UA51763C2

UA51763C2 - Packer

Info

Publication number: UA51763C2
Application number: UA99074379A
Authority: UA
Inventors: Віктор Артемович Бондарев; Виктор Артемович Бондарев; Анатолій Вікторович Дітковський; Анатолий Викторович Дитковсйкий; Юрій Євгенович Ленкевич; Юрий Евгеньевич Ленкевич; Данило Васильович Римчук; Данила Васильевич Рымчук
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2002-12-16

Abstract

This invention is related to gas-and-oil producing industry and can be used for closing the well stem without installing cementation bridge. Packer has cylindrical body with central axial channel, tightening element that is installed on the body and made as such that is being compressed, elements for the packer fixation in the pipe and hydraulic drive. Packer is equipped with cut case as a collet, with toothed keys, fixed with cut pins on the inner surface of the sections of the case, with ratchet mechanism of fixation of tightening element in compressed state and elements of fixation of the packer in the pipe. Hydraulic drive is equipped with a shell that is rigidly connected to the piston and has toothed cut on the outer surface. Unit is equipped as well with the valve of its switching on and the valve of the appliance de-fixing; each of those is made as a piston and fixed on a tubular beam. Besides that, packer is equipped with discharge slide.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід стосується нафтогазовидобувної промисловості і може бути використаний для перекриття стовбура 2 свердловини без встановлення цементного моста.The invention relates to the oil and gas industry and can be used to cover the shaft of 2 wells without installing a cement bridge.

Найбільш близьким до запропонованого являється пакер (патент України Мо 266 О, МПК Е21В 33/12, 33/1295,1998.), що містить циліндричний корпус з центральним осьовим каналом, розташований на корпусі герметизуючий елемент, елементи фіксації пакера в трубі і гідравлічний привід.The closest to the proposed one is the packer (patent of Ukraine Mo 266 O, IPC E21B 33/12, 33/1295, 1998.), which contains a cylindrical body with a central axial channel, a sealing element located on the body, elements for fixing the packer in the pipe and a hydraulic drive .

Пакер застосовується для перекриття стовбура свердловини без встановлення цементного моста при ремонті колонної головки. Він має конструктивний недолік, який обмежує можливість його застосування і технологію виконання ремонтних робіт на свердловинах. Цей недолік стосується герметизуючого елемента, що самоущільнюється, і який в ряді випадків не може бути встановлений у колоні без зняття хрестовини колонної головки по тій причині, що діаметр прохідного каналу хрестовини менший від внутрішнього діаметру обсадної 72 труби, яку герметизують даним пакером. Внаслідок цього, з моменту зняття хрестовини з гирла до моменту встановлення пакера, стовбур свердловини залишається відкритим, незахищеним ніякими запірними пристроями (превенторами, засувками), що може привести до аварійного фонтанування.The packer is used to cover the wellbore without installing a cement bridge during the repair of the column head. It has a structural flaw that limits the possibility of its application and the technology of performing repair work on wells. This drawback refers to the self-sealing sealing element, which in some cases cannot be installed in the column without removing the crosspiece of the column head for the reason that the diameter of the passage channel of the crosspiece is smaller than the inner diameter of the casing 72, which is sealed by this packer. As a result, from the moment the crosshead is removed from the mouth until the packer is installed, the wellbore remains open, unprotected by any locking devices (preventors, latches), which can lead to emergency gushing.

В основу винаходу поставлене завдання удосконалення пакера, в якому за рахунок введення в конструкцію герметизуючого елемента, що стискається, досягається можливість перекриття стовбура свердловини без встановлення цементного моста і без зняття хрестовини колонної головки із запірними пристроями, тобто без створення загрози аварійного фонтанування.The basis of the invention is the task of improving the packer, in which, due to the introduction of a compressible sealing element into the structure, it is possible to cover the wellbore without installing a cement bridge and without removing the crosspiece of the column head with locking devices, i.e. without creating the threat of emergency gushing.

Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що у пакері, який містить циліндричний корпус з центральним осьовим каналом і розташований на корпусі герметизуючий елемент, елементи фіксації пакера в трубі і гідравлічний привід, новим являється те, що герметизуючий елемент виконаний таким, що стискається, с 22 корпус пакера обладнано розрізним кожухом, який виконано у вигляді цанги, пристрій обладнано зубчастими Го) сухарями, що закріплені зрізними штифтами на внутрішній поверхні пелюстків розрізного кожуха, гідравлічний привід обладнано гільзою, яка жорстко з'єднана з кільцевим поршнем, на зовнішній поверхні гільзи виконана зубчаста насічка, зубчасті сухарі встановлені з можливістю взаємодії з гільзою по їх спряжених зубчастих насічках з утворенням храпового механізму фіксації герметизуючого елемента в стиснутому стані і елементів о фіксації пакера в трубі у робочому положенні, надпоршнева і підпоршнева порожнини сполучені з центральним «о осьовим каналом радіальними каналами, які виконані у корпусі пакера, пакер обладнано золотником його спрацьовування і золотником його розфіксації, кожен із яких закріплений на трубчастій штанзі і виконаний у в вигляді поршня, на зовнішній поверхні золотників виконано паз, що сполучений з внутрішнім каналом трубчастої - пе штанги за допомогою радіального каналу, виконаного у корпусі золотників, при встановленні кожного ізThe task is solved due to the fact that in the packer, which contains a cylindrical body with a central axial channel and a sealing element located on the body, fixing elements of the packer in the pipe and a hydraulic drive, the new thing is that the sealing element is made in such a way that it is compressed, p 22 the body of the packer is equipped with a split casing, which is made in the form of a collet, the device is equipped with toothed Ho) crackers, which are fixed with shear pins on the inner surface of the petals of the split casing, the hydraulic drive is equipped with a sleeve, which is rigidly connected to the ring piston, on the outer surface of the sleeve, a toothed notch, toothed crackers are installed with the possibility of interaction with the sleeve along their paired toothed notches to form a ratchet mechanism for fixing the sealing element in a compressed state and elements for fixing the packer in the pipe in the working position, the above-piston and under-piston cavities are connected to the central "o axial channel by radial channels, what are you installed in the packer body, the packer is equipped with a spool for its activation and a spool for its release, each of which is fixed on a tubular rod and made in the form of a piston, a groove is made on the outer surface of the spools, which is connected to the inner channel of the tubular rod by means of a radial channel, made in the housing of the spool valves, when installing each of

Зо золотників в центральний осьовий канал корпусу пакера паз золотника спрацьовування сполучається з о підпоршневою порожниною гідравлічного приводу, а паз золотника розфіксації - з надпоршневою порожниною гідравлічного приводу за допомогою радіальних каналів, виконаних у корпусі пакера, пакер обладнано скидним золотником для сполучення порожнини центрального осьового каналу корпусу пакера над золотником з « надпоршневою порожниною, скидний золотник обладнано стопорним кільцем, що закріплене на корпусі пакера З 50 зрізними штифтами. с Запропонований пакер обладнано герметизуючим елементом, що стискається, і який в розтиснутому стані з» має діаметр, менший за, діаметр прохідного каналу хрестовини колонної головки, що дозволяє здійснювати подачу пакера в свердловину без зняття хрестовини колонної головки. При спрацюванні пакера герметизуючий елемент стискається і заповнює кільцевий простір між корпусом пакера і обсадною трубою. Це дозволяє проводити ремонт колонної головки на гирлі свердловини без загрози виникнення аварійного фонтанування. і-й На кресленнях фіг.1 зображена верхня частина запропонованого пакера, поздовжній переріз, права - половина - у вихідному положенні, ліва половина - у робочому положенні.; на фіг.2 зображена нижня частина запропонованого пакера, поздовжній переріз, при відсутності в свердловині тиску, права половина - у вихідному і положенні, ліва - у робочому; на фіг.3 зображена нижня частина запропонованого пакера, поздовжній переріз б 20 при наявності в свердловині тиску права половина -- у вихідного положенні, ліва половина -- у робочому положенні, права-- в кінцевому; на фіг.4 зображений переріз А-А фіг.3; на фіг.5 зображений переріз Б-Б фіг.3. с» Пакер містить циліндричний складений корпус 1 з центральним осьовим каналом 2. На корпусі 1 пакера у верхній його частині розташований кільцевий герметизуючий елемент З, що стискається, встановлений з можливістю заповнення зазору між корпусом 1 пакера і обсадною трубою 4 при осьовому стисканні 29 герметизуючого елемента 3. Верхній край кільцевого герметизуючого елемента З жорстко зв'язаний з кільцевоюFrom the spools to the central axial channel of the packer housing, the groove of the actuation spool connects with the sub-piston cavity of the hydraulic drive, and the groove of the release spool - with the above-piston cavity of the hydraulic drive with the help of radial channels made in the packer housing, the packer is equipped with a reset spool for connecting the cavity of the central axial channel of the housing packer over spool with "overpiston cavity, reset spool equipped with retaining ring secured to packer body With 50 shear pins. c The proposed packer is equipped with a compressible sealing element, which in the expanded state "c" has a diameter smaller than the diameter of the passage channel of the crosshead of the column head, which allows the packer to be fed into the well without removing the crosshead of the column head. When the packer is activated, the sealing element is compressed and fills the annular space between the packer body and the casing. This allows repair of the column head at the wellhead without the threat of emergency gushing. 1 shows the upper part of the proposed packer, a longitudinal section, the right - half - in the initial position, the left half - in the working position.; Fig. 2 shows the lower part of the proposed packer, a longitudinal section, in the absence of pressure in the well, the right half - in the initial and position, the left - in the working position; Fig. 3 shows the lower part of the proposed packer, the longitudinal section b 20 when there is pressure in the well, the right half is in the initial position, the left half is in the working position, the right half is in the final position; Fig. 4 shows a cross-section A-A of Fig. 3; Fig. 5 shows a section B-B of Fig. 3. c» The packer contains a cylindrical folded body 1 with a central axial channel 2. On the body 1 of the packer, in its upper part, there is a compressible annular sealing element З, installed with the possibility of filling the gap between the body 1 of the packer and the casing pipe 4 when the sealing element 29 is axially compressed 3. The upper edge of the ring sealing element Z is rigidly connected to the ring

