Пакер

 

Изобретение относится к пакерным устройствам и позволяет расширить диапазон рабочих диаметров установки пакера в скважине. Корпус 2 с упором 3 соединен с кабель-тросом 1. В корпусе 2 установлены замок с приводом 4 и силовой механизм в виде основной пружины (П) 5 и штока 6 с упором 7, связанного с замком. Под корпусом 2 размещены заполненные жидкостью основной цилиндр (Ц) 8 с радиальными отверстиями 9 и упругорасширяющимся уплотнительным элементом 10 и компенсатор (К) 11. Последний выполнен в виде камеры с эластичной оболочкой, полость 12 его сообщается с полостью скважины под пакером. Внутри Ц 8 установлен жестко связанный со штоком 6 основной поршень 13. На штоке 6 размещена дополнительная П 14, взаимодействующая с поршнем 13. Жесткость П 14 меньше жесткости П 5. Между Ц 8 и К 11 установлены заполненные жидкостью дополнительные Ц 15, в них размещены жестко связанные со штоком 6 дополнительные поршни 16. Выполненные в штоке 6 каналы 17 сообщают подпоршневые полости 18 Ц 15 друг с другом и с полостью 19 Ц 8 над поршнем 13, каналы 20 сообщают подпоршневые полости 21 Ц 15 друг с другом, с полостью 22 Ц 8 под поршнем 13 и с полостью 12 К 11. При освобождении штока 6 П 5 перемещает шток 6 с поршнями 13 и 16 относительно Ц 8 и 15, сжимая П 14. Поршни 13 и 16 выталкивают жидкость из Ц 8 и 15 по каналам 17 и отверстиям 9 под элемент 10, расширяя его до стенок скважины. Одновременно поршни 13 и 16 откачивают жидкость из К 11 в Ц 8 и 15, компенсируя объем выталкиваемой жидкости из Ц 8 и 15. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1Я гг

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П1НТ СССР (21) 4201992/22-03 (22) 02.03.87 (46) 15.12.89. баюл. 11! 46 (71) Восточно-Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья (72) В.С.. Кулагин (53) 622.245.4(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 926237, кл. Е 21 В 33/12, 1975.

Авторское свидетельство СССР

:11 1476106,,кл. E 21 В 33/12, 1986.

„„$!!„„!Ы8896 А! (11 4 Е 21 В 33/12 47/00 (54) ПАКЕР (57) Изобретение относится к пакерным устр-вам и позволяет расширить диапазон рабочих диаметров установки пакера в скважине . Корпус 2 с упоррм 3 соединен с кабель-тросом 1 ° В корпусе

2 установлены замок с приводом 4 и силовой механизм в виде основной пружины (П) 5 и штока 6 с упором 7, связанного с замком. Под корпусом 2 размещены заполненные жидкостью основной цилиндр (Ц) 8 с радиальными от1 528896

10 !

30 верстиями 9 и упругорасширяющимся уплотнительным элементом 10 и компенсатор (К) 11. Последний выполнен в виде камеры с эластичной оболочкой, полость 12 его сообщается с полостью скважины под пакером. Внутри Ц 8 установлен жестко связанный со штоком

6 основной поршень 13. На штоке 6 размещена дополнительная П 14, взаимодействующая с поршнем 13. Жесткость П 14 меньше жесткости П 5.Между Ц 8 и К 11 установлены заполненные жидкостью дополнительные Ц 15, в них размещены жестко связанные со штоком 6 дополнительные поршни 16.

Выполненные в штоке 6 каналы 17 соо6Изобретение относится к пакерным устройствам и предназначено для разобщения ствола скважины при спуске и установке в ней геофизических или других приборов для исследования скважин.

Цель изобретения — расширение диапазона рабочих диаметров установки пакера в скважине, На фиг . 1 показан пакер в исходном положении; на фиг. 2 — то же, в рабочем положении.

Пакер (фиг.l) включает соединенный с кабель-тросом 1 корпус 2 с упором 3, замок с приводом 4 (показаны условно)» силовой механизм в виде основной пружины 5 и штока 6 с упором 7, связанного с замком, размещенные под корпусом 2 и заполненные жидкостью основной цилиндр 8 с радиальными отверстиями 9 и упругорасширяющимся уплотнительным элементом 10 и компенсатор 11, полость

12 которого сообщается с полостью скважины под пакером. В основном цилиндре 8 установлен связанный жестФ ко со штоком 6 основной поршень 13, на штоке 6 размещена дополнительная пружина 14, взаимодействующая с основным поршнем 13, жесткость которой меньше, чем жесткость основной пружины. Под основным цилиндром 8 установлены дополнительные цилиндры

15, заполненные жидкостью, в которых размещены дополнительные поршни 16, .связанные жестко со штоком 6. В штоке 6 выполнены каналы 17 для сообщения надпоршневых полостей 18 допол35

