Пакер

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для определения герметичности установленного на устье скважины противовыбросового оборудования (колонной головки, фонтанной арматуры, превентора). Обеспечивает повышение надежности устройства и его упрощение. Пакер устьевой состоит из корпуса, уплотнительных элементов, упорной и промежуточной втулок, размещенных на наружной поверхности корпуса с возможностью осевого перемещения относительно удлинителя и нажимной втулки, жестко связанной с корпусом. Корпус имеет верхний переводник для соединения с талевой системой. Опорный фланец выполнен с возможностью монтажа на верхнем фланце испытуемого оборудования. 2 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для опрессовки приустьевой части эксплуатационной колонны и установленного на устье скважины противовыбросового оборудования (колонной головки, фонтанной арматуры, превентора).

Известен пакер, включающий корпус с уплотнительными элементами [Е. И. Бухаленко, В. И. Бухаленко. Оборудование и инструмент для ремонта скважин. М. : Недра, 1991, с. 261-266] .

Недостатком данного пакера является сложность конструкции и связанные с этим трудоемкость и продолжительность работ по установке и извлечению пакера, наличие надувного уплотнительного элемента не позволяющего производить опрессовку противовыбросового оборудования жидкостями с примесями твердой фазы, невозможность производить опрессовку в скважинах со спущенными лифтовыми колоннами.

Известен устьевой пакер, включающий корпус с уплотнительными элементами [Справочник оборудования и инструментов для предупреждения и ликвидации- фонтанов. М. : Недра, 1996, с. 136 - 137] .

Недостатком данного пакера является невозможность с его помощью произвести опрессовку корпуса превентора выше закрытых трубных плашек, а также производить опрессовку в скважинах со спущенными лифтовыми колоннами. Помимо этого неизбежны механические повреждения уплотнительных манжет пакера при спуске и извлечении пакера вследствие конструктивных особенностей манжеты и незначительного ее утапливания в корпусе пакера.

Задача, стоящая при создании устьевого пакера, состоит в разработке надежного пакера, используемого как при строительстве скважин, так и при их капитальном ремонте, обеспечивающего возможность опрессовки приустьевой части эксплуатационной колонны и установленного на устье скважины противовыбросового оборудования, в т. ч. в скважинах со спущенными лифтовыми колоннами.

Достигаемый технический результат, который получается в результате создания изобретения, состоит в высокой надежности при простоте конструкции и удобстве при эксплуатации.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в известном пакере, включающем корпус с уплотнительными элементами, в отличие от прототипа он (пакер) снабжен удлинителем с опорным фланцем на верхнем торце, размещенным концентрично относительно корпуса, упорной и промежуточной втулками, размещенными на наружной поверхности корпуса, выполненного с возможностью осевого перемещения относительно удлинителя, и нажимной втулкой, жестко связанной посредством нижнего переводника с корпусом, при этом корпус имеет верхний переводник для соединения с талевой системой, а опорный фланец выполнен с возможностью монтажа на верхнем фланце испытуемого оборудования.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о соответствии данного изобретения критерию "новизна".

Технический результат, полученный при использовании изобретения, позволяет реализовать давно существующую производственную потребность. На основании изложенного можно сделать вывод о соответствии изобретения критериям "изобретательский уровень".

На фиг. 1 показан заявляемый устьевой пакер в транспортном положении; на фиг. 2 - в процессе опрессовки противовыбросового оборудования.

Устьевой пакер включает корпус 1, уплотнительные элементы 2, упорную 3, промежуточную 4 и нажимную 5 втулки, удлинитель 6 и опорный фланец 7. Нажимная втулка 5 посредством нижнего переводника 8 соединена с корпусом 1. Нижний торец переводника 8 выполнен с резьбой для присоединения к нему колонны труб. Верхний торец корпуса 1 выполнен с резьбой для присоединения к нему через верхний переводник 9 колонны труб или грузоподъемного механизма (талевой системы буровой установки или подъемного агрегата).

Уплотнительные элементы 2, упорная 3, промежуточная 4 и нажимная 5 втулки размещены на наружной поверхности корпуса 1 с возможностью осевого перемещения. Удлинитель 6 и опорный фланец 7 размещены концентрично относительно корпуса 1.

Устьевой пакер работает следующим образом.

Пакер спускается в заглушенную скважину, на устье которой смонтированы колонная головка 10, крестовина трубной головки 11, противовыбросовое оборудование (превентор 12 с подпревенторной катушкой 13). Пакер с подвешенной лифтовой колонной 14 или без нее спускается на талевой системе буровой установки или подъемного агрегата до упора опорного фланца 7 в верхний фланец превентора 12. При этом уплотнительные элементы 2 пакера располагаются в эксплуатационной колонне 15 ниже колонной головки 10. Герметизация фланцев 7 и 12 осуществляется стальным уплотнительным кольцом 16.

После спуска пакера до требуемой глубины и монтажа опорного фланца 7 на верхнем фланце превентора 12 производят натяжение талевой системы. При этом корпус 1, соединенный с талевой системой посредством верхнего переводника 9, движется вверх относительно неподвижного удлинителя 6, удерживаемого на месте закрепленным на верхнем фланце превентора 12 опорным фланцем 7. Уплотнительные элементы 2, расположенные между упорной 3, промежуточной 4 и нажимной 5 втулками, сжимаются и герметизируют затрубное пространство скважин. От самораспускания они удерживаются тормозной системой лебедки буровой установки или подъемного агрегата.

Подачей жидкости через линию глушения 17 в затрубное пространство производят опрессовку приустьевой части эксплуатационной колонны и превентора (как при открытых плашках, так и при закрытых) на требуемое давление. После выдержки испытуемого оборудования под давлением, последнее снижают через выкидную (факельную) линию 18 до атмосферного, снимается нагрузка талевой системы. При этом корпус 1 пакера движется вниз до посадки верхнего переводника 9 на опорный сланец 7, уплотнительные элементы 2 разжимаются и разгерметизируют затрубное пространство.

Опрессовку оборудования можно осуществлять как при отсутствии труб в скважине, так и при их наличии, в т. ч. оснащенных забойным пакером.

Извлечение устьевого пакера осуществляется с помощью талевой системы буровой установки или подъемного агрегата после раскрепления (демонтажа) опорного фланца от верхнего фланца испытуемого оборудования.

Глубина установки пакера в скважине зависит от длины удлинителя. Оптимальной глубиной установки является размещение пакера на один-два метра ниже уровня земли.

Количество уплотнительных элементов зависит от величины требуемого давления опрессовки. Например, на Медвежьем месторождении при давлении опрессовки 7,0 МПа применялся пакер с одним уплотнительным элементом, на Ямсовейском и Юбилейном месторождениях при давлении опрессовки 13,0 МПа - с двумя. Пакер конструктивно прост, в нем возможно применение недорогих материалов.

Формула изобретения

Пакер устьевой, включающий корпус с уплотнительными элементами, отличающийся тем, что он снабжен удлинителем с опорным фланцем на верхнем торце, размещенным концентрично относительно корпуса, упорной и промежуточной втулками, размещенными на наружной поверхности корпуса, выполненного с возможностью осевого перемещения относительно удлинителя, и нажимной втулкой, жестко связанной посредством нижнего переводника с корпусом, при этом корпус имеет верхний переводник для соединения с талевой системой, а опорный фланец выполнен с возможностью монтажа на верхнем фланце испытуемого оборудования.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2