ГФ) рухомою в осьовому напрямку втулкою 5. На зовнішній поверхні рухомої втулки 5 виконані похилі поздовжні пази. Такі ж пази виконані на нерухомій кільцевій втулці 6, встановленій на корпусі 1 пакера вище кільцевої о рухомої втулки 5. В пазах кільцевих втулок 5 і б розташовані елементи фіксації 7 пакера в трубі 4, встановлені з можливістю взаємодії з втулками 5 і 6 по похилих поверхнях їх пазів і з обсадною трубою 4. 60 Елементи фіксації пакера в трубі 4 виконано у вигляді підпружинених шліпсів з зубчастою насічкою. В нижній частині пакера на корпусі 1 закріплено трубчастий кожух 8, в верхній частині якого виконано радіальні поздовжні надрізи (див. фіг.5), в результаті чого кожух 8 являє собою цангу. На внутрішній поверхні пелюстків цанги розрізного кожуха 8 закріплені зубчасті сухарі 9 за допомогою зрізних штифтів 10. Зуби сухарів 9 входять у відповідні, спряжені з ними зуби, виконані на зовнішній поверхні гільзи 11. Зуби сухарів 9 і гільзи бо 11 виконані з одностороннім скосом з можливістю їх взаємодії: проскакування зубів з розходженням пелюстків цанги кожуха 8 при осьовому переміщенні гільзи 11 вверх, і жорсткою взаємною фіксацією зубів від переміщення гільзи 11 вниз.ГФ) movable in the axial direction sleeve 5. On the outer surface of the movable sleeve 5 inclined longitudinal grooves are made. The same grooves are made on the stationary ring bushing 6 installed on the body 1 of the packer above the ring o movable bushing 5. In the grooves of the ring bushings 5 and b there are fixing elements 7 of the packer in the pipe 4, installed with the possibility of interaction with the bushings 5 and 6 on inclined surfaces their grooves and with casing pipe 4. 60 Packer fixation elements in pipe 4 are made in the form of spring-loaded slips with a serrated notch. In the lower part of the packer on the body 1, a tubular casing 8 is fixed, in the upper part of which radial longitudinal cuts are made (see Fig. 5), as a result of which the casing 8 is a collet. On the inner surface of the petals of the collet of the split casing 8, toothed crackers 9 are fixed with the help of shear pins 10. The teeth of the crackers 9 fit into the corresponding teeth, coupled with them, made on the outer surface of the sleeve 11. The teeth of the crackers 9 and the bo sleeve 11 are made with a one-sided bevel with the possibility their interactions: teeth slipping with the separation of the collet collet 8 petals when the sleeve 11 is axially moved up, and the rigid mutual fixation of the teeth from moving the sleeve 11 down.

