Термостойкий пакер Советский патент 1987 года по МПК E21B33/12 

вого 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 наполнитель 8. В итоге оболочка 1 перекрывает

1

Изобретение относится к нефтяной промьгашенности и может быть использовано в термостойких пакерах, предназначенных для установки над песочными фильтрами в пескообразующих скважинах, главным образом, на нефтяных месторождениях, разрабатьгоае- мых термическими методами.

Цель изобретения - снижение уси- ; ЛИЯ пакеровки и повьшение надежности работы nakepa.

На фиг.1 показан термостойкий пакер в исходном положении перед па- керованием; на фиг.2 - то же, в рабочем положении; на фиг.З - то же, в рабочем положении при установке в скважине с подвешенными фильтрами, расположенными в интервале продуктивного пласта.

Конструктивно устройство состоит из стальной оболочки 1, корпуса.2, упора 3, кольцевого поршня (нажимного элемента) 4, сухарей 5 с болтами и переводника 6, расположенного внутри корпуса. Б корпусе имеются пазы 7, в которых помещены сухари: 5, кольцевая полость, образованная оболочкой 1 и корпусом 2, заполнена упругим 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.

Размены кольцевого поршня 4 выбраны такими, что он может перемещаться по скользящей посадке с внутренней и наружной сторон, т.е. вдоль наружной поверхности корпуса 2 и вдоль внутренней поверхности оболочки 1.

Пакер 14 (фиг.З), соединенный с фильтрами 13 и через переводник 6

кольцевое пространство между обсадной колонной и пакером. Далее снимают нагрузку с КП А и нагнетают теплоноситель. При извлечении пакера оболочка 1 легко деформируется с образованием складки, не мешая процессу извлечения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

(фиг.1) - со спускными трубами 15, опускается в скважину и фиксируется на заданной глубине с помощью пшипсов 9, которые вводятся в контакт с обсадной трубой 12 с помощью толкателей 10. Операция установки пакера производится общеизвестным спосо бом. После установки пакера воздей-

ствуют весом спускных труб 15 на переводник 6, который, перемещаясь вниз, движет в пазах 7 корпуса 2 сухари 5 и х естко 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 гидростатическое давление, действующее равномерно на внутреннюю стенку оболочки 1, под действием которого она деформируется в радиальном направлении (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

труб, как показывают расчеты, не превышает 3-5 т, что соответствует глубине скважины 300-500 м. Установ- ка пакеров известных конструкций, таким способом, требует нагрузок 6-8

и более тонн, поэтому на небольших , глубинах практически невозможна.

В данном случае (при надобности) дальнейшее снижение усилий пдкеров- ки может достигаться за счет возможнести изменять кольцевую площадь поршня 4, от которой зависит деформирующее давление в среде наполнителя и за счет более тонких стенок оболочки 1.

Возможность снижать усилия деформирования уплотнителей при паке- ровке позволяет применять пакеругощие элементы из пластичных нетвердых нержавеющих сталей, что резко повьштет 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 йодвижных 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 (стлать

или разложиться, но это обстоятельст- 25 полый корпус, установленный на корво на работоспособность пакера, согласно его назначению, не отразится. Этим также обусловлено и отсутствие

особых 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 подгибд 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.

0

5

0

Учитывая то обстоятельство, что пакеры, установленные над песочными фильтрами в пробковбразующих скважинах, работают в основном в условиях ранвовесия по давлению, т.е. давление под пакером равно давлению над пакером, поэтому запакерованная в обсадной колонне металлическая уплот- нительная оболочка , 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 кольмата- цией фильтра, падает и дебит скважины. Поэтому такие скважины останавливают и проводят работы по очистке песочных фильтров.

Формула изобретения 1.Термостойкий пакер, содержащий

пусе уплотнительный элемент в виде тонкостенной цилиндрической оболочки из пластичного термостойкого материала с кольцевой полостью, заполнен30 ной наполнителем, размещенный подвижно на корпусе, взаимодействуюшдй с верхним концом уклонительного элемента и соединенный с колонной труб нажимной элемент в виде кольцевого

og поршня, отличающийся тем что, с целью снижения усилия пакеров ки и повышения надежности работы, нижний .конец кольцевого поршня размещен между корпусом и верхним кон40 Цом уплотнительного элемента по

скользящей посадке относительно внутренней его поверхности и корпуса, причем в качестве наполнителя в нем использована резина.

45

2.Пакер поп.1, отличающийся тем, что нижний конец уплотнительного элемента закреплен неподвижно на корпусе пакера.

gQ 3.Пакер поп.1, отличающийся тем, что в качестве пластического термостойкого материала . уплотнительного элемента используют нержавеющую сталь.

ФагЗ

Фи2.г

Составитель Л.Фарукишн Редактор А.Ворович Техред А.Кравчук Корректор С.Черни

Заказ 6204/36 Тираж 533 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к нефтяной пром-сти и позволяет снизить усилия пакеровки и повысить надеж-t ность работы пакера. Он содержит по- льй корпус (К) 2, на котором неподвижно закреплен нижний конец уплотни- тельного элемента в виде тонкостенной цилиндрической оболочки I с кольцевой полостью. Она заполнена наполнителем - резиной. Оболочка 1 выполнена из пластичного термостойкого материала - нержавеющей стали. Кроме того, на К 2 подвижно размещен нажимной элемент в виде кольце« (/) СО 3 00 о 00