RU33393U1 - Пакер гидравлический - Google Patents

Description

Itt IIBll mmiit mm.-i.. l

МГЖ E21B 33/12 E21B 33/128

ПАКЕР ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ

Полезная модель пакера гидравлического относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использована, в частности, в составе технологического и эксплуатационного оборудования при обустройстве скважин гравийно-намывными фильтрами, а также для разобщения затрубного пространства в нефтегазовых скважинах от пласта-коллектора и внутренней полости лифтовой колонны с целью защиты эксплуатационной колонны от воздействия добываемой среды.

Известен пакер гидравлический, включающий сердечник, выполненный в виде двух полых стволов - верхнего и нижнего, соединенных резьбовой цангой, на котором смонтированы узлы заякоривания, герметизации, фиксации, распакерования и блок гидроцилиндров (пат. США 5810082, МПК Е21ВЗЗ/128, публ. 22.09.98 г.).

Недостатком известного устройства является то, что для полного запакерования пакера требуется высокое гидростатическое давление в затрубном пространстве, либо увеличение его до необходимого значения с помощью насосного агрегата. Кроме того, известная конструкция пакера требует усложненной конструкции инструмента извлечения патера, то .: приводит к снижению надежности последнего.

Задачей предлагаемой полезной модели пакера гидравлического является повышение надежности срабатывания его узлов при запакеровании и извлечении.

лов - верхнего и нижнего, соединенных резьбовой цангой, на котором смонтированы узлы заякоривания, герметизации, фиксации, раснакерования и блок гидроцилиндров, верхний ствол снабжен штоком, взаимодействующим с узлами фиксации и распакерования, расположенными на сердечнике выше узлов герметизации и заякоривания. При этом в пакере гидравлическом блок гидроцилиндров состоит из двух последовательно соединенных гидроцилиндров.

На фиг. 1 схематично изображен пакер гидравлический.

На фиг. 2 (а, б) изображены узлы пакера гидравлического.

Накер гидравлический состоит из блока гидроцилиндров 1, узла фиксации 2, узла распакерования 3, узла герметизации 4, узла заякоривания 5, смонтированных на сердечнике, состоящем из двух полых стволов верхнего 6 и нижнего 7, соединенных резьбовой цангой 8. Полый ствол 6 снабжен штоком 9, на стволе 7 выполнена проточка 10.

Блок гидроцилиндров 1 состоит из двух гидроцилиндров 11 и 12, последовательно соединенных между собой стопорным винтом 13. Гидроцилиндр 11 снабжен срезным винтом 14. Гидроцилиндр 12 взаимодействует с цилиндром 15 и предназначен для приведения пакера в рабочее положение (запакерования).

Узел фиксации 2 включает плашку 16 и опору 17 и предназначен для предотвращения возврата элементов пакера в исходное положение после завершения процесса пакерования и снятия пакерующего воздействия, а также в процессе эксплуатации.

Узел распакерования 3 включает втулку 18 и предназначен для распакерования (срыва) пакера с целью извлечения его из скважины. Узел распакерования 3 обеспечивает возврат узлов герметизации 4 и заякоривания 5 в исходное положение, в котором они не будут оказывать сопротивления извлечению пакера.

Узлы фиксации 2 и распакерования 3 взаимодействуют со штоком 9 верхнего полого ствола 6.

Узел герметизации 4 включает манжету среднюю 19 и две манжеты крайние 20, смонтированные на втулке 21, что обеспечивает строго последовательное срабатывание узлов заякоривания и герметизации. Узел герметизации 4 предназначен для герметичного разобщения кольцевого пространства в скважине между обсадной и лифтовой колоннами.

Узел заякоривания 5 включает в себя обойму 22, шлипсы 23 и упор 24 и предназначен для фиксации пакера в обсадной колонне и предотвращения его перемещения под действием перепада давления или осевой нагрузки как вверх, так и вниз. Узлы герметизации 4 и заякоривания 5 соединены между собой срезным винтом 25.

