Пакер
Изобретение относится к оборудованию для испытания нефтегазоносных пластов, спускаемому в скважину на бурильных трубах. Цель изобретения - повышение надежности перекрытия кольцевого пространства при испытании необсаженных скважин. При разгрузке колонны бурильных труб корпус 1 пакера и уплотнительный элемент 4 перемещаются вниз, передавая нагрузку на промежуточную опору 12. Она своей конусной поверхностью раздвисл
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1315601
ni> 4 Е 21 В 33/12 49/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
М
tp
10
ФЬг !
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3942673/22-03 (22) 15 ° 08.85 (46) 07,06,87, Бюл, М 21 (71) Северо-Кавказский государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промьппленности (72) В.Н, Богомазов и Н,Ф, Рязанцев (53) 6?2,245 ° 4(088,8) (56) Патент США Н 4281840, кл, 277-117, 1581.
Авторское свидетельство СССР
9 308183, кл, Е 21 В 33/12, 1966. (54) ПАКЕР (57) Изобретение относится к оборудованию для испытания нефтегазоносных пластов, спускаемому в скважину на бурильных трубах, Цель изобретения — повышение надежности перекрытия кольцевого пространства при испытании необсаженных скважин, При разгрузке колонны бурильных труб корпус 1 пакера и уплотнительный элемент
4 перемещаются вниз, передавая нагрузку на промежуточную опору 12. Она своей конусной поверхностью раздви1315601 гает лепестки 1 1 раздвижной опоры 16, установленной между опорой 12 и подвижной опорой 20, Пальцы ll, жестко связанные с установленнъ>м в корпусе
1 полым штоком 5, перемещаются в>(из и давят ня нижнюю часть направляющих окон 21 подвижной опоры 20 ° Она движется вниз, освобождая лепестки 17 для развертывания и расположения их на своей конической поверхности ?2.
Опора 20 установлена с воэможностью
Изобре гение относ.итси к оборудованию для испытания нефтегазоносных пластов, спускаемому в скважину ня бурильных трубах, Целью изобретения является повышение надежности перекрытия кольцевого пространства при испытании необсаженной скважины.
На фиг ° 1 изображен пакер в момент спуска в скважину, разрез; на фиг.? та же, в момент пякеровки; на фиг,3 сечение А-А «я фиг,l; ня фиг.4 — раздвижная лепестковая опора в раскрытом положении; на фиг.5 — вид Б ня фиг,4; на фиг.б — пластина (лепесток) с осью; на фиг,7 — опорный пятрубок раздвижной опоры> Ela фиг.8 вид В За фиг,7, Пакер состоит иэ полога корпуса 1, В корпусе выполнены щлицевые пазы 2 и установлено уплотнение 3. Корпус 1 жестко связан с уплoTHè Iåëüíûì элементом 4, В корпусе 1 подвижно телескопически установлен шток 5, состоящий
25 с двух частей, соединенных реэьб<>й с уплотнением 6. В верхней части Г штока выполнены шлицы 7 и 8. 11ги<<няя часть Д штока вь>по IH(Ha ступенчатой с уступом 9. На штокс 5 установлено уплотнение 10 и закреплены два пальца 1!. Промежугочняя опора 12 жесттко закреплена ня штоке 5 и имеет коническу>о поверхность с углом <>4 = 1030 35
Втулка 13 выполнена с двумя няп— равляющими окнами 14 и жестко закреплена с перевод>»иком !5, Окна 1 » выпслнены такс и формы и длины, ко говзяи<м<пн й< т<»ия ее конического торца с ><яру>311(>11 >«н3(ч< ской поверхностью л(по< т«< 1» 17, 011ol>1 12 жестко связана с о и тс ком 5, «оиорый установлен с возможнос I ью с> ряниченногo ocевого
Il< реме(пения в корпусе 1 и имеет конинеc>
1я 3ор и(ж;!у 11(3«ором и стенкой пал1{ос тью IIepcl
В 3»грх>»ей части втулки 13 жЕстко з,»креплена раздвижная лепестковая опора, выполненная в виде опорного пятрубка 16, ня котором шарнирно закреплеHbl лепестки (металлические пластины) 17 с помощью осей 18 и винтов 19, . !епест>и выполнены трапецеидяльной формы г меньи>им огнованием а и большим Ь . Размеры:>епестков для рязличнь(х пякеров даны в таблице, 11а втулке 13 и пальцах 11 с воз— можностью огевого перемещения установлена конпен грично подвижная опора
20, выполнгна в виде втулки с двумя
1 яправляющими < кнами 21, Окна 21 выпо IHCHbl такой формы и длины, которые обеспечивают свободное перемещение па>1ьпев 1! нни..>-вверх, а также дополнительный ход пяльцев Il по отношению Y. >;опу по>>ви»<ной ollopbl 20 °
Верхняя горновая опорная понерхНос TE. 72 опоры 20 имеет коничс скую форму с такой же конусностью, как и у промежуточной опоры 12, Опора 20 в транспортном полсжении упирается верхней чагтью око>3 21 на пяльцы 11.
Центрирование пакера в скважине сбесп .ч31вяется пружинными фонарями
23 и ?», >акре»>ленными над и под пакером.
