RU2675117C1

RU2675117C1 - Hydro-mechanical packer

Info

Publication number: RU2675117C1
Application number: RU2018108967A
Authority: RU
Inventors: Олег Сергеевич Николаев
Original assignee: Олег Сергеевич Николаев
Priority date: 2018-03-12
Filing date: 2018-03-12
Publication date: 2018-12-17

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to the packers. Hydromechanical packer contains a shaft with a radial bore, by the adapter connected to the tubing string, a hydraulic cylinder with a piston. On the shaft are installed: supporting anchor, including locking dies and unclenching them cone, compressible annular cuffs with possibility of radial expansion to the well annular cavity sealed separation, sliding centralizer, comprising a housing with expanding friction dies with possibility of its fixing on the packer shaft with the packer lowering into the well, a saddle with a ball valve, located at the shaft bottom. Outside the shaft below the centralizer housing, with the locking dies and the anchor cone open position, the centralizer hydromechanical hook is installed. Hook contains a hydraulic cylinder with a piston, the latter for the packer lowering into the well is fixed with shear pins in the hydraulic cylinder, which communicates with the shaft cavity through the axial channel in the hydraulic cylinder base and the radial channel in the packer shaft wall through the connecting them nipple. On the piston an elastic hook is mounted, holding the sliding centralizer during the packer lowering into the well by the housing inner collar, made with a gap relative to the shaft for the hook movement, for which in the hydraulic cylinder upper end a groove with a protrusion for the hook accommodation is made. On the hook a cam is made, which brings the elastic hook out of engagement with the centralizer housing collar.EFFECT: technical result is increase in the packer fixing reliability and the well cavity separation tightness.3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтедобывающей промышленности, и может быть использовано для разобщения скважин.The invention relates to the field of mining, in particular to the oil industry, and can be used to separate wells.

Известен пакер инерционный механический, содержащий смонтированные на трубе кольцевое уплотнение, разобщающее полость скважины радиальным расширением до герметичного разобщения полости скважины, механический якорь и телескопический замок с возможностью ограниченного осевого перемещения трубы внутри якоря, последний содержит подпружиненные фрикционные плашки, размещенные в пазах обоймы. Плашки выполнены с внутренней конической поверхностью, взаимодействующей с ответным конусом, установленным на трубе с возможностью осевого перемещения. (Патент RU №2532496 С1. Пакер инерционный механический. - МПК: Е21В 33/12. - 10.11.2014).Known inertial mechanical packer containing an annular seal mounted on the pipe, separating the well cavity by radial expansion to tightly separate the well cavity, a mechanical anchor and a telescopic lock with the possibility of limited axial movement of the pipe inside the armature, the latter contains spring-loaded friction plates placed in the grooves of the casing. The dies are made with an internal conical surface interacting with a mating cone mounted on the pipe with the possibility of axial movement. (Patent RU No. 2532496 C1. Inertial mechanical packer. - IPC: Е21В 33/12. - 10.11.2014).

