Гидравлически-устанавливаемый разбуриваемый пакер

Разбуриваемый пакер используют при освоении нефтяных скважин. Пакер состоит из пакерного устройства 1, установочного устройства 2 и блокиратора 3. Пакерное устройство 1 включает полый вал 4, на котором установлены плашки 7, клинья 8, упорные кольца 9, уплотнитель 10 и в нижней части которого размещено запорное устройство 6. На вале 4 установлен пружинный фиксатор 11 с прижимом 12, на который навинчен блокиратор 3. Установочное устройство 2 включает собственный полый вал 14, сборный пантовый захват 16 и механический якорный узел 23, расположенные на вале 14. На захвате 16 установлен клин 22, взаимодействующий с подпружиненными плашками 24 узла 23. Захват 16 выполнен с гидравлическим якорным узлом 17, включающим сборный поршень 18 и кожух 19. В кожухе 19 захвата 16 установлен срезной штифт 20, размещенный в канавке 21, выполненной на вале 14. На вале 4 выполнена канавка 13, с которой может взаимодействовать захват 16. Блокиратор 3 может контактировать с захватом 16 посредством поршня 18. Техническое решение позволяет увеличить надежность установки разбуриваемого пакера и расширить эксплуатационные возможности пакерного устройства, 5 Ил.

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к разбуриваемым пакерам и может быть использована при освоении нефтяных скважин.

Известен разбуриваемый пакер, включающий полый вал, на котором установлены плашки, клинья, уплотнитель, RU 2304694 С2, Е21В 33/12, 2007.08.20; RU 2296853 С2, Е21В 33/12, 2007.04.10; RU 2278242 C1, Е21В 33/12, 2006.06.20; RU 52084 U1, E21B 33/12, 2006.03.10; RU 42853 U1, E21B 33/12, 2004.12.20.

Известен гидромеханический пакер, включающий полый вал с радиальными каналами, гидроцилиндр с поршнем, соединенный с конусом, разрезную цангу с якорем, уплотнительное кольцо, запорное устройство, соединенное с полым валом срезным элементом, RU 78515 U1, E21B 33/12, 2008.11.27; RU 54393 U1, E21B 33/12, 2006.06.27; RU 52607 U1, E21B 33/12, 2006.04.10; RU 2235850 C1, E21B 33/12, 2004.09.10.

Известна пакерная система с гидравлическим устанавливающим устройством, включающая пакерное устройство, состоящее из корпуса, верхних раздвижных и нижних разламывающихся шлипсов, и установочное устройство, состоящее из корпуса, полого вала, имеющего возможность перемещения вдоль оси системы, цанги, размещенной в нижней части полого вала, и запорного устройства, RU 38823 U1, E21B 33/12, 2004.07.10; RU 20535 U1, E21B 33/12, 2001.11.10; RU 20534 U1, E21B 33/12, 2001.11.10; RU 20533 U1, E21B 33/12, 2001.11.10.

Известно устройство для гидравлической установки пакера, состоящее из корпуса, полого вала, имеющего возможность перемещения вдоль оси корпуса, цанги, размещенной в нижней части полого вала, и запорного устройства, RU 38824 U1, E21B 33/12, 2004.07.10.

Известные пакеры и гидравлические установочные устройства для них имеют индивидуальные конструктивные выполнения.

Известен гидроустанавливаемый пакер, содержащий пакерное устройство, включающее полый вал, на котором установлены плашки, клинья, уплотнитель и в нижней части которого размещено запорное устройство, и установочное устройство, включающее гидравлический якорный узел с поршнем и фиксирующим элементом, RU 52438 U1, E21B 33/12, 2006.03.27.

Данное техническое решение принято в качестве «ближайшего аналога» настоящей полезной модели.

Однако оно обладает недостатком.

Гидравлический якорный узел пакера «ближайшего аналога» содержит гидравлические отверстия в месте его размещения, через которые при спуске пакера в скважину происходит заполнение колонны труб жидкостью. При спуске пакера «ближайшего аналога» в скважину запорное устройство находится в закрытом положении, поэтому механическая примесь, находящаяся в жидкости при спуске пакера, заполняет трубное пространство и оседает внутри пакерного устройства. Пакерное устройство забивается грязью, а после открытия запорного устройства механическим путем и подачи давления жидкости для проведения пакеровки, пакер не срабатывает. Пакер «ближайшего аналога» не обеспечивает надежности проведения установочных работ.

В основу настоящей полезной модели положено решение задачи, позволяющей увеличить надежность установки разбуриваемого пакера и расширить эксплуатационные возможности пакерного устройства.

Технический результат настоящей полезной модели заключается в выполнении установочного устройства разбуриваемого пакера на собственном полом вале, в соединении его с пакерным устройством с помощью блокиратора, в размещении механического якорного узла на его собственном полом вале и в установке на собственном полом вале сборного цангового захвата с клином и гидравлическим якорным узлом.