Таким чином, сухарі 9 і гільза 11 складають храповий механізм осьового переміщення гільзи 11. В середній частині складений корпус 1 пакера виконано у вигляді порожнистого штока 12, створюючого разом з гільзою 11 кільцеву камеру гідроциліндра гідравлічного приводу пакера. Гільза 11 жорстко з'єднана з кільцевим поршнем 13, встановленим на порожнистому штоці 12 з можливістю осьового переміщення. Кільцева камера гідроциліндра герметизована з нижнього торця кільцевою кришкою 14, жорстко закріпленою на порожнистому штоці 12, а з верхнього торця - кільцевим уступом корпусу 1 пакера. Кільцева камера гідроциліндра розділена 7/0 поршнем 13 на надпоршневу 15 і підпоршневу 16 порожнини. Верхній край гільзи 11 жорстко зв'язаний з нижнім краєм герметизуючого елемента З за допомогою кільцевих рухомих, в осьовому напрямку, втулок 17 і 18. В зоні кільцевого гідроциліндра гідравлічного приводу пакера центральний осьовий канал 2 виконаний звуженим 19 і утворює зверху кільцевий уступ 20. Надпоршнева 15 і підпоршнева 16 порожнини гідроциліндра сполучені із звуженим каналом 19 радіальними каналами 21 і 22 відповідно, які виконані в порожнистому штоці 12 корпусу 1 /5 пакера. Пакер обладнаний золотником його спрацьовування 23 і золотником його розфіксації 24 (фіг.2), кожен з яких закріплений на трубчастій штанзі 25 і виконані у вигляді поршня. У верхній частині золотників 23 і 24 виконано кільцевий уступ 26 з пазом 27. Кільцевий уступ 26 служить для обмеження переміщення золотників 23 і 24 в звуженому каналі 19 пакера вниз при посадці кільцевого уступу 26 золотників 23 і 24 на кільцевий уступ центрального осьового каналу 2 корпусу 1 пакера. Паз 27 служить для сполучення простору над і під уступом 20 26 золотників 23 і 24. На зовнішній поверхні золотників 23 і 24 виконано пази 28 і 29 відповідно, які сполучені з внутрішнім каналом трубчастих штанг 25 за допомогою радіальних каналів ЗО і 31, відповідно, виконаних в золотниках 23, 24. При встановленні кожного із золотників 23, 24 в звужений канал 19 корпусу 1 пакера паз 28 золотника спрацювання 23 сполучається з підпоршневою порожниною 16 гідроциліндра гідравлічного приводу пакера, а паз 29 золотника розфіксації 24 - з надпоршневою порожниною 15. На зовнішній сч ов поверхні золотника 23, також, виконано поздовжній паз 32, що сполучає надпоршневу порожнину 15 з центральним осьовим каналом 2 корпусу 1 пакера над золотником 23. Пакер також обладнано скидним і) золотником 33 (див. фіг.3,4), виконаним у вигляді поршня. У верхній частині скидного золотника 33 закріплено стопорне кільце 34 за допомогою зрізних штифтів 35. Стопорне кільце 34 служить для обмеження переміщення золотника 33 у звуженому каналі 19 вниз при посадці стопорного кільця 34 скидного золотника 33 на кільцевий с зо уступ 20 центрального осьового каналу 2 корпусу 1 пакера. В стопорному кільці 34 виконано пази 36, що сполучають простір над і під кільцем 34. На зовнішній поверхні скидного золотника 33 виконано поздовжній паз ісе) 37, що сполучує надпоршневу порожнину 15 з центральним осьовим каналом 2 корпусу 1 пакера над золотником (М 33. Нижче звуженого каналу 19 центральний осьовий канал 2 утворює розширювану камеру 38, покриту знизу уловлюючою решіткою 39. --Thus, the crackers 9 and the sleeve 11 make up the ratchet mechanism for the axial movement of the sleeve 11. In the middle part, the folded body 1 of the packer is made in the form of a hollow rod 12, which together with the sleeve 11 creates an annular chamber of the hydraulic cylinder of the hydraulic drive of the packer. The sleeve 11 is rigidly connected to the ring piston 13, mounted on a hollow rod 12 with the possibility of axial movement. The annular chamber of the hydraulic cylinder is sealed from the lower end by an annular cover 14 rigidly fixed to the hollow rod 12, and from the upper end by the annular ledge of the packer housing 1. The annular chamber of the hydraulic cylinder is divided by the 7/0 piston 13 into the above-piston 15 and under-piston 16 cavities. The upper edge of the sleeve 11 is rigidly connected to the lower edge of the sealing element C by means of annular movable, in the axial direction, bushings 17 and 18. In the area of the annular hydraulic cylinder of the hydraulic drive of the packer, the central axial channel 2 is made narrower 19 and forms an annular ledge 20 from above. 15 and subpiston 16 of the hydraulic cylinder cavity are connected to the narrowed channel 19 by radial channels 21 and 22, respectively, which are made in the hollow rod 12 of the 1/5 packer housing. The packer is equipped with an activation spool 23 and a release spool 24 (Fig. 2), each of which is fixed on a tubular rod 25 and is made in the form of a piston. An annular ledge 26 with a groove 27 is made in the upper part of the spools 23 and 24. The annular ledge 26 serves to limit the downward movement of the spools 23 and 24 in the narrowed channel 19 of the packer when the annular ledge 26 of the spools 23 and 24 is seated on the annular ledge of the central axial channel 2 of the housing 1 packer The groove 27 serves to connect the space above and below the ledge 20 26 of the spools 23 and 24. On the outer surface of the spools 23 and 24, grooves 28 and 29 are made, respectively, which are connected to the inner channel of the tubular rods 25 with the help of radial channels ZO and 31, respectively, made in the spools 23, 24. When each of the spools 23, 24 is installed in the narrowed channel 19 of the body 1 of the packer, the groove 28 of the trigger spool 23 connects with the sub-piston cavity 16 of the hydraulic cylinder of the hydraulic drive of the packer, and the groove 29 of the release spool 24 - with the superpiston cavity 15. On the outer on the surface of the spool 23, a longitudinal groove 32 is also made, which connects the superpiston cavity 15 with the central axial channel 2 of the body 1 of the packer above the spool 23. The packer is also equipped with a resettable spool 33 (see Fig. 3, 4), made in in the form of a piston. In the upper part of the reset spool 33, the locking ring 34 is fixed with the help of shear pins 35. The locking ring 34 serves to limit the downward movement of the spool 33 in the narrowed channel 19 when the locking ring 34 of the reset spool 33 fits on the annular s z ledge 20 of the central axial channel 2 of the housing 1 packer The locking ring 34 has grooves 36 that connect the space above and below the ring 34. On the outer surface of the reset spool 33, there is a longitudinal groove 37 that connects the superpiston cavity 15 with the central axial channel 2 of the packer body 1 above the spool (M 33. Below of the narrowed channel 19, the central axial channel 2 forms an expanding chamber 38, covered from below with a catching grid 39. --

