Пакерующее устройство

 

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, отличающееся тем, что, с целью повышения 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 связанной шлицевым соединением со стволом гайки с наружной резьбой для взаимодействия с резьбовой муфтой обсадных труб при вращении ствола. (Л ОС Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зш Е 21 В ЗЗ/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ //

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ловку с уплотнительным элементом, опорную втулку, размещенный под уплотнительным элементом фиксатор уплотнительного элемента в сжатом положении и ограничитель фиксатора со срезным элементом, отличаюи ееся 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. и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3463331 22-03 (22) 05.07.82 (46) 15.10.84. Бюл. № 38 (72) А. А. Антонюк, В. Н Коршунов, В. А. Машков и В. М. Щапии (71) Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти (53) 622.245.4 (088.8)

{56) 1. Авторское свидетельство СССР № 768937, кл. Е 21 В 33/12, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 981594, кл. Е 21 В 34/14, 1980. (54) (57) ПАКЕРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, включающее установленные на стволе ro„„Я0„„1 И 8760 А

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к сква н кинным пакерующим устройствам для ра- н зобщения ствола скважины, используемым п при эксплуатации преимущественно паронагнетательных скважин, Известно пакерующее устройство, со- в стоящее из установочной муфты, входящей н в общую компоновку обсадной колонны, и т самого пакера, содержащего ствол с го- g ловкой, жестко связанные друг с другом, опорное кольцо, обойму н уплотнительный с элемент между ними. Обойма расположена р над головкой и содержит подпружиненные н кулачки, выходящие через окна в обойме о за ее пределы, для фиксации пакера в уста- !5 с новочиой муфте !!1. P

Однако при превышении действующего м на пакер давления снизу над усилием от л веса колонны насосно- компрессорных труб, которым сжат уцлотнитель, последний имеет с возможность перемещаться внутри устано- >о П вочной муфты, что приводит к снятию в нем п внутренних напряжений и преждевремен- с ному его износу.

Известно также пакерующее устройство, к включающее установленные на стволе го- 5 Н ловку с уплотнительным манжетом, опор- и ную втулку, размещенный под уплотнитель- н ным элементом фиксатор унлотнительного о элемента в сжатом положении и ограничитель фиксатора со срезным элементом. Узел к посадки пакера-отсекателя выполнен в виде 30 н конусной муфты, входящей в состав обсад- н ной колонны 121. ч

50

Однако при проведении процесса распакеровки, в момент снятия. нагрузки от веса колонны насосно-компрессорных труб на стволе пакера, происходит снижение внутренних напряжений в уплотнительных манжетах, ввиду необходимости ограниченного перемещения фиксатора до зацепления его с внутренней насечкой корпуса, которое происходит за счет накопленной энергии уплотнительных манжет. В реальных условиях паронагнетательной скважины уплотнитель .ные манжеты выполнены из термостойких . материалов, обладающих малым коэффициентом упругости, что требует ограниченного перемещения фиксатора, а это вызывает необходимость выполнять внутреннюю . васечку корпуса с очень малым шагом. Кроме того, существуют условия, когда на пакер действует малый вес колонны насоснокомпрессорных труб ири одновременно существующем сухом межтрубном пространстве с высоким подпакериым давлением, что может привести к съему иаксра с места установки н прорыву теплоносителя в межтрубное пространство, поскольку усилия трения уилотнительных манжет на обсадной колонне, удерживающего иакер, явно недостаточно.

Целью изобретения является повышение адежности работы устройства при устаовке его в резьбовой муфте обсадных труб аронагнетательной скважины при повышенном подНакерном давлении.

Поставленная цель достигается тем, что пакерующем устройстве, включающем устаовленные на стволе головку с уплотниельным элементом, опорную втулку, разещенный под уплотннтельным элементом фиксатор уплотнительного элемента, в жатом положении и ограничитель фнксатоа со срезным элементом, фиксатор выполен в виде подпружиненной относительно иорной втулки и связа иной шлицевым оедииением. со стволом гайки с наружной езьбой для взаимодействия с резьбовой уфтой обсадных труб при вращении ствоа.

