Якорь для пакера нагнетательной скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для зацепления со стенками скважины, например, для удержания пакера от смещения с места установки, в процессе нагнетания в пласт жидкости.
Известен гидромеханический якорь (см. патент Р. Ф. № 2009309, 5 Е 21 В 23/06, опубл. в Б. И. № 5), содержащий корпус, поршни, гидравлическую камеру, пружину и конус для расклинивания плашек.
Известный якорь в конструктивном исполнении сложный и требует для своего изготовления много технологических операций, металлоемок.
Известно также якорное (см. патент Р. Ф. № 2144127, М. кл. 7 Е 21 В 23/00) под названием «Устройство для фиксации глубинно - насосного оборудования в скважине, содержащее трубчатый корпус, на котором размещены конус для расклинивания плашек и замковый элемент, запорное устройство, пружину.
Однако это якорное устройство также сложно по конструктивному исполнению, металлоемко.
Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции и снижение металлоемкости.
Поставленная задача решается применением известного устройства для очистки внутренней поверхности обсадной колонны по патенту № 2042792 в качестве якоря для пакера нагнетательной скважины.
Представленные рисунки поясняют суть изобретения, где на фиг. 1 и 2 показаны схемы предлагаемого устройства, в частично - продольном разрезе, на фиг. 3 - вид А на фиг. 2.
На фиг. 4 схематически изображена скважина со спущенным якорем в компоновке с пакерующим устройством в рабочем положении.
Известное устройство для очистки внутренней поверхности обсадной колонны по патенту № 2042792 (см. фиг. 1) содержит корпус 1 с пазами 2, в которых размещены дугообразные режущие элементы 3, в виде отдельных секторов взаимодействующие с радиальными поршнями 4. Авторами в процессе исследований обнаружено и затем подтверждено на практике, что режущие элементы 3 могут выполнять роль заякоривающих элементов В верхней части корпуса имеется резьба для соединения с муфтовыми трубами, а внизу ввернута пробка 5 с калиброванным отверстием 6. Длина дуги каждого режущего элемента такова, что в сумме они перекрывают периметр обсадной трубы. Режущие элементы помещены в обойму 7, к которой прикреплена лента 8.
Якорь работает следующим образом.
закачивают жидкость, которая, проходя через калиброванное отверстие 6, создает перепад давления на поршнях 4. Под действием перепада давления поршни 4 выдвигаются и одновременно выдвигают режущие элементы 3 до упора в обсадную трубу. При достижении расчетного давления закачки нагнетаемой жидкости, режущие элементы, выполняя роль якоря врезаются в стенки обсадной трубы, тем самым заякоривают устройство для очистки внутренней поверхности с присоединенным к нижней её части пакерующим устройством 9. Режущие элементы, обладая заякоривающими свойствами, одновременно также выполняют функцию центратора для пакерующего устройства в обсадной колонне, при приведении пакера в рабочее положение.
При необходимости якорь может быть извлечен на поверхность.
Для этого закачку жидкости в трубное пространство временно прекращают, задвижку на центральной линии закрывают, затем подсоединяют линию с затрубным пространством и нагнетанием жидкости повышают давление. При этом пор лень 4, начинает двигаться в обратном направлении и связанные с ним заякоривающие элементы 3, отходят от стенки скважины. Затем вращением колонны, якорь отсоединяют от пакера и поднимают на поверхность.
Применение известного устройства для очистки внутренней поверхности обсадной колонны в качестве якоря для пакера нагнетательной скважины дает ряд преимуществ.
Использование известного устройства для очистки внутренней поверхности обсадной колонны в качестве якоря для пакера нагнетательной скважины позволит устранить расходы на разработку и совершенствование устройств для заякоривания в направлении снижении металлоемкости и упрощении его конструкции, исключить промышленный выпуск новых заякоривающих устройств.
Как известно при длительной эксплуатации скважины на стенках обсадной колонны образуются наросты из солевых отложений, продуктов коррозии, ухудшающих качество установки пакерующего устройства. Поэтому перед установкой пакера и данного заякоривающего устройства имеется возможность последним предварительно очищать место установки пакерующего устройства от упомянутых выше вредных отложений. Кроме того, при спуске пакера, а также при его установке, заякоривающее устройство может выполнять одновременно и функцию центратора.