ПАКЕР УСТЬЕВОЙ

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для проверки герметичности приустьевой части обсадной колонны совместно с противовыбросным оборудованием при бурении нефтяных и газовых скважин.
Известна конструкция устьевого пакера (Радковский В.Р. и др. «Оборудование и инструмент для предупреждения и ликвидации фонтанов» Справочник. - М.: Недра, 1996 г., с.136-137), состоящая из корпуса, манжеты, упора, стабилизатора, двух гаек и шайбы. Пакер спускают в скважину на колонне бурильных труб до требуемой глубины и закачивая жидкость, создают давление в затрубном пространстве.
Данная конструкция устьевого пакера обладает низкой надежностью работы при больших давлениях опрессовки из-за затекания нижней части манжеты в кольцевой зазор между пакером и обсадной трубой.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пакер устьевой (патент RU №2152506, Е 21 В 33/12 опубл. от 10.07.2000 г.), состоящий из корпуса, узла уплотнения и хвостовика, при этом узел уплотнения выполнен из двух радиальных манжет с воротничками и пологими наружными фасками для ввода пакера в устье скважины, разделенных шайбой со скосами, геометрически соответствующими поверхности воротничков манжет, и снабженной каналами подачи жидкости из верхней манжеты в нижнюю, а также распорной втулки для ограничения степени сжатия манжет упорами - стабилизаторами, верхний из которых снабжен каналами подачи жидкости из затрубного пространства в полость верхней манжеты, при этом хвостовик снабжен кольцевым рядом радиальных сквозных отверстий с резьбой для установки стопорных винтов, фиксирующих хвостовик в кольцевой проточке корпуса.
Недостатками данной конструкции являются:
- во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;
- во-вторых, сложность изготовления, обусловленная большим количеством технически сложных деталей, что ведет к удорожанию конструкции в целом и как следствие высокой ее стоимости.
Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции, и как следствие, снижение металлоемкости и стоимости устройства.
Поставленная техническая задача решается пакером устьевым, состоящим из корпуса и узла уплотнения, установленного на наружной поверхности корпуса.
Новым является то, что узел уплотнения выполнен в виде самоуплотняющейся сверху вниз манжеты, причем корпус сверху снабжен патрубком, оснащенным наружной ступенчатой кольцевой выборкой, под которой на наружной поверхности патрубка подвижно размещена подпружиненная наружу цанга, имеющая возможность взаимодействия в процессе спуска с нижней ступенью наружной ступенчатой кольцевой выборкой патрубка, при этом после попадания цанги в зазор муфты устьевого оборудования происходит взаимодействие цанги с верхней ступенью наружной ступенчатой кольцевой выборки патрубка и фиксация корпуса относительно устьевого оборудования.
На фигуре изображен пакер устьевой в продольном разрезе.
Пакер устьевой состоит из корпуса 1 и узла уплотнения 2, установленного на наружной поверхности корпуса 1.
Узел уплотнения 2 выполнен в виде самоуплотняющейся сверху вниз манжеты 3. Корпус 1 сверху снабжен патрубком 4, оснащенным наружной ступенчатой кольцевой выборкой 5, состоящей из нижней 6 и верхней 7 ступеней.
Под наружной ступенчатой кольцевой выборкой 5 на наружной поверхности патрубка 4 подвижно размещена подпружиненная наружу цанга 8, имеющая возможность взаимодействия в процессе спуска с нижней ступенью 6 наружной ступенчатой кольцевой выборкой 5 патрубка 4. После попадания цанги в зазор 9 муфты 10 устьевого оборудования 11 происходит взаимодействие цанги 8 с верхней ступенью 7 наружной ступенчатой кольцевой выборки 5 патрубка 4 и фиксация корпуса 1 относительно устьевого оборудования 11.
Пакер устьевой работает следующим образом.
Перед спуском пакера устьевого в скважину производят сборку устьевого оборудования 11 (см. фиг.), которое снизу крепят к верхнему концу колонны труб 12. После сборки устьевого оборудования 11 к его верхнему фланцу 13 закрепляют превентор 14.
Далее пакер устьевой в собранном виде на конце патрубка 4 спускают внутрь устьевого оборудования 11, при этом уплотнительный элемент 2, выполненный в виде самоуплотняющейся сверху вниз манжета 3 находится в контакте с внутренними стенками устьевого оборудования 11 и колонны труб 12. Спуск пакера устьевого продолжают до тех пор, пока цанга 8 не попадет в зазор 9 муфты 10 устьевого оборудования 11, при этом подпружиненная наружу цанга 8 разойдется наружу и упрется в верхнюю ступень 7 наружной ступенчатой кольцевой выборкой 5 и пакер устьевой зафиксируется в колонне труб 12 относительно устьевого оборудования 11.
Затем доливают межколонное пространство 15 технологической жидкостью и герметизируют превентор 14. Создают требуемое давление в межколонном пространстве 13, при этом самоуплотняющаяся сверху вниз манжета 3 под действием давления жидкости самоуплотняется, плотно прижимаясь к внутренним стенкам колонны труб 12. Производят опрессовку, согласно утвержденного плана работ, при этом опрессовке подвергается как устьевое оборудование, так и превентор 14. После проведения опрессовки давление в межколонном пространстве 15 стравливают и производят извлечение устьевого пакера.
Предлагаемый пакер устьевой имеет простую конструкцию, в связи с чем, он является дешевым и не сложным в изготовлении, а это позволяет сэкономить материальные и финансовые средства.