Пакерующее устройство

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСГ(УБЛИК ЛО 1105611 А щ Е 21 В 33/1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57 авт.св. ния тех на голо чатые и выступы ловки ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 30. 07. 84. Бюл. У 28 (72) А,К.Арсеньев и Е.Н.Зайцев (71) Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности(56) 1. Авторское .свидетельство СССР 9 768937, кл. Е 21 В 33/12, 1978 (прототи ). ПАКЕРУКЩЕЕВ 768937, оя тем, что,алогическихке пакера вызы, а на втудля размеще УСТРОЙСТВО по т л и ч а ю - с целью расшир возможностей, полнены ступен лке - секторны ия в пазах гоИзобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именнок скважинным пакерующим устройствам,используемым при эксплуатации скважин для разобщения ствола скважины.По основному авт.св. Р 768937известно пакерующее устройство, включающее установочную муфту и пакер,состоящий из ствола с гОловкой, обой"мы с кулачками, уплотнительного элемента, опорного кольца, который с 1 Оцелью повышения надежности работыпакера, облегчения его установки исрыва снабжен втулкой, концентричьоустановленной относительно головки исвязанной с ней среэными элементами, 15причем кулачки установлены с возможностью взаимодействия со втулкой иголовкой пакера 13.Однако в промысловой практике бывает необходимо, используя разъеди- щнитель лифтовых труб, установленныйнад пакером, поднять трубы с надпакерным оборудованием например, дляего ремонта), оставив пакер на местеи перекрыв проход ствола пакера илииспользуя обратный клапан или клапан-отсекатель, присоединенные кстволу пакера или лифтовым трубамвблизи него. В этом случае разгруженный от лифтовых труб ствол с перекры тым проходом под действием подпакерного давления может вместе с головкой сместиться вверх, и тогда кулачки под действием своих пружин войдут в обойму, освободив пакер от якорения в установочной муфте. Подпакерным давлением пакер будет вытолкнутиз установочной муфты, пакеровка будет нарушена. Таким образом, применение устройства Функционально ограничено в связи со снижением надежности его работы при перекрытии ствола пакера или полости лифтовых трубвблизи пакера.Цель изобретения - расширение технологических воэможностей. 45Поставленная цель достигается тем,что в пакерующем устройстве на головке пакера выполнены ступенчатые пазы, а на втулке-секторные Выступыдля размещения в пазах головки,50На фиг. 1 схематически изображенопредлагаемое пакерующее устройствоперед пакеровкой, общий вид; нафиг. 2 - то же, после пакеровки и. замыкания пакера в установочной муфте; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг, 2; нафиг. 5 - головка со ступенчатыми пазами, на фиг. б - развертка половины цилиндрической поверхности головки со сту пенчатыми пазами и положением секторныхуступов втулки в пазах на различныхстадиях пакеровки и якорения; нафиг. 7 - втулка с секторными уступами в сборе с обоймой. 65 Пакерующее устройство содержит установочную муфту 1 и пакер, содержащий ствол 2 с головкой 3 и установленные подвижно на стволе обойму 4,свинченную со втулкой 5, уплотнитель6 и опорное кольцо 7. Снизу на стволе навинчена муфта 8, к которой подвешивают хвостовик. Обойма имеет окна 9, в которых размещены кулачки 10с пружинами 11, поддерживающими кулачки в утопленном состоянии,Установочная муфта 1 выполнена свнутренним опорным выступом 12 и выточкой 13 над ним. Торцы выточки вы"полнены в виде наклонных фасок 14.Головка 3 выполнена с симметричнорасположенными на ее цилиндрическойчасти ступенчатыми пазами 15, каждыйиз которых имеет глубокую часть 16с нижней ступенькой 17 и мелкуючасть 18 с верхней ступенькой 19.Сверху обе части паза открыты.Втулка 5 выполнена с внутрь направленными секторными выступами 20,входящими в фигурные пазы головки.Срезные винты 21 фиксируют втулкус обоймой относительно головки в положении, когда конусная часть головки находится над кулачками, а секторные выступы 20 - внизу глубокой части 16 фигурных пазов 15 в положении д.