Устройство для разобщения пластов в скважине

 

Использование: для разобщения пластов в скважине, преимущественно при цементировании обсадных колонн. Сущность изобретения: повышение надежности пакеровки за счет увеличения коэффициента пакеровки . Это достигается тем, что между стволом и кожухом установлены разрезная обечайка и дополнительная уплотнительная манжета, расположенная под разжимным конусом, выполненная М материала, жесткость которого больше жесткости материала основной уплотнительной манжеты, и сопряженная с последней по конической поверхности с углом конуса, меньшим чем угол торцовой поверхности разжимного конуса, а разрезная обечайка выполнена из того же материала, что и разжимной конус. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)з Е 21 В 33/12

ГОСУДАРСТВЕНЙЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4797234/03 (22) 27;02.90 (46) 30.08.92; Бюл, М 32 (71) Казахский государственный научнО-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) Г. К. Казаров, И.Д. Литвин, Г. И. Геймаш, Г, А. Тыртышный, Г. Н. Волошко, В. И, Ванифатьев и 10. 3. Цырин (56) Устройство для ступенчатого-цементирования скважин с гидромеханическим пакером неразбуриваемого типа УСЦН-2. 146 . х 215,9; Нефтяное хозяйство, 1989, hb 4, Авторское свидетельство СССР

N. 1025866, кл. Е 21 В 33/12, 1982, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗОБЩЕНИЯ

ПЛАСТОВ B СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к . устройствам для разобщения пластов в скважине, преимущественно при цементировании обсадных колонн. . Известно устройство для ступенчатого и . манжетного цементирования скважин. включающее корпус с осевым каналом и радиальными отверстиями, установленный на корпусе уплотнительный. элемент пакера и толкатель, сопряженный с уплотнительным элементом пакера по конической поверхности, Недостатком этого устройства является низкий коэффициент пакеровки и, следовательно, недостаточно надежная работа в кавернозном стволе скважйны.

Известен также разбуриваемый пакер, включающий ствол с осевым каналом и радиальными отверстиями, кожух, размещенЯЛ 1?5820? A 1

2 (57) Использование: для разобщения пла стов в скважине, преимущественно при цементйровании обсадных колонн, Сущность изобретения: повышение надежности пакеровки за счет увеличейия коэффициента пакеровки. Это достигается тем,"что между стволом и кожухом установлены разрезная обечайка и дополнительная уплотнительная манжета, расйоложенная под разжимным конусом, выполненная" иэ материала, жест-. кость которого больше жесткости материала основной уплотнительной манжеты, и сопряженная c:ïoñëåäíåé rio конической поверхностй с:углом конуса, меньшим чем угол торцовой поверхности раэжимного конуса, а разрезная обечайка выполнена из того же материала, что и разжимной конус, 3 ил. ный койцентрично стволу и образующий с ним кольцевую полость, установленные на " стволе упор; уплотйительную манжету и д разжимной конус с конической торцовой поверхностью в нижней части. располежен- . ц ный в кольцевой полости между стволом и кожухом. — Недостатком этого устройства является невысокий коэффициент пакеровки, обус- С ловленный конструкцией йакерующего элемента, раскрывающегося под действием разжимного конуса, который при движении вниз растягивает уплотнительный элемент, внедряясь под него. Таким образом, максимальный диаметр уплотнительного элемента в раскрытом положенйй ограничен разностью между наружным диаметром ко- жуха и ствола или толщиной уплотнительного элемейта в Hpðéñêðûòîì положении.

Однако заколонные пакеры, включаемые в

1758207 состав- обсадной колонны, имеют опреде- жимной конус 6 удерживается в исходном ленные ограничения по наружному диамет- положенйи среэными штифтами 5. На внутру xîæóõ8 и внутреннему диаметру" ствола. ренней поверхности кожуха:установлен

Наружный диаметр кожуха не должен пре- пружинный фиксатор 4, предназначенный вышать определенногокритическогоэначе- 5 для предотвращения возврата нажимного ния, при котором обеспечивается конуса 6 в исходное положение после снясвободный, без посадок; спуск обсадной ко- .. тия усилия пакеровки,--. лонны "в скважину. Внутренний "диаметр. - . Дополнительная уплотнительйая ман, ствола не должен:Сужать проходное сече- :. жета 7 выполйена из материала, жесткость ние колонны, т.е; он не может бйть меньше 10 которого больше-жесткости уплотнительной внутреннего "диаметра обсадных: труб. Та-:: манжеты 9. Уплотнительные манжеты 7 и 9 ким образом, в йзвестнЬм устройстве увели-: сопряжены между собой по конической почивать разницу между наружными . верхностисуглом конусаменьшим,чемугол диаметрами ствола и кожуха"можно только "торцовой поверхности разжимного конуса

"до определенного критическото значения; 15 6. Между уплотнительными манжетами ус которое и ограййчивает коэффициент паке- . тановлена тонкая разрезная обечайка 8. выровки: ..:" .:.--".,,,- :... .: .. . .:-, ::: .:,:.-: полненная из того же материала, что и

Целью изобретения является повыше- -раэжимной конус.6, " ние надежности пакеровкй эа счет увеличе- : Устройство работает следующим обра-ния коэффициента пакеровки, ::.:,- .":: - 20 эом..

