Гидравлический пакер Советский патент 1992 года по МПК E21B33/12 

Известен также гидравлический пакер, включающий корпус с осевым центральным и периферийными каналами и полостью в верхней части, соосно размещенные относительно корпуса патрубок и ствол, жестко связанные соответственно с верхней и нижней частью корпуса, уплотиительный элемент, концентрично установленный относительно ствола и образующий с ним рабочую камеру, телескопически установленный относительно корпуса и патрубка шлицевой шток с резьбой для соединения с колонной труб и поршнем, образующим с корпусом и патрубком нагнетательную камеру, установленный в поло- сти корпуса с возможностью перекрытил его периферийного канала нагнетательный клапан, сообщающий в процессе пачеровки нагнетательную камеру с рабочей и установленный вдругом периферийном канале кор- пуса обратный клапан, сообщающий в процессе распакеровки рабочую камеру с нагнетательной

Недостатком этого пакера является ненадежная работа уплотнительного элемен та, поскольку также отсутствует возможность поддержания в рабочей камере давления, необходимого для герметичного разобщения ствола скважины.

Целью изобретения является повыше- ние надежности в работе уплотнительного элемента за счет поддержания в рабочей камере давления, необходимого для герметичного разобщения ствола скважины.

Поставленная цель достигается тем, что известный гидравлический пакер, включающий корпус с осевыми центральным и периферийными каналами и полостью в верхней части, соосно размещенные относительно корпуса патрубок и ствол, жестко связанные соответственно с верхней и нижней частью корпуса, уплотнительный элемент, концентрично установленный относительно ствола и образующий с ним рабочую камеру, телескопически установленный относительно корпуса и патрубка шлицевой шток с резьбой для соединения с колонной труб и пор- шнем, образующим с корпусом и патрубком нагнетательную камеру, установленный в полости корпуса с возможностью перекрытия его периферийного канала нагнетательный клапан, сообщающий в процессе пакеровки нагнетательную камеру с рабочей и установленный в другом периферийном канале Kopnyt а обратный клапан, сообщающий в процессе распакеровки рабочую камеру с нагиегательной, дополнительно снабжен полым цилиндром установленным под уплогнительным элементом концентрично стволу и образующим

со стволом кольцевую полость, дополнительным поршнем, установленным в кольцевой полости с возможностью осевого перемещения, и дополнительными нагнетательным и обратным клапанами, установленными в цилиндре с возможностью сообщения рабочей камеры с кольцевой полостью над дополнительным поршнем, при этом цилиндр под дополнительным поршнем имеет радиальный канал для связи кольцевой полости под дополнительным поршнем с затрубным пространством.

На чертеже показан пакер, продольный разрез.

Гидравлический пакер содержит корпус 1 с осевыми центральным 2 и периферийными 3 и 4 каналами и полостью в верхней части, соосно размещенные относительно корпуса патрубок 5 и ствол 6, жестко связанные соответственно с верхней и нижней частями корпуса 1, уплотнительный , элемент 7, концентрично установленный относительно ствола 6 и образующий сГ-ним рабочую камеру 8, телескопически установленный относительно корпуса 1 и патрубка 5 шлицевой шток 9 с резьбой для соединения с колонной труб и поршнем 10, образующим с корпусом 1 и патрубком 5 нагнетательную камеру 11. В полости корпуса 1 с возможностью перекрытия его периферийного канала 3 установлен нагнетательный клапан, состоящий из уп- лотиительной головки 12, штока 13, регулировочной гайки 14, пружины 15 и- сообщающий в процессе пакеровки нагнетательную камеру 11 с рабочей камерой 8. В периферийном канале 4 корпуса 1 установлен обратный клапан 16, сообщающий в процессе распакеровки рабочую камеру 8 с нагнетательной камерой 11.

Под уплотнительным элементом 7, концентрично стволу 6, установлен полый цилиндр 17, образующий со стволом кольцевую полость 18, в которой с возможностью осевого перемещения установлен дополнительный поршень 19, Кроме того в кольцевой полости 18 установлены дополнительные нагнетательный клапан, состоящий из уплотнительной головки 20, штока 21, регулировочной гайки 22, пружины 23, и обратный клапан 24 с возможностью сообщения рабочей камеры 8 с кольцевой полостью над дополнительным поршнем 19. Полый цилиндр 17 имеет радиальный канал 25. /

Верхняя часть корпуса 1 заглушена крышкой 26 со шлицами, взаимодействующими со шлицевым штоком 9. В крышку 26 ввернута упорная втулка 27.

Гидравлический пакер работает следующим образом

Все полости пакера предварительно заполняют рабочей жидкостью через радиальный канал 28 корпуса 1, который затем перекрывают пробкой. После этого к пакеру присоединяют хвостовую опору и испытатель пластов, Собранную компоновку на трубах опускают в скважину

После установки хвостовой опоры на забой на шлицевой шток 9 и поршень 10 весом труб создают осевую нагрузку, под действием которой в полости нагнетательной камеры 11 создается давление При этом величину осевой нагрузки подбираюттакой, чтобы о полости рабочей камеры 8 уплотни- тельного элемента 7 создать внутреннее избыточное давление, обеспечивающее герметичное разобщение кольцевого зазора скважины, необходимое для испытания продуктивного горизонта.

