RU160942U1 - PACKER - Google Patents

Abstract

Пакер, состоящий из пяти полых наращиваемых посредством резьбовых соединений секций, одной центральной секции с пазами и боковыми отверстиями, закрытыми резиновой манжетой, выступающей в роли обратного клапана, через который осуществляется выход раствора, двух торцевых секций с пазами и резьбами, к одной из которых присоединяется заглушка, а к другой - шланг высокого давления, двух рабочих секций с боковыми отверстиями, диаметр которых в несколько раз превышает диаметр отверстий центральной секции, закрытых резиновыми мембранами, герметично зафиксированными в пазах центральной и торцевой секций, отличающийся тем, что раствор во время инъекции попадает в заданное отверстие перфорации только после увеличения в размерах (распирания) мембран рабочих секций и открытия клапана центральной секции.A packer consisting of five hollow sections that are expandable by means of threaded connections, one central section with grooves and side openings closed by a rubber sleeve acting as a check valve through which the solution exits, two end sections with grooves and threads, one of which is attached a plug, and on the other a high-pressure hose, two working sections with side openings, the diameter of which is several times the diameter of the openings of the central section, closed with rubber membranes, herme adic fixed in the grooves of the central and end sections, characterized in that the solution during the injection misses the predetermined perforation hole only after the increase in size (distension) membranes working sections and the central section of the valve opening.

Description

Полезная модель относится к области строительства, в частности позволяет герметично перекрывать межтрубное пространство инъектора с двух сторон между заданным отверстием перфорации во время закачки инъекционного раствора при устройстве буроинъекционных свай, цементационном закреплении грунтов, инъекции растворов в режиме образования гидроразрывов через скважины с манжетными колоннами и других технологических операций.The utility model relates to the field of construction, in particular, it allows hermetically overlapping the annular space of the injector from two sides between a given perforation hole during injection of injection mortar during installation of bored piles, cementation of soils, injection of solutions in the mode of fracturing through boreholes with cuff columns and other technological operations.

Из известных технических решений наиболее близким к предлагаемому является пакер (RU 151647 U1 МПК Е21В 33/12, опубл. 10.04.2015) принятый за прототип, состоящий из верхней и нижней секции, центрального сердечника и эластичной мембраны, закрывающей сердечник и заходящей в пазы, размещенные в секциях при их соединении с центральным сердечником посредством резьбового соединения. Внутри центрального сердечника пакера имеется перегородка, разграничивающая два ряда отверстий перфорации диаметром в соотношении 1:2.Of the known technical solutions, the closest to the proposed one is the packer (RU 151647 U1 IPC Е21В 33/12, published April 10, 2015) adopted as a prototype consisting of an upper and lower section, a central core and an elastic membrane that covers the core and fits into grooves, placed in sections when connected to the central core by means of a threaded connection. Inside the central core of the packer there is a partition delimiting two rows of perforation holes with a diameter of 1: 2.

Основными недостатками принятого за прототип пакера являются:The main disadvantages of the taken as a prototype packer are:

1. При длительном времени инъекции увеличение давления приводит к выдавливанию раствором пакера из трубы-инъектора;1. With a long injection time, an increase in pressure leads to extrusion of the packer solution from the injector pipe;

2. Пакер герметично перекрывает межтрубное пространство инъектора с одной стороны и позволяет осуществлять инъекцию раствора только направлением снизу вверх;2. The packer hermetically closes the annulus of the injector on one side and allows injection of the solution only from the bottom up;

3. При перемещении пакера снизу вверх по трубе-инъектору с увеличением высоты подъема значительно уменьшается давление инъекции раствора в отверстия перфорации верхней зоны;3. When the packer is moved from bottom to top along the injector pipe with an increase in the lifting height, the injection pressure of the solution into the perforation holes of the upper zone decreases significantly;

4. После выполнения инъекции труба-инъектор остается полностью заполненной раствором, что затрудняет выполнение повторной инъекции.4. After the injection, the pipe-injector remains completely filled with solution, which makes it difficult to re-injection.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение является разработка конструкции пакера, устраняющей выявленные недостатки.The task to which the claimed technical solution is directed is to develop a packer design that eliminates the identified shortcomings.

Технический результат заключается в создании конструкции пакера, позволяющей герметично перекрывать межтрубное пространство инъектора с двух сторон между заданным отверстием перфорации при инъекции раствора в режиме образования гидроразрывов.The technical result consists in creating a packer design that allows hermetically overlapping the annulus of the injector from two sides between a given perforation hole during injection of the solution in the mode of fracturing.

Технический результат достигается за счет изменения механизма раскрытия пакера при подаче инъекционного раствора под давлением.The technical result is achieved by changing the mechanism for opening the packer when the injection solution is supplied under pressure.

Конструкция пакера содержит пять полых секций:The packer design contains five hollow sections:

- одной центральной секции с пазами для герметичной фиксации мембран и боковыми отверстиями, закрытыми резиновой манжетой, выступающей в роли обратного клапана, через который осуществляется выход раствора;- one central section with grooves for hermetic fixation of the membranes and side openings closed with a rubber cuff acting as a check valve through which the solution is released;

- двух рабочих секций с боковыми отверстиями, диаметр которых в несколько раз превышает диаметр отверстий центральной секции, закрытых резиновыми мембранами герметично зафиксированными в пазах центральной и торцевой секциями;- two working sections with side holes, the diameter of which is several times larger than the diameter of the holes of the central section, closed with rubber membranes hermetically fixed in the grooves of the central and end sections;

- двух торцевых секций с пазами для герметичной фиксации мембран и резьбами, к одной из которых присоединяется заглушка, а к другой шланг высокого давления. Заглушка предназначена для промывки пакера водой после инъекции раствора.- two end sections with grooves for hermetic fixation of membranes and threads, one of which is connected with a plug and the other with a high pressure hose. The plug is designed to flush the packer with water after injection of the solution.

