ПАКЕР

Полезная модель относится к нефтяной промышленности, в частности к области разобщения пластов.
Известно экранирующее устройство для скважин (Патент РФ №2163657 от 05.07.2000, МКл. Е21В 33/12), включающее полый корпус и герметизирующий узел с цилиндрической частью и сопряженной с ней уплотняющей частью. Недостатками данного устройства является невысокая функциональная надежность при разобщении пластов, заключающаяся в том, что уплотняющие элементы обладают самоуплотняющей способностью только в процессе цементажа колонны. В процессе эксплуатации скважины при растрескивании цемента и возникновении заколонных перетоков уплотнительные элементы не обладают герметизирующей способностью.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является пакер (А.с. СССР №1460198 от 10.12.85., МКл. Е21В 33/12), включающий ствол, установленный на нем уплотнительный элемент с верхней и нижней опорами, при этом уплотнительный элемент формируется из эластичного материала с большим коэффициентом теплового расширения - полиэтилена.
Недостатком указанного прототипа является то, что образованный из полиэтилена кольцевой уплотнительный элемент, перекрывающий зазор между стенками скважины и кожухом пакера, имеет небольшую высоту, что не гарантирует надежности герметизации затрубного пространства, кроме того надежность и долговечность работы известного пакера зависит от скважинной температуры (при низкой температуре менее 40°С расширяющий эффект будет не высоким, а при температурах более 60-80°С уплотнительный материал будет иметь недостаточную прочность.
Задачей полезной модели является повышение надежности работы пакера при большом диапазоне температур в скважинах.
Поставленная задача решается за счет того, что в пакере, включающем корпус с опорами и установленным на нем уплотнительным элементом, последний выполнен из водонабухающего полимера, например АК-639.
2
Для выполнения поставленной задачи выбран полимер марки АК-639. В качестве водонабухающего полимера для изготовления уплотнительных элементов также могут быть использованы другие марки полимеров, не растворяющиеся в воде, но увеличивающиеся в объеме, такие как радиационно сшитые (товарный продукт «Поликар») и химически сшитые (ХС-ПАА или «Полипласт») полиакриламиды. Например ХС-ПАА при температуре 22°С имеет водопоглощение в дистиллированной воде 2000 г/г, в 10%-ом растворе NaCl - 290 г/г, в 10%-ом растворе CaCl - 220 г/г.
Конструкция пакера представлена на фиг.1. Пакер состоит из полого корпуса 1, на котором размещены уплотнительные элементы 2, изготовленные из водонабухающего полимера, и защитные кольца 3, неподвижно устанавливаемые на корпусе, например посредством эксцентриковых зацеплений. В верхней и нижней части корпуса установлены опоры 4, выполненные в виде ограничительных муфт.
Пакерная компоновка необходимой длины может состоять из нескольких пакеров или из одного пакера большой протяженности. Уплотнительный элемент взависимости от необходимой длины пакера может быть выполнен как зацело, так и из отдельных кольцевых фрагментов, разделенных защитными кольцами или без них.
Устройство работает следующим образом. Устройство спускается в скважину в компоновке обсадной колонны (на чертеже не показано) с расчетом, чтобы после спуска обсадной колонны пакер располагался в интервале между продуктивным и водопроявляющим пластами. Набухание уплотнительных элементов, изготовленных из водонабухающего полимера, происходит при их контакте с пластовыми водами, в результате чего уплотняющий материал
разбухает, увеличиваясь многократно (в 40-50 раз) в объеме, внедряется в окружающие полости и каналы, заполняет и герметизирует их, при этом процесс набухания продолжается в процессе эксплуатации скважины по мере образования новых каналов и поступления в них воды.
Преимуществом заявляемого устройства является увеличение периода продуктивной эксплуатации нефтяных скважин за счет повышения надежности работы пакера в различных температурных условиях и повышения герметизирующей способности за счет увеличения поверхности контакта уплотнительных элементов с поверхностью породы и цементного камня,