Разбуриваемый пакер

 

Использование: нефтедобывающая промышленность . Сущность изобретения: разбуриваемый пакер содержит полый цилиндрический корпус с резьбовой нарезкой на наружной поверхности, установленный на корпусе уплотнительный элемент с верхними и нижним антизатекателями и опорами. Над уплотнительным элементом на корпусе размещены верхние шлипсы в виде кольцевых секторов, имеющих радиальные пазы с зацепами и связанных срезными винтами с верхней опорой. Над верхними шлипсами размещен верхний толкатель с продольными пазами на наружной поверхности в которых размещены жестко связанные с ним винтами верхние концы удерживающих элементов в виде планок, имеющих на боковых поверхностях внизу зацепы. Нижние концы планок размещены в радиальных пазах. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 33!12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4785850/03 (22) 23.01.90 (46) 07.08.93. Бюл. N. 29 (71) Татарский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) А.А.Попов, А.А.Домальчук и В.fO.Флыс (56) Сафин В.А. и др. Использование уплотнителей скважинных пакеров. Серия Бурение, ВНИИОЭНГ, M.. 1976. с.29.

Авторское свидетельство СССР

N 751961, кл, Е 21 В 33/12, 1978. (54) РАЗБУРИВАЕМЫЙ ПАКЕР (57) Использование: нефтедобывающая промышленность. Сущность изобретения: разбуриваемый пакер содержит полый цилиндрический корпус с реэьбовой нарезПредлагаемый разбуриваемый пакер относится к нефтедобывающей промышленности и предназначен для герметичного разобщения одной части ствола скважины от другой. уплотнения в нем колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) и различного оборудования, Цель изобретения — увеличение срока службы и надежности работы пакера в наклонно-направленных скважинах, а также снижение затрат средств и времени при извлечении пакера из скважины.

Конструктивное выполнение предлагаемого пакера позволяет увеличить срок службы и - надежность его работы в ,наклонно-направленных скважинах. Это достигается благодаря повышению коэффициента однородности нагружения уплотнительного элемента из-за того, что. Ы 1832148 А1 кой на наружной поверхности, установленный на корпусе уплотнительный элемент с верхними и нижним антизатекателями и опорами. Над уплотнительным элементом на корпусе размещены верхние шлипсы в виде кольцевых секторов, имеющих радиальные пазы с зацепами и связанных срезными винтами с верхней опорой. Над верхними шлипсами размещен верхний толкатель с продольными пазами на наружной поверхности, в которых размещены жестко связанные с ним винтами верхние концы удерживающих элементов в виде планок, имеющих на боковых поверхностях внизу зацепы. Нижние концы планок размещены в рэдивльных пазах. 3 ил. пакер устанавливается концентрично относительно стенок обсадной колонны, так как при посадке пакера после среза винтов верхние шлипсы, имеющие зазор со стенкой обсадной колонны благодаря наличию удерживающих элементов в виде планок с зацепами на боковых поверхностях, взаимодействующих с зацепами в пазах верхних шлипсов, удерживаются от самопроизвольного опускания, а шлипсы, соприкасающиеся со стенкой обсадной колонны, выводят пакер в концентричное положение

-относительно обсадной колонны.

Кроме того, при извлечении предлагаемого пакера из скважины разбуриванием

его внешней части бурильным инструментом снижаются затраты средств и времени за счет устранения холостых оборотов инструмента путем фиксирования деталей па1832148 кера (верхний толкатель — верхние шлипсы, верхняя опора — верхний антизатекатель и нижний антизатекатель — нижняя onopa) относительно друг друга и стенки обсадной колонны.

На фиг,1 показан предлагаемый пакер в разрезе; на фиг.2 — взаимодействие резьбовой нарезки, выполненной на внутренней и наружной поверхностях верхнего фиксатора, с аналогичной нарезкой, выполненной на наружной поверхности корпуса и внутренней поверхности верхнего толкателя; на фиг.3 - взаимодействие резьбовой нарезки, выполненной на внутренней и наружной поверхностях нижнего фиксатора, с аналогичной нарезкой. выполненной на наружной поверхности корпуса и внутренней поверхности нижнего толкателя.

Пакер содержит полый цилиндрический корпус 1 (фиг.1) с. резьбовой нарезкой на наружной поверхности, на котором установлен уплотнительный элемент в виде цилиндрической манжеты 2 с верхним 3 и нижним

4 антиэатекателями. Над уплотнительным элементом на корпусе размещены верхние шлипсы 5 в виде кольцевых секторов, имеющих радиальные пазы 6 с зацепами 7 и связанных срезными винтами 8 с верхней опорой 9, на торце которой выполнены радиальные пазы 10, Над верхними шлипсами

5 размещен верхний толкатель 11 с продольными пазами 12 на наружной поверхности, в которых размещены жестко связанные с ним винтами 13 верхние концы удерживающих элементов в виде планок 14, имеющих на боковых поверхностях внизу зацепы 15. Нижние концы планок 14 размещены в радиальных пазах 6 верхних шлипсов 5. На нижнем конце корпуса 1 размещены нижние шлипсы 16 в виде кольцевых секторов, связанных срезными винтами 17 с нижней опорой 18, на торце которой выполнены радиальные пазы 19.

Под шлипсами 16 на,корпусе установлен нижний толкатель 20, жестко связанный с патрубком 21, а последний — с хвостовиком

22, между которыми размещено среэное кольцо 23, Верхний 11 и нижний 20 толкатели имеют фиксаторы 24 и 25 в виде упругого разрезного кольца с резьбовой нарезкой на внутренней и наружной поверхностях, взаимодействующей с аналогичной нарезкой. выполненной на наружной поверхности .корпуса 1 и внутренней поверхности толкателей 11 и 20 (фиг.2 и 3).

