Патент ссср 190840

 

l9O84O

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 14Х.1965 (№ 1007339/22-3) Кл. 5а, 41 с присоединением заявки №

Приоритет

МПК Е 21b

УДК, 622.245.44(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 14.1.1967, Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 17.11.1967

ПАКЕР ГИДРАВЛИ 1ЕСКОГО ТИПА

Известны пакеры гидравлического типа, например пакер с оболочкой из упругого растягивающегося материала или пакер с комбинированной оболочкой и клапаном, установленным на впускном канале.

Предлагаемый пакер отличается тем, что с разных сторон его установлены два компенсатора, представляющих собой сосуды с изменяющимися объемами полостей, причем полости пакера и компенсаторов сообщаются, а вся система имеет общий впускной канал.

Конструктивная особенность пакера обеспечивает давление на контакте оболочки со стенкой скважины, постоянно превышающее наибольшее давление в скважине при любом значении и направлении перепада давления и при некоторой деформации оболочки пакера.

Кроме того, каждый компенсатог выполнен в виде сосуда с подвижной стенкой, снабженной упругим элементом и контактирующей со скважинной жидкостью, причем перемещение стенки в наружном направлении ограничено жестким упором.

Схематическое изображение раздувающегося самоуплотняющегося пакера с компенсаторами дано па фиг. 1 — 3.

Оболочка пакера 1 соединена с компенсато рами 2 патрубками (или каналами) 8, поэтому полости пакера и компенсаторов постоянно сообщаются. Через патрубок (или канал) 4, снабженный перекрывающим устройством, на пример клапаном 5, все три оболочки заполняются жидкостью. Патрубок 4 может быть подключен к любому элементу системы. Клапан 5 после заполнения оболочек жидкостью под заданным давлением надежно перекрывает патрубок, изолируя полости оболочек от окружающей среды.

Компенсаторы, гасположенные с обеих сторон пакера, должны при любом направлении и значении перепада давления поддерживать в его полости давление, постоянно превышающее наибольшее давление в скважине, и, кроме того, давление сжатия упругой оболочки.

Одновременно с этим компенсаторы должны обеспечивать подачу в полость пакера некоторого количества жидкости для компенсации возможного увеличения объема его полости за счет некоторой деформации оболочки при

20 больших наггузках.

На фиг. 2 показана схема компенсатора с растягивающимся упругим баллоном б, помещенным в жесткий кожух. Патрубок т соединяет баллон б с пакером 1. Через впускной канал 4 с клапаном 5 жидкость под давлением

:оступает в компепсатор. В жестком кожухе имеются отверстия 7, проходя через которые, скважинная жидкоеlb давит на наружную поверхность баллона б. Чтобы при этом не про

30 давливался эластичный материал баллона, на

50 нем, против отверстий 7, закрепляют прочные пластины 8. На ф II. 2, а компенсатор показан п тpallcliopxlloil Iio,loilcel;Iiii, lla фиг. 2, б — II рабочем положении (uaëëo:1 б растянут и упирается в стенки ко>;yxa). Вместо кожуха может применязт csl высокопрочная нерастягивающая ся Оболоч1.Я, укладыва!ощаяся склаДками.

Ня фиг. 3, а, б и в предстазлеп компепсатор, 1ipe,1o.. aII;islEow III собой цилиндр 9, II котором перемещается Одпружинеппы11 поршень 10 от капала 8 до упора 11 . I(aiiaл 8 соединяет полости цпли". и пакера. Пружина 12 работает па сжатие и размещена за поршнем.

Со стороны скваж1шы имеется отверстие 18, Открываlогцее доступ сквяжинпОЙ жидкости к наружной поверхности поршня 10. Через патрубок (пли капал) 4 с пегекрывающим клапаном б запо;и;яющая систему жидкость подводится к цилиндру. Ida ir.„3, а изображено устройство D транспорт:1ом положении: пакер пе раздут, поршень опуп1ен; на фиг. З,о —— пакер раздут и прижимается к степкам скважины, пружина поршня отчасти сжата; на фиг. 3, в — поршень дошел до упора, система заполнена, в ней создано избыточное даьление, которому соответствует давление на контакт «паке). — — стенка скважины».

1(омпенсаторы на фиг. 2 и 3 имеют внешнее различие. Принцип действия их совершенно одинаков. В одном случае сопротивление увеличенгно объема компенсатора (полости) оказывает упругая оболочка баллона б, в другом — пружина 8, взаимодействующая с поршнем б.

Во всех случаях увеличение объема заполненной полости компе 1сатора жестко ограничено, а скважпппое давлеппе передается заполняющей кидкости через поршень, мембрану или оболо-1ку, и к этому давленшо прибавляется давление упр гой сжато пружины илп растяп, той оболочк;1. влягод11ря жестком ограипчешпо упругого расширения полости компепсаторы выдерживают Оольшое увеличение внутреннего давления без изменения обьемя полости.

При установке пакера его оболочка расширяется и пр11ткимяется к стенкам сквяжlшы под некоторым давле1шем, при котором компенсатогы з;:полпгнотся только частично. При уьеличеш1и давления заполняющей жидкости компепсаторы заполняются полностью, а их

30 подвиж 1яя степка (Ооолочкя или поршень) перемещается до упора. Пру>кина (или оболочка) при этом сжимается (или растягивается) полностью, а на контакте «пакер — стенка скважины» создается дополнительное давление.

Если создается перепад давления у пакера, комг1епсатор, находящийся со стороны низкоlo давления, выдерживает высокое внутреннее давление и пе изменяет (не увеличивает) объема своей полости.

Оболочка пакера при увеличении нагрузки со стороны низкого давления несколько деформируется, увеличивая свой объем.

Подвижная стенка (оболочка или поршень) компепсатора, находящегося со стороны высокого давления, воспринимает это давление и передает его заполняющей жидкости с добавлением давления, создаваемого реакцией упругой сжатой пружины или растянутой высокоупругой Оболочки. По мере растяжения деформирующейся оболочки пакера подвижная стенка компенсатора перемещается, выдавливая из полости компепсатора в пакер соответствующий объем жидкости и сохраняя избыточное внутреннее давление, т. е. «компенсирует» изменение объема полости пакера и обеспечивает давление на контакте «пакер— стенка», необходимое для поддержания герметичности и, в ряде случаев, «самозакрепления» установленного пакера.

Предмет изобретения

l. Пакер гидравлического типа с клапаном, герметически перекрывающим полость пакера после его установки, отличающийся тем, что, с целью поддержания необходимого давления на контакте оболочки со стенкой скважины, пакер снабжен двумя компенсаторами, расположенными с разных сторон и представляющими собой сосуды с изменяющимися объемами полостей, причем полости пакера и компенсаторов сообщаются, а вся система имеет один общий впускной канал.

2. Пакер по л. 1, отличающийся тем, что каждый компенсатор выполнен с подвижной стенкой, снабженной упругим элементом и контактирующей со скважинной жидкостью, причем перемещение указанной степки в наружном направлении ограничено жестким упором.

Фиг

rz

Составитель Л. Нагорный

Редактор Т. Орловская Техред А. А. Камышникова Корректоры; М. П. Ромашова и Т. Н. Костикова

Заказ 190/1 Тираж 535 Подписное

ЦНИИГИ Комитета пс делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2

Патент ссср 190840 Патент ссср 190840 Патент ссср 190840 

 

Похожие патенты:

Пакер // 136281

Изобретение относится к добыче нефти и газа, а более точно к устройству для нефтяных и газовых скважин при их герметизации

Патент ссср 190840

Наверх