Разбуриваемый пакер

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (И)

@() 4 Е 21 В 33/12

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3761647/22-03 (22) 26.06.84 (46) 07.04.86. Бюл. У 13 (71) Артемовская геологоразведочная экспедиция Производственного объединения Донбассгеология" . (72) В.И.Лисянский, Г.Б.Кабищер и В.К.Карпенко (53) 622.245.4(088.8) (56) Патент США У 3114418, кл.166-29, опублик.,1963, Авторское свидетельство СССР

В 691552, кл. Е 2! В 33/12, 1978, (54)(57) РАЗБУРИВАЕМЫЙ ПАКЕР, включающий ствол, установленный на нем уплотнительный элемент с фиксатором его положения относительно ствола, подвижный в осевом направлении входной патрубок с радиальными отверстиями, гидроцилиндр с поршнем и перфорированной втулкой, полость над которым через радиальные отверстия входного патрубка сообщается с источ.— ником давления, и установленный в нижней части ствола обратный клапан, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности и качества тампонажных работ за счет автоматического открытия канала ствола только на время эакачивания жидкости в подпакерное пространство, входной патрубок выполнен в нижней части заглушенным, а ствол заглушен в верхней части и выполнен с наружным буртом и радиальными каналами, при этом пакер снабжен установленным в полостИ гидроцилиндра под буртом ствола с воэможностью перекрытия его радиальных каналов подпружиненным относительно корпуса золотником, а перфорированная втулка установлена с возможностью взаимодействия ее нижнего торца с заглушенной частью ствола.

1222818

Изобретение относится к области бурения скважин и может быть использовано для тампонажа пересекаемых скважиной зон поглощения промывочного раствора с помощью пакеров.

Цель изобретения — повышение надежности работы и качества тампонажных работ за счет автоматического открытия канала ствола только на вре-. мя закачивания жидкости в подпакерное пространство.

На чертеже изображен пакер, вертикальный разрез.

Неразбуриваемая постановочная часть пакера выполнена в виде гидроцилиндра, состоящего из корпуса 1, в отверстие крышки 2 которого введен входной патрубок 3, на который навинчен переводник 4 для соединения ракера с бурильной колонной 5. С крышкой 2 патрубок 3 образует подвижное шлицевое соединение, Подвижность патрубка 3 в крышке 2 ограничена длиной шлица 6 на патрубке 3 от упорного кольца 7.до переводника 4.

Канал 8 патрубка 3 заканчивается выходными радиальными отверстиями 9, ниже кот,ых продолжением патрубка 3 является его глухой хвостовик 10.

Патрубок 3 окружен кольцевым поршнем 11, к которому снизу прикреплена перфорированная втулка 12 с отверс тиями 13 в ее стенке.

Корпус 1 гидроцилиндра посредством левой резьбы 14 соединен с разбуриваемой пакерной пробкой, корпус которой выполнен в виде катушки с верх ним фланцем 15 и нижним фланцем 16, которые соединены цилиндрической втулкой 17. Между фланцами 15 и 16 на втулке 17 находится подвижное кольцо 18, под которым находится резиновая уплотнительная манжета 19. Над кольцом 18 находятся радиальные штифты 20, укрепленные в стволе 21 и проходящие через соответствующее вырезы

22 во втулке 17.

Ствол 21 заглушен в верхней части головкой 23 с буртом 24, под которым

;:расположены радиальные каналы 25, от которых начинается канал 26, Нижний .конец ствола 21 заглушен пробкой 27, над которой расположены выходные радиальные отверстия 28, прикрытые сна,ружи отрезком резиновой трубки 29, закрепленной на стволе 21 проволочным кольцом 30.

t0

В бурт 24 упирается кольцевой золотник 31, расположенный в пространстве между стволом ?1 и корпусом 1 и подпружиненный снизу пружиной 32, находящейся в пространстве между золотником 31 и фланцем 15, над которым в корпусе 1 предусмотрено дренажное отверстие 33.

Снаружи ствола 21 в его нижней части сделаны кольцевые вырезы, благодаря которым ствол служит круглой храповой рейкой с зубьями 34, в которые упираются пружинные храповые собачки 35, заделанные во фланец 16.

