Пакер
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к буровой технике. Цель - повышение надежности спуска и установки пакера в открытом интервале ствола скважины при использовании его со съемным керноприемником без подъема бурильных труб с коронкой из скважины. Для этого пакер имеет кожух 24, ствол 1 выполнен с дополнительным кольцевым выступом 25 на нижнем конце, между упорной шайбой 7 переводника 6 и верхним выступом 3 ствола 1, а также между упором 15 распорной втулки 14 и дополнительным кольцевым выступом 25 ствола 1 размещены цилиндрические пружины 26 и 27. Пакер имеет уплотнительный элемент, манжеты 10 и 11 которого выполнены самоуплотняющимися и разного диаметра с возможностью размещения манжеты 11 с распорными кольцами 12 и 13 внутри манжеты 10. Последняя закреплена неподвижно на выступе 9 переводника 6. Манжета 11 закреплена на стволе 1 между кольцами 12 и 13 с возможностью взаимодействия ее с втулкой 14 и манжетой 10 в рабочем положении. В патрубке 22 пакера установлен шток 28 с кольцевым выступом 29, закрепленный в нем с упором в толкатель 20 и с возможностью упора на забой скважины при спуске пакера. Толкатель 20 имеет пружину 21, размещенную в патрубке 22 между ее упором и выступом 29. При опускании бурильной колонны нижняя часть штока 28 упирается в забой скважины, что влечет за собой разрушение срезного штифта 3 и освобождение пружины 21. Последняя через толкатель 20 выводит клиновые распорные плашки в радиальном направлении до соприкосновения их со стенками скважины. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 33/12
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
7 б г гб
У
10 (21) 4451045/23 03 (22) 29.06.88 (46) 30,09.90. Бюл. М 36 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт методики и техники разведки (72) А.M.Æóêoâ, Ю;Л.Ходаковский, H.À.Aôàнасьев и А.fO.Xëåáoâè÷ (53) 622.245.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР йв 840288, кл; Е 21 В 33/12, 1979, Авторское свидетельство СССР
М 848590, кл. Е 21 В 33/12, 1979.
Авторское свидетельство СССР
М 1.270294, кл. Е 21 В ЗЗ/12, 1985. (54) ПАКЕ Р
„„Я „„1596G7G А1 (57) Изобретение относится к буровой технике. Цель — повышение надежности спуска и установки пакера в открытом интервале ствола скважины при использовании его со съемным керноприемником без подъема бурильных труб с коронкой из скважины. Для этого пакер имеет кожух 24, ствол 1 выпол- нен с дополнительным кольцевым выступом
25 на нижнем конце, между упорной шайбой
7 переводника 6 и верхним выступом 3 ствола 1, а также между упором 15 распорной втулки 14 и дополнительным кольцевым выступом 25 ствола 1 размещены цилиндрические пружины 26 и 27. Пакер имеет уплотнительный элемент, манжеты 10 и 11
11
2S
27
14
/5
24
5б
/б
111
1У
5Z
Z/2
Z1/ гу
54
21
12
1596070 которого выполнены самоуплотняющимися и разного диаметра с возможностью размещения манжеты 11 с распорными кольцами
12 и 13 внутри манжеты 10. Последняя закреплена неподвижно на выступе 9 переводника 6. Манжета 11 закреплена на стволе-1 между кольцами 12 и 13 с возмож-,. ностью взаимодействия ее с втулкой 14 и манжетой 10 в рабочем положении, В патруоке 22 пакера установлен шток 28 с кольцевым выступом 29, закрепленный в нем с упором в толкатель 20 и с возможностью
Изобретение относится к буровой технике, а именно к пакерным устройствам, используемым при проведении гидроизоляционных работ по определению зон поглощения промывочной жидкости в процессе бурения скважин снарядами со съемными керноприемниками (ССК).
Цель изобретения — повышение надежности спуска и установки пакера в любом интервале открытого ствола скважины при использовании его со съемным керноприемником без подъема бурильных труб с коронкой из скважины.
На фиг. 1 изображен пакер в транспортном положении; на фиг. 2 — то же, перед установкой его.в скважине (повернут на
90О); на фиг, 3 — то же, в рабочем положении.
