Механический пакер

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к пакерам с механическим якорем для разобщения пластов. В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей повысить надежность эксплуатации пакера при распакеровке в момент его срыва и улучшить работу уплотнителей, за счет уравнивания давления над пакером и под ним и сократительной способности уплотнителей, соответственно. Механический пакер включает корпус, ствол, механический якорь и двухступенчатое уплотнительное устройство, содержащее два уплотнителя первой ступени и уплотнитель второй ступени. На стволе выполнена проточка, над которой установлен корпус с размещенным в нем уплотнением, размер проточки имеет длину необходимую для возможности взаимодействия уплотнения со стволом и для свободного прохода жидкости под уплотнителями двухступенчатого уплотнительного устройства, при этом между уплотнителями первой ступени установлены две тарельчатые пружины.

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к пакерам с механическим якорем для разобщения пластов.

Известен пакер с механическим якорем, включающий ствол, связанный переводником с колонной труб, нажимную втулку, упор и уплотнители, см. патент США №4 078 606 по кл. Е 21 В 33/13, опубл. 1978.

Пакер прототипа обеспечивает только концентричную, жесткую посадку относительно стенки обсадной трубы, а равномерность и последовательность уплотнительных процессов отсутствуют.

Известен пакер с механическим якорем, включающий корпус, ствол, нажимную втулку, упор, ползун и три уплотнителя, см. патент на изобретение Российской Федерации №2208128 по кл. Е 21 В 33/12, опубл. 2003 г.

В этом пакере обеспечивается равномерность уплотнительных процессов при его установке, однако в процессе распакеровки, возникающий перепад давления, снижает надежность эксплуатации пакера.

Известен пакер, включающий корпус, ствол, механический якорь и уплотнительные элементы, см. свидетельство на полезную модель Российской Федерации №22963 по кл. Е 21 В 33/12, опубл. 2002 г.

Данное техническое решение принято за прототип настоящей полезной модели.

Однако оно обладает недостатками.

Пакер прототипа обеспечивает поэтапное, надежное уплотнение при пакеровании, но при срыве пакера перепад давления над пакером и под ним снижает надежность его работы.

В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей повысить надежность эксплуатации пакера при распакеровке в момент его срыва и улучшить работу уплотнителей, за счет уравнивания давления над пакером и под ним и сократительной способности уплотнителей, соответственно.

Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что механический пакер включает корпус, ствол, механический якорь и двухступенчатое уплотнительное устройство, содержащее два уплотнителя первой ступени и уплотнитель второй ступени.

На стволе выполнена проточка, над которой установлен корпус с размещенным в нем уплотнением, размер проточки имеет длину необходимую для возможности взаимодействия уплотнения со стволом и для свободного прохода жидкости под уплотнителями двухступенчатого уп-лотнительного устройства, при этом между уплотнителями первой ступени установлены две тарельчатые пружины.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящей полезной модели, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна». Сущность полезной модели поясняется чертежами:

Фиг.1. Пакер, общий вид (разрез).

Фиг.2. Узел А на фиг.1.

Фиг.3. Узел Б на фиг.1.

Фиг.4. Узел В на фиг.3.

Фиг.5. Узел Г на фиг.3. Механический пакер содержит:

Корпус 1,

- уплотнение 2. Ствол 3,

- проточку 4,

- палец 5. Механический якорь 6,

- фигурный паз 7.

Двухступенчатое уплотнительное устройство 8,

- первую ступень (уплотнительного устройства 8) 9,

- уплотнитель (ступени 9) 10,

- уплотнитель (ступени 9) 11,

- тарельчатые пружины (между уплотнителями 10 и 11) 12,

- вторую ступень (уплотнительного устройства 8) 13,

- уплотнитель (ступени 13) 14.

Механический пакер включает корпус 1, ствол 3, механический якорь 6 и двухступенчатое уплотнительное устройство 8.

Первая ступень 9 уплотнительного устройства 8 содержит уплотнители 10 и 11, между которыми установлены две тарельчатые пружины 12. Вторая ступень 13 уплотнительного устройства 8 содержит уплотнитель 14.

На стволе 3 выполнена проточка 4, а в корпусе 1 - уплотнение 2. Над проточкой 4 установлен корпус 1, размер проточки по длине достаточен для возможности взаимодействия уплотнения 2 со стволом 3 и для возможности свободного прохода жидкости под уплотнителями 10, 11 и 14.

На стволе 3 установлен палец 5, который размещен в фигурном пазу 7 механического якоря 6.

Установку пакера осуществляют следующим образом. Пакер на трубах спускают в скважину на необходимую глубину, при этом палец 5 находится в транспортном положении в фигурном пазе 7 механического якоря 6. При осуществлении пакеровки трубы вращают вправо на ¹/₄ оборота и вновь спускают пакер. Ствол 3 перемещается вдоль корпуса 1, а палец 5 переходит в пакеровочное положение, при этом уплотни-

тели 10 и 11 первой ступени 9 и уплотнитель 14 второй ступени 13 уплотнительного устройства 8 сжимаются, уплотняя затрубное пространство. Уплотнители 10 и 11 по мере сжатия деформируют тарельчатые пружины 12, которые перераспределяют напряжения, связанные с пакеровкой, а ствол 3 взаимодействует с уплотнением 2 корпуса 1. Движение пальца 5 в фигурном пазу 7 ограничено. Пакер установлен.

При необходимости подъема пакера трубы вращают вправо на ¹/₄ оборота и поднимают. Палец 5 срывается из положения ограничения хода и переходит в транспортное положение. Ствол 3 перемещается вверх и выходит из контакта с уплотнением 2 корпуса 1, открывая переток жидкости по проточке 4, минуя уплотнители 10, 11 и 14 и уравнивая давление над и под пакером. В процессе распакеровки тарельчатые пружины 12, разжимаясь, помогают уплотнителям 10 и 11 вернуться в исходное положение, сохраняя целостность.

В пакере использованы конструктивные детали и элементы, широко применяемые в нефтегазодобывающей промышленности, что обусловливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промышленная применимость».

Механический пакер, включающий корпус, ствол, механический якорь и двухступенчатое уплотнительное устройство, содержащее два уплотнителя первой ступени и уплотнитель второй ступени, отличающийся тем, что на стволе выполнена проточка, над которой установлен корпус с размещенным в нем уплотнением, размер проточки имеет длину, необходимую для возможности взаимодействия уплотнения со стволом и для свободного прохода жидкости под уплотнителями двухступенчатого уплотнительного устройства, при этом между уплотнителями первой ступени установлены две тарельчатые пружины.