Пакер Советский патент 1989 года по МПК E21B33/12 

Изобретение относится к нефтедобывающей промьгашенности, а именно к устройствам для разобщения межко лонного пространства скважин.

Цель изобретения - упрощение конструкции пакера за счет использования уплотнительного злемента из элатичного материала с большим коэффициентом теплового расширения.

На фиг.1 показан пакер в исход- нон положении; на фиг.2 - то же, в рабочем положении в компоновке с по гружным центробежным насосом с фильтром,

Пакер (фиг.О включает ствол 1 с установленным-на нем уплотнитель- ным элементом 2, верхнею 3 и нижнюю А опоры и связанные с ними.верхнюю 5 н нижнюю б части кожуха, которые образуют кольцевую прорезь 7 с направляющими буртиками 8 на частях кожуха. Части 5 и 6 кожуха через опоры 3 и А жестко связаны со стволом 1, Уплотнительный элемент 2 выполнен из эластичного материала с большим коэффициентом теплового расширения, например из полиэтилена.

Для успешной работы пакера необходимо, чтобы объем полости между кожухом и стволом пакера, а следовательно, и объем заполняющего ее эластичного материала, был таким, чтобы обеспечивался тепловой прирост

dV 7, -/Г() h,

где R - внутренний радиус колонны, в которую спущен пакер;

г - внешний радиус кожуха пакера;

h - высота кольцевой прорези кожуха.

Для этого объем полости должен быть

HisIrslllL

0161

где о( - коэффициент теплового расширения эластичного материала;

йТ - разность между температурой в зоне .установки пакера и температурой, при которой полость пакера заполнялась эластичным материалом.

Пакер спускают в скважину 9 (фиг.2) на фильтре JO погружного центробежного насоса IJ и устанавливают в скважину на уровне подвески насоса на глубине 1500-1600 м (при глубине скважины 2000-2200 м),

где температура окружающей среды составляет 40-50°С.

Нагреваясь в скважине полиэти- лен расширяется и вьщавливается через кольцевую прорезь 8 и образует кольцевую манжету J2, перекрьшающую зазор между стенками скважины 9 и кожухом пакера. При наличии кольцеQ вых буртиков 8 уплотняющая манжета формируется в заданном направлении. Для ycneiuHoro спуска компоновки в скважину достаточно, чтобы зазор между кожухом и стенкой скважины

5 (внутреннем диаметре эксплуатационной колонны) 50 мм диаметр кожуха не должен превьппать J44 мм. Тогда для выдавливания из кoжyyia кольцевого уплотнения высотой 20 мм и объ0 емом () ,J4(56,25- 5J ,84) , 7 см необходимо, чтобы первоначальный объем полиэтилена (объем полости кожуха) был равен ., /) ,

5 -с7;т -0 23 25 °°°

где 0 полизтилена 0,230 JO .

Выполнение этого условия достижи- МО при высоте кожуха 80-J00 см. При 0 этом следует учитьшать, что при работе насоса полиэтилен будет еще больше нагреваться прокачиваемым пластовым флюидом, а герметичность уплотнения будет повышаться.

Предлагаемый пакер наиболее успешно можно использовать в тех компоновках с погружным центробежньа- насосом, где до настоящего времени Q применяется пакер-зонт, например, в компоновке с газовым якорем, т.е. там,, где практически невозможно установить пакер гидравлического или механического действия.

Формула изобретения

1, Пакер, включающий ствол, уста- новле.нные на нем уплотни тельный элемент с верхней и нижней опорами и кожух, состоящий из верхней и нижней частей, связанных с опорами уплотнительного элемента, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции пакера за счет использования уплотнительного злемента из эластичного материала с большим коэффициентом теплового расширения, части кожуха жестко связаны со стволом и установлены друг относительно друга с образованием кольцевой прорези,

2. Пакер по п.J, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что торцы частей кожуха, образующие кольцевую прорезь, снабжены кольцевыми направляющими буртиками.

3. Пакер по nn.J и 2, отличающийся тем, что в качестве эластичного материала с большим коэффициентом теплового расширения использован полиэтилен.

Изобретение относится к нефтедобывающей пром-сти, а Hi-seMHo к для разобп ения межколонного пространства скважин, и позволяет -упростить конструкцмо пакера за счет использования уплотнительного элемента из эластичного материала с больп1им коэф. теплового расширения , На стволе 1 установлен нительный элемент 2, выполненный кз полиэтилена, с верхней 3 и нижней 4 опорами. С последними связаны верхняя 5 и нижняя б части кожуха, образующие кольцевую прорезь 7 с кольцевыми направляющими буртиками 8. Части 5 и 6 кожуха через опоры 3 и 4 жестко связаны со стволом 1, При опускании устр-ва в скважину на глубину 1500-1600 м, где т-ра составляет 40-50 С, полиэтилен расширяется, выдавливается через прорезь 7 и образует кольцевую манжету, перекрывающую зазор между стенками скважины и кожухом пакера. Пакер м,б, использован в компоновке с газовым якорем, т.е. в случаях, когда невозможно установить пакер гидравлического или механического действия, 2 з.п.ф-лы, 2 ил. сл с: О) дЭ 00