Устройство для герметизации кольцевого пространства скважины

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ КОЛЬЦЕВОГО ПРСХ:ТРАНСТВА СКВАЖИНЫ, включаявдёё пакер, содержащий ствол с головкой обоАму, фиксирующие элементу уплотнитель и опорное кольцо и связанную с обсадной колонне установочную муфту с выполненными на ее внутренней поверхности проточкой под фиксирующие элементы и опорным выступом под опорное кольцо пакера,о тличающееся тем, что, с целью повыдения надежности установки устройства в загрязненных скважинах и после проведения цементажа скважины , установочная муфта снабжена, размещенной внутри нее в месте проточки и выступа гильзой, образующей с муфтой герметичную камеру, причем гильза связана срезным элементом с установочной и имеет в верхней части кольцевой выступ для взаи-, . Модействия при установке пакера с его-. , опорньш кольцом и опорным выступом § муфты. (Л

„„SU„„2892 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ССЦ Л °

РЕСПУБЛИК

3(5g E 21 В 33 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1В.

М Amum oehr csv rramicrsv

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 3585091/22-03 (22) 29. 04. 83 (46) 15. 07. 84. Вюп. Р 26 (72) A.À.Aêòîíþê» В.Н. Коршунов и В.A,Машков (71) Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти (53) 622. 245. 4(088. 8.) (56} 1. Айторсйое свидетельство СССР

9 768937, кл. В 21 B 33/12, 1978 (прототип ) . (54) (57) УСТРОйСтВО ДЛЯ ГВРИВТИЗАЦИИ

КОМЬЦЕВОЖ ПРОСТРАНСТВА СКВАЖИНЫ» включающее пакер; содержащий ствол с головкой, обойму, фиксирующие элементм» уплотнитель и опорное кольцо и связанную с обсадной колонной установочную муфту с выполненными на ее внутренней поверхности проточкой под фиксирующие элементы и опорным выступом под опорное кольцо пакера,о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности установки устройства в загрязненных скважинах и после проведения цементажа скважины, установочная муфта снабжена размещенной внутри нее в месте проточки и выступа гильзой, образующей с муфтой герметичную камеру, причем гильза связана срезным элементом с установочной щ фтой и имеет в верхней части кольцевой выступ для взаи-, модействия при установке пакера с его: ,.опорным кольцом и опорным выступом Я муфты.

1102892

Изобретение относится к нефтегазодобыйающей.промышленности, а именно, к скважинным пакерующим устройствам, применяемым при эксплуатации нефтяных и газовых скважин.

Известно устройство для герметиза- 5 ции кольцевого пространства скважины, включающее пакер, содержащий ствол с головкой, обойму, фиксирующие элементы, уплотнитель и опорное кольцо и связанную с обсадной колонной уста- 10 новочную муфту с выполненными на ее внутренней поверхности проточкой под фиксирующие элементы и опорным выступом под опорное кольцо IIaIcepa)1).

Недостатком известного устройства является то, что при проведении различных технологических операций на завершающем этапе строительства скважин, таких как цементаж, с прохождением продавочной пробки внутри установочной муфты, разбуривание цементной пробки, проведение прострелочных работ и других, существует вероятность нанесения различного рода повреждений посадочной поверхности установочной муфты, что может привести к снижению надежности работы пакерующего устройства. Кроме того, при проведении цементажа скважины возможно наличие на внутренней поверхности проточки — цементной

30 корки, которую необходимо удалить, что требует проведения специальной технологической операции. цель изобретения - повышение 35 надежности установки. устройства в загрязненных скважинах и после проведения цементажа скважины.

Поставленная цель достигается тем, что. в устройстве дпя герметиза- 40 ции кольцевого пространства скважины, включающем пакер, содержащий ствол с головкой, обойму, фиксирующие элементы, уплотнитель и опорное кольцо и связанную с обсадной колонной уста-45 новочную муфту с выполненными на ее внутренней поверхности проточкой под фиксирующие. элементы и опорным выступом под опорное кольцо, установочная муфта снабжена размещенной внутри, нее в месте проточки и выступа гильзой, образующей с муфтой герметичную камеру, причем гильза связана срезным элементом с установочной муфтой и имеет в верхней части кольцевой выступ для взаимсщействия при установке пакера с его опорным кольцом и опорным выступом муфты.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид: на фиг. 2 - устройство после осуществления акеровки. 60

Устройство состоит из установочной муфты 1, установленной между обсадными трубами 2 эксплуатационной колонны в процессе ее спуска в скважину, и непосредственно самого пакера 3, 65 спускаемого в скважину на насосяокомпрессорных трубах 4.

