Пакер для опрессовки колонны труб в скважине
Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для опрессовки колонны труб в скважинах.
Пакер для опрессовки колонны труб в скважине содержит посадочный инструмент, цилиндрический корпус. На верхнем конце цилиндрического корпуса установлен уплотнительный элемент, размещенный на седле.
Седло выполнено в виде верхнего торца сужения центрального канала опрессовочной муфты, установленной в составе колонны труб ниже интервала опрессовки.
Уплотнительный элемент выполнен в виде втулки, герметично установленной посредством уплотнительного кольца в верхней части цилиндрического корпуса и снабженной снизу сферической фаской, выполненной с возможностью взаимодействия с седлом.
Нижняя часть цилиндрического корпуса снабжена наружной цилиндрической выборкой, а нижний конец цилиндрического корпуса оснащен ограничителем осевого перемещения уплотнительного элемента.
Посадочный инструмент жестко соединен с цилиндрическим корпусом и оснащен сверху ловильной головкой, а ниже - центратором.
Предлагаемый пакер позволяет произвести опрессовку в колоннах труб малого диаметра, а снижение металлоемкости конструкции ведет к экономии материальных и финансовых средств на его изготовление.
1 ил. на 1 л.
Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для опрессовки колонны труб в скважинах.
Известен опрессовочный пакер (патент RU №2153570, МПК 7 Е21В 33/12, опубл. 27.07.2000 г.), включающий корпус, узел герметизации с упорным элементом, нижней втулкой и камерой уплотнения, перепускное устройство и обратный клапан, при этом он имеет клапанный узел со срезными элементами, шаровым клапаном и седлом под этот клапан в виде цилиндрической втулки, а корпус имеет кольцевой бурт ограничения перемещения нижней втулки, кольцевую проточку, ступенчатую кольцевую выточку и радиальные отверстия для установки срезных винтов, при этом перепускное устройство выполнено в виде золотника с внутренней ступенчатой выточкой, соответствующей внутренней ступенчатой выточке корпуса, пружиной и регулировочной гайкой, устанавливающей усилие пружины и длину хода золотника, а камера уплотнения образована уплотнительным элементом и кольцевой проточкой корпуса.
Наиболее близким по технической сущности является пакер (патент RU №2125148, МПК 7 Е21В 33/12, опубл. 20.01.1999 г.), содержащий цилиндрический корпус с центральным осевым каналом и седлом на внутренней поверхности, установленный на корпусе уплотнительный элемент с нижней опорой и распорным кольцом, кожух, образующий внутренней поверхностью с наружной поверхностью корпуса кольцевое пространство, поршень, размещенный в кольцевом пространстве, подпружиненный толкатель, связанный с поршнем, клапанный узел, размещенный на седле корпуса и выполненный в виде подвижной в осевом направлении втулки с опорными сухарями, срезным элементом и седлом на верхнем торце, шаровой запорный элемент, установленный в седле втулки, при этом корпус выполнен с осевыми каналами, соединяющими кольцевое пространство с центральным осевым каналом, а срезной элемент установлен на втулке с возможностью ограничения продольного перемещения шарового элемента.
Как аналогу, так и прототипу в той или иной степени присущи общие недостатки:
- во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством узлов и деталей;
- во-вторых, невозможность проведения опрессовки колонн труб малого диаметра в скважине (например, опрессовки колонны насосно-компрессорных труб диаметром 48 мм);
- в-третьих, сложность изготовления, обусловленная большим количеством технически сложных деталей, что ведет к удорожанию конструкции в целом и, как следствие, высокой ее стоимости.
Технической задачей полезной модели является возможность опрессовки колонны труб малого диаметра в скважине, а также снижение металлоемкости конструкции пакера и его стоимости.
Поставленная техническая задача решается пакером для опрессовки колонны труб в скважине, содержащим посадочный инструмент, цилиндрический корпус, установленный на нем уплотнительный элемент, седло.
Новым является то, что седло выполнено в виде верхнего торца сужения центрального канала опрессовочной муфты, установленной в составе колонны труб ниже интервала опрессовки, при этом уплотнительный элемент выполнен в виде втулки, герметично установленной на верхнем конце цилиндрического корпуса с возможностью ограниченного осевого перемещения и снабженной снизу сферической фаской, выполненной с возможностью взаимодействия с седлом, причем нижняя часть цилиндрического корпуса снабжена наружной цилиндрической выборкой, а нижний конец цилиндрического корпуса оснащен ограничителем осевого перемещения уплотнительного элемента, при этом посадочный инструмент жестко соединен с цилиндрическим корпусом и оснащен сверху ловильной головкой, а ниже - центратором.
На фигуре в продольном разрезе изображен предлагаемый пакер.
