Пакер инерционный механический с кабельным вводом (варианты)



Пакер инерционный механический с кабельным вводом (варианты)
Пакер инерционный механический с кабельным вводом (варианты)

 


Владельцы патента RU 2539451:

Николаев Олег Сергеевич (RU)

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтедобывающей промышленности, и может быть использовано для разобщения полостей скважин пакерами с радиальным расширением под действием осевого давления при эксплуатации скважин с применением электропогружных насосов. С целью повышения надежности эксплуатации скважины, пакер инерционный механический с кабельным вводом, по первому варианту, включает смонтированные на трубе кольцевое уплотнение с тарельчатыми упорами, механический якорь и телескопический замок. Якорь содержит подпружиненные фрикционные плашки, разжимные рифленые кулачки с возвратными пружинами, взаимодействующие с конусом, установленным с возможностью осевого перемещения. Между конусом и кольцевым уплотнением введена подвижная втулка, соединенная с конусом, на противоположном торце втулки выполнен тарельчатый упор и буртик, упирающийся в полукольцевые сухарики, установленные в кольцевом пазу, выполненном на трубе, обеспечивающий свободное размещение кольцевого уплотнения между тарельчатыми упорами до посадки пакера в скважину и возможность перемещения в направлении конуса на расстояние, по меньшей мере, равное величине сжатия кольцевого уплотнения с радиальным расширением до герметичного разобщения полости скважины. Нажимной упор соединен с фланцем, блокирующие вторые полукольцевые сухарики установлены в кольцевом пазу с противоположной стороны кольцевого уплотнения. Телескопический замок включает выполненный на поверхности трубы многоходовой замкнутый лабиринтовый паз, взаимодействующий с плавающим пальцем с возможностью продольных и круговых перемещений. Плавающий палец закреплен в ползуне, подвижно установленном в Т-образном круговом пазу, выполненном в кольце, присоединенном к торцу обоймы посредством штифтов и накидной гайки. На поверхности трубы выполнены продольный глухой канал, в котором размещен силовой кабель, причем с герметикой под кольцевым уплотнением, и продольный глухой паз, в котором расположены стопорные пальцы, закрепленные в обойме и в конусе для предотвращения возможных поворотов обоймы с кольцом и/или конуса, вызывающих повреждение силового кабеля. Отличие второго варианта пакера от первого состоит в том, что стопорный палец, расположенный в продольном глухом пазу, предотвращающий поворот обоймы на трубе и исключающий тем самым повреждение силового кабеля под обоймой, закреплен в кольце, присоединенном к торцу обоймы посредством штифтов и накидной гайки. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтедобывающей промышленности, и может быть использовано для разобщения полостей скважин пакерами с радиальным расширением под действием осевого давления при эксплуатации скважин с применением электропогружных насосов.

Известен двуствольный пакер с кабельным вводом, состоящий из двух пакерных стволов, пакерного узла с гидравлическим или механическим приводом и герметизатором кабельного ввода и линиями закачки химреагентов. Стволы, пакерный и внутренний, вставлены один в другой и крепятся между собой с ориентированием по кабельному вводу, входящему в кольцевое пространство стволов через боковое окно пакера. Герметизатор кабельного ввода с линиями закачки химреагентов, состоящий из уплотнительного элемента с опорными шайбами по торцам, размещен в кольцевом пространстве между стволами под прессовой втулкой. Герметизатор выполнен шарнирно разъемным, а уплотнительный элемент герметизатора разделен перегородкой с гидроканалами, сообщающимися с каналом контрольной опрессовки (Патент RU №2380518 С1. Двуствольный пакер с кабельным вводом. - МПК: Е21В 33/12. - 27.01.2010). Недостатком известного технического решения является сложность конструкции устройства, снижающей эффективность эксплуатации скважины.

Известен механический двуствольный пакер с кабельным вводом, содержащий пакерный и внутренний стволы, вставленные один в другой и крепящиеся между собой с ориентированием по кабельному вводу, пакерный узел, механический привод, герметизатор кабельного ввода с линиями отвода газа или закачки химреагентов. Привод пакера является механическим нажимного действия. Внутренний ствол пакера выполнен составным из верхней, средней и нижней частей. Нижний конец средней части внутреннего ствола пакера имеет выступ для взаимодействия с цилиндром привода. В сквозных отверстиях нижнего конца средней части и верхнего конца нижней части внутреннего ствола пакера установлены срезные элементы (Патент RU №2468185 С1. Механический двухствольный пакер с кабельным вводом. - МПК: Е21В 33/128. - 27.11.2012). Недостатком известного технического решения является сложность конструкции устройства, снижающей эффективность эксплуатации скважины.

Известен пакер с кабельным вводом, включающий вал, переводники, соединенные с валом, механический якорь с подпружиненными сухарями и управляющими пальцами, размещенными в фигурных пазах, упоры и уплотнительный элемент, установленный между упорами. Пакер содержит два кронштейна, размещенных на концах вала, сопряженных с переводниками и имеющих продольные отверстия и боковые отверстия с уплотнителями, трубу, закрепленную в кронштейнах и установленную эксцентрично относительно вала, расположенного внутри последней, на которой размещен механический якорь, упоры, уплотнительный элемент и выполнены фигурные пазы для управляющих пальцев, и кабельный канал, размещенный между валом и трубой, кабельные вводы которого расположены в продольных отверстиях кронштейнов, снабженных боковыми отверстиями с уплотнителями, при этом эксцентричность вала и трубы определяет поперечное сечение кабельного канала (Патент RU №77634 U1. Пакер с кабельным вводом. - МПК: Е21В 33/12. - 27.10.2008). Недостатком известного технического решения является сложность конструкции устройства, снижающей эффективность эксплуатации скважины.

Известен пакер механический, 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 пазе 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. Для исключения преждевременного срабатывания пакера и перемещения плашек относительно конуса при спуске пакера в скважину плашкодержатель или плашки и конус оснащены фиксаторами (Патент RU №2290489. С2. Пакер механический для скважины с одним или несколькими пластами (варианты). - МПК: Е21В 33/12. - 27.12.2006). Недостатком известного технического решения является сложность конструкции устройства, снижающей эффективность эксплуатации скважины.

