Механический пакер (варианты)



Механический пакер (варианты)
Механический пакер (варианты)
Механический пакер (варианты)
Механический пакер (варианты)
Механический пакер (варианты)
Механический пакер (варианты)
Механический пакер (варианты)
Механический пакер (варианты)
Механический пакер (варианты)
Механический пакер (варианты)
Механический пакер (варианты)
Механический пакер (варианты)
Механический пакер (варианты)
Механический пакер (варианты)
Механический пакер (варианты)
Механический пакер (варианты)
Механический пакер (варианты)

 


Владельцы патента RU 2490423:

Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" (RU)

Изобретение относится к оборудованию для нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для разобщения интервалов ствола обсадной колонны при освоении и эксплуатации нефтяных, газовых и нагнетательных скважин, при проведении опрессовки обсадной колонны и поиска негерметичности, при обработке пластов химическими реагентами под давлением, при проведении ремонтно-изоляционных работ и других технологических операций, осуществление которых требует создания высокого перепада давления на пакер, а также для работ с колтюбинговыми технологиями. Обеспечивает надежную герметизацию подпакерного пространства при перепадах давления, направленного «снизу-вверх», «сверху-вниз» либо как «снизу-вверх», так и «сверху-вниз». Заявляемое изобретение представлено следующими вариантами механических пакеров: без раздвижных опор, с раздвижными опорами, расположенными ниже, либо выше уплотнительных элементов и с раздвижными опорами как сверху, так и снизу от уплотнительных элементов. Верхняя часть раздвижных опор первого и второго типа выполнена в виде козырька, а нижняя часть - в виде основания с пазом под пружины. На передних частях козырька и основания двух типов раздвижных опор выполнены параллельные друг другу конусные поверхности. На передних частях козырька и основания раздвижных опор первого типа выполнены дополнительные конусные поверхности. С двух боковых сторон опор первого типа имеются острые треугольные выступы, а у опор второго типа - фаски. На кодовой втулке либо на стволе пакера выполнены сквозные «Х»-образные, диаметрально противоположные друг другу фигурные пазы. Высота нижней части фигурного паза, образующей равнодлинный «хвост», значительно меньше высоты верхней части, представляющей собой длинный левый и короткий правый участки. 5 н. и 8 з.п. ф-лы, 17 ил.

 

Изобретение относится к оборудованию для нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для разобщения интервалов ствола обсадной колонны при освоении и эксплуатации нефтяных, газовых и нагнетательных скважин, при проведении опрессовки обсадной колонны и поиска негерметичности, при обработке пластов химическими реагентами под давлением, при проведении ремонтно-изоляционных работ и других технологических операций, осуществление которых требует создания высокого перепада давления на пакер, а также для работ с колтюбинговыми технологиями.

Известен пакер (свидетельство на полезную модель №40384, МПК E21B 33/12, опубл. 10.09.2004 г.), выбранный в качестве аналога механическому пакеру по варианту 1, включающий ствол с фигурным пазом на наружной поверхности с чередующимися продольным коротким и длинным участками, жестко связанную со стволом опору, расположенный под ней нажимной уплотнительный элемент и конус, установленную на стволе с возможностью осевого перемещения обойму с направляющим штифтом, который размещен в фигурном пазе, установленные в обойме по ее окружности шлипсы, самоуплотняющуюся манжету, установленную на стволе выше опоры, жестко соединенный со стволом наконечник, через который пропущен шток с радиальными отверстиями, расположенными выше наконечника, при этом шток выполнен с кольцевым уступом внизу, взаимодействующим с наконечником, и соединен с грузом, имеющим камеру в нижней части, изолированную от внутреннего пространства штока. Груз дополнительно снизу оборудован жесткосоединенной с ним втулкой, имеющей радиальные каналы, соответствующие радиальным отверстиям штока, и внизу конусную поверхность, выполненную с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью самоуплотняющейся манжеты. Наружный диаметр втулки больше наружного диаметра самоуплотняющейся манжеты в транспортном положении, причем фигурный паз выполнен замкнутым с одной стороны наружной поверхности ствола. Обойма выполнена сборной, состоящий из стакана с пружинными центраторами и направляющим штифтом и держателя, в котором размещены шлипсы, поджатые внутрь (например, эластичным кольцом) и выполненные с возможностью поворота наружу.

Недостатком известного пакера является то, что эластичное кольцо, поджимающее плашки вовнутрь, при повышенных температурах может потерять исходную форму, при этом вероятность успешного срабатывания якорного механизма существенно снижается. Недостатком также является то, что при подъеме пакера происходит заворот самоуплотняющейся манжеты и ее повреждение при контактировании со стенкой обсадной колонны. К недостаткам также относится уменьшение механической прочности штока в месте выполнения фигурного паза, что приводит к местной концентрации напряжений и ослаблению тела штока.

Известен пакер механический для скважины с одним или несколькими пластами (варианты) (патент РФ на изобретение №2290489, МПК E21B 33/12, опубл. 27.12.2006 г.), выбранный в качестве аналога механическим пакерам по вариантам 1, 2, 3, 4, включающий ствол с наружным буртом и фигурным пазом, установленные на стволе снизу вверх центратор, в виде корпуса с наружными подпружиненными элементами сопротивления и внутренним стопором, плашкодержатель и плашки, конус, манжету, регулировочную гайку и муфту. Ствол выполнен с наружным продольным глухим покрытым или непокрытым каналом для ввода или размещения и уплотнения в нем силового кабеля с наружной защитой и/или покрытием. Стопор выполнен в виде свободного осевого вращающегося шара с возможностью полного или ограниченного кольцевого перемещения в корпусе центратора и фигурном пазу ствола. Плашкодержатель, плашки и конус взаимосвязаны между собой и в сборе они установлены на стволе под манжетой. Конус выполнен с наружными пазами в виде ласточкина хвоста и в них установлены соответствующие плашки с ограниченными осевым и радиальным перемещениями относительно ствола. Плашкодержатель, в свою очередь, выполнен или с пазами в виде ласточкина хвоста и в них соответственно размещены нижние торцы плашек, или же с окнами, в которых изнутри размещены плашки, причем для исключения преждевременного срабатывания пакера и перемещения плашек относительно конуса при спуске пакера в скважину плашкодержатель или плашки и конус оснащены фиксаторами.

Недостатком известного пакера является уменьшение механической прочности ствола в месте выполнения фигурного паза, что приводит к местной концентрации напряжений и ослаблению тела ствола.

Известен пакер гидромеханический (патент РФ на изобретение №2370628, МПК E21B 33/12, опубл. 20.10.2009 г.), выбранный в качестве аналога механическим пакерам по вариантам 1, 2, 3, 4, включающий ствол, выполненный в виде двух труб, уплотнительные элементы с нажимным устройством, верхний якорь с гидравлическим приводом, нижний якорь с механическим приводом, соединенные друг с другом посредством байонетного соединения. Оно состоит из находящейся в верхней части пакера втулки с прорезями, выполненными с возможностью размещения в них и взаимодействия с их поверхностями пальцев, расположенных на втулке, находящейся в нижней части пакера. На наружной поверхности верхней втулки выполнены два фигурных, смещенных относительно друг друга на 180°, паза, верхняя часть которых сопряжена с вырезом. Развертка каждого из пазов на плоскость представляет рабочую поверхность для направления пальца в упомянутый вырез, расположенную под острым углом к плоскости поперечного сечения, сопряженную с продольным вырезом. Его нижняя рабочая поверхность выполнена под углом к плоскости поперечного сечения пакера, равным углу трения пары металлов, из которых выполнены взаимодействующие детали, причем упомянутый угол ориентирован против часовой стрелки в случае левостороннего выполнения деталей пакера.