Для присоединения колонны рабочих труб к пакеру и отсоединения ее от пакера после его запакерования служит узел разъединения, присоединяемый к верхнему полому стволу 6 (на фиг. не показан).

Для проведения операции распакерования (срыва) пакера и его извлечения из скважины служит инструмент извлечения пакера, который присоединяется к верхнему полому стволу 6 (как и узел разъединения).

Пакер гидравлический работает следующим образом.

Запакерование пакера производится путем плавного создания в его внутренней полости избыточного давления. При этом происходит следующее взаимодействие его узлов. Сначала происходит срез винтов срезных 14, предотвращающих самопроизвольное запакерование во время спуска пакера в скважину, после чего блок гидроцилиндров, сдвигаясь по стволу 6, через цилиндр 15, соединенный с втулкой 21, передает усилие посредством винтов срезных 25 на упор 24, что приводит к выходу шлипсов 23 из обоймы 22 и заякориванию на обсадной колонне. После этого срезаются винты 25, и блок гидроцилиндров, продолжая перемещение по стволу 6 передает осевое усилие на узел герметизации, что приводит к

сжатию манжет 19, 20 и герметизации кольцевого пространства между обсадной колонной и корпусом пакера. Одновременно с этим плашка 16, также перемещаясь, входит в зацепление с ответными зубьями на штоке 9 и фиксирует пакер в запакерованном положении.

Применение двух последовательно соединенных гидроцилиндров позволяет снизить величину давления, необходимого для полного запакерования пакера, благодаря чему повышается надежность заявляемого устройства. В связи с тем, что узел фиксации и узел распакерования имеют общий шток 9, реализация всех их функций выполнена с использованием меньшего количества деталей, что повышает надежность конструкции.

Для разъединения с колонной рабочих труб в узле разъединения необходимо разгрузить пакер от веса колонны труб и произвести вращение вправо.

Соединение колонны с пакером происходит при передаче на узел разъединения осевой нагрузки. Разъединение и соединение может производиться многократно.

Распакерование (срыв) пакера осуществляется с помопЦ)Ю инструмента извлечения пакера в следующем порядке. Производится разъединение с колонной рабочих труб и извлечение узла разъединения. Затем осуществляется спуск инструмента извлечения пакера и его соединение с пакером гидравлическим при передаче на инструмент осевой нагрузки. При этом втулка 18 проталкивается инструментом извлечения пакера до соответствующего упора в стволе 7, освобождая цангу 8. При последующем натяжении колонны рабочих труб растягивающая нагрузка передается на ствол 6 пакера гидравлического, что приводит к перемещению ствола 6 с узлом гидроцилиндров и узлом фиксации, в пределах, ограниченных длиной проточки 10 на стволе 7. Шток 9 через опору 17 цилиндра 15 и втулку 21 передает растягивающее усилие на упор 24, который выходит из расклинивания со шлипсами 23, возврашает обойму 22 со шлипсами 23 в

4ходное положение. Одновременно с этим манжеты 19, 20 в узле герметизации та1сже возвращаются в исходное положение.

Расположение узлов фиксации и распакерования конструктивно выше узлов герметизации и заякоривания позволило сделать срабатывание узлов герметизации и заякоривания, имеющих механическую связь, строго последовательным, как при запакеровании, так и при распакеровании (срыве) пакера, что повышает надежность их работы.

Заявляемый пакер может служить базовым объектом с последующим совершенствованием основных конструктивных узлов и повышением технических характеристик.

Claims (2)

1. Пакер гидравлический, включающий сердечник, выполненный в виде двух полых стволов – верхнего и нижнего, соединенных резьбовой цангой, на котором смонтированы узлы заякоривания, герметизации, фиксации, распакерования и блок гидроцилиндров, отличающийся тем, что верхний ствол снабжен штоком, взаимодействующим с узлами фиксации и распакерования, расположенными на сердечнике выше узлов герметизации и заякоривания.

2. Пакер гидравлический по п.1, отличающийся тем, что блок гидроцилиндров состоит из двух последовательно соединенных гидроцилиндров.