Известен пакер опорно-механический, включающий ствол, состоящий из двух телескопических взаимосвязанных верхней и нижней частей с возможностью их осевого перемещения между собой, и оснащенный уплотнительными кольцами и манжетами, переходником, регулировочной гайкой и фиксатором. Ствол дополнительно оснащен фиксированным на нем механическим заякоривающим или центрующим устройством, состоящим из взаимосвязанных между собой конуса, плоских плашек и плашкодержателя, установленным ниже или выше уплотнительных манжет, и/или пакер выполнен с кабельным вводом в виде герметизирующей продольной глухой прорези на его стволе внутри уплотнительных манжет (Патент RU №2365739. С2. Пакер опорно-механический Шарифова (варианты). - МПК: Е21В 33/12. - 27.08.2009). Недостатком известного технического решения является сложность конструкции устройства, снижающей эффективность эксплуатации скважины.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является пакер механический для скважины с одним или несколькими пластами, включающий ствол с выполненным на его поверхности фигурным пазом и установленные на нем снизу вверх подвижный центратор с внутренним стопором, механический якорь, состоящий из плашкодержателя, плашек и конуса, манжеты и регулировочную гайку. Стопор в подвижном центраторе выполнен в виде свободного шара, ограниченного либо расположенными над и/или под ним подпружиненными элементами, либо действием магнитного поля. Шар имеет возможность осевого вращения и кольцевого перемещения по фигурному пазу, состоящему из замкнутой или незамкнутой и прямолинейной, соединенных между собой глухих лабиринтных прорезей. На поверхности ствола выполнен продольный глухой канал, в котором размещен и уплотнен под манжетами силовой кабель. Плашки снизу взаимосвязаны с плашкодержателем, а сверху - с конусом. На поверхности ствола имеется фиксирующая канавка для плашкодержателя, на теле которого выполнены два, продольный и радиальный, сквозных канала, соединенных между собой. В радиальном канале размещен фиксатор в виде шара, а в продольном канале установлен подпружиненный стержень переменного диаметра с возможностью перемещения и освобождения шара из фиксирующей канавки ствола при упоре плашкодержателя в подвижный центратор для срабатывания пакера (Патент RU №2295625. С2. Пакер механический для скважины с одним или несколькими пластами. - МПК: Е21В 33/128. - 20.03.2007). Данное изобретение принято за прототип.

Недостатком известной установки является низкая эффективность эксплуатации скважины из-за сложности конструкции пакера.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является упрощение конструкции пакера и повышение эффективности эксплуатации скважин.

Техническим результатом является упрощение конструкции пакера и повышение эффективности эксплуатации скважин.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном пакере инерционном механическом с кабельным вводом, содержащем смонтированные на трубе кольцевое уплотнение для разобщения полости скважины, включающее сжимающие тарельчатые упоры, телескопический замок и механический якорь, последний содержит подпружиненные фрикционные плашки, размещенные в пазах обоймы, разжимные рифленые кулачки с возвратными пружинами, выполненные с внутренней конической поверхностью, взаимодействующей с конусом, установленным на трубе с возможностью осевого перемещения, а телескопический замок включает выполненный на поверхности трубы многоходовой замкнутый лабиринтовый паз, взаимодействующий с плавающим пальцем с возможностью продольных и круговых перемещений в пределах лабиринтного паза, на поверхности трубы также выполнены продольный глухой канал, в котором размещен силовой кабель, последний под кольцевым уплотнением помещен с герметикой, и продольный глухой паз, в котором расположены стопорные пальцы, установленные в обойме и в конусе, для предотвращения возможных поворотов, вызывающих повреждение силового кабеля, согласно предложенному техническому решению, плавающий палец закреплен в ползуне, последний подвижно установлен в Т-образном круговом пазу, выполненном в кольце, присоединенном к торцу обоймы посредством штифтов и накидной гайки, с возможностью кругового скольжения ползуна по внутренней поверхности накидной гайки, а разжимные кулачки установлены со стороны торца обоймы, возвратные пружины которых прижимают кулачки к трубе относительно втулки, установленной на обойме с охватом оснований кулачков, при этом между конусом и кольцевым уплотнением введена подвижная втулка, последняя соединена с конусом, а на противоположном торце втулки выполнен тарельчатый упор, со стороны которого во втулке выполнен буртик, упирающийся в полукольцевые сухарики, установленные в кольцевом пазу, выполненном на трубе, и охватывающие торцами силовой кабель, обеспечивая свободное размещение на трубе кольцевого уплотнения между тарельчатыми упорами до посадки пакера в скважину и возможность перемещения во втулке полукольцевых сухариков в направлении конуса на расстояние, по меньшей мере, равное длине смещения втулки на величину сжатия кольцевого уплотнения с радиальным расширением до герметичного разобщения полости скважины, для чего нажимной упор соединен с фланцем, блокирующие вторые полукольцевые сухарики установлены в кольцевом пазу, выполненном на трубе с противоположной стороны кольцевого уплотнения, и охватывающие торцами силовой кабель, при этом в конусе, обойме и кольце выполнены продольные пазы с возможностью свободного перемещения через них выступающей из продольного глухого канала части силового кабеля.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном пакере инерционном механическом с кабельным вводом, содержащем смонтированные на трубе кольцевое уплотнение для разобщения полости скважины, включающее сжимающие тарельчатые упоры, телескопический замок и механический якорь, последний содержит подпружиненные фрикционные плашки, размещенные в пазах обоймы, разжимные рифленые кулачки с возвратными пружинами, выполненные с внутренней конической поверхностью, взаимодействующей с конусом, установленным на трубе с возможностью осевого перемещения, а телескопический замок включает выполненный на поверхности трубы многоходовой замкнутый лабиринтовый паз, взаимодействующий с плавающим пальцем с возможностью продольных и круговых перемещений в пределах лабиринтного паза, на поверхности трубы выполнены продольный глухой канал, в котором размещен силовой кабель, последний под кольцевым уплотнением помещен с герметикой, и продольный глухой паз, в котором расположены стопорные пальцы для предотвращения возможных поворотов, вызывающих повреждение силового кабеля, один из которых закреплен в конусе, согласно предложенному техническому решению, плавающий палец закреплен в ползуне, последний подвижно установлен в Т-образном круговом пазу, выполненном в кольце, присоединенном к торцу обоймы посредством штифтов и накидной гайки, с возможностью кругового скольжения по внутренней поверхности накидной гайки, а стопорный палец для исключения вращения обоймы на трубе установлен в вышеупомянутом кольце, при этом разжимные кулачки установлены со стороны торца обоймы, возвратные пружины которых прижимают кулачки к трубе относительно втулки, установленной на обойме с охватом оснований кулачков, а между конусом и кольцевым уплотнением введена подвижная втулка, последняя соединена с конусом, а на противоположном торце втулки выполнен тарельчатый упор, со стороны которого во втулке выполнен буртик, упирающийся в полукольцевые сухарики, установленные в кольцевом пазу, выполненном на трубе, с охватом силового кабеля, обеспечивающие свободное размещение на трубе кольцевого уплотнения между тарельчатыми упорами до посадки пакера в скважину и возможность перемещения во втулке полукольцевых сухариков в направлении конуса на расстояние, по меньшей мере, равное длине смещения втулки на величину сжатия кольцевого уплотнения с радиальным расширением до герметичного разобщения полости скважины, для чего нажимной упор соединен с фланцем, блокирующие вторые полукольцевые сухарики установлены в кольцевом пазу, выполненном на трубе с противоположной стороны кольцевого уплотнения, с охватом силового кабеля, при этом в конусе, обойме и кольце выполнены продольные пазы с возможностью свободного перемещения через них выступающей из продольного глухого канала части силового кабеля.

Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленных вариантов пакера инерционного механического с кабельным вводом, отсутствуют. Следовательно, заявляемые варианты технических решений соответствуют условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемых вариантов технических решений, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемых технических решений преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемые технические решения соответствуют условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Предложенные варианты пакера инерционного механического с кабельным вводом изготовлены и опробованы на нефтяных скважинах с положительным эффектом, что соответствует критерию «промышленная применимость».

В настоящей заявке соблюдено требование единства изобретений, поскольку заявленные варианты пакера инерционного механического с кабельным вводом решают одну и ту же задачу - разобщение полости скважины.

На фиг.1 представлен первый вариант пакера инерционного механического с кабельным вводом; на фиг.2 - то же, второй вариант.

Пакер инерционный механический с кабельным вводом по первому варианту включает в себя смонтированные на трубе 1 кольцевое уплотнение 2, включающее тарельчатые упоры 3 и 4, охватывающие торцы кольцевого уплотнения 2 с возможностью разобщения полости скважины, механический якорь и телескопический замок. Якорь содержит подпружиненные фрикционные плашки 5, размещенные в пазах обоймы 6, разжимные рифленые кулачки 7 с возвратными пружинами 8, выполненные с внутренней конической поверхностью, взаимодействующей с ответным конусом 9, установленным на трубе 1 с возможностью осевого перемещения (Фиг.1). Разжимные кулачки 7 установлены со стороны торца обоймы 6, возвратные пружины 8 которых прижимают кулачки 7 к трубе 1 относительно втулки 10, установленной на обойме 6 с охватом оснований кулачков 7. На поверхности трубы 1 выполнен продольный глухой канал 11, в котором размещен силовой кабель 12, последний под кольцевым уплотнением 2 помещен с герметикой. Между конусом 9 и кольцевым уплотнением 2 введена подвижная втулка 13, последняя соединена с конусом 9, а на противоположном торце втулки 13 выполнен тарельчатый упор 4 и буртик 14, упирающийся в полукольцевые сухарики 15, установленные в кольцевом пазу, выполненном на трубе 1, обеспечивающие свободное размещение на трубе 1 между тарельчатыми упорами 3 и 4 кольцевого уплотнения 2 до посадки пакера в скважину и возможность перемещения во втулке 13 полукольцевых сухариков 15 в направлении конуса 9 на расстояние, по меньшей мере, равное длине смещения втулки 13 на величину сжатия кольцевого уплотнения 2 тарельчатыми упорами 3 и 4 с радиальным расширением до герметичного разобщения полости скважины. Нажимной упор 3 соединен с фланцем 16, блокирующие вторые полукольцевые сухарики 17 установлены в кольцевом пазу, выполненном на трубе 1 с противоположной стороны кольцевого уплотнения 2. Телескопический замок включает выполненный на поверхности трубы 1 многоходовой замкнутый лабиринтовый паз 18, взаимодействующий с плавающим пальцем 19 с возможностью продольных и круговых перемещений в пределах лабиринтного паза 18. Плавающий палец 19 закреплен в ползуне 20, последний подвижно установлен в Т-образном круговом пазу, выполненном в кольце 21, присоединенном к торцу обоймы 6 посредством штифтов 22 и накидной гайки 23, с возможностью кругового скольжения по внутренней поверхности накидной гайки 23 (Фиг.2). В конусе 9, обойме 6 и кольце 21 выполнены продольные пазы с возможностью свободного перемещения через них выступающей из продольного глухого канала 11 части силового кабеля 12. На поверхности трубы 1 также выполнен продольный глухой паз 24, в котором расположены стопорный палец 25, закрепленный в обойме 6, и стопорный палец 26, закрепленный в конусе 9, для исключения повреждения силового кабеля 12 из-за возможных поворотов обоймы 6 с кольцом 21 и/или конуса 9 на трубе 1.