Пакер (фиг.1) содер>кит ствол 1 с осевым каналом 2, верхним и нижним кольцевыми выступами 3 и 4, установленный подвижно на верхнем конце ствола 1 и соединенный с керноприемной трубой 5 съемного керноприемника (не показан) переводник 6 с
» -ром в виде шайбы 7 (далее упорной в ... 7), с отверстием 8 и внутренним к левым выступом 9, размещенный на стволе 1 уплотнительный элемент с верхней и нижней самоуплотняющимися манжетами 10 и 11 и распорными кольцами 12 и
13, установленную концентрично и подвижно на стволе 1 и с возможностью взаимодействия с уплотнительным элементом распорную втулку 14 с упором 15, соединенный жестко с ней корпус 16 якорного узла с размещенными продольными пазами 17, с верхними наклонными плоскостями 18 и размещенными в них клиновыми плашками 19, взаимодействующими с толкателем 20 и пружиной 21, и установленный под ним патрубок 22 с упором в виде
40 упора на забой скважины при спуске пакера. Толкатель 20 имеет пружину 21, размещенную в патрубке 22 между ее упором и выступом 29. При опускании бурильной колонны нижняя часть штока 28 упирается в забой скважины, что влечет за собой разрушение срезного штифта 3 и освобо>кдение пружины 21, Последняя через толкатель 20 выводит распорные плашки в радиальном направлении до соприкосновения их со стенками скважины. 1 з.п,ф-лы, 3 ил, шайбы 23 (далее упорной шайбы 23) с отверстием, Пакер снабжен кожухом 24, ствол 1 пакера выполнен с дополнительным кольцевым выступом 25 на нижнем конце, между упорной шайбой 7 переводника 6 и верхним выступом 3 ствола 1, а также упором 15 распорной втулки 14 и дополнительным выступом 25 ствола 1 размещены цилиндрические пружины 26 и 27, манжеты 10 и 11 уплотнительного элемента выполнены разного диаметра с возможностью размещения нижней манжеты 11 с распорными кольцами 12 и 13 внутри верхней манжеты 10.
Верхняя манжета 10 уплотнительного элемента закреплена неподвижно на выступе 9 переводника 6, а нижняя манжета 11 — на стволе 1 между распорными кольцами 12 и
13 с возможностью взаимодействия ее с распорной втулки 14 и верхней манжетой
10 в рабочем положении, при этом в патрубке 22 установлен шток 28 с кольцевым выступом 29, закрепленный в нем с упором в толкатель 20 и с возможностью упора на забой скважины при спуске пакера, а пру>кина 21 толкателя 20 размещена в патрубке 22 между ее упорной шайбой 23 и выступом 29 штока 28. Распорная втулка
14 снабжена радиальным каналом 30, клиновые плашки 19 якорного узла выполнены . удлиненными в радиальном направлении и с верхними и ни>кними плоскостями 31 и 32, продольные пазы 17 под них выполнены сквозными, толкатель 20 выполнен в виде штока, его верхний торец снабжен наклонными плоскостями 33 под соответствующие нижние наклонные плоскости 32 клиновых плашек 19, а шток 28 патрубка 22 закреплен срезным элементом 34.
Пакер работает следующим образом.
При возникновении поглощения промывочной жидкости процесс бурения сква1596070
55 жины 35 останавливают и приподнимают бурильную колонну 36 с коронкой 37, из которой извлекают сьемный керноприемник на поверхность, Пакер(см.фиг.1) посредством резьбового соединения переводника 6 соединяется с керноприемной трубой 5 съемного кернаприемника (не показан) укороченной на величину, учитывающую разницу в длине переводника 6 и керноприемника. Пакер вместе с керноприемником опускается по колонне бурильных труб 36 обычным способом путем сбрасывания или на овершоте, если скважина "сухая". При входе патрубка
22 в коронку 37 кожух 24 зависает на ней и останавливается, тогда как все остальные составляющие пакера будут продолжать смещаться дальше до тех пор, пока пере- водник 6 не сядет на коронку 37 (см. фиг. 2), При этом защелки керноприемника (не показан) войдут в кольцевую проточку колонковой трубы 5 и зафиксируют его относительно последней.