Недостатком известного пакера гидромеханического является то, что перевод пакера из рабочего положения в транспортное достигается при равенстве угла наклона рабочей поверхности фиксатора углу трения пальца, скользящего по фигурному пазу. Достичь постоянного значения данных параметров в скважинных условиях невозможно. Также к недостаткам относится то, что ствол выполнен не цельным, а сборным, состоящим из двух частей, что уменьшает его прочностные характеристики в случае приложения нагрузок достаточно большой величины, а также увеличивает риск возникновения осложнений.

Известен механический пакер (патент РФ на изобретение №2148700, МПК E21B 33/12, опубл. 10.05.2000 г.), выбранный в качестве аналога механическим пакерам по вариантам 1, 2, 3, 4 содержащий ствол, фигурный паз с равномерно расположенными чередующимися продольными короткими и длинными участками. Со стволом жестко связана опора. Под ней расположены нажимной уплотнительный элемент и конус. Он установлен с возможностью осевого перемещения относительно ствола. Имеется обойма, расположенная с возможностью осевого перемещения. В фигурном пазу установлен направляющий штифт. В обойме установлены равномерно по окружности шлипсы. Они выполнены в виде двуплечих рычагов. Ниже конуса на стволе установлена кодовая втулка. Она установлена с возможностью радиального вращения и осевого перемещения. Фигурный паз выполнен на наружной поверхности кодовой втулки. Обойма с помощью направляющих штифтов установлена на кодовой втулке. Шлипсы в нижней части выполнены с направляющими кулачками с возможностью трения последних о стенки скважины и исключения радиального проворота обоймы со шлипсами в транспортном положении устройства.

Недостатком данного пакера является то, что конструктивно плашки выполнены таким образом, что одновременно является центратором и зубчатым шлипсом, вследствие чего при движении пакера по эксплуатационной колонне зубья шлипсов находятся в постоянном контакте со стенками обсадной трубы и происходит преждевременный износ. В результате успешная, надежная распакеровка оказывается затрудненной. Недостатком является также то, что система фигурных пазов выполнена на всей цилиндрической поверхности втулки, без его прерывания, при этом в месте прохождения паза наблюдается снижение прочности тела втулки, что вследствие концентрации местных напряжений приводит к увеличению вероятности разрыва втулки. При этом извлечение пакера будет затруднено, и возникнет необходимость проведения ловильных работ, сопровождающихся дополнительными затратами.

Известен механический пакер (патент РФ на изобретение №2232870, МПК E21B 33/12, опубл. 20.07.2004 г.), выбранный в качестве прототипа механическим пакерам по вариантам 1, 2, 3, 4 содержащий ствол, жестко связанную с ним опору (муфту). Под ней последовательно расположены уплотнительный элемент, конус, обойма и кодовая втулка. Конус и обойма имеют возможность осевого перемещения относительно ствола. В обойме равномерно по ее окружности расположены подпружиненные зубчатые шлипсы (плашки) и скользящие плашки (планки). При этом зубчатые шлипсы (плашки) поджаты пружинами к стволу, а скользящие плашки отжимаются пружинами в противоположном направлении. Дистанционная гильза одним концом жестко установлена на обойме, другим соединена при помощи по крайней мере одного штифта (фиксатора) с кодовой втулкой, имеющей на наружной поверхности фигурный паз. Кодовая втулка имеет возможность осевого и радиального перемещений относительно ствола. Штифт (фиксатор), жестко установленный в нижней части дистанционной гильзы, размещен в фигурном пазе кодовой втулки.

Недостатком является сложность конструкции фигурного паза кодовой втулки. Наличие расширяющейся части фигурного паза, находящейся ниже продольных коротких и длинных участков снижает механическую прочность тела кодовой втулки.

Известно перекрывающее устройство к пакеру (патент РФ на изобретение №2223384, МПК E21B 33/12, опубл. 10.02.2004 г.), выбранное в качестве аналога раздвижным опорам механических пакеров по вариантам 2, 3, 4, включающее установленные на штоке над и под уплотнительным элементом с конусами и основаниями раздвижные элементы (РЭ). РЭ имеют входящие в выточку основания выступы и проточку с размещенным в ней с натяжением эластичным кольцом. Количество РЭ более четырех.

Недостатком данного перекрывающего устройства является затрудненность его использования при повышенных температурах, т.к. резина эластичного кольца теряет свои первоначальные свойства, вследствие чего происходит разрушение кольца, при этом возврат раздвижных элементов, а, следовательно, и возврат конусов в исходное положение становится невозможным. К недостаткам можно отнести также то, что при применении перекрывающего устройства в условиях больших перепадов давления происходит вымывание частей эластичного кольца, что приводит к нарушению герметичности перекрывающего устройства.

Известен пакер (патент РФ на изобретение №2105864, МПК E21B 33/12, E21B 33/06, опубл. 27.02.1998 г.), раздвижные опоры которого выбраны в качестве аналога раздвижным опорам механических пакеров по вариантам 2, 3, 4, содержащий шток, уплотнительный элемент с конусами, подпружиненные упоры, переводники и жестко связанные с ними втулки с выступами. Пакер отличается тем, что имеет раздвижные опоры с хвостовиком. Эти опоры размещены на выступах втулки. Выступ втулки выполнен с внутренними пазами, а хвостовик раздвижной опоры - с боковыми пазами и боковыми выступами. Хвостовик раздвижной опоры размещен внутри паза выступа втулки и находится в зацеплении с ним боковыми выступами.

Известен пакер Нагуманова (патент РФ на изобретение №2001958, МПК E21B 33/12, опубл. 30.10.1993 г.), плашки которого выбраны в качестве аналога раздвижным опорам механических пакеров по вариантам 2, 3, 4, содержащий ствол, уплотнительный элемент с конусами, плашки, верхний и нижний переводники, на которые навернуты втулки. Между верхним и нижним переводниками и раздвижными опорами размещено упругое разрезное кольцо, обхватывающее концевую часть плашек внутри втулки с возможностью радиального перемещения.

Общим недостаткам раздвижных опор известных пакеров является наличие зазоров между раздвижными опорами (плашками) в рабочем положении. К недостаткам также относится то, что в условиях больших перепадов давления и высокой температуры, уплотнительный элемент выдавливается в зазор между раздвижными опорами (плашками), и затем, при переходе раздвижных опор (плашек) из рабочего положения в транспортное, происходит вырывание частей уплотнительного элемента, вследствие чего затрудняется возврат раздвижных опор (плашек) в исходное положение.

Известно перекрывающее устройство к пакеру (авторское свидетельство №670720, МПК E21B 33/12, опубл. 30.06.1979 г.), выбранное в качестве прототипа раздвижным опорам механических пакеров по вариантам 2, 3, 4, включающее ствол, уплотнитель, направляющий конус, толкатель, конус и установленные на конусе четыре нижних и четыре верхних плашек, которые своими выступами типа ласточкин хвост входят в направляющие пазы конуса. Нижний ряд плашек находится в зацеплении с толкателем, а верхний связан со штифтами с нижним рядом. Боковые поверхности плашек выполнены под углом к центральной оси конуса.

В данном перекрывающем устройстве используются нижние и верхние плашки, взаимосвязь между которыми осуществляется при помощи штифтов, что ведет к усложнению конструкции пакера и снижению ее надежности. Штифты являются наиболее хрупкой частью конструкции, поэтому при их разрушении движение верхних плашек вслед за нижними плашками будет невозможно, таким образом, переход плашек в транспортное положение окажется затрудненным. Кроме того, имеется возможность преждевременного срабатывания раздвижных опор (плашек) при спуске пакера в скважину, вследствие того, что раздвижные опоры (плашки) удерживаются в сложенном состоянии под действием веса колонны труб ниже пакера.