Отличие второго варианта пакера с кабельным вводом от первого состоит в том, что стопорный палец 25, расположенный в продольном глухом пазу 24, предотвращающий поворот обоймы 6 на трубе 1, исключающий тем самым повреждение силового кабеля 12 возможным поворотом обоймы 6, закреплен в кольце 21, присоединенном к торцу обоймы 6 посредством штифтов 22 и накидной гайки 23 (Фиг.3 и 4).

Пакер инерционный механический с кабельным вводом работает следующим образом.

Пакер вместе с электроцентробежным насосом (ЭЦН на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) спускают в скважину до заданной глубины. Силовой кабель 12 для ЭЦН, установленного ниже пакера, размещен в продольном глухом канале 11 и продольных пазах в конусе 9, обойме 6 и кольце 21 с возможностью свободного перемещения через них выступающей из продольного глухого канала части силового кабеля, причем с герметикой под кольцевым уплотнением 2, последнее свободно размещено на трубе 1 между тарельчатыми упорами 3 и 4. При спуске пакера в скважину подпружиненные фрикционные плашки 5, размещенные в пазах обоймы 6 якоря, поджимаются под диаметр ствола скважины и скользят по стволу с определенной силой трения, при этом разжимные рифленые кулачки 7 прижаты к трубе 1 возвратными пружинами 8 относительно втулки 10. В месте установки пакера подпружиненные фрикционные плашки 5 оказывают на ствол скважины определенное местное давление и удерживают обойму 6 в заданном месте, где трубу 1 с силовым кабелем 12 приподнимают, а обойма 6 с кулачками 7, кольцом 21 и накидной гайкой 23 остаются на месте установки под действием сил трения скольжения. В результате подъема трубы 1 на определенную высоту происходит переключение телескопического замка из транспортного положения пакера в рабочее за счет продольных и круговых перемещений плавающего пальца 19 в замкнутом лабиринтовом пазе 18 на трубе 1 и ползуна 20 в Т-образном круговом пазу, выполненном в кольце 21, присоединенном к торцу обоймы 6 посредством штифтов 22 и накидной гайки 23, скользящего по внутренней поверхности накидной гайки 23. При этом стопорный палец 25, установленный в обойме 6 или в кольце 21 (по второму варианту), и стопорный палец 26, установленный в конусе 9, перемещаются в продольном глухом пазу 24, выполненном на трубе 1, и предотвращают возможные повороты обоймы 6 и конуса 9 на трубе 1, тем самым исключают повреждение силового кабеля 12. В результате возвратно-поступательных перемещений трубы 1 в обойме 6 якоря, конус 9 приобретает возможность войти в контакт с разжимными рифлеными кулачками 7 якоря, который при дальнейшем спуске трубы 1 расклинивает кулачки 7, подпружиненные пружинами 8 относительно втулки 10 и происходит закрепление якоря в стволе скважины. С дополнительным усилием трубу 1 по инерции опускают в скважину, которая полукольцевыми сухариками 17 нажимает на тарельчатый упор 3, последний с помощью тарельчатого упора 4 сжимает кольцевое уплотнение 2 с радиальным расширением до герметичного разобщения полости скважины и уплотнения силового кабеля 12 в продольном глухом канале 11. При этом полукольцевые сухарики 15 перемещаются в подвижной втулке 13 в направлении конуса 9 на величину сжатия кольцевого уплотнения 2. После установки пакера в скважину включают ЭЦН и добывают скважинный продукт. Для съема пакера из скважины трубу 1 поднимают вверх и пакер автоматически принимает транспортное положение, при котором кольцевое 2 принимает свободное положение между тарельчатыми упорами 3 и 4, конус 9 освобождает кулачки 7, последние с помощью пружин 8 прижимаются к трубе 1.

Предложенная конструкция пакера инерционного механического с кабельным вводом позволяет использовать ЭЦН ниже пакера, не нарушая герметичности разобщения скважины.

1. Пакер инерционный механический с кабельным вводом, содержащий смонтированные на трубе кольцевое уплотнение для разобщения полости скважины, включающее сжимающие тарельчатые упоры, телескопический замок и механический якорь, последний содержит подпружиненные фрикционные плашки, размещенные в пазах обоймы, разжимные рифленые кулачки с возвратными пружинами, выполненные с внутренней конической поверхностью, взаимодействующей с конусом, установленным на трубе с возможностью осевого перемещения, а телескопический замок включает выполненный на поверхности трубы многоходовой замкнутый лабиринтовый паз, взаимодействующий с плавающим пальцем с возможностью продольных и круговых перемещений в пределах лабиринтного паза, на поверхности трубы также выполнены продольный глухой канал, в котором размещен силовой кабель, последний под кольцевым уплотнением помещен с герметикой, и продольный глухой паз, в котором расположены стопорные пальцы, установленные в обойме и в конусе, для предотвращения возможных поворотов, вызывающих повреждение силового кабеля, отличающийся тем, что плавающий палец закреплен в ползуне, последний подвижно установлен в Т-образном круговом пазу, выполненном в кольце, присоединенном к торцу обоймы посредством штифтов и накидной гайки, с возможностью кругового скольжения ползуна по внутренней поверхности накидной гайки, а разжимные кулачки установлены со стороны торца обоймы, возвратные пружины которых прижимают кулачки к трубе относительно втулки, установленной на обойме с охватом оснований кулачков, при этом между конусом и кольцевым уплотнением введена подвижная втулка, последняя соединена с конусом, а на противоположном торце втулки выполнен тарельчатый упор, со стороны которого во втулке выполнен буртик, упирающийся в полукольцевые сухарики, установленные в кольцевом пазу, выполненном на трубе, и охватывающие торцами силовой кабель, обеспечивая свободное размещение на трубе кольцевого уплотнения между тарельчатыми упорами до посадки пакера в скважину и возможность перемещения во втулке полукольцевых сухариков в направлении конуса на расстояние, по меньшей мере, равное длине смещения втулки на величину сжатия кольцевого уплотнения с радиальным расширением до герметичного разобщения полости скважины, для чего нажимной упор соединен с фланцем, блокирующие вторые полукольцевые сухарики установлены в кольцевом пазу, выполненном на трубе с противоположной стороны кольцевого уплотнения, и охватывающие торцами силовой кабель, при этом в конусе, обойме и кольце выполнены продольные пазы с возможностью свободного перемещения через них выступающей из продольного глухого канала части силового кабеля.