Известен двуякорный механический пакер, содержащий шпиндель, установленные на нем верхний и нижний якоря с конусом верхнего якоря со стопорными плашками и разжимающими их конусами, муфту, в которой выполнена расточка и соединенную с конусом верхнего якоря, временно закрепленным на шпинделе срезными штифтами, и соединенную с конусом нижнего якоря нижнюю гайку. Между муфтой и нижней гайкой расположено кольцевое уплотнение. Шпиндель верхней частью соединен с переводником, на котором установлена верхняя гайка. Обойма верхнего якоря и верхняя гайка соединены между собой кожухом, внутри которого установлена пружина для нажима на торец обоймы верхнего якоря относительно переводника. Стопорные плашки верхнего и нижнего якорей установлены в радиальных пазах обоймы и подпружинены в направлении шпинделя с помощью плоских пружин с возможностью скольжения по стволу скважины. В обойме нижнего якоря дополнительно установлены подпружиненные фрикционные плашки. Под обоймой выполнен лабиринтный паз. Обойма соединена с затвором, в последнем размещен плавающий палец телескопического замка. (Патент RU №2536534 С2. Двуякорный механический пакер. - МПК: Е21В 33/12. - 27.12.2014).A two-arm mechanical packer is known, comprising a spindle, upper and lower anchors mounted on it with a top anchor cone with retaining dies and cones releasing them, a sleeve in which a bore is made and connected to the top anchor cone temporarily fixed on the spindle by shear pins, and connected to taper the lower anchor the lower nut. An o-ring is located between the coupling and the lower nut. The spindle is connected with the upper part to the sub, on which the upper nut is mounted. The holder of the upper armature and the upper nut are interconnected by a casing, inside which a spring is installed to press on the end face of the holder of the upper armature relative to the sub. Locking dies of the upper and lower anchors are installed in the radial grooves of the cage and spring-loaded in the direction of the spindle using flat springs with the possibility of sliding along the wellbore. In the clip of the lower anchor, spring-loaded friction dies are additionally installed. A labyrinth groove is made under the clip. The cage is connected to the shutter, the last placed a floating finger of the telescopic lock. (Patent RU No. 2536534 C2. Two-arm mechanical packer. - IPC: Е21В 33/12. - 12/27/2014).

Известен гидромеханический пакер, содержащий полый корпус с радиальным каналом. На корпусе размещен уплотнительный элемент, взаимодействующий с упорным переводником, и дифференциальная втулка, образующая с корпусом кольцевую камеру, которая сообщается с полостью корпуса радиальным каналом при превышении давления во внутри колонном пространстве. Дифференциальная втулка имеет полость, в которой помещен поршень. Полость сообщается с кольцевой камерой. Корпус выполнен с щелевым пазом, сообщающим кольцевую камеру с радиальным каналом. (Патент RU №2118442 С1. Гидромеханический пакер. - МПК: Е21В 33/12. - 27.08.1998).Known hydromechanical packer containing a hollow body with a radial channel. On the housing there is a sealing element interacting with the thrust sub, and a differential sleeve forming an annular chamber with the housing, which communicates with the housing cavity by a radial channel when the pressure in the column space is exceeded. The differential sleeve has a cavity in which the piston is placed. The cavity communicates with the annular chamber. The housing is made with a slit groove communicating an annular chamber with a radial channel. (Patent RU No. 2118442 C1. Hydromechanical packer. - IPC: ЕВВ 33/12. - August 27, 1998).

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является пакер гидромеханический, включающий ствол с радиальными каналами, оснащенный снизу упором, гидроцилиндр с поршнем, присоединенный снизу к гидроцилиндру разрезную цангу с якорем, уплотнительное кольцо, седло, размещенное в нижней части ствола. Изнутри под якорем разрезная цанга оснащена конусной поверхностью, выполненной с возможностью взаимодействия с поршнем. Разрезная цанга снизу оборудована внутренними зацепами, а цилиндр сверху - внутренним сужением. Ниже поршня снаружи ствола установлена подпружиненная от поршня подвижная втулка, выполненная с возможностью упора во внутренние зацепы цанги при ее расширении, при этом в стволе над упором выполнены дополнительные радиальные отверстия, покрываемые снаружи подвижной втулкой в транспортном положении и выполненные с возможностью открытия при перемещении их ниже цанги. (Патент RU №2439286 С1. Пакер гидромеханический. - МПК: Е21В 33/12. - 10.01.2012). Данное изобретение принято за прототип.The closest analogue of the claimed invention is a hydromechanical packer, including a barrel with radial channels, equipped with a bottom stop, a hydraulic cylinder with a piston, a split collet with an anchor attached to the bottom of the hydraulic cylinder, an o-ring, a saddle located in the lower part of the barrel. Inside, under the anchor, the split collet is equipped with a conical surface, made with the possibility of interaction with the piston. The split collet is equipped with internal hooks at the bottom and the cylinder at the top with internal contraction. A movable sleeve spring-loaded from the piston is installed outside the barrel below the piston; collets. (Patent RU No. 2439286 C1. Hydro-mechanical packer. - IPC: Е21В 33/12. - 01/10/2012). This invention is taken as a prototype.

