Термостойкий пакер

(50 4 Е 21 В 3 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Научно-производственное обнение по термическим методам донефти "Союзтермнефть"(57) Изобретение относится к нефтяной пром-сти и позволяет снизитьусилия пакеровки и повысить надеж-ность работы пакера. Он содержит полый корпус (К) 2, на котором неподвижно закреплен нижний конец уплотнительного элемента в виде тонкостенной цилиндрической оболочки 1 скольцевой полостью. Она заполненанаполнителем - резиной. Оболочка 1выполнена из пластичного термостойкого материала - нержавеющей стали.Кроме того, на К 2 подвижно размещен нажимной элемент в виде кольце1361 ваго поршня (КП) 4. Нижний его конец размещен между К 2 и верхним концом оболочки 1 по скользящей посадке относительно внутренней его поверхности и К 2. В ходе работы пакера КП 4 опускается и действует на наполни- тель 8. В итоге оболочка 1 перекрывает 303кольцевое пространство между обсадной колонной и пакером. Далее снимают нагрузку с КП 4 и нагнетают тепло- носитель. При извлечении пакера оболочка 1 легко деформируется с образованием складки, не мешая процессу извлечения. 2 э.п. Ф-лы, 3 ил, Изобретение относится к нефтянойпромышленности и может быть использовано в термостойких пакерах, предназначенных для установки над песочными Фильтрами в пескообразующихскважинах, главным образом, на нефтяных месторождениях, разрабатываемых термическими методами.Цель изобретения - снижение уси-:лия пакеровки и повышение надежностиработы пакера,На фиг,1 показан теРмостойкийпакер в исходном положении перед пакерованием; на фиг.2 - то же, в рабочем положении; на Фиг,З - то же, врабочем положении при установке вскважине с подвешенными фильтрами,расположенными в интервале продуктивного пласта.Конструктивно устройство состоитиз стальной оболочки 1, корпуса.2,упора 3, кольцевого поршня (нажимного элемента) 4, сухарей 5 с болтамии переводника 6, расположенноговнутри корпуса. В корпусе имеютсяпазы 7, в которых помещены сухари:5, кольцевая полость, образованнаяоболочкой 1 и корпусом 2, заполненаупругим наполнителем 8, в состав устройства входят шлипсы 9 с толкателями 10 и пружинами 11. Пакер устанавливается в скважине с обсадной колонной 12.Устройство работает следующим образом.Размеры кольцевого поршня 4 выбраны такими, что он может перемещатьсяпо скользящей посадке с внутреннейи наружной сторон, т.е. вдоль наружной поверхности корпуса 2 и вдольвнутренней поверхности оболочкиПакер 14 (Фиг.З), соединенныйс фильтрами 13 и через переводник 6(фиг.1) - со спускными трубами 15, опускается в скважину и фиксируется на заданной глубине с помощью шлипсов 9, которые вводятся в контакт с обсадной трубой 12 с помощью толкателей 10, Операция установки пакера производится общеизвестным способом. После установки пакера воздействуют весом спускных труб 15 на переводник 6, которыи, перемещаясь вниз, движет в пазах 7 корпуса 2 сухари 5 и жестко связанный с ними поршень 4.Перемещаясь вдоль оси вниз (Фиг.2), поршень 4 воздействует на наполнитель 8, который, в свою очередь, преобразует механическое усилие от веса спускных труб 15 в гидро- статическое давление, действующее равномерно на внутреннюю стенку оболочки 1, под действием которого она деформируется в радиальном направле- нии (раздувается бочкообразно) до контакта с обсадной колонной 12 и перекрывает кольцевое пространство между этой колонной и пакером. При этом осевое усилие деформирования оболочки за счет веса спускных 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 труб, как показывают расчеты, непревышает 3-5 т, что соответствует глубине скважины 300-500 м. Установка пакеров известных конструкций, та" ким способом, требует нагрузок 6-8и более тонн, поэтому на небольших глубинах практически невозможна./В данном случае (при надобности) дальнейшее снижение усилий пакеровки может достигаться за счет возможности изменять кольцевую площадь поршня 4, от которой зависит деформирующее давление в среде наполнителя и за счет более тонких стенок оболочки 1.1303 10 15 20 25 30 35 40 45 50 з 136Возможность снижать усилия деформирования уплотнителей при пакеровке позволяет применять пакерующие элементы из пластичных нетвердых нержавеющих сталей, что резко повьшает их термостойкость. В качестве наполнителя 8 можно использовать любую нетермостойкую резину с низкой твердостью. Такая резина при маленьких нагрузках легко поддается деформации и быстро и равномерно передает давление на всю контактируемую с ней внутреннюю поверхность оболочки 1, являясь, кроме того, герметизатором, и не требует дополнительной герметизации Подвижных соединений.После окончания процесса деформирования оболочки спускные трубы 15 отсоединяют от пакера. Вследствие этого нагрузка с полого поршня 4 снимается, и пакер готов к работе. После начала нагнетания теплоносителя наполнитель 8 может выгореть (стлеть) или разложиться, но это обстоятельство на работоспособность пакера, согласно его назначению, не отразится.Этим также обусловлено и отсутствиеособых требований к наполнителю 8, кроме указанных свойств, необходимых для равномерной передачи давления на внутреннюю стенку оболочки 1 в процессе ее деформирования.Фиксация оболочки 1 относительно корпуса 2 может быть выполнена самостоятельно без посредства кольцевого упора 3. Последний может быть выполнен в виде поршня аналогично верхнему, и тогда при воздействии на наполнитель сближение поршней 3 и 4 может быть осуществлено, например, втулкой с правой и левой резьбами.Извлекается пакер обычным путем, т.е. соединением с ним колонны спускных труб 15 и движением их вверх.При этом уплотняющая оболочка 1 за счет малой толщины стенок легко деформируется путем подгиба гофры вниз с образованием складки, которая не мешает извлечению пакера. Это положение было проверено и подтвердилось ,на макете. При повторном спуске пакера оболочка 1 и наполнитель 8 меняются на новые. Учитывая то обстоятельство, что пакеры, установленные над песочными фильтрами в пробкоибразующих скважинах, работают в основном в условиях ранвовесия ло давлению, т,е. давление под пакером равно давлению над пакером, поэтому запакерованная в обсадной колонне металлическая уплотнительная оболочка 1, лишившись наполнителя, полностью выполняет свое назначение, При кольматации фильтра давление под пакером может несколько подняться, а над пакером остаться прежним. Но в таких случаях, одновременно со значительной кольматацией фильтра, падает и дебит скважины. Поэтому такие скважины останавливают и проводят работы по очистке песочных фильтров. Формула изобретения 1.Термостойкий пакер, содержащий полый корпус, установленный иа корпусе уплотнительный элемент в виде тонкостенной цилиндрической оболочки из пластичного термостойкого материала с кольцевой полостью, заполненной наполнителем, размещенный подвижно на корпусе, взаимодействующий с верхним концом уклонительного элемента и соединенный с колонной труб нажимной элемент в виде кольцевого поршня, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения усилия пакеровки и повышения надежности работы, нижний .конец кольцевого поршня размещен между корпусом и верхним концом уплотнительного элемента по скользящей посадке относительно внутренней его поверхности и корпуса, причем в качестве наполнителя в нем использована резина. 2.Пакер по п,1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что нижний конец уплотнительного элемента закреплен неподвижно на корпусе пакера.З.Пакер по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что в качестве пластического термостойкого материала уплотнительного элемента используют нержавеющую сталь./5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная НИИПИ Го по делам13035, М Тираж 533 Поударственного комитета СС изобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб.