ПАКЕР Российский патент 1995 года по МПК E21B33/12 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к устройствам для эксплуатации нефтяных и газовых скважин, и может быть использовано для герметичного перекрытия ствола скважины и размещения с его помощью различного оборудования, в частности клапана отсекателя.

Известен пакер, содержащий полый корпус, на котором установлены уплотнительный элемент, якорный узел, упоры, запорный конус, гидроцилиндр установки.

Недостатки известного пакера сложность конструкции, ограниченный диапазон применения по давлению.

Цель изобретения повышение надежности пакера, технологичности его установки и расширение функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что концентрично расположенная на стволе замковая гильза соединена с последним быстроразъемным соединением и установлена с возможностью вращательного движения и осевого перемещения. На замковой гильзе последовательно размещены запорный конус, якорный узел, уплотнительный элемент. Основание якорного узла выполняет функцию нажимного упора. Замковая гильза при осевом перемещении имеет возможность воздействовать на якорный узел.

На фиг. 1 изображен пакер, общий вид; на фиг.2 и 3 якорный узел (узел I на фиг.1); на фиг.4 устройство для установки пакера.

Пакер состоит из ствола 1 с нижним упором 2, присоединительными резьбами 4 и 5. На стволе 1 с помощью быстроразъемного соединения 6 установлена замковая гильза 7, на которой установлено основание 8 якорного узла, выполняющее одновременно функцию нажимного упора, а также уплотнительный элемент 9 и запорный конус 10 с фиксатором. На лапах 11 якорного узла (фиг.2) выполнены выступы 12 или закреплены плашки 13. При условии шарнирного соединения основания 8 и лап 11 последние снабжены упругим сжимающим элементом 14. На пакере размещен также гидроцилиндр установки (фиг.4).

Работа пакера осуществляется следующим образом.

Монтаж пакера производят известным способом, например с помощью приспособления (фиг. 4), состоящего из силового гидроцилиндра, включающего полый шток 1 с левой резьбой на конце, цилиндр 2, уплотнительные манжеты 3. В штоке 1 выполнено отверстие 4 для заполнения полости А. Сборка указанного приспособления и пакера осуществляется на дневной поверхности с использованием левой резьбы 4 ствола 1, после чего пакер опускается до места установки на колонне НКТ. Посредством насоса через НКТ в приспособлении для установки пакера создается определенное давление. Корпус цилиндра 2 перемещается вниз и толкает запорный конус 10, который раздвигает лапы 11 якорного узла и фиксирует пакер в обсадной колонне. Затем, не снижая давления, производят натяг НКТ. При этом нижний упор 2 воздействует на уплотнительный элемент 9, деформирует его, чем достигается разобщение над и подпакерного пространства. Одновременно происходит фиксация запорного конуса 10 на замковой гильзе 7. Затем давление в НКТ сбрасывают, а по натягу и перемещению колонны НКТ судят о надежности установки пакера. После этого вращением колонны НКТ производят отсоединение гидроцилиндра от пакера и удаление его подъемом НКТ. Пакер установлен.

При необходимости установки пакера непосредственно в муфтовом соединении 15 обсадной колонны используют пакер, на лапах якорного узла которого выполнены выступы 12. Пакер спускают известным способом до необходимости глубины, затем создают предварительное незначительное давление в колонне НКТ. При этом якорный узел взаимодействует выступами 12 с обсадной колонной. Одновременно производят спуск НКТ до попадания выступов 12 лап якоря в зазор между трубами резьбового соединения, контролируя момент посадки пакера. Затем создают рабочее давление посадки пакера как указано в основном варианте.

Для демонтажа пакера производят соединение колонны НКТ с замковой гильзой 7, например с помощью правой резьбы. По достижении необходимого усилия в быстроразъемном соединении 6 происходит разъединение замковой гильзы 7 со стволом 1. При дальнейшем подъеме колонны НКТ замковая гильза 7 воздействует своим упором на запорный конус 10, освобождая якорный узел, за счет собственной упругости или сжимающего элемента 14 лапы перемещаются в исходное положение. При дальнейшем подъеме происходит воздействие замковой гильзы на основание якорного узла 8 и освобождение уплотнительного элемента 9. Пакер снят.

Использование: для герметичного перекрытия ствола скважины и размещения с его помощью различного оборудования. Для повышения надежности пакера и расширения его функциональных возможностей запорный конец, якорный узел и уплотнительный элемент размещены на замковой гильзе, которая установлена на стволе с возможностью вращения и взаимодействия при осевом перемещении с основанием якорного узла. Замковая гильза связана с нижним упором ствола быстроразъемным соединением. Основание якорного узла установлено на верхнем торце уплотнительного элемента. Якорные элементы выполнены в виде связанных с основанием лап. Лапы якорного узла жестко связаны с основанием либо шарнирно связаны с основанием и имеют упругий сжимающий элемент. На лапах якорного узла закреплены плашки. На каждой лапе выполнен выступ. 5 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. ПАКЕР, содержащий ствол с нижним упором, установленный на нижнем упоре ствола уплотнительный элемент, установленную на стволе с возможностью осевого перемещения замковую гильзу, запорный конус с механизмом фиксации, якорный узел, включающий основание и якорные элементы, и связанный со стволом силовой узел, установленный с возможностью взаимодействия с запорным конусом, отличающийся тем, что запорный конус, якорный узел и уплотнительный элемент размещены на замковой гильзе, которая установлена с возможностью вращения и взаимодействия при осевом перемещении с основанием якорного узла, при этом замковая гильза связана с нижним упором ствола быстроразъемным соединением, а основание якорного узла установлено на верхнем торце уплотнительного элемента. 2. Пакер по п.1, отличающийся тем, что якорные элементы выполнены в виде связанных с основанием лап. 3. Пакер по пп.1 и 2, отличающийся тем, что лапы якорного узла жестко связаны с основанием. 4. Пакер по пп.1 и 2, отличающийся тем, что лапы якорного узла шарнирно связаны с основанием и имеют упругий сжимающий элемент. 5. Пакер по пп.1 4, отличающийся тем, что на лапах якорного узла закреплены плашки. 6. Пакер по пп.1-5, отличающийся тем, что на каждой лапе якорного узла выполнен выступ.