Уплотнительный элемент гидравлического пакера Советский патент 1990 года по МПК E21B33/12 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к креплению нефтяных и газовых скважин.

Целью изобретения является повышение надежности работы элемента за счет возможности исключения повреждения рукава на контакте с узлом торцовой защиты без уменьшения выдерживаемого перепада давления.

На чертеже представлен уплотни- тельный элемент, общий вид.

Элемент состоит из корпуса 1 с каналом, выполненным в виде перфорированной трубки 2, установленного На корпусе эластичного рукава 3, концевые части которого закреплены и загерметизированы концевой арматурой - стаканами 4, жестко соединенными с корпусом при помощи упорных гаек 5, металлических (например, алюминиевых) узлов торцовой защиты рукава 6, неподвижно соединенных со стаканами 4, причем каждый из элементов торцовой защиты имеет наружную кольцевую канавку 7, в которой помещен бандаж 8 с упорным ограничителем 9 встречного перемещения его концов (выполненным, например, в виде пластины из высокопрочного материала с отверстиями). Бандаж 8 расположен в канарке 7 внахлест, а его концы припаяны к узлу торцово защиты. Бандаж может быть выполнен из стального каната (например, по ГОСТу 3062-80), а его концы с целью их утолщения заплетены или заплав- лены.

Максимальное перемещение концов бандажа определяется из соотношения

3&.ма«с 3,14 (Dp Kn MC,I.C- -4hf - DH),

где Dp и DH - соответственно исхоные наружные диамет

К

рукава и узла торцовой защиты;

h - исходная толщина стенки рукава;

п макс максимальный коэффициент пакеровки (от

ношение диаметров рукава в раздутом и исходном положениях). В таблице приведены показатели, поясняющие работу предлагаемого эле- мента.

Элемент работает следующим образом.

После окончания процесса цементирования скважины и срабатывания клапанного узла пакера (не показан) про- давочная жидкость-из внутренней полости обсадной колонны через отверстия перфорированной трубки 2 поступает в полость эластичного рукава 3, расширяя его до прижатия к стенкам скважины (или предыдущей обсадной колонны). При дальнейшем повышении давления во внутренней полости уплотнительного элемента происходит деформация (коническое расширение) элемента торцовой защиты рукава 6, выполненного из высокопластичного материала, и встречное перемещение

концов бандажа 8. Деформация элемента торцовой защиты прекращается при взаимодействии концов бандажа с упорным ограничителем 9 и встречного перемещения. Деформированный

таким образом узел торцовой защиты 6 частично перекрывает кольцевой зазор между стенкой скважины и корпус- сом устройства и исключает складывание вдвое (2 h ) с одной стороны

устройства уплотнительного рукава 3 с затеканием в кольцевой зазор.

Таким образом, исключается возможность разрушения (разгерметизацня) уплотнительного рукава. Для получения необходимой формы элемент торцовой защиты 6 после его деформации на нем может быть установлено несколько бандажей 8 с различной (расчетной) величиной встречного перемещения его концов. Таким образом имеется возможность управлять деформацией этого элемента и получать его конфигурацию требуемой формы.

Формула

изобретения

551800

ния

10

выдерживаемого перепада давления, он снабжен упорным ограничителем, а в каждом узле торцовой защиты силовая зона размещена со стороны концевой арматуры, причем бандаж выполнен разрезным с концами, расположенными внахлестку, с возможностью их встречного перемещения и взаимодействия с упорным ограничителем при расширении узла торцовой защиты, при этом величина максимального перемещения концов бандажа S из соотношения

&.

мсч«с

определяется

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для крепления нефтяных и газовых скважин. Цель - повышение надежности работы элемента за счет возможности исключения повреждения рукава на контакте с узлом защиты без уменьшения выдерживаемого перепада давления. Для этого элемент имеет упорный ограничитель 9, а в каждом узле торцовой защиты 6 рукава силовая зона размещена со стороны концевой арматуры. Элемент торцовой защиты 6 выполнен в виде цилиндров с наружной кольцевой канавкой 7 под бандаж 8. Последний выполнен разрезным с концами, расположенными внахлестку, с возможностью их встречного перемещения и взаимодействия с ограничителем 9 при расширении узла торцовой защиты. Для получения необходимой формы элемента торцовой защиты 6 после его деформации на нем может быть установлено, несколько бандажей 8 с различной величиной встречного перемещения его концов. Таким образом можно управлять деформацией этого элемента и получать его конфигурацию требуемой формы. 1 ил., 1 табл.

Уплотнительный элемент гидравлического пакера, включающий корпус, установленный на нем эластичный рукав с концевой арматурой и узлы торцовой защиты рукава в виде цилиндров с наружной кольцевой канавкой под бандаж и утолщенной силовой зоной, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы элемента за счет возможности исключения повреждения рукава на контакте с узлом торцовой защиты без уменьше

S. макс

Р

3,14 (Dp- К„1/И01КС -4h0 ),

где Dp и DH

л. макс

исходные наружные диаметры рукава и узла торцовой защиты соответственно;максимальный коэффициент пакеровки; исходная толщина стенки рукава.