ПАКЕР-МОСТ

Предложение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при ремонте нефтяных скважин.
Известен пакер (авторское свидетельство №571583, Е21В, 33/12, 1977), который устанавливается в спускаемой колонне труб под перепускным клапаном и имеет выдвижные плашки, шарнирно соединенные с толкателем, взаимодействующим с пружиной, и резиновые уплотнительные элементы.
Однако использовать их в качестве неизвлекаемых пакеров для установки цементных мостов под давлением нерационально, так как они имеют большие размеры, обусловленные размерами резиновых уплотнительных манжет, что затрудняет операцию разбуривания цементных постов в случае необходимости.
Известен неизвлекаемый пакер (Харьков В.А. Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин, М., Недра, 1969, стр.34), который состоит из пакерующего элемента в виде резиновой манжеты, выдвижных плашек седла для малого сбрасываемого с поверхности шара, соединенного с корпусом срезным элементом, а над пакером устанавливается циркуляционное устройства, соединяющееся с ним посредствам переводника с левой резьбой
Однако наличие резиновой манжеты обуславливает ею увеличенные размеры, что неприемлемо в случае установки цементного моста под давлением для изоляции близкорасположенных пропластков. К тому же затруднительно его разбуривать в случае ликвидации цементного моста. Кроме того, при использовании этого пакера на всю эксплуатационную колонну передается давление задавки цементного раствора в пласт, которое ограничевается технической характеристикой этой колонны, что недостаточно для успешного цементирования заколонного пространства.
Целью полезной модели является создание устройства, обеспечивающего разгрузку эксплуатационной колонны при задавливании цементного раствора в пласт, во время установки цементного моста под давлением.
Поставленная цель достигается пакер-мостом, спускаемым в скважину на колонне
насосно-компрессорных или бурильных труб, включающим пружинное пусковое устройство, в котором сжатая в исходном положении пружина зафиксирована на его корпусе замком, при этом сжатая пружина снизу упорным фланцем контактирует с выдвижными плашками пакера, состоящего из корпуса и уплотнительного элемента.
Новым является то, что пакер помещен на корпусе пускового устройства и соединен с ним срезными штифтами и уплотнением, причем нижний конец корпуса пускового устройства расположен ниже пакера, снабжен радиальными отверстиями и заглушкой, закрепленной на нем с помощью стопорного кольца, при этом внутри корпуса пускового устройства напротив замка сжатой в исходном положении пружины герметично установлена полая втулка, зафиксированная в исходном положении срезным элементом, причем полая втулка имеет возможность осевого перемещения вниз относительно корпуса пускового устройства в рабочем положении, при этом верхний конец полой втулки снабжен седлом для бросового запорного шара.
На фигуре изображен предлагаемый пакер-мост.
Пакер-мост состоит из присоединительного фланца 1, пружины 2, которая сжата в исходном положении, упорного фланца 3, зафиксированного замком 4 (например, выполненным в виде пружинного разрезного кольца) на корпусе пускового устройства 5 и контактирующего с выдвижными плашками 6 пакера, состоящего из уплотнительного элемента 7 и корпуса 8, в котором установлены срезные штифты 9 и уплотнение 10.
Корпус пускового устройства 5 и присоединительный фланец 1 выполнены в виде единой детали. Внутри корпуса пускового устройства 5 напротив замка 4 сжатой в исходном положении пружины 2 герметично посредством уплотнительного кольца 11 установлена полая втулка 12, зафиксированная в исходном положении при помощи срезного элемента 13.
Полая втулка 12 имеет возможность осевого перемещения вниз относительно корпуса пускового устройства 5 в рабочем положении. Верхний конец полой втулки 12 снабжен седлом 14 для бросового запорного шара (на фиг. не показано).
На внутренней поверхности корпуса 8 установлено пружинное кольцо 15, фиксирующееся в рабочем положении в кольцевых насечках 16, выполненных на наружной поверхности корпуса пускового устройства 5.
На нижнем конце корпуса пускового устройства 5 выполнены радиальные отверстия 17 и установлена заглушка 18, зафиксированная на нем стопорным кольцом 19.
Пакер-мост работает следующим образом
Пакер-мост спускают в скважину (на фигуре не показано) на колонне насосно-
компрессорных или бурильных трубах 20 и устанавливают выше интервала перфорации. Скважину промывают и закачивают цементный раствор до равновесия через радиальные отверстия 17 на нижнем конце корпуса пускового устройства 5. Затем бросают запорный шар, который перекрывает проходной канал в седле 14 полой втулки 12, и создают в колонне труб 20 избыточное давление, в результате чего полая втулка 12 перемещается вниз.
При этом размыкается замок 4 на корпусе пускового устройства 5, после чего пружина 2 разжимается и за счет возвратной силы пружины выдвигает плашки 6 до упора во внутренние стенки эксплуатационной колоны скважины. Производят натяжении колонны труб 20, соединенной с присоединительным фланцем 1 пускового устройства вверх, при этом разрушаются срезные штифты 9 и запакеровывается уплотнительный элемент 7, при этом пружинное кольцо 15, фиксируется в кольцевых насечках 16 корпуса пускового устройства 5, исключая распакеровку уплотнительного элемента 7 пакера.
Таким образом, верхняя часть эксплуатационной колонны скважины оказывается гидравлически разъединенной с подпакерной зоной. После этого производят задавливание цементного раствора в заколонное пространство (на фиг. не показано) через радиальные отверстия 17, выполненные на нижнем конце корпуса пускового устройства 5 и, находящиеся после натяжения колонны труб 20 ниже нижнего торца корпуса 8 пакера.
По окончании задавки колонну труб 20 поднимают, не снижая в ней давления, при этом корпус пускового устройства 5 выходит из корпуса пакера 8 без снижения давления в подпакерной зоне благодаря уплотнению 10 и запирает проходной канал корпуса 8 пакера заглушкой 18, которая отсоединяется от него стопорным кольцом 19.
В результате в подпакерной зоне остается давление задавки, при котором цементный раствор затвердевает, а через радиальные отверстия 17, выполненные на нижнем конце корпуса пускового устройства 5 осуществляется вымыв излишков цементного раствора из надпакерной зоны, после чего, не ожидая затвердевания цементного раствора, пусковое устройство поднимают на поверхность.
Пакер-мост позволяет выполнить операцию установки цементного моста под давлением за один спуск-подъем инструмента, при этом освободить надпакерную часть эксплуатационной колонны от воздействия давления задавки, исключить выдавливание цементного раствора из заколонного пространства в скважину пластовым давлением и производить запланированные операции в скважине, не ожидая затвердевания цементного раствора.