Пакер разбуриваемый Советский патент 1983 года по МПК E21B33/12 

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к устройс гвам для разобщения ствопа скважины при изоляции поглощающих пластов в скважинах.

Известен разбуриваемый пакер, содержащий перевопник, ствол, корпуС:с плашками, резиновый элемент, сжимав мый корпусом и плашками, и башмак со срезаемыми цеталямн fl

Нецостатком такого пакера является его относительная сложность, особенно в части сжимаюидах элементов.

Известен также разбуриваемый пакер, включающий связанный с колонной труб переводник, уплотнительный эле-, мент, кожух, конус, ствол с рациальными отверстиями цля сообщения полости колонны труб с копьцев(й1 полость между кожухом, перевощшком и ствопам башмак, связанный резьбовым соеоинонием со стволом и имеющий хюевой канал с седлсад поц шар .

Недостатками устройства является то, что срезание штифтов башмака происходит мгновенно и при весьма высоком давлении (80-9О кгс/см), могущем вызвать гидроразрыв пласта, забра сывание пробки не всегда обеспечивает надежное перекрытие отверстия корпуса из-за ВОЗМОЖН01ГО ее рй ущения или

потери диаметра в процессе прохожце ния через бурильные трубы (особенно на большие глубины). При вывинчивании ствола из корпуса возможны из-за возникающего осевого усилия в резьбе либо срезание последней, либо нарушение герметичности пакероЬки,

Цель изобретения - исключение воздействия избыточного давления на

пласт.

Поставленная цель достигается тем что в разбуриваемом пакере,включающем связанный с колонной труб перевод ник, уплотнительный элемент, кожух, конус, ствол с радиальными отверстиями для сообщения полости колонны труб с кольцевой полостью между кожухом, переводником и стволом, башмак, связанный резьбовым соединением со стволом и имеющий осевой канал с седлом под шар, в башмаке выполнень: боковые отверстия, в которых установлены о ратные клапаны, а в осевом канале

установлен горизонтально подпружинен ный стопор под шар, причем ствол установлен с возможностью перекрытия

боковых отверстий башмака и имеет шпонку, а переводник - паз под нее.

Башмак снабжен штифтом, а стопор выполнен со скосом для взаимодействия с шаром и пазом под штифт башмака.

На фиг. 1 показан пакер в исходном положении, общий вид;; (над (попаром условно расположен забрасываемый шарик )J на фиг. 2 - то же после ОКОНЧ&ния операции пак овки; на фиг. 3 то же операция закачки тампонансаой смеси в пласт} на фиг. 4 - разбуривае-« мая часть пакера, оставляемая в скважине.

Пакер состоит (фиг. 1) из переводнике 1, связаннсмго резьбошлм соеднненнем с кожухсм 2, внутри переводняка помешен ствол 3, в верхней части которого жестко закреплена шпонка 4,

(.

имеющая возможность двигаться при перемешеюш ствола в шлииевом пазу перевошшка,; В верхней частя ствола имеется боковое отверстие, сообщающееся в исходном положении с полостью кожуха, представляющей собой кольцавой объем между внутренней частью кожуха и наружной частью ствола. В поnoGTb Кожуха помешен конус 5, имеюший по периферии насечки и закрепленный в кожухе штифтами 6, предохраняющими пакер от самопроизвольной пакеровкн. Конус в исходном положении упирается в заплечики перевошшка и уплотннтега ный элемент 7, нижняя часть которого ущэеплена между башмаком 8 и крепежным кольцом 9. Элемент 7 по свободной посадке соединен со стволом 3. Башмак по левой резьбе соединен со стволом, который в исходнсм положении своей нижней частью перекрывает наклоненные вниз боковые отверстия в башмаке, в которые вставлены o6paiw ные клапаны в виде шариков 10, предохраненных от выпадания .из отвертсий перфорированными перегородками 11. При подъеме ствола выше боковых отверстий башмака боковое отверстие ствс5 ла перекрыто нижней частью п еревоаника. В башмаке установлен горизонтально повижный стопор 12, который под действием пружины 13 иыдвинут своим скосом (например, под углом 45) обращенным вверх, в цаатральное отверстие бащмака. Ограничителем хода стопора в указанное отверстие и вместе с тем элементом, обеспечивающим непровор чиваемость стопора, 5изляется штифт 14. Для обеспечения нсфмальной работы

хугопора и самого пакера прецусметрена заглушка 15, отцепяющая попосчъ с пружиной 13 от запакерного прося-ра ства, и канал для уравновеилюания давления на скосе стопора и его тыльной части. Шар 16, условно показан ный лежащим на стопоре, забрасывает ся в пакер перед пакеровкой. Детали 8-16 разбуриваемой части выполнены, например из цюралюминия.-- и пластмассы

Пакер работает следующим образом (за рабочий режим принимают операшш с момента начала пакеровки до конца закачки продавочной жидкости).

