Пакерующее устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0 11 Е 21 ВЗЗ/ ЕНИЯ// шунов,бъединеннефти СССР8.ССРО. РОЙСТВО, стволе го 00 3 СВ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЭОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-производственное опо термическим методам добычи(54) (57) ПАКЕРУЮЩЕЕ УСТвключающее установленные на ловку с уплотнительным элементом, опорную втулку, размещенный под уплотнительным элементом фиксатор уплотнительного элемента в сжатом положении и ограничитель фиксатора со срезным элементом, отличаюиееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства при установке его в резьбовой муфте обсадных труб паронагнетательной скважины при повышенном подпакерном давлении, фиксатор выполнен в виде подпружиненной относительно опорной втулки и связанной шлицевым соединением со стволом гайки с наружной резьбой для взаимодействия с резьбовой муфтой обсадных труб при вращении ствола.1118760Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к сква нкинным пакерующим устройствам для ра- нзобщения ствола скважины, используемым ппри эксплуатации преимущественно паронагнетательных скважин,Известно пакерующее устройство, со. встоящее из установочной муфты, входящей нв общую компоновку обсадной колонны, и тсамого пакера, содержащего ствол с го. оловкой, жестко связанные друг с другом,опорное кольцо, обойму н уплотнительный сэлемент между ними, Обойма расположена рнад головкой и содержит подпружиненные нкулачки, выходящие через окна в обойме оза ее пределы, для фиксации пакера в уста сновочиой муфте РОднако при превышении действующего мна пакер давления снизу над усилием от лвеса колонны насосно-компрессорных труб,которым сжат уцлотнитель, последний имеет свозможность перемещаться внутри устано Пвочной муфты, что приводит к снятию в нем пвнутренних напряжений и преждевремен- сному его износу,Известно также пакерующее устройство, квключающее установленные на стволе го Нловку с уплотнительным манжетом, опор- иную втулку, размещенный под уплотнитель- нным элементом фиксатор уилотнительного оэлемента в сжатом положении и ограничитель фиксатора со срезным элементом. Узел кпосадки пакера-отсекателя выполнен в виде З 0 нконусной муфты, входящей в состав обсад- нной колонны 21. ч 50 Однако при проведении процесса распакеровки, в момент снятия. нагрузки от веса колонны насосно-компрессорных труб на стволе пакера, происходит снижение внутренних напряжений в уплотнительных манжетах, ввиду необходимости ограниченного перемещения фиксатора до зацепления его с внутренней насечкой корпуса, которое происходит за счет накопленной энергии уплотнительных манжет. В реальных условиях паронагнетательной скважины уплотнитель .ные манжеты выполнены из термостойких материалов, обладающих малым коэффициентом упругости, что требует ограниченного перемещения фиксатора, а это вызывает необходимость выполнять внутреннюю васечку корпуса с очень малым шагом. Кроме того, существуют условия, когда на пакер действует малый вес колонны насоснокомпрессорных труб ири одновременно существующем сухом межтрубном пространстве с высоким подпакериым давлением, что может привести к съему иаксра с места установки н прорыву теплоносителя в межтрубное пространство, поскольку усилия трения уилотнительных манжет на обсадной колонне, удерживающего иакер, явно недостаточно. Целью изобретения является повышениеадежности работы устройства при устаовке его в резьбовой муфте обсадных труб аронагнетательной скважины при повышенном поддакерном давлении.Поставленная цель достигается тем, чтопакерующем устройстве, включающем уста.овленные на стволе головку с уплотниельным элементом, опорную втулку, разещенный под уплотннтельным элементомфиксатор уплотнитель ного элемента, в жатом положении и ограничитель фнксатоа со срезным элементом, фиксатор выполен в виде подпружиненной относительно иорной втулки и связанной шлицевым оедииением. со стволом гайки с наружной езьбой для взаимодействия с резьбовой уфтой обсадных труб при вращении ство- а,На чертеже показано пакерующее устройтво, разрез.