УДК 622.24
РАЗРАБОТКА ГИДРОМЕХАНИЧЕСКОГО ПАКЕРА
Молчанюк Е. И., гр. БС-03, ДонНТУ. Научный руководитель — доцент Юшков И. А.
Источник: Сборник тезисов докладов VII Всеукраинской студенческой научно-технической конфиренции кафедры ТТГР 2007 г.
Разрабатываемое устройство предназначено для изоляции скважинного пространства под пакером и нагнетания в заизолированную полость тампонажной смеси. Устройство относится к классу гидромеханических пакеров с якорным креплением о стенки скважины.
Устройство состоит из сборного корпуса, герметизирующих уплотнителей, верхнего конуса жестко связанного с корпусом и подвижного нижнего конуса, выдвижных плашек, гидроцилиндр с поршнем, с механизмом фиксации в виде шарикового замка, который взаимодействует с уплотнителями, а те в свою очередь взаимодействует с нижним конусом через толкатель. На рис. 1 изображена схема гидромеханического пакера.
Целью разработки является обеспечение четкой фиксации пакера в скважине, что достигается выдвижными плашками, которые врезаются в породу и тем самым жестко фиксируют верхнюю часть пакера, в то время как нижняя фиксируется уплотнителями. Пакерующий узел состоит из переходника 2, в верней части с внутренней замковой резьбой, на который крепится верхняя часть корпуса 1 свинченная с нижней частью под номером 10, и конус 3, которой находится в зацеплении с четырьмя плашками 5, которые в сваю очередь находится в зацеплении с конусом 4, под которым расположен толкач 6, к которому прилыгают два уплотнителя 7, разделенные шайбой 8, под которыми находятся поршень 13, снабженный резиновыми кольцами 11 и 14, плотно прилегающей к втулки 12, которая крепится на насадки 17, закрепленном на корпусе 10, к которому на срезном штифте 16, крепится втулка 15.
Рисунок 1. Схема гидромеханическо пакера.
Принцип действия пакера заключается в следующем. В колонну бурильных труб сбрасывают шарик 18, который перекрывает проходное отверстие во втулке 15. Это проводит к резкому увлечению давления в системе, в результате чего жидкость через отверстия в корпусе 10, начинает поступать в подпоршневую полость и выдавливать поршень 13 вверх. Поршень сжимает уплотнители 7, которые по мере деформации соприкасаются со стенками скважины и давят на толкатель 6, который перемещает вверх конус 4, что приводит к выдвижению плашек и врезанию их в породу. После того как поршень достигает определенного положения срабатывает шариковый замок, представляющий собой устройство которое фиксирует поршень, основным элементом которого является шарик 9, который, попадая в кольцевую проточку поршня, фиксирует его. После фиксации поршня давления в системе начинает расти и достигая критического значения срезает штифт 16, что приводит к проталкиванию втулки 15 вниз и как следствие выходу раствора через отверстия в насадки 17 в скважину.
Снятие пакера осуществляется передачей правого вращения по колонне бурильных труб на верхнюю часть корпуса 1, что приводит к развинчиванию резьбы между нижней и верхней частями корпуса, после чего снаряд подрывают в верх и завлекают на поверхность.