Задачей заявляемого изобретения является создание механических пакеров, дающих возможность рационального применения определенной конструкции в каждом конкретном случае в зависимости от скважинных условий, а также обеспечивающих надежную и эффективную работу во время эксплуатации в скважине.

Поставленная задача решается тем, что заявляемое изобретение представлено несколькими вариантами механических пакеров. В случае необходимости обеспечения надежной герметизации межтрубного пространства при перепадах давления, направленного «снизу-вверх» (механический пакер по варианту 2), «сверху-вниз» (механический пакер по варианту 3), либо как «снизу-вверх», так и «сверху-вниз» (механический пакер по варианту 1 - при незначительных перепадах давления, механический пакер по варианту 4 - при достаточно больших перепадах давления), применяется один из вариантов механического пакера, отличающихся тем, что:

- под уплотнительными элементами, установленными на стволе совместно с кольцами, имеется корпусная втулка, соединенная с конусом, находящимся в зацеплении «ласточкин хвост» с верхней частью плашек, при этом нижняя T-образная часть плашек установлена в радиальные пазы кронштейна, соединенного нижней частью с патроном, в котором находятся подпружиненная обойма механического якоря и разрезное кольцо, установленное в канавку нижней части конуса, ниже патрона расположены рессорные пружины, верхние концы которых находятся внутри упорной втулки, прикрепленной к корпусу винтами, а нижние концы рессорных пружин, жестко соединенные с корпусом винтами, находятся в гильзе, внутри которой установлена закрепленная на стволе двумя полукольцами обойма, причем в торец обоймы упирается кодовая втулка, связанная с гильзой при помощи фиксаторов, каждый из которых состоит из фигурного основания и оси, перпендикулярно прикрепленной к основанию, при этом оси фиксаторов установлены в сквозные отверстия гильзы, а фигурные основания фиксаторов имеют возможность перемещения по фигурным пазам кодовой втулки;

- соединительная муфта, установленная в верхней части ствола механического пакера, прикреплена к кожуху, внутри которого расположены коническое кольцо и подпружиненные в радиальном направлении, чередующиеся между собой раздвижные опоры первого и второго типов, а ниже опор, совместно с кольцами, установлены уплотнительные элементы, над которыми имеется опорное кольцо, при этом под уплотнительными элементами расположена корпусная втулка, соединенная с конусом, находящимся в зацеплении «ласточкин хвост» с верхней частью плашек, а нижняя T-образная часть плашек установлена в радиальные пазы кронштейна, соединенного нижней частью с патроном, в котором находятся подпружиненная обойма механического якоря и разрезное кольцо, установленное в канавку нижней части конуса, ниже патрона имеется втулка центратора, защищенная от проворота штифтами, нижняя часть которых вставлена в углубления корпуса центратора, а верхняя в U-образные сквозные пазы втулки центратора, при этом в соответствующие по форме сквозные пазы втулки центратора установлены планки, внутри которых, в профрезерованных пазах корпуса центратора, установлены пластинчатые пружины, сверху втулка центратора ограничена упорной втулкой, жестко прикрепленной к корпусу центратора винтами, а снизу гильзой, внутри которой установлена закрепленная на стволе двумя полукольцами обойма, причем в торец обоймы упирается кодовая втулка, связанная с гильзой при помощи фиксаторов, каждый из которых состоит из фигурного основания и оси, перпендикулярно прикрепленной к основанию, при этом оси фиксаторов установлены в сквозные отверстия гильзы, а фигурные основания фиксаторов имеют возможность перемещения по фигурным пазам кодовой втулки;

- под уплотнительными элементами, установленными на стволе совместно с кольцами, расположено опорное кольцо, ниже которого находятся подпружиненные в радиальном направлении, чередующиеся между собой раздвижные опоры двух типов, установленные в кожухе, причем также внутри кожуха имеется коническое кольцо, при этом кожух соединен через втулку-переходник с конусом, находящимся в зацеплении «ласточкин хвост» с верхней частью плашек, а нижняя T-образная часть плашек установлена в радиальные пазы кронштейна, соединенного нижней частью с патроном, в котором находятся подпружиненная обойма механического якоря и разрезное кольцо, установленное в канавку нижней части конуса, ниже патрона имеется втулка центратора, защищенная от проворота штифтами, нижняя часть которых вставлена в углубления корпуса центратора, а верхняя в U-образные сквозные пазы втулки центратора, при этом в соответствующие по форме сквозные пазы втулки центратора установлены планки, внутри которых, в профрезерованных пазах корпуса центратора, установлены пластинчатые пружины, сверху втулка центратора ограничена упорной втулкой, жестко прикрепленной к корпусу центратора винтами, а снизу гильзой, внутри которой установлена закрепленная на стволе двумя полукольцами обойма, причем в торец обоймы упирается кодовая втулка, связанная с гильзой при помощи фиксаторов, каждый из которых состоит из фигурного основания и оси, перпендикулярно прикрепленной к основанию, при этом оси фиксаторов установлены в сквозные отверстия гильзы, а фигурные основания фиксаторов имеют возможность перемещения по фигурным пазам кодовой втулки;

- в нижней части ствола механического пакера имеется гайка-ограничитель движения гильзы;

- соединительная муфта прикреплена к кожуху, внутри которого расположены коническое кольцо и подпружиненные в радиальном направлении, чередующиеся между собой раздвижные опоры первого и второго типов, а ниже опор установлено опорное кольцо;

- дополнительно оснащен якорем гидравлическим;

- сквозные «X»-образные фигурные пазы, выполненные на кодовой втулке, либо на стволе, расположены диаметрально противоположно друг другу, причем высота нижней части фигурного паза, образующей равнодлинный «хвост», значительно меньше высоты верхней части, представляющей собой длинный левый и короткий правый участки;

- верхняя часть раздвижных опор первого и второго типа выполнена в виде козырька, а нижняя часть в виде основания, причем на внутренней поверхности основания раздвижных опор первого и второго типов имеется паз под пружины, поджимающие радиально относительно ствола оба вида опор, при этом козырек и основание раздвижных опор первого и второго типов имеют переднюю и общую заднюю части, а также две боковые поверхности, идущие от передней части к задней части, на передних частях козырька и основания раздвижных опор первого и второго типов выполнены параллельные друг другу конусные поверхности, на передних частях козырька и основания раздвижных опор первого типа имеются дополнительные конусные поверхности, при этом по обеим сторонам козырька первого типа опор выполнены острые треугольные выступы, а с двух боковых сторон второго типа опор имеются фаски.

На фиг.1 представлена схема механического пакера по варианту 1 в транспортном положении, на фиг.2 показана схема механического пакера по варианту 1 в рабочем положении, на фиг.3 показана схема механического пакера по варианту 2, на фиг.4 представлена схема механического пакера по варианту 3, на фиг.5 представлена схема механического пакера по варианту 4, на фиг.6, 7, 8, 9 показана развертка фигурного паза кодовой втулки с различными положениями фигурного основания фиксатора внутри него, на фиг.10 показана опора первого типа, на фиг.11 представлена опора второго типа, на фиг.12, 14, 16 показаны этапы выдвижения раздвижных опор второго типа, на фиг.13, 15, 17 показаны этапы выдвижения раздвижных опор первого типов.

Предусмотрены следующие частные случаи исполнения механического пакера.

