Механический пакер Советский патент 1991 года по МПК E21B33/12 

ствола 1 и кулачки 14, установленные неподвижно на К 5 и геометрически размещенные со смещением на величину А относительно оси длинного участка 16 фигурного паза, что обеспечивает прохождение Ш 7 при их движении в крайнее верхнее положение. Короткие участки 17 фигурного паза обеспечивают взаимодействие Ш 7 с купачками 14. При спуске МП на НКТ совместно с обоймой

6за счет сил трения Ш 7 перемещается вверх по стволу 1. При провороте обоймы Ш

7прижимаются кулачками 14 к стволу 1. На

проектной глубине производится остановка и некоторый подъем МП с перемещением обоймы 6 вниз. При этом Ш 7 выходят из зацепления с кулачками 14 и прижимаются к стенке колонны. При незначительном перемещении МП вниз Ш 7 разжимаются К 5, что обеспечивает установку МП в рабочее положение. Распакеровка осуществляется путем натяжения НКТ. При этом Ш 7 сходят с К 5 и прижимаются к стенке колонны только незначительным усилием пружин 8, не препятствуя подъему МП. 4 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей пром-сти и м.б. использовано при проведении технологических операций по изоляции зон поглощения в процессе проводки скважин, при цементировании под давлением, гидроразрыве пластов и т.д. Цель - повышение надежности механического пакера (МП) в работе за счет увеличения ресурса работы шлипсов при одновременном повышении качества пакеровки. Для этого МП содержит ствол 1 с опорой 2 и нажимным уплотнительным элементом в виде манжет 3 и 4, конус (К) 5 и обойму 6. В обойме 6 установлены шлипсы (Ш) 7 с пружинами 8. Для управления положением Ш 7 имеется кольцевой фигурный паз на теле fe о 00 а ГС а

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при проведении технологических операций по изоляции зон поглощения в процессе проводки скважин, при цементи- ровании под давлением, гидроразрыве пластов и т.д.

Цель изобретения - повышение надежности работы механического пакера за счет увеличения ресурса работы шлипсов при одновременном повышении качества паке- ровки.

На фиг. 1 представлен механический па- кер, общий вид; на фиг. 2 - элементы конст- рукции в положении нагружения; на фиг. 3 - то же, в транспортном положении; на фиг. 4 - развертка, циклограмма перемещения элементов конструкции при работе пакера и переводе его из транспортного положения в рабочее.

Механический пакер(фиг. 1) выполнен в виде сборной конструкции и состоит из ствола 1 с опорой 2 и нажимным уплотни- тельным элементом в виде манжет 3 и 4. Кроме того, на стволе 1 подвижно установлен конус 5, ниже которого подвижно установлена обойма 6. В теле обоймы 6 в гнездах установлены шлипсы 7, поджимаемые в радиальном направлении пружинами 8. Конструктивно шлипсы 7 (фиг. 2) выполнены в виде двуплечих рычагов, имеющих на одном конце упор 9, в средней части - ограничитель 10, а на свободной части - зубья 11с наружными наклонными поверхностя- ми 12.

Для обеспечения управления положением шлипсов 7 имеются кольцевой фигурный паз 13 на теле ствола 1 и кулачки 14 (фиг. 3), которые установлены неподвижно на конусе 5 посредством винтов 15. Кольцевой фигурный паз 13 (фиг. 4) имеет длинные 16 и короткие 17 участки. Для обеспечения

перехода выступа 18 из длинных участков в короткие на стволе выполнены наклонные участки 19 и наклонные фаски 20 и 21. Конфигурация кольцевого паза выбирается, исходя из согласования работоспособности элементов конструкции, а его геометрия имеет особенности согласования конфигурации и размещения кулачков 14. Количество кулачков 14 равно количеству шлипсов и находится в пределах 4-6 Геометрически кулачки 14 размещены со смещением на величину А относительно оси длинного участка 16, что обеспечивает свободное прохождение шлипсов 7 при их движении в крайнее верхнее положение.

Короткие участки 17 размещены соосно кулачкам 14 и обеспечивают взаимодействие шлипсов 7 с кулачками 14 для прижатия шлипсов к телу ствола 1 при перемещении пакера к зоне установки

Механический пакер работает следующим образом.

Начальное положение выступа 18 в крайнем нижнем положении точка 1 (фиг. 4). При этом шлипсы разжаты пружинами 8 и находятся в контакте с эксплуатационной колонной.

При спуске механического пакера в скважину происходит некоторое обжатие шлипсов 7 и сжатие пружин 8, при этом за счет трения о стенки колонны шлипсы 7 увлекают обойму 6 вверх. При перемещении выступа 18 по наклонной фаске 20 (фиг. 4) за счет ее наклона к оси ствола 1 происходит проворот обоймы 6 и переход выступа 18 в короткий участок 17. Дальнейшее перемещение обоймы 6 приводит к тому, что шлипсы 7 (фиг. 3) достигают места размещения кулачков 14 и, скользя наружными наклонными поверхностями 12 по внутренним наклонным поверхностям кулачков, прижимаются к стволу 1, образуя зазор Д, точка 2 (фиг. 4). Наличие такого зазора обеспечивает исключение контакта со стенкой колонны и износа зубьев 11

При достижении места установки механического пакера производится его остановка и некоторый подъем, при этом за счет сил трения гладкой части шлипсов о стенку колонны происходит некоторое перемещение обоймы б вниз Выступ 18 скользит по короткому участку 17 и переходит в наклонный участок 19, точка 3 (фиг. 4) В начале своего движения шлипсы 7 выходят из зацепления с кулачками 14 и прижимаются к стенке колонны за счет усилия, создаваемого пружинами 8

При незначительном перемещении вниз механического пакера происходит перемещение выступа 18 в длинный участок 16, точка 4 (фиг 4) При этом шлипсы 7 входят в контакт с конусом 5 и прижимаются к внутренней поверхности стенки к i/юнны что обеспечивает установку м°хани еского пакера в рабочее положение (фи 2)

После проведения всего регламента запланированных работ производят распаке ровку путем натяжения колонны НКТ при этом шлипсы 7 сходят с конуса 5 и прижимаются к стенке колонны только незначительным усилием пружин 8

Формула изобретения

Механический пакер включающий ствол с кольцевым фигурным пазом на на ружной поверхности с равномерно располоЭпспм/атаа.ион1ая колонна

7 Эксп/ уатацио№сгя колонна

женными чередующимися продольными ко роткими и длинными участками жестко свя занную со стволом опору расположенные под ней нажимной уплотнительныи элемент и конус, установленный с возможностью осевого перемещения относительно ствола расположенную на стволе с возможностью радиально-осевого перемещения обойму с выступом на внутренней поверхности раз мещенным в кольцевом фигурном пазу ствола, и установленные в обойме равномерно по ее окружности шлипсы подпружиненные относительно обоймы в радиальном направлении, отличающийся тем что с целью повышения надежности работы механического пакера за счет уветичения ре сурса работы шлипсов при одновременном повышении качества пакеровки он снабжен установленными на конусе кулачками равномерно расположенными по окружности в продольных плоскостях коротких участков фигурного паза на расстоянии друг от друга не менее ширины шлипса, а внутренние по верхности кулачков выполнены наклонными к продольной оси ствола с вершиной угла наклона, обратной вершине угла наклона поверхности конуса к продольной оси ствола при этом наружные поверхности шлип сов в верхней части выполнены ответными наклонным поверхностям кулачков для имодействия с последними в транспортном положении шлипсов

72 /V Я

v-V

1

I /