ПАКЕР

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к пакерующим устройствам для защиты эксплуатационной колонны скважины от высокого давления и коррозионного разрушения при закачке жидкости в пласт с целью поддержания пластового давления.
Известен механический извлекаемый пакер с двусторонними плашками, устанавливаемый в скважине путем нагружения весом колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) и воспринимающий перепады давления как снизу, так и сверху (патент РФ №2001958, кл. Е21В 33/12, 1993).
Данный пакер содержит полый ствол, уплотнительный элемент (манжету) с конусами, подпружиненные плашки (верхние и нижние), верхний и нижний переводники).
Недостатком этого пакера является невозможность применения на малых глубинах скважин (до 1000 м), когда нагрузка от веса НКТ недостаточна для уплотнения пакера, а также отсутствие устройств, обеспечивающих снятие его при поломке деталей и других осложнениях.
Указанные недостатки отсутствуют в известном механическом эксплуатационном пакере «МХ-1» компании «SMITH SERVICES» (США), который может устанавливаться на любой глубине и имеет техническую систему аварийного снятия пакера.
Известный пакер «МХ-1» содержит полый ствол с верхним и нижним переводниками. На верхнюю часть ствола установлен узел верхних плашек, снабженный системой облегченного снятия пакера. Ниже узла верхних плашек на ствол надета гильза, состоящая из двух частей, соединенных на резьбе и для предотвращения проворота приварены между собой дуговой сваркой. На верхний конец гильзы последовательно навернуты на резьбе центральная муфта и верхний конус. Другой конец гильзы упирается в торец нижнего переводника, а на наружную поверхность крышки гильзы установлен корпус фонаря с четырьмя подпружиненными сухарями и нижними плашками. Снизу в корпус фонаря ввернут силовой корпус с J-образными пазами.
В верхней части, на наружной поверхности гильзы расположены уплотнительные манжеты, которые с помощью нажимной втулки прижаты к центральной муфте верхнего конуса.
В нижний конец нажимной втулки ввернут нижний конус.
Кольцевой зазор между стволом и центральной муфтой, а также соосно выполненные радиальные отверстия в гильзе и нажимной втулке образуют перепускной канал (клапан).
Для герметизации перепускного канала при посадке пакера, в центральной муфте предусмотрена система уплотнений, состоящая из формового уплотнения (резинового уплотнителя, завулканизированного между двумя металлическими кольцами) и двух резиновых колец.
Недостатками пакера «МХ-1» является сложность конструкции и технологии изготовления узла уплотнения перепускного канала между стволом и центральной муфтой.
Целью данной полезной модели является упрощение конструкции и технологии изготовления, а также улучшения ремонтопригодности узла уплотнения перепускного канала.
Для решения указанной задачи предлагается пакер, который, как и известный пакер «МХ-1», включает полый ствол с верхним и нижним переводниками, узел верхних плашек, снабженный системой облегченного снятия, гильзу, состоящую из верхней и нижней частей, соединенных резьбовым соединением и зафиксированных, центральную муфту с перепускным каналом и узлом уплотнения перепускного канала, верхний конус, фонарь, в нижний торец которого ввернут силовой корпус с J-образными пазами, уплотнительные манжеты, нажимную втулку.
В отличие от известного, в предлагаемом пакере верхняя часть гильзы выполнена заодно с центральной муфтой, перепускной канал которой уплотнен двумя стандартными уплотнительными кольцами, а соединительная резьба верней и нижней частей гильзы зафиксирована при помощи винта.
На фиг.1 изображен общий вид пакера в исходном положении, на фиг.2 - узел А.
Пакер состоит из полого ствола 1 с верхним 2 и нижним 3 переводниками. На верхнюю часть ствола 1 установлен узел верхних плашек 4, снабженный системой облегченного снятия пакера. Ниже узла верхних плашек 4 на ствол 1 надета составная гильза, состоящая из верхней части 5 и нижней части 6, соединенных на резьбе с последующей фиксацией при помощи винта 7. Верхняя часть 5 гильзы выполнена заодно с центральной муфтой. Сверху на верхнюю часть 5 гильзы с центральной муфтой навернут верхний конус 8. Снизу нижняя часть 6 гильзы упирается в торец нижнего переводника 3.
На нижней части 6 гильзы установлен корпус фонаря 9 с нижними плашками, а к корпусу фонаря снизу ввернут силовой корпус 10, имеющий замковое соединение с J-образными пазами.
На верхнюю часть 5 гильзы нанизаны уплотнительные манжеты 11, которые снизу поджаты торцом нижней части 6 гильзы через нажимную втулку 12. В нижний конец нажимной втулки 12 ввернут нижний конус 13.
Для герметизации перепускного канала при посадке пакера предусмотрены два стандартных уплотнительных кольца 14.
Пакер работает следующим образом.
Пакер спускается в скважину на насосно-компрессорных трубах (НКТ) до заданной глубины. После проведения необходимых замеров веса НКТ, колонна приподнимается и поворачивается вправо на ¼ оборота на уровне пакера.
Затем колонна НКТ спускается для приведения в действие нижних плашек и закрытия перепускного прохода, а при достижении заданной нагрузки происходит выдвижение пакерующих элементов. После посадки пакера колонна
приподнимается для приведения в действие верхних плашек 4. Для полной посадки пакера эта операция повторяется 2-3 раза.
Для снятия пакера колонна НКТ разгружается и поворачивается вправо на ¼ оборота на уровне пакера. Затем колонна приподнимается с удержанием правостороннего момента. При этом открывается перепускной проход и происходит выравнивание давления. При дальнейшем подъеме происходит последовательное высвобождение плашек, а затем и уплотнительных (пакерующих) манжет.
Положительный эффект от использования данного предложения достигается за счет упрощения конструкции гильзы и использования в качестве уплотнителя перепускного канала стандартных уплотнительных колец вместо сложного в изготовлении формового (завулканизированного) уплотнителя, а также улучшения ремонтопригодности узла уплотнения и гильзы.