Интервальный пакер

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 901472

Союз Советск и к

Социалис тически к

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06. 03. 80 (2l ) 2889103/22-03. с прнсоеанненнем заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 30. 01. 82 Бюллетень М 4

Дата опублнковання описания 30 ° 01 ° 82 (51) . Кл.

Е 21 В 33/12

ГееударствеааыМ камвтетСССР до девам каабрвтеник и открытий (53) УДК 622.245..4(088.8) !

И.П.Королев, С,В.Тимошин, К.П.Рыболовле, С M.Иаэурик и E.Á.Íàïèðàé ! (72) Авторы изобретения

Печорский государственный научно-иссл гжельский и проектный институт нефтяной промышленности (7l ) Заявитель (54) ИНТЕРВАЛЬНЫЙ ПАКЕР

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в vàñòности к устройствам для разобщения ствола скважин при проведении различных технологических операций.

Известен пакер для селективной изоляции в процессе бурения, содержащий верхний и нижний герметизирующие элементы, корпус, якорь и фиксирующее устройство для удержания

«то герметизирующих элементов в транспортном положении (1).

В известном пакере герметизирующие элементы удерживаются в рабочем положении лишь при создании нагрузт5 ки весом колонны труб и при создании давления в гидравлическом якоре. При подъеме колонны труб (снятии нагрузки с оборудования) и при сбросе давления герметизирующие элементы разгерметизируют затрубное пространство, Известен также интервальный пакер, включающий верхний и нижний герметизирующие элементы со стволами, выполненными с радиальнами каналами, корпус с окнами, состоящий из связанных колонной труб подвижных упоров верхнего и нижнего герметизирующих элементов, клапанный механизм, якорь гильзу и фиксатор, установленный на конце ствола верхнего герметизирующего элемента с воэможностью взаимодействия с гильзой (.23.

Для сборки пакера необходимо иметь точно изготовленные определенной длины отрезки труб внутренней и наружной колонны. При изменении интервала обработки в каждом конкретном случае необходимо снова изготавливать эти трубы, что отнимает много времени на подготовительные работы и не всегда возможно в промысловых условиях. Незначительные отклонения в длинах соединительных труб приводят к ослаблению одного иэ реэьбовых соединений, что снижает надежность работы пакера.

9014

В известном пакере корпус взаимодействует с подвижными упорами, а гильза и фиксатор - со стволами.

Фиксатор, входя в зацепление с гильзой, жестко связывает верхний и

S нижний стволы, воспринимая на себя всю нагрузку снятия герметизирующих элементов, При работе пакера усилие от давления закачки жидкости дополнительно воздействует на фиксирую- 1о щий механизм, что существенно снижает работу фиксатора, особенно при высоких давлениях закачки жидкости.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности рабо- 1« ты фиксирующих элементов.

Поставленная цель достигается тем, что гильза размещена между подвижным упором верхнего герметиэирующего элемента и колонной труб и жестко свя-. зана с ними, Такое конструктивное соединение элементов пакера привело к новой функ циональной взаимосвязи элементов.При этом на фиксатор действует только усилие сжатия верхних герметиэирующих элементов, а усилие от давления закачки жидкости передается на колонн у труб.

На чертеже представлен предлагае- Зв мый пакер, общий вид.

Пакер состоит из клапанного механизма, включающего клапан 1 и седло 2. Седло 2 соединено со стволом 3 верхнего пакера, выполненного с ра- З« диальными каналами 4 и цилиндром 5 с установленным на конце фиксатором

6, На ствол 3 насажены герметизирующие элементы 7 и кольцо 8, На ствол 9 нижнего пакера, выполненного с ради- ар альными каналами 10, насажены. герметизирующие элементы 11. и кольцо 12.

В нижней части ствол 9 нижнего пакера жестко соединен с конусом 13, который, в свою очередь, жестко соединен с цилиндром 14 якорного узла гидравлическо-механического типа, выполненным с радиальными каналами 15, На цилиндр 14 насажен поршень 16, подпружиненный пружиной 17 и соединенный поводками-пружинами 18 со шлипсами 19. В нижней части цилиндр

14 якорного .узла жестко соединен с внешним цилиндром 20.

