ПАКЕР МЕХАНИЧЕСКИЙ

Полезная модель предназначена для уплотнения насосно-компрессорных и бурильных труб в обсадных колоннах нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин.
Из уровня техники известен пакер механический по патенту США №5613560, состоящий из полого шпинделя с установленными на его концах верхним и нижним переводниками и верхним и нижним плашкодержателями, при этом верхний плашкодержатель подпружинен относительно верхнего переводника, нижний - установлен на затворе с фигурным пазом, расположенном на нижнем переводнике, плашки в плашкодержателях установлены с возможностью раздвигания в радиальном относительно оси шпинделя направлении, при этом между плашкодержателями на шпинделе установлен ствол с верхним и нижним конусами, служащими для контакта с соответствующими плашками, между конусами на ствол надеты манжеты, а нижний переводник снабжен пальцем, установленным в фигурном пазу затвора с возможностью перемещения по нему.
Предлагаемая полезная модель служит для расширения арсенала технических средств и может быть применена как в качестве технологического пакера при любых технологических операциях, так и в качестве эксплуатационного пакера для изоляции колонны от воздействия рабочей среды в процессе эксплуатации скважин. Технический результат, который может быть получен при реализации полезной модели заключается в упрощении процесса установки и распакеровки пакера, а также в возможности его использования при больших давлениях.
Для достижения поставленного результата предлагается пакер механический, состоящий из полого шпинделя с установленными на его
концах верхним и нижним переводниками и верхним и нижним плашкодержателями, в каждом из которых размещены плашки с конусными поверхностями, обращенными к шпинделю, верхний плашкодержатель подпружинен относительно верхнего переводника, нижний - установлен на затворе с фигурным пазом, расположенном на нижнем переводнике, между плашкодержателями на шпинделе установлен ствол с верхним и нижним конусами, выполненными с возможностью контакта с конусными поверхностями соответствующих плашек и их отклонения в радиальном относительно оси шпинделя направлении, между конусами на стволе размещены манжеты, нижний плашкодержатель снабжен подпружиненным относительно него центратором пакера, а нижний переводник снабжен пальцем, установленным в фигурном пазу затвора с возможностью перемещения по нему.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором представлена конструкция заявленного пакера.
Пакер механический состоит из шпинделя 12, соединенного в верхней части с верхним переводником 7, а в нижней - с нижним переводником 1. Накидная гайка 8 и корпус плашкодержателя верхний 2 соединены между собой кожухом 9, внутри которого установлены пружина 10 и шайба 11. Пружина 10 позволяет резкими ударами обеспечить страгивание верхних плашек 5 перед подъемом пакера из скважины после длительной эксплуатации. Верхние плашки 5 установлены в радиальных пазах корпуса 2 вместе с плоскими пружинами 6. В муфту 15 ввернут конус верхний 13. Внутри нее размещена упорная шайба 14. Гайка 20 навернута на конус нижний 21. Гайка и обойма 17, между которыми надеты защитные 18 и уплотнительная 19 манжеты, установлены на ствол 16. На конец последнего навернута стопорная гайка 22, а сам ствол 16 навернут на нижний конец муфты 15. Кольцевая зона между шпинделем 12, муфтой 15 и стволом 16 изолирована уплотнительными кольцами 33 и манжетой 32. В корпус плашкодержателя нижнего 3 установлены плашки нижние 23 с плоскими
пружинами 24 и центратор 25 с пружинами 26. Центратор 25 зафиксирован от выпадения стопорной втулкой 27. Корпус плашкодержателя нижний 3 навернут на верхнюю часть затвора 29, на которой установлено упорное кольцо 28. В затворе 29 выполнен фигурный паз (не обозначен), служащий для передвижения по нему пальца или пальцев (не показаны) нижнего переводника 1. Для предотвращения самопроизвольного развинчивания затвор 29 застопорен установочными винтами 34.
Принцип действия заявленного пакера состоит в следующем. Пакер спускают в скважину на колонне насосно-компрессорных труб (НКТ). При этом пальцы нижнего переводника находятся в короткой пазы фигурного паза и удерживают центратор 25 в транспортном положении. Указанное положение предварительно достигают следующим образом. Пакер навинчивают на трубу НКТ. В вертикальном положении, вручную, центратор поднимают вверх, добиваясь при этом положения, при котором верхние 5 и нижние 23 плашки заходят на, соответственно, конуса 13 и 21, после чего центратор опускают вниз. По выполнении указанных операций пакер готов к спуску.
При достижении заданной глубины пакерования производят подъем НКТ не менее, чем на 0,8 м и после подъема проворачивают вправо на 1/4 оборота. При этом весь пакер проворачивается вокруг центратора 25 и пальцы входят в длинные пазы фигурного паза. Затем НКТ опускают, в результате чего на пакер прикладывается осевая нагрузка от ее веса. Указанная нагрузка через верхний 2 и нижний 3 корпуса плашкодержателей передается на манжеты 18, 19. Верхний 13 и нижний 21 конуса, получив свободу перемещения заходят под плашки 5 и 23, раздвигая их до внедрения в эксплуатационную колонну. Манжеты 18, 19 деформируются и уплотняют межтрубное пространство скважины. Сжатое положение манжет фиксируется плашками.
При подъеме НКТ манжеты 18, 19 восстанавливают свою первоначальную форму, а конус 21 освобождает нижние плашки 23, а затем
- автоматически верхние плашки 5, в результате чего происходит распакеровывание. Центратор 25 при этом поворачивается на 90°, пальцы выходят из длинных пазов фигурного паза, перемещаясь в верхнюю часть паза, что дает возможность перемещать пакер вниз или вверх по стволу скважины в зависимости от характера проводимых работ с последующей его установкой на любых глубинах.
Предлагаемый пакер отличается простотой при эксплуатации и может быть применен в нагнетательных скважинах, а также для проведения различных технологических операций без упора на забой.