Гидромеханический пакер Советский патент 1991 года по МПК E21B33/12 

кольцевой полости 7 размещены кольцевой поршень (КП) 9 с уплотнителыными кольцами 10 и 11, впускной клапан с пружиной 13, выполненный в виде подвижной кольцевой перегородки 12. В корпусе 1 установлен полый срезной элемент (СЭ) 14 с дном 15, выступающий в канал 2. В полости 16 СЭ 14 с упором в его дно 16 и возможностью выхода в канал 2 корпуса 1 в рабочем положении установлена пробка 4. Кольцо 10 между КП 9 и нажимной ДВ 6 выполнено в виде самоуплотняющейся манжеты одностороннего действия. Перегородка 12 установлена на КП 9 с упором в его фиксатор 18. Обьем кольцевой полости 7 по длине хода КП 9 равен объему полости 16 СЭ 14 в интервале от плоскости среза по кольцевой канавке 22 до обращенного к каналу 3 торца пробки 8. За счет этого КП при движении пробки 8 выдавливается в канал 2. Т.обр. сообщается канал 3 с полостью обсадной колонны. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и предназначено для разобщения пластов в скважинах. Цель - упрощение конструкции, снижение трудоемкости и сложности изготовления пакера при сохранении его эксплуатационных качеств. Пакер устанавливается на обсадной колонне и его корпус 1 имеет центральный 2 и впускной 3 каналы. На корпусе 1 последовательно установлены неподвижный упор, уплотнительный элемент 5 и подвижная нажимная дифференциальная втулка (ДВ) С корпусом 1 ДВ 6 образует заполненную жидкостью кольцевую полость 7 сообщающуюся в рабочем положении с каналом 2 корпуса 1 через клапаны 3. В исходном положении клапан 3 перекрыт пробкой 8. С возможностью осевого перемещения и фиксации на корпусе 1 в конечном положении в ё

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин и может быть использовано в процессе их крепления, а именно в гидромеханических пакерах, устанавливаемых на обсадной колонне для раз- общения пластов в скважинах.

Цель изобретения - упрощение конструкции, снижение трудоемкости и сложности изготовления пакера при сохранении его эксплуатационных качеств.

На фиг. 1 показан пакер, в исходном положении; на фиг. 2-4 - в процессе приведения его в действие.

Гидромеханический пакер (фиг. 1), устанавливаемый на обсадной колонне(не пока- зана), включает корпус 1 с центральным 2 и впускным 3 каналами, установленные последовательно на корпусе 1 неподвижный упор 4, уплотнительный элемент 5 и подвижную нажимную дифференциальную втулку 6, образующую с корпусом 1 заполненную жидкостью кольцевую полость 7, со- общающуюся при запакеровке с центральным каналом 2 корпуса 1 через его впускной канал 3, перекрытый в исходном положении пробкой 8. В кольцевой полости 7 размещен подвижно кольцевой поршень 9 с уплотнительными кольцами 10 и 11, впускной клапан 12 с пружиной 13. В корпусе 1 установлен выступающий в его централь- ный канал 2 срезной элемент 14 с дном 15. Пробка 8 установлена в полости 16 срезного элемента 14 с упором в его дно 15 и возможностью выхода в центральный канал 2 корпуса 1 при разрушении дна 15 срезного элемента 14 и осевом перемещении кольцевого поршня 9. Кольцевой поршень 9 размещен с возможностью закрепления его на кольцевой канавке 17 корпуса 1 в конечном положении фиксатором 18, а уплотнитель- ное кольцо 10 между кольцевым поршнем 9 и дифференциальной втулкой выполнено в виде самоуплотняющейся манжеты одностороннего действия Впускной клапан 12

пакера выполнен в виде подвижной кольцевой перегородки с уплотнительными кольцами 19, установленной на кольцевом поршне 9 с упором в его фиксатор 18. Уплотнение зазоров между дифференциальной втулкой 6 и корпусом 1 пакера обеспечивается уплотнительными кольцами 20 и 21. На срезном элементе 14 на уровне плоскости упора пробки 8 в дно 15 выполнена кольцевая канавка 22.

Гидромеханический пакер работает следующим образом (фиг. 2).

