SU1627665A1 - Гидромеханический пакер - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к бурению нефт ных и газовых скважин и предназначено дл  разобщени  пластов в скважинах. Цель - упрощение конструкции, снижение трудоемкости и сложности изготовлени  пакера при сохранении его эксплуатационных качеств . Пакер устанавливаетс  на обсадной колонне и его корпус 1 имеет центральный 2 и впускной 3 каналы. На корпусе 1 последовательно установлены неподвижный упор, уплотнительный элемент 5 и подвижна  нажимна  дифференциальна  втулка (ДВ) С корпусом 1 ДВ 6 образует заполненную жидкостью кольцевую полость 7 сообщающуюс  в рабочем положении с каналом 2 корпуса 1 через клапаны 3. В исходном положении клапан 3 перекрыт пробкой 8. С возможностью осевого перемещени  и фиксации на корпусе 1 в конечном положении в ё

Description

кольцевой полости 7 размещены кольцевой поршень (КП) 9 с уплотнителыными кольцами 10 и 11, впускной клапан с пружиной 13, выполненный в виде подвижной кольцевой перегородки 12. В корпусе 1 установлен полый срезной элемент (СЭ) 14 с дном 15, выступающий в канал 2. В полости 16 СЭ 14 с упором в его дно 16 и возможностью выхода в канал 2 корпуса 1 в рабочем положении установлена пробка 4. Кольцо 10 между КП 9 и нажимной ДВ 6 выполнено в виде самоуплотн ющейс  манжеты одностороннего действи . Перегородка 12 установлена на КП 9 с упором в его фиксатор 18. Обьем кольцевой полости 7 по длине хода КП 9 равен объему полости 16 СЭ 14 в интервале от плоскости среза по кольцевой канавке 22 до обращенного к каналу 3 торца пробки 8. За счет этого КП при движении пробки 8 выдавливаетс  в канал 2. Т.обр. сообщаетс  канал 3 с полостью обсадной колонны. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относитс  к бурению нефт ных и газовых скважин и может быть использовано в процессе их креплени , а именно в гидромеханических пакерах, устанавливаемых на обсадной колонне дл  раз- общени  пластов в скважинах.

Цель изобретени  - упрощение конструкции , снижение трудоемкости и сложности изготовлени  пакера при сохранении его эксплуатационных качеств.

На фиг. 1 показан пакер, в исходном положении; на фиг. 2-4 - в процессе приведени  его в действие.

Гидромеханический пакер (фиг. 1), устанавливаемый на обсадной колонне(не пока- зана), включает корпус 1 с центральным 2 и впускным 3 каналами, установленные последовательно на корпусе 1 неподвижный упор 4, уплотнительный элемент 5 и подвижную нажимную дифференциальную втулку 6, образующую с корпусом 1 заполненную жидкостью кольцевую полость 7, со- общающуюс  при запакеровке с центральным каналом 2 корпуса 1 через его впускной канал 3, перекрытый в исходном положении пробкой 8. В кольцевой полости 7 размещен подвижно кольцевой поршень 9 с уплотнительными кольцами 10 и 11, впускной клапан 12 с пружиной 13. В корпусе 1 установлен выступающий в его централь- ный канал 2 срезной элемент 14 с дном 15. Пробка 8 установлена в полости 16 срезного элемента 14 с упором в его дно 15 и возможностью выхода в центральный канал 2 корпуса 1 при разрушении дна 15 срезного элемента 14 и осевом перемещении кольцевого поршн  9. Кольцевой поршень 9 размещен с возможностью закреплени  его на кольцевой канавке 17 корпуса 1 в конечном положении фиксатором 18, а уплотнитель- ное кольцо 10 между кольцевым поршнем 9 и дифференциальной втулкой выполнено в виде самоуплотн ющейс  манжеты одностороннего действи  Впускной клапан 12

пакера выполнен в виде подвижной кольцевой перегородки с уплотнительными кольцами 19, установленной на кольцевом поршне 9 с упором в его фиксатор 18. Уплотнение зазоров между дифференциальной втулкой 6 и корпусом 1 пакера обеспечиваетс  уплотнительными кольцами 20 и 21. На срезном элементе 14 на уровне плоскости упора пробки 8 в дно 15 выполнена кольцева  канавка 22.

Гидромеханический пакер работает следующим образом (фиг. 2).