Срезной винт 22 фиксирует на ство"ле 2 опорное кольцо 7.При спуске пакера в скважину и достижении им установочной муфты 1опорное кольцо 7 садится на опорныйвыступ 12 и тогда, при нагружении пакера весом лифтовых труб, срезаетсявинт 22, ствол продвигается вниз, авес труб через головку 3, винты 21,втулку 5 и обойму 4 передается науплотнитель 6, деформируя его и пакеруя в установочной муфте.При дальнейшем нагружении пакеравесом труб срезаются винты 21, послечего головка 3 со стволом 2 продвигается вниз и, поскольку обойма с кулачками, опирающаяся на уплотнитель,стоит на месте, головка своей конической частью переводит кулачки 10в раздвинутое положение, а нижнимторцом 23 опирается на внутренний тоец 24 обоймы 4, передавая вес труб,ерез обойму уплотнителю 6, окончательно пакеруя скважину. При этомсекторные выступы 20 втулки 5 перемещаются в глубокой части 16 паза головки из положения а в нижней части паза в положение б в верхней части паза.Раздвинутые кулачки 10 входят приэтом в выточку 13 муфты 1 и якорятпакер в установочной муфте 1. В этомположении осуществляется эксплуатация скважины, когда не предусматривается перекрытие ствола пакера. В случае высокого подпакерного давления,после незначительного перемещения пакера вверх, кулачки 10 своими фаска" ми 25 упираются в фаску 14 установочной муфты 1 и дальнейшее продвижение пакера вверх становится невозможным, поскольку схождению кулачков препят" ствует головка 3. Подъем пакера из скважины при такой эксплуатации осуществляется простым подъемом труб и при этом вначале с трубами вверх движется ствол 2 с головкой 3, при подъеме которой секторные выступы 20 втулки 5 скользят по глубокому пазу из верхнего положения 6 в нижнее по" ложение а, а в обойме освобождается ,пространство, в которое под действи" ем пружин 11 возвращаются в утопленное положение кулачки 10, после чего они не препятствуют подъему пакера. При эксплуатации скважины, когда предусматривается возможность перекрытия при необходимости ствола паке ра и рассоединения лифтовых труб над пакером, после пакеровки и якорения производят замыкание пакера в установочной муфте путем поворота лифтовых труб против часовой стрелки (влево ). При повороте труб пакер частично разгружают от веса труб, оставляя кулачки в раздвинутом состоянии. При этом вместе с трубами пово- рачиваются только головка 3 и ствол 2 пакера, а опорное кольцо 7, уплотнитель 6, обойма 4 с кулачками 10 и втулкой 5 остаются неподвижными в силу их большего сцепления через уплотнитель со стенками установочной муфты 1. При повороте головки 3 секторныевыступы 20 втулки 5, находящиесяпосле пакеровки в положении 6, переходят из глубокой части 16 паза вмелкую часть 18 в положение 8 и опираются на ступеньку 19, после чегоголовка 3 вплотную устанавливаетсямежду внутренним торцом 24 обоймы 4и секторными выступами 20 втулки 5,в связи с чем независимо от осевых10 усилий, действующих на ствол, исключается возможность осевого перемещения головки пакера относительно втулки с обоймой и перехода кулачков вутопленное положение. Следовательно,15 пакер,оказывается замкнутым в устано. вочной муфте,Для извлечения пакера вначале путем поворота труб по часовой стрелке 20 ( вправо ) секторные выступы 20 пере"водят в глубокую часть 16 фигурного паза 15 головки (,положение Б), а затем простым подъемом труб извлекают пакер из скважины.25Изобретение позволяет путем поворота лифтовых труб замкнуть между собой в оксиально неподвижный узел головку, втулку с обоймой и кулачки пакера и обеспечить якорение пакера в установочной муфте вне зависимости от перекрытия ствола пакера или поло сти лифтовых труб около него и степе ни нагружения ствола весом лифтовых тРУб, что Расширяет ФУнкциональ.ные возможности пакерующего уст ройства.1105611 Я Р 13 л 7 Е У 7 РО б аб Составитель И.Кепкеедактор Л,Алексеенко Техред С.Мигунова ректор В рня дписное аказ 55 филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная 24 ВНИИПИ по д 113035, Тираж 565осударственного коми ам изобретений и отк осква, Ж, Раушска а СССР ийаб., д. 4