Гидравлический пакер

 

Изобретение относится к устройствам для разобщения пластов нефтяных и газовых скважин при бурении гидравлическим пакерами. Цель изобретения - повышение надежности работы пакета в зонах кавернообразования без подъема бурильных труб. Для этого гидравлический пакер содержит полый корпус 11 с каналами, эластичный

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 E 21 В .33/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕ !ИЛМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР . ...: ГРН ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . ".Е 1: л м О м

1 (21).4836965/03 (22) 11.06.90 (46) 15.07.92, Бюл.№26 (71) Западно-Сйбйрский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочного бурения (72) П.С.Лап шин и А.Ф.Беленькков (53) 622.245;4 {088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 498398, кл. Е 21 В 33/12, 1976.

„„SU ÄÄ 1747675 À1

1 Авторское свидетельство СССР

¹ 287871,"кл. Е 21 В 33/12, 1969. (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПАКЕР (57) Изобретенйе относится к устройствам для разобщения пластов йефтяных и газовых скважий при буренйи гидравлическим пакерами. Цель изобретения — повышение надежности работы пакета в зонах кавернообразования без подьема бупрйльных труб.

Для этого гйдравлическйй пакер содержит пЬлый корпус 11 с каналами, эластичный

) Ф„ « г .«-«« .:« ) х

1747675

4 жестко связан с клапанной коробкой 4 в нижней части. После прекращения циркуляэлемент 1 с верхним 2 и нижним 3 наконечниками снабжен полой клапанной коробкой

4, в"радиальйых каналах которой установлены выпускные клапаны; выполненйые в виде подпружиненных поршней 5 и 7. В процессе буренйя пакер сохраня«ет неэапа керо«вайное«состоянйе з«а счет силй, создаваемой перепад«ом давления в турбобуре, . нало«женно«й на площади кольцевых поршней 12, свяэанйых с корпусом 1. Нагрузка на долото и крутящий момент при буренийпередают через шток В и шлйцевое соединение 22. Шток опирается в упор 23 корпуса и ции бурового раствора путем возвратно-поступательного движения изменяют объем всасывающей камеры 20, последовательно открывают клапаны 17 и 19. сообщая всасывающую 20, нагнетательную 24 и рабочую 21 камеры, Последнюю наполняют жидкостью, обеспечивая пакеровку. Для распакеровки создают в трубах избыточное давление и открывают клапан 5, выпуская жидкость из полости 21. 1 ил.

Изобретение 01 носится K горной про- : Поставленная цельдостигаетсятем;что мышленности, а Йме«нйо к испытанию сква-: гидравлический пакер содержит полый коржйн и пластов на нефть и газ в пр«о«цесс«е пусс каналами иразделительным поршнем, бурения; .: ..: - --:...: -: ...., связанный с корпусом эластйчный элемент

Известен надувной гидравлический па- 5 С верхним и нижним наконечниками, конкер, состоящий иэ корпуса c основным ка- ;: центрично установленный в корпусе полый налом, койцевой арматуры, соединенной с: шток с поршнем, образующий с корпусом и подвижным цилиндром, образующи«м с кор- эластичйым элементом соответственн«о всапусом кольцевую полость, и уплотнитель- сйва ощую«и рабочую-камеры, установлен-

-.н«ы«м элементом; йключающим наружный и 10 ный в каналах корпуса и разделительном вну«т«ре«йнИй эластичные слои, атакжесило- поршне всасывающий и нагнетательный вой корд между ними, выполненный-сдвум«я клапаны для сообщения соответственно переходными участками, которые pacriono- всасывающей камеры с п«ространст«вом за жены по обе стороны от централ ьной части корпусом и всасывающей и рабочей камер, уплотнител«ьногоэлемен1а, причемугол на- 15 атакжедополнительносодержитполуюкламотки силовых слоев относительно «верти«- панную коробку с р«адиальными каналами; кальной оси пакера увеличивается от имеющими наружные конические про«точ«ки, центральной части и концевой арм«арфе. установленными в каналах клапанов коробИзвестен также гидравлический пакер. кй выпускными клап«айами, жестк«о связансодержащий полый корпус С каналами и 20 ными с:. карпу«сом и штоком разделительным поршнем, связанный с дополнительными поршнями«, размещенныкорйусом эластйчный элемент с верхним и . ми между корпусом и штоком над всасыванижним наконечниками, концентрично ус- ющей камерой и жестко связанным с

