Пакер Советский патент 1977 года по МПК E21B33/12 

1

Изобретение относитгся к нефтегазодобывающей нромьшшенности, а именно К крепле нию нефтяных и газовых скважин.

Известен пакар l содержащий корпус и шток, связанные между собой п-эвой резьгбой с возможностью ее довитшвания, резиновый уплотнитель, зафиксированнь1й на штоке с неподвижным относительно него опорным диском, гищ)оцилиндр, зафиксированный на корпусе при помощи срезиого штифта, и клапанную муфту, жестко свяванную с корпусом„

Однако такой пакерр не обеспечивает предот вращенияпреждевременной пакеровки при посадках его.

Известен токже пакер, содержащий переводник, шток с кольцевой проточкой и каналами, концентрично размещенный относительно щтока корпус с нчжимной му(|ггой и уплот иительным элементом, гндроцилиндр с nopiuпем и толкателями, жестко связанными с опорным диском, и Клапанную муфту с отсекательцым кольцом 2.

Однако этот пакер также может срабатывать при случайных посадкал. башмака жидкой колонны.

Для предотвращения преждепремеиной пакеровки при посадках пакера и цементировании его клапанная муфта с отсекательным кольцом размещена в проточке штока пакора, гидроднлиндр которого жестко СБЯЗН с корпусом.

На черте.ке изображен пре/;1аагаемый пакер.

Он имеет нажимную 1, к которой с помощью резьбы прикреплены верхний переводник 2, служащий для свинчивания с обсадной колонной, и корпус 3.

Внутри нажимной муфты выполнена проточка под торцовой бурт грузопесущей муфты 4, воспринимаю..эй от закрепленного в ней штока 5 растш ивающие нагрузки и крутящий MDMetiT через шпонку 6.

На корпусе 3 надет резиновый уплотнитель 7 состоящий из трех - пяти резиновых втулок, разделенных между собой стольными кольцами, л талсже опорный диск 8 и навинчена цилиндровая крышка 9, снабженная допопнительной резьбой для подвешивания гидро ци индра 10,-Через аксиальнь е отверстия в цилиндровой Крышке 9 пропущены толкатели 11, упирающиеся одним на кольцевой поршень 12, а другим - в торец onqpHoго диска и.) В нижнем положении поршень 12 садит ся на торцовый выступ клапанной муфты 13, а в верхнем он упирается в цилиндровую крышку 9 через стакан 14, служащий для регупирования предельно., величины деформации рези 1ового уплотнителя путем подбора .необходимой его высоты. Клапанная муфта 13 выполнена со скольвящей посадкой на длину хода раздвижного узла в зоне радиа 1ьных отверстий 15 на Штоке 6 и жестко закреплена в резьбе на нижней части гидродклиндра 10. При этом, если раздвижной узел находится в сжатом положении, кольцевая внутренняя выточка 13, распопшаясь против отверстий 15, выполн -ет функцию впускного клапана, а кроме внеш ней выточки в теле данной муфты занимает попожение в конусной части отсекательного кольце 17, которая также имеет скользящую посадку на штоке 5. В связи с этим в сжатом положении раздвижнсяго узла ьозникает сообщение между подпоршневой рабочей камерой гвдроцши щра 18 и полостью радиаль ных отЬерстий 15. В остальных положениях раздвижного узла пакера, когда верхнее ут лотдатепьное кольцо клапанной муфты проскальзывает ыше отверстий 15, подпоршневая камера изапнруе1ч;я от сообщения с этич ми отверстиями. Подвеска к па.серу нижней части обсадг иых труб, имеющая башмак с обратным кпапанси и стоп-копьцом с продавочной пробкой, осушб ствляется с помощью нижнего} переводника 19. По окончании спуска .ной колонны (или ее секции) до заданной глубины и послеадюшего ее цементирования с перемещ&нием продавочной пробки до стопткольцл раэ гружают колонну на забой на величину веса труб, подвешенных к его переводнику 2, и .создают небольшую нагрузку, достаточную для сжатия naxepia в раздвижном;узле. .Муфта 1, корпус 3 с на детымна него резиновь1м уплотнителем и гидроцилуНдр 1О вместе с клапанной муфтой 13 перемещаются в крайнее нижнее положение, при котором меи ду рабочей камерой гидроиилиндра 18 и ъну ритрубным пространством возникает сообщание через радиальные Отверстия 15 в штоке, В трубах создают давление, уравновешивающее гидростатическо9| давление от разности плотностей{жидкости в труСсЛ И за трубами. Это давление действует па поршегш гидроцили{щра и отсекататьное кольцо-I, После этого создают дополнительное избыточное давление в трубах. Это давление п&редается на поршень 12, который, перемещаясь вверх, давит на толкатели 11 и через них на опорный диск 8, вызывая сжатие резинового уплотнителя 7 и пакеровку затрубного пространства :;кважины. Процесс заканчивают, сбрасывая давление в трубах и оотавляя обсадную колонну на время тверд&ния цемента при частичной разгрузке ее ния&ней части на забой. При этом отсекательное кольцо 15 препятствует обратному вытеканию жидкости из рабочей камеры гидроцили дра, обеспечивая удерживание резинового уплотнителя в сжатом положении, независимо от того, что раздвия ной узел пакера сжат, В случае расположения пакера в кавернозной части ствола скважины обсадную Kt лонну кратковременно расхаживают, вызывая интеьюивную местную циркуляцию цементного раствора в зазоре неперекрытия каверны паке- ром. Для этого при отрыве башмака обсадной ко лонны от забоя JiatanaHHou. муфтой и отсек тольным кольцом удерживают;рабочую жидкость в гидроцилиндре, а регулировочное кольцо 14 выбирается такой высоты, чтобы зазор непёрекрытия каверны соответствовал допусти величине деформации резинового уплотI теля..(. . Схватывание цементного раствора око чательно фиксирует резиновый уплотнитель в запакерованном состоянии и обеспечивает надежное разобщение пластов., Формула изобретения Пакер для цементирования обсадной колонны,-содержащий переводник, шток с кольцевой проточкой и каналами, концентрично раэмешенный относительно штока корпуса с нажимной муфтой и уплотнительным элементом, гидроцилиндр с поршнем и толкателями, жест ко связанными с опорным диском, и клапа .ную муфту с отсекательным кольцом, отличающийся тем, что, с целью предотвращения преждевременной пакеровки при по. садках пакера и цементировании, клапанная Myij тас отсекательио1М кольцом размещенав проточке штока пакера, гидроцилиндр которого жег ко связан с корпусом. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе; 1.ПатентСША№ 3059699, кЛ. 166-187, 2. Крылов В И., Сухоико Н. И. Исследование и изоляция зон поглощений с помощью пакеров, М, 19СЗ, с, 59-60.