Недостатком известных пакеров с кабельным вводом является сложность закрепления пакера и низкая надежность разобщения полости скважины сжатием кольцевых манжет с радиальным их расширением.A disadvantage of the known packer with cable entry is the difficulty of securing the packer and low reliability of the separation of the well cavity by compression of the annular cuffs with their radial expansion.

Основной задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности закрепления пакера и герметичности разобщения полости скважины.The main task to be solved by the claimed invention is directed is to increase the reliability of fixing the packer and the tightness of the separation of the well cavity.

Техническим результатом является повышение надежности закрепления пакера и герметичности разобщения полости скважины.The technical result is to increase the reliability of the fixation of the packer and the tightness of the separation of the cavity of the well.

Указанный технический результат достигается тем, что, в известном пакере, содержащем ствол с радиальным отверстием, соединенный переходником с колонной насосно-компрессорных труб, гидроцилиндр с поршнем, установленные на стволе опорный якорь, включающий стопорные плашки и разжимающий их конус, сжимаемые кольцевые манжеты с возможностью радиального расширения до герметичного разобщения межтрубной полости скважины, скользящий центратор, содержащий корпус с разжимающимися фрикционными плашками с возможностью фиксации его на стволе пакера при спуске пакера в скважину, седло с шаровым клапаном, размещенные внизу ствола, согласно предложенному техническому решению,The specified technical result is achieved by the fact that, in a known packer containing a barrel with a radial hole, connected by an adapter to the tubing string, a hydraulic cylinder with a piston, a support armature installed on the barrel, including locking dies and expanding their cone, compressible ring cuffs with the possibility radial expansion to hermetic separation of the annular cavity of the well, a sliding centralizer containing a housing with expandable friction dies with the possibility of fixing it on the barrel EPA during the descent of the packer in the wellbore, the seat of the ball valve, located at the bottom of the barrel, according to the proposed technical solution,

снаружи ствола ниже корпуса центратора, при разомкнутом положении стопорных плашек и конуса якоря, установлен гидромеханический зацеп центратора, содержащий гидроцилиндр с поршнем, последний для спуска пакера в скважину закрепляется срезными штифтами в гидроцилиндре, сообщающемся с полостью ствола через осевой канал в основании гидроцилиндра и радиальный канал в стенке ствола пакера посредством соединяющего их ниппеля, а на поршне установлен упругий крюк, удерживающий скользящий центратор при спуске пакера в скважину за внутренний буртик корпуса, выполненный с внутренней угловой подсечкой и зазором относительно ствола для перемещения крюка, для чего в верхнем торце гидроцилиндра выполнен паз с выступом для размещения крюка, а на последнем выполнен кулачок, выводящий упругий крюк из зацепления с буртиком корпуса центратора путем перемещения поршня до упора в кольцевой буртик, выполненный внутри гидроцилиндра, и среза фиксирующих штифтов под давлением жидкости из полости ствола, кинематическим взаимодействием кулачка крюка с выступом в пазу на верхнем торце гидроцилиндра, для последующего взаимодействия стопорных плашек на скользящем центраторе с разжимающим их конусом опорного якоря;outside the barrel below the centralizer case, when the stop dies and the anchor cone are open, a centralizer hydromechanical hook is installed, containing a hydraulic cylinder with a piston, the latter for securing the packer into the well is fixed with shear pins in the hydraulic cylinder communicating with the barrel cavity through the axial channel at the base of the hydraulic cylinder and the radial channel in the wall of the packer barrel by means of a nipple connecting them, and an elastic hook is installed on the piston, which holds the sliding centralizer when the packer is lowered into the well by the internal b a housing collar made with an internal angular cut and a clearance relative to the barrel to move the hook, for which a groove is made in the upper end of the hydraulic cylinder with a protrusion to accommodate the hook, and a cam is made on the latter, which disengages the elastic hook from the centralizer flange by moving the piston to the stop into an annular flange made inside the hydraulic cylinder and a cut of the fixing pins under pressure of the fluid from the barrel cavity, by the kinematic interaction of the hook cam with a protrusion in the groove on the upper end of the hydro ilindra, for the subsequent interaction of the locking dies on a sliding centralizer with the cone of the supporting arm expanding them;

