Пакер Советский патент 1991 года по МПК E21B33/12 

1

(21)4317213/03

(22)13.10.87

(46) 15.01.91. Бюл. №2

(71)Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности

(72)Б.А.Кирш и М.Р.Алиев

(53)622.245.4(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 456892,.кл. Е 21 В 33/12, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 1543046, 1988.

(54)ПАКЕР

(57)Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для ремонта и эксплуатации скважин

без предварительного глушения их задавоч- ной жидкостью.Цель - повышение надежности эксплуатации устройства. Для этого в пакере, содержащем корпус 1, уплотнитель- ный элемент (УЭ) 2, верхний прижим (ВП) 3, нижний прижим (НП) 4, шлилсы 5 и тарельчатый обратный клапан 6, толкатель 7 выполнен заодно со штоком 8, а в расточке ВП 3 установлена манжета 20. На устье скважины между катушкой и верхним фланцем крестовика установлен дополнительный фланец, в расточке которого размещена дополнительная манжета. После спуска паке- ра в скважину правым вращением колонны поворачивают ВП 3 на корпус 1 и расширя

А М

L-15

&

fc

ют УЭ 2 и шлипсы 5 до контакта с эксплуатационной колонной, корпус 1 удерживается от проворота реактивным упором, ролики 14 которого сцепляются с колонной. После этого производится эксплуатация скважины. Для ведения ремонта скважины закрывают задвижку, снижают давление в обвязке до нуля, отсоединяют задвижки от манифольдных линий. Отсоединяют катушку, приподнимают колонну на высоту h, чтоИзобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для разобщения ствола скважины при ее эксплуатации и ремонте.

Цель изобретения - повышение надежности работы и эксплуатации пакера в фонтанирующих скважинах.

На фиг, 1 изображены компоновка пакера в скважине и устьевое оборудование для его использования; на фиг. 2 - пакер в транспортном положении; на фиг. 3 и 4 - соответственно разрезы А-А и Б-Б на фиг. 1.

Пакер (фиг.2) содержит полый цилиндрический корпус 1, уплотнительный элемент 2, размещенный на наружной поверхности корпуса 1, верхний прижим 3 и нижний прижим 4. ввернутые в корпус 1 на упорной резьбе одного направления, шлипсы 5, тарельчатый обратный клапан 6, толкатель 7, выполненный единым со штоком 8, реактивный упор, состоящий из конусной втулки 9, в проушинах которой на осях 10 закреплены поджатые пружинами 11 рычаги 12, на осях 13 которых размещены ролики 14 с рмфле- ной поверхностью. С нижней муфтой 15 труб (трубного насоса) свинчен на резьбе толкатель 7 со штоком 8. Обратный клапан 6 поджат пружиной 16, В толкателе 7 выполнен паз, в котором размещены поворотные упоры 17 с пружинами 18. В верхнем прижиме 3 выполнены заходная фаска 19 и расточка, в которой размещена манжета 20, сопряженная столкателем7. На внутренней цилиндрической поверхности верхнего прижима 3 выполнены два диаметрально противоположных продольных паза 21 со скосами вверху и внизу. Аналогичные пазы 22, но без скосов, выполнены в нижнем прижиме 4. В пазах 23 верхнего 3 и нижнего 4 прижимов размещены на осях 24 неуравно- 1 вешенные защелки 25, взаимодействующие своей утяжеленной частью со шлицами, выполненными на внутренней поверхности корпуса 1, а облегченной частью - с толкателем 7, Наружные торцы прижимов 3

бы шток 8 освободил тарельчатый клапан 6 и поспедний закрылся. Снижают давление в трубном и затрубном пространствах, снимают задвижку с крестовиком и поднимают колонну. После ремонта опускают колонну до вхождения упоров 17 в пазы 22 НП 4, вращением вправо отвинчивают его от корпуса 1, УЭ 2 и шлипсы 5 отходят от стенки колонны. Пакер поднимают на поверхность, 4 ил.

воздействуют на шлипсы 5 и уплотнительный элемент 2 через подшипник 26.

