Устройство для прокладки кабеля в пакере из набухающего материала

007078 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к устройству для прокладки кабеля в пакере из набухающего материала. Более точно, оно относится к устройству для прокладки кабеля в набухающем пакере, предназначенном для закупоривания кольцевой полости, например, между эксплуатационной колонной и обсадной колонной или между эксплуатационной колонной и пластом породы вокруг скважины. Предшествующий уровень техники Во время завершения скважины, в частности, нефтяной скважины, когда скважину подготавливают к добыче, кабель обычно прокладывают в скважине параллельно эксплуатационной колонне. Кабель располагается снаружи от эксплуатационной колонны с обеспечением его защиты. В данном контексте под кабелем подразумевается кабель любого типа или труба, например, заключающая в себе электролинии, оптические волокна, а также трубопроводы для текучих сред под давлением или закачиваемых флюидов или различные сочетания указанных элементов. Кабель может быть предназначен для передачи сигналов, подачи энергии и химических веществ от поверхности в скважину. Термин эксплуатационная колонна используется для иллюстрации трубы, заключенной в пакер. Однако пакер может использоваться также для закупоривания пространства вокруг любого удлиненного тела. В зависимости от технических условий пласта породы может быть необходимо обеспечить установку одного или нескольких пакеров по длине эксплуатационной колонны, чтобы разделить на секции окружающее ее кольцевое пространство. В соответствии с уровнем техники для этой цели используют надувные или механически расширяющиеся пакеры. Механически расширяющийся пакер содержит упругий материал, который при сжатии в осевом направлении скважины расширяется и прижимается к обсадной колонне или стенкам пласта породы. В патентном документе Норвегии 20004509 раскрыт набухающий пакер, который набухает и увеличивается в объеме под воздействием углеводородов в скважине и прижимается к обсадной колонне или стенкам пласта породы. Согласно известным решениям пакер обычно оснащают проходящим через него кабелем. При этом концевые части кабеля на противоположных сторонах пакера снабжены соединительными устройствами для подсоединения кабеля, проходящего вдоль эксплуатационной колонны. Очевидно, что соединительные устройства такого типа могут вызывать неполадки, такие как утечки текучей среды под давлением,дефекты электрического контакта или проникновение в соединительные устройства текучих сред из пласта породы. Таким образом, желательно располагать вдоль эксплуатационной колонны сплошные ветви кабеля без необходимости соединений около каждого пакера. В патенте США 6173788 описан механически сжимаемый пакер с наружной продольной прорезью, в которой может быть проложен кабель. Когда пакер сжимается с прижимом к обсадной колонне,материал пакера обжимает кабель. Поскольку кабель расположен снаружи пакера, он относительно слабо защищен во время ввода эксплуатационной колонны в скважину. Очевидно, что кабель подвергается также относительно высоким нагрузкам во время механического сжатия. Пакеры механического сжатия показали себя неработоспособными при закупоривании пространства с прижимом к стенкам пласта породы из-за недостаточности относительного расширения пакеров. Сущность изобретения Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в устранении недостатков известных решений. В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет признаков, изложенных в описании и формуле изобретения. Пакер, окружающий эксплуатационную колонну и изготовленный из набухающего материала,снабжен продольным сквозным отверстием, которое образует канал для кабеля. Предпочтительно сквозное отверстие проходит относительно близко к наружной поверхности эксплуатационной колонны. Поперечное сечение отверстия может иметь любую геометрическую форму, например, круглую или овальную форму. В продольном направлении канал может быть выполнен прямым или может иметь другую конфигурацию, например, S-образную или винтовую. При необходимости пакер может быть снабжен щелью, проходящей от внешней периферии пакера в сквозное отверстие для облегчения закладки кабеля в отверстие во время монтажа. Когда кабель должен быть протянут вдоль эксплуатационной колонны, необходимо обеспечить соединение кабеля в области пакеров. Согласно изобретению кабель проходит известным образом с обеспечением его защиты вдоль эксплуатационной колонны, а затем проходит непрерывно с обеспечением его защиты внутри сквозного отверстия в пакере от одного до другого конца пакера, после чего он вновь следует с обеспечением защиты вдоль эксплуатационной колонны. После размещения эксплуатационной колонны в скважине и контакта набухающего материала с материалом, активизирующим набухание, объем пакера увеличивается, так что пакер расширяется, запечатывая кабель, а также прижимается с уплотнением к обсадной колонне или пласту породы вокруг скважины.