Пакер працює наступним чином. юThe packer works as follows. yu

У вихідному стані пакера (див. фіг. 1,2 - права половина) гільза 11 і жорстко з'єднаний з нею кільцевий поршень 13, кільцеві рухомі втулки 17,18 знаходяться в крайньому нижньому положенні. Кільцевий герметизуючий елемент З розтиснутий, жорстко зв'язана з його верхнім краєм рухома кільцева втулка 5 знаходиться у крайньому нижньому положенні. Підпружинені шліпси 7 утоплені в похилих поздовжніх пазах « рухомої 5 і нерухомої 6 кільцевих втулок. Центральний осьовий канал 2 пакера відкритий. з с В муфту корпусу 1 пакера вкручують подовжений патрубок із запірним пристроєм, наприклад, кульовим краном. ;» Пакер спускають в заглушену промивальною рідиною свердловину на потрібну глибину. На хрестовині колонної головки встановлені превентори з плашками відповідними діаметру подовженого патрубка. У вихідному стані пакера герметизуючий елемент З пакера має мінімальний діаметральний габарит і вільно проходить через с отвір у хрестовині.In the initial state of the packer (see fig. 1,2 - right half), the sleeve 11 and the ring piston 13 rigidly connected to it, the ring movable bushings 17,18 are in the lowest position. The annular sealing element C is compressed, the movable ring sleeve 5 rigidly connected to its upper edge is in the lowest position. The spring-loaded slips 7 are sunk in the inclined longitudinal grooves of the movable 5 and stationary 6 ring bushings. The central axial channel 2 of the packer is open. z c An elongated nozzle with a locking device, for example, a ball valve, is screwed into the coupling of the packer housing 1. ;" The packer is lowered into the well filled with flushing fluid to the required depth. Preventers with dies corresponding to the diameter of the elongated nozzle are installed on the crosspiece of the column head. In the initial state of the packer, the sealing element C of the packer has a minimum diametrical dimension and passes freely through the hole c in the crosspiece.

Після цього, в центральний осьовий канал 2 корпусу 1 пакера руками опускають трубчасту штангу 25 із - закріпленим на її нижньому кінці золотником спрацьовування 23. Промивальна рідина при цьому обтікає -І золотник 23, протікаючи по пазу 27, виконаному на золотнику спрацьовування 23. Останній увійде в звужений 5р Канал 19 корпусу 1 пакера і зупиниться, торкнувшись кільцевим уступом 26 уступу 20 центрального осьовогоAfter that, in the central axial channel 2 of the body 1 of the packer, the tubular rod 25 is lowered by hand with the actuation spool 23 fixed at its lower end. The flushing liquid at the same time flows around the I spool 23, flowing along the groove 27 made on the actuation spool 23. The latter will enter in the narrowed 5r Channel 19 of the body 1 of the packer and will stop when the ring ledge 26 touches the ledge 20 of the central axial

Ме, каналу 2 пакера. При цьому паз 28 золотника спрацювання 23 стане навпроти кільцевої канавки, виконаної у 4) стінці звуженого каналу 19, з радіальним каналом 21. Потім у внутрішньому каналі трубчастої штанги 25 створюють надлишковий тиск, який передається через радіальний канал 30 і паз 28 золотника спрацьовування 23 в кільцеву канавку, далі - через радіальний канал 22 порожнистого штоку 12 в підпоршневу порожнину 16 дв Підроциліндра, герметизовану знизу кільцевою кришкою 14. Під дією тиску кільцевий поршень 13 переміститься вверх. Зливання промивальної рідини із надпоршневої порожнини 15 буде здійснюватися через радіальнийMe, channel 2 packer. At the same time, the groove 28 of the trigger spool 23 will be opposite the annular groove made in 4) the wall of the narrowed channel 19, with the radial channel 21. Then, in the inner channel of the tubular rod 25, excess pressure is created, which is transmitted through the radial channel 30 and the groove 28 of the trigger spool 23 in annular groove, then through the radial channel 22 of the hollow rod 12 into the sub-piston cavity 16 of the Subcylinder, sealed from below by the annular cover 14. Under the action of pressure, the annular piston 13 will move upwards. Draining of the flushing fluid from the superpiston cavity 15 will be carried out through the radial

