РАЗБУРИВАЕМЫЙ ПАКЕР

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для герметичного разобщения одной части ствола скважины от другой и избирательного позиционирования, ориентации и фиксации объектов на заданных глубинах в обсадной колонне скважины.
Известен Разбуриваемый пакер ПР-1 (214), содержащий корпус, резиновый элемент, плашки, втулку (Серенко И.А., Сидоров Н.А., Кошелев А.Т. «Повторное цементирование при строительстве и эксплуатации скважин», М, изд-во «Недра», 1988, рис. 55, с. 200.).
Недостатком данного устройства является низкая надежность в работе высокая себестоимость и материальные затраты при ремонте скважины.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является Разбуриваемый пакер, содержащий ствол, уплотнительный элемент, верхний и нижний конуса, верхние и нижние захваты, разрезную гайку установленную в верхнем конусе и имеющую резьбовую нарезку на внешней поверхности, аналогичную резьбовой нарезке верхнего конуса, упор расположенный в нижней части ствола. (Патент RU №52084 U1, E21B 33/12, 2006.03.10)
Недостатком данного устройства является низкая надежность в работе. Задачи, на решение которых направлено заявленное техническое решение заключается в:
- расширении эксплуатационных возможностей пакерного устройства;
- повышение надежности установки и работы пакерного устройства;
- сокращении времени на разбуривание пакерного устройства;
- разработка технического решения, позволяющее размещать и ориентировать скважинные инструменты на глубинах скважины.
Данные задачи достигаются за счет того, что разбуриваемый пакер, содержит ствол, по меньшей мере, один уплотнительный элемент, установленный на стволе, верхний и нижний конуса, верхние и нижние захваты, по меньшей мере, одну разрезную гайку, имеющую противоположные резьбовые нарезки на внутренней и наружной поверхностях, упор, расположенный в нижней части ствола, ориентирующий профиль, который предназначен для поворотной ориентации скважинного оборудования, упорную гайку, расположенную в верхней части ствола на разрезной гайке, нижний захват зафиксирован относительно упора от вращения и продольного перемещения, верхний захват зафиксирован относительно упорной гайки от вращения и продольного перемещения, уплотнительный элемент зафиксирован на стволе от вращения относительно верхнего конуса, уплотнительный элемент зафиксирован на стволе от вращения относительно нижнего конуса.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является обеспечение точной установки скважинного оборудования на пакер без спуска дополнительного отклоняющего инструмента.
Сущность полезной модели поясняется фиг. 1, на которой изображен общий вид разбуриваемого пакера в разрезе.
Разбуриваемый пакер содержит ствол 1, по меньшей мере, один уплотнительный элемент 2, установленный на стволе 1, верхний конус 3 и нижний конус 4, верхние захват 5 и нижний захват 6, по меньшей мере, одну разрезную гайку 7, имеющую противоположные резьбовые нарезки на внутренней и наружной поверхностях, упор 9, расположенный в нижней части ствола, ориентирующий профиль, который предназначен для поворотной ориентации скважинного оборудования, упорную гайку 8, расположенную в верхней части ствола 1 на разрезной гайке, нижний захват 6 зафиксирован относительно упора от вращения и продольного перемещения, верхний захват 5 зафиксирован относительно упорной гайки 8 от вращения и продольного перемещения, уплотнительный элемент 2 зафиксирован на стволе от вращения относительно верхнего конуса 3, уплотнительный элемент 2 зафиксирован на стволе от вращения относительно нижнего конуса 4.
Ствол 1 представляет собой цилиндрический элемент, с внутренним проходным каналом, например труба.
Уплотнительный элемент 2 представляет собой манжету или несколько манжет.
Верхний якорь представляет собой клиновой механизм, состоящий из верхнего конуса 3, выполненного в виде конусной втулки или призматичной втулки, имеющей плоские грани, верхнего захвата 5 выполненного в виде кольцевого элемента, имеющего на наружной поверхности нарезку, например, цилиндрическую, или зубцы, а также внутреннюю конусную поверхность. Верхний конус 3 и верхний захват 5 связаны между собой срезными элементами, например, винтами (на фиг. не показано).