акерующее устройство состоит из самого акера и резьбовой муфты, входящей в остав обсадной колонны.Пакер содержит ствол 1, связанный солонной насосно-компрессорных труб 2.а стволе 1 установлена головка 3, связывая с ним посредством шионочного соедщения 4. Ход головки 3 ио стволу 1 пакера граничен сверху стоиорной гайкой 5.В теле головки 3 выполнена цилиндричесая проточка, на которой установлен уплотительный элемент 6 с кольцевон радиус; ой проточкой 7 на внутренней цилиндриеской поверхности, поджатый снизу опорной втулкой 8, Кольцевой зазор между внутренней поверхностью головки 3 и стволом 351 пакера перекрыт уилотнителем 9.Фиксатор уплотнительного элемента всжатом положении выполнен в виде гайки 10, связанной шлицевым соединением 11 со стволом 1. На наружной поверхности гайки имеется резьба. Ход гайки 10 ио шлицам 40 1 ствола 1 ограничен снизу установленнымна стволе 1 ограничителем 12 фиксатора со срезным та рированным элементом 13.Между гайкой 11 и опорной втулкой 8 на стволе 1 иакера установлена свободно опорная шайба4, поджимаемая к гайке 10 пружиной 15 на которую передается вес головки 3 в сборе с уилотнителем 6 и гайкойО. В транспортном положении гайка 1 О находится на шлицах ствола 1 в крайнем нижнем положении, а опорная шайба пружиной 15 поднимается к их торцовойповерхности.Спуск и установка иакера в резьбовой муфтс 16 обсадной колонны происходитследующим образом. Пикер иа колонне иасосно-комирессорных труб 2 доводится до резьбовой муфты и уилотнитсйьным элементом 6 садится на опорный выступ 7, а гайка 10 опирается1118760 Составите. 4, Кепке Редактор М. Лылын Техред И. Вер с Корректор О. Луговая Заказ 7393/23 Тираж 564 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оз крытнй 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП сПатентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4на верхний виток внутренней резьбы муфтц 16, сжимает пружину 15 и перемешается вместе с ней и головкой 3 в верхнее положение до упора головкой 3 в стопорную гайку 5.В этом положении частью веса колонны насосно-компрессорных труб 2 поджимают через головку 3 уплотнительный элемент 6 к опорному выступу 17.Правым вра щением колонны насоснокомпрессорных труб 2 закручивают гайку 10 О в соединительную внутреннюю резьбу резьбовой муфты до упора ею в ограничитель 2. Тем самым создают необходимую осевую нагрузку на уплотнительный элемент 6.Уплотнительнцй элемент 6, содержащий на внутренней поверхности кольцевую проточку, при определенном осевом усилии дефо;рмируется по периметру с увеличением наружного диаметра и обеспечением герметичного контакта с внутренней посадочной по верхностыо резьбовой муфты, При этом существует кольцевой зазор, образованный уплотнительным элементом 6 и наружной поверхностью головки 3, что обеспечивает подачу давления в кольцевую проточку и дополнительный поджим уплотнительного элемента 6 к внутренней посадочной поверк 4ности резьбовой муфты, при работе скважины в режиме нагнетания теплоносителя, При определенном осевом усилии напряжения в материале уплотнителя 6 в месте выполнения кольцевой радиусной проточки 7 превосходят допустимое напряжение предела текучести для данного материала, что приводит к пластической деформации уплотнителя 6 и перекрытию кольцевого зазора между ним и внутренней посадочной поверхностью муфты 16 с образованием гермеТичного соединения.Подъем пакера из скважины осуществляется натяжением колонны насосно-компрессорных труб 2, связанных со стволом 1 пакера.При этом происходит срез срезного элемента 13 ограничителя 12. Гайка 10 вместе с ограничителем 12 снимаются со стволапакера и подаются на забой скважины.При повторном спуске пакера в скважину его оснащают новыми гайкой 10, ограничителем 2 и срезным элементом 13.Использование изобретения позволяет повысить надежность герметизации межтрубного пространства скважины и увеличить долговечность работы пакера в условиях паронагнетания при длительном паротепловом воздействии на пласт.