Пакер для испытания буровых скважин

Пакер для испытания буровых скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: для опробывания горных пород в скважинах при инженерно-геологических изысканиях. Сущность изобретения: пакер снабжен дополнительной домкратной и конусной гайками, установленными на полом корпусе под селекционным уплотнительным элементом. Конусная гайка установлена между основной и дополнительной домкратными гайками , каждая пружинная скоба выполнена в средней части вогнутой к оси полого корпуса и свободным концом связана с дополнительной домкратной гайкой;Конусная гайка установлена с возможностью взаимодействия с вогнутой частью пружинных скоб и имеет длину конусной образующей больше величины сжатия секционного уплотнительного элемента. Данная заглушка полого корпуса выполнена с внутренним диаметром, большим диаметра полости корпуса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил, «, о Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 33/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

О фь.

CO 4

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4765034/03 (22) 13.09,89 (46) 23,04.93. Бюл. N 15 (71) Тбилисское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института Гидропроект" им.

С.Я.Жука (72) Ю.Д.Габричидзе и Д.Ю.Габричидзе (56) Авторское свидетельство СССР

N . 561781, кл. Е 21 В 33/12, 1975.

Авторское свидетельство СССР

N. 1362814, кл. Е 21 В 33/12, 1987. (54) ПАКЕР ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ БУРОВЫХ

СКВАЖИН (57) Использование. для опробывания горных пород в скважинах при инженерно-геологических изысканиях. Сущность

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для опробования горных пород в скважинах при инженерно-геологических изысканиях.

Цель изобретения — повышение надежности пакеровки при одновременном расширении эксплуатационных возможностей пакера.

Пакер в продольном разрезе приведен на чертеже. Показано его исходное рабочее положение, перед спусканием в скважину.

Он содержит трубчатый полный корпус

1 с опорным выступом 2 и резьбовым участком 3. На полом корпусе 1 установлены опорный подшипник 4, домкратная гайка 5, Между подшипником 4 и домкратной гайкой

5 размещен секционный уплотнительный элемент 6, разжимной конус 7. а также верхняя 8 и нижняя 9 опорные конические шай. Ж 1810487 А1 изобретения: пакер снабжен дополнительной домкратной и конусной гайками, установленными на полом корпусе под селекционным уплотнительным элементом.

Конусная гайка установлена между основной и дополнительной домкратными гайками, каждая пружинная скоба выполнена в средней части вогнутой к оси полого корпуса и свободным концом связана с дополнительной домкратной гайкой; Конусная гайка установлена с возможностью взаимодейст вия с вогнутой частью пружинных скоб и имеет длину конусной образующей больше величины сжатия секционного уплотнительного элемента, Данная заглушка полого корпуса выполнена с внутренним диаметром, большим диаметра полости корпуса. 1 э.п, ф rû, 1 ил. бы, На нижней части полого корпуса, на резьбовом участке 3 установлена нижняя домкратная гайка 10 с расположенной в ней . втулкой 11, соединенных между собой при помощи фиксаторов 12. При этом фиксатор выполнен, например, в виде винтов. Между верхней домкратной гайкой 5 и нижней домкратной гайкой 10 установлена конусная гайка 13 и контргайка 14. Нижняя часть полого корпуса выполнена с перфорированным участком с донной заглушкой 15, закрепленной при помощи фиксатора 16.

При этом перфорированный участок полого корпуса выполнен с внутренним диаметром большим диаметра полости корпуса, Пружинная скоба 17 выполнена в средней части вогнутой к оси полого корпуса. при этом она верхним концом крепится к домкратной гайке 5, а нижним — у втулке 11, Средняя часть

1810487

18 пружинной скобы 17 находится в плотном соприкосновении с поверхностью конуса (в начальной части конуса), При этом якорный узел состоит из домкратных гаек 5 и 10, втулки 11 и пружинных скоб 17, соединенных между собой. как показано на чертеже, Устройство работает следующим образом.

До установки пакера в испытуемую скважину производится подготовка устройства к работе. Поэтому в зависимости от твердости. пород, слагающих стенку скважины, предварительно устанавливают необходимую величину наружного диаметра уплотнительных элементов 6, в соответствии с размером пробуренной скважины, для чего при зафиксированном корпусе 1 вращают якорный узел. Величину наружного диметра пружинных скоб 17 определяют с таким расчетом, чтобы пакер входил в скважину с усилием, достаточным для первоначального торможения пружинных скоб на стенках скважины. Для этой цели перемещают домкратную гайку 10 в сторону домкратной гайки 5, по резьбовому участку 3 корпуса 1, на необходимую длину, при предварительно отсоединенной втулке 11 от нижней домкратной гайки 10, При достижении необходимого размера (т,е. при изменении размера между домкратными гайками), втулка 11 вновь соединяется с нижней домкратной гайкой 10 при помощи фиксаторов