-1 007078 Перечень фигур чертежей Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будут подробно описаны примеры осуществления изобретения, не вносящие каких-либо ограничений. На чертежах фиг. 1 изображает в сечении пакер с двумя расположенными в нем кабелями во время ввода пакера в обсадную колонну,фиг. 2 изображает пакер с одним расположенным в нем кабелем после набухания материала пакера,достаточного для уплотнения пакером кабеля и обсадной колонны,фиг. 3 изображает разрез по линии I-I на фиг. 1,фиг. 4 изображает разрез по линии II-II на фиг. 2,фиг. 5 изображает разрез по линии IIa-IIa на фиг. 2. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения На чертежах показан пакер 1, изготовленный из набухающего материала. Пакер 1 окружает эксплуатационную колонну 2 и предназначен для закупоривания кольцевого пространства 3 между эксплуатационной колонной 2 и поверхностью внутренней стенки обсадной колонны 4. В продольном направлении пакер 1 снабжен сквозным отверстием, которое предпочтительно расположено относительно близко к поверхности наружной стенки эксплуатационной колонны 2. Между внешней цилиндрической поверхностью 8 пакера 1 и сквозным отверстием 6 проходит щель 10. Кабель 12 пропущен сквозь отверстие 6. Когда кабель 12 должен быть проложен вдоль эксплуатационной колонны 2, как показано на фиг. 3, в известных решениях кабель пропускают вдоль наружной стенки эксплуатационной колонны 2 и обеспечивают его защитное покрытие (не показано). В пакере 1 кабель 12 проходит в сквозном отверстии 6, так что его защищает материал пакера 1. Поскольку сквозное отверстие 6 расположено вблизи эксплуатационной колонны 2, кабель 12 относительно хорошо защищен также на входе и выходе сквозного отверстия 6. Когда эксплуатационную колонну 2 вместе с пакером 1 и кабелем 12 размещают в скважине, пакер набухает и закупоривает кольцевое пространство 3 вследствие контакта с материалом, активизирующим набухание. Таким материалом может быть, например, вода или углеводороды, в зависимости от материала, из которого изготовлен пакер. Для набухания в углеводородах пакер 1 может быть изготовлен из каучука или подобного каучуку материала, выбранного из группы, содержащей каучук на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера, бутадиен-стирольный каучук, натуральный каучук, каучук на основе этиленпропиленового мономера, каучук на основе этиленвинилацетата, гидрированный бутадиенакрилонитрильный каучук, бутадиен-акрилонитрильный каучук, изопреновый каучук, хлоропреновый каучук и полинорборнен. Для набухания в воде пакер 1 может быть изготовлен в соответствии с патентом США 4137970. В этом документе описано сформованное изделие из набухающего материала, который получен из водного раствора двухромовой кислоты в смеси с глицерином и диэтиленгликолем. В эту смесь добавляют часть полиакриламида и затем ее заливают в форму. В случае необходимости набухающий материал может быть заключен в сетчатый материал. В альтернативном варианте щель 10 может проходить между сквозным отверстием 6 и эксплуатационной колонной 2. В следующем примере пакер 1 может быть выполнен без щели 10. Пакер 1 может быть образован двумя или несколькими сегментами, которые совместно окружают эксплуатационную колонну 2. На фиг. 5 показан пример выполнения, в котором отверстие 6 выполнено с изгибом 14 для компенсации пониженной продольной жесткости кабеля 12. В случае необходимости по меньшей мере один кабель 12 может быть расположен на внутренней стороне пакера 1 в прорези, выполненной в поверхности наружной стенки эксплуатационной колонны 2. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для прокладки кабеля в набухающем пакере (1), который выполнен с возможностью закупоривания кольцевого пространства (3) и снабжен по меньшей мере одним сквозным отверстием (6),образующим канал для кабеля или трубы (12), отличающееся тем, что в пакере выполнена щель (10),проходящая между внешней поверхностью (8) пакера (1) и сквозным отверстием (6). 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сквозное отверстие (6) заключает в себе кабель (12) как перед набуханием пакера (1), так и после его набухания. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кабель или труба (12) расположены на внутренней стороне пакера (1) в продольной прорези, выполненной в наружной стенке эксплуатационной колонны