может дополнительно содержать запорный якорь для фиксирования сжатых кольцевых манжет при радиальном их расширении до герметичного разобщения межтрубной полости обсадной колонны скважины;may additionally contain a locking anchor for fixing the compressed annular cuffs when they radially expand to hermetically disconnect the annular cavity of the casing of the well;

снаружи ствола под кольцевыми манжетами и якорем выполнен продольный глухой паз для проводки силового кабеля, причем под кольцевыми манжетами кабель размещается с герметизацией паза посредством компаунда.outside the barrel, under the ring cuffs and the anchor, a longitudinal blind groove is made for conducting the power cable, and under the ring cuffs the cable is placed with sealing the groove through the compound.

Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного гидромеханического пакера, отсутствуют. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».The analysis of the prior art cited by the applicant has made it possible to establish that there are no analogs characterized by sets of features identical to all the features of the claimed hydromechanical packer. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "novelty."

Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».The search results for known solutions in the art in order to identify features that match the distinctive features of the prototype of the features of the claimed technical solution have shown that they do not follow explicitly from the prior art. From the prior art determined by the applicant, the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed technical solution on the achievement of the specified technical result is not revealed. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "inventive step".

Предложенный гидромеханический пакер может быть использован на нефтяных скважинах, что соответствует критерию «промышленная применимость».The proposed hydromechanical packer can be used in oil wells, which meets the criterion of "industrial applicability".

На фиг. 1 представлена конструкция гидромеханического пакера (в транспортном состоянии); на фиг. 2 - гидромеханический зацеп центратора при разомкнутом положении стопорных плашек и конуса якоря, узел А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, в действии; на фиг. 4 - то же, при рабочем положении пакера.In FIG. 1 shows the design of a hydromechanical packer (in transport condition); in FIG. 2 - hydromechanical centralizer hook in the open position of the locking dies and the armature cone, node A in FIG. one; in FIG. 3 - the same in action; in FIG. 4 - the same, with the working position of the packer.