Согласно полезной модели эта задача решается за счет того, что гидравлически-устанавливаемый разбуриваемый пакер содержит пакерное устройство, включающее полый вал, на котором установлены плашки, клинья, уплотнитель и в нижней части которого размещено запорное устройство, и установочное устройство, включающее гидравлический якорный узел с поршнем и фиксирующим элементом.

Установочное устройство, имеющее собственный полый вал, соединено с пакерным устройством с помощью блокиратора, навинченного на прижим пружинного фиксатора, установленного на полом вале пакерного устройства. Установочное устройство содержит механический якорный узел с плашками и пальцами в управляющих пазах, размещенных на его собственном полом вале. Установочное устройство содержит сборный цанговый захват. Сборный цанговый захват имеет возможность взаимодействия с канавкой, выполненной в полом вале пакерного устройства. Сборный цанговый захват снабжен клином, имеющим возможность взаимодействия с плашками механического якорного узла. Сборный цанговый захват содержит гидравлический якорный узел со сборным поршнем и кожухом, в котором установлен фиксирующий элемент в виде срезного штифта, размещенного в канавке, выполненной в собственном полом вале установочного устройства, взаимодействующего с запорным устройством. Сборный цанговый захват контактирует с блокиратором посредством сборного поршня. При этом механический якорный узел соединен с тормозным блоком, установленным на собственном полом вале установочного устройства с возможностью осевого перемещения по нему.

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 - Гидравлически-устанавливаемый разбуриваемый пакер (разрез);

на фиг.2 - Пакерное устройство (разрез);

на фиг.3 - Установочное устройство (разрез);

на фиг.4 - Узел соединения пакерного и установочного устройств блокиратором (разрез);

на фиг.5 - Размещение срезных штифтов в гидравлическом якорном узле (разрез).

Гидравлически-устанавливаемый разбуриваемый пакер состоит из пакерного устройства 1, установочного устройства 2 и блокиратора 3, обеспечивающего надежное соединение пакерного 1 и установочного 2 устройств (фиг.1).

Пакерное устройство 1 содержит:

Полый вал - 4.

Корпус - 5,

запорное устройство (в корпусе 5) - 6.

Разламывающие плашки (на вале 4) - 7.

Клинья (на вале 4) - 8,

разламывающиеся упорные кольца - 9.

Уплотнитель (на вале 4) - 10.

Пружинный фиксатор (на вале 4) - 11,

прижим (для фиксатора 11) - 12.

Канавку (на вале 4) - 13.

Установочное устройство 2 содержит:

Собственный полый вал - 14,

уплотнительный элемент (вала 14) - 15.

Сборный цанговый захват (на вале 14) - 16.

Гидравлический якорный узел (захвата 16) - 17,

сборный поршень (узла 17) - 18,

кожух (узла 17) - 19,

срезной штифт (в кожухе 19) - 20.

Канавку (в вале 14) - 21

Клин (на захвате 16) - 22.

Механический якорный узел (на вале 14) - 23,

подпружиненные плашки (узла 23) - 24,

пальцы (узла 23) - 25,

управляющие пазы (в вале 14) - 26.

Тормозной блок (на вале 14) - 27.

Переводник (на вале 14) - 28.

Гидравлически-устанавливаемый разбуриваемый пакер содержит пакерное устройство 1, включающее полый вал 4, на котором установлены разламывающие плашки 7, клинья 8, разламывающиеся упорные кольца 9, уплотнитель 10 и в нижней части которого в корпусе 5 размещено запорное устройство 6. Корпус 4 соединен с полым валом 4. На полом вале 4 установлен пружинный фиксатор 11 с прижимом 12 (фиг.2).

Гидравлически-устанавливаемый разбуриваемый пакер содержит установочное устройство 2, включающее собственный полый вал 14 с уплотнительным элементом 15, сборный цанговый захват 16 и механический якорный узел 23, установленные на собственном полом вале 14.

Сборный цанговый захват 16 выполнен с гидравлическим якорным узлом 17, включающим сборный поршень 18 и кожух 19. В кожухе 19 и сборном цанговом захвате 16 установлен срезной штифт 20, который фиксирует собственный полый вал 14. На собственном полом вале 14 установочного устройства 2, взаимодействующего с запорным устройством 6 пакерного устройства 1, выполнена канавка 21, в которой размещен срезной штифт 20 (фиг.5).

Механический якорный узел 23 включает подпружиненные плашки 24 и пальцы 25, которые входят в управляющие пазы 26, выполненные на собственном полом вале 14.

На сборном цанговом захвате 16 установлен клин 22. С помощью клина 22 сборный цанговый захват 16 может взаимодействовать с подпружиненными плашками 24 механического якорного узла 23.

Механический якорный узел 23 соединен с тормозным блоком 27. На конце собственного полого вала 14 размещен переводник 28 (фиг.3).