Вариант 1. В верхней части заявляемого механического пакера (фиг.1) имеется муфта 1 для соединения пакера с колонной насосно-компрессорных, бурильных или стеклопластиковых труб (на фиг.1 не показана). Механический пакер состоит из ствола 2, уплотнительных элементов 3, конуса 4, плашек 5, кодовой втулки 6, фиксаторов 7. На стволе 2 совместно с кольцами 8 установлены уплотнительные элементы 3. Ниже уплотнительных элементов 3 расположена корпусная втулка 9, прикрепленная к конусу 4 резьбовым соединением. На наклонной поверхности конуса 4 выполнены направляющие пазы «ласточкин хвост» 10, находящиеся в зацеплении с верхней частью плашек 5. Нижняя T-образная часть плашек 5 установлена в соответствующие радиальные пазы кронштейна 11. К низу кронштейна 11 при помощи резьбового соединения прикреплен патрон 12. В патроне 12 расположены обойма 13 механического якоря, разрезное кольцо 14, установленное в канавку нижней части конуса 4, а также пружина 15. Пакер в своей конструкции имеет рессорные пружины 16. Верхний конец рессорных пружин 16 находится внутри упорной втулки 17, крепящейся к корпусу 18 винтами 19. Нижний конец рессорных пружин 16, находится в гильзе 20 и жестко прикреплен к корпусу 18 винтами 21. Внутри гильзы 20 установлена обойма 22, закрепленная на стволе 2 двумя полукольцами 23, служащая ограничителем осевого перемещения кодовой втулки 6 относительно ствола 2. Кодовая втулка 6 при этом имеет возможность свободного вращения относительно ствола 2. На кодовой втулке 6 выполнены два сквозных «X»-образных фигурных паза 24, расположенных диаметрально противоположно друг другу. Высота нижней части фигурного паза 24 (фиг.6), образующей равнодлинный «хвост», значительно меньше высоты верхней части, представляющей собой длинный левый и короткий правый участки. Кодовая втулка 6 связана с гильзой 20 при помощи фиксаторов 7 (фиг.1). Каждый из фиксаторов 7 состоит из фигурного основания (фиг.6) и оси (фиг.1), перпендикулярно прикрепленной к основанию. При этом оси фиксаторов 7 установлены в сквозные отверстия гильзы 20, а фигурные основания имеют возможность перемещения по фигурным пазам 24 кодовой втулки 6. В нижней части ствола 2 механического пакера имеется гайка-ограничитель 25 движения гильзы.

Механический пакер по варианту 1 используется при перепадах давления, направленных как «снизу-вверх», так и «сверху-вниз», небольших значений (до ≈50 МПа), когда для обеспечения надежной герметизации межтрубного пространства достаточным условием является наличие уплотнительных элементов 3.

Вариант 2. Для соединения механического пакера (фиг.3) с колонной насосно-компрессорных, бурильных или стеклопластиковых труб (на фиг.3 не показана) на его верхнюю часть навернута соединительная муфта 26. Механический пакер состоит из ствола 2, уплотнительных элементов 3, конуса 4, плашек 5, кодовой втулки 6, фиксаторов 7. Соединительная муфта 26 прикреплена к кожуху 27 резьбовым соединением. В кожухе 27 установлены коническое кольцо 28, чередующиеся между собой верхние раздвижные опоры первого 29 и второго 30 типов. На коническом кольце 28 имеются крутая 31 и пологая 32 конические поверхности (фиг.12). Раздвижные опоры первого 29 и второго 30 типа получены в результате обработки сплошной кольцевой заготовки. Верхняя часть раздвижных опор первого 29 и второго 30 типа выполнена в виде козырька соответственно 33, 34 (фиг.10, 11). Нижняя часть раздвижных опор первого 29 и второго 30 типов выполнена в виде основания соответственно 35, 36. На внутренней поверхности основания 35, 36 раздвижных опор первого 29 и второго 30 типов имеется паз 37, 38 (фиг.10, 11) под пружины 39 (фиг.3), поджимающие радиально относительно ствола 2 оба типа опор. Козырек 33, 34 и основание 35, 36 раздвижных опор первого 29 и второго 30 типов имеют переднюю часть и общую заднюю часть, а также две боковые поверхности, идущие от передней части к задней части. На передних частях козырька 33, 34 и основания 35, 36 раздвижных опор первого 29 и второго 30 типов выполнены конусные поверхности соответственно 40, 41 и 42, 43. Конусные поверхности 40 и 42 параллельны друг другу. Конусные поверхности 41 и 43 также параллельны друг другу. На передних частях козырька 33 и основания 35 раздвижных опор первого типа 29 имеются соответственно дополнительные конусные поверхности 44, 45. По обеим сторонам козырька 33 первого типа опор 29 выполнены острые треугольные выступы 46. С двух сторон опор второго типа 30 имеются фаски 47. Кожух 27 выполнен со скосом 48 (фиг.12). Ниже кожуха 27, на стволе 2 установлено опорное кольцо 49 (фиг.3). Затем совместно с кольцами 8 установлены уплотнительные элементы 3. Далее расположена корпусная втулка 9, прикрепленная к конусу 4 резьбовым соединением. На наклонной поверхности конуса 4 выполнены направляющие пазы «ласточкин хвост» 10, находящиеся в зацеплении с верхней частью плашек 5. Нижняя Т-образная часть плашек 5 установлена в соответствующие радиальные пазы кронштейна 11. К низу кронштейна 11 крепится патрон 12. В патроне 12 расположены обойма механического якоря 13, разрезное кольцо 14, установленное в канавку нижней части конуса 4, а также пружина 15. Далее расположена втулка центратора 50, которая ограничена сверху упорной втулкой 17, а снизу гильзой 20. Упорная втулка 17 прикреплена к корпусу центратора 51 винтами 19. Гильза 20 соединена с корпусом центратора 51 резьбовым соединением. Втулка центратора 50 защищена от проворота штифтами 52. Штифты 52 одной своей частью установлены в соответствующие по форме углубления корпуса центратора 51. Другая же часть штифтов 52, имеющая меньший диаметр, вставлена в U-образные сквозные пазы втулки центратора 50. В сквозные пазы втулки центратора 50 установлены планки 53. Внутри планок 53, в профрезерованных пазах корпуса центратора 51 установлены пластинчатые пружины 54. Внутри гильзы 20 установлена обойма 22, закрепленная на стволе 2 двумя полукольцами 23, служащая ограничителем осевого перемещения кодовой втулки 6 относительно ствола 2. Кодовая втулка 6 при этом имеет возможность свободного вращения относительно ствола 2. На кодовой втулке 6 выполнены два сквозных «X»-образных фигурных паза 24, расположенных диаметрально противоположно друг другу. Высота нижней части фигурного паза 24 (фиг.6), образующей равнодлинный «хвост», значительно меньше высоты верхней части, представляющей собой длинный левый и короткий правый участки. Кодовая втулка 6 связана с гильзой 20 при помощи фиксаторов 7 (фиг.3). Каждый из фиксаторов 7 состоит из фигурного основания (фиг.6) и оси (фиг.3), перпендикулярно прикрепленной к основанию. При этом оси фиксаторов 7 установлены в сквозные отверстия гильзы 20, а фигурные основания имеют возможность перемещения по фигурным пазам 24 кодовой втулки 6. В нижней части ствола 2 механического пакера имеется гайка-ограничитель 25 движения гильзы.

Механический пакер по варианту 2 применяется при перепадах давления, направленных «снизу-вверх», достаточно больших значений (до ≈100 МПа), при этом для обеспечения надежной герметизации межтрубного пространства, помимо уплотнительных элементов 3 имеются верхние раздвижные опоры первого 29 и второго 30 типов.