При прохождении по обсадной колонне (не показана) и центральному каналу 2 корпуса 1 цементировочной пробки (не показана), последняя разрушает срезной элемент 14. таким образом устраняется предварительное перекрытие дном 15 полости 16 для передачи давления из полости обсадной колонны.

После посадки цементировочной пробки на стоп-кольцо и сброса давления в цементировочной головке дифференциальная втулка 6 под действием перепада давления между заколонным и внутриколонным пространствами смещается вниз, увлекая в конечное положение поршень 9 посредством жидкости, находящейся в надпоршневом пространстве. Поршень 9 закрепляется на корпусе 1 взаимодействием фиксатора 18с кольцевой канавкой 17. Благодаря тому, что объем кольцевой полости 7 на длине хода поршня 9 по меньшей мере равен объему полости 16 срезного элемента 14 в интервале от плоскости среза по кольцевой канавке 22 до обращенного к впускному каналу 3 торца пробки 8, при указанном движении поршня 9 выдавливается в центральный канал 2 пробка 8.

Таким образом, обеспечивается сообщение впускного канала 3 с полостью обсадной колонны.

При повышении давления в обсадной колонне (фиг. 3) жидкость через полость 16

и впускной канал 3 поступает в полость 7 и, сдвигая впускной клапан 12 всерх, а также отгибая манжету 10, передает это давление на верхнюю зону дифференциальной втулки 6, вызывая ее перемещение вверх, т.е сжатие уплотнительного элемента 5 и пакеров- ку скважины. При снятии давления в цементировочной головке (фиг. А) жидкость в надпоршневом пространстве удерживается манжетой 10 одностороннего действия. сохраняя сжатое положение уплотнительного элемента 5. Впускной клапан 12 перемещается пружиной 13 и входит в контакт с нижней ступенью внутренней поверхности втулки 6 дублируя функцию манжеты 10 (практически впускной клапан 12 доходит до своего крайнего нижнего положения под действием жидкости, вытесняемой вниз при осевом сжатии манжеты 10, до плотного прилегания ее по всей наружной поверхности к внутренней поверхности втулки 6). При дальнейших повышениях давления в обсадной колонне может происходить доуплогне- ние контакта уплотнительного элемента 5 со стенкой скважины за счет передачи этого давления в полость 7,

Преимущества предлЕтемого -идромс ханического пакера по срэене1 /но с прито типом заключаются « следующем

Технические преимущества состг.ит в наличии составного элемента приводя рп/п- ки и выпадающей в центральный чзл пробки 8, взаимодействующих между с обе и исдругими элементами пакера, чем п /очечном счете исключается необходимое™ п от- дельноммногоэлементноми

многофункциональном клапанном узгэ и га ким образом существенно ynooa at. CA конструкция пакера,

Формула изобретения V 1.Гидромеханический пакер, устанавливаемый на обсадной колонне, включающий корпус с центрпьным и впускным каналами,установленные последовательно на корпусе неподвижный упор, уплотнительный элемент и подвижную нажимную дифференциальную втулку, образующую с корпусом заполненную жидкостью кольцевую полость, сообщающуюся в рабочем положении с центральным каналом корпуса через его впускной канал, перекрытый в исходном положении пробкой, размещенный с возможностью осевого перемещения в кольцевой полости кольцевой поршень с уплотнительными кольцами, впускной клапан с пружиной, установленный в корпусе и выступающий в его центральный канал по-. лый срезной элемент с дном, отличающ и и с я тем. что, с целью упрощения конструкции, снижения трудоемкости и сложности изготовления пакера при сохранении его эксплуатационных качеств, пробка установлена в полости срезного элемента

с упором в его дно и возможностью выхода в центральный канал корпуса в рабочем по- псжении, копьцевой поршекь размещен с влзг-п.нос1ью ф и-с.ации его на i орпусе в конечном положении при этом уплотнительно кольцо м«жду кольцевым поршнем и .ажимнои дифференциальной втулкой выполнено ь оидесамоуплотняющейся млнже ты одностороннего действия.

2 Пакео по г 1. о т л и ч а ю щ и с л

TON что впускной клапан выполнен в гиде подвижной кольцевой пррегородки, установленной на кольцевом поршне с упором в фиксатор

i/

п

г

фиг.З