Ф) канал 21 порожнистого штока 12 в кільцеву, виконану у стінці звуженого каналу 19, далі - по поздовжньому пазу ка 32 золотника 23 в порожнину центрального осьового каналу 2 пакера над золотником 23. Жорстко з'єднана з кільцевим поршнем 13 гільза 11, кільцеві втулки 17 і 18 перемістяться вверх (див. фіг.1,2 - ліва половина). во Кільцевий герметизуючий елемент З стиснеться і заповнить зазор між корпусом 1 пакера і обсадною трубою 4, забезпечивши, таким чином, герметизацію свердловини. При цьому верхній кінець кільцевого герметизуючого елемента З перемістить жорстко зв'язану з ним кільцеву втулку 5 вверх. Шліпси 7, взаємодіючі з рухомою 5 і нерухомою б кільцевими втулками, по похилих поверхнях їх поздовжніх пазів висунуться в радіальному напрямку до контакту із стінкою обсадної труби 4. Зубчаста насічка шліпсів 7 урізається в тіло обсадної труби 65 4 і шліпси 7 заклинюються у цьому положенні, фіксуючи пакер в обсадній трубі 4. При переміщенні гільзи 11 вверх кільцеві зуби на її зовнішній поверхні взаємодіють з відповідними зубами сухарів 9; пелюстки цанги кожуха 8, на яких закріплені сухарі 9 розходяться і зуби проскакують, не допускаючи цього при спробі переміщення гільзи 11 вниз. Таким чином, забезпечується фіксація герметизуючого елемента З в стиснутому стані, а шліпсів 7 - в заклиненому стані. Після цього трубчасту штангу 25 з золотником спрацювання 23 Витягують із корпусу пакера. Так здійснюється фіксація пакера в свердловині в загерметизованому стані.F) the channel 21 of the hollow rod 12 into the annular channel made in the wall of the narrowed channel 19, then along the longitudinal groove 32 of the spool 23 into the cavity of the central axial channel 2 of the packer above the spool 23. The sleeve 11, ring bushings are rigidly connected to the annular piston 13 17 and 18 will move up (see fig. 1,2 - left half). v The annular sealing element C will compress and fill the gap between the packer body 1 and the casing 4, thus ensuring the sealing of the well. At the same time, the upper end of the annular sealing element C will move the annular sleeve 5 rigidly connected to it upwards. The slips 7, interacting with the movable 5 and stationary b ring bushings, along the inclined surfaces of their longitudinal grooves, will protrude in the radial direction to the contact with the wall of the casing pipe 4. The serrated notch of the slips 7 is cut into the body of the casing pipe 65 4 and the slips 7 are wedged in this position, fixing the packer in the casing pipe 4. When the sleeve 11 is moved up, the annular teeth on its outer surface interact with the corresponding teeth of the crackers 9; the petals of the casing collet 8, on which the crackers 9 are fixed, diverge and the teeth slip, preventing this when trying to move the sleeve 11 down. Thus, the sealing element C is fixed in a compressed state, and the slips 7 - in a wedged state. After that, the tubular rod 25 with the trigger spool 23 is pulled out of the packer housing. This is how the packer is fixed in the well in a sealed state.

По закінченні робіт на гирлі свердловини у випадку відсутності в ній тиску пакер знімають наступним чином.At the end of the work at the mouth of the well, if there is no pressure in it, the packer is removed as follows.

