Пакер випробувальний гирловий

Реферат: Пакер випробувальний гирловий містить циліндричний корпус з центральним осьовим каналом і буртом, в який упирається втулка опорна, виконана у вигляді чашки, самоущільнюючу герметизуючу манжету з внутрішньою і зовнішньою робочими губами і заглибленням між ними, в яке сідає втулка опорна, упор. Додатково містить перевідник з радіальним отвором, регулюючу гайку, встановлену між перевідником та упором. Упор виконано з конічною скошеною всередину поверхнею. Самоущільнюючу герметизуючу манжету виконано зі скошеною назовні конічною поверхнею, яка взаємодіє з скошеною всередину конічною поверхнею упора. Втулку опорну встановлено з спиранням у бурт корпуса основою, а її стінки виконано відігнутими назовні з спиранням у заглиблення між внутрішньою і зовнішньою робочими губами. Зовнішню робочу губу виконано із звуженими по товщині закінченнями. UA 110493 U (54) ПАКЕР ВИПРОБУВАЛЬНИЙ ГИРЛОВИЙ UA 110493 U UA 110493 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до нафтогазової промисловості, зокрема до пристроїв для перекриття стовбура свердловини на час випробування пригирлової частини обсадної колони разом з противикидним обладнанням. Відомий гирловий пакер (F Cup-Type Tester: [Електронний ресурс] // International Oilfield Parts.URL: http://www.intloilparts.eom/P17.htm), який містить циліндричний корпус з центральним осьовим каналом і буртом, самоущільнюючу герметизуючу манжету з внутрішньою і зовнішньою робочими губами і заглибленнями між ними, яка упирається в нижній перевідник. Недоліком цього пакера є низька герметизуюча здатність самоущільнюючої герметизуючої манжети, що проявляється у пропусканні робочої рідини між циліндричним корпусом та внутрішньою робочою губою манжети в процесі випробування противикидного обладнання. Недоліком також є значне перевантаження нижньої приєднувальної різьби циліндричного корпуса, внаслідок того, що нижня приєднувальна різьба сприймає сукупність всіх осьових навантажень на пакер - навантажень від ваги бурових або насосно-компресорних труб, та навантаження від тиску випробування. Найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, є пакер (Pat. US 2702220 A, Int. С1. Е21В 33/126 Packing cup [Text] / Johnson Juliet R-filed Junuary 21, 1952; publ. Feb. 15, 1955.), який містить циліндричний корпус з центральним осьовим каналом, верхню гайку, яка через пружину з'єднана з втулкою упорною, а остання спирається на самоущільнюючу манжету з упором, причому упор спирається на нижній виступ циліндричного корпуса. Недоліком цього пакера є низька герметизуюча здатність внаслідок недосконалості конструкції самоущільнюючої манжети та упора. Конструктивна недосконалість полягає в тому, що поверхні, по яких контактують манжета і упор, виконані під прямим кутом до осі симетрії пакера. В процесі експлуатації це призводить до затікання гуми манжети в зазор між упором манжети та внутрішньою стінкою обсадної колони і, як наслідок, до втрати герметичності. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення герметизуючої здатності пакера випробувального гирлового під час випробування пригирлової частини обсадної колони разом з противикидним обладнанням. Поставлена задача вирішується тим, що у пакері випробувальному гирловому, що містить циліндричний корпус з центральним осьовим каналом і буртом, в який упирається втулка опорна, виконана як чашка, самоущільнюючу герметизуючу манжету з внутрішньою і зовнішньою робочими губами і заглибленням між ними, в яке сідає втулка опорна, упор, пакер випробувальний гирловий додатково містить перевідник з радіальним отвором, регулюючу гайку, встановлену між перевідником та упором, причому, упор виконано з конічною скошеною всередину поверхнею, а самоущільнюючу герметизуючу манжету виконано зі скошеною назовні конічною поверхнею, яка взаємодіє зі скошеною всередину конічною поверхнею упора, втулку опорну встановлено з спиранням у бурт корпуса основою, а її стінки виконано відігнутими назовні з спиранням у заглиблення між внутрішньою і зовнішньою робочими губами, при цьому зовнішню робочу губу виконано із звуженими по товщині закінченнями. Приєднання до нижньої частини циліндричного корпуса перевідника з радіальним отвором забезпечує можливість контролю негерметичності встановлення пакера випробувального гирлового. Введення в конструкцію пакера випробувального гирлового регулюючої гайки між перевідником та упором дає можливість розвантажити нижню приєднувальну різьбу циліндричного корпуса. Це досягається шляхом її розвантаження внаслідок розподілу осьових навантажень на пакер - навантажень від ваги бурових або насосно-компресорних труб, та навантаження від тиску випробування, між нижньою приєднувальною різьбою корпуса пакера та різьбою регулюючої гайки відповідно. Введення в конструкцію регулюючої гайки дає можливість, шляхом її підтягування, підтримувати постійну щільність контактуючих між собою поверхонь внутрішньої робочої губи манжети та втулки опорної. Виконання упора з конічною скошеною всередину поверхнею, а самоущільнюючої герметизуючої манжети зі скошеною назовні конічною поверхнею, та їх взаємодія по цій поверхні в процесі експлуатації забезпечує зменшення концентрацій напружень в опорній частині манжети. Результатом цього є зменшення утворення пластичних деформацій в процесі експлуатації та, як наслідок, зменшення затікання гуми самоущільнюючої манжети в зазор між упором та внутрішньою стінкою обсадної колони. Виконання зовнішніх стінок втулки опорної відігнутими назовні