RU1819321C - Пакер - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к нефтегазодо- бывающей промышленности, а именно к устройствам дл  разобщени  полостей ствола скважины. Цель - повышение надежности работы при многократной пакеровке и рас- пакеровке без извлечени  на поверхность. Дл  этого гильза, размещенна  в переводнике пакера, установлена с возможностью осевого перемещени  относительно ствола имеет верхний и нижний радиальные каналы и обратный клапан, размещенный в ее верхнем радиальном канале дл  сообщени  полостей гильзы через периферийный канал переводника с полостью импульсной трубки . 1 ил.

Description

(Л

С

Изобретение относитс  к нефт ной и газовой промышленности, примен етс  при разобщении двух полостей ствола скважин.

Цель изобретени  - повышение надежности известных пакеров.

Дл  достижени  этой цели пакер . включающий полый ствол, концентрично установленный на стволе и образующий с ним кольцевую полость корпус с окнами в верхней и нижней част х, периферийным кана- лом в верхней части и импульсной трубкой, полость которой св зана через периферийный канал верхней части корпуса с кольцевой полостью между стволом и корпусом и с источником давлени , установленный на корпусе уплотнительный элемент с нажимным поршнем, образующим с корпусом камеру , гидравлически св занную с кольцевой полостью между стволом и корпусом, жестко св занный с корпусом переводник с периферийными каналами, полую гильзу с внутренними проточками, размещенную в переводнике с возможностью осевого перемещени  и фиксации относительно переводника , отличающийс  тем, что гильза установлена с возможностью осевого перемещени  относительно ствола, имеет верхний и нижний радиальные каналы и обратный клапан, размещенный в верхнем радиальном канале дл  сообщени  полости гильзы через периферийный канал переводника с полостью импульсной трубки а ствол свободно установлена между выступом верхнего корпуса и переводника.

На чертеже показан общий вид гидравлического пакера с разр дным устройством.

Гидравлический пакер состоит из верхнего корпуса 1. нижнего корпуса 2, в радиальных пазах которых размещены поршень-плашки 3. на которые одеты уплотнительные

00

ю

CJ

го

00

кольца 4, а внутри них установлена пружина 5.

Корпус 1 соединен с корпусом 2, через держатель 6, на котором установлен уплот- нительных манжет 7 и поршень 8,

Держатель 6, поршень-плашки 3, поршень 8 и ствол 9 образуют между собой герметичные кольцевые камеры а и.б благодар  уплотнительным кольцам 10,11,12,13 м 14.

Ствол 9 свободно установлен между еы ступами верхнего корпуса 1 и переводником 15 поскольку тем самым исключена передача больших осевых усилий к стволу 9 в процессе извлечени  и эксплуатации паке- ра. Это в свою очередь значительно повышает надежность пакера в целом.

На держателе 6 выполнено отверстие в, через которое происходит сообщение камеры а с камерой б, а именно под поршнем.

К нижнему концу нижнего корпуса 2 подсоединен переводник 15 дл  подвешивани  оборудовани , расположенного ниже пакера, и дл  удерживани  ствола 9, свободно установленного внутри корпусов 1 и 2, от выпадани , а к верхним концам верхнего корпуса 1 подсоединено кожух 16, разр дное устройство.

Кожух 16 в свою очередь соединен быс- тросьемным соединением 18с верхним корпусом 1 при помощи импульсной трубки 17.

На кожухе разр дного устройства 16 имеютс  отверстие г и внутренн   канавка d, кроме этого два бурта е и две канавки ж; Внутри кожуха разр дного устройства 16 размещена подвижна  гильза 19, котора , в верхнем и нижнем положени х удерживаетс  фиксатором 20.

На подвижной гильзе установлены два уплотнительных кольца 21., обратный клапан 22, и выполнены отверсти  з и и.

Подвижна  гильза 19 внутри имеет два бурта к, которые служат дл  зацепки инструмента тросовой техники при перемешивании ее из одного положени  в другое.

К верхнему концу кожуха 16 разр дного устройства присоединен переводник 23 с уплотнительным кольцом 24, служащий дл  присоединени  скважинного оборудовани , расположенного выше пакера.

Пакер работает следующим образом.

Пакер соединенным с ним разр дным устройством через патрубок 25 спускаетс  в скважину на колонне труб с установленном на конце срезным башмачным клапаном или ниппелем, на заранее определенную глубину и производитс  обв зка усть .

После этого пр мой или обратной промывкой , раствор, имеющийс  в скважине, замен етс  на более легкую жидкость и после возбуждени  пласта, которое наблюдаетс  по манометру, установленному на буфере фонтанной арматуры, выкидные за- .движки последней закрываютс  и через буферную задвижку путем сбрасывани  шара или приемного клапана проход колонны подъемных труб закрываетс , в ее внутренней полости создаетс  давление, достаточное дл  герметичном пакеровки пакера. Это давление, действу  (см.рис.) через

О отверсти  з на обратный клапан 22, расшир ет его диаметрально и через не сжимаемую жидкость 26 имеющуюс  в камере а и б, прижимает верхние и нижние плашки- поршни 3-к стенке эксплуатационной колон5 ньс

Под действием этого же усили  поршень 8 сжимает уплотнительные манжеты 7 до контакта со стенкой эксплуатационной колонны и герметично разобщает две зоны

0 (трубную и затрубную) скважины.

При диаметральном движении поршней-плашек 3 и движении поршн  8 за счет сжати  уплотнительных манжет 7 за ними движетс  несжимаема  жидкость 26 при

5 этом освобожденный объем в камерах а и б заполн етс  дополнительно закачиваемой жидкостью.

В случае посадки (пакеровки) пакера со срезным башмачным клапаном, после до0 стижени  необходимой величины давлени  винты башмачного клапана срезаютс  и седло с шаром падает на забой.

