Пакер

Пакер предназначен для разобщения пластов в скважинах за счет радиального расширения под действием осевого давления. Вокруг ствола с полостью размещена оболочка, образующая гидравлическую камеру, которая соединена с полостью ствола каналом. Ствол установлен с возможностью осевого перемещения относительно оболочки для перекрытия канала, выполненного в стенке ствола. После расправления оболочки для ее прижатия к стенкам обсадной колонны обеспечивается перекрытие канала без использования обратного клапана, что обеспечивает упрощение конструкции пакера.

1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Полезная модель относится к области бурения и эксплуатации скважин и предназначена для разобщения пластов в скважинах за счет радиального расширения под действием осевого давления.

Известен пакер, (пат RU 2143053, МПК⁶ Е21В 33/12, опубл. 20.12.1999 г.), содержащий корпус с центральным и впускным каналами, уплотнительный элемент и размещенную на корпусе оболочку, образующую с его наружной стенкой гидравлическую камеру, сообщенную впускным каналом, перекрытым обратным клапаном, с центральным каналом корпуса. Оболочка выполнена продольно гофрированной.

Недостатком такой конструкции является ее сложность и низкая надежность, что объясняется наличием обратного клапана и возможностью повреждения оболочки при воздействии на нее давления жидкости, вытекающей из впускного канала.

Известен другой пакер, (пат RU 2224872, МПК⁷ Е21В 33/12, опубл. 27.02.2004 г.) содержащий корпус с центральным и впускным каналами, уплотнительный элемент и размещенную на корпусе оболочку, образующую с его наружной стенкой гидравлическую камеру, сообщенную впускным каналом, перекрытым обратным клапаном, с центральным каналом корпуса.

Пакер содержит жесткие перфорированные пластины, обеспечивающие равномерную подачу жидкости по всей внутренней поверхности оболочки, предохраняя ее от повреждения и обеспечивая равномерное прижатие оболочки к стенке.

Однако такой пакер также имеет сложную и ненадежную конструкцию из-за наличия обратного клапана для перекрытия впускного канала и жестких перфорированных пластин для обеспечения равномерной подачи жидкости в гидравлическую камеру.

Задачей предлагаемого технического решения является упрощение конструкции пакера и повышение его надежности.

Технический результат достигается усовершенствованием пакера, содержащего ствол с полостью и оболочку, размещенную вокруг ствола с образованием гидравлической камеры, которая соединена с полостью ствола каналом, выполненным в стенке ствола.

Это усовершенствование заключается в том, что ствол установлен с возможностью осевого перемещения относительно оболочки для перекрытия канала, выполненного в стенке ствола. Такое выполнение пакера позволяет перекрыть канал после расправления оболочки для ее прижатия к стенкам обсадной колонны без использования обратного клапана и за счет этого упростить конструкцию пакера, а также повысить его надежность.

Кроме того, выходное отверстие канала, выполненного в стенке ствола со стороны гидравлической камеры, может быть расположено выше входного отверстия со стороны полости ствола, что позволяет повысить равномерность воздействия давления жидкости на внутреннюю поверхность оболочки, предохраняя ее от повреждения и обеспечивая равномерное прижатие оболочки к обсадной трубе.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен пакер во время подачи давления жидкости в оболочку, на фиг.2 - выносной элемент А фиг.1, на фиг.3 - пакер после перекрытия канала в стенке ствола, на фиг.4 - выносной элемент Б фиг.3.

Пакер содержит ствол 1 с полостью 2 и оболочку 3 (в приведенном варианте оболочка выполнена продольно гофрированной), размещенную вокруг ствола 1 с образованием гидравлической камеры 4, которая соединена с полостью 2 ствола 1 каналом 5, выполненным в стенке ствола 1. Ствол 1 установлен с возможностью осевого перемещения относительно оболочки 3 для перекрытия канала 5. В приведенном варианте выходное отверстие канала 5 со стороны гидравлической камеры 4 расположено выше входного отверстия со стороны полости 2 ствола 1. Позицией 6 и 7 обозначены переводники верхний и нижний соответственно, позицией 8 - манжеты, позицией 9 - клапан, перекрывающий полость 2 ствола 1 Пакер работает следующим образом.

С помощью переводников 6 и 7 пакер устанавливают в определенном интервале обсадной колонны (не показана), соответствующем интервалу разобщения пластов, и спускают в скважину.

По достижении пакером интервала его установки в обсадной колонне закачкой жидкости создают давление в пределах 15-18 МПа, которое через полость 2 и открытый канал 5 распространяется в гидравлическую камеру 4 и выправляет складки гофр оболочки 3 до прижатия ее к обсадной колонне. За счет того, что выходное отверстие канала 5 со стороны гидравлической камеры 4 расположено выше входного отверстия со стороны полости 2 ствола 1, происходит поворот потока жидкости, что обеспечивает равномерное воздействие давления жидкости на внутреннюю поверхность оболочки 3, предохраняя ее от повреждения и равномерное прижатие оболочки 3 к обсадной трубе. После этого опускают колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) (не показана) на пакер, при этом происходит перемещение ствола 1 вниз, сдавливание манжет 8 и перекрытие канала 5. Пакер переходит в положение посадки, при котором он окончательно зафиксирован в интервале установки. После установки пакера в колонне НКТ и стволе 1 увеличивают давление до разрушения тарированного срезного элемента клапана 9, что определяется падением давления в колонне труб на устье скважины. После чего клапан 9 открывается. Далее с вскрытым продуктивным пластом, над которым установлен пакер, возможно проведение любых технологически необходимых операций, например, добыча продукции пласта, закачка необходимых химических реагентов и/или тампонажного раствора и т.п. Для извлечения пакера необходимо выровнять давление в полости 2 ствола 1 и в обсадной колонне. Колонну НКТ со стволом 1 приподнимают вверх, при этом открывается канал 5, сообщающий полость 2 ствола 1 с гидравлической камерой 4, и освобождаются манжеты 8. Между колонной НКТ и обсадной трубой создают давление не менее 8 МПа для возвращения оболочки 3 в исходное положение. После этого пакер поднимают для подготовки к следующему спуску.

Таким образом, предлагаемый пакер позволяет перекрыть канал после расправления оболочки для ее прижатия к стенкам обсадной колонны без использования обратного клапана и за счет этого упростить конструкцию пакера, а также повысить его надежность. При этом обеспечивается равномерность воздействия давления жидкости на внутреннюю поверхность оболочки, предохраняя ее от повреждения и обеспечивая равномерное прижатие оболочки к обсадной трубе.

1. Пакер, содержащий ствол с полостью и оболочку, размещенную вокруг ствола с образованием гидравлической камеры, которая соединена с полостью ствола каналом, выполненным в стенке ствола, отличающийся тем, что ствол установлен с возможностью осевого перемещения относительно оболочки для перекрытия канала, выполненного в стенке ствола.

2. Пакер по п.1, отличающийся тем, что выходное отверстие канала, выполненного в стенке ствола со стороны гидравлической камеры, расположено выше входного отверстия со стороны полости ствола.