55 щают подпоршневые полости 18 Ц 15 друг с другом и с полостью 19 Ц 8 над поршнем 13, каналы 20 сообщают подпоршневые полости 21 Ц 15 друг с дру гом, с полостью 22 Ц 8 под поршнем

13 и с полостью 12 К 11. При освобождении штока 6 П 5 перемещает шток

6 с поршнями 13 и 16 относительно Г 8 и 15, сжимая П 14, Поршни 13 и 16 выталкивают жидкость из Ц 8 и 15 по каналам 17 и отверстиям 9 под элемент 10, расширяя его до стенок скважины. Одновременно поршни 13 и 16 откачивают жидкость из К 11 в Ц 8 и 15, компенсируя объем выталкиваемой жидкости из Ц 8 и 15, 1 з и ф лы, 2 ип. нительных цилиндров 15 друг с другом и с полостью 19 основного цилиндра 8 над основным поршнем 13, а также каналы 20 для сообщения подпоршневых полостей 21 дополнительных цилиндров

15 друг с другом, с полостью 22 основного цилиндра 8 под основным поршнем 13 и с полостью 12 комперсатора.

Прп этом компенсатор ll выполнен в виде заполненной жидкостью эластичной оболочки.

Пакер работает следующим образом.

При спуске пакера в скважину все его элементы занимают положение, показанное на фиг. 1. После достижения пакером необходимой глубины с поверхности по кабель-тросу подается команда на привод 4, замок которого освобождает шток 6. При этом сжатая пружина 5 перемещает шток 6 с поршнями !3 и 16 относительно цилиндров 8 и 15, сжимая пружину 14. Поршни 13 и

16 выталкивают жидкость из цилиндров 8 и 15 по каналам 17 и радиальным отверстиями 9 под уплотнительный элемент 10, расширяя его до стенок скважины. Одновременно поршни 13 и

16 откачивают жидкость из компенсатора 11 по каналам 20 в цилиндры 8 и 15, компенсируя таким образом объем выталкиваемой жидкости иэ цилиндров 8 и 15.

При достижении расширяющимся уплотнительным элементом 10 стенок скважины пакер перекрывает скважину ! и фиксируется в ней, занимая положение, показанное на фиг.2.

5 15288

Для приведения пакера в транспортное положение нагружают кабель-трос при этом корпус 2 через пружину

5 нагружает шток 6, который поршнями 13 и 16 через жидкость и пружину

14 старается сместить цилиндры 8 и

15 относительно места пакеровки.

Смещению цилиндров препятствует вес мстолба среды скважины, находящейся 10 над пакером, а также создаваемое внутри уплотнительного элемента 10 избыточное давление, лрижимаюшее его к стенке скважины. После этого снимают нагрузку с кабель-троса 1 15 путем его ослабления. При этом сжатая пружина 5 упирает шток 6 в замок привода 4, который удерживает шток 6, фиксируя тем самым сжатую пружину 5.

Сжатая пружина 14 смещает относи- 20 тельно неподвижного штока 6 цилиндры 8 и 15 к корпусу 1, при этом поршни !3 и 16 через канал 20 выталкивают жидкость иэ цилиндров 8 и 15 в компенсатор 11 и одновременно откачивают по каналам 9 жидкость из уплотнительного элемента 10>приводя его в исходное положение. При достижении цилиндром 8 корпуса 2 пакер занимает транспортное положение, 30 показанное на фиг.1, и может быть перемещен на другую глубину в скважине или поднят на поверхность.

Формула изобретения 35

96 6 связанного с замком, размещенные под корпусом и заполненные жидкостью основной цилиндр с радиальными отверстиями и упругорасширяющимся уплотнительным элементом и компенсатор, полость которого сообщается с полостью скважины под пакером, установленный в основном цилиндре и связанный жестко со штоком основной поршень, размещенная на штоке и взаимодействующая с основным поршнем дополнительная пружина с жесткостью меньшей, чем основная пружина, и установленный под основным поршнем дополнительный поршень, полость основного цилиндра над которым сообщается с полостью над основным поршнем, а полость под ним — с полостью .компенсатора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих диаметров установки пакера в скважине, между основным цилиндром и компенсатором установлены заполненные жидкостью дополнительные цилиндры, в которых размещены дополнительные поршни, связанные жестко со штоком, в штоке выполнены для сообщения надпоршневых полостей дополнительных цилиндров друг с другом и с полостью основного цилиндра над основным поршнем, и подпоршневых полостей дополнительных цилиндров друг с другом, с полостью основного цилиндра под основным поршнем и с поло40

1 . Пакер, включающий соединенный с кабель-тросом корпус с упором, установленные в корпусе замок с приводом и силовой механизм в виде основной пружины и штока с упором, стью компенсатора.

2. Пакер по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что компенсатор выполнен в виде заполненной жидкостью камеры с эластичной оболочкой.

1528896

ll

1f

21

9

1б

1б

f1

Составитель Л. Фарукшин

Техред А.Кравчук Корректор М.Максимишинец

Редактор М. Бандура

Заказ 7877/28 Тираж 5! 4 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101