Для выполнения этого условия во внутреннюю полость рабочей камеры 8 уплотни- тельного элемента 7 из нагнетательной камеры 11 необходимо закачать объем рабочей жидкости, раен- )й объему кольцевого зазора перекрываемой скважины. Поскольку этот объем перемен ный (зависит от диаметра перекрываемой скважины и состояния ее стенок), а объем нагнетательной камерн 11 постоянный, то после заполнения рабочей камеры 8 под определенным давлением лишняя рабочая жидкость из нагнетательной камеры 11 через дополнительный нагнетательный клапан, пружина 23 которого рассчитана на давление, обеспечивающее герметичное разобщение кольцевого зазора скважины, начинает поступает в кольцевую полость над дополнительным поршнем 19.

После проведения испытания продуктивного горизонта по известной технологии производят снятие пакера с места. Для этого Производят натяжку инструмента. При этом поршень 10 перемещается в верхнее положение до упорной втулки 27, отсасывая рабочую жидкость из рабочей камеры 8 через обратный клапан 16 и из кольцевой полости 18 над дополнительным поршнем 19 через обратный клапан 24

Путем нагрузки и последующей натяжки инструмента может осуществляться многократная герметизация и разгерметизация ствола скважины. 5

Формула изобретения Гидравлический пакер, включающий корпус с осевым центральным и периферийными каналами и полостью в верхней части,

0 соосно размещенные относительно корпуса патрубок и ствол, жестко связанные соответственно с верхней и нижней частями кор- пуса, уплотнительный Элемент, концентрично установленный относительно

5 ствола и образующий с ним рабочую камеру, телескопически установленный относительно корпуса и патрубка шлицевой шток с резьбой для соединения с колонной труб и поршнем, образующим с корпусом и пэт0 рубком нагнетательную камеру, установленный в полости корпуса с возможностью перекрытия его периферийного канала нагнетательный клапан, сообщающий в процессе пакеровки нагнетательную камеру с

5 рабочей, и установленный в другом периферийном канале корпуса обратный клапан, сообщающий в процессе распакеровки рабочую камеру с нагнетательной, отличающийся тем, что, с целью повышения

0 надежности в работе уплотнительного элемента за счет поддержания в рабочей камере давления, необходимого для герметичного разобщения ствола скважины, пакер снабжен полым цилиндром, уста5 новленным под уплотнительным элементом концеитрично стволу и образующим со стволом кольцевую полость, дополнительным поршнем, установленным в кольцевой полости с возможностью осевого перемещения,

0 и дополнительными нагнетательным и обратным клапанами, установленными в цилиндре с возможностью сообщения рабочей камеры с кольцевой полостью над дополнительным поршнем, при этом цилиндр под

5 дополнительным поршнем имеет радиальный канал для связи кольцевой полости под дополнительным поршнем с затрубным пространством.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для разобщения ствола скважины при ее испытании испытателем пластов. Цель изобретения - повышение надежности в работе уплотнительного элемента за счет поддержания в рабочей камере давления, необходимого для герметичного разобщения ствола скважины. Для этого гидравлический пакер, содержащий корпус 1 с осевыми центральным 2 и периферийными 3, 4 каналами и полостью в верхней части, соосно размещенные отноИзобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к испытанию продуктивных горизонтов с помощью испытателей пластов, спускаемых в скважину на трубах Известен гидравлический пакер, включающий корпус, уплотнительный элемент, гидроцилиндр с поршнем и штоком, причем подпоршневая полость связана с рабочей камерой уплотнительного элемента. Недостатком известного пакера являет- ся ненадежная работа уплотнительного элесительно корпуса патрубок 5 и ствол 6, жестко связанные соответственно с верхней и нижней частями корпуса 1, уплотнительный элемент 7, образующий со стволом рабочую камеру 8, снабжен полым цилиндром 17, установленным под уплотнительным элементом 7 концентрично стволу 6 и дополнительным поршнем 19. После установки хвостовой опоры на забой на шлицевой шток 9, связанный резьбой с колонной труб создают осевую нагрузку, под действием которой в полостях нагнетательной камеры 11 и рабочей камере 8 создают давление, обес- печивающее герметичное разобщение кольцевого зазора скважины, Поскольку объем нагнетательной камеры 11 постоянный, а объем рабочей камеры 8 переменный, лишняя рабочая жидкость через нагнетательный клапан 21 поступает в полость под дополнительным поршнем 19, установленным с возможностью осевого перемещения, а при снятии пакера и отсосе рабочей жидкости из камеры жидкость через обратный клапан 24,рабочую камеру 8 и обратный клапан 16 поступает в нагнетательную камеру 11. 1 ил. мента, поскольку отсутствует возможность поддержания в рабочей камере давления, необходимого для герметичного разобщения ствола скважины. Это вызвано тем, что не обеспечивается дозированная подача жидкости в рабочую камеру В результате этого при одной и той же осевой нагрузке, создаваемой с поверхности весом колонны труб, уплотнительный элемент оказывается либо перегруженным, что при действии перепада давлений приводит к его разрушению, либо недогруженным, что вызывает нарушение герметизации. сл с XJ сл о СП 00 о