Пакер

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 21 АЗ П 1 8 33 12 я)5 Е ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЕНТУ о по проекх машин и ое бюывающ Х,Ю.Ахмепо проекх машин и ое бюывающ Ту ство С/12, 1 4. риф вну пер ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Особое конструкторстированию нефтегазодобоборудования(73) Особое конструкторстированию нефтегазодобоборудования(56) ВаМег РасЕегз Согпрталог. 1981, с.707.Авторское свидетельМ 1244287, кл. Е 21 В 33 Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, применяется при разобщении двух полостей ствола скважин,Цель изобретения - повышение надежности известных пакеров,Для достижения этой цели пакер . включающий полый ствол. концентрична установленный на стволе и образующий с ним кольцевую полость корпус с окнами в верхней и нижней частях, периферийным каналом в верхней части и импульсной трубкой, полость которой связана через периферийный канал верхней части корпуса с кольцевой полостью между стволом и корпусом и с источником давления, установленный на корпусе уплотнительный элемент с нажимным поршнем, образующим с корпусом камеру, гидравлически связанную с кольцевой полостью между стволом и корпусам, жестко связанный с корпусом переводник с пе(57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для разобщения полостей ствола скважины, Цель - повышение надежности работы при многократной пакеровке и распакеровке без извлечения на поверхность, Для этого гильза, размещенная в перевод- нике пакера, установлена с воэможностью осевого перемещения относительно ствола, имеет верхний и нижний радиальные каналы и обратный клапан, размещенный в ее верхнем радиальном канале для сообщения полостей гильзы через периферийный канал переводника с полостью импульсной трубки, 1 ил. ерийными каналами, полую гильзу с тренними проточками, размещенную в еводнике с возможностью осевого перемещения и фиксации относительно пере- водника, отличающийся тем, чта гильза установлена с воэможностью осевого перемещения относительно ствола, имеет верхний и нижний радиальные каналы и обратный клапан, размещенный в верхнем радиальном канале для сообщения полости гильзы через периферийный канал пере- водника с полостью импульсной трубки а ствол свободно установлена между выступом верхнего корпуса и переводника.На чертеже показан общий вид гидравлического пэкера с разрядным устройством.Гидравлический ппкер состоит из верхнего корпуса 1, нижнего корпуса 2, в радиальных пазах которых размещены поршень-плашки 3. на которые одеты уплотнительныекольца 4, а внутри них установлена пружина 5.Корпус 1 соединен с корпусом 2, черездержатель 6, на котором установлен уплотнительных манжет 7 и поршень 8, 5Держатель 6, поршень-плашки 3, поршень 8 и ствол 9 образуют между собой герметичные кольцевые камеры а и.б благодаряуплотнительным кольцам 10,11,12,13 и 14.Ствол 9 свободно установлен между выступами верхнего корпуса 1 и переводником15 посколькуЬ тем самым исключена передача больших осевых усилий к стволу 9 впроцессе извлечения и эксплуатации пакера, Это в свою очередь значительно павышает надежность пакера в целом,На держателе 6 выполнено отверстие в,через которое происходит сообщение камеры а с камерой б, а именно под поршнем.К нижнему концу нижнего корпуса 2 20подсоединен переводник 15 для подвешивания оборудования, расположенного нижепакера, и для удерживания ствола 9, свободно установленного внутри корпусов 1 и 2, отвыпадания, а к верхним концам верхнегокорпуса 1 подсоединено кожух 16, разрядное устройство.Кожух 16 в свою очередь соединен быстросъемным соединением 18 с верхним корпусом 1 при помощи импульсной трубки 17. 30На кожухе разрядного устройства 16имеются отверстие г и внутренняя канавкаб, кроме этого два бурта е и две канавки ж;Внутри кожуха разрядного устройства 16размещена подвижная гильза 19, которая, в 35верхнем и нижнем положениях удерживается фиксатором 20,На подвижной гильзе установлены двауплотнительных кольца 21, обратный клапан 22, и выполнены отверстия 3 и и,. 40Подвижная гильза 19 внутри имеет два .бурта к, которые служат для зацепки инструмента тросовой техники при перемешивании ее из одного положения в другое.К верхнему концу кожуха 16 разрядного 45устройства присоединен переводник 23 суплотнительным кольцом 24, служащий дляприсоединения скважинного оборудования, расположенного выше пакера,Пакер работает следующим образом, 50Пакер соединенным с ним разряднымустройством через патрубок 25 спускается вскважину на колонне труб с установленномна конце срезным башмачным клапаномили ниппелем, на заранее определенную 55глубину и производится обвяэка устья,После этого прямой или обратной промывкой, раствор, имеющийся в скважине,заменяется на более легкую жидкость и. после возбуждения пласта, которое наблюдается по манометру, установленному на буфере фонтанной арматуры, выкидные задвижки последней закрываются и черезбуферную задвижку путем сбрасывания шара или приемного клапана проход колонны подъемных труб закрывается, в ее внутренней полости создается давление, достаточное для герметичной пакеровки пакера.Это давление, действуя (см.рис.) через отверстия э на обратный клапан 22, расширяет его диаметрально и через не сжимаемую жидкость 26 имеющуюся в камере а и б, прижимает верхние и нижние плашки- поршни 3 к стенке эксплуатационной колонны:Под действием этого же усилия. поршень 8 сжимает уплотнительные манжеты 7 до контакта со стенкой эксплуатационнойколонны и герметично разобщает две эоны(трубную и затрубную) скважины.При диаметральном движении поршней-плашек 3 и движении поршня 8 за счет сжатия уплотнительных манжет 7 за ними движется несжимаемая жидкость 26 приэтом освобожденный объем в камерах а и бзаполняется дополнительно закачиваемойжидкостью,В случае посадки (пакеровки) пакера со среэным башмачным клапаном, после достижения необходимой величины давления винты башмачного клапана срезаются и седло с шаром падает на забоИ.