Вариант 3. В верхней части заявляемого механического пакера (фиг.4) имеется муфта 1 для соединения пакера с колонной насосно-компрессорных, бурильных или стеклопластиковых труб (на фиг.4 не показана). Механический пакер состоит из ствола 2, уплотнительных элементов 3, конуса 4, плашек 5, кодовой втулки 6, фиксаторов 7. Под муфтой 1, на стволе 2, совместно с кольцами 8 установлены уплотнительные элементы 3, ниже которых находится опорное кольцо 49. Далее размещен кожух 27, внутри которого имеются коническое кольцо 28, чередующиеся между собой нижние раздвижные опоры первого 29 и второго 30 типов. На коническом кольце 28 имеются крутая 31 и пологая 32 конические поверхности (фиг.12). Раздвижные опоры первого 29 и второго 30 типа представляют собой разрезную трубу с проточкой. Верхняя часть раздвижных опор первого 29 и второго 30 типа выполнена в виде козырька соответственно 33, 34 (фиг.10, 11). Нижняя часть раздвижных опор первого 29 и второго 30 типов выполнена в виде основания соответственно 35, 36. На внутренней поверхности основания 35, 36 раздвижных опор первого 29 и второго 30 типов имеется паз 37, 38 под пружины 39, поджимающие радиально относительно ствола 2 оба вида опор. Козырек 33, 34 и основание 35, 36 раздвижных опор первого 29 и второго 30 типов имеют переднюю часть и общую заднюю часть, и две боковые поверхности, идущие от передней части к задней части. На передних частях козырька 33, 34 и основания 35, 36 раздвижных опор первого 29 и второго 30 типов выполнены конусные поверхности соответственно 40, 41 и 42, 43. Конусные поверхности 40 и 42 параллельны друг другу. Конусные поверхности 41 и 43 также параллельны друг другу. На передних частях козырька 33 и основания 35 раздвижных опор первого типа 29 имеются соответственно дополнительные конусные поверхности 44, 45. По обеим сторонам козырька 33 первого типа опор 29 выполнены острые треугольные выступы 46. С двух сторон второго типа опор 30 имеются фаски 47. Кожух 27 выполнен со скосом 48. Далее расположена втулка-переходник 55, прикрепленная резьбовым соединением сверху к кожуху, а снизу к конусу 4 (фиг.4). На наклонной поверхности конуса 4 выполнены углубления, представляющие собой направляющие пазы «ласточкин хвост» 10, находящиеся в зацеплении с верхней частью плашек 5. Нижняя T-образная часть плашек 5 установлена в соответствующие радиальные пазы кронштейна 11. К низу кронштейна 11 при помощи резьбового соединения прикреплен патрон 12. В патроне 12 расположены обойма механического якоря 13, разрезное кольцо 14, установленное в канавку нижней части конуса 4, а также пружина 15. Далее расположена втулка центратора 50, которая ограничена сверху упорной втулкой 17, а снизу гильзой 20. Упорная втулка 17 прикреплена к корпусу центратора 51 винтами 19. Гильза 20 соединена с корпусом центратора 51 резьбовым соединением. Втулка центратора 50 защищена от проворота штифтами 52. Штифты 52 одной своей частью установлены в соответствующие по форме углубления корпуса центратора 51. Другая же часть штифтов 52, имеющая меньший диаметр, вставлена в U-образные сквозные пазы втулки центратора 50. В сквозные пазы втулки центратора 50 установлены планки 53. Внутри планок 53, в профрезерованных пазах корпуса центратора 51, края которого представляют собой наклонные клиновидные поверхности, установлены пластинчатые пружины 54. Внутри гильзы 20 установлена обойма 22, закрепленная на стволе 2 двумя полукольцами 23, служащая ограничителем осевого перемещения кодовой втулки 6 относительно ствола 2. Кодовая втулка 6 при этом имеет возможность свободного вращения относительно ствола 2. На кодовой втулке 6 выполнены два сквозных «Х»-образных фигурных паза 24, расположенные диаметрально противоположно друг другу. Высота нижней части фигурного паза 24 (фиг.6), образующей равнодлинный «хвост», значительно меньше высоты верхней части, представляющей собой длинный левый и короткий правый участки. Кодовая втулка 6 связана с гильзой 20 при помощи фиксаторов 7 (фиг.4). Каждый из фиксаторов 7 состоит из фигурного основания (фиг.6) и оси (фиг.4), перпендикулярно прикрепленной к основанию. При этом оси фиксаторов 7 установлены в сквозные отверстия гильзы 20, а фигурные основания имеют возможность перемещения по фигурным пазам 24 кодовой втулки 6. В нижней части ствола 2 механического пакера имеется гайка-ограничитель 25 движения гильзы.

Механический пакер по варианту 3 применяется при перепадах давления, направленного «сверху-вниз», достаточно больших значений (до ≈100 МПа), при этом для обеспечения надежной герметизации межтрубного пространства, помимо уплотнительных элементов 3 имеются нижние раздвижные опоры первого 29 и второго 30 типов.

Вариант 4. Механический пакер выполнен как описано в варианте 3, отличие заключается в том, что выше уплотнительных элементов 3 (фиг.5) установлены опорное кольцо 49, расположенные в кожухе 27 и подпружиненные в радиальном направлении верхние раздвижные опоры первого 29 и второго 30 типов, а также коническое кольцо 28. К кожуху 27 сверху прикреплена соединительная муфта 26, как в механическом пакере по варианту 2.

Механический пакер по варианту 4 применяется при перепадах давления, направленных как «снизу-вверх», так и «сверху-вниз», достаточно больших значений (до ≈100 МПа), при этом для обеспечения надежной герметизации помимо уплотнительных элементов 3 имеются верхние и нижние раздвижные опоры первого 29 и второго 30 типов.

Механические пакеры по вариантам 2, 3, 4 могут выполняться как с рессорными пружинами 16, как показано на фиг.1, 2, так и с пластинчатыми пружинами 54, находящимися внутри планок 53, установленных в сквозные пазы втулки центратора 50, как показано на фиг.3, 4, 5.

Механический пакер работает следующим образом.

Перед спуском механического пакера в скважину необходимо произвести очистку стенок эксплуатационной колонны в интервалах установки пакера, также следует прошаблонировать эксплуатационную колонну.

Перед спуском пакера в скважину фиксаторы 7 устанавливаются в короткой части фигурных пазов 24 кодовой втулки 6 в положении I (фиг.6).

Пакер спускают в скважину на насосно-компрессорных, бурильных или стеклопластиковых трубах на требуемую глубину вместе с другим необходимым оборудованием, например якорем гидравлическим (на фиг.1, 2, 3, 4, 5 не показан), в случае, если при подаче избыточного давления вес труб оказывается недостаточным для удержания пакера от перемещения.

При спуске механического пакера, после свинчивания очередной трубы, колонну труб необходимо приподнять на определенную величину и только после этого производить спуск. В процессе спуска колонны труб, при условии соблюдения определенного расстояния осевого перемещения фиксаторов 7 внутри фигурных пазов 24 кодовой втулки 6, фиксаторы 7 будут находиться в положении I (фиг.6), а после подъема колонны со свинченной трубой на определенную высоту, фиксаторы 7 переместятся в направлении положения II, но не переходя в него. Затем при спуске труб фиксаторы 7 снова перейдут в положение I и т.д.

Вариант 1. После достижения требуемой глубины скважины приводят в действие механический якорь. Для установки пакера (фиг.1) в заданном интервале колонну труб приподнимают, соблюдая при этом условие определенного расстояния осевого перемещения фиксаторов 7 внутри фигурных пазов 24. Фиксаторы 7 переходят из положения I (фиг.6) в положение II (фиг.7). Затем колонну насосно-компрессорных труб разгружают для установки пакера. При разгрузке фиксаторы 7 переходят в длинный участок фигурных пазов 24 в положение III (фиг.8). Конус 4, сжимая пружину 15 через обойму 13 механического якоря, перемещается вниз, выдвигая плашки 5 по направляющим пазам «ласточкин хвост» 10 до зацепления со стенками эксплуатационной колонны (фиг.2). При дальнейшей разгрузке уплотнительные элементы 3 расширяются до диаметра скважины. Происходит герметизация межтрубного пространства.

Для перевода пакера в транспортное положение производят натяжение колонны труб с соблюдением условия определенного расстояния осевого перемещения фиксаторов 7. При этом фиксаторы 7 из положения III (фиг.8) перемещаются в положение IV (фиг.9), а при последующем спуске переходят в положение I (фиг.6). Конус 4 со стволом 2 перемещаются вверх (фиг.1). Пружина 15 разжимается и через обойму механического якоря 13 перемещает конус 4 вверх, что приводит к возврату плашек 5 по направляющим пазам «ласточкин хвост» 10 в транспортное положение. Уплотнительные элементы 3 принимают исходную форму. Таким образом, происходит распакеровка. При необходимости повторной установки пакера в скважине на другой глубине, операция повторяется в вышеописанной последовательности.

Вариант 2 и вариант 3. После достижения требуемой глубины скважины приводят в действие механический якорь. Для установки пакера (фиг.1) в заданном интервале колонну труб приподнимают на расстояние, соблюдая при этом условие определенного расстояния осевого перемещения фиксаторов 7 внутри фигурных пазов 24. Фиксаторы 7 переходят из положения I в положение II (фиг.6, 7). Затем колонну труб разгружают для установки пакера. При разгрузке фиксаторы 7 переходят в длинный участок фигурных пазов 24 в положение III (фиг.8). Конус 4, сжимая пружину 15 через обойму 13 механического якоря, перемещается вниз, выдвигая плашки 5 по направляющим пазам «ласточкин хвост» 10 до зацепления со стенками эксплуатационной колонны (фиг.3, 4). При дальнейшей разгрузке происходит постепенное расширение уплотнительных элементов 3 до диаметра скважины, сопровождающееся приведением в действие верхних (по варианту 2) или нижних (по варианту 3) раздвижных опор первого 29 и второго 30 типов (фиг.12, 13). Процесс выдвижения опор по мере возрастания нагрузки происходит следующим образом. Торец раздвижных опор второго типа 30 начинает прижиматься к торцевой поверхности опорного кольца 49 (фиг.14). Приводится в действие первый тип опор 29 (фиг.15). При этом конусная поверхность 42 выдвигается на определенную величину по крутой конической поверхности 31. Одновременно с этим конусная поверхность 40 перемещается по скосу 48 кожуха 27. Раздвижные опоры второго типа 30 при этом не перемещаются (фиг.14). Далее приводится в действие второй тип опор 30. При этом конусная поверхность 43 выдвигается по крутой конической поверхности 31, одновременно с этим конусная поверхность 41 выдвигается по скосу 48 кожуха 27. В это время также продолжается выдвижение первого типа опор 30 (фиг.15). При этом дополнительная конусная поверхность 44 выдвигается по скосу 48 кожуха 27, одновременно с этим дополнительная конусная поверхность 45 перемещается по пологой конической поверхности 32. Далее происходит совмещение раздвижных опор первого 29 и второго 30 типа в единой плоскости и совместное выдвижение (фиг16, 17). При полном выдвижении острые треугольные выступы 46 первого типа опор 29 накладываются на фаски 47 второго типа опор 30, при этом образуется поверхность, представляющая собой сплошной диск, исключается образование бокового сквозного зазора между опорами первого 29 и второго 30 типов, а также обеспечивается полное герметичное перекрытие пространства между стенками обсадной колонны 56 и корпусом пакера. Происходит герметизация межтрубного пространства.

Для перевода пакера в транспортное положение производят натяжение колонны труб. При этом фиксаторы 7 из положения III (фиг.8) перемещаются в положение IV (фиг.9), а при последующем спуске переходят в положение I (фиг.6). Пружина 15 разжимается и через обойму механического якоря 13 перемещает конус 4 вверх, что приводит к возврату плашек 5 по направляющим пазам «ласточкин хвост» 10 в транспортное положение (фиг.3, 4). Уплотнительные элементы 3 принимают исходную форму. Верхние (по варианту 2) или нижние (по варианту 3) раздвижные опоры первого 29 и второго 30 типов под действием пружин 39 переходят в первоначальное положение. Таким образом, происходит распакеровка. При необходимости повторной установки пакера в скважине на другой глубине, операция повторяется в вышеописанной последовательности.

Принцип работы механического пакера по варианту 4 аналогичен принципу действия механического пакера по вариантам 2, 3. Отличие заключается лишь в том, что происходит выдвижение как верхних, так и нижних раздвижных опор.

Таким образом, конструкция раздвижных опор заявляемого устройства позволяет осуществить полное герметичное перекрытие межтрубного пространства, форма и взаимное расположение фигурных пазов обеспечивает надежность срабатывания пакера при его переводе из транспортного положения в рабочее, и наоборот, а также не вызывает концентрации значительных величин напряжений в месте исполнения фигурного паза, в частности на кодовой втулке или на стволе, при этом, в зависимости от скважинных условий, существует возможность выбора определенного варианта механического пакера, позволяющего повысить и эффективность работы в каждом конкретном случае.

1. Механический пакер, содержащий муфту, ствол, уплотнительные элементы, конус, плашки, гильзу и расположенную на стволе с возможностью радиального вращения и осевого перемещения кодовую втулку с фигурным пазом, отличающийся тем, что под уплотнительными элементами, установленными на стволе совместно с кольцами, имеется корпусная втулка, соединенная с конусом, находящимся в зацеплении «ласточкин хвост» с верхней частью плашек, при этом нижняя T-образная часть плашек установлена в радиальные пазы кронштейна, соединенного нижней частью с патроном, в котором находятся подпружиненная обойма механического якоря и разрезное кольцо, установленное в канавку нижней части конуса, ниже патрона расположены рессорные пружины, верхние концы которых находятся внутри упорной втулки, прикрепленной к корпусу винтами, а нижние концы рессорных пружин, жестко соединенные с корпусом винтами, находятся в гильзе, внутри которой установлена закрепленная на стволе двумя полукольцами обойма, причем в торец обоймы упирается кодовая втулка, связанная с гильзой при помощи фиксаторов, каждый из которых состоит из фигурного основания и оси, перпендикулярно прикрепленной к основанию, при этом оси фиксаторов установлены в сквозные отверстия гильзы, а фигурные основания фиксаторов имеют возможность перемещения по фигурным пазам кодовой втулки.

2. Механический пакер по п.1, отличающийся тем, что в нижней части ствола механического пакера имеется гайка-ограничитель движения гильзы.

3. Механический пакер по п.1, отличающийся тем, что дополнительно оснащен якорем гидравлическим.

4. Механический пакер, содержащий муфту, ствол, уплотнительные элементы, конус, плашки, планки, гильзу и расположенную на стволе с возможностью радиального вращения и осевого перемещения кодовую втулку с фигурным пазом, отличающийся тем, что соединительная муфта, установленная в верхней части ствола механического пакера, прикреплена к кожуху, внутри которого расположены коническое кольцо и подпружиненные в радиальном направлении, чередующиеся между собой раздвижные опоры первого и второго типов, а ниже опор, совместно с кольцами, установлены уплотнительные элементы, над которыми имеется опорное кольцо, при этом под уплотнительными элементами расположена корпусная втулка, соединенная с конусом, находящимся в зацеплении «ласточкин хвост» с верхней частью плашек, а нижняя T-образная часть плашек установлена в радиальные пазы кронштейна, соединенного нижней частью с патроном, в котором находятся подпружиненная обойма механического якоря и разрезное кольцо, установленное в канавку нижней части конуса, ниже патрона имеется втулка центратора, защищенная от проворота штифтами, нижняя часть которых вставлена в углубления корпуса центратора, а верхняя в U-образные сквозные пазы втулки центратора, при этом в соответствующие по форме сквозные пазы втулки центратора установлены планки, внутри которых, в профрезерованных пазах корпуса центратора, установлены пластинчатые пружины, сверху втулка центратора ограничена упорной втулкой, жестко прикрепленной к корпусу центратора винтами, а снизу гильзой, внутри которой установлена закрепленная на стволе двумя полукольцами обойма, причем в торец обоймы упирается кодовая втулка, связанная с гильзой при помощи фиксаторов, каждый из которых состоит из фигурного основания и оси, перпендикулярно прикрепленной к основанию, при этом оси фиксаторов установлены в сквозные отверстия гильзы, а фигурные основания фиксаторов имеют возможность перемещения по фигурным пазам кодовой втулки.