Пакер 3 содержит ствол 5 с головкой б, жестко связанные между собой.

На стволе 5 установлена обойма 7, выполненная из двух элементов - втулки 8 и корпуса 9, связанных друг с другом. Втулка 8 охватывает головку б пакера 3 и закреплена на ней посредством срезного элемента 10. В обойме

7 установлены фиксирующие элементы 13,, имекнцие возможность перемещаться в радиальном направлении, при взаимодействии с головкой 6 пакера 3. На стволе 5 пакера 3 ниже обоймы 7 установлены уплотнитель. 12 и опорное кольцо 13, связанное со стволом 5 срезным элементом 14"

Установочйая муфта 1 выполнена с внутренним опорнЫм выступом 15 и кольцевой проточкой 16. Торцы кольцевой проточки 17 выполнены в виде наклонных фасок 18. Внутренняя поверхность установочной муфты 1 перекрыта защитной гильзой 19 и связана с ней посредством срезных элементов .

20. Гильза 19 имеет кольцевой выс"..„ туп 21.

Устройство работает следующим образом.

При спуске пакера 3 в скважину и достижении им установочной муфты 1 опорное кольцо 13 садится на выступ 21 защитной гильзы 19. При нагружении весом насосно-компрессорной трубы 4 срезаются срезные элементы 20 и защитная гильза 19 перемещается относительно внутренней поверхности до упора в опорный выступ 15. Тем самым рткрывается для посадки пакера 3 коль цевая проточка 16. При дальнейшем нагружении пакера 3 весом колонны насосяо-компрессорных труб 4 до расчет- ного значения срезаются срезные элементы 14, соединякщие опорное кольцо

13 со стволом 5. Ствол 5 перемещается относительно опорного кольца 13 и передает вес колонны труб 4 через обойму 7 на уплотнитель 12, который находится в этот момент внутри установочной муфты 1 и деформируется с перекрытием кольцевого зазора.

При дальнейшем нагружении пакера 3 весом колонны насосно-компрессорных труб 4 и продолжающейся деформацией— уплотнителя 12 происходит срез срезных элементов 10, соединякицих головку б пакера 3 со втулкой 8, после чего ствол 5 перемещается еще больше вниз относительно обоймы 7 и фиксирующих элементов 11. Головка 6 пакера 3 взаимодействует своей конусной поверхностью с фиксирующими элементами 11 и переводит их в рабочее положение т.е. вводит их .внутрь кольцевой проточки 16 установочной муфты 1.

При IIOJIHOcTIIO выдвияутЫХ фиксиРукацих

1102892

ff

16

18

1б

17

5 й?

f3

13

1

ФУ

Х фиу. 1,риф g

Составитель И. Н. Кепке

Редактор К.Волощук Техред С. Мигунова . КорректорА ° взятке

Заказ 4918/20 Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж«35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 элементах 11 головка б своей торцовой поверхностью опирается на внутренний торец корпуса 9, передавая полный вес колонны насосно-компрессорных труб 4 на уплотнитель 12. В этом положении осуществляют эксплуатацию скважины.

Подъем пакера 3 из скважины осуществляется простым натяжением колонны насосно-компрессорных труб при их подъеме. При этом ствол 5 с головкой б перемещаются вверх относительно обоймы 7 и уплотнителя 12, тем самым освобождается место для возврата фиксирующих элементов 11 внутрь обоймы 7. Головка б вэаимодейству- 15 ет с внутренним торцом втулки 8 и снимает полностью нагрузку с уплотlj(. кителя 12. Затем под опорное кольцо

13 подводится муфта (не показана), соединяющая ствол 5 с колонной насосно-компрессорных труб 4, и при движении вверх пакер 3 снимается,с места установки.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить надежность герметизации межтрубного пространства скважины и увеличить долговечность работы пакерующего устройства. Экономический эффект заключается в снижении расходов на проведение дополнительных технологических операций по обработке внутренней поверхности. муфты, уменьшении эксплуатационных расходов, увеличении межремонтного

-периода работы скважины.