная система включает верхний герметизирующий узел 1 с манжетой, верхний якорный механизм 2, нижний герметизирующий узел 3 с манжетой, нижний якорный механизм 4; тампонирующий рукав 5 с клапанным узлом надува 6, с отверстиями для заполнения рукава, фиксирующий узел 7, срезные штифты 8, срезной клапан 9.
Автономная тампонирующая пакерная система с кабельным каналом работает следующим образом.
Систему устанавливают в скважине автономно, в интервал негерметичности, который находится ниже спускаемого эксплуатационного оборудования (ШГН, УЭЦН, фонтанный лифт). После обнаружения точного места интервала негерметичности и подготовки скважины осуществляют спуск автономной системы в запланированный интервал на бурильном инструменте. Далее, после достижения планового интервала и геофизической привязки к интервалу нарушения механическим перемещением приводят в действие нижний якорный механизм 4 и подвеска разгружается до 4 тонн ниже собственного веса, при этом приводится в действие нижний герметизирующий узел 3, манжеты которого герметизируют затрубное пространство ниже интервала негерметичности. На следующем этапе в трубном пространстве создают избыточное давления расчетной величины, которая зависит от критериев конкретной скважины. При этом тампонирующий рукав 5 раздувается и тампонирует проходное сечение в скважине в интервале негерметичности. Жидкость подают в рукав из трубного пространства через клапанный узел надува рукава 6. Далее механической разгрузкой до N тонн (регулируется штифтами в зависимости от скважинных условий) ниже собственного веса срезаются штифты 8, происходит закрытие соединительного канала между трубным пространством и полостью рукава 5 и затем герметизация верхнего герметизирующего узла 1 с расчетной осевой нагрузкой. После выполнения указанных мероприятий производят опрессовку пакерной системы по затрубному пространству на давление опрессовки эксплуатационной колонны и подтверждение приведения пакера в рабочее положение. Далее, созданием расчетного избыточного давления в трубном пространстве происходит срезание срезного клапана 9 и вбросом шара в трубное пространство бурильный инструмент отстыковывается по специальному разъемному соединению (поставляется дополнительно) от пакерной системы. При этом фиксирующее устройство 7 при помощи сухарного механизма, предотвращающего свободное перемещение ствола пакерной системы относительно подвижного узла нижнего якорного механизма 4, обеспечивает удерживание конструкции в рабочем положении и исключает самопроизвольную распакеровку (в случае отсутствия фиксирующего устройства нижний якорный механизм переходит в транстпортное положение и система самопроизвольно распакеровывается). После проведения работ сообщение надпакерного и подпакерного пространства остается свободным за счет свободного прохождения по трубному пространству, при этом интервал негерметичности остается надежно изолирован.
Таким образом, заявляемая автономная тампонирующая пакерная система по сравнению с ближайшим аналогом позволяет улучшить эксплуатационные характеристики скважины за счет снижения аварийности при эксплуатации вследствие надежной герметизации интервала негерметичности эксплуатационной колонны, находящегося ниже спускаемого эксплуатационного оборудования,и невозможности самопроизвольной распакеровки.