дає можливість збільшити простір між її зовнішньою поверхнею та зовнішньою робочою губою, куди надходить робоча рідина в процесі випробування. Це призводить до кращого притискання зовнішньої робочої губи манжети до внутрішньої стінки обсадної труби в режимі самоущільнення. Краще притискання дає можливість досягти герметизації затрубного простору при менших подачах насосним 1 UA 110493 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 агрегатом випробувальної рідини, що має місце на етапі створення початкового тиску випробування. Крім того спирання втулки опорної у заглиблення між внутрішньою і зовнішньою робочими губами самоущільнюючої манжети виключає ймовірність пропусків робочої рідини між циліндричним корпусом пакера та внутрішньою губою манжети при випробуванні. Виконання зовнішньої робочої губи манжети із звуженими по товщині закінченнями дає можливість підвищити її еластичність та в разі пакерування у зношених обсадних колонах (або зі значною овальністю) досягти гарантованої герметизації затрубного простору. На кресленні показано поздовжній переріз пакера випробувального гирлового. Пакер випробувальний гирловий складається із циліндричного корпуса 1 з буртом 2 та центральним осьовим каналом, втулки опорної 3, самоущільнюючої герметизуючої манжети 4 з внутрішньою 5 та зовнішньою 6 робочими губами і заглибленням між ними 7, в яке сідає втулка опорна 3, упора 8, регулюючої гайки 9 та перевідника 10 з радіальним отвором 11. Перед експлуатацією пакер випробувальний гирловий збирають наступним чином. На циліндричний корпус 1 з центральним осьовим каналом встановлюють втулку опорну 3 до контакту її основи з буртом 2 циліндричного корпуса пакера 1. Далі з попереднім натягом встановлюють самоущільнюючу манжету 4 з внутрішньою 5 та зовнішньою 6 робочими губами до контакту її заглиблення 7 з відігнутою назовні частиною втулки опорної 3. Після посадки самоущільнюючої манжети 4 на циліндричному корпусі 1 встановлюють упор 8, причому скошена всередину конічна поверхня має співпасти зі скошеною назовні конічною поверхнею манжети. Для досягнення гарантованої щільності контактуючих поверхонь внутрішньої робочої губи 5 манжети та втулки опорної 3 самоущільнюючу манжету 4 підтискають регулюючою гайкою 9. Далі до нижньої приєднувальної різьби циліндричного корпуса 1 пакера випробувального гирлового приєднують перевідник 10 з радіальним отвором 11. Пакер випробувальний гирловий працює наступним чином. Пакер випробувальний гирловий через нижню приєднувальну різьбу перевідника 10 приєднують до попередньо піднятої та зафіксованої на гирлі свердловини бурової колони або колони насосно-компресорних труб. Після цього до верхньої приєднувальної різьби циліндричного корпуса 1 пакера приєднують необхідну кількість бурових чи насоснокомпресорних труб. Далі пакер випробувальний гирловий спускають в свердловину до попередньо визначеного та підготовленого місця пакерування з попереднім натягом, за рахунок того, що максимальний зовнішній діаметр самоущільнюючої манжети 4 більший за внутрішній діаметр обсадної колони. Закривають плашки противикидного обладнання і в надпакерний простір насосним агрегатом подають робочу рідину. Створюють тиск 5±1 МПа та витримують його протягом п'яти хвилин. Під дією тиску робочої рідини, яка заповнює порожнину між втулкою опорною 3 та зовнішньою робочою губою 6 манжети, відбувається самоущільнення манжети та герметизація затрубного простору. У випадку негерметичної посадки пакера випробувального гирлового втрату тиску контролюють за величиною тиску всередині колони труб, який передається через радіальний отвір 11 перевідника 10. Якщо протягом п'яти хвилин тиск над самоущільнюючою манжетою 4 не зменшується, його доводять до розрахункового та витримують протягом 30 хвилин. Якщо зниження тиску не відбулося, а також відсутні у з'єднаннях, ущільненнях та вузлах обв'язки обладнання "спітніння" зварних швів і корпусних деталей, гирлове і противикидне обладнання вважають таким, що витримало випробування на внутрішній тиск. У разі зниження тиску визначають його причини, усувають їх та проводять повторне випробування. Після випробування пакер випробувальний гирловий піднімають на поверхню та консервують до наступного використання. Технічний результат від застосування пакера випробувального гирлового полягає у підвищенні його герметизуючої здатності, що дає можливість ефективніше проводити роботи з випробування пригирлової частини обсадної колони разом з противикидним обладнанням. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пакер випробувальний гирловий, що містить циліндричний корпус з центральним осьовим каналом і буртом, в який упирається втулка опорна, виконана у вигляді чашки, самоущільнюючу герметизуючу манжету з внутрішньою і зовнішньою робочими губами і заглибленням між ними, в яке сідає втулка опорна, упор, який відрізняється тим, що додатково містить перевідник з радіальним отвором, регулюючу гайку, встановлену між перевідником та упором, причому, упор виконано з конічною скошеною всередину поверхнею, а самоущільнюючу герметизуючу манжету виконано зі скошеною назовні конічною поверхнею, яка стикається зі скошеною всередину конічною поверхнею упора, втулку опорну встановлено з спиранням у бурт корпуса основою, а її стінки виконано відігнутими назовні з спиранням у заглиблення між внутрішньою і 2 UA 110493 U зовнішньою робочими губами, при цьому зовнішню робочу губу виконано із звуженими по товщині закінченнями. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3