Пакер гидравлический

 

ПАКЕР ГВДРАВЛИЧЕСКИЙ, включающий уплотнительный элемент, корпус с выточкой и радиальными отверстиями , установленные в корпусе н телескопически связанные между собой . наружную и внутреннюю втулки с отверстиями , образующие с корпусом три посл.едовательно расположенные кольцевые камеры, нижняя из которых сообщена с внутренней полостью уплотнительного элемента, отличаюц и и с я тем, что, с целью обеспечения многократности установки пакера без извлечения его на поверхность, наружная втулка подпружинена относительно внутренней и имеет калиброванный канал для связи между собой двух верхних камер, которые предварительно заполнены жидкостью и загерметизированы, а внутренняя kn втулка жёстко связана с корпусом. Од и СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ *

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ ЕСПУБЛИН

„SU„„ l l l 14 з(50 Е 21 В 33/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3539447/22-03 (22) 13.01.83 (46) 30.09.84. Бюл.1! - 36 (72) В.И.Масич, В.1!.Ванифатьев и Ю.З.Цырин (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники (53) 622.245.7.(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11 489858, кл. Е 21 В 33/12, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 3428013,кл. E 2! В 33/12, 27.04.82(прототип). (54)(57) ПАКЕР ПЩРАВЛИЧЕСКИЙ, включающий уплотнительный элемент, корпус с выточкой и радиальными отверстиями, установленные в корпусе и телескопически связанные между собой наружную и внутреннюю втулки с отверстиями, образующие с корпусом три последовательно расположенные кольцевые камеры, нижняя иэ которых сообщена с внутренней полостью уплотнительного элемента, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспечения многократности установки пакера без извлечения его на поверхность, наружная втулка подпружинена относительно внутренней и имеет калиброванный канал для связи между собой двух верхних камер, которые предварительно заполнены жидкостью и загерметизированы, а внутренняя втулка жестко связана с корпусом.

1116143

Изобретение относится к бурению и эксплуатации нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам, используемым для разобщения и изоля" ции пластов в открытом или закрепленном стволе скважины, Известен пакер для разобщения пластов, включающий корпус с канала- . ми, перекрываемыми подвижными втулками 11 ). 10

Недостатком данного устройства является невозможность его многократного использования, так как после проведения одного цикла операции, т,е. срабатывания механизма, устрой- 15 ство должно быть поднято на поверхность для возврата сместившихся подвижных втулок и замены срезавшихся шпилек на новые.

Известен также пакер гидравлический, включаюший уплотнительный элемент, корпус с выточкой и радиальными отверстиями, установленнйе в корпусе и телескопически связанные между собой наружную и внутреннюю втулку с отверстиями, образующие с корпусом три последовательно расположенные кольцевые камеры, нижняя из которых сообщена с внутренней с помощью уплотнительного элемента (2 ).

Однако известное устройство также не обеспечивает многократност1ь установки без его йзвлечения из скважины.

Цель изобретения — обеспечение многократности установки гидравлического пакера без извлечения его на поверхность.

Поставленная цель достигается тем, что в пакере гидравлическом, включающем уплотнительный элемент, корпус с выточкой и радиальными от40 верстиями, установленные в корпусе и телескопически связанные между собой наружную и внутреннюю втулки с отверстиями, образующие с корпусом три последовательно расположен" ные кольцевые камеры, нижняя из которых сообщена с внутренней полостью уплотнительного элемента, наружная втулка подпружинена относительно внутренней и имеет калиброванный канал для связи между собой двух верхних камер, которые предваритель-.. но заполнены жидкостью и загерметиэированы, а внутренняя втулка жестко связана с корпусом. 55

° Ha фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, при спуске; на фиг. 2— то же, в момент пакеровки; на фиг.3— то же, в момент распакеровки, на фиг. 4 — то же, в момент подъема.

Устройство состоит иэ корпуса 1 с радиальными отверстиями, в которые помещены впускной 2 и выпускной 3 клапаны. Внутри корпуса 1 укреплена упорная внутренняя втулка 4 с радиальным каналом а, В расточки корпуса 1 и упорной втулки 4 помещена подвижная наружная втулка 5, подпружиненная пружиной 6 относительно втулки 4, помещенной в камере У .