5. Механический пакер по п.4, отличающийся тем, что в нижней части ствола механического пакера имеется гайка-ограничитель движения гильзы.

6. Механический пакер по п.4, отличающийся тем, что дополнительно оснащен якорем гидравлическим.

7. Механический пакер, содержащий муфту, ствол, уплотнительные элементы, конус, плашки, гильзу и расположенную на стволе с возможностью радиального вращения и осевого перемещения кодовую втулку с фигурным пазом, отличающийся тем, что под уплотнительными элементами, установленными на стволе совместно с кольцами, расположено опорное кольцо, ниже которого находятся подпружиненные в радиальном направлении, чередующиеся между собой раздвижные опоры двух типов, установленные в кожухе, причем также внутри кожуха имеется коническое кольцо, при этом кожух соединен через втулку-переходник с конусом, находящимся в зацеплении «ласточкин хвост» с верхней частью плашек, а нижняя T-образная часть плашек установлена в радиальные пазы кронштейна, соединенного нижней частью с патроном, в котором находятся подпружиненная обойма механического якоря и разрезное кольцо, установленное в канавку нижней части конуса, ниже патрона имеется втулка центратора, защищенная от проворота штифтами, нижняя часть которых вставлена в углубления корпуса центратора, а верхняя в U-образные сквозные пазы втулки центратора, при этом в соответствующие по форме сквозные пазы втулки центратора установлены планки, внутри которых, в профрезерованных пазах корпуса центратора, установлены пластинчатые пружины, сверху втулка центратора ограничена упорной втулкой, жестко прикрепленной к корпусу центратора винтами, а снизу гильзой, внутри которой установлена закрепленная на стволе двумя полукольцами обойма, причем в торец обоймы упирается кодовая втулка, связанная с гильзой при помощи фиксаторов, каждый из которых состоит из фигурного основания и оси, перпендикулярно прикрепленной к основанию, при этом оси фиксаторов установлены в сквозные отверстия гильзы, а фигурные основания фиксаторов имеют возможность перемещения по фигурным пазам кодовой втулки.

8. Механический пакер по п.7, отличающийся тем, что в нижней части ствола механического пакера имеется гайка-ограничитель движения гильзы.

9. Механический пакер по п.7, отличающийся тем, что дополнительно оснащен якорем гидравлическим.

10. Механический пакер по п.7, отличающийся тем, что соединительная муфта прикреплена к кожуху, внутри которого расположены коническое кольцо и подпружиненные в радиальном направлении, чередующиеся между собой раздвижные опоры первого и второго типов, а ниже опор установлено опорное кольцо.

11. Механический пакер по п.10, отличающийся тем, что дополнительно оснащен якорем гидравлическим.

12. Механический пакер, содержащий ствол, уплотнительные элементы, конус, плашки, отличающийся тем, что сквозные «X»-образные фигурные пазы, выполненные на кодовой втулке, либо на стволе, расположены диаметрально противоположно друг другу, причем высота нижней части фигурного паза, образующей равнодлинный «хвост», значительно меньше высоты верхней части, представляющей собой длинный левый и короткий правый участки.

13. Раздвижные опоры, включающие опоры двух типов, полученные в результате обработки сплошной кольцевой заготовки, отличающиеся тем, что верхняя часть раздвижных опор первого и второго типа выполнена в виде козырька, а нижняя часть в виде основания, причем на внутренней поверхности основания раздвижных опор первого и второго типов имеется паз под пружины, поджимающие радиально относительно ствола оба вида опор, при этом козырек и основание раздвижных опор первого и второго типов имеют переднюю и общую заднюю части, а также две боковые поверхности, идущие от передней части к задней части, на передних частях козырька и основания раздвижных опор первого и второго типов выполнены параллельные друг другу конусные поверхности, на передних частях козырька и основания раздвижных опор первого типа имеются дополнительные конусные поверхности, при этом по обеим сторонам козырька первого типа опор выполнены острые треугольные выступы, а с двух боковых сторон второго типа опор имеются фаски, взаимодействующие с острыми треугольными выступами первого типа опор.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оборудованию для нефтегазодобывающей промышленности и используется в устройствах, герметично разобщающих интервалы обсадной колонны (пакерах) в нефтяных, газовых, газоконденсатных и нагнетательных скважинах.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при добыче флюида (нефти, газа и др.) или закачке рабочего агента в скважину при одновременно-раздельной эксплуатации одного или нескольких пластов, а также для периодического отсекания и изолирования пласта или интервалов негерметичности для контроля за герметичностью пакеров в процессе эксплуатации скважины.

Изобретение относится к скважинному устройству для использования со скважинным инструментом, имеющим разбухающий элемент, скважинному инструменту и способу его сборки.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для перекрытия межтрубного пространства нефтяных и газовых скважин при проведении изоляционных работ.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к средствам защиты эксплуатационных колонн от высоких давлений при ремонтно-изоляционных работах в скважинах.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для герметизации межтрубного пространства преимущественно геотермальных и паронагнетательных скважин.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к устройству, используемому в качестве заглушающего элемента, для проведения испытаний скважины, трубопровода или подобного устройства

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к уплотнительным элементам пакера, и может быть использовано для оснащения пакеров

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при пакеровании интервалов горизонтальной скважины. Обеспечивает фиксацию пакерного устройства в горизонтальном стволе скважины. Пакерное устройство включает центратор, якорь, гидродомкрат, сбивной и обратный клапаны и пакер. Центратор расположен перед якорем на расстоянии не более 0,7 м. Дополнительный центратор расположен после центратора перед пакером на расстоянии от пакера не более 0,7 м. Расстояние между центраторами не более 3 м. Центраторы имеют центрирующие поверхности с внешним размером более наружного размера якоря на 9-11 мм и менее внутреннего диаметра скважины на 10-16 мм. 1 ил.

Изобретение относится устройству, используемому для испытаний на герметичность в скважине и трубопроводе. Устройство для удаления заглушки содержит трубчатый кожух, кольцевой кожух и поршень. В гнезде трубчатого кожуха установлена заглушка. Нижняя часть кольцевого кожуха под действием приложенной силы вдавливается в материал заглушки так, что материал дробится. Поршень расположен над кольцевым кожухом и воздействует с указанной силой на него при осевом перемещении гидравлическим давлением. Нижняя часть кольцевого кожуха имеет отходящий радиально внутрь фланец. В результате осевого перемещения поршня фланец перемещается радиально внутрь к заглушке. В стенке кольцевого кожуха выполнены прорези. Решение согласно изобретению позволяет избежать проблем, связанных с использованием взрывчатых веществ, представляющих угрозу безопасности, а также исключить попадание в скважину обломков корпусов для зарядов взрывчатых веществ. 4 ил.

