Результат интеллектуальной деятельности: ДВУСТВОЛЬНЫЙ ПАКЕР С КАБЕЛЬНЫМ ВВОДОМ

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.

В настоящее время известен пакер механический для скважины с одним или несколькими пластами. Пакер включает ствол с наружным буртом и фигурным пазом, центратор, плашкодержатель и плашки, конус, манжету, регулировочную гайку и муфту, а стопор выполнен в виде свободного осевого вращающего шара с возможностью полного или ограниченного кольцевого перемещения в корпусе центратора и фигурном пазе ствола. В пакере имеется продольный паз для размещения и герметизации кабеля. (Пакер 2290489 РФ, МКИ: Е21В 33/12, приор. 29.11.2004.)

Недостатком этого устройства является низкая эксплуатационная надежность пакера и недостаточная герметизация кабельного ввода.

Принятым за прототип является устройство - Гидравлический двуствольный эксплуатационный пакер «Hydrow 2 АР» (Гидравлический двуствольный эксплуатационный пакер «Hydrow 2 АР». - Каталог / США, фирма Weatherford.- 2005), содержащий два параллельных ствола, через один ствол с герметизатором проходит кабель, а через второй проходит линия НКТ, а также через герметизатор проходит линия гидравлики для закачки химреагентов и линия устройств мониторинга скважины.

Недостатком этого устройства является недостаточная эксплуатационная надежность пакера, так как малое сечение линии НКТ снижает восходящий поток жидкости через пакер и невозможность герметизации кабельного ввода без его отсечения.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационной надежности пакера и герметизация кабельного ввода.

Для решения этой задачи предложен двуствольный пакер с кабельным вводом, состоящий из двух пакерных стволов, пакерного узла, с гидравлическим или механическим приводом и 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.

На фиг.1 показаны основные элементы двуствольного пакера с кабельным вводом.

На фиг.2. представлена схема протяжки кабельного ввода через герметизатор.

На фиг.3 - схема контрольной опрессовки герметизатора перед спуском двуствольного пакера в скважину.

Двуствольный пакер (фиг.1) с кабельным вводом состоит из пакерного ствола 1 и внутреннего ствола 2, пакерного узла 3, привода (механического или гидравлического) 4, герметизатора 5 с кабельным вводом 6 с линиями закачки химреагентов 7. Стволы, внутренний 2 и пакерный 1, вставлены один в другой и крепятся между собой с ориентированием по кабельному вводу 6, входящему в кольцевое пространство стволов 1 и 2 через боковое окно 8 пакера. Герметизатор 5 (фиг.2) кабельного ввода 6 с линиями закачки химреагентов 7, состоящий из уплотнительного элемента 9 (фиг.3) с опорными шайбами 10 по торцам, размещен в кольцевом пространстве между стволами под прессовой втулкой 11. Герметизатор 5 (фиг.2) выполнен шарнирно-разъемным для протяжки и уплотнения жил кабельного ввода 6 без его отсечения в любом заданном интервале. Пакерный ствол 1 имеет радиальный канал 12, сообщающийся с гидроканалом перегородки 13 для присоединения гидропресса (указано стрелкой) при контрольной опрессовке элементов уплотнения. На пакерном стволе 1 (фиг.3) размещены уплотнительные элементы пакера 14, конус 15 и якорные плашки 16.

Между пакерным стволом 1 и внутренним стволом 2 с помощью центрирующих элементов - опорных шайб 10 и опорной втулки 17 образовано кольцевое пространство для размещения кабельного ввода 6 и линий закачки химреагентов 7. На опорной втулке 17 с боковыми окнами 8, для вывода из пакера кабельного ввода 6 и линий закачки химреагентов 7, нарезана резьба под накидную гайку 18. Якорные плашки 16 снабжены толкателем 19 для взаимодействия с подвижным цилиндром 20 и пружиной возврата 21 гидропривода на неподвижном поршне 22 с радиальными каналами 23 для сообщения полости гидропривода с полостью НКТ, спущенной в скважину 24.

С двуствольным пакером с кабельным вводом работают следующим образом: кабельный ввод 6 с кабельным штекером (без отсечения) протягивают через втулку 11, пакерный ствол 1 с опорной втулкой 17 и толкателем 19 и подсоединяют к колодке, например, погружного электродвигателя.

По окончании спуска заданного количества насосно-компрессорных труб НКТ, к последней муфте навинчивают поршень 22 с внутренним стволом 2. Удаляют участок брони на месте установки герметизатора (при перепадах давления менее 1МПа броня не удаляется). На внутренний ствол 2 ввернутый в муфту НКТ, спущенной с кабельным вводом 6 навертывают пакерный ствол 1 с ориентированием по выходящему из скважины кабельному вводу на шлицевое соединение и затягивают накидной гайкой 18. (Фиг.3) Устанавливают в кольцевом пространстве под втулкой 11 герметизатор 5 с линиями закачки химреагентов 7, вставляя на внутренний ствол 2 и одновременно протаскивая жилы кабельного ввода 6 в герметизатор 5, который выполнен шарнирно-разъемным для протяжки и уплотнения жил кабельного ввода 6 без его отсечения в любом заданном интервале. Уплотняют герметизатор, после соединения линий закачки химреагентов 7 с подпакерными коммуникациями, вворачиванием втулки 11.

Проверку качества герметизации осуществляют через канал ручным гидропрессом, (указано стрелкой) снабженным контрольным манометром с 15% превышением давления перепада на пакере. Перед спуском броню на кабеле «заземляют» с пакером снизу и сверху, вворачивают пробку в канал 12 и соединяются с колонной НКТ. Пакер в скважине устанавливается подачей давления в полость НКТ. Полость гидропривода 4 сообщается с полостью НКТ через радиальные отверстия 23. Давление жидкости двигает подвижный цилиндр 20 вверх и через толкатель 19 выдвигает якорные элементы 16 до упора о стенки обсадной колонны и заякоривает. Пакеровка скважины осуществляется после заякоривания осевым усилием веса колонны НКТ.

Таким образом, предложенное устройство позволяет повысить эксплуатационную надежность пакера и герметизацию кабельного ввода с протяжкой через пакер без отсечения штекера.