При этом из-за мгновенного падени  давлени  по внутренней полости пакера об5 ратный клапан 22 тут же закрывает отвер-- стие з фиксирует сжатие под большим усилием уплотнительных манжет 7 и прижатие поршней-плашки 3 к стенкам эксплуатационную колонну.

0 Это же происходит при посадке пакера с применением приемного клапана, но в этом случае после достижени  давлени  внутри колонны подъемных труб до необходимой величины оно стравливаетс  на по5 верхности и при помощи тросовой техники извлекаетс  приемный клапан.

В момент среза винтов срезного клапана происходит гидравлический удар на забой и обратна  его реакци  действуют на

0 уплотнительные манжеты 7. В известных па- керах это усилие часто приводит к распаке- ровке. В данной конструкции обратное усилие действует изнутри на обратный клапан 22 и снаружи на нижние поршни-плаш5 «и 3 через несжимаемую жидкость 26 имеющуюс  в камерах а и б, это усилие передаетс  поршню 8 (см.рис.1) и верхним поршн м-плашкам 3, дополнительно прижимает их к стенкам эксплуатационной колонны .

Тем самым предотвращаетс  проскальзывание пакера наверх и потер  го герметичности , что значительно повышает надежность посадки пакера. Описанное  вление происходит одновременно при наличии перепада давлени  снизу или сверху пакера.

При этом несжимаема  жидкость 26 в камерах а и б, воспринима  усилие верхних или нижних поршней-плашей 3, передает поршню 8 или одному из комплектов поршней-плашей 3,.прижима  дополнительно уп- лотнительные манжеты 7 и поршни-плашки 3 к стенкам эксплуатационной колонны, тем самым предотвраща  проскальзывание па- керов в процессе эксплуатации скважины.

Эта способность предлагаемого изобретени  значительно повышает надежность работы пакера в процессе эксплуатации скважины.

Распакеровку (освобождение) пакера происходит следующим образом;

При помощи тросовой техники спускаетс  в скважину инструмент под названием толкатель циркул ционного клапана буртом наверх.

После этого он приподнимаетс  наверх и при выходе из гильзы 19 он зацепл етс  за бурт к, затем производ тс  удары наверх и гильза 19 перемещаетс  наверх до упора в бурт е,

При этом отверсти  и совмещаютс  с отверсти ми и и дополнительно поступающа  жидкость в процессе пакеровки из камер а и б вытесн етс  через поршни-плашки 3 и поршень 8 под действием усили  освобожденных пружин 5 и уплотнительных манжет 7, а несжимаема  жидкость в камерах остаютс .

Информаци  о перемещении гильзы 19 в верхнее положение дает освобождение толкател  из гильзы 19, а информацию о вытеснении дополнительно поступившей жидкости из камер а и б, а также о возвращении в исходное положение поршней-плашек 3, поршн  8 и уплотнительных манжет 7, дает восстановление циркул ции путем пр мой или обратной закачки жидкости в скважину. После этого производитс  промывка или глушение скважины. Если произведена промывка, то при необходимости по вышеописанной последовательности можно повторно произвести посадку пакера и пуск скважины в эксплуатацию.

Если произведено глушение скважины с целью изменени  глубины установки пакера путем уменьшени  или увеличени  количества спущенных нэсосно-компрессорных труб пакер соответственно поднимаетс  наверх или спускаетс  еще глубже и после монтажа усть  по выше описанной последовательности производитс  повторна  замена раствора через башмак и повторна  посадка пакера. И в том. и в другом случае перед созданием давлени  внутри насосно- 5 компрессорных труб необходимо при помощи тросовой техники спускать толкатель циркул ционного клапана, буртом вниз который упира сь в бурт к,остановитс .

После этого ударом вниз гильза 19 пе- 0 ремещаетс  в нижнее положение и информацию об этом дает проход толкател  через гильзу 19.

После глушени  скважины при необходимости колонна труб с пакером извлекают5 с  на поверхность. Глушение или промывка скважины через башмак обеспечивает безопасное проведение работ по извлечению скважинного оборудовани  исключа  возможность оставлени  сжатого под большим

0 давлением подпакерной газовой шапки.

А возможность выполнени  работ по периодическому освобождению (распакеров- ке) пакера и промывке скважины исключает пробкообразование и оседание затрубной

5 жидкости надпакерной зоне. Это все значительно повышает надежность и долговечность скважинного оборудовани  в целом благодар  изобретению.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   0Пакер, включающий полый ствол, уста новленный с возможностью ограниченного осевого перемещени , концентрично установленный на стволе и образующий с ним полость корпус с окнами в верхней и нижней

   5 част х, периферийным каналом в верхней части и импульсной трубкой, полость которой св зана через периферийный канал верхней части корпуса е кольцевой полостью между стволом и корпусом и источником

   0 давлени , размещенный на корпусе уплот- нительный элемент с нажимным поршнем, образующим с корпусом камеру, гидравлически св занную с кольцевой полостью между стволом и корпусом, жестко св зан5 ный с корпусом переводник.с периферийными каналами, полую гильзу с внутренними .проточками, размещенную в переводнике с возможностью осевого перемещени  и фиксации относительно переводника, о т л и ч а0 ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  надежности работы при многократной паке- ровке и распакеровке без извлечени -на поверхность, он снабжен обратным клапаном , гильза имеет верхний и нижний ради5 альные каналы, а обратный клапан размещен в верхнем радиальном канале гильзы-, при этом последн   установлена с возможностью осевого перемещени  относительно ствола и сообщени  полости гильзы в крайнем верхнем и нижнем положени х соответственно через ее нижний и верхний радиальные каналы и периферийный канал

   переводника с полостью импульсной трубки ..