Корпус интервального пакера состо- «« ит иэ подвижного упора 21, насажен, ного на ствол 3 верхнего пакера, гильзы 22, выполненной с окном 23

72 4 и жестко соединенной с упором 21 верхнего пакера и упором 24 нижнего пакера посредством насосно-компрессорных труб 25 и муфты 26, выполненной с окнами 27. Промежуточные насосно-компрессорные трубы 25 предназначены для изменения длины пакера в зависимости от мощности обрабатываемого интервала.

Внутри интервального пакера проходит колонна труб 28, соединенная с клапаном 1 и заканчивающаяся муфтой 29.

Пакер спускают на колонне насосно-компрессорных труб, соединенных с клапанным механизмом, на необходимую глубину. От самопроизвольной пакеровки шлипсы 19 удерживаются пружиной 17, опирающейся на поршень 16.

После спуска колонны в ней создается давление порядка 60-70 кг/см поршень 16 движется вверх, сжимая пружину 17, и шлипсы 19, надвигаясь на конус 13, плотно прижимаются в обсадной колонне. При дальнейшей посадке пакера конус 13 раздвигает шлипсы 19 до врезания их в обсадную колонну. Вес колонны труб передается на герметизирующие элементы 7 и ll, которые одновременно сжимаются и герметизируют кольцевое пространство, при этом фиксатор 6 входит в зацепление с конусными выточками гильзы 22, и происходит фиксация пакерующих элементов, При установившемся рабочем положении пакера окна 4 и 23, 10 и 27 совмещаются, создавая канал для прохода жидкости, Для создания циркуляции жидкости при промывке приподнимают клапан 1, не доводя муфту 29 до фиксатора 6.

При этом жидкость, заключенная в тру бы, выходит через окна 10 и 27, проходит между корпусом пакера и обсадной колонной и далее через окна 4 и 23 по кольцевому пространству между стволом 3 верхнего пакера и насосно-компрессорными трубами 28, между клапаном 1 и седлом 2 возвращается на поверхность.

Извлечение пакера на поверхность производят подъемом труб. При этом муфта 29 выводит фиксатор 6 из зацепления с гильзой 22, упирается в торцовую поверхность ствола 5 верхнего пакера, который, в свою очередь, упирается в подвижный упор

901472

21 и приводит в транспортное положение герметизирующие элементы 7.

Одновременно упор 21 увлекает вверх корпус пакера, при этом подвижный упор 24, упираясь в буртик цилиндра 9 нижнего пакера, освобождает герметизирующие элементы 11 и конус 13 выходит из-под шлипсов 19.

Пружина 17 приводит шлипсы 19 в транспортное положение, Предлагаемый пакер обладает рядом преимуществ по сравнению с известной конструкцией, т ° е. повышается надежность работы фиксирующего узла, упрощается конструкция пакера, ts снижается его металлоемкость, упрощается сборка пакера и, как следствие, расширяется область его применения., Зкономический эффект от использования предлагаемого пакера для усло- 20 вий НГДУ нТэбукнефтьн от снижения металлоемкости пакера и дополнитель" ных затрат на перевозку пакера в мастерские, сборку и подгонку промежуточной колонны, а также сокраще- 2$ ния простоев бригады капитального ре-. монта составит 1,9 тыс.руб. на одну скважино-опирацию.

Формула изобретения

Интервальный пакер, включающий верхний и нижний герметизирующие элементы со стволами, выполненными с радиальными каналами, корпус с окнами, состоящий из связанных колон-, ной труб подвижных упоров верхнего и нижнего герметизирующих элементов, клапанный механизм, якорь, гильзу и фиксатор, установленный на конце ствола верхнего герметизирующего элемента с возможностью взаимоДействия с гильзой, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы фиксирующих элементов, гильза разме щена между подвижным упором верхнего герметизирующего элемента и колонной труб и жестко связана с ними.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США И 3425489, кл. E 21 8 33/12, опублик. 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

М 613081, кл. E 21 8 33/12, 1975 (прототип).

901472

Составитель И,Кепке

Техред Ж.Кастелевич Корректор д Гриценко

Редактор О,Ковач

Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб,, д, 4/5

Заказ 12323/33

Филиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,