RU28371U1 - Пакер разбуриваемый - Google Patents

Description

Пакер разбуриваемый

Устройство относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для проведения изоляционных работ и других при капитальном ремонте скважин.

Известен разбуриваемый пакер, содержащий посадочный инструмент, включающий гидроцилиндр с порщнем и штоком, выполненный с радиальными каналами, уплотнительный узел, отсекающий клапан, заглущку со стопорным кольцом и срезные элементы (1).

Недостатки устройства:

-сложность конструкции, обусловленная наличием таких сложных и ненадежных в работе узлов, как якорный узел, клинья, снабженные наклонными зубцами, большое количество узлов и деталей;

-вытекающая из предыдущего недостатка в.ысокая металлоемкость;

-необходимость создания большого давления при запакеровке, обусловленная тем, что нагрузка на уплотнительный элемент создается усилиями, направленными по оси устройства;

неудовлетворительная надежность запакеровки. Со временем сила сжатия уплотнительного элемента ослабевает, и происходит его разгерметизация.

Объект-устройство

МКИ 6Е21ВЗЗ/12

нем и штоками, один из которых выполнен с радиальными каналами, соединенный с патрубком, а последний - с упором, уплотнительпый узел, включающий эластичную манжету, деформируемую гильзу и дорн с коническо-цилиндрическими участками на наружной поверхности, соединенный в нижней части с насадкой, а сверху, упирающийся в установочную втулку, наконечник, установленный телесконически в дорне, ниппель, отсекающий клапан и заглушку со стопорным кольцом (2).

Существенным недостатком устройства является возможность разгерметизапии уплотнительного узла при нагрузках, направленных сверху вниз. Это происходит от вытягивания колонны НКТ при создании в ней избыточного давления. Установлено, что устройства выдерживает значительные нагрузки, направленные снизу вверх, и быстро теряет герметичность при обратном направлении нагрузок, что ведет к серьезным технологическим осложнениям и значительным материальным расходам.

Задачей предложения является создание устройства, обладающего высокой надежностью герметизации при создании нагрузок, направленных как вверх, так и вниз.

Указанная задача рещается предлагаемым устройством, содержащим посадочный инструмент, включающий гидроцилиндр с поршнем и штоками, один из которых выполнен с радиальными каналами, соединенный с патрубком, а последний - с упором, уплотнительный узел, включающий эластичную манжету, деформируемую гильзу и дорн с коническо-цилиндрическими участками на наружной поверхности, соединенный в нижней части с насадкой, а сверху - с установочной втулкой, наконечник, установленный телескопически в дорне, ниппель, отсекающий клапан и заглушку со стопорным кольцом.

Новым является то, что нижний торец упора выполнен со сферической кольцевой выборкой, обращенной к периферии и взаимодействующей в рабочем положении с деформируемой гильзой, причем наружный диаметр цилиндрических участков дорна увеличивается сверху вниз.

2ko

На фиг. 2 - узел I фигуры 1 крупным планом.

На фиг. 3 - узел I фигуры 1 крупным планом с дорном и заглушкой после запакеровки в момент закачки технологической жидкости в пласт или тампонажного раствора в место нарушения герметичности обсадной колонны.

Устройство состоит из двух основных частей: посадочного инструмента и уплотнительного узла, металлические части которого изготовлены из легкоразбуриваемых материалов, например, чугуна, дюраля, алюминия и т.д..

Посадочный инструмент состоит из гидроцилиндра 1 с размещенным в нем поршнем 2, верхним штоком 3 и нижним штоком 4. На верхнюю часть гидроцилиндра навинчена муфта 5 для соединения с колонной насосно-компрессорных труб (НКТ). На нижнем штоке 4 выполнены радиальные каналы 6 для сообщения гидроцилиндра с внутренним пространством НКТ.

Уплотнительный узел состоит из дорна 7 с коническо-цилиндрическими участками на наружной поверхности и цилиндрическим выступом 8 на внутренней, соединенного в нижней части с насадкой 9, выполненной с внутренней цилиндрической выборкой 10, а сверху упирающегося в установочную втулку 11. На последнюю надета деформируемая гильза 12 с резиновой манжетой 13.

Для усиления уплотнительной способности дорна наружный диаметр его цилиндрических участков увеличивается сверху вниз.

Через посредство патрубка 14 с упором 15 корпус гидроцилиндра 1 опирается на гильзу 12. Нижний торец упора 15 выполнен со сферической кольцевой выборкой «А (фиг. 2), обращенной к периферии и взаимодействующей в рабочем положении с деформируемой гильзой 12.