Пакер работает следующим образом.

Его с помощью срезного кольца 23 (фиг.1", присоединяют к посадочному инструменту известной конструкции и на колонне НКТ спускают в скважину. По достижении пакером места установки в колонне НКТ создают давление жидкости, которая проникает в посадочный инструмент.

При действии усилия от давления жидкости

5 в посадочном инструменте последний начинает воздействовать на верхний толкатель

11 и через срезное кольцо 23 и патрубок 21 на нижний толкатель 20, в результате чего начинают деформироваться манжета 2 с ан10 тизатекателями 3 и 4 и срезаются винты 8 и

*17, соединяющие верхние 5 и нижние 16 шлипсы с верхней 9 и нижней 18 опорами.

При этом верхние шлипсы 5, имеющие зазор со стенкой обсадной колонны, под действием собственного веса сразу же стремятся опуститься до соприкосновения с ней, но этому препятствуют планки 14, зацепы 15 которых взаимодействуют с зацепами

2 7 шлипсов 5. При последующем действии посадочного инструмента как верхние 5, так и нижние 16 шлипсы перемещаются равномерно, причем шлипсы, соприкасающиеся со стенкой обсадной колонны, перемещаясь по опорам 9 и 18, выводят пакер в концентричное положение относительно обсадной колонны, что значительно повышает коэффициент однородности нагружения уплотнительного элемента. При этом манжета 2 с

30 антиэатекателями 3 и 4, деформируясь, прижимаются к стенке обсадной колонны и заполняют радиальные пазы 10 и 19 опор 9 и

18. В результате как опора 9 с антиэатекателем 3, так и антизатекатель 4 с опорой 18

35 фиксируются относительно друг друга, а через манжету 2 и шлипсы 16 они также фиксируются относительно стенки обсадной колонны. После окончательной деформации манжеты 2 с антизатекателями 3 и 4 и эацеп40 ления шлипсов 5 и 16 со стенкой обсадной колонны срезается кольцо 23, в результате чего посадочный инструмент автоматически отсоединяется, а пакер эа счет фиксаторов

24 и 25 остается в скважине в уплотненном и заякоренном состоянии. После этого посадочный инструмент извлекают из скважины и спускают в нее в зависимости от проводимых технологических операций то или иное скважинное оборудование (плунжер на колонне НКТ для соединения ее с пакером с целью закачки в пласт жидкости под высоким давлением в нагнетательных скважинах или отсекающий клапан для соединения его с пакером с целью подземного ремонта без глушения механизированных скважин и т.n,).

В случае необходимости извлечения пакера из скважины в нее на колонне труб спускают бурильный инструмент известной конструкции. По достижении инструментом места установки пакера происходит их авто1832148 матическое соединение с помощью захвата.

Путем вращения инструмента и прямой циркуляции промывочного раствора осуществляется разбуривание внешней части па- . кера кольцевой фрезерной головкой без холостых оборотов инструмента, что достигается эа счет устранения вращения верхнего толкателя 11 относительно верхних шлипсов 5, верхней опоры 9 относительно верхнего антизатекателя 3 и нижнего анти- 10 затекателя 4 относительно нижней опоры

18 путем фиксирования их как между собой соответственно планками 14 и радиальными пазами 10 и 19 на торцах опор 9 и 18, так и относительно стенки обсадной колонны через шлипсы 5 и 16 и манжету 2. После раэбуривания внешней части остальную часть пакера (корпус 1, нижний толкатель 20 с фиксатором 25 и патрубок 21 с хвостови- 2 ком 22) с помощью захвата бурильного инструмента извлекают из скважины.

Технико-экономическая эффЕктивность от использования предлагаемого пакера со- . здается благодаря повышению надежности 25

pro работы и увеличению срока службы в наклонно-направленных скважинах за счет повышения коэффициента однородности нагружения уплотнительного элемента Gnaгодаря возможности установки пакера кон- 30 центрично относительно стенки обсадной колонны; снижению затрат средств и времени при сьеме пакера за счет устранения холостых оборотов бурильного инструмента путем фиксирования от вращения раэбуриваемых деталей пакера как между собой, так и относительно стенки обсадной колонны.

Формула изобретения

Раэбуриваемый пакер. содержаший полый цилиндрический корпус с реэьбовой нарезкой на наружной поверхности, установленные на корпусе уплотнительный элемент с верхним и нижним антизатекателями и опорами, верхние и нижние шлипсы в виде кольцевых секторов, связанных срезными винтами с опорами, верхний и нижний толкатели с фиксаторами, имеющими резьбовую нарезку под нарезку корпуса и связанный с нижним толкателем патрубок с хвостовиком, между которыми размещено срезное кольцо, отличающийся тем. что, с целью повышения надежности в работе пакера в наклонно направленных скважинах и облегчения разбуривания его, 0М снабжен планками, верхние концы которых жестко связаны с верхним толкателем, а нижние выполнены с зацепами, при этом верхние шлипсы выполнены с радиальными пазами, в которых размещены нижние концы планок, и имеют зацепы для взаимодействия с зацепами планок, а на торцах опор, обращенных к антизатекателям, выполнены радиальные пазы.

1832148 фиг. 2

Фиг. 1

Корректор М.Куль

Редактор

Заказ 2605 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по.изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель А.Попов

Техред M.Ìîðãåíòàë

21