ПАКЕР

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно для временного перекрытия ствола скважины при бурении и капитальном ремонте скважин.
Известен пакер-пробка разбуриваемый (патент Р.Ф. №2137902, МПК 7 Е 21 В 33/12, 33/134, опубл. БИ №26 от 20.09.1999 г.), включающий уплотнитель и расширяющий конус с фиксирующей насечкой на поверхности, соединенный тягой с приводом разрушаемым элементом, при этом пакер-пробка имеет установочные трубы и посадочный патрубок, выполненный с возможностью взаимодействия с колонной установочных труб, втулку подвески, соединенную с колонной установочных труб и установочный стакан, выполненный с возможностью взаимодействия с втулкой подвески, а разрушаемый элемент срезается при упоре установочного стакана в дно втулки при перемещении вверх расширяющего конуса, при этом между посадочным патрубком и уплотнителем, размещенным на наружной поверхности посадочного патрубка, размещена проволочная навивка, причем посадочный патрубок, проволочная навивка и расширяющий конус выполнены из легкоразбуриваемого материала.
Недостатками данной конструкции являются:
- во-первых, ограниченное радиальное перемещение уплотнителя, поскольку действие прижимной силы зависит от величины пластичной деформации стакана, и как следствие низкая степень герметизации пакер-пробки в открытом стволе скважины;
- во-вторых, небольшая толщина уплотнителя не позволяет перекрыть крупные каверны в открытом стволе.
Наиболее близким по технической сущности является пакер (патент Р.Ф. №2137901, МПК 7 Е 21 В 33/12, опубл. БИ №26 от 20.09.1999 г.), содержащий полый ствол с заглушкой и упором, установочный фиксатор, приводной корпус и шток установочного гидроцилиндра, размещенные на стволе конус со шлипсами, уплотнительный элемент и фиксатор положения уплотнительного элемента с удерживающими губками, при этом между шлипсами и корпусом размещены срезные штифты, фиксатор положения уплотнительного элемента снабжен съемным кожухом, выполненным с возможностью взаимодействия с установочным фиксатором, выполненным в виде стопорного кольца с соответствующими ему кольцевыми проточками в полом корпусе и штоке, а конус снабжен дополнительной опорной поверхностью, противоположно направленной основной и выполненной с возможностью взаимодействия с удерживающими губками через конические вкладыши и удерживающие губки выполнены самоцентрирующимися.
Недостатками данной конструкции являются:
во-первых, сложность конструкции и металлоемкость, обусловленная наличием большого количества узлов и деталей, и как следствие сложность его в обслуживании, что в совокупности приводит к высоким затратам;
во-вторых, в открытом стволе скважины шлипсы не могут жестко зафиксировать пакер в виду низкой плотности пород в связи с чем, снижается герметичность посадки пакера.
Технической задачей полезной модели является снижение затрат на изготовление и обслуживание пакера, а также повышение герметичности посадки пакера в открытом стволе скважины.
Указанная техническая задача решается пакером, содержащим полый ствол с заглушкой и упором, упорное кольцо, приводной корпус и шток установочного гидроцилиндра, установочный фиксатор, выполненный виде срезного элемента, соединяющего полый ствол и шток установочного гидроцилиндра, уплотнительный элемент, расположенный между упором и упорным кольцом, и фиксатор положения уплотнительного элемента, выполненного с возможностью взаимодействия.
Новым является то, что упорное кольцо оснащено внутренней цилиндрической проточкой под фиксатор положения уплотнительного элемента, выполненного в виде пружинного разрезного кольца, при этом упорное кольцо выполнено с возможностью взаимодействия сверху с приводным корпусом.
Новым является то, что полый ствол с заглушкой и упором, упорное кольцо изготовлены из легкоразбуриваемых материалов.
На фигуре изображен пакер в продольном разрезе.
Пакер состоит из полого ствола 1, снабженного снизу заглушкой 2. На наружной поверхности полого ствола 1 снизу вверх размещены: упор 3, уплотнительный элемент 4 упорное кольцо 5, приводной корпус 6 установочного гидроцилиндра (на фигуре не показано). Заглушка 2 и упор 3 выполнены в виде единой детали.
Внутри полого ствола 1 установлен шток 7 установочного, соединенный с ним посредством установочного фиксатора 8, выполненного в виде срезного элемента, ввернутого в упор 3. Упорное кольцо 5 снабжено внутренней цилиндрической проточкой 9, в которую установлен фиксатор положения 10 уплотнительного элемента 4, выполненный в виде пружинного разрезного кольца. На наружной поверхности штока 7 выполнены
зубчатые насечки 11, с которыми взаимодействует фиксатор положения 10 в рабочем положении.
Пакер работает следующим образом.
Пакер на колонне труб в комплексе с установочным гидроцилиндром спускают в скважину (например, в открытом стволе) (на фигуре не показано) на заданную глубину. По достижению заданной глубины в колонне труб создают избыточное давление, что вызывает перемещение приводного корпуса 6 (см. фигуру) установочного гидроцилиндра вниз, а штока 7 установочного гидроцилиндра вверх.
Приводной корпус 6 сверху воздействует на упорное кольцо 5 и передвигает его вниз по полому стволу 1. Одновременно с перемещением приводного корпуса 6 происходит перемещение штока 7 установочного гидроцилиндра, который поднимает полый ствол 1 с заглушкой 2 и упором 3 вверх.
В результате такого перемещения, находящийся под двухсторонним воздействием уплотнительный элемент 4, сжимается и раздуваясь в радиальном направлении, перекрывает ствол скважины. При дальнейшем повышении давления срезается установочный фиксатор 8, а находящийся во внутренней цилиндрической проточке 9 упорного кольца 5 фиксатор положения 10 фиксируется в зубчатых насечках 11 штока 7 установочного цилиндра.
После чего колонну труб с установочным гидроцилиндром извлекают из скважины, а пакер остается, надежно и герметично перекрывая открытый стол скважины. После чего проводят необходимый комплекс работ выше пакера по окончании которых пакер можно разбурить, так как он изготовлен из легко разбуриваемых материалов (чугун, алюминий).
Предлагаемый пакер прост в изготовлении и применении, кроме того все его детали выполнены из легкоразбуриваемого материала, при этом после надежной и герметично посадки в требуемом интервале, достигаемой за счет радиального перемещения уплотнительного элемента в зависимости от давления посадки его можно разбурить, что позволяет снизить материальные и финансовые затраты.