В центральний осьовий канал 2 корпусу 1 пакера руками опускають трубчасту штангу 25 із закріпленим на її нижньому кінці золотником розфіксації 24 Промивальна рідина при цьому обтікає золотник 24, протікаючи по пазу 27, виконаному на золотнику розфіксації 24. Останній увійде в звужений канал 19 корпусу 1 пакера і 7/0 Зупиниться, торкнувшись своїм кільцевим уступом 26 уступу 20 центрального осьового каналу 2 пакера. При цьому, паз 19 золотника розфіксації стане навпроти кільцевої канавки, виконаної в стінці звуженого каналу 19, з радіальним каналом 21. Потім, у внутрішньому каналі трубчастої штанги 25 створюють надлишковий тиск, який передається через радіальний канал 31 і паз 29 золотника розфіксації 24 в кільцеву канавку, далі - Через радіальний канал 21 порожнистого штока 12 в надпоршневу порожнину 15 гідроциліндра гідравлічного приводу /5 пакера. Під дією тиску кільцевий поршень 13 і жорстко з'єднана з ним гільза 11 намагається переміститися вниз, але їх утримують сухарі 9, зуби яких увійшли в зщеплення з відповідними кільцевими зубами на зовнішній поверхні гільзи 11. По досягненню певного тиску зусилля зміщення сухарів 9 вниз досягає величини, при якій відбувається зрізання штифтів 10, за допомогою яких зубчасті сухарі 9 закріплені на внутрішній поверхні пелюстків цанги розрізного кожуха 8. Гільза 11 із зщепленими з нею зубчастими сухарями 9 переміститься вниз у 2о вихідне положення (див. фіг.3 - права половина). Зливання промивальної рідини із підпоршневої порожнини 16 буде здійснюватись через радіальний канал 22 порожнистого штока в порожнину звуженого каналу 19 корпусу 1 пакера під золотником 24. При переміщенні вниз гільза 11 потягне за собою кільцеві втулки 17 і 18, і нижній край кільцевого герметизуючого елемента 3. Під дією внутрішніх пружних сил останній розтиснеться і прийме вихідні розміри. При цьому, верхній край кільцевого герметизуючого елемента З потягне кільцеву втулку 5 вниз. счIn the central axial channel 2 of the body 1 of the packer, a tubular rod 25 with a release spool 24 attached to its lower end is lowered by hand. At the same time, the flushing fluid flows around the spool 24, flowing along the groove 27 made on the release spool 24. The latter will enter the narrowed channel 19 of the case 1 of the packer and 7/0 Stops by touching with its annular ledge 26 the ledge 20 of the central axial channel 2 of the packer. At the same time, the groove 19 of the release spool will be opposite the annular groove made in the wall of the narrowed channel 19, with the radial channel 21. Then, in the inner channel of the tubular rod 25, excess pressure is created, which is transmitted through the radial channel 31 and the groove 29 of the release spool 24 into the annular groove, further - Through the radial channel 21 of the hollow rod 12 into the superpiston cavity 15 of the hydraulic cylinder of the hydraulic drive /5 packer. Under the action of pressure, the ring piston 13 and the sleeve 11 rigidly connected to it try to move down, but they are held by the crackers 9, the teeth of which are engaged with the corresponding ring teeth on the outer surface of the sleeve 11. Upon reaching a certain pressure, the force of the crackers 9 to move down reaches the value at which the pins 10 are cut, with the help of which the toothed crackers 9 are fixed on the inner surface of the collet collets 8. The sleeve 11 with the toothed crackers 9 clamped to it will move down to the 2o starting position (see Fig. 3 - right half) . Draining of the flushing fluid from the sub-piston cavity 16 will be carried out through the radial channel 22 of the hollow rod into the cavity of the narrowed channel 19 of the body 1 of the packer under the spool 24. When moving down, the sleeve 11 will pull the ring bushings 17 and 18, and the lower edge of the ring sealing element 3. Under under the action of internal elastic forces, the latter will expand and take the original dimensions. At the same time, the upper edge of the ring sealing element C will pull the ring sleeve 5 down. high school

При переміщенні останньої вниз підпружинені шліпси 7 розклинються і відійдуть від стінки обсадної труби 4.When the latter is moved down, the spring-loaded slips 7 will split open and move away from the wall of the casing pipe 4.

Таким чином, пакер розфіксується і звільниться для підйому із сведловини. Після цього трубчасту штангу 25 з і) золотником розфіксації 24 видаляють із корпусу 1 пакера.Thus, the packer will be unlocked and freed for lifting from the well. After that, the tubular rod 25 with i) the locking spool 24 is removed from the packer body 1.

Якщо під час робіт, у свердловині з встановленим пакером, появився тиск, запірний пристрій, закріплений на подовженому патрубку, закривають. Під дією свердловинного тиску шліпси 7 додатково заклинюються між (се зо рухомою кільцевою втулкою 5 і стінкою обсадної труби 4, що перешкоджає переміщенню пакера вверх.If, during the work, pressure appears in the well with the installed packer, the shut-off device fixed on the extended pipe is closed. Under the action of the well pressure, the slips 7 are additionally wedged between the movable ring sleeve 5 and the wall of the casing pipe 4, which prevents the packer from moving upwards.