Установочное устройство 2 соединено с пакерным устройством 1 с помощью блокиратора 3. Блокиратор 3 навинчен на прижим 12 пружинного фиксатора 11 (фиг.4).

На полом вале 4 пакерного устройства 1 выполнена канавка 13, с которой может взаимодействовать сборный цанговый захват 16 установочного устройства 2.

Блокиратор 3 может контактировать со сборным цанговым захватом 16 посредством сборного поршня 18 гидравлического якорного узла 17.

Установку разбуриваемого пакера в скважину осуществляют следующим образом.

Осуществляют сборку разбуриваемого пакера путем соединения установочного устройства 2 с пакерным устройством 1 посредством блокиратора 3, навинченного на прижим 12 пружинного фиксатора 11, установленного на полом вале 4 пакерного устройства 1.

Разбуриваемый пакер спускают в скважину на трубах, свинтив их с переводником 28.

Доставляют разбуриваемый пакер до места установки.

Промывают через затрубье трубы и делают определенные осевые движения трубами для переключения механического якорного узла 23 из транспортного положения в рабочее положение.

После переключения механического якорного узла 23 в рабочее положение - приподнимают трубы.

При приподнимании труб тормозной блок 27 притормаживает механический якорный узел 23 и клин 22 входит в контакт с подпружиненными плашками 24, которые не позволяют перемещаться сборному цанговому захвату 16 вверх.

Проводят дальнейшее натяжение вверх труб, а с ними собственного полого вала 14, что приводит к срезанию срезных штифтов 20 и перемещению собственного полого вала 14 на величину достаточную для закрытия запорного устройства 6 в пакерном устройстве 1.

Подают давление жидкостью в трубы, при этом сборный поршень 18 гидравлического якорного узла 17 перемещает блокиратор 3 с прижимом 12.

Происходит запакерование пакерного устройства 1. Уплотнитель 10 сжимается, а блокиратор 3 смещается со сборного цангового захвата 16, это обеспечивает отсоединение установочного устройства 2 от пакерного устройства 1 простым натяжением труб.

Пакерное устройство 1 установлено.

Разгружают трубы на пакерное устройство 1 и собственным полым валом 14 открывают запорное устройство 6.

Проводят воздействие на пласт.

Поднимают установочное устройство 2 из скважины, при этом запорное устройство 6 автоматически закрывается собственным полым валом 14.

Используют пакерное устройство 1 для проведения разбуриваемых работ.

При необходимости пакерное устройство 1, после отсоединения от него блокиратора 3 и установочного устройства 2, используют в качестве моста.

Конструктивное выполнение установочного устройства 2 обеспечивает доставку пакерного устройства 1 до места посадки с открытым запорным устройством 6, что позволяет заполнить трубы, на которых спускается разбуриваемый пакер в скважину, через самую нижнюю точку компоновки, а именно через запорное устройство 6 пакерного устройства 1, а после спуска промыть его и трубы через затрубье, что увеличивает надежность установки разбуриваемого пакера в скважину.

Наличие блокиратора 3 для соединения установочного устройства 2 с пакерным устройством 1, обеспечивающего не только доставку пакерного устройства 1 до места посадки с открытым запорным устройством 6, а также использовать пакерное устройство 1 в качестве моста, после установки разбуриваемого пакера и отсоединения от него блокиратора 3 и установочного устройства 2, что расширяет его эксплуатационные возможности.

Предложенный гидравлически-устанавливаемый разбуриваемый пакер изготовлен промышленным способом на заводе «Измерон» и проведение опытных испытаний обусловливают, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промышленная применимость».

Гидравлически-устанавливаемый разбуриваемый пакер, содержащий пакерное устройство, включающее полый вал, на котором установлены плашки, клинья, уплотнитель и в нижней части которого размещено запорное устройство, и установочное устройство, включающее гидравлический якорный узел с поршнем и фиксирующим элементом, отличающийся тем, что установочное устройство, имеющее собственный полый вал, соединено с пакерным устройством с помощью блокиратора, навинченного на прижим пружинного фиксатора, установленного на полом валу пакерного устройства, содержит механический якорный узел с плашками и пальцами в управляющих пазах, размещенных на его собственном полом валу и сборный цанговый захват, имеющий возможность взаимодействия с канавкой, выполненной в полом валу пакерного устройства, снабженный клином, имеющим возможность взаимодействия с плашками механического якорного узла, содержащий гидравлический якорный узел со сборным поршнем и кожухом, в котором установлен фиксирующий элемент в виде срезного штифта, размещенного в канавке, выполненной в собственном полом валу установочного устройства, взаимодействующего с запорным устройством, и контактирующий с блокиратором посредством сборного поршня, при этом механический якорный узел соединен с тормозным блоком, установленным на собственном полом валу установочного устройства с возможностью осевого перемещения по нему.