Устройство для установки герметизирующего элемента в скважине Советский патент 1987 года по МПК E21B33/12 E21B23/04 

ными буферной жидкостью, а в верхней части - концевым выключателем 28. Между X 29 с полостью и каналом 30 и П 11 установлен разделительный П 12с размещенным в нем реле 17 времени и обратным клапаном 18.Цилиндр 6 имеет радиальные каналы 7 и 8 для сообщения подпоршневой полости П 11 со скважин- ным пространством. Опора X 29 вьтол- нена в виде связанных с X 29 осей 23 споворотными упорами 22 и установленного в полости X 29 и взаимодействующего с упорами 22 опорного П 24. Для установки ГЭ 20 через выключатель

1

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промыпшенности, а именно к техническим средсТвам для установки герметизирующих устройств в скважинах.

Цель .изобретения - повьшюние надежности работы устройства за счет обеспечения возможности его автоматического отключения после установ-- ки герметизирующего элемента в скважине.

На чертеже изображено предлагаемое устройство в исходном положении.

Устройство содержит польш корпус 1 с воздушной камерой 2 и каналом 3, клапаны 4 с приводом (соленоидом) 5, цилиндр 6 с радиальными каналами 7 и 8, заполненную несжимаемой жидкостью полость 9, соединенную с каналом 10J силовой поршень 11, соединенный с разделительным поршнем 12 и малым цилиндром 13, полость 14, соединенную со скважиной через канал 7, дополнительную камеру с полостями 15 и 16, заполненными буферной жидкостью, реле 17 времени, обратный клапан 18 в канале ,19, герметизирующий элемент 20, одетый на внутреннюю оправку 21, служающую верхней опорой поворотные 22 на осях 23, служащие нижней опорой и внутренними рычагами.опирающиеся на опорный поршень 24. Полость 25 заполнена несжимаемой жидкостью и сообщается с ка- налом 26. Устройство опускается в скважину на кабеле 27. Б разрыв цепи электрожилы кабеля включен нормаль28 на привод 5 подается ток. Жидкость из полости 15 через реле 17 времени - перетекает в полость 16, Под воздействием гидростатического давления П 11 перемещается вверх и ГЭ 20.посредством упоров 22 пластически деформируется и прижимается к внутренним стенкам обсадной колонны В крайнем верхнем положении П 11 механически воздействует на выключатель 28 и привод 5 отключается, Устр-во поднимается на поверхность, а ГЭ 20 остается на внутренней оправке 21, 2з,п, ф-лы, 1 ил.

но замкнутый конечньш вьжлючатель 28, Устройство имеет также хвостовик 29 с полостью и каналом 30,

Устройство работает следующим об- разом,

Полость 9 и канал 10 на поверхности заполняют несжимаемой жидкостью с диэлектрическим: свойствами (например, трансформаторным маслом) и производят прокачку с целью удаления, воздуха. Полости 15 и 16 заполняют буферной жидкостью с требуемыми вязкостными свойствами (например, крем- нийорганической жидкостью), Герметизирующий элемент 20 пакера, одетый на внутреннюю оправку 21, устанавливают на опорную торцовую поверхность цилиндра 6. При этом опорный поршень

24находится в верхнем положении и поворотные упоры 22 могут свободно

вращаться на осях 23. Затем опорньй поршень 24 перемещается в крайнее нижнее положение, при этом полость

25и канал 26 заполняются несжимае- мой жидкостью (например, глицерином),

Поворотные упоры 22 наружными рычага- ми поджимают герметизируюгций элемент 20 к выступу внутренней оправки 21, а внутренними рьгаагами упираются в

опорньш поршень 24, Устройство к месту установки в скважине спускают на электрокабеле 27. При этом клапан 4- находится в закрытом положении и разобщает каналы 3 и 10, Гидростатическое давление столба жидкости, находящейся в скважине и полости 14, да-. вит на силовой поршень 11, стремясь

