ПАКЕР Российский патент 1995 года по МПК E21B33/12 

Изобретение относится к области строительства скважин, а именно к устройствам для разобщения пластов.

Известно устройство, устанавливаемое на колонне труб, включающее составное подвижное седло, подвешенное на полых срезных штифтах, снабженное саморегулирующимся радиально-торцовым уплотнением и упором-сердечником с эластичной манжетой.

Недостатки известного устройства - высокая металлоемкость и низкая эксплуатационная технологичность, т.к. в случае установки нескольких устройств на одной эксплуатационной колонне цементировочная пробка, взаимодействующая с верхним подвижным седлом, при окончании цементирования скважины окажется на значительном расстоянии от стоп-кольца, что вызовет необходимость увеличения глубины скважины и длины обсадной колонны.

Наиболее близким решением из известных является гидравлический пакер, включающий полый корпус с боковым отверстием, перекрытым в исходном положении втулкой с разрушаемыми упорными элементами, клапанный узел и уплотнительный элемент, образующий с полым корпусом камеру, сообщающуюся с полостью корпуса через клапанный узел и боковое отверстие полого корпуса.

Недостаток известного устройства - низкие технологические возможности для проведения геофизических исследований испытуемого пласта, т.к. при его применении возникает возможность засорения обратного клапана срезными элементами, что приводит к негерметичности последнего и необходимости оставления обсадной колонны на ОЗЦ под давлением. Таким образом, исключается возможность проведения геофизических исследований непосредственно сразу после цементирования скважины, а также снижается качество цементирования.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей пакера для проведения геофизических исследований испытуемого пласта.

Указанная цель достигается тем, что в пакере, включающем полый корпус с боковым отверстием, перекрытым в исходном положении втулкой с разрушаемыми упорными элементами, клапанный узел и уплотнительный элемент, образующий с полым корпусом камеру, сообщающуюся с полостью корпуса через клапанный узел и боковое отверстие полого корпуса, разрушаемые элементы втулки выполнены в виде отрезков проволоки или троса, концы которых закреплены во внутренней стенке втулки в плоскости, перпендикулярной оси корпуса пакера.

На фиг. 1 изображен пакер в транспортном положении; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - паркер после окончания процесса цементирования и снятия давления в цементировочной головке; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5, 6 - паркер в рабочем положении.

Пакер включает составной полый корпус 1, боковое отверстие 2 корпуса, перекрытое пробкой 3 и втулкой 4, взаимодействующей с пальцем 5 пробки 3, клапанный узел 6, уплотнительный элемент 7, концевые участки которого заармированы обоймами 8 (верхняя обойма не показана) и который образует с корпусом 1 заполненную жидкостью камеру 9, заполненные жидкостью сообщающие каналы 10, 11 и 12, закрепленные во внутренней стенке втулки 4 разрушаемые элементы 13, выполненные в виде отрезков проволоки или троса. Внутренняя поверхность составного полого корпуса 1 имеет ограничительный выступ 14. Необходимую герметичность пакеру обеспечивают уплотнительные кольца 15.

Пакер работает следующим образом (фиг. 2). В процессе цементирования скважины цементировочная пробка (не показана) при движении в интервале установки пакера перемещает втулку 4, срезая. Палец 5 пробки 3 при взаимодействии торцовой поверхности втулки 4 с ограничительным выступом 14 корпуса 1 разрушает элементы 13 (разрывает отрезки проволоки или троса). После окончания процесса цементирования скважины и снятия давления в цементировочной головке (фиг. 2) жидкость из камеры 9 под действием надпакерного столба цементного раствора (в данном примере его давление передается уплотнительным элементом как мембраной) давит через сообщающие каналы 12, 11, клапанный узел 6 и канал 10 на пробку 3, выталкивая последнюю во внутреннюю полость пакера и освобождая при этом боковое отверстие 2. Таким образом пакер подготавливается к срабатыванию.

При повышении давления в цементировочной головке (фиг. 3) жидкость через боковое отверстие 2, канал 10, клапанный узел 6 и каналы 11 и 12 поступает в камеру 9 и расширяет уплотнительный элемент пакера до его контакта со стенкой скважины, т.е. происходит запакеровка скважины. При этом полностью исключается засорение обратного клапана обсадной колонны разрушаемыми элементами пакера, которые остаются в полости пакера в виде легко деформируемых коротких отрезков проволоки или троса, практически не оказывающих сопротивления перемещению геофизических приборов в обсадной колонне.

Благодаря предложенному выполнению пакера расширяются его технологические возможности для проведения геофизических исследований испытуемого пласта.

Использование: при строительстве скважин в устройствах для разобщения пластов. Сущность изобретения: устройство состоит из корпуса с центральным каналом и боковым отверстием, перекрытым втулкой и кольцом, пальца, клапанной системы каналов уплотнительного элемента, кольцевой полости, обойм и разрывных проволочных или тросовых упоров, закрепленных на внутренней стенке втулки и расположенных в плоскости, перпендикулярной оси корпуса. 6 ил.

ПАКЕР, включающий полый корпус с боковым отверстием, перекрытым в исходном положении втулкой с разрушаемыми упорными элементами, клапанный узел и уплотнительный элемент, образующий с полым корпусом камеру, сообщающуюся с полостью корпуса через клапанный узел и боковое отверстие полого корпуса, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей пакера для проведения геофизических исследований скважины, разрушаемые элементы втулки выполнены в виде отрезков проволоки или троса, концы которых закреплены на втулке и расположены в плоскости, перпендикулярной оси корпуса пакера.