Гидромеханический пакер Советский патент 1992 года по МПК E21B33/12 

мещенныхнаПК 1, основной и дополнительной нажимной втулок (НВ) 5, узла фиксации УЭ 4, основной и дополнительной кольцевых камер (КК) 9, образованных НВ 5 и ПК 1, причем ПК 1 выполнен в зоне каждой КК9, основной и дополнительный радиальные каналы (РК) 10, каждый из которых перекрыт пробкой (П) 11 со срезным элементом и возможностью выхода в полость ПК 1. Срезной элемент П 11 выполнен в виде кольца (К) 12 со штифтом (Ш) 13. Каждая НВ 5 выполнена с радиальным отверстием с перекрытым двухступенчатым по диаметру поршнемтолкателем (ПТ) 15, взаимодействующим с П 11 меньшей ступенью. Дополнительная НВ 5 (верхня я) зафиксирована на ПК 1 срезным

элементом (СЭ) 17. Цементировочная пробка, двигаясь к забою, сдвигает вниз К 12 и срезает Ш 13. После сброса давления в пакере ПТ 15 под действием перепада давления выталкивают в полость ПК 1 меньшими ступенями П 11. При повторном повышении давления жидкость через РК 10 ПК 1 поступает в КК 9, возвращая при этом ПТ 15 в исходное положение, перемещает НВ 5 и деформирует УЭ 4 до их контакта со стенкой скважины. За счет фиксации дополнительной НВ 5 посредством СЭ 17 достигается последовательное приведение в действие УЭ 4. НВ 5 в конечном рабочем положении удерживаются узлом фиксагдии УЭ 4. 3 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к креплению скважин с применением гидромеханических пакеров в составе обсадной колонны при' строительстве нефтяных и газовых скважин. Цель - повышение герметизирующей способности пакера при разобщении проницаемых пластов, разделенных тонкой непроницаемой перегородкой. Гидромеханический пакер состоит из полого корпуса (ПК) 1, основного и дополнительного нажимного уплотнительного злементов (УЭ) 4, раз-слс^о^^^Ш^1. 12^^^^^^^^'-"--^^^^^^isФаг.14^ О XI О

Изобретение относится к горной промышленности при ст|ЭоительСтве нефтяных и газовых скважин, а именно к креплению скважин с применением гидромеханических пакеров в составе обсадной колонны.

Цель изобретения - повышение герметизирующей способности пакера при разобщении проницаемых пластов, разделенных тонкой непроницаемой перегородкой.

На фиг. 1 изображен пакер в транспортном положении, на фиг. 2-тоже, в момент окончания процесса цементирования скважины и снятия давления в цементировочной головке, т.е. в момент подготовки к срабатыванию; на фиг. 3 - то же, в рабочем положении.

Гидромеханический пакер состоит из полого корпуса 1 с центральным каналом 2, в средней части которого установлен упорный переводник 3 основного и дополнительного нажимных уплотнительных элементов 4, размещенных на полом корпусе по обе стороны упорного переводника 3, основной и дополнительной нажимными втулками 5, телескопически установленных на полом корпусе 1 с непосредственным контактом своими нажимными частями 6с одной из ответных торцовых поверхностей каждого нажимного уплотнительного элемента 4, узла фиксации каждого нажимного уплотнительного элемента 4 в виде фиксаторов 7 с поджимными гайками 8, основной и дополнительной кольцевых камер 9, образованных каждой нажимной втулкой 5 с полым корпусом 1, пр11чем в последнем выполнен в зоне каждой кольцевой камеры 9 основной и дополнительный радиальные каналы 10, каждый из которых перекрыт пробкой 11 со срезным элементом и возможностью выхода в центральный канал 2 полого корпуса 1. Полый корпус 1 выполнен с внутренней проточкой а в месте размещения каждого радиального канала 10. Срезной элемент пробки 11 выполнен в виде