TaHoBll8HHblA в корпусе полый шток; образу- - " корпусом упором для взаимодействия со ющий с корпусом и эластичным элементом 25 штоком, при этом корпус и шток имеют касоответственно всасывающую и рабочую- .. налы между пор«шнями и связаны в верхней камеры, установленные в каналах корпуса и части шли«цевым- соединением,- клапайная разделительнОм поршне всасывающий и коробка жестко связана с нижним наконеч нагнетательный клапаны для сообщения со- : ником и нижней частью штока, выпускные ответственно всасывющей камеры с про- 30 клапаны вййолнен«ы в ви странством за корпусом и всасывающей и алых поршней c óïëîòHeíèÿìè и кониче«скйрабочей камер.,- : .,, ми тарелками под проточки каналов

Недостаток известного пакера заключа- кла«панной коробки с торцами поршней, обется в том; ч«т«о его нельзя использовать для .. " ращенными во внутреннюа пол«ость кла«паниспытания пластов в процессе бурейия без 35 ной коробки сообщающегося с полостью подьема бурильных труб и долота, и ан не штока. имеетмеханизмов, препятствующих его на-: На чертеже изображена конструкция дуванию в процессе бурения, и ра«сйак«е«ро«в- надувного гидравлического йакера, разрез. ке Йосле окончанйя испытания. Цель изобретения — повышение надеж- 40 Устройство содержит пакерующий эланости в работе пакера в зонах кавернообра- стичный элемент 1, верхний 2 и нижний 3 сования без подьема бурильных труб и наконечники. клапанную коробку:4. выпускные клапаны 5, пружины 6, поршни 7 клапа1747675

5 6 нов. полый шток 8, поршни 9 штока, каналы 21 и раздувание пакерующего элемента 1 до

10 штока, корпус 11 поршни 12 корпуса, 45 предельного давления в 300 атм, контролирадиальные каналы 13 корпуса, верхнюю руемого клапанами 5. 8 раздутом состоянии присоединительную резьбу 14 пакера. ниж- элемент1 прйжимается к стенкам скаажийы нюю резьбу 15 пакера, всасывающую кла- . и разобщает зону испытываемого пласта от панную коробку 16, всасывающий клапан остальной части скважины, даже если он

17, нагнетательнйй клапан 18, разделитель- попай в небольшую каверну или диаметр ный порШень 19, всасывающую камеру 20, 50 ствола скважины больше диаметра пакера рабочую камеру 21, шлицевое соединение "на 60- 80 мм. Откачиваемэя из пласта жид22, упор 23, нагнетательную камеру 24, : — кость через клапанную коробку, йаходящуГидравлический пакер работает следу- юся выше гурбобура- и ниже пакера, ющим образом. ..:: : ..:- поступает через"полый шток пакера 8 в поУстройство резьбой 14 соединяется с 55 лость бурильных труб и вытесняет часть буоткачива@щим устройством поршневого ти- рового раствора на поверхность, что служит па. установленного выше пакера в состаае индикатором наличия йритока пластового колонны бурильных труб (не показано), а флюида. Процесс йзменемия скважМнного резьбой 15 пакер присоедийяется к клапан- давления, температуры, интенсивности ной коробке, установленной над турбобу-: притока и нефтеСодержания" передается ром(не показано). В таком положении пакер:: датчиками пробоотборного снаряда на по-может участвовать в йроцессе бурения, co-: верхность, давая возможность ЭВМ опреде- .

