RU35820U1 - Пакер разбуриваемый - Google Patents

Description

200

i«

Пакер разбуриваемый

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

Известен разбуриваемый пакер, содержащий посадочный инструмент, включающий гидроцилиндр с поршнем и штоками, уплотнительный узел, включающий эластичную манжету, деформируемую гильзу и дорн, наконечник, ниппель, отсекающий клапан и заглушку со стопорным кольцом (Св-во на полезную модель №15491, МПК 7 Е 21 В 33/12, 2000).

Недостатком устройства является возможность разгерметизации уплотнительного узла при нагрузках, направленных сверху вниз. Это происходит от вытягивания колонны насосно - компрессорных труб (НКТ) при создании в ней избыточного давления. Установлено, что устройство выдерживает значительные нагрузки, направленные снизу вверх, и быстро теряет герметичность при обратном направлении нагрузок, что ведет к серьезным технологическим осложнениям и значительным материальным расходам.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пакер разбуриваемый, содержащий посадочный инструмент, включающий гидроцилиндр с поршнем, верхним и нижним штоками, последний из которых имеет радиальные каналы, соединенный с патрубком с упором, нижний торец которого выполнен со сферической кольцевой выборкой, уплотнительный узел, включающий эластичную манжету, деформиОбъект-устройство

МПК7Е21ВЗЗ/12

руемую гильзу и дорн, соединенный в нижней части с насадкой, а сверху - с установочной втулкой, наконечник, установленный телескопически в дорне и соединенный сверху с нижним штоком, а снизу - с ниппелем с заглушкой со стопорным кольцом, и отсекающий клапан (Св-во на полезную модель №28371, МПК 7 Е 21 В 33/12,2003).

Существенным недостатком устройства является неудовлетворительная фиксация уплотнительного элемента, обусловленная отсутствием жесткого сцепления с обсадной колонной, благодаря чему возможен сдвиг его сверху вниз и нарушение герметизации.

Задачей полезной модели является создание пакера, обладающего надежной фиксацией уплотнительного элемента с обсадной колонной.

Указанная задача решается предлагаемым пакером, содержащим посадочный инструмент, включающий гидроцилиндр с порщнем, верхний и нижний штоки, последний из которых имеет радиальные каналы, гидроцилиндр, соединенный с патрубком с упором, нижний торец которого выполнен со сферической кольцевой выборкой, уплотнительный узел, включающий эластичную манжету, деформируемую гильзу и дорн, соединенный в нижней части с насадкой, а сверху - с установочной втулкой, наконечник, установленный телескопически в дорне и соединенный сверху с нижним штоком, а снизу - с ниппелем с заглушкой со стопорным кольцом и отсекающий клапан.

Новым является то, что уплотнительный узел снабжен стопорным разрезным кольцом, установленным над эластичной манжетой, и выполненным с насечками и продольными проточками на наружной поверхности.

На фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемого пакера.

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

На фиг. 3 - узел II фиг. 2 крупным планом.

На фиг. 4 - узел I фиг. 1 после запакеровки в момент закачки технологической жидкости в пласт или тампонажного раствора в место нарушения герметичности обсадной колонны.

Пакер состоит из двух основных частей: посадочного инструмента и уплотнительного узла. Металлические части последнего 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 эластичной 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 16 (фиг. 2), обращенной к периферии и взаимодействующей в рабочем положении с деформируемой гильзой 12. Над эластичной манжетой 13 установлено стопорное разрезное кольцо 17 с насечками и продольными проточками 18 (фиг.З) на наружной поверхности.

Нижний шток 4 соединен жестко с наконечником 19, телескопически установленным в дорне 7 и имеющим в нижней части радиальные отверстия 20. В этой части наконечник 19 имеет меньший наружный диаметр, пропушен через цилиндрический выступ 8 дорна 7 и соединен с ниппелем 21 с цилиндрическим выступом 22, находящимся в цилиндрической выборке 10 насадки 9. Ниппель 21 ниже цилиндрического выступа 22 и в нижней части выполнен с радиальными каналами 23 н 24 и снабжен расположенной ниже

каналов 24 заглушкой 25 со стопорным кольцом 26 и соединенной с нипнелем с помощью срезного элемента 27. Над ниппелем 21 установлен отсекающий клапан 28. Для обеспечения необходимой герметичности между сопрягаемыми деталями устройство снабжено уплотнительными кольцами 29. Между выступами дорна 8, ниппеля 21 и насадкой 9 установлено срезное кольцо 30.

Устройство работает следующим образом.

После его спуска в скважину на колонне НКТ на необходимую глубину внутри посадочного инструмента через НКТ создают избыточное давление, в результате чего поршень 2 гидроцилиндра 1 со штоками 3 и 4, наконечник 19 и ниппель 21 перемещаются вверх и передают усилие через срезное кольцо 30 дорну 7. Нри этом корпус гидроцилиндра 1, патрубок 14 с упором 15 в силу того, что колонна НКТ от воздействия давления вытягивается, перемещаются несколько вниз, а дорн 7 двигается вверх, расширяя гильзу 12 и манжету 13 до тех пор, пока ограничитель хода дорна втулка 11 не упрется в корпус гидроцилиндра 1. Верхний торец гильзы 12 под воздействием нагрузки сверху, взаимодействуя со сферической выборкой 16 упора 15, будет изгибаться в сторону периферии и, в конечном счете, упрется в стенку обсадной колонны, образуя полость 31 (фиг. 4), которая заполнится выдавливаемыми излишками эластичной манжеты, а остальная ее часть будет плотно прижата к стенкам обсадной колонны. При этом под воздействием нагрузок сверху и снизу стопорное кольцо 17 раздвигается в радиальном направлении, а его насечки внедряются в тело обсадной колонны, надежно удерживая пакер от перемещений в вертикальном направлении. После остановки дорна 7 и дальнейшем повышении давления разрушается срезное кольцо 30, после чего наконечник 19 и ниппель 21 начинают двигаться вверх относительно дорна 7. После того, как наконечник 19 займет верхнее положение (фиг. 4), между дорном 7 и ниппелем 21 создается кольцевой зазор, через который, а также радиальные каналы 20, 23 и 24 производят закачку технологической жидкости или тампонажного раствора в пласт. После проведения необходимых технологических операций в скважине посадочный инструмент поднимают вверх, с которым вместе двигаются наконечник 19 и ниппель 21. При этом заглушка 25 входит в насадку 9 и фиксируется стопорным кольцом 26. При дальнейшем подъеме элемент 27 срезается, и посадочный инструмент извлекается из скважины.

Предлагаемый пакер, благодаря наличию стопорного кольца, установленного над эластичной манжетой, обеспечивает надежную фиксацию уплотнительного элемента и тем самым способствует повышению его герметизирующей способности.

Claims (1)

1. Пакер разбуриваемый, содержащий посадочный инструмент, включающий гидроцилиндр с поршнем, верхним и нижним штоками, последний из которых имеет радиальные каналы, соединенный с патрубком с упором, нижний торец которого выполнен со сферической кольцевой выборкой, уплотнительный узел, включающий эластичную манжету, деформируемую гильзу и дорн, соединенный в нижней части с насадкой, а сверху - с установочной втулкой, наконечник, установленный телескопически в дорне и соединенный сверху с нижним штоком, а снизу - с ниппелем с заглушкой со стопорным кольцом, и отсекающий клапан, отличающийся тем, что уплотнительный узел снабжен стопорным разрезным кольцом, установленным над эластичной манжетой и выполненным с насечками и продольными проточками на наружной поверхности.