Пакер Советский патент 1992 года по МПК E21B33/12 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно кус- тройствам для герметичного разобщения затрубного пространства скважины.

Известен пакер, содержащий полый ствол, связанный с колонной труб, уплотнительные элементы, шлипсы с подпружиненными относительно друг друга верхним и нижним кольцами, верхний и нижний конусы, цилиндр с поршнем, образующие со стволом камеру, сообщающуюся с внутри- трубным пространством.

Устройство не обеспечивает надежность посадки и съема пакера. Якорный узел

при посадке входит в зацепление с обсадной колонной только частью шлипсов и не фиксирует пакер в скважине, а при съеме расклинивающее усилие верхнего конуса и уплотнительных элементов препятствует шлипсам выйти из зацепления с обсадной колонной и затрудняет извлечение пакера из скважины.

Цель изобретения - повышение надеж- ности в работе за счет облегченного съема пакера.

Указанная цель достигается тем, что пакер, включающий полый ствол, уплотни- тельные элементы, верхний и нижний конусы, цилиндр с поршнем, образующие со стволом камеру, сообщающуюся с внут- ритрубным пространством, подпружиненные относительно друг друга верхнее и нижнее кольца со скосами, шлипсы с торцо- выми конусными поверхностями и заплечиками для взаимодействия со скосами колец, снабжен тягами с выступом на одном конце, нижнее кольцо выполнено со сквозными выемами на внутренней поверхности, каж- дая тяга установлена в одной из выемок последнего и одним концом жестко соединена с нижним конусом, а конец тяги с выступом установлен с возможностью взаимодействия с нижним кольцом при съе- ме пакера.

На фиг. 1 показан пакер; на фиг. 2 - шлипсовый узел пакера; на фиг. 3 - нижнее кольцо шлипсового узла; на фиг. 4 - тяга.

Пакер включает полый ствол 1, уплотни- тельные элементы 2, цилиндр 3 с поршнем 4, верхний 5 и нижний 6 конусы, шлипсы 7 с подпружиненными относительно друг друга верхним 8 и нижним 9 кольцами, тяги 10 с выступом 11 на одном конце. Цилиндр 3 с поршнем 4 образуют камеру А, которая через отверстия Б соединена с внутри- трубным пространством В. Шлипсы 7 выполнены с торцовыми конусными поверхностями 12 и 13 и заплечиками 14 для взаимодействия с ответными скосами 15 колец 8 и 9. Нижнее кольцо 9 выполнено со сквозными выемами Г на внутренней поверхности, в которых размещаются тяги 10. Один конец 16 тяги 10 жестко соединен с нижним конусом 6, а другой с выступом 11 размещается в полости Д, образованной верхним 5 и нижним 6 конусами и стволом 1 пакера, с возможностью взаимодействия с нижним кольцом 9.

Пакер спускается в скважину на колонне труб 17. После его спуска до требуемой глубины и установки на устье фонтанной арматуры во внутритрубное пространство В сбрасывается шар, который садится на

седло, расположенное ниже пакера (не показаны).

При создании давления в колонне труб 17 жидкость через отверстия Б поступает в камеру А цилиндра 3 и начинает перемещать поршень 4 вверх. При этом срезается винт 18, связывающий поршень 4 с верхним конусом 5. Освобожденный верхний конус 5 под действием жидкости перемещается вниз и толкает шлипсы 7 на нижний конус 6. Надвигаясь на нижний конус б, конусные поверхности 13 шлипсов 7 скользят по внутренней поверхности обсадной колонны (не показана) до момента зацепления первого нижнего зуба .19 шлипсов 7 со стенкой обсадной колонны. После этого поршень 4 начинает сжимать уплотнительные элементы 2, что приводит к герметизации затрубного пространства. В конце хода поршень 4 стопорится стопорным кольцом 20, которое удерживает уплотнительные элементы 2 от распускания. Одновременно происходит окончательное подклинивание шлипсов 7 верхним конусом 5. В конце хода верхний конус 5 останавливается стопорным кольцом 21, которое удерживает его от возрастного движения. Пакер зафиксирован в обсадной колонне.