Гидромеханический пакер содержит ствол 1, соединенный переходником с колонной насосно-компрессорных труб (условно не показаны), установленные на стволе опорный якорь, включающий стопорные плашки 2 и разжимающий их конус 3, сжимаемые кольцевые манжеты 4 с возможностью радиального расширения до герметичного разобщения межтрубной полости обсадной колонны скважины, скользящий центратор 5, содержащий корпус 6 с разжимающимися фрикционными плашками 7, создающими с внутренней стенкой обсадной колонны трение скольжения, с возможностью фиксации на стволе 1 при спуске пакера в скважину, седло 8 с шаровым клапаном 9, размещенные внизу ствола 1. (Фиг. 1). Снаружи ствола 1 ниже корпуса 6 центратора 5 при разомкнутом положении стопорных плашек и конуса якоря, закреплен гидромеханический зацеп 10 центратора 5, содержащий гидроцилиндр 11 с поршнем 12, последний для спуска пакера в скважину закрепляется срезными штифтами 13 в гидроцилиндре 11, сообщающемся с полостью ствола 1 через осевой канал 14 в основании гидроцилиндра 11, и радиальный канал 15 в стенке ствола 1 пакера посредством соединяющего их ниппеля 16. На поршне 12 установлен упругий крюк 17, удерживающий скользящий центратор 5 при спуске пакера в скважину за внутренний буртик 18 корпуса 6 центратора 5, выполненный с зазором 19 относительно ствола 1 для перемещения крюка 17, для чего в верхнем торце гидроцилиндра 11 выполнен паз 20 с выступом 21 для размещения крюка 17. (Фиг. 2). На крюке 17 выполнен кулачок 22, выводящий упругий крюк 17 из зацепления с буртиком 18 корпуса 6 центратора 5 перемещением поршня 12 до упора в кольцевой буртик 23, выполненный внутри гидроцилиндра 11, и срезом фиксирующих штифтов 13 под давлением жидкости на торец поршня 12, поступающей с поверхности скважины по колонне насосно-компрессорных труб через полость ствола 1, радиальный канал 15, ниппель 16 и осевой канал 14. (Фиг. 3). Путем кинематического взаимодействия кулачка 22 крюка 15 с упором в выступ 21 паза 20 на верхнем торце гидроцилиндра 11 упругий крюк 17 выводится из зацепления с буртиком 18 корпуса 6 центратора 5 для последующего взаимодействия стопорных плашек 2 на скользящем центраторе 5 с разжимающим их конусом 3 опорного якоря. (Фиг. 4). Пакер может дополнительно содержать запорный якорь (условно не показан) для фиксирования сжатых кольцевых манжет 4 при радиальном их расширении до герметичного разобщения межтрубной полости обсадной колонны скважины. Снаружи ствола 1 под кольцевыми манжетами 4 и якорями по необходимости может быть выполнен продольный глухой паз (условно не показан) для проводки силового кабеля (условно не показан), причем под кольцевыми манжетами 4 кабель размещается в пазе с герметизацией посредством компаунда.The hydromechanical packer comprises a barrel 1, connected by an adapter to a tubing string (not shown conventionally), a support armature installed on the barrel, including locking dies 2 and expanding their cone 3, compressible annular cuffs 4 with the possibility of radial expansion to tight separation of the annular casing well casing, sliding centralizer 5, comprising a housing 6 with expandable friction dies 7, creating sliding friction with the inner wall of the casing, with the possibility of fixation on the barrel 1 during the descent of the packer into the well, a saddle 8 with a ball valve 9 located at the bottom of the barrel 1. (Fig. 1). Outside the barrel 1 below the housing 6 of the centralizer 5 with the lock dies and the armature cone open, the hydromechanical hook 10 of the centralizer 5 is fixed, containing a hydraulic cylinder 11 with a piston 12, the latter for securing the packer into the well is fixed with shear pins 13 in the hydraulic cylinder 11, which communicates with the barrel 1 through the axial channel 14 at the base of the hydraulic cylinder 11, and the radial channel 15 in the wall of the barrel 1 of the packer by means of a connecting nipple 16. An elastic hook 17 is mounted on the piston 12, which holds the sliding centralizer 5 when the packer is lowered into Vazhiny for internal shoulder 18 of the housing 6 centralizer 5 formed with a gap 19 relative to barrel 1 to move the hook 17, which in the upper end of the hydraulic cylinder 11 is formed with a slot 20 to accommodate protrusion 21 of the hook 17 (FIG. 2). A cam 22 is made on the hook 17, which disengages the elastic hook 17 from the shoulder 18 of the centralizer body 6 by moving the piston 12 all the way into the annular shoulder 23, made inside the hydraulic cylinder 11, and by cutting the fixing pins 13 under the pressure of the liquid on the piston end 12 coming from the surface of the well along the tubing string through the barrel 1, radial channel 15, nipple 16 and axial channel 14. (Fig. 3). By kinematic interaction of the cam 22 of the hook 15 with the stop in the protrusion 21 of the groove 20 on the upper end of the hydraulic cylinder 11, the elastic hook 17 is disengaged from the shoulder 18 of the housing 6 of the centralizer 5 for subsequent interaction of the locking dies 2 on the sliding centralizer 5 with the support arm cone 3 expanding them. (Fig. 4). The packer may additionally contain a locking anchor (not shown conditionally) for fixing the compressed annular cuffs 4 when they radially expand to hermetically disconnect the annular cavity of the casing string of the well. Outside the barrel 1, under the ring cuffs 4 and anchors, a longitudinal blind groove (not shown conditionally) can be made, if necessary, for wiring a power cable (not shown conditionally), and under the ring cuffs 4, the cable is placed in the groove with sealing by the compound.