Нижний шток 4 соединен жестко с наконечником 16, телескопически установленным в дерне 7 и имеющим в нижней чести радиальные отверстия 17. В этой части наконечник 16 имеет меньший наружный диаметр, пропушен через цилиндрический выступ 8

)/Д/7 7

дорна 7 и соединен с нинпелем 18 с цилиндрическим выступом 19, находящимся в цилиндрической выборке 10 насадки 9. Ниппель 18 ниже цилиндрического выступа 19 и в нижней части выполнен с радиальными каналами 20 и 21 и снабжен расположенной ниже каналов 21 заглушкой 22 со стопорным кольцом 23 и соединенной с ниппелем с помощью срезного элемента 24. Над ниппелем 18 установлен отсекающий клапан 25. Для обеспечения необходимой герметичности между сопрягаемыми деталями устройство снабжено уплотнительньми кольцами 26, 27, 28, 29, 30, 31. Между выступами дорна 8, ниппеля 19 и насадкой 9 установлено срезное кольцо 32.

Устройство работает следующим образом.

После его спуска в скважину на колонне НКТ на необходимзто глубину внутри посадочного инструмента через НКТ создают избыточное давление, в результате чего порщень 2 гидроцилиндра со штоками 3 и 4, наконечник 16 и ниппель 18 перемешаются вверх и передают усилие через срезное кольцо 32 дорну 7. При этом корпус гидроцилиндра 1, патрубок 14 н упор 15 в силу того, что колонна НКТ от воздействия давления вытягивается, перемещаются несколько вниз, а дорн 7 двигается вверх, расширяя гильзу и манжету 13 до тех пор, пока ограничитель хода дорна втулка 11 не упрется в корпус гидроцилиндра. Верхний торец гильзы 12 под воздействием нагрузки сверху, взаимодействуя со сферической выборкой «А упора 15, будет изгибаться в сторону периферии и, в конечном счете, упрется в стенку обсадной колонны, образуя полость 33 (фиг. 3), которая заполнится выдавливаемыми излишками резиновой манжеты, а остальная ее часть будет плотно прижата к стенкам обсадной колонны цилиндрическими участками дорна. После остановки последнего и дальнейшем повышении давления разрушается срезное кольцо 32, после чего наконечник 16 и ниппель 18 начинают двигаться вверх относительно дорна 7. После того, как наконечник 16 займет верхнее положение (фиг. 3), между дорном 7 и ниппелем 18 создается кольцевой зазор, через который, а также радиальные каналы 17, 20 и 21 производят закачку тампонажной смеси в пласт. После проведения необходимых тех41Ш1 / J

нологических операций в скважине посадочный инструмент поднимают вверх, с которым вместе двигаются наконечник 16 и ниппель 18. При этом заглушка 22 входит в насадку 9 и фиксируется стопорным кольцом 23. При дальнейшем подъеме элемент 24 срезается, и посадочный инструмент извлекается из скважины.

Испытания предлагаемого пакера показали, что образующиеся в процессе запакеровки полость 33, заполненная эластичным материалом и испытываюш;ая нагрузки как сверху, так и снизу, обеспечивает повышенную герметизирующую способность пакера. Этому также способствует наличие цилиндрических участков у дорна, диаметр которых увеличивается сверху вниз.

Использованная информация

1.Аналог. Патент РФ №2128278, МКИ 6 Е21 В 33/12,1999.

2.Прототип. Свид. на полезную модель .№15491, МКИ 7 Е 21 33/12, 2000.

.7

Claims (1)

1. Пакер разбуриваемый, содержащий посадочный инструмент, включающий гидроцилиндр с поршнем, верхним и нижним штоками, один из которых выполнен с радиальными каналами, соединенный с патрубком, а последний – с упором, уплотнительный узел, включающий эластичную манжету, деформируемую гильзу и дорн с коническо-цилиндрическими участками на наружной поверхности, соединенный в нижней части с насадкой, а сверху – с установочной втулкой, наконечник, установленный телескопически в дорне, ниппель, отсекающий клапан и заглушку со стопорным кольцом, отличающийся тем, что нижний торец упора выполнен со сферической кольцевой выборкой, обращенной к периферии и взаимодействующей в рабочем положении с деформируемой гильзой, причем наружный диаметр цилиндрических участков дорна увеличивается сверху вниз.