Пакер устьевой

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и геологоразведочной отраслям промышленности и предназначено для проверки герметичности приустьевой части обсадной колонны совместно с противовыбросовым оборудованием при бурении нефтяных и газовых скважин. В пакере устьевом, состоящем из корпуса, узла уплотнения и хвостовика, узел уплотнения выполнен из двух радиальных манжет с воротничками и пологими наружными фасками для ввода пакера в устье скважины. Манжеты разделены шайбой со скосами, геометрически соответствующими поверхности воротничков манжет. Шайба имеет каналы подачи жидкости из верхней манжеты в нижнюю. Для ограничения степени сжатия манжет упорами-стабилизаторами служит распорная втулка. Верхний упор-стабилизатор имеет каналы подачи жидкости из затрубного пространства в полость верхней манжеты. Хвостовик снабжен кольцевым рядом радиальных сквозных отверстий с резьбой для установки стопорных винтов, фиксирующих хвостовик, в кольцевой проточке корпуса. Пакер спускают на бурильных трубах. Создают давление в затрубном пространстве. Пакер герметизирует зону опрессовки. После прекращения подачи опрессовочной жидкости манжеты принимают первоначальную форму. Повышается надежность работы пакера при опрессовке приустьевой части колонны обсадных труб совместно с установленным на ней противовыбросовым оборудованием. 1 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и геологоразведочной отраслям промышленности и предназначено для проверки герметичности приустьевой части обсадной колонны совместно с противовыбросовым оборудованием при бурении нефтяных и газовых скважин.

Известна конструкция устьевого пакера (1), состоящая из корпуса, манжеты, упора, стабилизатора, двух гаек и шайбы. Пакер спускают в скважину на колонне бурильных труб до требуемой глубины и, закачивая жидкость, создают давление в затрубном пространстве.

Однако известная конструкция обладает низкой надежностью своей работы при больших давлениях опрессовки из-за затекания нижней части манжеты в кольцевой зазор между пакером и обсадной трубой.

Целью изобретения является повышение надежности работы пакера при опрессовке приустьевой части колонны совместно с установленным на ней противовыбросовым оборудованием.

Поставленная цель достигается тем, что в пакере устьевом, состоящем из корпуса, узла уплотнения и хвостовика, узел уплотнения выполнен из двух радиальных манжет с воротничками и пологими наружными фасками для ввода пакера в устье скважины, разделенных шайбой со скосами, геометрически соответствующими поверхности воротничков манжет, и снабженной каналами подачи жидкости из верхней манжеты в нижнюю, а также распорной втулки для ограничения степени сжатия манжет упорами-стабилизаторами, верхний из которых снабжен каналами подачи жидкости из затрубного пространства в полость верхней манжеты, при этом хвостовик снабжен кольцевым рядом радиальных сквозных отверстий с резьбой для установки стопорных винтов, фиксирующих хвостовик в кольцевой проточке корпуса.

На чертеже изображен пакер, состоящий из корпуса 1, узла уплотнения 2 и хвостовика 3.

Узел уплотнения 2 состоит из двух радиальных манжет 4, 5 с воротничками и пологими наружными фасками для ввода пакера в устье скважин, разделенных шайбой 6 со скосами, геометрически соответствующими поверхности воротничков манжет, установленных на корпусе 1 концентрично оси пакера, и снабженной каналами подачи жидкости из верхней манжеты 4 в нижнюю 5, а также распорной втулки 7, предназначенной для ограничения степени сжатия манжет, а также двух упоров-стабилизаторов 8, 9. Шайба 6 и верхний упор-стабилизатор 8 снабжены каналами для доступа рабочей жидкости в полости, образующиеся между манжетами и распорной втулкой.

Корпус 1 выполнен в виде полого цилиндра с головкой и снабжен внутренней резьбой для присоединения к ниппельной части бурильной трубы и наружной резьбой для присоединения хвостовика 3. Корпус также имеет кольцевую проточку 10 для фиксации хвостовика 3 стопорными винтами 11 с целью предотвращения его отворота.

Хвостовик 3 выполнен также в виде полого цилиндра, снабженного в верхней части внутренней резьбой для присоединения к корпусу пакера, а в нижней части - наружной резьбой для присоединения к бурильным трубам. Хвостовик 3 снабжен кольцевым рядом радиально расположенных сквозных отверстий 12 с резьбой для установки стопорных винтов 11.

Операция опрессовки осуществляется следующим образом.

Пакер в собранном виде спускают в скважину на колонне бурильных труб на требуемую глубину. Затем, закачивая опрессовочную жидкость, создают давление в затрубном пространстве. Жидкость, попадая через каналы в верхнем упоре-стабилизаторе 8 и разделительной шайбе 6, заполняет полости манжет, заставляя их деформироваться и "надуваться".

Манжеты перекрывают полость обсадной трубы, герметизируя зону опрессовки. При этом степень герметизации прямо пропорциональна давлению нагнетания опрессовочной жидкости в затрубное пространство. Технология опрессовки - штатная, согласно утвержденной инструкции.

Для извлечения пакера прекращают подачу опрессовочной жидкости и сбрасывают давление. При этом манжеты принимают первоначальную форму. Пакер извлекается из скважины.

Преимуществом пакера предлагаемой конструкции является более высокая надежность его работы при высоких давлениях, т.к. осевое усилие в результате давления опрессовочной жидкости воздействует только на верхнюю манжету, в то время как нижняя манжета в результате воздействия только радиального усилия прижимается к стенкам обсадной трубы, препятствуя тем самым затеканию верхней манжеты в кольцевой зазор между пакером и обсадной трубой.

Источник информации 1. Радковский В.Р. и др. Оборудование и инструмент для предупреждения и ликвидации фонтанов. Справочник. Москва, Недра, 1996, с. 136 - 137.

Формула изобретения

Пакер устьевой, состоящий из корпуса, узла уплотнения и хвостовика, отличающийся тем, что узел уплотнения выполнен из двух радиальных манжет с воротничками и пологими наружными фасками для ввода пакера в устье скважины, разделенных шайбой со скосами, геометрически соответствующими поверхности воротничков манжет, и снабженной каналами подачи жидкости из верхней манжеты в нижнюю, а также распорной втулки для ограничения степени сжатия манжет упорами-стабилизаторами, верхний из которых снабжен каналами подачи жидкости из затрубного пространства в полость верхней манжеты, при этом хвостовик снабжен кольцевым рядом радиальных сквозных отверстий с резьбой для установки стопорных винтов, фиксирующих хвостовик в кольцевой проточке корпуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1