12, Таким образом. передвижением нижней домкратной гайки 10 достигается нахождение нужного диаметра пружинных скоб 17 для осуществления необходимого усилия торможения, При этом средняя часть 18 пружинных скоб 17 опираясь на корпус 1, займет определенное положение на нем. Для подготовки создания дополнительных усилий прижимных скоб конусная гайка 13 перемещается по резьбовому участку 3 корпуса 1 до соприкосновения со средней частью 18 пружинных скоб 17, в начальной части конусной гайки 13, как показано на фиг. 1. Это положение конусной гайки фиксируется контргайкой 14. Длина конусной образующей выбирается длиннее величины сжатия уплотнител ьн ых элементов 6. Собранный пакер готов к установке в скважине. Пакер опускают в скважину на заданную глубину таким образом, чтобы донная заглушка 15 с отверстием размещалась в опробуемом интервале. При достижении заданной глубины начинается вращение корпуса 1, при этом домкратные гайки 5 и 11, заторможенные пружинными скобами от вращения, поднимаются вверх относительно корпуса 1. поднимается также вогнутая часть пружинных скоб 18 по поверхности конусной гайки, тем самым разжимает пружинные скобы 17 к стенкам скважины, увеличивая площадь контакта между ними и усилие соприкосновения. Одновременно с прижатием пружинных скоб к стенке скважины, верхняя домкратная гайка 5 продолжает подтягиваться к опорной конической шайбе 9 и осевым усилием проводится сжа10 тие эластичных манжет 6, которые, увеличиваясь в диаметре, перекрывают затрубное пространство в скважины. Таким образом в процессе сжатия уплотнительных элементов происходит, одновременно, также автоматическое дополнительное расширение пружинных скоб 17, благодаря увеличению их диаметра путем перемещения по поверхности конусной гайки средней части пружинных скоб 18, вызванных движением вверх по резьбовому участку 3 корпуса 1 домкратных гаек 5 и 10 относительно зафиксированной на заданном участке корпуса 1 конусной гайки 13 контргайкой 14, Получаемое дополнительное усилие расширения пружинных скоб к стенкам скважины повышает надежность изоляции испытуемого участка скважины уплотнительными элементами, тем самым исключается возможность проворачивания пружинных скоб, т.е, 30 всего устройства в процессе сжатия уплотнительных элементов, По окончании испытания корпус вращают в противоположном направлении, при этом домкратные гайки 5 и 10 в своем движении выше сначала осво35 бождают эластичные манжеты от сжатия, а при их дальнейшем движении вниз пружинные скобы возвращаются к своему первоначальному положению, уменьшая диаметр эластичных манжет и освобождая его в сква40 жине. После этого паркер готов к следующему перемещению. Очередность сжатия пружинных скоб и эластичных манжет подбирают их жесткостью.

Таким образом, предлагаемый пакер

45 обеспечивает надежность фиксации уплотнительных элементов путем создания повышенных распирающих усилий автоматическим распиранием пружинных скоб при помощи конусной гайки, а также расшире50 ние эксплуатационных возможностей путем регулирования диаметра пружинных скоб для его использования в скважинах разных диаметров, Формула изобретения

1. Пакер для испытания буровых скважин, включающий полый корпус с опорным выступом, опорным подшипником. резьбовым участком и периферийным нижним участком с донной заглушкой. устя овленнчю

1810487

12

7б на резьбовом участке полого корпуса домкратную гайку, секционный уплотнительный элемент, размещенный под ним на полом корпусе якорный узел, содержащий пружинные скобы, закрепленные одним кон- 5 цом на домкратной гайке, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности пакеров при одновременном расширении эксплуатационных возможностей пакера, он снабжен дополнительной домк- 10 ратной гайкой, расположенной под секционным уплотнительным элементом, и . конусной гайкой, установленной на полом корпусе между Основной и дополнительной домкратными гайками, причем каждая пру- 15 жинная скоба выполнена в средней части вогнутой к оси полого корпуса и свободным концом связана с дополнительной домкратной гайкой, а конусная гайка расположена с возможностью взаимодействия с вогнутой частью пружинных скоб и имеет длину конусной образующей больше величины сжатия секционного уплотнительного элемента, 2. Пакер по и. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения качества пластоиспытания при пониженных гидродинамических давлениях на пласт, перфорированный участок с донной заглушкой полого корпуса выполнен с внутренним диаметром, большим диаметра полости корпуса,