Камера Ь и соединенная с ней камера

В заполнены жидкостью и загерметизированы. Втулка 4 при помощи резьбы и пружинного кольца 7 закреплена в корпусе 1. В подвижной втулке 5 имеются перепускные отверстия (калиброванные) и д . Снаружи корпуса I помещен гидравлический пакер с уплотнительным элементом 8. Кольцево1 зазор между уплотнительным элементом и корпусом, образованный проточкой в корпусе, а также соединенные с зазором полости устройства заполнены жидкостью.

Устройство работает следующим образом.

После спуска гидравлического пакера в скважину в трубы, к которым присоединен пакер, под определенным давлением закачивают жидкость запакеровки уплотнительного элемента 8 (колонну труб предварительно перекрывают внизу, например, шаром ).

Эта жидкость, проходя по центральному каналу в корпусе 1, действует на наружную дифференциальную втулку 5 и сдвигает ее вниз. При этом. пружина

6 сжимается, а предварительно залитая жидкость в камере б по калиброванному отверстию перетекает в камеру

Диаметр отверстия Е подбирается таким образом, чтобы время перетекания жидкости между камерой 6 и камерой {t было достаточным для полного возврата уплотнительного элемента 8 в исходное положение при выравнива-. нии давления.

Жесткость пружины 6 и количество витков выбраны таким образом, что перемещение втулки 5 до,совпадения отверстий ф и Ь происходит при заранее известном давлении жидкости запакеровки уплотнительного элемента

8 гидравлического пакера. Через отверстия 8 и а и впускной клапан 2 поступает жидкость из внутритрубного пространства в уплотнительный эле, 3 1116 мент 8 гидравлического пакера, осуществляется деформация уплотнительного элемента 8 пакера, прижатие его к стенке скважины и разобщение пластов.

После проведения операции в скважине, при которой требуется разобщение пластов(например, испытание продуктивных горизонтов, ликвидации зон поглощения промывочной жидкости, 16 ремонт скважины и др.) избыточное . давление в трубах сбрасывается, в трубы эабрасывается пробка 9 с легко разрушаемым заплечиком 10. Пробка 9 садится в седло наружной втулки 5.

Под давлением заканчиваемой жидкости при перекрытом центральном канале корпуса 1 подвижная втулка 5 смещается вниз, садится своим наружным выступом на торец неподвижной втулки 4 и открывает выпускной клапан 3 через который выходит жидкость из внутренней полости уплотнительного элемента 8 гидравлического пакера.

Одновременно снимают дополнительное давлением созданное в трубах. Таким образом, давление в пакере, трубах и затрубном пространстве выравнивается, и уплотнительный элемент 8 возвращается в исходное положение, При

143 ° смещении втулки 5 возвратная пружина

6 сжимается, и жидкость из камеры .б через отверстие В перетекает в камеру 5 . Впускной клапан 2 перекрыт втулкой 5 и поступление жидкости во внутреннюю полость унлотнительного элемента 8 исключено.

Для того, чтобы привести устройство. в рабочее положение, т.е. для изоляции пласта, расположенно"

ro ниже или,выше места установки устройства, возобновляют нагнетание жидкости в трубы, на которых устрой" ство спущено в скважину.

Под действием давления нагнетаемой жидкости заплечик 10 пробки 9 срезается, и последняя падает на забой. Пружина 6, разжимаясь, возвращает втулку 5 в исходное положение(крайнее верхнее ), перекрывая впускной 2 и выпуксной 3 клапаны.

Предлагаемое устройство подготовлено для дальнейшей работы без подъема его на поверхность, переборки и замены срезных элементов.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства заключается в экономии времени и средств, раскодуемых на спускоподъемные операции.

Фиг.2

lll6143 а

6 д

Фиг.Ф

Составитель И.Кепке

Редактор В.Ковтун Техред M .Hàäü Корректор H.Иуска

Заказ 6885/24 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4