Нижний якорь представляет собой клиновой механизм, состоящий из нижнего конуса 4, выполненного в виде конусной втулки или призматичной втулки, имеющей плоские грани, нижнего захвата 6 выполненного в виде кольцевого элемента, имеющего на наружной поверхности нарезку, например, цилиндрическую, или зубцы, а также внутреннюю конусную поверхность. Нижний конус 4 и нижний захват 6 связаны между собой срезными элементами, например, винтами (на фиг. не показано).
Захват верхний 5 и нижний 6 выполнены цельно.
Разрезная гайка 7 выполнена в виде упругого разрезного кольца, имеет резьбовую нарезку на внутренней своей поверхности аналогичную резьбовой нарезки ствола 1 и резьбовую нарезку на своей внешней поверхности аналогичную внутренней резьбовой нарезке упорной гайки 8. Благодаря тому, что разрезная гайка 7 имеет противоположные - разные резьбовые нарезки на внутренней и наружных поверхностях, то это позволяет упорной гайке 8 перемещаться по стволу 1 лишь в одном осевом направлении вниз, при этом обеспечивая сжатие и фиксацию уплотнительного элемента 2, верхнего и нижнего якорей.
Упорная гайка 8 имеет резьбовую нарезку на внутренней своей поверхности аналогичную наружной резьбовой нарезки разрезной гайки 7.
Нижний якорь поджат упором, герметично закрепленным к нижней части ствола 1, например, по резьбе. Упор представляет собой пробку 9.
Ориентирующий профиль 10 представляет собой переводник с косым срезом вверху и соединяется со стволом пакера посредством резьбового соединения. Он содержит пару направляющий кромок 11, проходящие от верхний части профиля до ориентирующего паза 12. Направляющие кромки 11 представляют собой спиральную или другую наклонную поверхность, по которой скользит ориентирующий выступ (на фиг. не показано), вызывая поворот посадочно-ориентационного приспособления (на фиг. не показано).
Паз 12 предназначен для приема и фиксации ориентирующего выступа посадочно-ориентационного приспособления.
Посадочно-ориентационное приспособление устанавливается на нижней части скважинного оборудования (на фиг. не показано) и представляет собой втулку на наружной части которого расположен ориентирующий выступ.
Устройство работает следующим образом. Разбуриваемый пакер соединяют с посадочным устройством посредством соединительных крепежных элементов (на фиг. не показано) и в транспортном положении на колонне насосно-компрессорных труб (далее по тексту НКТ) (на фиг. не показано) спускают в скважину на требуемую глубину.
При достижении заданной глубины происходит ориентирование пакера в требуемом направлении с помощью телеметрии. После установки пакера в требуемое положение внутри колонны НКТ создают давление, в результате которого элементы посадочного устройства перемещаются вниз, воздействуя при этом на упорную гайку 8. Перемещаясь вниз, упорная гайка 8 в сборе с разрезной гайкой 7 воздействуют последовательно на верхний якорь, уплотнительный узел 2, нижний якорь. Верхний и нижний якорь входят во взаимодействие с эксплуатационной колонной и заклиниваются в ней. Уплотнительный элемент 2, сжимаясь между верхним 3 и нижним 4 конусами деформируется и прижимается к стенке обсадной колонны, тем самым, создавая герметичное уплотнение в скважине.
При достижении критической настраиваемой заранее нагрузки происходит освобождение посадочного устройства (на фиг. не показано) от разбуриваемого пакера. Разбуриваемый пакер остается в скважине в уплотненном и заякоренном состоянии, а посадочное устройство извлекается из скважины.
Затем происходит спуск скважинного оборудования (например, клин отклонитель) к нижней части которого присоединено посадочно-ориентационное приспособление, его ориентация и установка на разбуриваемый пакер путем фиксации ориентирующего выступа посадочно-ориентационного приспособления в пазу 12 ориентирующего профиля 10.
После проведения скважинных операций происходит разъединение посадочно-ориентационного приспособления и ориентирующего профиля, а затем извлечение скважинного оборудования.
В случае необходимости породоразрушающим инструментом (например, фрезом) производится разбуривание пакера.