Пакер Советский патент 1992 года по МПК E21B33/12 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бурении скважин, когда требуется разобщить ствол с целью последующего нагнетания под давлением в его изолированную часть цементных или других крепящих растворов.

Известен пакер для разобщения ствола скважины с целью раздельного опробования пластов или выполнения других технологических операций и состоящий из полого корпуса с центральным штоком, имеющим отверстия, уплотняющих элементов, механизма привода.

Недостаток пакера состоит в том, что он не может быть использован в открытых, не закрепленных трубами стволах скважин, так как уплотняющие элементы недостаточно увеличиваются в диаметре. Кроме того, отсутствует механизм временного многократного перекрытия отверстия в штоке, а механизм привода уплотняющих элементов сложен.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пакер с полым корпусом, уплотняющим элементом и механизмом его привода с клапанным узлом. Механизм привода выполнен в виде кожуха, который стягивается с уплотняющего элемента под действием избыточного давления, после чего уплотняющий элемент увеличивается в диаметре за счет сил упругости и перекрывает кольцевое пространство скважины.

Недостатком данного пакера является то, что он не позволяет за один спуск закрывать, открывать и вновь закрывать центральный проходной канал пакера, Нет также возможности оставлять в скважине на период схватывания твердеющих растворов уплотняющие элементы с последующим их разбуриванием.

Цель изобретения - повышение надежности в работе при одновременном упрощении конструкции пакера.

Цель достигается тем, что у пакера, снабженного полым корпусом с переводником в верхней части, клапанным узлом и установленным в полости корпуса малым -штоком с предварительно сжатыми уплот- нительными элементами,полый шток выполнен упругим и уложен в полости корпуса спиральными витками, при этом клапанный узел расположен на входе полого штока, а уплотнительные элементы выполнены в виде самоуплотняющихся манжет.

На фиг.1 изображен пакер, общий вид; на фиг.2 - клапанный узел, на фиг.З - рабочее положение пакера в скважине.

Пакер состоит из полого корпуса 1 с переводником 2, с одной стороны которого на резьбе подсоединена бурильная колонна 3, а с другой - клапанный узел 4.

Клапанный узел 4 состоитиз полого корпуса 5 с радиальными отверстиями 6 и вставленным в него полым сердечником 7 с радиальными отверстиями 8. Сердечник 7 опирается на пружину 9. В его нижней части

0 закреплен верхний конец полого упругого штока 10, несущего шаровой клапан 11 с седлом 12, Нижняя часть штока 10 несет предварительно сжатые по диаметру уплотнительные элементы 13. В средней части

5 штока 10 расположен тампон 14. Длина штока 10 подобрана таким образом, чтобы его полное распрямление наступало при выходе тампона 14 из корпуса 1. В начальной стадии постановки пакера излишняя часть

0 штока уложена спиральными витками в полости корпуса 1.

Пакер работает следующим образом. В собранном виде (фиг.1) он опускается на колонне бурильных труб 3 виезакреплен5 ную обсадными трубами скважину. Буровым насосом через промывочный канал бурильных труб нагнетается продавочная жидкость, которая через переводник 2, окна 6 и 8 клапанного узла 4 проникает во внут0 рентою полость корпуса 1 и начинает давить на тампон 14. По мере роста давления тампон 14 начинает двигаться вниз, толкая уплотнительные элементы 13. Одновременно распрямляется шток 10, По мере выхода

5 уплотнительных элементов 13 из корпуса 1 они распрямляются и плотно прижимаются к стенкам скважины. При этом бурильные трубы 3 и корпус 1 приподнимаются. При дальнейшем поднятии корпуса 1 натягива0 ется шток 10, который увлекает за собой сердечник 7, смещая отверстия 8 относительно отверстий 6, Подача промывочной жидкости во внутреннюю полость корпуса 1 прекращается, и она, открыв клапан 11, ус5 тремляется по промывочному каналу штока 10 в изолированную часть ствола скважины. Подача промывочной жидкости прекращается, и начинается подача цементного или другого схватывающегося или густеющего

0 раствора гюд избыточным давлением. После завершения закачивания под действием пружины и избыточного давления шаровой клапан 11 закрывается, бурильная колонна 3 поднимается. Защемленный верхний конец

5 штока 10 выходит из сердечника 7, связь между разобщенными частями ствола скважины прекращается, Оставшиеся в скважине упругие части пакера могут быть разрушены буровым наконечником без осложнений.

Формула изобретения Пакер, включающий полый корпус с переводником в верхней части, клапанный узел и установленный в полости корпуса полый шток с предварительно сжатыми уп- лотнительными элементами, отличающийся тем, что, с целью повышения

фи

Составитель А. Кривцов Техред М.Моргентал

надежности в работе при одновременном упрощении конструкции пакера, полый шток выполнен упругим и уложен в полости корпуса спиральными витками, причем клапанный узел расположен на входе полого штока, а уплотнительные элементы выполнены в виде самоуплотняющихся манжет

фиг. 2

Корректор О. Юрковецкая

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для разобщения ствола при бурении скважин. Цель изобретения - повышение надежности в работе при одновременном упрощении конструкции пакера. Для этого в полом корпусе 5, имеющем переводник 2, в верхней части уложен упругий полый шток 10 с предварительно сжатым уплотнительным элементом 13. Полый шток уложен спиральными витками, а на его входе размещен клапанный узел 4. При подаче через переводник и клапанный узел 4 .буровой раствор под давлением давит на тампон 14, двигая его вниз. Шток 10 распрямляется иуплотни- тельный элемент, выполненный в виде самоуплотняющихся манжет, изолирует часть ствола скважины, при этом корпус 1 приподнимается. Подача промывочной жидкости прекращается после перекрытия каналов клапана при поднятии корпуса. 3 ил. сл С