Часовой пакер

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована в любых скважинах обсаженных трубой

В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей увеличить надежность работы пакера при работе с высоким давлением.

Часовой пакер содержит полый вал, механический якорь, уплотнители, фиксирующий механизм.

Полый вал имеет верхний и нижний участки с разнонаправленными резьбами - левой и правой, соответственно, и с гладкой поверхностью между ними, а фиксирующий механизм содержит транспортную гайку с правой резьбой, ответной резьбе нижнего участка полого вала, и стопорную гайку с левой резьбой, ответной резьбе его верхнего участка, установленные между кольцом, в отверстиях которого размещены пружины сжатия, имеющие каждая четное количество сегментов, по крайней мере, четыре с замыкающей пружиной, и снабженные удерживающими элементами, например, винтами, размещенными в отверстиях наружной втулки фиксирующего механизма с возможностью перемещения их в пределах отверстий, при этом в кольце каждой паре сегментов соответствует отверстие для пружины сжатия.

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована в любых скважинах обсаженных трубой.

Известен пакер, содержащий полый ствол, якорное устройство, уплотнители, гидропривод с фиксирующим узлом в виде пары взаимодействующих зубчатых реек, RU №2105131 C1, E 21 B 33/12, 1998.02.20.

Известен пакер, включающий полый ствол с храповыми зубьями в виде левой резьбы, якорные элементы, уплотнитель, фиксатор, RU №2011794 C1, E 21 B 33/12, 1994.04.30.

Известен пакер, содержащий переводник, якорные элементы, уплотнитель, верхний и нижний штоки, жестко соединенные между собой, дифференциальный шток, соединенный с верхним и нижним штоками, и дифференциальную втулку с возможностью фиксации - зацепления ее с дифференциальным штоком, RU №2179228 С2, E 21 B 33/12, 2002.02.10.

Конструктивное выполнение известных пакеров не обеспечивает надежности их работы.

Известна механическая пакерная система, содержащая верхний и нижний пакеры, соединенные между собой трубами, каждый из которых имеет полый вал, якорь, уплотнители, и фиксирующие механизмы - транспортный в нижнем пакере и стопорный в верхнем, RU №2246604 C1, E 21 B 33/12, 2005.02.20.

Данное техническое решение принято за прототип настоящей полезной модели.

Однако оно обладает недостатками.

Пакеры прототипа снабжены фиксирующими элементами, которые при работе с пакером не выдерживают высокого давления, что снижает надежность работы с ними.

В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей увеличить надежность работы пакера при работе с высоким давлением.

Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что часовой пакер содержит полый вал, механический якорь, уплотнители, фиксирующий механизм.

Полый вал имеет верхний и нижний участки с разнонаправленными резьбами - левой и правой, соответственно, и с гладкой поверхностью между ними, а фиксирующий механизм содержит транспортную гайку с правой резьбой, ответной резьбе нижнего участка полого вала, и стопорную гайку с левой резьбой, ответной резьбе его верхнего участка, установленные между кольцом, в отверстиях которого размещены пружины сжатия, имеющие каждая четное количество сегментов, по крайней мере, четыре с замыкающей пружиной, и снабженные удерживающими элементами, например, винтами, размещенными в отверстиях наружной втулки фиксирующего механизма с возможностью перемещения их в пределах отверстий, при этом в кольце каждой паре сегментов соответствует отверстие для пружины сжатия.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о техническом решении, идентичном признакам, приведенным в формуле настоящей полезной модели, это определяет, по мнению заявителя, соответствие полезной модели критерию «новизна».

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображены:

на фиг.1 - Часовой пакер (разрез).

на фиг.2 - Узел А на фиг.1.

на фиг.3 - Разрез Б-Б на фиг.2.

Часовой пакер содержит:

Полый вал 1,

- нижний участок (вала 1) 2,

- правую резьбу (участка 2) 3,

- верхний участок (вала 1) 4,

- левую резьбу (участка 4) 5,

- гладкую поверхность (на вале 1 между резьбами 3 и 5) 6,

- уступ (на вале 1) 7.

Переводник 8.

Фиксирующий механизм 9,

- транспортную гайку с правой резьбой (механизма 9) 10,

- стопорную гайку с левой резьбой (механизма 9) 11,

- кольцо (между гайками 10 и 11) 12,

- отверстия (в кольце 12) 13,

- пружины сжатия (в отверстиях 13) 14,

- удерживающие элементы в виде винтов (в гайках 10 и 11) 15,

- сегменты (в гайках 10 и 11) 16,

- замыкающие пружины (сегментов 16) 17.

Наружную втулку (механизма 9) 18,

- отверстия (во втулке 18 под винты 15) 19.

Кулачок 20,

- винты (кулачка 20) 21.

Кулачок 22.

Уплотнители 23.

Втулку 24,

- пазы (втулки 24) 25.

Механический якорь 26,

- подпружиненные плашки (якоря 26) 27,

- верхний конус (якоря 26) 28,

- нижний конус (якоря 26) 29,

- штифт (нижнего конуса 29) 30,

- рубашку (якоря 26) 31,

- канавку (в рубашке 31) 32.

Тормоз подпружиненный 33.

Часовой пакер содержит полый вал 1, механический якорь 26, уплотнители 23, фиксирующий механизм 9, кулачки 20 и 22, втулку 24, переводник 8 и подпружиненный тормоз 33.

Полый вал 1 имеет верхний 4 и нижний 2 участки с разнонаправленными резьбами - левой 5 и правой 3, соответственно. Между правой 3 и левой 5 резьбами на полом вале 1 выполнена гладкая поверхность 6.

