ПАКЕР ЗАКОЛОННЫЙ

Полезная модель относится к горной промышленности, в частности к бурению и обустройству скважин, служит для предотвращения межпластовых перетоков, отсечения водоносных слоев, предотвращения воздействия гидродинамического давления на продуктивный пласт при манжетном цементировании, исключает проникновение газа и агрессивных жидкостей в твердеющую тампонажную смесь.
Известен «ЗАКОЛОННЫЙ ПАКЕР» RU 2282711 [1], включающий цилиндрический корпус с каналами, размещенную снаружи корпуса гофрированную оболочку, обратный клапан, размещенный в канале, сообщающем центральный осевой канал корпуса с гидравлической камерой, образованной наружной поверхностью корпуса и внутренней поверхностью оболочки. Пакер снабжен переходными втулками, концентрично установленными по длине корпуса с его наружной стороны, фигурной втулкой, жестко связанной с концом корпуса, и срезной пробкой.
Недостатком известной конструкции является ее повышенная сложность, обусловленная наличием гофрированной оболочки, полости наполненной капсулами с отвердителем. Отсутствие втулки с посадочным седлом под запорный элемент сужает область применения устройства, не позволяет производит необходимые технологические операции.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является «УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТУПЕНЧАТОГО ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ» SU 2004777 [2], содержащий полый корпус с цементировочными отверстиями, герметизатор заколонного пространства, помещенный снаружи корпуса, втулку с посадочным седлом под запорный элемент, расположенную внутри корпуса, минимум один срезной элемент между втулкой и корпусом, нижний переводник, толкатель, расположенный на внешней стороне корпуса.
Устройство обладает достаточным набором функциональных элементов, позволяя проводить цементирование заколонного пространства.
Недостатком известной конструкции является возможность обратного перетока раствора при раскрытии пакера при внезапном сбросе давления.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение надежности, предотвращение обратного перетока раствора при раскрытии пакера при внезапном сбросе давления, упрощение конструкции.
Технический результат достигается тем, что цементировочные отверстия корпуса снабжены ниппелями, расположенными с наружной стороны корпуса.
Наличие ниппелей на цементировочных отверстиях позволяет предотвратить обратный переток раствора при раскрытии пакера при внезапном сбросе давления. Конструкция упрощается благодаря отсутствию конусных деталей. Надежность повышается благодаря отсутствию необходимости точного совмещения каналов между втулкой и корпусом.
Герметизатор заколонного пространства может быть выполнен в виде армированного резинового рукава. Указанное выполнение герметизатора заколонного пространства обеспечивает надежную герметизацию затрубного пространства и выдерживает давление до 200 атм.
На наружной стороне корпуса, между толкателем и рукавом, может быть расположен подвижный цилиндр с герметизирующими кольцами на внутренней стороне. Наличие подвижного цилиндра позволяет переключать режимы работы устройства взаимным перемещением толкателя и корпуса.
На внутренней части переводника может быть расположена гайка. Гайка позволит ограничить перемещение втулки с гнездом под запорный элемент, зафиксировав его для дальнейшего разбуривания.
Между переводником и толкателем может располагаться срезной элемент. Наличие указанного срезного элемента позволяет предотвратить раскрытие пакера в транспортном положении.
В качестве запорного элемента можно использовать шар. Применение шара позволяет упростить и удешевить производство работ по спуску запорного элемента в скважину.
Внутренние части пакера могут быть выполнены из алюминиевого сплава. Выполнение деталей из алюминиевого сплава позволяет облегчить дальнейшее разбуривание компоновки.
Предлагаемое устройство пакера заколонного с использованием П.П.1-6 изображено на фиг.1, где:
1 - полый корпус;
2 - цементировочные отверстия;
3 - герметизатор заколонного пространства;
4 - втулка;
5 - посадочное седло под запорный элемент;
6 - срезной элемент;
7 - нижний переводник;
8 - толкатель;
9 - срезной элемент между переводником и толкателем;
10 - подвижный цилиндр с
11 - герметизирующие кольцевые прокладки;
12 - гайка;
13 - ниппель;
14 - шар.
Устройство действует следующим образом:
Сборку, состоящую из полого корпуса 1 с цементировочными отверстиями 2, со смонтированным на наружной поверхности герметизатором заколонного пространства 3, втулкой 4 с посадочным седлом под запорный элемент 5, закрепленной на корпусе срезным элементом 6, нижним переводником 7, спускают в скважину. На нижнем переводнике 7 закреплен толкатель 8 посредством срезных элементов 9. Толкатель 8 упирается в подвижный цилиндр 10, снабженный с внутренней стороны герметизирующими кольцевыми прокладками 11. На внутренней стороне нижнего переводника 7 расположена гайка 12, служащая для ограничения перемещения седла вниз и облегчения его разбуривания совместно с гайкой.
Ниппель 13 предотвращает обратный переток раствора при раскрытии пакера при внезапном сбросе давления.
В качестве запорного элемента можно использовать шар 14, который не задевает стенок скважины, но легко садится в посадочное седло 5 конусной формы.
Преимущества предлагаемой конструкции пакера:
1. Армированный рукав пакера из специальной резиновой смеси обеспечивает надежную герметизацию затрубного пространства и выдерживает давление до 200 атм;
2. Ниппель предотвращает обратный переток раствора при раскрытии пакера при внезапном сбросе давления;
3. Срезные винты предотвращают как предварительное раскрытие рукава пакера, так и его закрытие;
4. Внутренние части пакера выполнены из алюминиевого сплава для облегчения дальнейшего разбуривания компоновки.
Промышленное применение. Предлагаемая полезная модель может быть с успехом применена при производстве пакеров для цементирования заколонного пространства в горнодобывающей промышленности.