2. Пакер инерционный механический с кабельным вводом, содержащий смонтированные на трубе кольцевое уплотнение для разобщения полости скважины, включающее сжимающие тарельчатые упоры, телескопический замок и механический якорь, последний содержит подпружиненные фрикционные плашки, размещенные в пазах обоймы, разжимные рифленые кулачки с возвратными пружинами, выполненные с внутренней конической поверхностью, взаимодействующей с конусом, установленным на трубе с возможностью осевого перемещения, а телескопический замок включает выполненный на поверхности трубы многоходовой замкнутый лабиринтовый паз, взаимодействующий с плавающим пальцем с возможностью продольных и круговых перемещений в пределах лабиринтного паза, на поверхности трубы выполнены продольный глухой канал, в котором размещен силовой кабель, последний под кольцевым уплотнением помещен с герметикой, и продольный глухой паз, в котором расположены стопорные пальцы для предотвращения возможных поворотов, вызывающих повреждение силового кабеля, один из которых закреплен в конусе, отличающийся тем, что плавающий палец закреплен в ползуне, последний подвижно установлен в Т-образном круговом пазу, выполненном в кольце, присоединенном к торцу обоймы посредством штифтов и накидной гайки, с возможностью кругового скольжения по внутренней поверхности накидной гайки, а стопорный палец для исключения вращения обоймы на трубе установлен в вышеупомянутом кольце, при этом разжимные кулачки установлены со стороны торца обоймы, возвратные пружины которых прижимают кулачки к трубе относительно втулки, установленной на обойме с охватом оснований кулачков, а между конусом и кольцевым уплотнением введена подвижная втулка, последняя соединена с конусом, а на противоположном торце втулки выполнен тарельчатый упор, со стороны которого во втулке выполнен буртик, упирающийся в полукольцевые сухарики, установленные в кольцевом пазу, выполненном на трубе, и охватывающие торцами силовой кабель, обеспечивая свободное размещение на трубе кольцевого уплотнения между тарельчатыми упорами до посадки пакера в скважину и возможность перемещения во втулке полукольцевых сухариков в направлении конуса на расстояние, по меньшей мере, равное длине смещения втулки на величину сжатия кольцевого уплотнения с радиальным расширением до герметичного разобщения полости скважины, для чего нажимной упор соединен с фланцем, блокирующие вторые полукольцевые сухарики установлены в кольцевом пазу, выполненном на трубе с противоположной стороны кольцевого уплотнения, и охватывающие торцами силовой кабель, при этом в конусе, обойме и кольце выполнены продольные пазы с возможностью свободного перемещения через них выступающей из продольного глухого канала части силового кабеля.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использована для разобщения полостей скважин при проведении ремонтных работ. Пакер-пробка содержит ствол с кольцевым выступом и манжетой, заглушку, кольцевое уплотнение с верхним и нижним упорами, шлипсы и конусы, фиксатор сжатого кольцевого уплотнения, буферную втулку и размещенное в ее расточке пружинистое кольцо, взаимодействующее с кольцевыми насечками на стволе.

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтедобывающей промышленности, и может быть использовано для эксплуатации нефтяных скважин. Двуякорный механический пакер содержит шпиндель, установленные на нем верхний и нижний якоря со стопорными плашками и разжимающими их конусами, муфту, в которой выполнена расточка, и соединенную с конусом верхнего якоря, временно закрепленным на шпинделе срезными штифтами, и соединенную с конусом нижнего якоря нижнюю гайку.

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтедобывающей промышленности, и может быть использовано для разобщения полостей скважин пакерами с радиальным расширением под действием осевого давления при эксплуатации скважин с применением электропогружных насосов.

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтедобывающей промышленности, и может быть использовано для эксплуатации нефтяных скважин. Пакер гидравлический содержит ствол, соединенный с муфтой, кольцевое уплотнение, цилиндр, соединенный с одного торца посредством манжеты с заглушкой, и с противоположного торца - с нажимным тарельчатым упором кольцевого уплотнения, круговую жидкостную камеру.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для добычи пластового флюида электроприводным насосом. Двухпакерная насосная установка включает колонну труб меньшего диаметра, размещенную концентрично или эксцентрично в колонне труб большего диаметра.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может найти применение при отключении водопритока в открытый ствол многозабойной горизонтальной скважины.

Изобретение относится к способам ликвидации негерметичности эксплуатационных колон. Способ ликвидации негерметичности эксплуатационных колонн включает исследование местоположения и протяженности интервала негерметичности колонны, сборку тампонирующего пакера, спуск пакера в скважину и перевод пакера в рабочее положение.

ппа изобретений относится к области строительства, эксплуатации и ремонта нефтяных, газовых и других скважин, а именно к вариантам конструкции разбуриваемых пакеров.

Изобретение относится к горному делу, в частности к нефтедобывающей промышленности, и может использоваться для раздельной эксплуатации нефтяных скважин. С целью сокращения объема спускоподъемных операций и времени простоя скважины пакер многофункциональный содержит трубу, соединяемую сверху с колонной насосно-компрессорных труб и снизу с погружным электроприводным насосом посредством патрубка.

