механический двухствольный пакер с кабельным вводом

Формула изобретения

Двухствольный пакер с кабельным вводом, содержащий пакерный и внутренний стволы, вставленные один в другой и крепящиеся между собой с ориентированием по кабельному вводу, пакерный узел, механический привод, герметизатор кабельного ввода с линиями отвода газа или для закачки химреагентов, отличающийся тем, что привод пакера механический нажимного действия, внутренний ствол пакера выполнен составным из верхней, средней и нижней частей, нижний конец средней части внутреннего ствола пакера имеет выступ для взаимодействия с цилиндром привода, в сквозных отверстиях нижнего конца средней части и верхнего конца нижней части внутреннего ствола пакера установлены срезные элементы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию для нефтегазовой промышленности, в частности для разобщения межтрубного пространства в скважинах с интервалами негерметичности в насосной, газлифтной или нагнетательной скважине с одним или несколькими эксплуатационными пластами.

Известен двухствольный пакер с кабельным вводом (принят за аналог и прототип), состоящий из двух пакерных стволов, пакерного узла с гидравлическим или механическим приводом, герметизатором кабельного ввода и линиями закачки химреагентов. Стволы, пакерный и внутренний, вставлены один в другой и крепятся между собой с ориентированием по кабельному вводу, входящему в кольцевое пространство стволов через боковое окно пакера. Герметизатор кабельного ввода с линиями закачки химреагентов, состоящий из уплотнительного элемента с опорными шайбами по торцам, размещен в кольцевом пространстве между стволами под прессовой втулкой. Герметизатор выполнен шарнирно разъемным, а уплотнительный элемент герметизатора разделен перегородкой с гидроканалами, сообщающимися с каналом контрольной опрессовки (патент RU 2380518 С1, МПК: Е21В 33/12, приор. 18.06.2008, опубл. 27.01.2010).

Недостатком данного пакера является невозможность его применения в качестве верхнего пакера в составе двух и более пакерных компоновок для эксплуатации скважин погружным насосным оборудованием типа УЭЦН. Так как известный двухствольный пакер с кабельным вводом (патент RU 2380518 С1) гидромеханического принципа действия, срабатывание пакера в скважине происходит путем подачи давления в колонну насосно-компрессорных труб и последующей разгрузки на пакер веса колонны труб. В случае применения известного двухствольного пакера с кабельным вводом в качестве верхнего в пакерной компоновке могут возникнуть проблемы с поочередной посадкой нижнего и вышерасположенных над ним пакеров, связанные, например, с преждевременной посадкой верхнего пакера. Конструкция известного двухствольного пакера с кабельным вводом не обеспечивает достаточного регулирования нагрузки посадки.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационной надежности пакера при использовании его в качестве верхнего пакера в двух и более пакерных компоновках для эксплуатации скважин погружным насосным оборудованием типа УЭЦН.

Указанная задача решается за счет того, что:

- привод пакера механический нажимного действия (в отличие от прототипа, где привод гидромеханический);

- пакер не содержит верхнего или нижнего заякоривающегося устройства;

- внутренний ствол пакера выполнен составным из верхней, средней и нижней частей;

- нижний конец средней части внутреннего ствола пакера имеет выступ для взаимодействия с цилиндром привода;

- в сквозных отверстиях нижнего конца средней части и верхнего конца нижней части внутреннего ствола пакера установлены срезные элементы для осуществления срабатывания пакера при определенной заданной нагрузке.

Эти решения позволяют обеспечить надежную и легкую посадку, а также распакеровку двухствольного пакера с кабельным вводом при использовании его в качестве верхнего пакера при эксплуатации скважин погружным насосным оборудованием в составе двух (или более) пакерных компоновках.

На фиг.1 представлена принципиальная схема заявляемого механического двухствольного пакера с кабельным вводом.

Механический двухствольный пакер (фиг.1) с кабельным вводом состоит из внешнего 1 и внутреннего ствола, выполненного составным из верхней 2, средней 3 и нижней 4 частей, механического нажимного привода, состоящего из корпуса 5, цилиндра 6, герметизатора 7 кабеля 8 и линий 9 для закачки химреагентов или газоотвода. На внешнем стволе 1 размещены уплотнительные элементы 10. Верхняя 2 и средняя 3 части внутреннего ствола соединены между собой при помощи резьбового соединения. Стволы внутренний и внешний 1 вставлены один в другой и крепятся между собой с ориентированием по кабельному вводу 8, входящему в кольцевое пространство между стволами. Опорная втулка 11 имеет боковые окна 12 для вывода из пакера кабеля 8 и линий 9 для закачки химреагентов или газоотвода. На опорной втулке 11 нарезана резьба под накидную гайку 13, которая фиксирует опорную втулку 11 на внутреннем стволе пакера. Низ средней части 2 внутреннего ствола пакера имеет выступ 14 для взаимодействия с цилиндром 6 привода. В сквозных отверстиях нижнего конца средней части 3 и верхнего конца нижней части 4 внутреннего ствола пакера установлены срезные элементы 15 для осуществления срабатывания пакера при определенной заданной нагрузке.

Работает пакер следующим образом. Его подготавливают к монтажу на устье и монтируют известным способом (описан в патенте RU 2380518 C1, стр.4, строки 20-42). Спускают в скважину на насосно-компрессоных трубах вместе с опорным пакером, установкой электроцентробежного насоса и другим необходимым оборудованием (на фиг.1 не показаны) на заданную глубину, после чего приводят в действие нижний (опорный) пакер известным способом. Цилиндр 6 с корпусом 5 заявляемого пакера не имеют осевого перемещения относительно нижнего опорного пакера. После пакеровки нижнего пакера разгрузкой веса колонны насосно-компрессорных труб создают осевое усилие, при котором срезаются элементы 15, в результате чего происходит разъединение и перемещение верхней 2 и средней 3 части внутреннего ствола относительно нижней части 4 внутреннего ствола. Уплотнительные элементы 10 в нижней части имеют неподвижный упор в корпус 5, в верхней - упор во внешний ствол 1 пакера. Под воздействием осевой нагрузки колонны насосно-компрессорных труб внешний ствол 1 перемещается вниз и происходит сжатие уплотнительных элементов 10 и пакеровка скважины.

Таким образом, заявляемое устройство позволяет повысить эксплуатационную надежность пакера и применять его в составе двух и более пакерных компоновок для эксплуатации скважин погружным насосным оборудованием типа УЭЦН.