Извлечение пакера производится с помощью инструмента, спускаемого во внутритрубное пространство В до втулки 22 пакера. Втулка 22 под действием инструмента перемещается вниз, срезаются винты 23, нижний конус 6 получает возможность выйти из-под шлипсов 7. Нижний конус б движется вниз и тянет за собой тяги 10, которые начинают воздействовать на нижнее кольцо 9, а оно надавливает своими скосами 15 на заплечики 14 шлипсов 7 и стягивает шлипсы 7 с верхнего конуса 5. Этому способствует и то обстоятельство, что после выхода шлипсов 7 из зацепления с нижним конусом 6 и стволом 1 на шлипсы 7 продолжает оказывать подклинивающее усилие (давление) только верхний конус 5 с уплотнительными элементами 2. Под действием этой силы за счет конусной поверхности 12 шлипсов 7 происходит самоотрыв зубьев. Шлипсы 7 опадают и прижимаются к стволу 1 пакера. Верхний конус 5, не удерживаемый больше шлипсами 7, движется вниз, вслед за ним самораспускаются уплотнительные элементы 2. Пакер свободно извлекается на поверхность.

Формула изобретения Пакер, включающий полый ствол, уплотнительные элементы, верхний и нижний конусы, цилиндр с поршнем, образующие со jn-волом камеру, сообщающуюся с внутритрубным пространством, подпружиненные друг относительно друга верхнее и нижнее кольца со скосами, шлипсы с торцовыми конусными поверхностями и заплечиками для взаимодействия со скосами колец, о т- личающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет облегченного съема пакера, он снабжен тягами с

выступом на одном конце, нижнее кольцо выполнено со сквозными выемками на внутренней поверхности, каждая тяга установлена в выемках последнего и одним концом жестко соединена с нижним конусом, а конец тяги с выступом установлен с возможностью взаимодействия с нижним кольцом при съеме пакера.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно кус- тройствам для герметичного разобщения затрубного пространства скважины. Цель изобретения - повышение надежности работы за счет облегченного съема пакета. Пакер включает полый ствол (ПС), уплотнительные элементы (УЭ), цилиндр (Ц) с поршнем, верхний конус (ВК) и нижний конус (НК), шлипсы (Ш) с подпружиненными относительно друг друга верхним и нижним кольцами, тяги (Т) с выступом (В) на одном конце. Ц с поршнем образуют камеру, которая .через отверстия соединена с внутри- трубным пространством. Ш выполнены с тор- цовыми конусными поверхностями и заплечиками для взаимодействия с ответными скосами колец. Нижнее кольцо выполнено со сквозными выемами на внутренней поверхности, в которых размещены Т. Один конец Т жестко соединен с НК, а другой своим В установлен с возможностью взаимодействия с нижним кольцом при съеме пакерз. Пакер приводится в рабочее положение сбрасываемым шаром с последующим повышением давления в пакере. Жидкость через отверстия поступает в камеру Ц и перемещает поршень вверх, а ВК - вниз, который выводит Ш в рабочее положение. После этого, поршень продолжая двигаться вверх, сжимает УЭ, что приводит к герметизации затрубного пространства. В таком положении поршень фиксируется и одновременно происходит окончательное расклинивание Ш посредством ВК. Извлечение пакера производится с помощью инструмента, спускаемого в ПС. При этом НК получает возможность выйти из-под Ш и, двигаясь вниз, воздействуя на Т, стягивает Ш с ВК. Под действием сжатых УЭ ВК движется вниз, а УЭ принимают транспортное положение. 4 ил. (Л С N ю Ьь 00 ОТ со

ОТ

тФиг. I

Фиг. 2

23

Фиг, 3

Фиг. Ц