SU1118760A1 - Пакерующее устройство - Google Patents

Abstract

ПАКЕРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, включающее установленные на стволе головку с уплотнительным элементом, опорную втулку, размещенный под уплотнительным элементом фиксатор уплотнительного элемента в сжатом положении и ограничитель фиксатора со срезным элементом, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности работы устройства при установке его в резьбовой муфте обсадных труб паронагнетательной скважины при повыщенном подпакерном давлении, фиксатор выполнен в виде подпружиненной относительно опорной втулки и св занной шлицевым соединением со стволом гайки с наружной резьбой дл  взаимодействи  с резьбовой муфтой обсадных труб при вращении ствола. (Л ОС Од

Description

Изобретение относитс  к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к сква ; инным пакерующим устройствам дл  разобщенн  ствола скважнны, используемым при эксплуатации преимущественно парснагнетательных скважин.

Известно пакерующее устройство, состо щее нз установочной муфты, вход щей в общую компоновку обсадной колонны, и самого пакера, содержащего ствол с головкой , жестко св занные друг с другом, опорное кольцо, обойму н уплотнительный элемент между ннми. Обойма расположена над головкой и содержит подпружиненные кулачки, выход щие через окна в обойме за ее пределы, дл  фиксации пакера в установочной муфте (}.

Однако при превышении действующего на пакер давлени  снизу над усилием от веса колонны насосно-компрессорных труб, которым сжат уплотнитель, последний имеет возможность перемещатьс  внутри установочной муфты, что приводит к сн тию в нем внутренних напр жений и преждевременному его износу.

Известно также пакерующее устройство, включающее установленные на стволе головку с уплотнительным манжетом, опорную втулку, размещенный под уплотнительным элементом фиксатор уплотнительного элемента в сжатом положении и ограничитель фиксатора со срезным элементом. Узел посадки пакера-отсекател  выполнен в виде конусной муфты, вход щей в состав обсадной колонны {21.

Однако при проведении процесса распакеровки , в момент сн ти  нагрузки от веса колонны насоснО-компрессорных труб на стволе пакера, происходит снижение внутренних напр жений в уплотнительных манжетах , ввиду необходимости ограниченного перемещени  фиксатора до зацеплени  его С внутренней насечкой корпуса, которое происходит за счет накопленной энергии уплотнительных манжет. В реальных услови х паронагнетателькой скважины уплотнитель ные манжеты выполнены из термостойких . материалов, обладающих малым коэффициентом упругости, что требует ограниченного перемещени  фиксатора, а это вызыва- ет необходимость выполн ть внутреннюю насечку корпуса с очень малым шагом. Кроме того, существуют услови , когда на пакер действует малый вес колонны насоснокомпрессорных труб при одновременно существующем сухом межтрубном пространстве с высоким подпакериым давлением, что может привести к съему пакера с места установки и прорыву теплоносител  в межтрубное пространство, поскольку усили  трени  уплотнительных манжет на обсадной колонне, удерживающего пакер,  вно недостаточно.

Целью изобретени   вл етс  повыщение надежности работы устройства при установке его в резьбовой муфте обсадных труб паронагнетательной скважины при повышенном подпакерном давлении.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в пакерующем устройстве, включающем ycTia: новленные на стволе головку с уплотнительным элементом, опорную втулку, размещенный под уплотнительным элементож О фиксатор уплотнительного элемента, в сжатом положении и ограничитель фиксатора со срезным элементом, фиксатор выполнен в виде подпружиненной относительно опорной втулки и св занной щлицевым 5 соединеннем со стволом гайки с наружной резьбой дл  взаимодействи  с резьбовой муфтой обсадных труб при вращении ствола .

На чертеже показано пакерующее устройство , разрез.

0 Пакерующее устройство состоит из самого пакера и резьбовой муфты, вход щей в состав обсадной колонны.

Пакер содержит ствол I, св занный с колонной насосно-компрессорных труб 2. 5 На стволе 1 установлена головка 3, св зайна  с ним посредством шпоночного соединени  4. Ход головки 3 по стволу 1 пакера ограничен сверху стопорной гайкой 5.