переместить его вверх и сжать герметизирующий элемент 20. По достижении места установки, по кабелю 27 через нормально замкнутый концевой вьжлю- чатель 28 подают ток в обмотку соленоида 5, в результате чего сердечник соленоида втягивается и открывает клапан 4. При этом происходит сообщение каналов 3 и 10, начинается переток масла из полости 9 в воздушную камеру и переток буферной жидкости из полости 15 через реле 17 времени в полость 16, Силовой поршень 11 под действием гидростатического давления скважинной жидкости перемещается вверх, выдавливая масло из полости 9 в воздушную камеру 2, и посредством неподвижно зафиксированных упоров 22 сжимает герметизирующий элемент 20, который сначала упруго, а затем пластически деформируется и прижимается к внутренним стенкам обсадной колонны. Установленное на пути перетока буферной жидкости реле 17 времени представляет собой канал малого сечения с большим гидравлическим сопротивлением и обеспечивает снижение динамических нагрузок при открытии клапана 4 и плавность процесса сжатия герметизирующего элемента 20. Осевое усилие сжатия зависит от гидростатического давления столба жидкости, находящейся в скважине (глубины установки) , и активной площади силового поршня 11, на которую действует это давление. Перед окончанием рабочего хода силового поршня 11 (в верхнем положении) радиальный канал 8 сообщается с каналом 26, в результате чего происходит сообщение полости 25 с пространством скважины. При продолжающемся рабочем ходе силового поршня 1 1 в крайнее верхнее положение упо- ры 22 поварачиваются на осях 23 за счет смещения опорного поршня 24 вверх. При этом глицерин из полости 25 по каналу 26 и радиальному каналу 8 вытесняется в скважину. В крайнем isepx- нем положении силовой поршень 11 меха-, нически воздействует на концевой выключатель 28 и разрывает цепь писания соленоида 5. Оператор, находящийся на поверхности и управляющий устройством, наблюдает падение до нуля сиы тока, идущего по кабелю. Натяжением кабеля 27 устройство поднимают на поверхность. На месте установки остается деформированный герметизирую

0

5

щий элемент 20 на внутренней оправке 21. После поднятия устройства на поверхность для проведения следующей установки герметизирующего элемента в скважине необходимо переместить си ловой поршень 11 в нижнее положение/ вылить масло из воздушной камеры 2 . и залить его в полость 9 и канал 10, произвести прокачку с целью удаления воздуха из гидросистемы, установить новый герметизирующий элемент 20 на внутренней оправке 21, переместить . опорный поршень 24 в крайнее нижнее положение и залить полость 25 и канал 26 глицерином. При перемещении силового поршня 11 в нижнее положение переток буферной жидкости из полости 16 в полость 15 происходит через обратный клапан 18 и канал 19.

Размещение дополнительной камеры с буферной жидкостью в корпусе упрощает процесс замены жидкости при использовании устройства в различных 5 условиях (изменение температуры и

давления при установке пакера на различных глубинах), а также позволяет использовать в этой камере жидкости только с амортизационными свойствами без специальных требований к диэлектрическим свойствам, сжимаемости и наличию растворенных газов.

Обратный клапан, расположенный в разделительном поршне, ускоряет переток буферной жидкости при прокачке устройства и тем самьм подготовку устройства к работе.

0

0

5

Формула изобретения

1. Устройство для установки герметизирующего элемента в скважине, содержащее полый корпус с воздушной камерой и каналом, установленные в корпусе клапан с приводом и реле времени, жестко связанный с корпусом и имеющий радиальный канал цилиндр с силовым поршнем, полость над которым связана через канал корпуса и клапан с воздушной камерой, а подпоршневая полость связана со скважинным пространством, жестко связанный с силовым поршнем хвостовик с полостью,ка- . . налом и опорой, выполненной в виде связанных с хвостовиком осей с поворотными упорами, и установленного в полости хвостовика опорного поршня, взаимодействующего с- упорами, установленный между цилиндром и опорой

51355692

хвостовика силового поршня герметизирующий элемент с оправкой, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет обеспечения возможности его автоматического отключения после установки герметизирующего элемента в скважине, 1щлиндр в нижней части снабжен дополнительной камерой, за- IQ полненной буферной жидкостью, а в верхней части - концевым выключателем, установленным с возможностью взаимодействия с силовым поршнем в крайнем его верхнем положении.

редактор А.Ревин

Составитель Л.Фарукшин Техред М.Моргентал

Заказ 101Тираж 533.Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобре -ений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

6

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что дополнительная камера содержит установленный между силовым поршнем и хвостовиком разделительный поршень с размещенными в нем реле времени и обратным клапаном.

3. Устройство по ПП.1 и 2, отличающееся тем, что цилиндр снабжен дополнительными радиальными. i каналами для сообщения подпорщневой полости силового поршня со скважин- ным пространством.

Корректор С.Шекмар

Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти и позволяет повысить надежность работы устр-ва за счет обеспечения возможности его автоматического отключения после установки между цилиндром 6 и опорой хвостовика (X) 29 силового поршня (П) 11 герметизирующего элемента (ГЭ) 20 в скважине. Для этого цилиндр 6 в нижней части снабжен дополнительной камерой с полостями 15 и 16, заполнен(Л со ел ел о: со кэ