кольца 12 со штифтом 13, установленного в каждой внутренней проточке а полого корпуса 1 с возмржностью смещения ниже радиального канала 10. Каждая нажимная втулка 5 выполнена с радиальным отверстием с установленным в нем гнездом 14 и двухступенчатым по диаметру поршнемтолкателем 15, взаимодействующим с пробкой 11 меньшей ступенью, причем диаметр пробки 11 равен диаметру большей ступени

5 поршня-толкателя 15, а ось симметрии последнего смещена от оси радиального кайала 10 полого корпуса 1 на величину, меньшую разности радиусов ступеней поршня-толкателя 15. Необходимую герметичность обеспечивают уплотнительные кольца 16. Дополнительная нажимная втулка 5 (верхняя) зафиксирована на полом корпусе 1 срезным элементом 17.

Гидромеханический пакер работает

5 следующим образом.

При прохождении по обсадной колонне и центральному каналу 2 пакера цементировочная пробка (не показана), двигаясь к забою, сдвигает вниз кольца 12 и срезает

0 штифты 13. После окончания процесса цементирования и посадки цементировочной пробки на стоп -кольцо и сброса давления в цементировочной головке двухступенчатые по диаметру поршень-толкатели 15 под

5 действие перепада давления между заколонными внутриколонным пространствами перемещёютсй внутрь гнезда 14, выталкивая при этом меньшими ступенями в центральный канал 2 полого корпуса 1

взаимодействующую с ними пробку 11. При повторном повышении давления в цементировочной головке жидкость из обсадной колонны через радиальные каналы 10 полого корпуса 1 поступает в кольцевые камеры 9, возвращая при этом поршни-толкатели 15 в исходное положение, перемещает нажимные втулки 5 и деформирует (приводит в рабочее положение) нажимные уплотнительные элементы 4 до их контакта со стенкой скважины 18. Благодаря фиксации на полом корпусе 1 дополнительной нажимной втулки 5 (верхне1й) срезным элементом 17 обеспечиваетсячпоследовательное приведение в действие нажимных уплотнительных элементов 4, что способствует увеличению общей площади контакта последних со стенкой скважины 18. Нажимные втулки 5 в конечном рабочем положении удерживаются фиксаторами 7, взаимодействующими с упорными канавками, вьтолненными на корпусе 1. Формула изобретения Гидромеханический пакер, включающий полый корпус с радиальным каналом, соединенный с упорным переводником, на жимной уплотнительный элемент, размещенный на полом корпусе под упорным переводником, нажимную втулку, телескопически установленную на полом корпусе под нажимным уплотнительным элементом и образующую с полым корпусом кольцевую камеру, сообщающуюся с полостью корпуса радиальным каналом, перекрытым пробкой

со срезным элементом и возможностью выхода в полость корпуса, и узел фиксации нажимногоуплотнительногоэлемента, отличающийся тем, что, с целью повышения герметизирующей способност1 ; пакера при разобщении проницаемых пластов, разделенных тонкой непроницаемой перегородкой, он снабжен дополнительными наружными уплотнительным элементом и нажимной втулкой с узлом фиксации и кольцевой камерой, полый корпус выполнен с дополнительным радиальным каналом, перекрытым.пробкой, каждая нажимная втулка выполнена с радиальным отверстием с установленным в нем двухступенчатым по диаметру поршнем-толкателем, взаимодействующим с пробкой меньшей ступенью, причем диаметр пробки равен диаметру большей ступени поршня-толкателя, а ось симметрии последнего смещена от оси радиального канала полого корпуса на величину, меньшую разности радиусов ступеней поршня-толкателя, полый корпус выполнен с внутренней проточкой э месте размещения основного и дополнительного радиальных каналов, срезной элемент пробки выполнен в виде кольца со штифтом, установленного в каждойвнутренней проточке полого корпуса с возможностью смещения ниже радиального канала последнего, при этом дополнительная нажимная втулка зафиксирована на, полом корпусе срезным элементом.