Пакер рябо гаеи гледу>(>щим образом, < к о 133 о ноE3« t комп. 1< ê и а и гI>bIT, I теля пластов < lló(кягт<.я в < квяжину.
131560) !!ри достижешш h7f ста установки пакера разгружают колонну бурильных труб на хностоник и.IH якорное устройство °
Переводник 15 зафиксирован неподвижно. Корпус пакера 1 и уплотнительный элемент 4, под действием передаваемой нагрузки, перемешаются вниз, передают нагрузку на промежуточную опору 12, которая также смешается вниз и своей конусной поверхностью b раздвигает лепестки 17 разднижной опоры, чем осуществляет принудительное, ранномерное по всему кольцевому пространству раскрытие раздвижной опоры.
Пальцы 11 также перемещаются вниз с нижней, екцией Д штока 5 и давят на нижнюю часть окон 21 подвижной огоры
20. Опора 20 движется вниз, тем самым. освобождая лепестки 17 для развертывания, После того как опора 20 упрется нижним торцом в переводник )5, лепестки 17 расположатся на конической поверхности 22 опоры 20, упрутся наружными концами в стенки скважины и придавятся опорой 12, то создастся сплошное опорнде кольцо, перекрывающее кольцевой зазор между стенкой скважины и пакером ° При этом лепестки, придавленные между двумя опорами 12 и 20, остаются н состоянии с перекрынаюшими друг друга наружными концами по периметру опоры. Затем начинает деформироваться уплотнительный элемент 4.
Лепестки 17 полностью перекрывают зазор между пакером и стенкой скважины. Причем зазор с помощью их может быть перекрыт в любом (даже канернозном) интервале открытого ствола скважины, н зависимости от того какой длини ) - выбран набор этих лепесткон !7 ° Исходными данными для выбора длины лепестков 17 являются преднарительние замеры диаметра ствола скважины в наружном интервале с помощью канерномера (радиусомера), После открытия испытателя пластов на пакер начинает действовать сверху вниз дополнительная нагрузка от перепада давления столбов бурового раствора н затрубном пространстве и жидкости залитой и трубах, которая еще сильнее славливает лепестки 17 раздвижной опоры между опорами 12 и 20> обеспечивая !надежную опору уплотните:!ь !! Ом yy зл еме>! т" и I! p сдохp;) 1(я я е о от эатекания н зазор °
Центрирование пакера, т ° с. создание благоприятных условий работы
5 р;1здFЗJ(жнoA o!!opbl обеспечивается с помощью пружинных фонарей 23 и 24, После занершения испь!тания пласта осушествляют снятие пакера с места ус.тановки натяжкой колонны бурильных труб. Натяжка передается корпусу ) и уплотнительному элементу 4, которые перемешаются вверх. Уплотнительний элемент 4 под. действием натяжки занимает рейсовое положение, После этого уступ корпуса 1 упирается в уступ шлицев 7 и 8 штока 5 и натяжка начинает передаваться штоку 5, Шток перемещается нверх вместе с пальцами 11, скользящими и окнах )4 и 2), 20 до упора в верхние конць! окон 2), После этого опора 20 начинает подниматься ннерх вместе со штоком 5, упираясь в лепестки 17 разднижной! опоры. Лепестки 17 под действием
0II0phI 20 занимают рейсовое положение, Экономический эффект от предлагаемого пакера будет достигаться за
30 счет сокращения числа неудачных испытаний пластов в процессе бурения по причине негерметичности пакеровки н необсаженных стволах скважин, Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я
Пакер для испытателя пластов, включающий корпус, установленный н корпусе полый шток с пальцами, телескопически связанный со !птоком перенодник, установленныи на шток уплотнительный элемент> имеющий промежуточную опору на нижнем торце, втулку, жестко связанную с переводником, выполненную с окнами, в которых размещены пальци штока, концентрично размещенную на втулке, связанную с пальцами подвижную опору с коническим верхним торцом и устанонленную между промежуточной и подвижной опорами раздвижную опору, взаимодействующую с промежуточной опорой, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения надежности перекрытия кольцевого пространства при испытании необсаженной скважины, промежуточная опора жестко связана со штоком, который установлен в корпусе с возможностью ограниченного и
1115б01 осевого перемещения, при этом раадвижная опора выполнена в виде лепестков с конической внутренней и наружной поверхностями, промежуточная опора имеет коническую поверхность
Диаметр пакера
Еоличе- Толщи! ирина ,ижнего основа ство после пакеровки, мм пластин пластин, нования ния пластины д пластины b мм мм
190
1б
27 б7 — 77
70 — 85
145
210
35
170
230!
35
70 — 85!
250
37
70 — 90!
290
40
80 — 95
220
Ф и
Диаметр пакера до деформации, MM
Длина пластин лепе- 1!!ирина стковой опоры, мм верхнего оспод внутреннюю поверхность лепестков, а подвижная опора установлена с возможностью взаимодействия ее конического орда с наружной конической поверхностью лепестков °
А-А
Фиг. Ч
ЬЗб
Фие. 5
131 5Ю1
1б
4 иг. б
Фиг. 8
Составитель И, Кепке
Техред Л.Олийнык Корректор Т., Колб
Редактор С, Патрушева
Заказ 2327/32 Тираж 532 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !
13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д,4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4
