Патент на изобретение №2273720

(54) ПАКЕР-МОСТ

(57) Реферат:

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при ремонтных работах в нефтяных скважинах. Обеспечивает разгрузку эксплуатационной колонны при задавливании цементного раствора в пласт во время установки цементного моста под давлением. Пакер-мост, спускаемый в скважину на колонне насосно-компрессорных или бурильных труб, включает пружинное пусковое устройство, в котором заневоленная пружина зафиксирована на его корпусе замком, контактирующее с выдвижными плашками пакера, который состоит из уплотнителъного элемента и выдвижных плашек. Пакер помещен на корпусе пускового устройства и соединен с ним срезными соединительными штифтами и сальниковым уплотнением. Нижний конец корпуса пускового устройства расположен ниже пакера, имеет циркуляционное отверстие и заглушку, закрепленную на нем с помощью пружинного кольца. Расстояние от пакера до этого отверстия устанавливается заведомо большим вытяжки колонны труб, на которых пакер-мост спускается в скважину, определяемой усилием среза соединительных штифтов. Внутри корпуса пускового устройства помещена втулка, верхний конец которой замыкает замок заневоленной пружины, а нижний оборудован кольцевым уплотнением, седлом для бросового запорного шара и циркуляционным отверстием, совмещаемым в рабочем положении с циркуляционным отверстием корпуса пускового устройства. 3 ил.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при ремонте нефтяных скважин.

Известны пакеры, которые устанавливаются в спускаемой колонне труб под перепускным клапаном и имеют выдвижные плашки, шарнирно соединенные с толкателем, взаимодействующим с пружиной, и резиновые уплотнительные элементы (авторское свидетельство №571583, Е 21 В, 33/12, 1977).

Однако использовать их в качестве неизвлекаемых пакеров для установки цементных мостов под давлением нерационально, т.к. они имеют большие размеры, обусловленные размерами резиновых уплотнительных манжет, что затрудняет операцию разбуривания цементных постов в случае необходимости.

Известен неизвлекаемый пакер, который состоит из пакерующего 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 (Харьков В.А. Капитальный ремонт нефтяных и газовых скважин, М., Недра, 1969, стр.34).

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 изобретения является создание устройства, обеспечивающего разгрузку эксплуатационной колонны при задавливании цементного раствора в пласт во время установки цементного моста под давлением.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, спускаемое в скважину на колонне насосно-компрессорных или бурильных труб, включающее пружинное пусковое устройство, в котором заневоленная пружина зафиксирована на его корпусе замком, контактирующее с выдвижными плашками пакера, который состоит из уплотнительного элемента и выдвижных плашек, отличается тем, что пакер помещен на корпусе пускового устройства и соединен с ним срезными соединительными штифтами и сальниковым уплотнением, причем нижний конец корпуса пускового устройства расположен ниже пакера, имеет циркуляционное отверстие и заглушку, закрепленную на нем с помощью пружинного кольца, а расстояние от пакера до этого отверстия устанавливается заведомо большим вытяжки колонны труб, на которых пакер спускается в скважину, определяемой усилием среза соединительных штифтов, при этом внутри корпуса пускового устройства помещена втулка, верхний конец которой замыкает замок заневоленной пружины, а нижний оборудован колцевым уплотнением, седлом для бросового запорного шара и циркуляционным отверстием, совмещаемым в рабочем положении с циркуляционным отверстием корпуса пускового устройства.

На фиг.1 изображен пакер-мост, фиг.2 – распакерованый пакер-мост в рабочем положении, фиг.3 показано отсоединение пускового устройства от пакера в конце операции.

Пакер-мост включает: присоединительный фланец 1, пружину 2, упорный фланец 3, зафиксированный замком 4 на корпусе пускового устройства 5 и контактирующий с выдвижными плашками 6; уплотнительный элемент 7, корпус пакера 8, в котором установлены срезные соединительные штифты 9 и кольцевое уплотнение 10. Внутри корпуса пускового устройства расположена втулка 11 с уплотнительным кольцом 12, седлом для бросового шара 13 и циркуляционным отверстием 14. На нижнем конце корпуса пускового устройства, имеющем циркуляционное отверстие 15, установлена заглушка 16, зафиксированная на нем пружинным кольцом 17.

Пакер-мост спускают в скважину на насосно-компрессорных или бурильных трубах и устанавливают выше интервала перфорации. Скважину промывают и закачивают цементный раствор до равновесия через циркуляционное отверстие 15. Затем бросают запорный шар, который перекрывает отверстие в седле 13, и создают в колонне труб избыточное давление, в результате чего втулка 11 перемещается вниз. При этом совмещаются циркуляционные отверстия 14, 15 и размыкается замок пускового устройства, после чего пружина выдвигает плашки 6 до упора в эксплуатационную колонну. При натяжении колонны труб, соединенной с фланцем 1 пускового устройства, срезаются соединительные штифты 9 и запакеровывается уплотнительный элемент 7. Таким образом, верхняя часть эксплуатационной колонны оказывается гидравлически разъединенной с подпакерной зоной. После этого производят задавливание цементного раствора в заколонное пространство через совмещенные циркуляционные отверстия 14 и 15. По окончании задавки колонну поднимают, не снижая в ней давления. При этом корпус пускового устройства 5 выходит из корпуса пакера 8 без снижения давления в подпакерной зоне благодаря уплотнению 10 и запирает проходное сечение корпуса пакера 8 заглушкой 16, которая отсоединяется от него пружинным кольцом 17. В результате в подпакерной зоне остается давление задавки, при котором цементный раствор затвердевает, а через отверстия 14, 15 в корпусе пускового устройства осуществляется вымыв излишков цементного раствора из надпакерной зоны, после чего, не ожидая затвердевания цементного раствора, пусковое устройство поднимают на поверхность.

Таким образом, пакер-мост позволяет: выполнить операцию установки цементного моста под давлением за один спуск-подъем инструмента, при этом оввободить 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.

Формула изобретения

Пакер-мост, спускаемый в скважину на колонне насосно-компрессорных или бурильных труб, включающий пружинное пусковое устройство, в котором заневоленная пружина зафиксирована на его корпусе замком, контактирующее с выдвижными плашками пакера, который состоит из уплотнительного элемента и выдвижных плашек, отличющийся тем, что пакер помещен на корпусе пускового устройства и соединен с ним срезными соединительными штифтами и сальниковым уплотнением, причем нижний конец корпуса пускового устройства расположен ниже пакера, имеет циркуляционное отверстие и заглушку, закрепленную на нем с помощью пружинного кольца, а расстояние от пакера до этого отверстия устанавливается заведомо большим вытяжки колонны труб, на которых пакер-мост спускается в скважину, определяемой усилием среза соединительных штифтов, при этом внутри корпуса пускового устройства помещена втулка, верхний конец которой замыкает замок заневоленной пружины, а нижний оборудован кольцевым уплотнением, седлом для бросового запорного шара и циркуляционным отверстием, совмещаемым в рабочем положении с циркуляционным отверстием корпуса пускового устройства.

РИСУНКИ