Патент на изобретение №2170331
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ПАКЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
(57) Реферат: Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к оборудованию с разбуриваемым пакером для уплотнения колонны бурильных и насосно-компрессорных труб в скважине и перекрытия ствола скважины. Сущность изобретения: между цилиндром и штоком посадочного инструмента установлен дополнительный поршень со свободой осевого перемещения по ним, опирающийся на конус верхнего шлипсового узла с фиксатором в нем, что обеспечивает повышение надежности уплотнения, закрепления и закрытия разбуриваемого пакера. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к оборудованию с разбуриваемым пакером для уплотнения колонны бурильных и насосно-компрессорных труб в скважине и перекрытия ствола скважины. Известно пакерное оборудование, включающее разбуриваемый пакер с установленными на трубчатом стволе уплотнительными элементами и противоположно направленными шлипсовыми узлами и посадочный инструмент с цилиндром, опирающимся в верхние шлипсы пакера, и трубчатыми штоком с поршнями, прикрепленным к стволу пакера (а.с. СССР 751961, кл. E 21 В 33/12). Недостатком его является сложность конструкции из-за наличия патрубка, телескопически установленного на нижнем конце ствола пакера, и низкая надежность уплотнения и закрепления пакера из-за трения шлипсов о стенки скважины при его посадке. Наиболее близким к предлагаемому является пакерное оборудование, включающее разбуриваемый пакер с установленными на трубчатом стволе уплотнительными элементами, противоположно направленными шлипсовыми узлами, фиксатором и обратным клапаном и посадочный инструмент с цилиндром, опирающимся на верхние шлипсы пакера, и трубчатым штоком с поршнями, прикрепленным к обратному клапану пакера (см. а.с. СССР 588345, кл. E 21 В 33/12 “Пакер”, авторы В.А. Сафин, В.Я. Напалков и А.К. Николаев, опубл. 15.01.78 г, бюлл. N 2). Недостатком этого оборудования является низкая надежность уплотнения и закрепления пакера на месте установки ввиду трения шлипсов о стенки скважины и изнашивания их зубьев при посадке. Другим недостатком этого оборудования является необходимость периодического заполнения труб жидкостью при спуске ввиду того, что обратный клапан пакера герметично закрыт и скважинная жидкость не поступает в трубы. Недостатком его является также то, что в случае нарушения плотности закрытия обратного клапана отсутствует возможность дополнительного перекрытия пакера, и это может привести к значительным осложнениям. Задачей данного изобретения является повышение надежности уплотнения, закрепления и закрытия разбуриваемого пакера и устранения необходимости периодического заполнения труб жидкостью при спуске пакерного оборудования в скважину. Поставленная задача решается тем, что между цилиндром и трубчатым штоком посадочного инструмента размещается дополнительный поршень со свободой осевого перемещения по ним, опирающийся на конус верхнего шлипсового узла, а фиксатор размещается в этом конусе. Поставленная задача решается также тем, что обратный клапан пакера фиксируется в открытом положении срезным элементом, ниже обратного клапана устанавливается дополнительный клапан, запорный элемент которого размещается выше седла и выполняется в виде шара из упругого материала, например, полиуретана. На чертеже изображено пакерное оборудование в исходном положении перед спуском в скважину. Пакерное оборудование состоит из пакера 1 и посадочного инструмента 2. Пакер 1 включает ствол 3, уплотнительные элементы 4, нижний и верхний шлипсовые узлы со шлипсами 5, 6 и конусами 7, 8. В верхнем конусе 8 установлен фиксатор 9 ствола. К нижнему концу ствола прикреплен обратный клапан 10 с седлом 11 и возвратной пружиной 12. Обратный клапан 10 в открытом положении зафиксирован в корпусе 13 срезным элементом 14. К корпусу 13 прикреплен дополнительный клапан, состоящий из седла 15, запорного элемента 16 и клетки 17. Запорный элемент 16 выполнен в виде шара из упругого материала, например, полиуретана и размещен выше посадочной поверхности седла 15. Посадочный инструмент 2 включает цилиндр 18, опирающийся на верхние шлипсы 6 пакера, и поршни 19 со штоком 20. Между цилиндром и штоком размещен дополнительный поршень 21, опирающийся на верхний конус 8 пакера. Шток 20 манжетами 22 уплотнен в стволе 3 пакера и посредством разрывной шпильки 23 прикреплен к обратному клапану 10. В скважину пакерное оборудование спускают на трубах, прикрепленных к штоку 20 посадочного инструмента посредством муфты 24. В процессе спуска трубы заполняются скважинной жидкостью, которая поступает через открытый обратный клапан и дополнительный клапан. При создании давления в трубах запорный элемент 16 закрывает седло 15 и под действием жидкости, поступающей в цилиндр по отверстиям 25 и 26 в штоке 20, поршень 21 и цилиндр 18 перемещаются вниз. Под действием поршня 21 конус 7 заклинивает шлипсы 5 в стволе скважины и уплотняет элементы 4, а фиксатор 9 фиксирует их в таком положении относительно ствола 3. Под действием цилиндра 18 шлипсы 6 заклинивают верхний конус 8, фиксируя пакер от перемещения вверх. При увеличении давления в трубах шар 16 деформируется и проталкивается в клетку 17, элемент 14 срезается, а шпилька 23 разрывается. В таком положении оборудования можно производить закачку технологических жидкостей под пакер, не извлекая трубы с посадочным инструментом. При снятии давления в трубах происходит двойное закрытие пакера: шар 16 закрывает седло 15 снизу и клапан 10 закрывает седло 11. После этого трубы с посадочным инструментом могут быть извлечены без каких-либо манипуляций с ними. Технико-экономический эффект предлагаемого оборудования заключается в том, что оно обеспечивает надежное уплотнение, закрепление и закрытие разбуриваемого пакера, позволяя производить технологические операции без осложнений, связанных с работой пакера. Кроме того оно устраняет необходимость периодического заполнения труб жидкостью, облегчая и ускоряя процесс спуска пакерного оборудования в скважину. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 07.05.2002
Номер и год публикации бюллетеня: 32-2003
Извещение опубликовано: 20.11.2003
|
||||||||||||||||||||||||||
