ПАКЕР-МОСТ

Предложение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при ремонте нефтяных скважин.
Известен пакер (авторское свидетельство №571583, Е 21 В, 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 пакерующею 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 его 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 пусковое устройство, упорный фланец, контактирующий с выдвижными плашками пакера, состоящего из корпуса и уплотнительного элемента, замок, фиксирующий упорный фланец на корпусе пускового устройства.
Новым является то, что пакер помещен на корпусе пускового устройства и соединен с ним срезными штифтами и уплотнением, причем в верхней части корпуса пускового устройства выполнены продольные сквозные пазы, а в нижней части корпуса пускового устройства, расположенной ниже пакера выполнены радиальные отверстия, ниже которых размещена заглушка, закрепленная на нем с помощью стопорного кольца, при этом замок, выполнен в виде дифференциальных срезных элементов, установленных в продольные сквозные пазы корпуса пускового устройства, причем одним концом дифференциальные срезные элементы жестко соединены с упорным фланцем, а с другой стороны жестко соединены с полой втулкой, герметично установленной внутри корпуса пускового устройства, 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, а выдвижные плашки пакера зафиксированы в упорном фланце транспортными винтами.
На фигуре изображен предлагаемый пакер-мост.
Пакер-мост состоит из пускового устройства 1 упорного фланца 2, зафиксированного замком 3 на корпусе 4 пускового устройства 1 и контактирующего с выдвижными плашками 5 пакера 6, состоящего из уплотнительного элемента 7 и корпуса 8, в котором установлены срезные штифты 9 и уплотнение 10.
В верхней части корпуса 4 пускового устройства 1 выполнены продольные сквозные пазы 11, а в нижней части корпуса 4 пускового устройства 1, расположенной ниже пакера выполнены радиальные отверстия 12, ниже которых размещена заглушка 13, закрепленная на нем с помощью стопорного кольца 14. Замок 4 выполнен в виде дифференциальных срезных элементов 15, установленных в продольные сквозные пазы 11 корпуса 4 пускового устройства 1, причем одним концом дифференциальные срезные элементы 15 жестко соединены с упорным фланцем 2, а с другой стороны жестко соединены с полой в гулкой 16, герметично установленной внутри корпуса пускового устройства 5.
Полая втулка 16 имеет возможность осевого перемещения вниз относительно корпуса 4 пускового устройства 1 в рабочем положении. Верхний конец полой втулки 16 снабжен седлом 17 для бросового запорного шара (на фиг. не показано).
На внутренней поверхности корпуса 8 пакера 6 установлено пружинное кольцо 18, фиксирующееся в рабочем положении в кольцевых насечках 19, выполненных на наружной поверхности корпуса 4 пускового устройства 1. Выдвижные плашки 5 пакера 6 зафиксированы в упорном фланце 2 транспортными винтами 20.
Пакер-мост работает следующим образом
Пакер-мост в сборе (см. фиг.) спускают в скважину (на фиг. не показано) на конце колонны насосно-компрессорных или бурильных трубах 21 и устанавливают выше интервала перфорации. Скважину промывают и закачивают цементный раствор до равновесия через радиальные отверстия 12 на нижнем конце корпуса 4 пускового устройства 1. Затем бросают запорный шар, который перекрывает проходной канал в седле 17 полой втулки 16, и создают в колонне труб 21 избыточное давление, в результате чего разрушаются транспортные винты 20 и полая втулка 16 начинает перемещаться вниз вместе с замком 3, выполненным в виде дифференциальных срезного элемента 15, перемещающихся в продольных сквозных пазах 11 корпуса 4 пускового устройства 1, при этом выдвижные плашки 5 пакера 6 выдвигаются наружу до упора во внутренние стенки эксплуатационной колонны (на фиг. не показано) скважины.
Давление в колонне 21 и соответственно внутри корпуса 4 пускового устройства 1 над полой втулкой 16 продолжают поднимать, при этом сначала благодаря выдвижению до упора в стенки эксплуатационной колонны выдвижных плашек 5 пакера 6 разрушаются тe части дифференциальных срезных элементов 15, которые соединены с упорным фланцем 2, а уже затем о нижние торцы продольных сквозных пазов разрушаются противоположение стороны дифференциальных срезных элементом 15, которые жестко соединены с полой втулкой 16. В результате полая втулка 16 освобождается от замка 3 и перемещается вниз внутри корпуса 4 пускового устройства 1 до упора.
Производят натяжении колонны труб 21, соединенной с присоединительным фланцем 1 пускового устройства вверх, при этом разрушаются срезные штифты 9 и запакеровывается уплотнительный элемент 7, при этом пружинное кольцо 18, фиксируется в кольцевых насечках 19 корпуса 4 пускового устройства 1, исключая распакеровку уплотнительного элемента 7 пакера 6.
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 12, выполненные на нижнем конце корпуса 4 пускового устройства 1 и,
находящиеся после натяжения колонны труб 21 ниже нижнего торца корпуса 8 пакера 6.
По окончании задавки колонну труб 21 поднимают, не снижая в ней давления, при этом корпус 4 пускового устройства 1 выходит из корпуса 8 пакера 6 без снижения давления в подпакерной зоне благодаря уплотнению 10 и запирает проходной канал корпуса 8 пакера 6 заглушкой 13, которая отсоединяется от него стопорным кольцом 14.
В результате в подпакерной зоне остается давление задавки, при котором цементный раствор затвердевает, а через радиальные отверстия 12, выполненные на нижнем конце корпуса 4 пускового устройства 1 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.