При прохождении по обсадной колонне (не показана) и центральному каналу 2 корпуса 1 цементировочной пробки (не показана ), последн   разрушает срезной элемент 14. таким образом устран етс  предварительное перекрытие дном 15 полости 16 дл  передачи давлени  из полости обсадной колонны .

После посадки цементировочной пробки на стоп-кольцо и сброса давлени  в цементировочной головке дифференциальна  втулка 6 под действием перепада давлени  между заколонным и внутриколонным пространствами смещаетс  вниз, увлека  в конечное положение поршень 9 посредством жидкости, наход щейс  в надпоршневом пространстве. Поршень 9 закрепл етс  на корпусе 1 взаимодействием фиксатора 18с кольцевой канавкой 17. Благодар  тому, что объем кольцевой полости 7 на длине хода поршн  9 по меньшей мере равен объему полости 16 срезного элемента 14 в интервале от плоскости среза по кольцевой канавке 22 до обращенного к впускному каналу 3 торца пробки 8, при указанном движении поршн  9 выдавливаетс  в центральный канал 2 пробка 8.

Таким образом, обеспечиваетс  сообщение впускного канала 3 с полостью обсадной колонны.

При повышении давлени  в обсадной колонне (фиг. 3) жидкость через полость 16

и впускной канал 3 поступает в полость 7 и, сдвига  впускной клапан 12 всерх, а также отгиба  манжету 10, передает это давление на верхнюю зону дифференциальной втулки 6, вызыва  ее перемещение вверх, т.е сжатие уплотнительного элемента 5 и пакеров- ку скважины. При сн тии давлени  в цементировочной головке (фиг. А) жидкость в надпоршневом пространстве удерживаетс  манжетой 10 одностороннего действи . сохран   сжатое положение уплотнительного элемента 5. Впускной клапан 12 перемещаетс  пружиной 13 и входит в контакт с нижней ступенью внутренней поверхности втулки 6 дублиру  функцию манжеты 10 (практически впускной клапан 12 доходит до своего крайнего нижнего положени  под действием жидкости, вытесн емой вниз при осевом сжатии манжеты 10, до плотного прилегани  ее по всей наружной поверхности к внутренней поверхности втулки 6). При дальнейших повышени х давлени  в обсадной колонне может происходить доуплогне- ние контакта уплотнительного элемента 5 со стенкой скважины за счет передачи этого давлени  в полость 7,

Преимущества предлЕтемого -идромс ханического пакера по срэене1 /но с прито типом заключаютс  « следующем

Технические преимущества состг.ит в наличии составного элемента привод  рп/п- ки и выпадающей в центральный чзл пробки 8, взаимодействующих между с обе и исдругими элементами пакера, чем п /очечном счете исключаетс  необходимое™ п от- дельноммногоэлементноми

многофункциональном клапанном узгэ и га ким образом существенно ynooa at. CA конструкци  пакера,

Claims (1)

1. Формула изобретени  V 1.Гидромеханический пакер, устанавливаемый на обсадной колонне, включающий корпус с центрпьным и впускным каналами ,установленные последовательно на корпусе неподвижный упор, уплотнительный элемент и подвижную нажимную дифференциальную втулку, образующую с корпусом заполненную жидкостью кольцевую полость , сообщающуюс  в рабочем положении с центральным каналом корпуса через его впускной канал, перекрытый в исходном положении пробкой, размещенный с возможностью осевого перемещени  в кольцевой полости кольцевой поршень с уплотнительными кольцами, впускной клапан с пружиной, установленный в корпусе и выступающий в его центральный канал по-. лый срезной элемент с дном, отличающ и и с   тем. что, с целью упрощени  конструкции, снижени  трудоемкости и сложности изготовлени  пакера при сохранении его эксплуатационных качеств, пробка установлена в полости срезного элемента

   с упором в его дно и возможностью выхода в центральный канал корпуса в рабочем по- псжении, копьцевой поршекь размещен с влзг-п.нос1ью ф и-с.ации его на i орпусе в конечном положении при этом уплотнительно кольцо м«жду кольцевым поршнем и .ажимнои дифференциальной втулкой выполнено ь оидесамоуплотн ющейс  млнже ты одностороннего действи .

   2 Пакео по г 1. о т л и ч а ю щ и с л

   TON что впускной клапан выполнен в гиде подвижной кольцевой пррегородки, установленной на кольцевом поршне с упором в фиксатор

   i/

   п

   г

   фиг.З