Пакер Советский патент 1990 года по МПК E21B33/12 

Изобретение относится к горной промыщ- ленности, в частности к устройствам для разобщения ствола скважины.

Целью изобретения является повышение надежности работы пакера в наклонно направленных скважинах за счет обеспечения возможности исключения самопроизвольного заякоривания при спуске.

На чертеже изображен пакер, общий вид. Пакер содержит корпус I, который с помощью резьбы жестко соединен со стволом 2 с радиальным каналом 3. На стволе 2 установлены пакерующий 4 и заякориваю- щий 5 поршни, герметизирующая манжета 6 с опорным кольцом 7. На наружной поверхности манжеты 6 размещены подвижная защитная втулка 8 и узел заякоривания, включающий нижний 9 и верхний 10 конусы и связанные упругим кольцом 11 щлипсы 12.

Защитная втулка 8 жестко связана с заякоривающим поршнем 5, а пакерующий поршень 4 имеет срезные элементы 13, размещенные в продольных пазах 14, выполненных на наружной поверхности ствола 2. На внутренней поверхности манжеты 6 выполнена кольцевая проточка 15, образующая со стволом 2 герметичную и заполненную вязкой жидкост-ью полость 16. Для фиксации порщней 4 и 5 в верхнем и нижнем положениях после их срабатывания в теле защитной втулки 8 и в верхней части заяко- ривающего поршня 5 установлены стопоры

17 и 18.

Пакер работает следующим образом.

Пакер опускают в скважину на насосно- компрессорных трубах (НКТ) до нужной глубины. Ниже пакера сечение в НКТ перекрывают. Затем в них создают начальное давление, которое через радиальный канал 3 ствола 2 воздействует на поршни 4 и 5. Однако поршень 4 удерживается от перемещения вверх срезными элементами 13. Порщень. 5, не имея никаких ограничений, под действием давления перемещается вниз, одновременно увлекая соединенную с ним втулку 8. Последняя служит надежной

защитой герметизирующей манжеты 6 от всевозможных повреждений в процессе спуска пакера в наклонно направленную скважину.

0 Порщень 5 продолжает движение вниз до упора в верхний конус 10. При этом величина хода перемещения поршня 5 и защитной втулки 8 превышает высоту пакерую- .щей манжеты 6 и последняя освобожда5 ется от втулки 8.

Давление в лифтовых трубах постепенно повыщается и порщень 5, воздействуя на верхний конус 10, наталкивает его на шлипсы 12, которые, преодолевая усилие упругого кольца 11, равномерно перемещаются по

0 нижнему конусу 9 как в осевом, так и в радиальном направлениях и начинают внедряться зубцами в эксплуатационную колонну скважины. При этом происходит центрирование пакера в эксплуатационной колонне, что очень важно в условиях

наклонно направленных скважин, где пакер в исходном положении практически лежит на внутренней поверхности колонны.

При дальнейшем повышении давления происходит срез заранее рассчитанных элементов 13, после чего начинает переме- щаться вверх поршень 4, который, воздействуя на кольцо 7, создает осевое усилие на манжету 6. Она, освобожденная от втулки 8, начинает сжиматься в осевом направлении, одновременно увеличиваясь в 45 наружном диаметре. При сжатии пакерую- щей манжеты 6 в герметичной кольцевой полости 16 начинает расти давление вязкой жидкости, которое пропорционально осевому усилию на герметизирующей манжете 6. Указанное давление действует равномерно 50 на все стенки, в том числе и в радиальном направлении, равномерно разжимая манжету 6 к внутренней поверхности колонны. Увеличение осевого усилия на манжету 6 приводит к дальнейшему росту давления в полости 16, при этом объем вязкой 55 жидкости остается неизменным, полость изменяет свою герметичную форму в радиальном направлении, обеспечивая надежное радиальное разжатие пакерующей манжеты 6.

С момента среза элементов 13 происходит одновременное движение поршня 5 вниз и поршня 4 вверх. При достижении расчетного давления запакеровки движение обоих поршней прекрашается и их рабочее положение фиксируется стопорами 17 и 18.

Формула изобретения

Пакер, содержащий корпус, жестко связанный с ннм ствол с радиальным каналом, на котором установлены пакерующий И за коривающий поршни, герметизирующая манжета с опорным кольцом, на наружной йоверхности которой размещена подвижная

защитная втулка и узел заякоривания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы пакера в наклонно направленных скважинах на счет обеспечення возможности исключения самопроизвольного заякоривания при спуска, защитная втулка жестко связана с заякоривающим поршнем, пакерующий поршень имеех срезные элементы, а ствол выполнен с продольными пазами на наружной поверхности для

размещения в них последних, причем на внутренней поверхности герметизирующей манжеты выполнена кольцевая проточка, образующая со стволом герметичную и заполненную вязкой жидкостью полость.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для разобщения ствола. Цель - повышение надежности работы пакера в наклонно-направленных скважинах за счет обеспечения возможности исключения самопроизвольного заякоривания при спуске. Пакер содержит корпус 1, жестко связанный с ним ствол 2 с радиальным каналом 3. На последнем установлены пакерирующий 4 и заякоривающий 5 поршни. Пакер имеет герметизирующую манжету 6 с опорным кольцом 7. На наружной поверхности манжеты 6 размещены подвижная защитная втулка 8 и узел заякоривания. Поршень 4 имеет срезные элементы 13, размещенные в продольных пазах 14, выполненных на наружной поверхности ствола 2. На внутренней поверхности манжеты 6 выполнена кольцевая проточка 15, образующая со стволом 2 герметичную и заполненную вязкой жидкостью полость 16. При повышении давления срезается элемент 13 и поршень 4 перемещается вверх и воздействует на кольцо 7, создавая осевое усилие на манжету 6. Она, освобожденная от втулки 8, сжимается в осевом направлении, одновременно увеличиваясь в наружном диаметре. Увеличение усилия на манжету 6 приводит к росту давления в полости 16. При этом объем вязкой жидкости в полости 16 остается неизменным. Полость 16 изменяет свою герметичную форму в радиальном направлении, обеспечивая надежное радиальное разжатие манжеты 6. 1 ил.