Поставленная цель достигается тем, что . Устройство спус устройство для разобщения пластов; вклю-: ставе обсаднбй колонны, По окончайии про чающее ствол с осевым каналом:и радиаль- давки тампойажного-раствора в обсадной нйми огверстиями и кожух, размещенный .- колоннеповышаютдавление,котороечерез концентрично стволу и:образующий со ство- 25 радиальные отверстия 2 в стволе 1 действу лом кольцевую полость, а также установлен-" . " ет на разжим ной конус 6. Давление повыша- ные на:стволе упор; уплотнительную ют до тех пор. пока усилйе, возникающее от манжету" и разжимной конус с конической .:: действия этого давления на разжймной которцовой поверхностью в нижней части,, . нус 6 в исходном положении. После Срезки расположейный в кольцевой полости, меж- 30 штифтов 5 разжимйой конус 6 перемещает ду стволам и кожухом, снабжено разрезной . ся вниз вместе с дополнительной уплотни- обечайкой и дополнительной уплотнитель- . .тельной манжетой 7, которая входит под ной майжетой; расположенной в кольцевой уплотнительную манжету 9, в результате чеполости под разжимным конусом, выпол-.:: го последняя увеличивается в диаметре, «а нейной "из:материала, жесткость которого 35 стично перекрывая ствол скважины (фиг. 2). большe òÿæåñòè ìàòåðèàëà основной уплот-. Поскольку угол коййческой поверхнойительной манжеты и сопряженной с" по- сти, rio которой сопряжены уплотнительные следней йо:конйческой поверхности суглом Манжеты, меньше угла торцовой поверхно конуса меньшим, чем угол торцовой повер- ::" сти разжимного конуса, то сила трения на

" хйости разжимйого конуса, причем разрез- 40 участке сопряжения манжет меньше сйлы ная обечайка- выполнена из того же: трения на участке между разжимным конуматериала, что и разжимной конус::::::. . сом 6 и дополнительной уплотнительной

На фиг, 1 представлейо предлагаемое . манжетой 7. Применение разрезной обечайустройство в транспортном положении; на ки 8, выполненной из того же материала, что фиг.2-тоже, в положении, когдадополни- 45 и разжимной конус 6, обеспечивает сопотельная уплотнительная манжета вышла иэ, ставимые условия .трения при. вхождении кольцевой полости",на фиг. 3 - - го же, в . разжимного конуса 6 под дополнительную положении с максимально раскрыть1м паке- манжету 7 и последней под основную уплотрующим элементом.: .: . - :.: .: . .- :: нительную манжету 9, При выполнении разУстройство для разобщения пластов в 50 жимного:конуса 6 и разрезной обечайки 8 из скважине содержит ствол 1 с осевым кайа- ;: мегалла, а уплотнительных манжет 7 и 9 из лом и радиальнйми отверстиями 2; и кожух . резины в"обеих случаях трение осуществля3, размещейнйй концентрично стволу и об-: ется в йаре металл-резина. Таким образом, разующий с ним кольцевую полость. На . наличие разрезной металлической обечайки стволе установлены также упор 10 и уплот- 55 и выполнение ее из того же материала, что йительная манжета 9. B кольцевой полости и разжимной конус, а также определенное между стволом 1 и кожухом 3 расположен соотношение угла конической поверхйости разжимной конус 6 с,конической торцовой сопряжения уплотнительных манжет и угла поверхностью l3 нижней частй и дополни- торцовой поверхности разжимного конуса, тельная уплотнйтельная манжета 7. Раз- создают условия первоначального pGcKpbl1758207

5 тия основной уплотнительной манжеты 9, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я предотвращая до определенйого времени : Устройство для разобщения пластов в раскрытиедополнительнойуплотнительной - скважине, включающее ствол с осевым каманжеты 7.: .: .налом и радиальными отверстиями, кожух, „5 размещенный концентрично стволу и обраПосле выхода дополнительной уплотни- зующий с ним кольцевую полость, установтельной манжеты из кольцевой полости: ленные на стволе упор, уплотнительную между стволом и кожухом, и при дальней-: манжету и разжймной конус с конической шемперемещенийвнизразжимногоконуса торцовой поверхностью в нижней части, 6 под действием возрастающего усилия по- 10 расположенйый в кольцевой полости между следний входит йоддополнительнуюуплот- стволом и кожухом, о т л и ч-а ю шийся йительную манжету 7, раздвигая ее вместе тем, что, с целью .повышения надежности с уплотнительной манжетой 9 и обеспечива- -: :пакеровки за счет:увеличения коэффициен- . ет полное перекрытие кольцевого зазора в:.. та пакеровки. оно снабжено разрезной обестволе скважины, т.е. полная йакеровка 15 чайкой и дополнительной уплотнительной (фиг. 3). Разжимной конус удерживается в манжетой, расположенной в кольцевой поконечном положении пружинным фиксато- лости под разжимным конусом, выполненром ч. ч. -,. . ной из материала; жесткость которого больше жесткости материала основной упТаким образом, повышается надеж- 20 лотнительной манжеты, и сопряженной с ность работы пакера за счет обеспечения последней по конической поверхности с угболее высокого коэффициента пакеровки . лом конуса меньшим",чем угол торцовой попри огранйченном наружном диаметре уст- . верхности разжим ного конуса, причем ройства и ограниченной толщине уплотни- . разрезная обечайка выполнена из того же тельных манжет, ... - 25 материала, что и разжимной конус.

17ß207

Составитель И. Литвин

Редактор Т. Лазоренко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М, Керецман

Заказ 2979. .- Тираж .. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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