При поступлении раствора мембраны рабочих секций под давлением увеличиваются в размерах (распираются) и плотно прилегают к стенкам трубы-инъектора, перекрывая его межтрубное пространство с двух сторон между заданным отверстием перфорации.Upon receipt of the solution, the membranes of the working sections under pressure increase in size (burst) and fit snugly against the walls of the injector pipe, overlapping its annular space on both sides between a given perforation hole.

Причинно-следственная связь между заявленными существенными признаками и техническим результатом следующая.The causal relationship between the claimed essential features and the technical result is as follows.

Во время инъекции раствора и его выхода из боковых отверстий рабочей секции под давлением происходит увеличение в размерах (распирание) резиновых мембран до герметичного (плотного) перекрывания межтрубного пространства инъектора в результате локализации раствора под мембраной. В ходе дальнейшей инъекции раствора происходит повышение давления в пакере в связи с чем открывается клапан центральной секции, через который выходит раствор в отверстия перфорации трубы-инъектора на заданном горизонте. После прекращения инъекции раствора в пакере уменьшается давление, клапан центральной секции закрывается и эластичная мембрана возвращается в исходное положение, позволяя свободно перемещать пакер внутри трубы-инъектора.During injection of the solution and its exit from the side openings of the working section under pressure, the rubber membranes increase in size (bursting) to a tight (tight) overlap of the annulus of the injector as a result of the localization of the solution under the membrane. During the further injection of the solution, the pressure in the packer increases, and as a result, the valve of the central section opens, through which the solution enters the perforation holes of the injector pipe at a given horizon. After the injection of the solution is stopped in the packer, the pressure decreases, the valve of the central section closes and the elastic membrane returns to its original position, allowing the packer to move freely inside the injector pipe.

Технология сборки пакера.Packer assembly technology.

Все секции и заглушка пакера наращиваются посредством резьбовых соединений. Сборку пакера необходимо начинать с натягивания резиновых мембран рабочих секций и установки резиновой манжеты центральной секции. Затем рабочие секции соединяются с центральной и торцевыми секциями. Выпуски мембран герметично фиксируются в пазах при затягивании резьбовых соединений.All sections and packer plugs are threaded through threaded connections. The assembly of the packer must begin by tightening the rubber membranes of the working sections and installing the rubber cuff of the central section. Then the working sections are connected to the central and end sections. The membrane outlets are hermetically fixed in the grooves when tightening the threaded joints.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема пакера в исходном положении. Пакер содержит пять полых секций. Центральная секция 1 и две торцевые секции 5 с пазами 2 для герметичной фиксации мембран 6. Также в центральной секции 1 имеются боковые отверстия 3, закрытые резиновой манжетой 4. Две рабочие секции 7 с боковыми отверстиями 8, закрытыми резиновыми мембранами 6. На концах торцевых секций 5 имеется резьба для соединения с заглушкой 9 или шлангом высокого давления 10.In FIG. 1 shows a structural diagram of a packer in a starting position. The packer contains five hollow sections. The central section 1 and two end sections 5 with grooves 2 for hermetically fixing the membranes 6. Also in the central section 1 there are side holes 3 closed by a rubber sleeve 4. Two working sections 7 with side holes 8 closed by rubber membranes 6. At the ends of the end sections 5 there is a thread for connection with a plug 9 or a high pressure hose 10.

На фиг. 2 изображена конструктивная схема пакера в рабочем положении - в момент инъекции раствора под давлением.In FIG. 2 shows a structural diagram of the packer in the working position - at the time of injection of the solution under pressure.

Claims (1)

Пакер, состоящий из пяти полых наращиваемых посредством резьбовых соединений секций, одной центральной секции с пазами и боковыми отверстиями, закрытыми резиновой манжетой, выступающей в роли обратного клапана, через который осуществляется выход раствора, двух торцевых секций с пазами и резьбами, к одной из которых присоединяется заглушка, а к другой - шланг высокого давления, двух рабочих секций с боковыми отверстиями, диаметр которых в несколько раз превышает диаметр отверстий центральной секции, закрытых резиновыми мембранами, герметично зафиксированными в пазах центральной и торцевой секций, отличающийся тем, что раствор во время инъекции попадает в заданное отверстие перфорации только после увеличения в размерах (распирания) мембран рабочих секций и открытия клапана центральной секции.

A packer consisting of five hollow sections that are expandable by means of threaded connections, one central section with grooves and side openings closed by a rubber sleeve acting as a check valve through which the solution exits, two end sections with grooves and threads, one of which is attached a plug, and on the other a high-pressure hose, two working sections with side openings, the diameter of which is several times the diameter of the openings of the central section, closed with rubber membranes, herme adic fixed in the grooves of the central and end sections, characterized in that the solution during the injection misses the predetermined perforation hole only after the increase in size (distension) membranes working sections and the central section of the valve opening.

Images