Пакер

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (g))g Е 21 В 33/12

79

77

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4781602/03 (22) 15. 01. 90 (46) 23.12.91. Бюл. Р 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) Ю.З. Цырин, В.P. Негомедзянов, В.и. Ванифатьев и А.К. Дудаладов (53) 622.245.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

h» 899853, кл. Е 21 В ЗЗ/12, 1975.

Авторское свидетельство СССР

N 1440120, кл. Е 21 В 33/12, 1984. (54) ПАКЕР

2 (57) Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин и м.б. использовано в процессе их крепления, а именно пакерах, устанавливаемых на обсадной колонне. Цель— повышение герметизации затрубного пространства за счет дозированного отбора фильтрата тампонажного раствора с последующей регулируемой его отдачей. Пакер состоит из корпуса (К)

1 с центральным каналом (ЦК) 2 и радиальным отверстием 3, перекрытым про1700198 бкой 4 и заслонкой 5, установленной иа К 1 накладки 7 с плотнительным

-элементом (УЭ) 8 и толкателем 9 и образующей с К 1 камеру 10, имеющую поршень 11 и обратный клапан 12, образующие полость, заполненную жидкостью и сообщающуюся через клапан 12 в нижней своей части с полостью 14

УЭ 8, и фильтра 17, установленного па внешней поверхности накладки 7.

Камера 10 размещена над полостью 14

УЭ 8, а поршень 11 установлен с возможностью перемещения вдоль оси К 1 в интервапе между отверстием 3 и 15 фильтром 17. После окончания цементирования и снятия избыточного давления закачки жидкая фаза столба тампонажного раствора, расположенного в эатрубном пространстве, проходя через 20 фильтр 17, перемещает поршень 11 вниз, Изобретение относится к строительству нефтяных и газовых скважин и может быть использовано в процессе их крепления, я именно в пакерах, устанавливаемых на обсадной колонне.

Цель изобретения — повышение герметизации затрубного пространства за счет дозированного отбора фильрата тампонажного раствора с последующей регулируемой его отдачей.

На фиг. 1 изображен пакер, транспортное положение; на фиг. 2 — то же, после окончания процесса цементироваиил и снлтия давления в цемеитировочпой головке; на фиг. 3 — то же, после приведения в действие.

Пакер со стоит из корпус.а 1 с центральным каналом 2 и радиальным отверстием 3, перекрытым пробкой 4 и заслонкой 5 со срезпым штифтом 6, установленной на корпусе 1 накладки 7 с уплотнптельным элементом 8 и толкателем 9 и образующей с корпусом 1 камеру 10, имеющую поршень 11 и обратный. клапан 12, образующие полость, заполненную жидкостью и гидравличеcKH сообщающуюся каналом 13 корпуса 1 через обратный клипа 12 в нижней своей части с полостью 14 уплотнительного элемента 8, переводника 15, упора 16 и фильтра 17, установив«ного на внешней 1п верхи< сти накладки 7 в месте

55 располо;-",свил ее радиальных отверстий выдавливая пробу 4 в ПК 2. Пакер под. готавливается к срабатыванию. При повьш ении давления в цементировочной головке жидкость через отверстие 3 поступает в камеру 10 и через клапан

12, полость 14, действуя на толкатель 9, деформирует УЭ 8, приводя его в рабочее состояние. Поршень 11 перемещается в крайнее верхнее положение.

После снятия давления в процессе ОЗЦ фильтрат через фильтр 17 поступает в верхнюю часть камеры 10, перемещая поршень 11 вниз, Происходит ограниченный, дозированный отбор фильтрата иэ надпакерной зоны кольца тампонажной смеси. В процессе ОЗЦ осуществляется подпитка твердеющего цементного камня фильтратом, находящимся над поршнем 11 в верхней части камеры

10. 3 ил, 18., сообщающих верхнюю часть камеры 1 0 над поршнем 11 с затрубьем. Фильтр 17 выполнен- в виде фильтрующей ткани 19, перекрывающей радиальные отверстия 18 и закрепленной проволочным бандажом

20, Камера 10 накладки 7 размещена над полостью 14 уплотнительного элемента

8, а поршень 11 установлен с возможностью перемещения вдоль оси корпуса

i в интервале между радиальным отверстием 3 корпуса 1 и фильтром 17.

Необходимую герметичность устройства обеспечивают уплотнительные кольца 21.

Пакер работает следующим образом.

В процессе цементирования скважины цементировочная пробка (не показана), проходя через центральный канал 2 корпуса 1, перемещает заслонку 5 и срезает штифт 6. После окончания процесса цементирования и снятия, давления в цементировочной головке жидкая фаза столба тампонажного раствора, расположенного в затрубном пространстве, проходя через фильтр 17, перемещает поршень 11 вниз, выдавливая при этом пробку 4 в центральный канал

2 корпуса i. Таким образом, пакер подготавливаетсл к срабатыванию, При повышении давления в цементировочной головке жидкость через радиальное отверстие 3 корпуса 1 поступает в камеру 10 и через обратный клапан 12, канал 13 корпуса 1 и полость 14, дей1700198 ствуя на толкатель 9, деформирует уплотнительный элемент 8, приводя его в рабочее состояние. При этом поршень

11 перемещается в крайнее верхнее положение. После снятия давления в цементировочной головке в процессе (ОЗЦ) (ожидание затвердевания цемента) жидкая фаза (фильтрат) тампонажного раствора через фильтр 17 поступает в верх и нюю часть камеры 10, перемешая при этом поршень 11 вниз. Таким образом, происходит ограниченный, дозированный отбор фильтрата из седиментационноуплотненной,:. надпакерной зоны кольца 5 тампонажной смеси. В процессе ОЗЦ существляется подпитка твердеющего цементного камня фильтратом, находящимся над поршнем 11 в верхней части камеры 10. 20

Формула изобретения

Пакер, включающий корпус с цент-ральным каналом и радиальным отверс25 тием, накладку, установленную на корпусе и образующую с последним камеру, имеющую пс ршень и обратный клапан, с бразующие полость, заполненную жипкостью и гидравличеcKH сообщлю1 !"юся радиальным отверстием с центральш. м каналом корпуса и каналом корпуса через обратный клапан с полостью уплотнительного элемента, и фил -.р, отличающийся тем, что, с. целью повышения герметизации затрубного пространства за счет дозированного отбора фильтрата тампонажного раствора с последующей регулируемой его отдачей, камера накладки размещена над полостью уплотнительного элемента, обратный клапан расположен в нижней части камеры, накладка выпол-, нена с радиальными отверстиями, сообО щающими верхнюю часть камеры над поршнем с затрубьем, а фильтр установлен на внешней поверхности накладки в месте расположения радиальных отверстий накладки, причем поршень установлен с возможностью перемещен:тя вдоль оси корпуса в интервале межр: радиальным отверстием корпуса и фьльтром.

1700198

Составитель С,. 3!орозов

Техред Л. О пшнык Корректор А, Обручар

Редактор В. Бугренкова

У :3лкла 4450 Тираж Подписное !

3!!31!1!!!! «-у,!лрстн> нного к,»в тета и изоб>!>сто>н я.> и открытиям при KHT СССР ! 3!! "», !. :;нл, iK-Ç», Р,!ó>>!ñкля нлб, >. 4/

;1,,;!. «>;!cт>«нно — . «!лт>; и> с н>н! ко>н>ннл г "!!лт т", > . Ужг род, ул. Гагарина, 101