У випадку, якщо тиск у свердловині закачуванням промивальної рідини знизити не вдається, виникає ікс, необхідність зняття пакера під тиском, з метою наступного спуску насосно-компресорних труб у свердловину і ї- проведення промивки свердловини. Для цього на гирлі додатково встановлюють превентор з подовженою котушкою, котрі разом утворюють шлюзову камеру. Потім, на гирлі встановлюють герметизуючу головку, "7 з5 Ущільнюючу подовжений патрубок на зовнішній поверхні. У подальшому, на гирлі встановлюють домкратний (У блок для спуску труб у свердловину під тиском. Утримуючи подовжений патрубок від виштовхування із свердловини домкратним блоком, пакер знімають наступним чином. Через лубрікатор в подовжений патрубок опускають скидний золотник 33, потім у внутрішньому каналі подовженого патрубка створюють надлишковий тиск і прокачують скидний золотник 33 вниз. Останній увійде в звужений канал 19 корпусу 1 пакера і « Зупиниться, торкнувшись стопорним кільцем 34 уступу 20 центрального осьового каналу 2 пакера. При цьому, У с поздовжній паз 37 скидного золотника 33 зупиниться напроти кільцевої канавки з радіальним каналом 21. Тиск, що створюється в порожнині подовженого патрубка, розповсюджується через радіальний канал 21 порожнистого ;» штока в надпоршневу порожнину 15 гідроциліндра гідравлічного приводу пакера. По досягненні певного тиску відбудеться зрізання штифтів 10 і пакер розфіксується і розгерметизується, описаним вище способом, іIf it is not possible to reduce the pressure in the well by injecting the flushing fluid, there is a need to remove the packer under pressure in order to further lower the pump-compressor pipes into the well and flush the well. For this, a preventer with an elongated coil is additionally installed at the mouth, which together form a sluice chamber. Then, a sealing head is installed on the mouth, "7 of 5 Sealing the extended nozzle on the outer surface. Further, a jack block is installed on the mouth for lowering pipes into the well under pressure. Keeping the elongated nozzle from being pushed out of the well by the jack block, the packer is removed as follows . Through the lubricator, the reset spool 33 is lowered into the elongated nozzle, then excess pressure is created in the internal channel of the elongated nozzle and the reset spool 33 is pumped down. The latter will enter the narrowed channel 19 of the packer body 1 and "Stop, touching the stop ring 34 of the ledge 20 of the central axial channel 2 At the same time, the longitudinal groove 37 of the reset spool 33 will stop opposite the annular groove with the radial channel 21. The pressure created in the cavity of the elongated nozzle spreads through the radial channel 21 of the hollow rod into the superpiston cavity 15 of the hydraulic cylinder of the hydraulic drive of the packer. reaching a certain pressure of reconstruction pins 10 are cut and the packer is released and depressurized in the manner described above, and

ЗВілЬьнИТЬСЯ ДЛЯ підйому із свердловини. Потім пакер піднімають у шлюзову камеру. Після закриття нижнього с превентора з глухими плашками стравлюють тиск у шлюзовій камері і видаляють пакер.GET FREE TO GET OUT OF THE WELL. Then the packer is lifted into the airlock chamber. After closing the lower preventer with blank dies, the pressure in the airlock chamber is released and the packer is removed.

У випадку, якщо необхідно мати сполучення з порожниною центрального осьового каналу 2 пакера нижче - скидного золотника 33 після розфіксації пакера під тиском (якщо до пакера, наприклад, знизу була підвішена -І колона насосно-компресорних труб), в подовженому патрубку створюють ще більш високий тиск, ніж при зрізанні 5р штифтів 10. При цьому відбудеться зрізання штифтів 35 за допомогою яких на скидному золотнику закріпленеIn the event that it is necessary to have a connection with the cavity of the central axial channel 2 of the packer below - the reset spool 33 after unfixing the packer under pressure (if, for example, the -I column of pump-compressor pipes was suspended from below to the packer), an even higher pressure than when cutting 5p of pins 10. In this case, cutting of pins 35 will occur, with the help of which the reset spool is fixed

Ме, стопорне кільце 34. Золотник 33 переміститься вниз по звуженому каналу 19, потрапить у розширювальну 4) камеру 38 і упаде на уловлюючу решітку 39. Таким чином відбудеться відкриття центрального осьового каналу 2 пакера.Me, the locking ring 34. The spool 33 will move down the narrowed channel 19, enter the expansion chamber 4) 38 and fall on the catching grid 39. Thus, the central axial channel 2 of the packer will open.

Claims

The formula of the invention

F) GI Packer, which contains a cylindrical body with a central axial channel, a sealing element is located on the body, elements for fixing the packer in the pipe and a hydraulic drive, which is characterized by the fact that the sealing element is designed to be compressed, the packer body is equipped with a split casing, which is made in the form of a collet, the device is equipped with toothed crackers that are fixed with shear pins on the inner surface of the petals of the split casing, the hydraulic drive is equipped with a sleeve that is rigidly connected to the ring piston, a toothed notch is made on the outer surface of the sleeve, the toothed crackers are installed with the possibility of interaction with sleeve on their conjugate toothed notches with the formation of a ratchet mechanism for fixing the sealing element in the compressed state and the fixing elements of the packer in the pipe in the working position, the above-piston and under-piston cavities are connected to the central axial channel by radial channels, which are made in the packer body, the packer is equipped with a spool th activation and its release spool, each of which is fixed on a tubular rod and made in the form of a piston, a groove is made on the outer surface of the spools, which is connected to the inner channel of the tubular rod by means of a radial channel made in the spool body, when installing each of the spools in the central axial channel of the packer body, the groove of the actuation spool is connected to the under-piston cavity of the hydraulic drive, and the groove of the release spool is connected to the above-piston cavity of the hydraulic drive with the help of radial channels made in the packer body, the packer is equipped with a reset spool to connect the cavity of the central axial channel of the packer body above the spool with over-piston cavity, the reset spool is equipped with a 7/0 bstopring ring, which is fixed to the packer body with shear pins. Official bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated microcircuits", 2002, M 12, 15.12.2002. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. 6)

- and? 1 - -and (about) syu» name) 60 b5