Поскольку пакерная пробка подлежит разбуриванию ее детали, за исключением резиновой уплотнительной манжеты 19, стальной пружины 32, стальных пружинных собачек 35, стальных штифтов 20, резиновой трубки 29 и стального проволочного кольца 30, выполнены из дюралюминия, т.е. катушка (15 — 17), кольцо 18, ствол 21, пробка 27 и золотник 31 выполнены из дюралюминия. Детали постановочной нераэбуриваемой части пакера стальные. В шлицевой части входного патрубка 3 предусмотрено глухое радиальное отверстие для установки срезного штифта 36.

Разбуриваемый пакер работает следующим образом.

Пакер в собранном виде с таким положением его деталей, которое показано на чертеже, опускают в скважину на бурильной колонне 5 до такой глубины, чтобы он расположился над зоной поглощения, подлежащей тампонированию. Затем в колонну 5 нагнетают жидкость, например промывочный раствор. Давление нагнетания определяют заранее опытным путем с таким расчетом, чтобы жидкость, выходящая через отверстия 9 в надпоршневое пространство 37, была в состоянии переместить вниз, поршень 11. Двигаясь вниз, поршень 11 действует через прикрепленную к нему втулку 12 на ствол

21, продвигая его через втулку 17.

При этом ствол 21 перемещается вниз на такое расстояние, что посредством штифтов 20 и кольца 18 уплотнительная манжета 19 подвергается такому сжатию в осевом направлении, что она оказывается выдавленной иэ своей катушки (15-17) в радиальных направлениях, перекрывает скважину, упираясь в ее стенки, и удерживает пакер в заданном положении.

1222818

С этого момента, независимо ov того сохраняется или не сохраняется высокое давление жидкости, уплотнительная манжета остается в деформированном состоянии, так как максималь" но выдвинутое положение ствола 21 зафиксировано храповым механизмом, элементами которого являются храповые зубья 34 и пружинные храповые собачки 35.

После того, как пакер закрыл сечение скважины и прочно зафиксирован в ней, приступают к закачке жидкости, в частности тампонажного раствора, в подпакерное пространство.

Для этого при сниженном давлении жидкости колонну 5 опускают в скважину на небольшую величину. При этом происходит разрушение срезного штифта 36 и патрубок 3 вдвигается до отказа в корпус 1, а его хвостовик 10 полностью уходит в отверстие кольцевого поршня 11 и выходные отверстия 9 переходят из надпоршневого пространства 37 в поршневое пространство 38.

Затем производят нагнетание жидкости в колонну 5, в результате чего происходит повышение давления в подпоршневом пространстве 38. При достижении этим давлением определенной величины золотник 31 преодолевает сопротивление пружины 32 и сдвигается вниз, открывая входные каналы 25 для прохода жидкости в канал 26 и далее через выходные отверстия 28 в подпакерное пространство. Резиновая трубка 29, служащая дополнительным обратным клапаном, не препятствует выходу жидкости в подпакерное пространство.

При снижении давления жидкости золотник 31 под действием пружины 32

1р возвращается в.исходное положение и закрывает канал 25 для прохода жидкости через пакерную пробку как вверх, так и вниз °

По окончании закачки тампонажного

15 раствора в подпакерное пространство вращением бурильной колонны, которое шлицами 6 передается на корпус 1, постановочную неразбуриваемую часть пакера отделяют от пакерной пробки по

2б левому реэьбовому соединению 14 и поднимают из скважины с колонной 5. На месте остается лишь пакерная пробка с деформированной манжетой 19 и стволом..2 1, канал 25 которого надежно

25 закрыт подпружиненным золотником 31 для прохода жидкости как вверх, так и Вниз °

После некоторой выдержки, требуюЗО щейся для того, чтобы затампонированная зона набрала необходимую прочность, оставленную в скважине пакерную пробку раэбуривают и продолжают дальнейшие буровые работы.

1222818

11

1Г

fZ

2Я

Гб

Х7

/4

f5

/У

4б

Составитель Л. Фарукшин

Редактор В. Петраш Техред И.Попович Корректор М. Максимишинец

Заказ 1682/31 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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