Пакер

 

ПАКЕР, включающий соединенный с кабель-тросом корпус с упором, привод, замок, силовой механизм в виде поршня, установленного в заполненном жидкостью цилиндре с радиальными отверстиями, размещенный на цилиндре упругорасширяющийся пружинный уплотнительный элемент, о тличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности пакера в работе путем уменьшения его длины и массы, поршень снабжен штоком с упором, вааимодействую-щим с замком, а между упорами штоки и корпуса размещАа силовая пружина, причем корпус установлен на штоке с возможностью осейого перемещения относительно последнего.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Ogl (11) (4(51) Е 21 В 33/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г}О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 07НРЫТИЙ

- (21) 3550048/22-03 (22) 09.02.83 (46) 30.01.85. Бюл. В 4 (72) В.С. Кулагин (71) Восточно-Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья (53) 622 ° 245(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 259766, кл. Е 21 В 33/12, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

И- 564410, кл. Е 21 В 33/12, 1975. ,(54)(57) ПАКЕР, включающий соединенный с кабель-тросом корпус с упором, привод, замок, силовой механизм в виде поршня, установленного в заполненном жидкбстью цилиндре с радиальными отверстиями, размещенный на цилиндре упругорасширяющийся пружинный уплотнительный элемент, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности пакера в работе путем уменьшения его длины и массы, поршень снаб-жен штоком с упором, взаимодействую-. щим с замком, а между упорами штока и корпуса размещена силовая пружина, причем корпус установлен на штоке с возможностью осевого перемещения относительно последнего.

1 1137

Изобретение относится к пакерным устройствам для перекрытия ствола скважины и установки в ней геофизических или других приборов для исследования скважин.

Известно пакерующее устройство . для скважинных приборов, включающее корпус с пазами, привод, эластичный уплотнительный элемент с пружинным пластинчатым каркасом, вал и втулку 1р со штырями, входящими в отверстия пластин Я .

Вал этого пакерующего устройства приводится во вращение приводом, требующим защиту от давления и темпера-. туры в скважине, при этом для питания привода необходима передача с поверхности значительного количества энергии.

Известен также пакер, включающий соединенный с кабель-тросом корпус с упором, привод, замок, силовой механизм в виде поршня, установленного в заполненном жидкостью цилиндре с радиальными отверстиями, размещенный 25 на цилиндре упругорасширяющийся пружинный уплотнительный элемент f2) .

Однако избыточное давление жидкости для расширения уплотнительного элемен."

"та и осуществления пакеровки создает-." ся весом поршня. Таким образом, давление жидкости и надежность пакеровки зависит от веса поршня, а увеличение его приводит к увеличению массы и размеров пакера, что усложняет его конструкцию и снижает надежность работы.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение надежности пакера в работе путем уменьшения его длины и массы.

Поставленная цель достигается тем, что в пакере, включающем соединенный с кабель-тросом корпус с упором, привод, замок, силовой механизм в виде поршня, установленного в заполненном жидкостью цилиндре с радиальными отверстиями, размещенный на цилиндре упругорасширяющийся пружинный уплотнительный элемент, поршень снабжен штоком с упором, взаимодействующим с 5О замком, а между упорами штока и корпуса размещена силовая пружина, причем корпус установлен на штоке с воэможностью осевого перемещения относительно последнего. 55

На фиг. 1 показан пакер в транспортном положении, на фиг ° 2 — то же в рабочем положении, на фиг . 3 — то же, 182 2 в момент перевода из рабочего положения в транспортное.

Пакер включает (фиг. 1) корпус 1, соединенный через кабель-трос 2 с поверхностью соединенную с кабель-тросом электромагнитную катушку 3 привода с сердечником 4, помещенные в герметичный отсек корпуса 1, замок с конусом

5, шариками 6, помещенными в отверстия сепаратора 7, связанного с корпусом 1, и втулки 8 с проточкой 9 для взаимодействия с шариками 6, силовую . сжатую пружину 10, шток 11 с упором

12, соединенными с втулкой 8 замка, поршень 13, установленный в цилиндре

14 с радиальными отверстиями 15, полость 16, которая заполнена жидкостью, и установленный на цилиндре 14 упругорасширяющийся уплотнительный элемент

17. Цилиндр 14 имеет герметичное и подвижное соединение со штоком 11. Места закрепления уплотнительного элемента 17 на цилиндре 14 выполнены герметичными. При этом усилие от избыточного давления жидкости, действующего на поршень 13 в полости 16 цилиндра 14 и необходимого для расширения уплотнительного элемента 17, значительно меньше усилия, с которым сжатая пружина 10 способна воздействовать через шток 11 на поршень 13.

Пакер работает следующим образом.

При спуске пакера в скважину все его элементы занимают положение, показанное на фиг. 1. При достижении пакером необходимой отметки в скважине по кабель-тросу 2 подается электрический импульс на электромагнитную катушку 3. Сердечник 4 втягивается и выводит конус 5 из контакта с шариками 6. Под действием сжатой пружины 10 через упор 12 шток 1 1 пере— мещается и смещает втулку 8, которая проточкой 9 вталкивает шарики 6 в отверстия сепаратора 7 и при дальнейшем движении удерживает их цилиндрической частью. Одновременно шток 11 смещает поршень 13, который выталкивает жидкость из полости 16 в отверстия 15 цилиндра 14 и создаваемым при этом давлением раздувает уплотнительный элемент 17, перекрывая тем самым скважину и удерживая в ней пакер, который занимает положение, показанное на фиг. 2.

Для приведения пакера в транспортное положение (фиг. 3) натягивают кабель-трос 2, перемещая корпус 1 ссепаратором 7 замка вверх, сжимая

3 1137 пружину 10. При достижении проточкой 9 втулки 8 шариков 6, последние под действием подпружиненного конуса

5 занимают исходное положение. При дальнейшем смещении корпуса 1.проточ5 ка 9 упирается через шарики 6 в сепаратор 7, при этом возрастает нагрузка на кабель-трос 2, что фиксируется на поверхности.

Сдвигу уплотнительного элемента 17 1О с цилиндром 14 и штоком 13 пакера препятствует при этом.вес столба жидкости, находящейся в скважине над пакером, а также создаваемое внутри пакера дополнительное избыточное дав- 5 ление, прижимающее уплотнительный эле. мент 17 к стенкам скважины, при сжатии пружины 10. Пакер занимает положение, показанное на фиг. 3.

182 4

Для осуществления распакеровки и подъема пакера из скважины снимают нагрузку с кабель-троса путем ослаб- ления его натяжения. При этом под действием избыточного давления жидкости в цилиндре 14 поршень 13 перемещается вниз, увлекая за собой через шток 11, втулку 8 и сепаратор 7 корпус 1; уплотнительный элемент 17

1за счет упругих сил принимает положение как на фиг. 1. После .этого пакер может быть извлечен из скважины или перемещен на другое место.

Технико-экономический эффект от использования пакера заключается в .сокращении затрат на его изготовление, а также на применение в скважи-. нах.

1137182

Составитель И. Кепке

Техред Т.Фанта Корректор А. Обручар

Редактор M. Бандура

Заказ 10484/22

Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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