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтедобывающей промышленности, и может быть использовано для эксплуатации нефтяных скважин. С целью повышения надежности посадки пакеров и улучшения герметизации межтрубного пространства в скважинах, пакер инерционный механический содержит смонтированные на трубе кольцевое уплотнение, разобщающее полость скважины, механический якорь и телескопический замок с возможностью ограниченного осевого перемещения трубы внутри якоря, последний содержит подпружиненные фрикционные плашки, размещенные в пазах обоймы.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при освоении и эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Пакер механический содержит верхний и нижний стволы. Нижний ствол имеет на наружной поверхности замкнутый фигурный паз. На нижнем стволе располагается нижний якорный узел. Нижний якорный узел включает корпус, нижний кожух с нижними подпружиненными плашками. В средней части корпуса выполнены прямоугольные окна, в которых установлены подпружиненные центраторы, удерживаемые верхней и нижней крышками. В нижней части корпуса выполнена кольцевая наружная канавка, посредством которой к нижней части корпуса присоединено разрезное кольцо. Кольцо имеет внутреннюю кольцевую канавку и наружный цилиндрический выступ. В кольцо установлен фиксатор. На верхнем стволе расположен с возможностью осевого перемещения и опирающийся на цилиндрический выступ нижнего ствола опорный конус. Над конусом расположены нижний антиэкструзионный узел, уплотнительные манжеты и верхний антиэкструзионный узел. Над ним расположен верхний якорный узел. Верхний якорный узел включает конусную муфту, гайку, верхний кожух с верхними плашками. Под плашками расположен разрезной конус, стянутый стопорными кольцами. Конус опирается на упор. Упор опирается на пружинящий пакет, состоящий из двух крайних и одного среднего упорных колец, между которыми расположены два разрезных кольца. Изобретение позволяет повысить надежность и эффективность работы пакера. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтедобывающей промышленности, и может быть использовано для разобщения полостей скважин пакерами с кабельным вводом для подключения электроприводных насосов. Пакер с кабельным вводом содержит ствол, смонтированные на стволе сжимаемые кольцевые манжеты с возможностью радиального расширения до герметичного разобщения полости скважины и якорь. Снаружи ствола под кольцевыми манжетами и якорем выполнен продольный глухой канал для проводки силового кабеля, причем под кольцевыми манжетами кабель размещается в канале герметично посредством компаунда. В продольном канале с размещенным в нем силовым кабелем, на участке под кольцевыми манжетами, герметизированным компаундом, на уровне наружной поверхности ствола установлена защитная накладка дугообразного профиля с радиусом наружной поверхности, равным половине диаметра ствола, с возможностью уплотнения охватом внутренней цилиндрической поверхностью герметизирующего компаунда. По краям продольного канала на длине, по меньшей мере, разжатых кольцевых манжет выполнены уступы, фиксирующие положение защитной накладки на уровне наружной поверхности ствола, и ограниченная от смещения вдоль ствола полукольцевыми сухариками, последние установлены в кольцевых канавках, выполненных на наружной поверхности ствола по обе стороны кольцевых манжет. Изобретение обеспечивает повышение надежности разобщения полости скважины. 2 ил.

