Интервальный пакер Советский патент 1980 года по МПК E21B33/12 

(54) ИНТЕРВАЛЬНЫЙ ПАКЕР

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для герметизации кольцевого пространства скважины. Известно устройство -для перекрытия кольцевого пространства, включающее цилиндры с установле1}ными на них уплотнительными элементами и упорами 1. Недостатком указанного устройства является неравномерность прижатия уплотнительных элементов, что приводит к некачественной герметизации обрабатываемых интер валов. Известен .также интервальный пакер, включающий клапанное устройство, цилиндры с установленными на них уплотнительными элементами, подвижные упоры, реечный механизм пакеровки, выполненный в виде корпуса с установленными в нем внутренними и наружными рейками, между которыми расположены зубчатые колеса 2. Недостатком указанного пакера является неравномерность прижатия уплотнительных элементов, что приводит к нежалательным явлениям: затекание резины в зазор между обсадной колонной и деталями пакера и преждевременному выходу уплотнительных элементов из строя. Целью изобретения является повышение надежности работы пакера путем равномерного распределения нагрузки на уплотнительные элементы. Это достигается тем, что зубчатые колеса жестко закреплены в корпусе реечного механизма. На чертеже изображен интервальный пакер. Он состоит из клапанного устройства, включающего клапан 1, седло 2 с отверстиями. Седло 2 соединено с цилиндром 3 верхнего пакера, выполненным с радиальными каналами 4. На цилиндр 3 насажены уплотнительные элементы 5 и кольцо 6, нижний подвижный упор 7 с отверстиями 8. Цилиндр 3 соединен посредством гильзы 9 замкового соединения и муфты 10 с корпусом 11 реечного устройства. Нижний упор 7 верхнего пакера посредством патрубка 12 соединяется с наружными рейками 13 реечного устройства. В корпусе реечного устройства также расположены внутренние рейки 14. Между внутренними 14 и наружными 13 рейками расположены зубчатые колеса 15, которые жестко закреплены в корпусе 11 реечного устройства. Корпус 11 реечного устройства посредством муфты 16 и насоснокомпрессорных труб (НКТ) 17 соединяется с цилиндром 18 с отверстиями 19 нижнего пакера. На цилиндр 18 установлены верхний подвижный упор 20, уплотнительные элементы 21, кольцо 22 и нижний упор-конус 23. Упор-конус 23 соединяется с якорем 24 гидравлическо-механического типа. Пакер спускают на колонне НКТ, которые соединяются резьбой с клапаном 1. Клапан соединен со штоком 25, имеюп1ем на конце упорную муфту 26. Концентрично относительно штока 25 размешен подвижный патрубок 27 с внутренней ограничительной муфтой 28 на верхнем конце, соединенный с внутренними рейками 14, которые в свою очередь через переводник 29 и НКТ 30 соединены с верхним подвижным упором 20 нижнего пакера. На подвижном патрубке 27 установлена цанга 31, взаимодействуюшая с гильзой 9 замкового соединения и упирающаяся во внутренний выступ гильзы в транспортном положении. НКТ 17 и 30 предназначены для изменения длины пакера в зависимости от .мощности обрабатывае.мого интервала. При спуске пакера цанга 31 входит в зацепление с верхним выступом гильзы 9, а внутренний шток 25 муфтой 26 упирается в ограничительную муфту 28. Для посадки пакера в НКТ закачивают жидкость, которая приводит якорь в рабочее положение. При давлении 60-70кг1сы, когда шлипсы якоря плотно прилегают к обсадной колонне, производят посадку пакера. Клапан садится в седло 2 и, упираясь в подвижный патрубок 27, на который передается вес колонны НКТ, выводит цангу из транспортного положения, при этом внутренние рейки 14 перемещаются вниз, а наружным рейкам 13 через зубчатые колеса 15 передается движение вверх. От внутренних реек 14 через подвижный упор 20 движение передается уплотнительным элемента.м 21, которые сжимаются и герметизируют кольцевое пространство, при этом подвижный упор 20, сместившись вниз, открывает отверстия 19. Одновременном с движением внутренних реек от наружных реек 13 движение вверх передается через патрубок 12 на нижний подвижной упор 7 верхнего пакера, который сжимает уплотнительные элементы 5, одновременно открываются отверстия 4, совмещающиеся с отверстиями 8. Таким образом, происходит одновременное сжатие унлотнительных элементов 5 и 21, причем сжатие происходит в противоположные стороны и на одну величину. После приведения пакера в рабочее поло.жение цанга 31 сцепляется с гильзой 9, и при снятии нагрузки веса колоннь НКТ с накера предотвращает выход уплотнительных элементов из рабочего положения. Для создания циркуляции жидкости при обработке пласта клапан 1 открывают подъемом колонны НКТ до упора штока 25 в ограничительную муфту 28. Жидкость закачивается в колонну НКТ, движется по внутреннему штоку 25 и выходит через отверстия 19. Возвраш,ение на поверхность отработавшей жидкости происходит через отверстие 4, далее по каналу между цилиндром 3 и патрубком 27 через канал между седлом 2 и клапаном в затрубное пространство. Извлечение пакера из скважины осуществляется подъемом НКТ. После снятия нагрузки при определенном усилии выводится из рабочего положения цанга 31, фиксируется в транспортном положении (упирается во внутренний выступ гильзы 9), реечное устройство снимает нагрузку с уплотнительных элементов и приводит их в oi-пяничительную муфту 28, и пакер срывается. В верхней части пакера над гильзой 9 и в нижней под муфтой корпуса 11 расположены уплотнительные кольца, что обеспечивает надежную и долговечную работу реечного устройства, и за.мкового соед1 нсн я. Формула w.,. Интервальный пакер. ВКЛКЯЬ-;; ;.;:.; К,Ипанное устройство, цилиндры с уч:ч:(в,чснНыми на них уплотпительными , подвижные упоры, реечный механизм ггакеровки, выполнеип1 1Й в виде корпуса с установленны.ми в нем внхтремни.ми и нар жными рейками, между которыми расположены зубчатые Kfj.ieea. отличающийся тем. что, с целью пои.ьппення надежности работы пакера путем равно.мерного распределения нагрузки на уплотнительные элементы, зубчатые колеса жестко закреплены в корпусе реечного механиз.ма. Источники информации, принятые во вни.мание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 578432, кл. Е 21 В 33/12. 1975. 2.Патент США № 3012611. кл. 166-147, опублик. 1961 (прототип).

2916