Клапанное устройство для посадки пакера Советский патент 1991 года по МПК E21B33/12 

Изобретение относится к- нефтяной и газовой промышленности и предназначено для посадки гидравлических и гидромеханических пакеров.

Цель изобретения - увеличение надежности работы устройства за счет обеспече- ния его работы вне зависимости от скважинных усилий при одновременном упрощении конструкции.

На фиг. 1 изображено клапанное устройство, находящееся в положении до создания избыточного давления .в насосно-компрессорных трубах, необходимого для посадки пакера; на фиг. 2 - то же, под избыточным давлением, необходимым для посадки пакера в насосно-компрессорных трубах; на фиг. 3 - то же, после снятия давления в насосно-компрессорных трубах.

Клапанное устройство содержит корпус 1 с осевым каналом и тремя радиально расположенными окнами, в которых установлены фиксирующие элементы в виде подпружиненных поршней 2, связанных с пластинчатыми пружинами 3, расположенными в кольцевой камере Б, образованной жестко связанными кожухом 4 и корпусом 1 втулка 5 с кольцевой наружной канавкой и седлом фиксируется внутри корпуса 1 с помощью срезных элементов 6. Для создания давления через радиальные отверстия А корпуса 1, расположенные над втулкой 5 и обеспечения герметичности узла в устройстве предусмотрен шаровой запорный орган 7 и уплотнительные кольца 8, 9, 10, Затвор 7 предназначен для перекрытия прохода клапана.

Os

ю

N

00

ел

4

Клапанное устройство работает следующим образом.

Спуск клапанного устройства осуществляется в соединении с нижней присоединительной резьбой пакера.

После спуска клапанного устройства на требуемую глубину сбрасывается с устья запорный орган 7 и создается избыточное давление необходимой величины для среза срезных элементов б и посадки пакера. Создаваемое давление в насосно-компрессор- ных трубах, попадая через отверстия А корпуса 1 в кольцевую камеру Б, действует

rcd2

на эффективную площадь

поршня 2.

При этом сила, действующая на поршень2

jrd2

, превосходит усилие пластинчатой пружины, которая удерживает поршень в исходном положении. Превосходящая сила обеспечивает радиальное перемещение поршня в сторону наружной кольцевой канавки втулки 5.

После достижения необходимой величины избыточного давления срезаются срезные элементы 6, при этом втулка 5 вместе с затвором перемещается вниз.

Дальнейшее движение втулки 5 ограничивается поршнем 2, зафиксированным в наружной кольцевой канавке втулки 5.

После посадки пакера давление в на- сосно-компрессорных трубах принудительно медленно уменьшается до нуля. При этом усилие пластинчатой пружины 3 превосходит усилие, действующее на поршни 2, так как в насосно-компрессорных трубах отсутствует давление, действующее на эффективную площадь поршня 2,

Благодаря этому под действием пластинчатой пружины 3 поршни 2 возвращаются в исходное положение создавая возможность свободного падения на забой скважины втулки 5 с органом 7 и окончательного освобождения прохода пакера. Отсутствие давления в насосно-компрессорных трубах при освобождении прохода пакера и клапанного устройства от втулки 5 и органа 7 гарантирует ликвидацию динамического реактивного усилия, приводящего к негерметичности пакера.

Формула изобретения Клапанное устройство для посадки пакера, включающее корпус с осевым каналом, радиальными отверстиями и окнами

под ними, расположенную с возможностью осевого перемещения в осевом канале корпуса под его радиальными отверстиями и зафиксированную в исходном положении втулку с седлом под шаровой запорный орган и кольцевой наружной канавкой, фиксирующие элементы, расположенные с возможностью радиального перемещения в окнах корпуса для размещения в наружной канавке втулки, и кожух, размещенный на

наружной поверхности пропуск и образующий с ним кольцевую камеру, сообщенную посредством радиальных отверстий корпуса с его осевым каналом, отличающее- с я тем, что, с целью увеличения надежности

работы устройства за счет обеспечения его работы вне зависимости от скважинных условий при одновременном упрощении конструкции, втулка зафиксирована в исходном положении срезным элементом, кожух жестко связан с корпусом, а фиксирующие элементы выполнены в виде расположенных в кольцевой камере и подпружиненных относительно корпуса поршней, установленных с возможностью перевода в наружную канавку корпуса при подаче давления в кольцевую камеру.

ФигЛ

Фиг. 2

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для посадки гидравлических и гидромеханических пакеров. Цель изобретения - обеспечение работы клапанного устройства вне зависимости от скважинных условий при одновременном упрощении его конструкции. Для этого кожух клапанного устройства и корпус, образующие друг с другом кольцевую камеру, жестко связаны между собой, а фиксирующие элементы выполнены в виде установленных в кольцевой, камере и подпружиненных относительно корпуса поршней. При работе клапанного устройства на установленную в корпусе втулку с седлом садится шаровой запорный орган и в кольцевую камеру подается жидкость под давлением. Поршни передвигаются в радиальном направлении и фиксируют втулку. После установки пакера и уменьшении давления поршни перемещаются в исходное положение. Втулка с запорным органом падает на забой. 3 ил. Ё