Пакер

Пакер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к устройствам для перекрытия внутреннего пространства колонны насосно-компрессорных труб при ремонте или закачивании нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - повышение герметичности зоны уплотнения путем обеспечения равномерного заполнения ее герметизирующей жидкостью. Для этого подвижныеопорные кольца Постановленные между эластичными элементами 9 выполнены с радиальными каналами, диаметры которых увеличиваются в направлении передачи усилия пакеровки. Эластичные элементы 9 заполнены герметизирующей жидкостью и установлены на корпусе 1, имеющем радиальные каналы под выдвижные стопоры 7. Пакер спускают на тросе в скважину . При этом обойма 8 освобождается, выдвижные стопоры 7 перемещаются в паз 18, шток 2 под действием пружины 6 пере мещается вверх до совпадения проточки 5 с фиксатором 15. При этом подпружиненная втулка 14 снимается с фиксатора 15 и сжимает эластичные элементы. Заполнение зоны уплотнения за счет того, что гидравлическое сопротивление каждого нижележащего радиального канала больше вышележащего, будет происходить последовательно сверху вниз. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 33/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4809334/03 (22) 02.04.90 (46) 23.06.92. Бюл. М 23 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам (72) Н.М.Саркисов и А.А. Бражников (53) 622.245.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1164396, кл. Е 21 В 33/12, 1985.

Авторское свидетельство СССР

N. 1129325, кл. Е 21 В 33/12, 1984, (54) ПАКЕР (57) Изобретение относится к устройствам для перекрытия внутреннего пространства колонны насосно-компрессорных труб при ремонте или закачивании нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения — повышение герпетичности зоны уплотнения путем обеспечения равномерного заполнения ее герметизирующей жидкостью, Для этого поИзобретение относится к оборудованию для ремонта или закачивания нефтяньч и газовых скважин, в частности для пере крытия внутреннего пространства колон Гы насосно-комп рессорных или обсадных труб

Известен пакер, состоящий из нескольких эластичных элементов, установленных на корпусе и разделенных опорными втулками, которые могут взаимодействовать друг с другом.

Известен пакер, пакерующий элемент которого представляет собой несколько эластичных колец, внутренняя часть которых заполнена воздухом (или жидкостью), раз,,5U „„1742465 А1 движныеопорные кольца 11, установленные между эластичными элементами 9 выполнены с радиальными каналами, диаметры которых увеличиваются в направлении передачи усилия пакеровки. Эластичные элементы 9 заполнены герметизирующей; жидкостью и установлены на корпусе 1, имеющем радиальные каналы под выдвижные стопоры 7. Пакер спускают на тросе в скважину. При этом обойма 8 освобождается, выдвижные стопоры 7 перемещаются в паз

18, шток 2 под действием пружины 6 перемещается вверх до совпадения проточки 5 с фиксатором 15. При этом подпружиненная втулка 14 снимается с фиксатора 15 и сжимает эластичные элементы. Заполнение зоны уплотнения за счет того, что гидравлическое сопротивление каждого нижележащего радиального канала больше вышележащего, будет происходить последовательно сверху вниз. 3 ил.

4 деленных между собой подвижными опора- ф, ми. К)

Расйакеровка этих элементов осуществляется путем приложения осевого сжимающего усилия. При этом эластичные элементы меняют свою форму и перекрывают трубное пространство.

Недостаток этого устройства заключается в том, что. когда сжимаемые элементы м коснутся внутренней поверхности перекрываемой трубы, в замкнутом ее пространстве остается порция раствора, которая препятствует дальнейшему сжатию эластичных элементов, снижая тем самым герметичность зоны уплотнения.

1742465 зом.

Целью изобретения является повышение герметичности зоны уплотнения путем обеспечения равномерного заполнения ее герметизирующей жидкостью.

Поставленная цель достигается тем, что подвижные опорные кольца выполнены с радиальными каналами, сообщающими полости эластичных элементов с пространством между уплотнительными элементами за корпусом, при этом диаметры каналов опорных колец увеличиваются в направлении передачи усилия пакеровки.