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтедобывающей промышленности, и может быть использовано в инерционных механических пакерах нефтяных и газовых скважин. Телескопический замок механического якоря содержит замкнутый лабиринтный паз, выполненный на стволе, и плавающий палец, установленный в обойме якоря, с возможностью прямолинейных и круговых перемещений в пределах лабиринтного паза. Лабиринтный паз включает длинный и короткий продольные каналы и соединяющие их поперечные каналы, и выступ с контуром параллелограмма, длинные стороны которого образуют длинный и короткий продольные каналы. Поперечные каналы выполнены с наклоном к оси ствола с возможностью перехода плавающего пальца из одного продольного канала в другой под воздействием реактивной силы от боковых сторон наклонных каналов, вызываемой действием силы инерции ствола на плавающий палец. Поперечный наклонный канал перемещения плавающего пальца из короткого продольного канала в длинный выполнен с заходом плавающего пальца в карман опорной позиции, расположенный на средней линии выступа. Поперечный наклонный канал перемещения плавающего пальца из длинного продольного канала в короткий продольный канал образован срезом острого угла параллелограмма параллельно боковой стороне лабиринтного паза. На стволе параллельно продольным каналам дополнительно выполнен глухой продольный паз длиной, большей продольной длины габарита лабиринтного паза, в котором расположен стопорный палец, исключающий поворот ствола относительно обоймы якорного узла и упор плавающего пальца в нижний предел контура лабиринтного паза. Изобретение обеспечивает повышение надежности посадки скважинных устройств. 1 ил.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для эксплуатации нагнетательной скважины с многопакерной компоновкой. Способ включает спуск в скважину компоновки, посадку пакеров и их испытание на герметичность, закачку рабочего агента одновременно-раздельно в продуктивные пласты. Перед спуском шаблонируют эксплуатационную колонну шаблоном длиной от 30 до 100 м и диаметром, меньшим диаметра эксплуатационной колонны на 4-6 мм, при этом отмечают интервалы посадок и затяжек шаблона, определяют причины затяжек. Прорабатывают эксплуатационную колонну в интервалах установки пакеров и в интервалах посадок и затяжек шаблона. Промывают скважину обратной промывкой до выхода чистой промывочной жидкости. Монтируют компоновку. В качестве нижнего пакера используют пакер осевого действия, в качестве верхних пакеров - пакеры упорного действия. К приборам подсоединяют кабель, его закрепляют на наружной поверхности компоновки. Спускают компоновку, проводят гидравлические испытания на ее герметичность. Извлекают с помощью канатной техники пробку. Спускают компоновку в скважину на необходимую глубину на колонне насосно-компрессорных труб с замером длины и шаблонировкой внутреннего сечения колонны насосно-компрессорных труб. Одновременно крепят на наружной поверхности кабель и спускают кабель вместе с колонной насосно-компрессорных труб. Скорость спуска выдерживают не более 0,1 м/с. Следят за натяжением кабеля при спуске, не допускают рывков и ослабления натяжения кабеля. При посадке колонны насосно-компрессорных труб на клиновой захват не допускают попадания кабеля в клинья, при освобождении колонны насосно-компрессорных труб из клинового захвата высоту подъема трубы выбирают не более 0,25 м. Во время спуска не допускают разгрузки веса колонны насосно-компрессорных труб более 2 т, а при незапланированной посадке пакера для приведения пакера в транспортное положение поднимают колонну насосно-компрессорных труб на 2-3 м и медленно спускают колонну, проводя пакер через интервал незапланированной посадки. Выполняют привязку пакеров, выполняют подгонку компоновки в заданный интервал подгоночными патрубками, сращивают кабель с устьевыми приборами, монтируют планшайбу и превентор, проводят гидравлическое испытание колонны насосно-компрессорных труб на герметичность. Производят расчет величины подъема колонны насосно-компрессорных труб с компоновкой для посадки пакеров, определяют необходимую длину кабелей от устья скважины до панели контроллера, отрубают излишки кабеля, перепускают кабели через кабельный ввод, устанавливают пакеры, фиксируя изменения веса колонны насосно-компрессорных труб, выполняют заделку сальников кабельного ввода и производят проверку работоспособности приборов. Спрессовывают пакеры, устанавливают в скважинные камеры регуляторы давления со штуцерами заданных диаметров или скважинные манометры, а при эксплуатации скважины при закачке рабочего агента замеряют давление в колонне насосно-компрессорных труб и в затрубном пространстве между пластами и напротив каждого пласта. Контролируют зависимость давления в затрубном пространстве от изменения давления закачки в колонне насосно-компрессорных труб, наличие перетока из под пакера в надпакерное пространство. Определяют между пакерами напротив пластов расход жидкости, а при возникновении давления в затрубном пространстве вне зависимости от изменения давления закачки стравливают давление через затрубную задвижку. Технический результат заключается в повышении эффективности размещения в скважине многопакерной компоновки. 5 пр.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для разобщения пластов в скважине при раздельной закачке в них различных реагентов. Устройство для обработки пласта в горизонтальной скважине содержит основной пакер с манжетой и проходным корпусом, дополнительный пакер с дополнительной манжетой и цилиндрической втулкой и полый корпус. Проходной корпус основного пакера и цилиндрическая втулка дополнительного пакера соединены между собой полым стволом с радиальными каналами, разнесенными по высоте, превышающей толщину пласта. Длина полого ствола позволяет перекрывать обрабатываемый пласт в горизонтальной скважине основным и дополнительным пакерами. Манжета основного пакера и дополнительная манжета дополнительного пакера выполнены в виде нижнего и верхнего надувных резиновых элементов с соответствующими внутренними полостями, гидравлически соединенными между собой трубкой. Сверху в цилиндрическую втулку дополнительного пакера телескопически вставлена полая втулка, оснащенная радиальным отверстием, имеющим в исходном положении возможность гидравлического сообщения с внутренней полостью верхнего надувного резинового элемента дополнительного пакера посредством кольцевой выборки и гидравлического канала, выполненных в верхней части цилиндрической втулки дополнительного пакера. Полая втулка подпружинена вверх относительно цилиндрической втулки дополнительного пакера. Снизу полая втулка оснащена седлом, зафиксированным разрушаемым элементом, на котором размещен шар. Сверху на полую втулку телескопически установлен полый корпус, зафиксированный в исходном положении относительно полой втулки срезным элементом. В рабочем положении полая втулка имеет возможность ограниченного осевого перемещения вниз относительно полого корпуса и цилиндрической втулки дополнительного пакера, сжатия пружины, фиксации относительно цилиндрической втулки, герметичного отсечения радиального отверстия внутренней поверхностью цилиндрической втулки дополнительного пакера и срезания разрушаемого элемента седла с перемещением седла сверху вниз до упора во внутренний уступ. Внутренний уступ выполнен на нижнем конце проходного корпуса основного пакера. При этом происходит переток жидкости сверху вниз через радиальные отверстия полого ствола в обрабатываемый пласт. Изобретение обеспечивает повышение надежности устройства, эффективности работы устройства и повышение качества герметизации. 2 ил.