Пакер

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нц 544747

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15,03.73 (21) 1891422 03 (51) IL. Кл."- E 21В 33/12 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР

II0 делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.77. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описания 28.02.77 (53) УДК 622.245.4 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. К. Шевченко и Э. Б. Кузнецов

Среднеазиатский научно-исследовательский институт природного газа (71) Заявитель (54) ПАКЕР

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к оборудованию для проведения работ в нефтяных и газовых скважинах.

Известны пакеры, содержащие корпус, уп- 5 лотнительный элемент, нажимную гайку, распорную втулку и привод, выполненный в виде турбины.

Эти устройства не обеспечивают надехкной работы, требуют создания значительных уси- 10 лий для пакеровки.

Целью изобретения является повышение надежности работы пакера.

Это достигается тем, что распорная втулка снабжена кольцевой перегородкой и образует 15 с корпусом кольцевые камеры, в которых размещены турбины, причем камеры гидравлически связаны с внутритрубным и затрубным пространствами скважины.

На чертеже схематически показана конст- 20 рукция пакера в разрезе.

Пакер включает корпус 1 с установленным на нем уплотнительным элементом 2, в торцах которого находятся колодки 3, 4. Колодка

3 жестко посажена на корпус 1, колодка 4 25 может свободно перемещаться вдоль оси корпуса. Нажимная втулка 5 упирается в колодку 4 и может иметь осевое перемещение, шпонка 6 удерживает ее от проворачивания. Распорная втулка 7 имеет резьбовое сопряжение 30 с нажпмной втулкой 5 и снабжена кольцевой перегородкой 8, которая разделяет полость распорной втулки 7 на две кольцевые камеры.

Роторы 9, жестко связанные с распорной втулкой 7 и набранные поочередно со статорамп

10, закрепленными на корпусе 1, образуют турбину, обеспечивающую нагружение уплотнптельного элемента 2 за счет вращения распорной втулки 7. В верхней части распорной втулки 7 установлены роторы 11, закрепленные в распорной втулке 7, и статоры 12, жестко связанные с корпусом 1, составляющие турбину, обеспечивающую снятие нагрузки с уплотняющего элемента 2. Роторы 9, 11 турбин опираются на резиновые радиально-упорные подшипники.

Нижняя турбина сообщается с полостью корпуса 1 и внутрптрубным пространством скважины через отверстие 13 и затрубным пространством скважины через отверстие 14.

Верхняя турбина сообщается с полостью корпуса 1 и внутрптруоным пространством скважины через отверстие 15 и затрубным пространством сквахкины — через отверстие 16 в распорной втулке 7.

Отверстие 13 перекрыто подвижной втулкой

17, являющейся седлом бросового клапана 18.

Отверстие 15 перекрыто подвижной втулкой

19, являющейся седлом бросового клапана 20.

Бросовый клапан 18 свободно проходит через

544747

25

Зо

35 подвижную втулку 19. B полости корпуса 1 установлены упоры 21, 22, 23. Распорная втулка 7 закрыта с верхнего торца крышкой 24.

Пакер спускается на насосно-компрессорных трубах 25 в обсадную колонну скважины 26.

Пакер спускается в скважину, находящуюся под буровым раствором. Пакеровку скважины можно производить как в освоенной, так и в неосвоенной скважине. Освоение скважины до разобщения осуществляется циркуляцией промывочной жидкости из кольцевого пространства обсадной колонны 26 в насосно-компрессорные трубы 25 через зазор между пакером и обсадной колонной 26.

Для разобщения скважинного пространства

B подвижную втулку 17 устанавливают бросовый клапан 18 и производят закачку жидкости в насосно-компрессорные трубы 25. Подвижная втулка смещается вниз до упора 23, открывая отверстие 13, за счет чего обеспечивается циркуляция жидкости через нижнюю турбину, роторы 9 которой вращают распорную втулку 7. жидкость, пройдя через нижнюю турбину, выходит в затруоное пространство через отверстие 14. Вращение распорной втулки 7 вызывает осевое перемещение нажимной втулки

5 и колодки 4, что обеспечит сжатие уплотнительного элемента 2.

После достижения герметичной пакеровки отверстие 13 перекрывается подвижной втулкой 17, для чего бросовый клапан 18 захватывают за головку штока ловильным инструментом и дают натяжение троса лебедкой. Подвижная втулка 17 доходит до упора 22, и затем бросовый клапан 18 извлекают из седла и поднимают на поверхность.

Закрытие отверстия 13 и извлечение бросового клапана 18 можно осуществить и за счет создания перепада давления между подседловой и наседловой зонами насосно-компрессорных труб, если эта операция осуществляется в освоенной скважине с пластовым давлением, выше гидростатического.

Разгерметизацию пакера осуществляют посадкой бросового клапана 20 в подвижную втулку 19. Нагнетанием жидкости подвижную втулку 19 опускают до верхнего упора 21, при этом отверстие 15 открывается, и жидкость проходит через вторую турбину с выходом через отверстие 16. Роторы 11 обеспечивают вращение распорной втулки 7 в сторону, противоположную затяжке уплотнительного элемента 2. Закрытие отверстия 15 и извлечение бросового клапана 20 осуществляют аналогично закрытию отверстия 13 и извлечению бросового клапана 18.

Пакер может устанавливаться в скважине с размещением турбин как выше уплотнительно элемента 2, так и под элементом 2.

Формула изобретения

Пакер, состоящий из корпуса, уплотнитель. ного элемента, нажимной гайки, распорной втулки и привода, выполненного в виде турбины, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности его работы, распорная втулка снабжена кольцевой перегородкой и образует с корпусом кольцевые камеры, в которых размещены турбины, причем камеры гидравлически связаны с внутритрубным и затрубным пространствами скважин.

544747

17

Составитель Э. Кузнецов

Техред Л. Гладкова

Редактор С. Макагон

Корректор Л. Денискина

Типография, пр Сапунова, 2

Заказ 210/ll Изд. № 175 Тираж 709 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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