В теле головки 3 выполнена цилиндрич еска  проточка, на которой установлен уплот0 нительный элемент б с кольцевой раднусг ной протоукой 7 на внутренней цилиндрической поверхности, поджатый снизу опорной втулкой 8. Кольцевой зазор между внутренней поверхностью головки 3 и стволом 1 пакера перекрыт уплотнителем 9.

Фиксатор уплотнительного элемента в сжатом положении выполнен в виде гайки 10, св занной шлицевым соединением 11 со стволом I. На наружной поверхности гайки имеетс  резьба. Ход гайки 10 по шлицам 0 1 Ствола 1 ограничен снизу установленным на стволе Г ограничителем 12 фиксатора со срезным тарированным элементом 13. Между гайкой 11 и опорной втулкой 8 на стволе 1 пакера установлена свободно опорна  шайба 14, поджимаема  к гайке 10 пружиной 15 на которую передаетс  вес головки 3 в сборе с уплотнителем 6 и гайкой 10. В транспортном положении гайка JO находитс  на шлицах ствола I в крайнем нижнем положении, а опорна  шайба пружиной 15 поднимаетс  к их торцовой поверхности.

Спуск и установка пакера в резьбовой муфте 16 обсадной колонны происходит следующим образом.

5 Пакер на колонне насосно-компрессорных труб 2 доводитс  до резьбовой муфты и уплотнигс ьным элементом 6 садитс  на опорный выступ 17. а гайка 10 опираетс 

на верхний виток внутренней резьбы муфты 16. сжимает пружину 15 и перемещаетс  вместе с ней и головкой 3 в верхнее положение до упора головкой 3 в стопорную гайку 5.

В этом положении частью веса колонны насосно-компрессорных труб 2 поджимают через головку 3 уплотнительный элемент 6 к опорному выступу 17.

Правым вращением колонны насоснокомпрессорных труб 2 закручивают гайку 10 в соединительную внутреннюю резьбу резьбовой муфты до упора ею в ограничитель 12. Тем самым создают необходимую осевую нагрузку на уплотннтельный элемент 6.

Уплотнительный элемент 6, содержащий на внутренней поверхности кольцевую проТочку , при определенном осевом усилии дефо .рмируетс  по периметру с увеличением наружного диаметра и обеспечением герметичного контакта с внутренней посадочной поверхностью резьбовой муфты. При этом существует кольцевой зазор, образованный уплотнительиым элементом 6 и наружной поверхностью головки 3, что обеспечивает подачу давлени  в кольцевую проточку и дополнительный поджим уплотнительного элемента 6 к внутренней посадочной поверх

ности резьбовой муфты, при работе скважины в режиме нагнетани  теплоносител . При определенном осевом усилни напр жени  в материале уплотнител  6 в месте выполнени  кольцевой радиусной проточки 7 превосход т допустимое напр жение предела текучести дл  данного материала, что приводит к пластической деформации уплотнител  6 и перекрытию кольцевого зазора между ним и внутренней посадочной поверхностью муфты 16 с образованием герметичного соединени .

Подъем пакера из скважины осуществл етс  нат жением колонны насосно-компрессорных труб 2, св занных со стволом 1 пакера.

При этом происходит срез срезного элемента 13 ограничител  12. Гайка 10 вместе с ограничителем 12 снимаютс  со ствола 1 пакера и подаютс  на забой скважины.

При повторном спуске пакера в скважину его оснащают новыми гайкой 10, ограничителем 12 и срезным элементом 13.

Использование изобретени  позвол ет повысить надежность герметизации межтрубного пространства скважины и увеличить долговечность работы пакера в услови х паронагнетани  при длительном паротепловом воздействии на пласт.

Claims (1)

1. ПАКЕРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, включающее установленные на стволе го ловку с уплотнительным элементом, опорную втулку, размещенный под уплотнительным элементом фиксатор уплотнительного элемента в сжатом положении и ограничитель фиксатора со срезным элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства при установке его в резьбовой муфте обсадных труб паронагнетательной скважины при повышенном подпакерном давлении, фиксатор выполнен в виде подпружиненной относительно опорной втулки и связанной шлицевым соединением со стволом гайки с наружной резьбой для взаимодействия с резьбовой муфтой обсадных труб при вращении ствола.

   , SU 1118760