: храйяя свое незапакерованное состояние,: . лять физические параметры поскольку эластичный пакеру1ощий элемент - :: продуктивности испытываемого пласта, 1 находится в натянутом состоянии за счет 5 После окончания йсследования пласта и значительной гидравлйческой силы, созда- : отбора достаточного объема пластового ваемой перепадом давления в турбобуре;.: флюида в полоСть бурильных труб пробоотйориней 12. Эта сила составляет порядка . Создают избыточное давление в бурильных

30 т и превышает сжимающую нагрузку от 10 трубах и производят натяжение бурового

" 8eca труб, передаваемую На долото, чтб инструмента не 3 — 5, с помощью которого обеспечивает нормальный проиесс буре- открывается клапаны 5 и выпускается жидния. При этом йзбы1очного давления в ра-; кость из полости 21, а пакерующий элемент бочей камере 21 : для. надувания :: приходит в незапакеровавйое "состояние.. йакеруещего.элемента 1 не возникает,.так 15 вйходя из кой гакта: со:стенками скважины, как-клапаны 5. находятся в открйтом состо- обеспечивая тем самым циркуляцию буроянйи эа счет перепада давления. действую- вого раСтвора и продолжение процесса бу щего на них изнутри на площади поршней 7 рения до вскрытия и испытания Следующего при циркуляции бурового раствора через ".йерспективного"пласта-коллектора. полый шток 8 в процессе бурения.: . ; .. 20 Прим . Нагрузка на долото и крутящий момент Зволяет повысигь эффективность исйытапрй бурейии передается через шток 8 и его" нйя скважин в зонах кавернообразования шлицевое соединение22.:: -:.:.— - . --::. ;:. или Ъ зонах больших кольцевых зазоров

После вскрытия бурением йерспектив-, затрубного прострэнства в процессе буреного пласта- коллектора, который в месте ус- 25 -Йия без подъема бурилъных труб. тановки пакера имеет каверну или" .;::. Формула:изобретения следует испытать. на приток нефти и газа;:: лый корпус-С каналами и разделительными .. бурение и циркуляцию бурового раствора поршнем, связанный с корпусом эластичпрекращают и при этом исчезает гйдравли- Зб" ный элемент с верхни ного йакерующего элемента 1 и открытое, . корпусе полый шток с поршнем. образуюсостоянйе клапанов 5.:.:.:::. " ::.-;;:::: :,:.-::.; :: щий с корпусом- и эластичным элементом

Внутрь труб опускают на кабеле йробо- соответственно вСасывающую и рабочую отборный снаряд: с датчиками- давления; 35 камеры, устайовленные в каналах корпуса и т сти, который садится в специальное седло: .: йагнетательный клапаны для сообщения сооткачивающего устройства, расположенно- ответственно всасывающей камеры с прого выше пакера {не показано). Затем путем страйством за корпусом и всасывающей и возвратно-поступательного двйжения обь- 40 рабочей камер; отличающийся тем, . ем камеры 20 изменяется, а клапаны 17 и 18: чта,c целью повышения надежности работы обеспечивают наполнение рабочей камеры пвквра в зонах кавернообразований без

1747675.Составитель П. Лапшин

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н. Тупица

Редактор Э, Слиган

Заказ 2482 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г; Ужгород, ул.Гагарина, 101 подъема бурильных труб и долота, он снабжен полой клапанной коробкой с радиальными каналами, имеющими наружные конические проточки, установленными в каналах клапанной коробкн выйускными кла- 5 панами, жестко связанными с корпусом и штоком дополнительйыми поршнямй; размещенными между корпусом и штоком над всасывающей камерой, и жестко связанным с корпусом упором для взаимодействия со 10 штоком., при этом корпус и штбк ймеют каналы между поршнями и связаны в верхней части шлицевым соединением, клапанная коробка жестко связана с нижним наконечником и нижней частью штока, а выпускные клапаны выполнены в виде подпружиненных поршней с уплотнениями и коническими тарелками под проточки каналов клапанной коробки с торцами поршней, обращенными во внутреннюю полость клапанной коробки, сообщающуюся с полостью штока.