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для испытания пакера, имеющего в конструкции резиновый надувной элемент, устанавливаемый в скважине. Стенд для испытания надувного элемента пакера содержит имитаторы обсадной и лифтовой колонн с размещенным между ними пакером, гидроцилиндр для создания осевой нагрузки и разгрузки на пакер, насосную установку для создания давления и имитации скважинного давления, плиту, соединенную с имитатором обсадной колонны и зафиксированную к фундаменту с помощью анкерных болтов. Пакер выполнен в виде резинового надувного элемента с внутренней кольцевой полостью и полым штоком, оснащенным рядом радиальных отверстий, сообщающихся с внутренней полостью резинового надувного элемента пакера. Полый шток оснащен двумя центраторами и заглушен с одной стороны, а с другой стороны полый шток через имитатор лифтовой колонны и первый тройник с отводом жестко соединен с гидроцилиндром для создания осевой нагрузки и разгрузки на резиновый надувной элемент пакера. Плита установлена горизонтально, а имитатор обсадной колонны со стороны заглушенного полого штока через переводник с кольцом и второй тройник с отводом и фиксатор соединен с плитой. Отводы обоих тройников оснащены отсекателями с манометрами и обвязаны с насосной установкой для создания давления во внутренней полости резинового надувного элемента и имитации скважинного давления в имитаторе обсадной колонны под резиновым надувным элементом. Предлагаемый стенд позволяет повысить надежность работы и расширить функциональные возможности. 1 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к разработке и эксплуатации нефтяных пластов с зонами различной проницаемости, в том числе в горизонтальных многозабойных скважинах и боковых стволах, в частности, с применением технологии одновременно-раздельной эксплуатации. Устройство для разобщения открытого ствола скважины на отдельные участки включает продольно-гофрированные трубы с герметизирующими элементами, верхний и нижний цилиндрические участки труб, верхний из которых снабжен уплотненным поршнем с фиксатором. Нижний цилиндрический участок снизу снабжен нерасширяемой втулкой, во внутреннюю полость которой герметично при помощи уплотнений вставлен с возможностью перемещения ниппель, оснащенный клапаном и соединенный сверху тягой с поршнем. Продольно-гофрированные трубы выполнены шестилучевыми с возможностью расширения до рабочего размера внутренним давлением. Герметизирующие элементы выполнены в виде замкнутых элементов, заполняющих углубления между лучами трубы и установлены последовательно. Между нижним цилиндрическим участком и нерасширяемой втулкой выполнено технологическое кольцевое расширение. Уплотнения ниппеля выполнены в виде самоуплотняющегося раздуваемого эластичного элемента. Выше эластичного элемента расположен расширяющийся вверх конус с наружными подпружиненными вверх плашками, имеющими возможность взаимодействия в транспортном положении с технологическим кольцевым расширением и ограниченного продольного перемещения относительно конуса. Наименьший диаметр плашек выполнен меньше внутренних суженных участков устройства. Выше конуса установлена муфта, выполненная с возможностью взаимодействия с лучами нижней трубы устройства снизу изнутри в транспортном положении. Торец верхнего цилиндрического участка устройства снабжен продольными пазами, а уплотненный поршень - выступами под продольные пазы. Устройство обеспечивает герметичность перекрытия заколонного пространства за одну спуско-подъемную операцию. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для разобщения полостей скважин пакерами с радиальным расширением под действием осевого давления. С целью повышения герметичности установки пакера в скважине пакер опорно-механический содержит ствол, телескопически соединенный посредством манжет с опорным ниппелем с возможностью их осевого перемещения между собой. Ствол оснащен кольцевым уплотнением, присоединительной муфтой, регулировочной гайкой с верхним нажимным кольцевым упором, установленной на муфте с возможностью регулирования положения кольцевого уплотнения на стволе между упорами на регулировочной гайке и на втулке, соединенной с опорным ниппелем. Во втулке выполнена ступенчатая поверхность, упирающаяся уступом ступени в буртик на стволе. На буртике выполнена канавка, взаимодействующая со срезными штифтами, установленными во втулке. На стволе выполнены треугольные насечки, взаимодействующие с цангой, внутри которой выполнены ответные треугольные насечки и наружный конус. Цанга расположена в полости втулки с упором в торец опорного ниппеля и удерживается от осевых перемещений стопорным кольцом с внутренним конусом, взаимодействующим с наружным конусом цанги для фиксации кольцевого уплотнения в сжатом состоянии, с возможностью перемещения вдоль ствола на длину, большую величине сжатия кольцевого уплотнения с радиальным расширением до герметичного разобщения полости скважины. Стопорное кольцо выполнено с канавкой под дополнительные срезные штифты, установленные во втулке. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к системам кольцевой перемычки, предназначенной для расширения в кольцеобразном пространстве между трубной конструкцией скважины и внутренней стенкой ствола скважины. Кольцевая перемычка содержит трубный участок для установки в качестве участка трубной конструкции скважины, разжимную муфту, охватывающую трубный участок и имеющую внутреннюю поверхность, обращенную к трубному участку, причем каждый конец разжимной муфты соединен с соединительным участком, соединенным с трубным участком, а также промежуток между внутренней поверхностью муфты и трубным участком и элемент, соединенный с муфтой. При этом указанный элемент имеет первый участок и второй участок, которые расположены вблизи указанной внутренней поверхности, причем первый участок элемента прикреплен к указанной внутренней поверхности. Причем второй участок выдается в указанный промежуток из первого участка. Изобретение обеспечивает повышение сопротивления разрушению разжимной муфты. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 27 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для разобщения пластов в горизонтальной скважине при раздельной закачке в них различных реагентов. Устройство для обработки пластов в горизонтальной скважине содержит пакер, включающий проходной в осевом направлении корпус с фигурным пазом на наружной поверхности, обойму со штифтом и шлипсами, причем штифт установлен в фигурный паз и имеет возможность перемещения по траектории фигурного паза, и эластичную манжету, расположенную между верхней и нижней опорами. Верхняя опора корпуса пакера жестко соединена с разобщителем. Разобщитель включает ствол с радиальными отверстиями, с верхней и нижней резьбами и золотник, расположенный внутри ствола и соединенный с ним срезным элементом. Золотник снабжен осевым центральным отверстием и посадочным седлом для бросового элемента, сбрасываемого вовнутрь устройства перед обработкой пласта, находящегося выше пакера. Нижнее кольцо выполнено в виде крышки, навернутой на нижнюю резьбу ствола разобщителя. Снизу крышка снабжена наружной резьбой для соединения с корпусом проходного пакера, а по центру крышка снабжена жестко закрепленным на ней стержнем, направленным в сторону золотника, а также осевыми отверстиями по окружности. Пропускная способность этих отверстий больше пропускной способности центрального отверстия золотника, а стержень имеет возможность герметичного взаимодействия с осевым центральным отверстием золотника после посадки бросового элемента на седло золотника и осевого перемещения золотника относительно ствола разобщителя. Эластичная манжета выполнена в виде двух уплотнительных резиновых элементов, разделенных между собой металлической шайбой. Верхняя и нижняя опоры выполнены в виде тарелок с возможностью предотвращения затекания уплотнительных резиновых элементов за их пределы при посадке пакера. Верхняя и нижняя опоры оснащены усеченными конусами, нанизываемыми при посадке пакера на уплотнительные элементы эластичной манжеты. Усеченный конус верхней опоры направлен вершиной вниз, а усеченный конус нижней опоры направлен вершиной вверх. Ствол разобщителя оснащен двумя внутренними кольцевыми проточками, оснащенными разрезными пружинными стопорными кольцами, имеющими возможность фиксации золотника за его верхний торец после осевого перемещения золотника относительно ствола разобщителя. Бросовый элемент выполнен в виде штока, оснащенного снизу полусферой, выше которой на штоке жестко установлен центратор, выполненный разрезным из армированной резины, а выше центратора на штоке жестко установлено сплошное уплотнительное резиновое кольцо. Предлагаемое устройство для обработки пластов в горизонтальной скважине позволяет исключить негерметичную посадку пакера устройства в горизонтальном стволе скважины или потерю герметичности пакера в процессе работы устройства, а также расширить функциональные возможности работы устройства и повысить надежность его работы. 6 ил.
Наверх