RU223196U1 - Пакер чашечный - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности и может быть использована для герметичного разобщения интервалов обсадной колонны труб в процессе проведения технологических операций. Пакер чашечный содержит ствол, размещённый на нём узел пакеровки, представляющий собой установленные одна за другой нижнюю и верхнюю манжеты с возможностью радиального расширения до герметичного разобщения полости скважины. Две манжеты направлены рабочей частью в сторону ожидаемого большего перепада давления. На стволе между манжетами установлена натяжная втулка с наружной резьбой, на которую навинчена гайка. Гайка имеет возможность взаимодействия с упором верхней манжеты и распора манжет при развинчивании гайки. Манжеты выполнены армированными. Рабочая часть каждой манжеты переходит в часть цилиндрической формы. Технический результат заключается в обеспечении работоспособности пакера при высоком давлении жидкости в скважине, например при гидроразрыве пласта. 1 ил.

Description

Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности и может быть использована для герметичного разобщения интервалов обсадной колонны труб в процессе проведения технологических операций, например, при ремонте нефтяных и газовых скважин и т.п.

Известен пакер, состоящий из ствола с фигурным пазом на наружной поверхности с чередующимися осевыми коротким и длинным участками. Сверху на стволе установлена самоуплотняющаяся манжета в виде чашки, не пропускающая сверху вниз, под которой расположена опора. Под опорой на стволе последовательно расположены нажимной уплотнительный элемент в виде дополнительной самоуплотняющейся манжеты, не пропускающей сверху вниз, и конус, жёстко зафиксированный относительно ствола. На стволе ниже конуса с возможностью осевого перемещения расположена обойма с направляющим штифтом. Обойма по окружности снабжена пружинными центраторами и шлипсами, подпружиненными внутрь в радиальном направлении посредством пружин и выполненными с возможностью взаимодействия в рабочем положении изнутри с конусом. На верхнем конце ствола установлен жёсткий центратор (патент на изобретение РФ № 2363833, опубл. 10.08.2009г.).

Известен пакер для промывки скважины содержащий верхнюю муфту, установленную на стволе, фильтр; втулку скользящую; две резиновые манжеты, направленные рабочей частью в одну сторону, контргайку, срезной штифт с кольцом, разгрузочное отверстие, отверстие для промывки, шарик стопорный, кольцевую бобышку (CN 105464616).

Известен пакер эксплуатационный, содержащий ствол, размещённый на нем узел пакеровки и центратор, отличающийся тем, что узел пакеровки представляет собой армированные манжеты с возможностью радиального расширения до герметичного разобщения полости скважины, с рабочей частью, имеющей форму усечённого конуса, переходящей в конец цилиндрической формы, удерживаемые втулкой и упором, причём две манжеты направлены рабочей частью в сторону ожидаемого большего перепада давления, одна манжета - рабочей частью в сторону ожидаемого меньшего перепада давления (патент на полезную модель РФ № 63837, опубл.10.08.2016г.).

Наиболее близким техническим решением выбранным заявителем в качестве прототипа по общей совокупности признаков и назначению, принят пакер чашечный, содержащий ствол, размещённый на нем узел пакеровки, представляющий собой установленные одна за другой нижнюю и верхнюю манжеты с возможностью радиального расширения до герметичного разобщения полости скважины, причём две манжеты направлены рабочей частью в сторону ожидаемого большего перепада давления, при этом на стволе между манжетами установлена натяжная втулка с наружной резьбой, на которую навинчена гайка, причём гайка имеет возможность взаимодействия с упором верхней манжеты и распора манжет при развинчивании гайки (US4431058)

Недостатками известных конструкций является то, что они недостаточно надёжно работает при больших давлениях жидкости в скважине.

Технической задачей заявляемой полезной модели является обеспечение работоспособности пакера при широком интервале давлений жидкости.

Техническим результатом полезной модели является достижение работоспособности пакера при высоком давлении жидкости в скважине, например при гидроразрыве пласта.

Дополнительным техническим результатом является упрощение конструкции для обеспечения простоты обслуживания пакера.