Пакер для опрессовки колонны труб 1 в скважине содержит посадочный инструмент 2, цилиндрический корпус 3. На верхнем конце цилиндрического корпуса 3 установлен уплотнительный элемент 4, размещенный на седле 5.
Седло 5 выполнено в виде верхнего торца сужения центрального канала 6 опрессовочной муфты 7, установленной в составе колонны труб 1 ниже интервала опрессовки.
Уплотнительный элемент 4 выполнен в виде втулки 8, герметично установленной посредством уплотнительного кольца 9 в верхней части цилиндрического корпуса 3 и снабженной снизу сферической фаской 10, выполненной с возможностью взаимодействия с седлом 5.
Нижняя часть цилиндрического корпуса 3 снабжена наружной цилиндрической выборкой 11, а нижний конец цилиндрического корпуса 3 оснащен ограничителем 12 осевого перемещения уплотнительного элемента 4.
Посадочный инструмент 2 жестко соединен с цилиндрическим корпусом 3 и оснащен сверху ловильной головкой 13, а ниже центратором 14.
Пакер для опрессовки колонны труб в скважине работает следующим образом.
Перед опрессовкой колонны труб 1 опрессовочную муфту 7, как показано на фигуре, спускают в составе колонны труб 1 в скважину до требуемого интервала опрессовки.
После чего с устья скважины (на фиг. не показано) в колонну труб 1 (см. фиг.) сбрасывают посадочный инструмент 2, жестко соединенный с цилиндрическим корпусом 3 и с расположенным на нем уплотнительным элементом 4, который выполнен в виде втулки 8, герметично размещенной посредством уплотнительного кольца 9 на верхнем конце цилиндрического корпуса 3. В процессе спуска цилиндрический корпус 3 и уплотнительный элемент 4 центрируются относительно колонны труб 1 посредством центратора 14, выполненного на посадочном инструменте 2.
При достижении цилиндрическим корпусом 3 интервала опрессовки колонны труб 1 уплотнительный элемент 4, выполненный в виде втулки 8, своей сферической фаской 10 герметично садится на седло 5, выполненное в виде верхнего торца сужения центрального канала 6 опрессовочной муфты 7, при этом центратор 14 центрирует цилиндрический корпус 3 относительно седла 5. Колонну труб 1 доливают технологической жидкостью и производят ее опрессовку. После проведения опрессовки давление в колонне труб 1 сбрасывают.
Далее в колонну труб 1 на кабеле спускают ловильный инструмент (на фиг. не показано) и производят захват посадочного инструмента 2 за его ловильную головку 13. После этого кабель натягивают вверх, при этом посадочный инструмент 2, жестко соединенный с цилиндрическим корпусом 3 герметично посредством уплотнительного кольца 9, перемещаются вверх относительно уплотнительного элемента 4, выполненного в виде втулки 7 до тех пор, пока втулка 7 не попадет в наружную цилиндрическую выборку 11, выполненную в нижней части цилиндрического корпуса 3, при этом между цилиндрическим корпусом 3 и втулкой 7 образуется кольцевой зазор, через который жидкость перепускается снизу вверх из сужения центрального канала 6 опрессовочной муфты 7 во внутреннее пространство 15 колонны труб 1 выше цилиндрического корпуса 3, при этом уплотнительный элемент 4, выполненный в виде втулки 7, упирается в ограничитель 12 осевого перемещения уплотнительного элемента 4.
Производят выдержку по времени 3-5 минут, в течение которого давление в колонне труб 1 над и под устройством выравнивается, после чего посадочный инструмент 2 с цилиндрическом корпусом 3 и уплотнительным элементом 4 извлекают на поверхность.
Предлагаемый пакер позволяет произвести опрессовку в колоннах труб малого диаметра, а снижение металлоемкости конструкции ведет к экономии материальных и финансовых средств на его изготовление.
Пакер для опрессовки колонны труб в скважине, содержащий посадочный инструмент, цилиндрический корпус, установленный на нем уплотнительный элемент, седло, отличающийся тем, что седло выполнено в виде верхнего торца сужения центрального канала опрессовочной муфты, установленной в составе колонны труб ниже интервала опрессовки, при этом уплотнительный элемент выполнен в виде втулки, герметично установленной на верхнем конце цилиндрического корпуса с возможностью ограниченного осевого перемещения и снабженной снизу сферической фаской, выполненной с возможностью взаимодействия с седлом, причем нижняя часть цилиндрического корпуса снабжена наружной цилиндрической выборкой, а нижний конец цилиндрического корпуса оснащен ограничителем осевого перемещения уплотнительного элемента, при этом посадочный инструмент жестко соединен с цилиндрическим корпусом и оснащен сверху ловильной головкой, а ниже - центратором.
