Гидромеханическое устройство для пакеровки нефтяных и газовых скважин

 

Использование: при исследовании и ремонте эксплуатационных скважин, для разобщения канала ствола скважин при проведении технологических операций. Обеспечивает повышение надежности работы пакера, упрощение конструкции, снижение металлоемкости. Сущность изобретения: устройство состоит из эластичного элемента, управляющего прибора с двигателем и кабеля для спуска и подачи электрического напряжения на управляющий прибор. Эластичный элемент снабжен нижней и верхней подвижными конусными втулками. Они имеют левую и правую резьбу для движения их навстречу друг другу при одностороннем вращении оси двигателя. Эта ось имеет также левую и правую резьбу. Резьбы обеспечивают полное вхождение конусных втулок в эластичный элемент и радиальное расширение этого элемента на двух уровнях. При этом образуется кольцевой гидрозатвор между стенкой скважины и эластичным элементом. 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при исследовании и ремонте эксплуатационных скважин, для разобщения канала ствола скважин при проведении технологических операций.

Известен пакер а.с. N 1828489, E 21 B 33/12, состоящий из ствола с поперечными каналами. В этом пакере эластичный элемент и втулка с буртом образуют со стволом кольцевую полость. Концентрично со стволом установлен пружинный элемент, имеющий внутренний выступ. Между втулкой и эластичным элементом имеются шлипсы с конусом, нижний конец втулки имеет кольцевое дно с внутренней конической поверхностью, пружинный элемент установлен с возможностью осевого перемещения. В процессе подъема в результате трения о стенки скважины шлипсы наползают на конус и фиксируют втулку. Эластичный элемент под действием усилия продольной деформации расширяется и герметизирует скважину.

Известен, также, пакер а. с. N 44160, E 21 B 33/12. Пакер состоит из штока, верхней опоры с уплотнительным элементом, основного цилиндра и дополнительного цилиндра, выполненного из винтовых элементов, связанных между собой верхней и нижней обоймой. Под действием осевой нагрузки от веса труб опора перемещается по штоку вниз, уплотнительный элемент подвергается деформации, увеличивается в диаметре и прижимается к стенке скважины.

Недостатком таких пакеров является трудоемкость в изготовлении, большая металлоемкость, большие затраты труда при доставке пакера в нужный участок скважины, связанные с применением бурильных труб, низкая надежность пакеровки.

Наиболее близким является "Электромеханический пакер на кабель-канате" по а.с. N 2087672, E 21 B 33/12. Этот пакер состоит из эластичного элемента, управляющего прибора на кабеле, эл. двигателя, жестко связанного с корпусом, и винтопары.

Недостатками этого близкого пакера, по нашему мнению, является сложность конструкции и связанная с этим дороговизна в изготовлении. Электродвигатель жестко соединен с корпусом и не позволяет отсоединить блок управления и оставить пакер в скважине.

Целью изобретения является повышение надежности работы пакера, упрощение конструкции, снижение металлоемкости.

Цель достигается тем, что предлагается гидромеханическое устройство, опускаемое на кабеле, в котором эластичный элемент снабжен двумя конусными втулками с левой и правой резьбой, которые движутся навстречу друг другу при одностороннем вращении оси, имеющей на концах также левую и правую резьбу.

Предлагаемое устройство представлено на фиг. 1 А и Б. Устройство состоит из эластичного элемента 1, двух конусных втулок, нижней 2 и верхней 2', соответственно с левой и правой резьбой. В верхней втулке 2 выполнены отверстия для 4 фиксаторов 4. Верхняя часть снабжена шпонкой для скрепления с прибором 6, который посредством кабельной головки связан с геофизическим кабелем.

На фиг. 1 Б устройство показано в запакерованном состоянии. В запакерованном состоянии в эластичном элементе образовался кольцевой гидрозатвор 9.

Устройство работает следующим образом. Совместно с управляющим прибором оно опускается в скважину. При достижении необходимой глубины по кабелю подается электрическое напряжение на прибор, вызывающее вращение двигателя, мощность которого подается на редуктор, а с редуктора на ось 3. При вращении оси 3 верхняя втулка 2' и нижняя 2 движутся навстречу друг другу внутрь эластичного элемента. За счет сближения конусных втулок происходит радиальное расширение эластичного элемента, что обеспечивает пакеровку на двух уровнях, а это обеспечивает надежность пакеровки. В сжатом состоянии в кольцевом пространстве скважины образуется кольцевой гидрозатвор 9, который способствует герметизации пакеровки.

После запакеровки на кабель подается натяжение, шпонка срезается, и пакер остается в скважине.

Формула изобретения

Гидромеханическое устройство для пакеровки нефтяных и газовых скважин, состоящее из эластичного элемента, управляющего прибора с двигателем и кабеля для спуска и подачи электрического напряжения на управляющий прибор, отличающееся тем, что эластичный элемент снабжен нижней и верхней подвижными конусными втулками соответственно с левой и правой резьбой для движения их навстречу друг другу при одностороннем вращении оси двигателя, имеющей также левую и правую резьбу, полного вхождения конусных втулок в эластичный элемент и обеспечения радиального расширения эластичного элемента на двух уровнях с образованием кольцевого гидрозатвора между стенкой скважины и эластичным элементом.

РИСУНКИ

Рисунок 1