На чертеже показано пакерующее устройтво, разрез. акерующее устройство состоит из самого акера и резьбовой муфты, входящей в остав обсадной колонны.

Пакер содержит ствол 1, связанный с олонной насосно-компрессорных труб 2. а стволе 1 установлена головка 3, связавая с ним посредством шионочного соедщения 4. Ход головки 3 ио стволу I пакера граничен сверху стоиорной гайкой 5.

В теле головки 3 выполнена цилиндричесая проточка, на которой установлен уплотительный элемент 6 с кольцевон радиус; ой проточкой 7 на внутренней цилиндриеской поверхности, поджатый снизу опорной втулкой 8. Кольцевой зазор между внутренней поверхностью головки 3 и стволом

35 пакера перекрыт уилотнителем 9.

Фиксатор уплотнительного элемента в сжатом положении выполнен в виде гайки !

О, связанной шлицевым соединением 11 со стволом I. Ha наружной поверхности гайки имеется резьба. Ход гайки 10 ио шлицам ! I Ствола 1 ограничен снизу установленным на стволе I ограничителем 12 фиксатора со срезным та рированным элементом 13.

Между гайкой 11 и опорной втулкой 8 на стволе 1 иакера ус-.ановлена свободно опорная шайба 14, поджимаемая к гайке 10 пружиной 15 на которую передается вес головки 3 в сборе с уилотнителем 6 и гайкой !О. В транспортном положении гайка

1О находится на шлицах ствола 1 в крайнем нижнем положении, а опорная шайба пружиной 15 поднимается к их торцовой поверхности.

Спуск и установка иакера в резьбовой муфтс 16 обсадной колонны происходит следующим образом.

Пикер иа колонне иасосно-компрессорных труб 2 доводится до резьбовой муфты и уилотнитсиьным элементом 6 садится на опорный выступ 17, а гайка 10 опирается

1118760 на верхний виток внутренней резьбы муфты

16, сжимает пружину 15 и перемещается 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 поджимаfoT через головку 3 уплотнительный элемент

6 к опорному выступу 17.

Правым вра щением колонны насоснокомпрессорных труб 2 закручивают гайку

lO в соединительную внутреннюю резьбу резьбовой муфты до упора ею в ограничитель !2. Тем самым создают необходимую осевую нагрузку на уплотнительный элемент 6.

Уплотнительный элемент 6, содержащий иа внутренней поверхности кольцевую проточку, при определенном осевом усилии дефо;рмируется по периметру с увеличением наружного диаметра и обеспечением герметичного контакта с внутренней посадочной по- >0 верхностыо резьбовой муфты. При этом существует кольцевой зазор, образованный уплотнительным элементом 6 и наружной поверхностью головки 3, что обеспечивает подачу давления в кольцевую проточку и дополнительный поджим уплотнительного элемента 6 к внутренней посадочной поверк

4 ности резьбовой муфты, при работе скважины в режиме нагнетания теплоносителя, При определенном осевом усилии напряжения в материале уплотнителя 6 в месте выполнения кольцевой радиусной проточки

7 превосходят допустимое напряжение предела текучести для данного материала, что приводит к пластической деформации уплотнителя 6 и перекрытию кольцевого зазора между ним и внутренней посадочной поверхностью муфты 16 с образованием герметичного соединения.

Подъем пакера из скважины осуществляется натяжением колонны насосно-компрессорных труб 2, связанных со стволом

1 пакера.

При этом происходит срез срезного элемента 13 ограничителя 12. Гайка IO вместе с ограничителем 12 снимаются со ствола

I пакера и подаются на забой скважины.

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

Использование изобретения позволяет повысить надежность герметизации межтрубного пространства скважины и увеличить долговечность работы пакера в условиях паронагнетания при длительном паротепловом воздействии на пласт.

Составите. 4. Кепке

Редактор М. Дылын Техред И. Вер с Корректор О. Луговая

Заказ 7393/23 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оз крытнй

ll3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., n. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4