При опускании бурильной колонны 36 нижняя часть штока 28 упирается в забой скважины, что влечет за собой разрушение срезного штифта 34 и освобождение пру>кины 21, которая через толкатель 20 выводит клиновые распорные плашки 19 в радиальном направлении до соприкосновения ихсо стенками скважины 35. Затем колонну бурильных труб 36 приподнимают выше интервала предполагаемого осложнения, а затем осторожно опускают, следя за нагрузкой. При проведении этой операции происходит следующее, При подъеме бурильных труб 36 клиновые распорные плашки 19 взаимодействуют со стенками скважины 35 и передают усилие от ее стенок на наклонную плоскость 33 толкателя 20 (фиг,1), с которой они соприкасаются, заставляя толькатель 20 смещаться вниз. Пружина 21 при этом сжимается и сцепление плашек 19 со стенками скважины 35 ослабевает настолько, что они не препятствуют подъему бурильных труб, При опускании же колонны труб 36 вниз плашки
19 внедряются в стенки скважины 35, так как толкатель 20 под действием пружины 21 старается сместиться вверх. При этом корпус 16 якорного узла и распорная втулка 14 фиксируются в скважине 35. При дальнейшем опускании колонны труб 36 пружины 26 и 27 сжимаются (фиг.3), манжета 11 входит в манжету 10, которые деформируясь и взамодействуя с распорной втулкой 14 и кольцами 12 и 13, герметизируют затрубное. пространство (см.фиг.3), Путем за качивания продавочной жидкости (технической воды или бурового раствора) в подпакерную зону
50 по отверстию 8 шайбы 7 и каналам 2 и 30 убеждаются в наличии или отсутствии зоны поглощения, Пои отсутствии таковой колонну бурильных труб 36 приподнимают и указанным выше способом вновь исследуют вышележащие горизонты.
При извлечении керноприемника с пакером посредством овершока происходит следующее.
В первый момент смещаются керноприемник и переводник 6. Пружина 26 отжимает ствол 1 пакера в поло>кение, изображенное на фиг. 2, а пружина 27 отжимает распорную втулку 14. Уплотнительные манжеты поочередно (сначала манжета 10, а затем 11) входят в коронку 37 и далее — в колонну труб 36, подхвать .вая кожух 24, но не входя в него, Далее клиновые распорные плашки 19, взаимодействуя со стенками скважины 35 и с наклонными плоскостями
33 толкателя 20, смещаются внутрь корпуса
16, так как пружина 21 при этом сжимается.
При контакте клиновых распорных плашек
19 с коронкой 37 они устанавливаются в, корпусе 16 якорного узла настолько, что становится возможным их прохождение внутрь коронки 37 и колонны труб 36. После этого пакер беспрепятственно извлекается на поверхность.
Формула изоб ретения
1. Пакер, содержащий ствол с осевым каналом, верхним и нижним кольцевыми выступами на его концах, установленный подвижно на верхнем конце ствола и соединенный с трубой переводник с упором и внутренним кольцевым выступом, размещенный на стволе уплотнительный элемент с верхней и нижней манжетами и распорными кольцами, установленную концентрично и подвижно на стволе и с возможностью взаимодействия с уплотнительным элементом распорную втулку с упором, соединенный жестко с ней корпус якорного узла с продольными пазами с верхними наклонными плоскостями и размещенными в них клиновыми плашками, взаимодействующими с толкателем с пружиной, и установленный под ним патрубок с упором, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности спуска и установки пакера в открытом интервале ствола скважины при использовании его со съемным керноприемником без подъема бурильных труб с коронкой из скважины, он снабжен кожухом, ствол выполнен с дополнительным кольцевым выступом на нижнем конце, между упором переводника и верхним выступом ствола, а также между упором рас1596070
26
57
12
И
Фиг. 2
Составитель Л. Фарукшин
Техред М,Моргентал Корректор Н. Ревская
Редактор А. Долинич
Заказ 2897 Тираж 474 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 порной втулки и дополнительным кольцевым выступом ствола размещены цилиндрические пружины, манжеты уплотнительного элемента выполнены самоуплотняющимися и разного диаметра с возможностью раэме- 5 щения нижней манжеты с распорными кольцами внутри верхней манжеты, верхня манжета закреплена неподвижно на выступе переводника, а нижняя манжета — на стволе между распорными кольцами с воз- 10 можностью взаимодействия ее с распорной втулкой и верхней манжетой в рабочем положении, при этом в патрубке пакера установлен шток с кольцевым выступом, закрепленный в нем с упором в толкатель и 15 с возмо><ностью упора на забой скважины при спуске пакера, а пружинатолкателя размещена в патрубке между ее упором и выступом штока.
2. Пакер по п 1, отличающийся тем, что клиновые плашки его якорного узла выполнены удлиненными в радиальном направлении и снабжены нижними наклонными плоскостями, продольные пазы под них выполнены сквОзными, толкатель выполнен в виде штока и его верхний торец- с наклонными плоскостями под соответствующие нижние наклонные плоскости клиновых плашек, а шток патрубка закреплен в нем на срезном элементе.