Радиальные каналы в подвижных опорных кольцах обеспечивают дозированную подачу герметизирующей жидкости из внутренней полости эластичных элементов с переменным объемом при осевом сжатии этих элементов, обеспечивая полное удаление скважинной жидкости из зоны уплотнения между каждым эластичным элементом, в результате чего достигается равномерное распределение герметизирующей жидкости в зоне уплотнения.

На фиг. 1 представлен общий вид пакера; на фиг. 2 и 3 показана схема размещения эластичных элементов и опорных колец с радиальными каналами на корпусе.

Пакер состоит из корпуса 1 и штока 2 с конусом 3 и двумя проточками под фиксатор

4 и 5. Шток поджат пружиной 6 и зафиксирован относительно корпуса выдвижными стопорами 7, установленными в радиальных каналах корпуса и упирающимися в сьемную обойму 8, На корпусе установлены эластичные элементы 9, заполненные герметизирующей жидкостью 10, например, литолом.

Между эластичными элементами размещены подвижно опорные кольца 11 с радиальными каналами 12, сообщающими внутренние полости эластичных элементов с пространством между уплотнительными элементами за корпусом. Опорные кольца снабжены уплотнениями 13. B нижней части эластичных элементов расположена втулка

14, которая застопорена относительно корпуса фиксатором 15 и поджата пружиной 16.

Нижняя часть пакера взаимодействует с переводником 17, в котором выполнен паз

18. Переводник устанавливается в колонне насосно-компрессорных труб 19.

Верхняя часть пакера имеет крышку 20, зафиксированную относительно корпуса фиксатором 21. В крышке размещена пружина 22.

Устройство работает следующим обра5

В колонну насосно-компрессорных труб

19 с предварительно установленным в ней переводником 17 спускается на тросе пакер, Обойма 8 освобождается и выдвижные стопоры 7 перемещаются вниз до паза 18, где шток 2 под действием пружины 6 перемещается вверх до совпадения проточки 5 с фиксатором 15, B этом положении обойма 14 снимается с фиксатора 15 и под действием пружины 16 сжимает эластичные элементы 9. При этом жидкость 10 из внутренней полости эластичных элементов через радиальные каналы поступает в зону уплотнения. Так как гидравлическое сопротивление в радиальных каналах каждого нижележащего опорного кольца больше чем вышележащего, то заполнение зоны уплотнения будет происходить последовательно сверху вниз. В этом же порядке будет вытесняться из этой зоны скважинная жидкость. Последним сожмется нижний эластичный элемент, после чего зона уплотнения будет полностью заполнена жидкостью, герметизирующей эту зону, В результате срабатывания пакера шток 2 поднимается и проточка 4 совпадает с фиксатором 21, при этом крышка 20 отделяется. B таком положении пакер остается в скважине.

Благодаря такой распакеровки повышается герметичность перекрытия внутри трубного пространства.

Формула изобретения

Пакер, включающий полый корпус с радиальными каналами, установленные в радиальных каналах корпуса выдвижные стопоры, размещенные на корпусе эластичные элементы, полости которых заполнены герметизирующей жидкостью, подвижные опорные кольца, установленные между эластичными элементами, концентрично установленную на корпусе для взаимодействия с эластичным элементом подпружиненную втулку, связанную с корпусом фиксатором, и установленный в корпусе шток с проточками под фиксатор и стопоры, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения герметичности зоны уплотнения путем обеспечения равномерного заполнения ее герметизирующей жидкостью, подвижные опорные кольца выполнены с радиальными каналами, сообщающими полости эластичных элементов с пространством между эластичными элементами за корпусом, при этом диаметры каналов опорных колец увеличиваются в направлении передачи усилия пакеровки.

1742465

15

2 .

Й:г j

Редактор А.Бер

Заказ 2268 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

22

21

11

19

5 ф

17

tZ

Составитель М.Рогожина

Техред М.Моргентал Корректор О.Густи