При этом иэ-за мгновенного падения давления по внутренней полости пакера обратный клапан 22 тут же закрывает отвер-. стие з фиксирует сжатие под большим усилием уплотнительных манжет 7 и прижатие поршней-плашки 3 к стенкам эксплуатационную колонну.Это же происходит при посадке пакера с применением приемного клапана, но в этом случае после достижения давления внутри колонны подьемных труб до необходимой величины оно стравливается на поверхности и при помощи тросовой техники извлекается приемный клапан.В момент среза винтов срезного клапана происходит гидравлический удар на забой и обратная его реакция действуют на уплотнительные манжеты 7. В известных пакерах это усилие часто приводит к распакеровке, В данной конструкции обратное усилие действует изнутри на обратный клапан 22 и снаружи на нижние поршни-плашки 3 через несжимаемую жидкость 26 имеющуюся в камерах а и б, это усилие передается поршню 8 (см.рис.1) и верхним поршням-плашкам 3, дополнительно прижимает их к стенкам эксплуатационной колонны.5 10 15 20 30 35 40 45 50 55 Тем самым предотвращается проскальзывание пакера наверх и потеряего герметичности, что значительно повышает надежностьпосадки пакера, Описанное явление происходит одновременно при наличии перепададавления снизу или сверху пакера.При этом несжимаемая жидкость 26 вкамерах а и б, воспринимая усилие верхнихили нижних поршней-плащей 3, передаетпоршню 8 или одному из комплектов поршней-плашей З,.прижимая дополнительно уплотнительные манжеты 7 и поршни-плашки3 к стенкам эксплуатационной колонны, темсамым предотвращая проскальзывание пакеров в процессе эксплуатации скважины.Эта способность предлагаемого изобретения значительно повышает надежность работы пакера в процессе эксплуатациискважины.Распакеровку (освобождение) пакерапроисходит следующим образом;При помощи тросовой техники спускается в скважину инструмент под названиемтолкатель циркуляционного клапана буртомнаверх,После этого он приподнимается наверхи при выходе из гильзы 19 он зацепляетсяза бурт к, затем производятся удары наверхи гильза 19 перемещается наверх до упорав бурт Е,При этом отверстия и совмещаются сотверстиями и и дополнительно поступающая жидкость в процессе пакеровки из камер а и б вытесняется через поршни-плашки3 и поршень 8 под действием усилия освобожденных пружин 5 и уплотнительныхманжет 7, а несжимаемая жидкость в камерах остаются.Информация о перемещении гильзы 19в верхнее положение дает освобождениетолкателя из гильзы 19, а информацию овытеснении дополнительно поступившейжидкости из камер а и б, а также о возвращении в исходное положение поршней-плашек 3, поршня 8 и уплотнительных манжет7, дает восстановление циркуляции путемпрямой или обратной закачки жидкости вскважину. После этого производится промывка или глушение скважины, Если произведена промывка, то при необходимости повышеописанной последовательности можно повторно произвести посадку пакера ипуск скважины в эксплуатацию.Если произведено глушение скважиныс целью изменения глубины установки пакера путем уменьшения или увеличения количества спущенных насосно-компрессорныхтруб пакер соответственно поднимается наверх или спускается еще глубже и послемонтажа устья по выше описанной последовательности производится повторная замена раствора через башмак и повторная посадка пакера, И в том, и в другом случае перед созданием давления внутри насоснокомпрессорных труб необходимо при помощи тросовой техники спускать толкатель циркуляционного клапана, буртом вниз который упираясь в бурт к, остановится,После этого ударом вниз гильза 19 перемещается в нижнее положение и информацию об этом дает проход толкателя через гильзу 19.После глушения скважины при необходимости колонна труб с пакером извлекаются на поверхность, Глушение или промывка скважины через башмак обеспечивает безопасное проведение работ по извлечению скважинного оборудования исключая возможность оставления сжатого под большимдавлением подпакерной газовой шапкиА возможность выполнения работ по периодическому освобождению (распакеровке) пакера и промывке скважины исключаетпробкообразование и оседание затрубнойжидкости надпакерной зоне, Это все значительно повышает надежность и долговечность скважинного оборудования в целом благодаря изобретению.Формула изобретения Пакер, включающий полый ствол, установленный с возможностью ограниченногоосевого перемещения, концентрично установленный на стволе и образующий с ним полость корпус с окнами в верхней и нижней частях. периферийным каналом в верхней части и импульсной трубкой, полость которой связана через периферийный канал верхней части корпуса с кольцевой полостьюмежду стволом и корпусом и источникомдавления, размещенный на корпусе уплотнительный элемент с нажимным поршнем, образующим с корпусом камеру, гидравлически связанную с кольцевой полостью между стволом и корпусом, жестко связанный с корпусом переводник с периферийными каналами, полую гильзу с внутренними ,проточками, размещенную в переводнике с возможностью осевого перемещения и фиксации относительно переводника, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы при многократной пакеровке и распакеровке без извлечения на поверхность, он снабжен обратным клапаном, гильза имеет верхний и нижний радиальные каналы, а обратный клапан размещен в верхйем радиальном канале гильзы; приэтом последняя установлена с возможностью осевого перемещения относительно ствола и сообщения полости гильзы в крайнем верхнем и нижнем положениях соответ 1819321ственно череЗ ее нижний и верхний радиальные каналы и периферийный канал переводника с полостье импульсной трубки,