УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАКЛИНИВАНИЯ ПАКЕРА ПРИ ПОПАДАНИИ ПОСТОРОННИХ ПРЕДМЕТОВ В СКВАЖИНУ

Описание полезной модели
Устройство для предотвращения заклинивания пакера при попадании посторонних предметов в скважину.
Устройство относится к нефтяной и газовой промышленности, конкретно к технологии добычи нефти и газа с применением пакерующих и якорных устройств, герметизирующих межтрубное пространство.
Предполагаемое техническое решение по мнению авторов, должно стать элементом конструкции любого пакера и клапанов отсекателей, конструкция которых подробно описана в научнотехнической литературе (см. Нефтепромысловое оборудование. Справочник/ Под ред. Е.И. Бухаленко.- М.: Недра, 1990.)
В первую очередь устройство для предотвраш;ения от заклинивания при попадании в скважину посторонних предметов актуально для устройств перекрытия сечения скважины (якорей), устанавливаемых в пространстве обсадной колонны, пакеров типа ПМЯМ, ПД-Г, 1ПД-Г, ЯГ, ЯГ-1, ПД-ЛГР.
Аналогов предлагаемого устройства не найдено ни в патентной, ни в научно-технической литературе.
Актуальность и необходимость создания устройств, предохраняющих (защищающих) установленные в скважине на подвеске НКТ или бурильном инструменте устройства герметизирующих пакеров или пакеров -отсекателей, якорей и др. состоит в том, что заявляемое устройство предохраняет от случайного несанкционированного (или умышленного) попадания в скважину посторонних предметов (болт, гайка, ключ и другой инструмент или
элемент оснастки), используемых в процессе производства скважинных спуско -подъемных операций и монтажных работ.
Эти элементы, падая в скважину, попадают в кольцевой конический зазор между стенкой скважины и устройством перекрытия скважинного сечейия (пакером-якорем).
Технологический процесс работ в скважине предусматривает необходимость эпизодического снятия и подъема на устье скважины пакерных и якорных устройств, установленных в скважине.
Во время снятия пакера (якоря), его подъема на поверхность, особенно, в условиях наклонно-направленных скважин, когда скважинная оснастка и посторонние предметы движутся по «нижней образующей сечение ствола, происходит естественный процесс заклинивания пакера (якоря) путем попадания в щелевой зазор между ним и обсадной колонной посторонних металлических предметов.
Исходя из опыта работ заклинивания в скважине пакера (якоря) имеет место 80% случаев из 100%, если в скважину раньше попал ключ, болт, шпилька, используемые при монтажных работах на устье.
Устранение данной аварийной ситуации влечет за собой длительные ремонтные работы в скважине, которые в отдельных случаях заканчиваются повреждением обсадной колонны и ликвидацией скважины.
Цель изобретения - исключить вероятность заклинивания спущенных в скважину пакерных (якорных) устройств в  попадания в ствол крепежных элементов фонтанной арматуры, инструмента и оснастки, используемых при монтажных работах на устье нефтяных и газовых скважин.
Сущность изобретения состоит в том, что установив над пакером (якорем) устройство для предотвращения заклинивания пакеров от посторонних предметов, попавших в скважину, не допустить их
попадание в щелевой зазор между обсадной колонной и элементами конструкции пакера (якоря) в случае подъема последних на устье скважины.
Поставленная цель достигается следующим образом: на элемент конструкции пакера (1) наворачивают патрубок-переводник (2) длиной до 1000мм, состоящий из полой цилиндрической трубы (3), изготовленной из прочной стали. На патрубки надевают 3 или больше циллиндрических диска (4) тарельчатого типа диаметром на 2-3 мм больше диаметра пакера (якоря), изготовленные из алюминиевого сплава или ковкого чугуна. Тарельчатые элементы, имеющие отверстия и продольные проточки для прохода жидкости, устанавливают вогнутой частью вниз поднятыми краями вверх. Сверху на каждый тарельчатый элемент помещают такой же формы, изготовленной методом вулканизации и прессования, резиновые манжеты (5) диаметром на 2-Змм больше диаметра обсадной колонны (6) и имеющие на плоскости несколько рядов отверстий для пропуска жидкости. Под тарельчатым «экраном на центральном патрубке установлен цилиндрический стакан (7) открытой стороной вниз и заполненный антифрикционным материалом (8). Предлагаемое устройство изображено на фиг.1,фиг.2,фиг.З.
Принцип работы устройства следующий:
В процессе спуска в скважину пакера (якоря) на лифтовых трубах или бур. инструменте конструкция защитного устройства не препятствует движению компоновки вниз, а после ее установки в заданном интервале глубин резиновые манжеты под действием силы упругости перекрывают все сечение скважины.
В случае падения постороннего предмета в кольцевое пространство между НКТ и колонной, предмет движется по наклонной
плоскости и дойдя до конической манжеты перемещается к центру скважины к трубчатому переводнику.
В процессе подъема компоновки резиновые манжеты скользят по стенке скважины и не дают возможность постороннему предмету переместится в зазор между стенкой скважины и пакером (якорем) и заклинить его.
В процессе длительного нахождения пакера (якоря) в скважине металлические элементы конструкции, со временем корродируют и теряют возможность выполнять свои функции, перемещаясь относительно друг друга при съеме устройства с места.
В целях защиты металлических элементов пакера (якоря) от коррозии под тарельчатым «экраном на центральном патрубке установлен цилиндрический стакан открытой стороной вниз и заполненный антифрикционным материалом (графитом, тальком и т.д.) с удельным весом 1.2-1.5г/см, перемешанных с технической смазкой высокой плотности.
Цилиндрический стакан закрывают мешковиной, препятствующей выпадению антифрикционного состава при движении компоновки на забой скважин.
После установки пакера в заданном интервале глубин мешковина через некоторое время разрушается, а антифрикционный материал под действием гравитационных сил высыпается вниз на элемент конструкции пакера (якоря) и тем самым защищает его от коррозии и обеспечивает снижение коэффициента трения в подвижных элементах конструкции
Технический результат заявленного устройства:
- предотвращение механического заклинивания пакера (якоря) путем исключения попадания посторонних предметов в щелевой зазор: стенка обсадной колоны - пакер (якорь).
- частичная защита от коррозии и снижение коэффициента трения в подвижных элементах исполнительных механических устройств пакера (якоря) в точке его установки в обсадной колонне и в процессе его снятия и движения вверх в процессе извлечения из скважины.
Использование заявленного устройства в промышленном производстве в процессе испытания скважин и добычи нефти обеспечит кратное снижение вероятности возникновения аварийных ситуаций (заклинивания) пакерных (якорных) систем оснастки при их подъеме на устье.