Техническая задача достигается тем, что пакер чашечный содержащий ствол, размещённый на нем узел пакеровки, представляющий собой, установленные одна за другой нижнюю и верхнюю манжеты с возможностью радиального расширения до герметичного разобщения полости скважины, причём две манжеты направлены рабочей частью в сторону ожидаемого большего перепада давления, при этом на стволе между манжетами установлена натяжная втулка с наружной резьбой, на которую навинчена гайка, причём гайка имеет возможность взаимодействия с упором верхней манжеты и распора манжет при развинчивании гайки, отличающийся тем, что манжеты выполнены армированными, причем рабочая часть каждой манжеты переходит в часть цилиндрической формы.

Сравнение заявляемой полезной модели с прототипом показывает, что она отличается следующими признаками: манжеты выполнены армированными, причем рабочая часть каждой манжеты переходит в часть цилиндрической формы.

Поэтому можно предположить, что заявляемая полезная модель соответствует критерию «новизна».

Полезная модель может быть изготовлена на известном оборудовании, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».

Заявляемое устройство иллюстрируется на фиг.1.

Пакер чашечный содержит ствол 1, размещённый на нем узел пакеровки, представляющий собой установленные одна за другой нижнюю 2 и верхнюю 3 армированные манжеты. На стволе 1 между армированными манжетами 2 и 3 расположена натяжная втулка 4, на внешней резьбе которой имеется гайка 5, которая имеет возможность взаимодействия с упором 6 верхней армированной манжеты 3. Под нижней армированной манжетой 2 также имеется упор 7. В верхней части устройства на стволе 1 навинчена муфта 8, а в нижней части устройства за упором 7 навинчен переводник 9. Для фиксации гайки 5 в ней предусмотрен стопорный винт 10. В устройстве предусмотрена дистанционная втулка 11. Упоры 6,7 снабжены уплотнителями 12,13.

Перед спуском устройства в скважину производят его сборку. Особенностью конструкции является то, что после установки всех элементов конструкции на ствол производят развинчивание гайки 5 на натяжной втулке 4, при этом гайка 5 взаимодействует с упором 6, при этом происходит распор армированных манжет 2 и 3, который создает в манжетах 2 и 3 первоначальные дополнительные внутренние напряжения, что позволяет при создании высокого давления в скважине обеспечить работоспособность пакера.

Устройство работает следующим образом.

В скважину пакер спускается на колонне НКТ. При спуске пакера в скважину армированные манжеты 2,3 деформируются в радиальном направлении и цилиндрической частью наружной поверхности прилегают к стенке обсадной колонны. После подачи давления в скважине жидкость воздействует на внутренние конические поверхности манжет и дополнительно прижимает наружную поверхность к стенке обсадной колонны, обеспечивая герметичность разобщённого пространства. Опытно-промышленные испытания пакера показали, что он срабатывает при небольшом перепаде давления, а максимальное рабочее давление достигает 700 атм.

Обслуживание пакера для замены армированных манжет или поворота рабочих частей манжет в противоположную сторону обеспечивается простотой конструкции. В частности, для полной разборки пакера необходимо отвинтить муфту 8. Ниже приводятся технологические операции разборки пакера:

установить пакер одним концом в тиски, закрепив за переводник 9, другим - на роликовую опору.

отвинтить муфту 8;

произвести снятие всех деталей: дистанционную втулку 11, манжеты 2, 3 с упорами 6,7, натяжную втулку 4 с гайкой 5.

при необходимости отвинтить ствол 1;

извлечь уплотнительные кольца 12, 13;

отвинтить стопорный винт 6;

разобрать натяжную втулку 4 и гайку 5.

Использование заявляемой полезной модели, например, при гидроразрыве пласта, позволяет повысить работоспособность чашечного пакера при высоких давлениях и упростить обслуживание пакера.

Claims (1)

1. Пакер чашечный, содержащий ствол, размещённый на нём узел пакеровки, представляющий собой установленные одна за другой нижнюю и верхнюю манжеты с возможностью радиального расширения до герметичного разобщения полости скважины, причём две манжеты направлены рабочей частью в сторону ожидаемого большего перепада давления, при этом на стволе между манжетами установлена натяжная втулка с наружной резьбой, на которую навинчена гайка, причём гайка имеет возможность взаимодействия с упором верхней манжеты и распора манжет при развинчивании гайки, отличающийся тем, что манжеты выполнены армированными, причём рабочая часть каждой манжеты переходит в часть цилиндрической формы.