На полом вале 1 установлена втулка 24. Пакер снабжен кулачками 20 и 22. Кулачок 20 имеет винты 21. Во втулке 24 выполнены пазы 25. Винты 21 имеют возможность взаимодействия с пазами 25. Между кулачками 20 и 22 размещены уплотнители 23.

Полый вал 1 сопряжен с переводником 8 и подпружиненным тормозом 33. На полом вале 1 выполнен уступ 7 для взаимодействия с втулкой 24.

Механический якорь 26 состоит из подпружиненных плашек 27, верхнего 28 и нижнего 29 конусов и рубашки 31. Нижний конус 29 имеет штифт 30. В рубашке 31 выполнена канавка 32. Штифт 30 имеет возможность взаимодействия с канавкой 32 рубашки 31.

Фиксирующий механизм 9 содержит транспортную гайку с правой резьбой 10 и стопорную гайку с левой резьбой 11. Резьба транспортной гайки 10 ответна правой резьбе 3 нижнего участка 2 полого вала 1. Резьба стопорной гайки 11 ответна левой резьбе 5 верхнего участка 4 полого вала 1. Между транспортной гайкой 10 и стопорной гайкой 11 установлено

кольцо 12. В кольце 12 выполнены отверстия 13 для размещения пружин сжатия 14. Каждая из гаек 10 и 11 имеет четное количество сегментов 16. Наилучшим вариантом является выполнение четырех сегментов 16. Каждой паре сегментов 16 в кольце 12 соответствует одно отверстие 13 для пружины сжатия 14. Каждые четыре сегмента 16 снабжены замыкающей пружиной 17. Каждая из гаек 10 и 11 имеет удерживающие элементы в виде винтов 15. Фиксирующий механизм 9 ограничивает наружная втулка 18. Во втулке 18 выполнены отверстия 19. В отверстиях 19 размещены винты 15 с возможностью перемещения их в пределах отверстий 19.

Работу с пакером осуществляют следующим образом.

Переводник 8 свинчивают с трубой (не показана). На трубе спускают пакер в скважину до необходимой глубины. Установку осуществляют при одновременном вращении и спуске трубы. При этом полый вал 1 осуществляет осевое перемещение вниз. Тормоз подпружиненный 33 и винт 15 удерживают транспортную гайку 10 от вращения, а полый вал 1 свинчивается по правой резьбе 3 его нижнего участка 2. После того, как транспортная гайка 10 окажется на безрезьбовой поверхности полого вала 1, он под весом трубы переместится вниз. Переводник 8 упрется в кулачок 22, который сожмет уплотнители 23, и верхний 28 и нижний 29 конусы внедрят подпружиненные плашки 27 в обсадную трубу (не показана). Одновременно стопорная гайка 11 окажется на левой резьбе 5 верхнего участка 4 и замкнется замыкающей пружиной 17, препятствуя обратному перемещению полого вала 1.

Для извлечения пакера из скважины проводят подъем трубы при одновременном ее вращении. При этом полый вал 1 осуществляет осевое перемещение вверх. Тормоз подпружиненный 33 и винт 15 удерживают стопорную гайку 11 от вращения, а полый вал 1 свинчивается по левой резьбе 5 его верхнего участка 4, отводя переводник 8 и освобождая уплотнители 23. При дальнейшем движении полый вал 1 упрется уступом 7 во втулку

24, отодвигая ее вместе с винтом 21 кулачка 20 и верхним конусом 28 механического якоря 26 от его подпружиненных плашек 27. Свинтившись левой резьбой 5 со стопорной гайкой 11, полый вал 1 попадает правой резьбой 3 в транспортную гайку 10. После этого надо приложить усилие на трубу вниз. Через переводник 8 и правую резьбу 3 нижнего участка 2 полого вала 1 усилие передается на транспортную гайку 10, тормоз подпружиненный 33, наружную втулку 18 фиксирующего механизма 9, отводя нижний конус 29 механического якоря 26 и освобождая подпружиненные плашки 27.

При перемещении фиксирующего механизма 9 вверх по левой резьбе 5 сегменты 16 транспортной 10 и стопорной 11 гаек разжимаются и перескакивают по ней подобно храповым устройствам. При перемещении фиксирующего механизма 9 вниз по правой резьбе 3 сегменты 16 разжимаются и перескакивают по ней подобно храповым устройствам.

Фиксирующий механизм с разнонаправленной резьбой в предложенном часовом пакере повышает надежность его работы в условии повышенного давления.

Предложенный часовой пакер изготовлен промышленным способом на заводе «Измерен» и это обуславливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промышленная применимость».

Часовой пакер, содержащий полый вал, якорь, уплотнители, фиксирующий механизм, отличающийся тем, что полый вал имеет верхний и нижний участки с разнонаправленными резьбами - левой и правой, соответственно, и с гладкой поверхностью между ними, а фиксирующий механизм содержит транспортную гайку с правой резьбой, ответной резьбе нижнего участка полого вала, и стопорную гайку с левой резьбой, ответной резьбе его верхнего участка, установленные между кольцом, в отверстиях которого размещены пружины сжатия, имеющие каждая четное количество сегментов, по крайней мере, четыре с замыкающей пружиной, и снабженные удерживающими элементами, например, винтами, размещенными в отверстиях наружной втулки фиксирующего механизма с возможностью перемещения их в пределах отверстий, при этом в кольце каждой паре сегментов соответствует отверстие для пружины сжатия.