Группа изобретений относится к нефтегазовой промышленности, а именно к устройствам, включающим набухающий эластомер и используемым в скважинах в качестве пакеров или уплотнений, а также к способу регулирования набухания эластомера в скважине. Устройство включает в себя набухающий сердечник и покрытие, заключающее в оболочку набухающий сердечник. При этом покрытие выполнено из материала, содержащего компонент, растворимый в выбранной текучей среде, и компонент, нерастворимый в выбранной текучей среде. Способ регулирования скважинного инструмента включает в себя расположение скважинного инструмента в стволе скважины и воздействие на набухающее устройство выбранной текучей средой для увеличения проницаемости покрытия для обеспечения набухания набухающего сердечника. Обеспечивает эффективное управление скоростью расширения набухающего эластомера. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к разработке и эксплуатации нефтяных пластов с зонами различной проницаемости, в том числе в боковых и горизонтальных стволах с применением технологии одновременно-раздельной эксплуатации и изоляции зон несанкционированного водопритока. Устройство обеспечивает герметичность перекрытия заколонного пространства при значительном перепаде давления, необходимое прижатие герметизирующих элементов, исключение чрезмерного накопления герметизирующего материала, повышение надежности разобщения между стенками скважины и устройством. Устройство для разобщения пластов или продуктивного пласта горизонтальной скважины на отдельные зоны включает соединенные продольно-гофрированные трубы с герметизирующими элементами, которые размещены на участках с меньшей описанной окружностью. Также устройство включает верхний и нижний цилиндрические участки. Нижний участок снабжен башмаком, а верхний - посадочным переводником. Герметизирующие элементы выполнены замкнутыми по периметру трубы. Концевые участки продольно-гофрированных труб соединены сваркой и выполнены в виде продольно-гофрированных калиброванных раструбов с описанным диаметром, большим или равным описанному диаметру герметизирующих элементов. Толщина герметизирующих элементов и расстояние между ними выполнены с возможностью их распределения без взаимного перекрытия при расширении развальцевателем после выправления внутренним давлением. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для проведения изоляционных и других работ при капитальном ремонте скважин. Изобретение предотвращает преждевременное срабатывание инструмента установочного гидравлического, обеспечивает надежную пакеровку, улучшение герметичности пакера, а также повышение надежности механизма соединения-разъединения инструмента установочного гидравлического с пакером разбуриваемым. Пакер разбуриваемый состоит из ствола с нарезкой на наружной поверхности, герметизирующего элемента, разрывных плашек и конусов. Нижний торец нижней разрывной плашки выполнен наклонным. В верхней части ствола пакера установлен верхний разделитель в виде тарельчатого клапана. Инструмент установочный гидравлический состоит из штока, соединенного с адаптером, верхнего и нижнего цилиндров. Между штоком и верхним цилиндром установлены подвижные втулки и неподвижная втулка, образующие несколько полостей. Верхний цилиндр и адаптер, нижний цилиндр и корпус тарельчатого клапана соединены при помощи срезных винтов. К нижней части адаптера присоединена корзина с радиальными переточными отверстиями и радиальными отверстиями под защелки, упирающиеся в выступ нижней части ствола. К корзине прикреплено при помощи срезных винтов седло под сбрасываемый шар. Корзина соединена с концевой втулкой через переводник. К концевой втулке на срезных винтах прикреплено ограничительное кольцо и нижний разделитель в виде пробки-центратора с пружинным кольцом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к уплотнительным элементам, используемым в устройствах для герметичного разобщения интервалов обсадной колонны скважины (пакерах). Изобретение обеспечивает повышение герметизирующих свойств пакеров, осуществление гарантированного возврата раздвижного кольца в исходное положение при извлечении пакера, надежность и долговечность работы пакеров за счет исключения затекания эластичного материала герметизирующего элемента в кольцевой зазор между корпусом пакера и стенками скважины, предотвращения разрушения резины при распакеровке. Уплотнительный узел пакера содержит герметизирующий элемент и установленное на одном из его торцов раздвижное кольцо. Раздвижное кольцо закреплено посредством штифта и образовано рядами внешних и внутренних сегментов, уложенных с взаимным перекрытием. Сегменты рядов выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга. Каждый внешний сегмент соединен с двумя внутренними сегментами. Внешний сегмент соединен с одним из внутренних сегментов подвижно посредством штифта, а с другим - жестко при помощи заклепки. На внешних сегментах выполнен паз под штифт и отверстие под заклепку, а на внутренних сегментах - отверстие под штифт и под заклепку. Штифт выполнен в виде стержня с верхней и нижней шляпками, расположенными по обоим концам стержня. Верхняя шляпка имеет возможность движения по пазу внешнего сегмента. Нижняя шляпка, совместно с частью стержня внедрена в герметизирующий элемент. 5 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для разобщения пластов в скважине при раздельной закачке в них различных реагентов. Изобретение повышает долговечность и надежность работы устройства и имеет расширенные технологические возможности работы. Устройство для обработки пластов в скважине содержит пакер. Пакер включает в себя проходной в осевом направлении корпус с фигурным пазом на наружной поверхности, обойму со штифтом и шлипсами и эластичную манжету. Штифт установлен в фигурный паз и имеет возможность перемещения в нем. Также устройство содержит разобщитель. Разобщитель состоит из ствола с верхней и нижней резьбой и золотника. Золотник расположен внутри ствола и соединен с ним срезными элементами. Также он снабжен центральным осевым отверстием, конусной расточкой, в которой установлено стопорное кольцо, посадочным седлом для шара, сбрасываемого вовнутрь устройства перед обработкой второго пласта, и нижним кольцом. Нижнее кольцо навернуто на нижнюю резьбу разобщителя и выполнено в виде крышки. Снизу крышка снабжена наружной резьбой для соединения с корпусом проходного пакера, а по центру - жесткозакрепленным на ней стержнем. Также она имеет осевые отверстия по окружности, пропускная способность которых больше пропускной способности центрального отверстия золотника. Стержень направлен в сторону золотника и имеет возможность герметичного взаимодействия с его осевым центральным отверстием после посадки шара на седло золотника и осевого перемещения золотника относительно ствола разобщителя. Стопорное кольцо взаимодействует с кольцевой проточкой, которая расположена в нижней части ствола разобщителя и выполнена в виде кольцевых насечек, направленных противоположно стопорному кольцу. Фигурный паз на наружной поверхности проходного корпуса пакера выполнен в виде поперечной и продольной проточек, расположенных перпендикулярно друг к другу и соединенных между собой в нижней части продольной проточки. 4 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для освоения и эксплуатации нефтяных, газовых и нагнетательных скважин, проведения ремонтно-изоляционных работ и других технологических операций, а также селективной обработки пласта под давлением, поинтервальной опрессовки эксплуатационной колонны и поиска негерметичности с использованием двух пакеров. Изобретение позволяет повысить эффективность проводимых в скважине работ, связанных с селективной обработкой пласта, поинтервальной опрессовкой эксплуатационной колонны, поиском негерметичности с использованием двух пакеров, обеспечить возможность передачи крутящего момента на колонну труб или оборудование, установленные под пакером, гарантировать надежное удерживание пакера от перемещения вниз при создании высоких перепадов давления, обеспечить герметичное перекрытие проходного канала пакера. Пакерно-якорное оборудование для селективной обработки пласта содержит шток, уплотнительный элемент, корпус, переводник и клапан. На штоке пакера установлены составной уплотнительный элемент, верхний и нижний конуса, сверху и снизу от которых размещены верхний и нижний кожухи. В пазах кожухов установлены, соответственно, верхние и нижние опоры. Верхний кожух соединен с корпусом, а нижний кожух - с переводником. В пазу корпуса имеется шпонка. К нижнему переводнику присоединен гидравлический якорь. К нижней части гидравлического якоря прикреплен корпус клапана, внутри которого установлены защитные кольца с уплотнительной манжетой, поджатой снизу гайкой и контргайкой. К нижней части клапана прикреплен механический якорь. Внутри пакерно-якорного оборудования имеется устройство герметизации клапана, зафиксированное в верхнем переводнике пакера через упор. Устройство герметизации клапана состоит из стержня, штанги, на которую установлен фиксатор, и контргайки, накрученной на верхнюю часть устройства. 1 ил.
Наверх