Уплотнительный элемент пакера

 

ОПИС Е

Союз Советских

Социалистических

< > 1

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.03.80 (21) 2895238/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (5!) М К з

Е 21 В 33/12

Государственный комитет

СССР (53) УДК 622.245.. 7 (088. 8) Опубликовано 07.07.82. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 17.07.82 ло делам нзооретеннй и открмтий

В. А. Сафин (72) Автор изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по нефтепромысловой химии «ВНИПИнефтепромхим» (71) Заявитель (54) УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ПАКЕРА!

Изобретение относится к технике бурения эксплуатации и ремонта нефтяных и газовых скважин, в частности к пакерам для уплотнения в стволе скважины колонны труб и различного оборудования, а именно к уплотнительным элемента пакера, которые предназначаются для плотного перекрытия зазора между корпусом пакера и стенкой скважины.

Известен уплотнительный элемент пакера выполненный в виде цилиндра, имеющий высокоэластичную резиновую сердцевину и прочно сваренный с ним наружный нефтестойкий резиновый слой (1) .

Недостатками этого уплотнительного элемента являются трудоемкость изготовления и недостаточная надежность уплотения пакера. При его применении менее эластичный и более твердый наружный слой не заполняет все неровности на стенке необсаженной скважины и скважины с корродированной обсадной колонной, сила трения между уплотнительным элементом и стенкой скважины остается высокой, контактное давление между ними распределяется неравномерно по площади контакта. Все это приводит к низкой надежности уплотнения, к затрудпениям при снятии пакера с места установки.

Известен уплотнительный элемент пакера, состоящий из эластичной сердцевины и наружного слоя из пластичного герметизирующего материала (2) .

Этот материал легко заполняет неровности на стенке скважины, обеспечивая надежное уплотнение пакера, но при снятии пакера с места материал затекает в зазор между деталями пакера и стенкой скважины.

Целью изобретения является облегчение снятия уплотнительного элемента с места установки.

Поставленная цель достигается тем, что наружный слой имеет подслой из полимер15 ного материала, химически неактивного по отношению к материалу сердцевины, например политетрафторэтилена.

Наружный слой вместе с подслоем прикреплен к сердцевине посредством незатвердевающего и незасыхающего клеящего состава, например, на основе каучука, канифоли, ланолина, вазелинового масла и окиси цинка.

На чертеже изображен уплотнительный элемент пакера, приводимый в рабочее по941542

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 4284/15 ТнРаж 623 Подписное

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ложение путем сжатия в осевом направлении и расклинивания в радиальном направлении.

На эластичную резиновую сердцевину 1 наложен подслой 2 из тонкой полимерной пленки, промазанной незатвердевающим и невысыхающим клеящим составом, а на него — слой из мягкого герметизирующего состава 3. Для изготовления подслоя 2 может быть использована лента из политетрафторэтилена (фторопласта), полиэтилена и других полимерных материалов, химически не активных по отношению к материлу сердцевины и поэтому не образующих прочное соединение с ними. В качестве незатвердевающего и невысыхающего клеящего состава может быть использован, например, синтетический клей на основе натурального каучука, канифоли, ланолина, вазелинового масла и окиси цинка, применяемой для изготовления липких лент.

Уплотнительный элемент пакера работает следующим образом.

В составе пакера уплотнительный элемент спускается в скважину и приводится в рабочее положение путем приложения сжимающих сил, расклинивающих сил и перепада давлений. При этом увеличивается наружный диаметр уплотнительного элемента и наружный слой из герметизирующего состава 3 вдавливается в неровности на стенке скважины, полностью заполняя их. Вместе с подслоем 2 из полимерного материала наружный слой 3 ведет себя как слой вязкопластичной массы, уменьшает силы трения и выравнивает контактное давление между уплотнительным элементом и стенкой скважины. Все это обеспечивает высокую надежность уплотнения пакера.

При снятии пакера с места установки высокоэластичная резиновая сердцевина 1 освобождается от перепада давлений и сжимающих или расклинивающих сил и восстанавливает свою первоначальную форму.

Если наружный слой 3 окажется привулканизированным к стенке скважины, например, за счет длительного действия высокой температуры рабочей среды, то сердцевина 1 легко отделяется от него ввиду наличия цодслоя 2 из полимерного материала и слоя незатвердевающего и невысыхающего клея между ними, облегчая снятие пакера с места установки и подъем его из скважины.

Сердцевина уплотнительного элемента может быть использована многократно, так как подслой из полимерного материала и слой герметизирующего состава могут быть наложены непосредственно перед спуском пакера в скважину. Для этой цели могут быть использованы соответствующие материалы в виде лент со слоем клеящего состава или в виде паст, упакованных в герметичную тару.

Применение предложенного уплотнительного элемента позволит ускорить, удешевить !

5 и повысить качество и эффективность технологических операций, выполняемых посредством пакера в необсаженных скважинах и в скважинах, имеющих коородированные обсадные колоны. . Уплотнительный элемент пакера, состоящий из эластичной сердцевины и наружного слоя из пластичного герметизирующе25 го материала, отличающийся тем, что, с целью облегчения снятия уплотнительного элемента с места установки, наружный слой имеет подслой из полимерного материала, химически неактивного по отношению к материалу сердцевины, например политетрафторэтилена.

2. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что наружный слой вместе с подслоем прикреплен к сердцевине посредством незатвердевающего и незасыхающего клеящего состава, например, на основе каучука, канифоли, ланолина, вазелинового масла и окиси цичка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

4о М 312040, кл. E 21 В 33/12, 1967.

2. Использование уцлотнителей скважинных пакеров. Тематические научно-технические обзоры. М., ВНИИОЭНГ, 1976, с. 31 (прототип).