Пакер устанавливают на эксплуатационной колонне 27 (фиг. 2), которая на устье

скважины пропущена в катушку 28, на которой размещена задвижка 29, крестовик 30, к отводам которого присоединены задвижки 31 и 32 манифольдных линий 33. Между катушкой 28 и верхним фланцем крестовика

0 34 установлен дополнительный фланец 35, в расточке которого размещена дополнительная манжета 36.

Пакер работает следующим образом. Пакер спускают в скважину в положе5 нии, когда верхний прижим 3 частично отвинчен, а нижний прижим 4 полностью навинчен на корпус 1. При этом шлипсы 5 и уплотнительный элемент 2 не касаются внутренней поверхности эксплуатационной .

0 колонны 37. После спуска пакера в заданный интервал скважины правым вращением колонны 27 наворачивают верхний прижим 3 на корпус 1 и расширяют уплотнительный элемент 2 и шлипсы 5 до плотного контакта

5 с внутренней поверхностью эксплуатационной колонны 37, Корпус 1 удерживается от проворота реактивным упором, ролики 14 которого сцепляются с колонной 37 своей рифленой поверхностью. В таком положе0 нии производится фонтанная или глубинно- насосная эксплуатация скважины.

Для производства ремонта закрывают центральную задвижку 29, снижают давление в обвязке до нуля, отсоединяют задвиж5 ки 31 и 32 от манифольдных линий 33. Отвинчивают крепежные болты во фланцевом соединении катушки 28, на которой подвешена колонна НКТ 27 с крестовиком 34. Трактором-подъемником (не показан) при0 поднимают колонну НКТ 27 на величину h, достаточную, чтобы шток 8 освободил тарельчатый обратный клапан 6 и последний под действием пружины 16 закрылся. После этого давление в трубном и затрубном пространстве выше пзкера снижают и, подложив под фланец катушки 28 элеватор, сажают колонну НКТ на него Снимают центральную задвижку 29 с крестовиком 30 и поднимают колонну НКТ 27. При этом толка- тель 7 и шток 8 выходят из контакта с манжетой 20. Пружины 18 деформируются и упоры 17 по скосам пазов сводятся к оси и вынимаются вместе с толкателем из пакера, который остается подвешенным в месте установки на шлипсах 5. После этого поднимают на поверхность всю колонну НКТ 27

После производства ремонтных работ процесс проводят в обратном порядке После длительной работы пакера в сквгжине для его извлечения глушат скважину утяжеленным раствором, затем толкатель 7 опускают до вхождения упоров 17 в пазы 22 нижнего прижима 4 и вращением вправо отвинчивают его от корпуса 1 Уплотни- тельный элемент 2 и шлипсы 5 отходят от стенки колонны 37, и пакер поднимают на поверхность. Неуравновешенные защелки 25 фиксируют от проворота прижимы, на которые не передается вращение от толка- теля 7 через упоры 17. Под действием собственного неуравновешенного веса они принимают горизонтальное стопорящее положение, когда на их облегченную часть не воздействует толкатель 7

-633 Н

Формула изобретения Пакер, содержащий корпус со шлип- самм на наружной поверхности, уплотни- тельный элемент, верхний и нижний прижимы, связанные с корпусом резьбами, обратный клапан, установленный на нижнем прижиме с возможностью перекрытия проходного канала в нем, толкатель, связанный рзеьбой с колонной труб, а поворотными подпружиненными упорами - с верхним прижимом, шток, размещен- ный на толкателе с возможностью взаимодействия с обратным клапаном, реактивный упор, размещенный на наружной поверхности корпуса под уплотнительным элементом и неуравновешенные защелки, размещенные на осях в пазах верхнего и нижнего прижимов с возможностью взаимодействия с толкателем и шлицами на внутренней поверхности корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы пакера в фонтанирующих скважинах, он снабжен манжетой, а верхний прижим выполнен с кольцевой канавкой на внутренней поверхности для раз- мещения в ней манжеты, которая установлена с возможностью взаимодействия с толкателем, причем последний связан со штоком жестко.

18

1