Устройство для установки пакера

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам, входящим в состав оборудования для пакеровки скважин и предназначенным для установки пакера в скважине. Устройство для установки пакера содержит ствол, на котором установлены пружинный центратор, установочная цанга, стопорные кулачки, раздвижной конус. Стопорные кулачки жестко установлены на лепестках цанги, при этом раздвижной конус имеет возможность взаимодействия с внутренней поверхностью лепестков цанги. Технический результат - упрощение конструкции и повышение ее надежности, а также упрощение эксплуатации за счет уменьшения осевых габаритных размеров. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам, входящим в состав оборудования для пакеровки скважин и предназначенным для установки пакера в скважине.

Известно устройство для установки пакера, содержащее ствол, на котором установлены центратор, установочная цанга и фиксирующий узел (авт. свид. SU 1530750 МПК⁴ Е 21 В 33/12, опубл. 1989 г.).

Такое устройство не надежно в работе, что объясняется постоянным контактом центратора со стенкой обсадной трубы, приводящее к износу их контактирующих поверхностей.

Наиболее близким к заявляемому и принятым в качестве прототипа является устройство для механической установки пакера (патент RU №219250, МПК⁸ Е 21 В 33/12, опубл. 2002 г.), содержащее ствол, на котором установлены пружинный центратор, установочная цанга, стопорные кулачки, раздвижной конус.

Такое устройство более надежно в работе, так как центратор выполнен пружинным, что уменьшает усилие воздействия центратора на стенки обсадной трубы.

Однако, конструкция устройства сложна, что не только увеличивает его стоимость, но и снижает надежность в работе, кроме того, это устройство имеет большие осевые габаритные размеры, что усложняет его эксплуатацию.

Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции и повышение ее надежности, а также упрощение эксплуатации за счет уменьшения осевых габаритных размеров.

Поставленная задача решается за счет усовершенствования устройства для установки пакера, содержащего ствол, на котором установлены

пружинный центратор, установочная цанга, стопорные кулачки, раздвижной конус. Это усовершенствование заключается в том, что стопорные кулачки жестко установлены на лепестках цанги, при этом раздвижной конус имеет возможность взаимодействия с внутренней поверхностью лепестков цанги.

Кроме того, на пружинном центраторе могут быть установлены сухари с рабочей поверхностью, имеющей повышенный коэффициент трения.

Кроме того, на стволе может быть установлена обойма с возможностью перемещения посредством шпонки, расположенной в фигурном пазу, выполненном в стволе, а установочная цанга и пружинный центратор могут быть закреплены на обойме, при этом пружины центратора расположены между лепестками цанги.

Кроме того, лепестки цанги в поперечном сечении могут иметь форму сегмента.

Установка стопорных кулачков жестко на лепестках цанги, и возможность взаимодействия раздвижного конуса с внутренней поверхностью лепестков цанги, позволяет просто и надежно обеспечить радиальное перемещение стопорных кулачков для их контакта с внутренней поверхностью обсадной трубы, при этом во время спуска устройства стопорные кулачки не взаимодействуют с обсадной трубой, что исключает их износ. При контакте с обсадной трубой стопорные кулачки практически полностью перекрывают кольцевой зазор и нагрузка на обсадную колонну равномерно распределяется по всему периметру.

Установка на пружинном центраторе сухарей с рабочей поверхностью, имеющей повышенный коэффициент трения, позволяет повысить надежность центрирования и стопорения устройства в обсадной трубе.

Установка на стволе обоймы с возможностью осевого перемещения посредством шпонки, расположенной в продольных пазах, выполненных в

стволе, закрепление установочной цанги и пружинного центратора на обойме, и расположение пружин центратора между лепестками цанги позволяет повысить надежность установки устройства в обсадной трубе за счет равномерного контакта сухарей центратора и стопорных кулачков с внутренней поверхностью обсадной трубы, а также уменьшить осевые габаритные размеры устройства, что повышает его осевую жесткость и упрощает его эксплуатацию.

Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 изображено предлагаемое устройство, установленное в обсадной трубе (стопорные кулачки в сжатом положении), на фиг.2 - то же (стопорные кулачки в момент контакта с обсадной трубой), на фиг.3 - то же (стопорные кулачки в разжатом положении), на фиг.4 - сечение А-А на фиг.2.

Устройство для установки пакера, содержит ствол 1, на котором установлены пружинный центратор 2, установочная цанга 3, стопорные кулачки 4, раздвижной конус 5. Стопорные кулачки 4 жестко установлены на лепестках 6 цанги 3, при этом раздвижной конус 5 имеет возможность взаимодействия с внутренней поверхностью лепестков 6 цанги 3. в приведенном варианте на пружинном центраторе 2 установлены сухари 7 с рабочей поверхностью 8, имеющей повышенный коэффициент трения. На стволе 1 установлена обойма 9 с возможностью перемещения посредством шпонки 10, расположенной в фигурном пазу 11, выполненном в стволе 1, а установочная цанга 3 и пружинный центратор 2 закреплены на обойме 9, при этом пружины центратора 2 расположены между лепестками 6 цанги 3. Лепестки 6 цанги 3 в поперечном сечении имеют форму сегмента.

Устройство работает следующим образом.

Устройство вместе с пакером спускается в обсадную трубу 12 скважины на трубах на заранее выбранную глубину (на несколько метров ниже места установки пакера), при этом шпонка 10 расположена в короткой установочной части фигурного паза 11. Центратор 2 сухарями 7 притормаживается

о стенки обсадной трубы 12 и вместе с обоймой 9 двигается по стволу 1 до упора шпонки 10 в конец короткой установочной части фигурного паза 11. При этом конус 5 не контактирует с внутренней поверхностью лепестков 6 цанги 3. После чего шпонка 10 переводится в длинную (рабочую) часть фигурного паза 11. Устройство поднимается на несколько метров, после чего обеспечивается его свободное падение, при котором элементы устройства занимают в обсадной трубе 12 положение, изображенное на фиг.2 - крайние верхние зубья стопорных кулачков 4, расположенных на лепестках 6 цанги 3, врезаются в обсадную трубу 12, а обойма 9 тормозится имеющей повышенный коэффициент трения поверхностью 8 сухарей 7. При дальнейшем осевом перемещении под действием дополнительной осевой нагрузки на конус 5 стопорные кулачки 4 продолжают врезаться в обсадную трубу 12 и занимают положение, изображенное на фиг.3. ограничивая перемещение вниз пакера.

Таким образом использование предлагаемого устройства позволяет повысить надежность и упростить установку пакера за счет упрощения конструкции и уменьшения осевых габаритных размеров устройства.

1. Устройство для установки пакера, содержащее ствол, на котором установлены пружинный центратор, установочная цанга, стопорные кулачки, раздвижной конус, отличающееся тем, что стопорные кулачки жестко установлены на лепестках цанги, при этом раздвижной конус имеет возможность взаимодействия с внутренней поверхностью лепестков цанги.

2. Устройство для установки пакера по п.1, отличающееся тем, что на пружинном центраторе установлены сухари с рабочей поверхностью, имеющей повышенный коэффициент трения.

3. Устройство для установки пакера по п.1, отличающееся тем, что на стволе установлена обойма с возможностью перемещения посредством шпонки, расположенной в пазах, выполненных в стволе, а установочная цанга и пружинный центратор закреплены на обойме, при этом пружины центратора расположены между лепестками цанги.

4. Устройство для установки пакера по п.1, отличающееся тем, что лепестки цанги в поперечном сечении имеют форму сегмента.