Устройство для заполнения жидкостью уплотнительного элемента гидравлического пакера

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (504 Е 21 В 33 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 3838580/22-03 (22) 03.01.85 (46) 15.05.88. Бюл. N - 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) Ю.Ç.Цырин, В.И.Ванифатьев, А.К.Дудаладов и С.Н. Силуянов (53) 622.245.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1113514, кл. E 21 В 33/12, 1982.

Авторское свидетельство СССР

N - 899853, кл. E 21 В 33/12, 1975. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ

ЖЦЦКОСТЬЮ УПЛОТНИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА

ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ПАКЕРА, устанавливаемого на колонне труб, включающее корпус с осевым каналом и радиальным, перекрытым срезной пробкой, закрепленную на нем накладку, внутренняя полость которой разделена перегородками, установленный в полости накладки подвижный в осевом направлении золотник, образующий всасывающую камеру и нагнетательную, связанную с полос тью уплотнительного элемента гидравSU„„ЛДПЯ А 1 лического пакера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности заполнения за счет обеспечения дополнительной многократной дозированной подачи жидкости в уплотнительный элемент, оно снабжено установленной в нагнетательной камере втулкой с хвостоьиком, имеющими осевой канал, эластичным рукавом, одна концевая часть которого жестко связана с перегородкой, а другая концент- 1 рично установлена на хвостовике втул.ки, при этом золотник установлен с возможностью в крайнем нижнем положении разобщения всасывающей и нагнетательной камер и сообщения полости рукава с нагнетательной камерой и в крайнем верхнем положении сообщения полости рукава с радиальным каналом корпуса.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что золотник подпружинен относительно втулки и выполнен с осевым каналом, а перемычка выполнена с хвостовиком для перекрытия канала золотника в его крайнем нижнем положении.

1395802

Изобретение относится к строительству и эксплуатации нефтяных и газоBbtX cKB HH H Mc eT biTb HCIIQJIbsOBaHO для увеличения объема жидкости в уп5 лотнительном элементе гидравлического пакера, установленного на обсадной колонне, чем обеспечивается повышение герметизирующих свойств пакера в процессе его эксплуатации. 10

Цель изобретения — повышение эффективности заполнения за счет обесг1ечения дополнительной многократной дозированной подачи жидкости в уплотИительный элемент. 15

На фиг.1 изображено устройство в транспортном положении; на фиг.2 то же, в момент создания в колонне рабочего давления для допакеровки (приращения объема жидкости в уплотнительном элементе); на фиг.3 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 — разрез

Б-Б на фиг.1.

Устройство включает составной кор- 25 пу-с с отверстием, состоящий из патрубка 1 и накладки 2, имеющей заполненную жидкостью полость, в которой последовательно размещены верхняя неподвижная перегородка 3 с каналами A 30 и Б, эластичный рукав 4 с эластичными кольцами 5, на концевых участках рукава установлены ограничители 6 и- 7.

Верхний концевой участок рукава закреплен в перегородке 3, а нижний — на

35 втулке 8, зафиксированной от перемещения в полости пальцем 9.

Устройство также включает пружину

10,,золотник 11, взаимодействующую с ижней перегородкой 12 срезную полую робку 13, полость В которой является впускным отверстием устройства. Необх,одимую герметичность устройства обеспечивают уплотнительные кольца

14. В перегородке 12 выполнены калиброванные каналы Г, а накладка 2 кре45 пится на патрубке 1 винтами 15; составной корпус соединен с узлом уплотнительного элемента пакера 16.

Устройство работает следующим об- 50 разом.

В процессе цементирования обсадной колонны устройство надежно защищено

cIT попадания в него тампонажного раствора благодаря наличию срезной полой55 пробки 13. При прохождении через устройство цементировочной пробки полая

Пробка срезается и возникает сообщение полостей устройства и колонны труб.

При необходимости допакеровки в процессе освоения или эксплуатации скважины созцают избыточное давление в зоне установки заколонного пакера с рассматриваемым устройством. С этой целью, например, могут быть спущены на колонне насосно-компрессорных труб два внутриколонных пакера и создана избыточное давление в кольцевой зоне между ними. Под действием избыточного давления золотник !1, сжимая пружину

10, перемещается вверх до взаимодействия с втулкой 8 ° При этом вначале разобщаются полость Д эластичного рукава 4 и зазор Е (см. фиг.1), образуемый рукавом с корпусом, а затем сообщаются проходной канал Ж золотника 11 и, следовательно, полость Д с впускным отверстием 3 через образовавшийся зазор И между золотником

11 и перегородкой 12. Жидкость из полости колонны через отверстие В, калиброванные каналы Г перегородки 12, зазор И и канал Ж поступает в полость

Д эластичного рукава 4, расширяя его до соприкосновения с корпусом и вытесняя жидкость из зазора Е через кольцевой зазор К в полость уплотнительного элемента по каналам Б, А, Л.

Эластичными кольцами 5 обеспечивается опережающее расширение рукава 4 в зоне, отделенной от каналов Б, А, Л, т.е. предотвращается возникновение застойной зоны в зазоре E. Защита устройства от срабатываний при регулярных технологических процессах (например, закачке воды в пласт) обеспечивается подбором жесткости пружины 10.

При снятии избыточного давления в обсаднсй колонне рабочие элементы устройства — подпружиненный золотник

11 и рукав 4 — возвращаются в исходное положение. Рукав приобретает исходное положение за счет собственной упругости и благодаря сообщению зазора Е с полостью Д рукава через зазор

M ограничителя 7 и втулки 8, зазор И между втулкой 8 и золотником 11 при возврате последней в исходное положение. На возврат золотника 11 в исходное положение затрачивается весьма незначительная порция жидкости из уплотнительного элемента пакера, прак- тически порядка 107. от добавленной в не(о.

I395802

1395802

А-4

Составитель И.Кепке

Техред М .Дидык Корректор А.Тяско

Редактор А.Долинич

Заказ 2476/33 .Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4