Пакер гидромеханический работает следующим образом.Packer hydromechanical works as follows.

Пакер гидромеханический в транспортном состоянии, при котором стопорные плашки 2 на центраторе 5 и разжимающий их конус 3 опорного якоря разъединены, причем центратор 5 зафиксирован на стволе 1 пакера гидромеханическим зацепом 8, закрепленным на стволе 1 пакера, последний спускают на колонне насосно-компрессорных труб в обсадную трубу скважины. При этом установленный на стволе 1 центратор 5 скользит разжимающимися фрикционными плашками 7 по внутренней стенке обсадной трубы скважины, которые трением скольжения обеспечивают стопорение пакера в заданном интервале скважины. Затем с поверхности скважины по колонне насосно-компрессорных труб под давлением p нагнетают жидкость в гидроцилиндр 11 гидромеханического зацепа 10 через полость ствола 1 пакера, радиальный канал 15, ниппель 16 и осевой канал 14, при этом давление поддерживается обратным шаровым клапаном 9, расположенным в седле 8 внизу ствола 1 пакера. На поршень 12, закрепленный в гидроцилиндре 11 срезными штифтами 13, начинает действовать сила давления жидкости P_п=p⋅S_п, где S_п - площадь торца поршня 12, S_п=π⋅d²/4, где d - диаметр поршня 12, причем d<δ, где δ - зазор между внутренним диаметром обсадной трубы, D_обс.тр., и наружным диаметром колонны насосно-компрессорных труб, D_НКТ, δ=(D_обс.тр.-D_НКТ)/2. При этом необходимо выполнение условия:The hydromechanical packer is in a transport state, in which the locking dies 2 on the centralizer 5 and the support arm cone 3 expanding them are disconnected, the centralizer 5 being fixed on the packer barrel 1 with a hydromechanical hook 8 mounted on the packer barrel 1, the latter is lowered onto the tubing string in well casing. At the same time, the centralizer 5 mounted on the barrel 1 slides with expandable friction dies 7 along the inner wall of the well casing, which frictionally lock the packer in a predetermined interval of the well. Then, liquid is pumped from the borehole surface under a string of tubing under pressure p into the hydraulic cylinder 11 of the hydromechanical hook 10 through the cavity of the packer barrel 1, radial channel 15, nipple 16 and axial channel 14, while the pressure is maintained by a check ball valve 9 located in the seat 8 at the bottom of the barrel 1 packer. On the piston 12, the hydraulic cylinder 11 fixed in the shear pin 13, begins to operate the fluid pressure force P _n = p⋅S _n, where S _n - area of piston end face 12, S _n = π⋅d ^2/4, where d - diameter of the piston 12 moreover, d <δ, where δ is the gap between the inner diameter of the casing, D _obsr. , and the outer diameter of the tubing string, D _tubing , δ = (D _obsr. -D _tubing ) / 2. In this case, the following conditions must be met:

Р_п>Р_ср.шт>Р_тр.ц,P _p > P _{cf. piece} > P _tr.c ,

где: P_ср.шт усилие, необходимое на срез штифтов 13 поршнем 12 в гидроцилиндре 11,where: P _{cf. the} force required to cut the pins 13 with the piston 12 in the hydraulic cylinder 11,

Р_тр.ц - сила трения скольжения фрикционных плашек 7 центратора 5.R _tr.ts - sliding friction force of the friction dies 7 of the centralizer 5.

