Пакер

 

О П И С А Н И Е ()750041

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 04.05.77 (21) 2611704/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К, Е 21 В ЗЗ/12

Государственный комитет

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень ¹ 27

Дата опубликования описания 28.07.80 (53) УДК 622.245.. 7 (088.8) по делам изобретений и открытий

Д. ll. Линев и 1О. Г. Костылев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПАКЕР

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к пакерным устройствам, предназначенным для герметичного разобщения затрубного пространства от полости лифтовой колонны и забоя скважины.

Известен пакер, содержащий связанный с колонной труб ствол, уплотнительные элементы, шлипсы, конусы, цилиндр с поршнем, образующие камеру, связанную с внутритрубным пространством (1).

Устройство не обеспечивает надежной работы якорного узла, не исключена возмож ность заклинивания шлипсов в направляющих пазах.

Известен также пакер, содержащий полый ствол, связанный с колонной труб, уплотнительные элементы, шлипсы, верхний и нижний конусы, цилиндр с поршнем, образующие со стволом камеру, сообщающуюся с внутритрубным пространством (2).

Отрицательным качеством пакера является недостаточная надежность работы якорного узла. Для обеспечения надежной работы этого узла требуется точное изготовление и тщательная подгонка деталей, и даже в этом случае не исключается возможность заклинивания шлипсов в направляющих пазах, что затруднит извлечение пакера из скважины.

Целью изобретения является повышение надежности работы шлипсового узла и улучшение технологических характеристик пакера.

Поставленная цель достигается тем, что пакер снабжен концентрично установленными на стволе подпружиненными друг относительно друга верхним и нижним кольtO цами со скосами, а шлипсы выполнены с заплечиками для взаимодействия со скосами колец, причем ствол выполнен с кольцевым упором для взаимодействия с нижней частью верхнего кольца, а нижнее кольцо имеет втулку с пазами, в которых установлен жестко связанный с нижним конусом ограничитель.

На фиг. 1 показан пакер; на фиг. 2— шлипсовой узел пакера; на фиг. 3 — шлипс узла пакера на фиг. 2; на фиг. 4 — кольцо шлипсового узла.

Пакер состоит из лифтового наконечника 1 с цанговым разъединителем 2, верхнего конуса 3, соединенного неподвижно с полым стволом 4, нижнего конуса 5, поршня 6, 750041

1О

1s гО гт

Формула изобретения замка 7, наружного цилиндра 8. Между конусами 3 и 5 в пазах верхнего 9 и нижнего

10 колец расположены шлипсы 11, между кольцами установлены пружины 12. На нижнем конусе расположено кольцо 13, закрепленное срезными штифтами 14. В исходном положении нижний конус 5 связан со стволом 4 разрезными секторами 15. Ниже уплотнительных элементов 16 расположен механизм извлечения, состоящий из разрезных секторов 17 и детали 18. На штоке имеется буртик «А», ограничивающий перемещение верхнего кольца 9 вниз. Нижнее кольцо 10 имеет втулку с профрезерованными в ней пазами «Б», которыми кольцо в сочетании с винтами 19 ограничивается от перемещения вверх. На верхнем и нижнем кольце выполнены скосы «В» и пазы «Г», в которых размещены шлипсы, имеющие заплечики «Д».

Пакер спускается в скважину на лифтовой колонне, соединенной с наконечником 1.

В процессе спуска нижний конус 5 жестко связан со стволом 4 с помощью разрезных секторов 15, входящих в проточку, выполненную на стволе. При этом нижнее кольцо связано с нижним конусом винтами 19.

Таким образом, при спуске пакера шлипсы находятся прижаты к стволу, что исключает их самопроизвольное расклинивание.

После спуска пакера на заданную глубину и установки фонтанной арматуры утяжеленный раствор заменяется на воду, в лифтовую колонну сбрасывается шарик, который садится на седло, расположенное ниже пакера.

При создании давления в лифтовой ко- лонне жидкость через отверстие «Е» поступает в полость гидроцилиндра и начинает перемещать вниз поршень 6. При этом поршень сходит с секторов 15 и расцепляет ствол с нижним концом. Конус 5, двигаясь вверх, перемещает шлипсы на верхний конус и подклинивает их к эксплуатационной колонне. Синхронное перемещение шлипсов осуществляется за счет кольца 13. Далее штифты 14 срезаются, нижний конус подходит под шлипсы, и происходит окончательное заякоривание пакера. При дальнейшем увеличении давления поршень 6, перемешаясь вниз, сжимает уплотнительные элементы. Одновременно с этим возрастает и нагрузка, передаваемая на подклинивание

3s

45 шлипсов. В таком положении уплотнительный и заякориваюший узлы удерживаются замком 7.

Извлечение пакера осуществляется следующим образом.

С помощью инструмента, спускаемого на трубах или тросе, деталь 18 перемешается вниз, при этом освобождаются разрезные секторы 17 и распускаются уплотнительные элементы 16. Далее натяжением ствол

4 перемещается вверх, верхний конус выходит из-под шлипсов, а буртик «А» подходит к верхнему кольцу 9 и своими скосами стаскивает шлипсы с нижнего конуса и прижимает их к стволу 4. После этого пакер свободно извлекается на поверхность.

Давление установки пакера снижено по сравнению с известными конструкциями, пакер имеет увеличенный проходной канал, технологичен в изготовлении, сборке и разборке.

Пакер, содержащий полый ствол, связанный с колонной труб, уплотнительные элементы, шлипсы, верхний и нижний конусы, цилиндр с поршнем, образующие со стволом камеру, сообщающуюся с внутритрубным пространством, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы шлипсового узла и улучшения технологических характеристик пакера, он снабжен конце .трично установленными на стволе подпружиненными друг относительно друга верхним и нижним кольцами со скосами, а шлипсы выполнены с заплечиками для взаимодействия со скосами колец, причем ствол выполнен с кольцевым упором для взаимодействия с нижней частью верхнего кольца, а нижнее кольцо имеет втулку с пазами, в которых установлен жестко связанный с нижним конусом ограничитель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сафин В. А. и др. Одновременная раздельная эксплуатация нефтяных пластов.

Казань, 1967, с. 73 — 74.

2. Патент США № 3603388, кл. 166-120, опублик. 07.10.71.

750041

Составитель Ю. Костылев

Редактор О. Степина Техред К. Шуфрич Корректор В. Синицкая

Заказ 4583/24 Тираж 626 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4