Пакер спускают в скважину до тр&буемой глубины на колонне бурильных труб. При необходимости скважину промывают. Затем в трубы бросают шар 16 который потоком промывочной жидкооти доставляется в центральное отверстие башмака и создает на скосе стопора силу, превосходящую жеспгкость njpyжины и отодвигающую его вбок, что позволяет шарику перекрыть центральное отверстие башмака,затем стопор под действием пружины возвращается в исходное положение, не позволяя шару с этого момента двигаться вверх.

В бурильные трубы продолжают наг нетать промывочную жидкость, которая через боковое отверстие в стволе поступает в полость кожуха над конусом и,среза штифты 6, двигает его по стволу до упора в верхнюю часть башмака. При этом уплотняющий элемент дeфopмиpye w ся, плотно прижимается к стенке скважины и герметизирует затрубное пространство. Насечки с наружной поверхности конуса предотщ)ащают его обрат ное движение после снятия давления.

При достижении заранее определетсного давления на буровом наросе, свидетепьсрвующем об окончании операции пакеровки, последний выключают. Правым вращением бурового инструмента, например, на 4-5 оборотов с помощью шляцевого соединения поворачивают и ствол.

В результате возникающей в левом резь вом соединении с башмаком осевой силы ствол поднимается, причем шпонка ствола перемещается по шлицевому пазу переводника. Движение ствола происходит без смятия резьбы или возможного смещения уплотняющего эле.мента. Указанное число оборотов ствола обеспечивает открытие боковых отверстий башмака ив то же время закрытие бокового, отверстия ствола нижней частью переводника. После этого в скванснну закачивают определённое количество тампонажной смесяа и продавочной х идкости. Тампонажная смесь тфоходит в подпакерное пространство через бокоы 1е отверстия башмака и перфсрйрованнью .перегородки 11. Закачка тампонажной смеси происходит без ее резкого выброса, а перекрытие бокового отверстия ствола гарантирует полость кожуха от попадания в нее тампонажной смеси.

После операшш закачки вращением бурового инструмента полностью вывинчивают ствол из башмака и неразбуриваемую часть поднимают на поверхность Обратному движению смеси из-под пакера в скважину над ним препятствуют уплотнитепьный элемент 7, шар 16 и шарики 10.

Обеспечение плавной закачки тампонажной смеси в поглощающий пласт позволяет хранить его пифодинамические характеристики, что повышает качество тампонажных работ и требует :-меньшего количества дорогостоящей тампонажной смеси (гицроразрыв пласта влечет за собой удвоение и даже утроение необходимого объема тамцонажной смеси).

Повышение надёжности работы па.кера за счет исключения смещения упло ;няющего элемента при отворачивании ствола и отсутствия необходимости забрасывания пробки ведет к уменьшению количества тампонажных работ.

1. РАЗБУРИВАЕМЫЙ ПА: КЕР вкпк1чвк ат& связанный с копсягаой труб п ревощшк, уплотнитепьный элвм&ат, кожух, конус, ствол с радиальными отверсшшъш шш сообщения полости колонны труб с кольцевой полостью менбм кожухом, перевоцншссм вг стволом, ваимак, связанный резьбовым соецин нием со стволом в имеющий осевой канал с сецдом -поо шар, о т л и ч ейю ш в и с.я тем, что, с целью исклк . чеияя возаействия вз(&ггОчного давления на пласт, в башмаке ы }по1шены боковые отв хлкя, в установлены об ратные клапаны, а. в осевом канале уст .новлек горизонтальво пошфужвненный стопсф поц шар, .щапем ствол установлен с возможностью перек{ 1тия боко. вых отверсткй башмака я имеет шпонку, а п евоонвх - паз поа нее. 2. Пакф по п. 1, о т п и ч а ющ в и с я тем, что башмак снабжен штифтсвС, а CTtfflop выполнен со скосом ОЛЯ взавмоцействвя с шаром и пазом пои шт$|фт башмака.