Поршень 12 под действием усилия Р_п срезает штифты 13, перемещается до упора в кольцевой буртик 23 внутри гидроцилиндра 11 и отжимает упругий крюк 17 кулачком 22 упором в выступ 21 паза 20 на верхнем торце гидроцилиндра 11 в направлении ствола 1 и выводит его из зацепления с буртиком 18 корпуса 6, освобождая скользящий центратор 5. Далее опусканием колонны насосно-компрессорных труб ствол 1 с кольцевыми манжетами 4 и конусом 3 скольжением смещают в центраторе 5, удерживаемый в обсадной трубе скважины силами трения скольжения Р_тр.ц разжимающимися фрикционными плашками 7 на внутренней стенке обсадной трубы скважины, и разжимающим конусом 3 воздействуют на стопорные плашки 2, образуя опорный якорь, которым закрепляют пакер в обсадной трубе скважины с одновременным сжатием и радиальным расширением кольцевых манжет 4 до герметичного разобщения полости скважины. При этом одновременно выводится из корпуса 6 центратора 5 через зазор 19 отжатый крюк 17. При наличии в пакере запорного якоря, последним фиксируют сжатые кольцевых манжет 4 при радиальном их расширении до герметичного разобщения межтрубной полости обсадных труб скважины. При необходимости проводки через пакер силового кабеля, снаружи ствола 1 под кольцевыми манжетами и якорем выполняют продольный глухой паз для его проводки, причем под кольцевыми манжетами кабель размещается в пазе с герметизацией посредством компаунда. После закрепления пакера в обсадной трубе скважины, из ствола 1 пакера и колонны насосных труб удаляют жидкость, по которым затем ведут добычу нефти или газа перетеканием через седло 8 с само открывающим обратным шаровым клапаном 9.The piston 12 under the action of the force P _p cuts the pins 13, moves to the stop in the annular collar 23 inside the hydraulic cylinder 11 and presses the elastic hook 17 with the cam 22, focusing on the protrusion 21 of the groove 20 on the upper end of the hydraulic cylinder 11 in the direction of the barrel 1 and disengages it from the shoulder 18 of the housing 6, freeing the sliding centralizer 5. Further lowering of the column of tubing barrel 1 with the annular collars 4 and plug 3 slidably displaced in the centralizer 5, held in the casing of the well of friction forces F _tr.ts decompress frictions nnym rams 7 on the inner wall of the well casing, and decompresses the cone 3 act on the locking plates 2, forming a support anchor, which fixes the packer in the well casing with simultaneous compression and radial expansion of the annular sealing cuff 4 to separation cavity wells. At the same time, the squeezed hook 17 is withdrawn from the housing 6 of the centralizer 5 through the gap 19. If there is a locking armature in the packer, the last fixed compressed annular cuffs 4 are radially expanded to hermetically disconnect the annular casing of the well. If necessary, wiring through the packer of the power cable, outside the barrel 1 under the ring cuffs and the armature perform a longitudinal blind groove for wiring, and under the ring cuffs the cable is placed in the groove with sealing through the compound. After the packer is fixed in the casing of the well, liquid is removed from the trunk of the packer 1 and the string of pumping pipes, through which oil or gas is then produced by flowing through the seat 8 with a self-opening check ball valve 9.

Предложенная конструкция пакера гидромеханического позволяет повысить надежность закрепления пакера и герметичность разобщения скважин.The proposed design of the hydromechanical packer allows to increase the reliability of the fixation of the packer and the tightness of the separation of wells.

Claims

1. Гидромеханический пакер, содержащий ствол с радиальным отверстием, соединенный переходником с колонной насосно-компрессорных труб, гидроцилиндр с поршнем, установленные на стволе опорный якорь, включающий стопорные плашки и разжимающий их конус, сжимаемые кольцевые манжеты с возможностью радиального расширения до герметичного разобщения межтрубной полости скважины, скользящий центратор, содержащий корпус с разжимающимися фрикционными плашками с возможностью фиксации его на стволе пакера при спуске пакера в скважину, седло с шаровым клапаном, размещенные внизу ствола, отличающийся тем, что снаружи ствола ниже корпуса центратора, при разомкнутом положении стопорных плашек и конуса якоря, установлен гидромеханический зацеп центратора, содержащий гидроцилиндр с поршнем, последний для спуска пакера в скважину закрепляется срезными штифтами в гидроцилиндре, сообщающемся с полостью ствола через осевой канал в основании гидроцилиндра и радиальный канал в стенке ствола пакера посредством соединяющего их ниппеля, а на поршне установлен упругий крюк, удерживающий скользящий центратор при спуске пакера в скважину за внутренний буртик корпуса, выполненный с зазором относительно ствола для перемещения крюка, для чего в верхнем торце гидроцилиндра выполнен паз с выступом для размещения крюка, а на последнем выполнен кулачок, выводящий упругий крюк из зацепления с буртиком корпуса центратора путем перемещения поршня до упора в кольцевой буртик, выполненный внутри гидроцилиндра, и среза фиксирующих штифтов под давлением жидкости из полости ствола, кинематическим взаимодействием кулачка крюка с выступом в пазу на верхнем торце гидроцилиндра, для последующего взаимодействия стопорных плашек на скользящем центраторе с разжимающим их конусом опорного якоря.1. A hydromechanical packer containing a barrel with a radial hole, connected by an adapter to the tubing string, a hydraulic cylinder with a piston, a support armature installed on the barrel, including stopping dies and expanding their cone, compressible annular cuffs with the possibility of radial expansion to hermetic separation of the annular cavity wells, a sliding centralizer, comprising a housing with expandable friction dies with the possibility of fixing it on the packer barrel when the packer is lowered into the well, a saddle from the balls a valve located at the bottom of the barrel, characterized in that on the outside of the barrel below the centralizer body, when the stop dies and the armature cone are open, a centralizer hydromechanical hook is installed, containing a hydraulic cylinder with a piston, the latter for securing the packer into the well, is fixed with shear pins in the hydraulic cylinder communicating with the barrel cavity through the axial channel at the base of the hydraulic cylinder and the radial channel in the wall of the packer barrel by means of a nipple connecting them, and an elastic hook is mounted on the piston to hold when the packer is lowered into the well for the inner flange of the housing, made with a clearance relative to the barrel to move the hook, for which a groove is made in the upper end of the hydraulic cylinder with a protrusion to accommodate the hook, and the cam is made on the latter, which disengages the elastic hook from the centralizer flange by moving the piston all the way into the annular collar, made inside the hydraulic cylinder, and cutting the locking pins under pressure from the barrel cavity, by the kinematic interaction of the hook cam with the protrusion in a groove on the upper end of the hydraulic cylinder, for the subsequent interaction of the locking dies on a sliding centralizer with the cone of the supporting anchor expanding them.

2. Гидромеханический пакер по п. 1, отличающийся тем, что может дополнительно содержать запорный якорь для фиксирования сжатых кольцевых манжет при радиальном их расширении до герметичного разобщения межтрубной полости обсадной колонны скважины.2. The hydromechanical packer according to claim 1, characterized in that it may further comprise a locking armature for fixing the compressed annular cuffs while expanding radially to hermetically disconnect the annular casing of the well.

3. Гидромеханический пакер по п. 1, отличающийся тем, что снаружи ствола под кольцевыми манжетами и якорем выполнен продольный глухой паз для проводки силового кабеля, причем под кольцевыми манжетами кабель размещается с герметизацией паза посредством компаунда.3. The hydromechanical packer according to claim 1, characterized in that a longitudinal blind groove for conducting the power cable is made outside the barrel under the annular cuffs and anchor, the cable being placed under the annular cuffs with sealing the groove through the compound.