Пакер для скважинного прибора Советский патент 1980 года по МПК E21B47/10 

1

Изобретение относится к пакерам, используемым со скважинными приборами с местной регистрацией, предназначенными для измерения дебита скважин.

Известен управляемый пакер для скважинного дебитомера, состоящий из герметизирующего элемента, пластинчатых пружин и механизма управления, в корпусе которого размещены узел складирования и стопорный узел 1 .

Механизм управления раскрывает и складывает герметизирующий элемент натяжения и ослаблением проволоки.

Такие операции необходимо производить с большой осторожностью, так как трудно определить необходимое усилие натяжения для открытия пакера, особенно в глубоких скважинах и в скважинах с высоким устьевым давлением. Повышение усилия натяжения может привести к обрыву проволоки. Механизм управления работает в среде скважин и все его трущиеся пары (шарниры зацепов, поворотная втулка, винтовая пара) могут быть забиты песком и пластинчатые пружины пакерующего элемента будут не в состоянии обеспечить закрытие пакера.

Наиболее близким по технической сущности является пакер, состоящий из герметизирующего элемента, шарнирно соединенного с корпусом и стволом, узла управления, состоящего из реле времени с фиксатором и манометрическое реле, в корпусе которого размещен подпружиненный шток с фиксатором. Нижняя часть щтока выполнена с зубьями и размещена во втулке с защелками. Под втулкой последовательно установлены шток управления, подпружиненный стакан

10 с упорами и компенсационная камера с клапаном, взаимодействующим с подпружиненным стаканом 2.

Недостатками такого устройства являются сложность конструкции, необходимость точного изготовления деталей и сложность

15 сборки. Настройка узлов требует высокой квалификации обслуживающего персонала.

Эти недостатки снижают надежность в работе пакера.

Цель изобретения - повышение надеж2С ности управления в сверхглубоких скважинах.

Это достигается тем, что в пакере для скважинного прибора, содержащим корпус, ствол, герметизирующий элемент шарнирно

связанный со стволом и корпусом, цилиндр, плунжер, стакан и шаровой затвор, его цилиндр заполнен сжатым газом и в нем установлен плунжер с возможностью взаимодействия с затвором, причем стакан имеет канавки с шаровыми элементами, а корпус выполнен с упором для взаимодействия с шаровыми элементами.

На чертеже изображен пакер, подготовленный к спуску в скважину, общий вид.

Пакер имеет ствол 1, на котором шарнирно закреплены одним концом рычаги 2 с лепестками 3, образующими герметизирующий элемент, а другим концом рычаги 2 через тягу 4 шарнирно связаны с корпусом 5, в котором расположен механизм управления, состоящий из герметичного цилиндра 6 с обратным клапаном 7 и плунжером 8. Полость А заполнена сжатым газом, действующим на плунжер 8, который выступающим из цилиндра 6 хвостовиком взаимодействует через шаговый затвор 9 с конусной поверхностью 10 стакана 11, вставленного в зацепленную на цилиндре 6 гильзу 12. Стакан 11 в гильзе от свободного перемещения удерживается пружинами 13. Верхний ряд шариков 14, вставленных в гильзу удерживает корпус 5 за кольцевой выступ 15. Низ корпуса 5 закрыт головкой 16 с фильтром.

Полости Б и В заполнены маслом и сообщаются.

Перед пуском устройства в исследуемую скважину в цилиндре 6 создается давление газа несколько меньше, чем в исследуемой зоне. При спуске в зону исследования плунжер, 8 входит в цилиндр 6 от действия внешнего давления. Ход его вверх происходит свободно, так как шаровой затвор 9 отходит от конусной поверхности 10. Когда устройство будет в зоне исследования, то на устье скважины открывается задвижка (пускается скважина), что несколько снизит давление в исследуемой зоне и при этом плунжер 8 под действием давления в полости А переместится вниз и череззатвор 9 переместит стакан 10, который подойдет верхний кольцевой выточкой к верхнему ряду упорных шариков 14. Шарики войдут в канавку и корпус 5 свободно переместится вниз до упора своим кольцевым выступом 15 во второй ряд шариков. Переместившись вниз корпуса 5 с помощью тяги 4 раскрывает лепестки 3 (открытие пакера), обеспечив проход жидкости через окна 17 в стволе 1.

Для закрытия пакерэ создается повтор ное колебание давления закрытием и открытием задвижки на устье скважины и тогда дижний ряд шариков 18 войдет в нижнюю канавку стакана 11 и корпус 5 так же, как и при раскрытии пакера под действием силы веса, переместится до упора 19, вытянув тяги 4 и опустив лепестки 3 (закрытие пакера) .

Для повторного спуска прибора в скважину необходимо все механизмы устройства привести в первоначальное положение.

Применение пакера позволит уменьшить трудоемкость и время подготовительных работ на 20%.

Ожидаемый годовой экономический эффект одной исследовательской бригады составит 300-400 руб.

Формула изобретения

Пакер для скважинного прибора, содержащий корпус, ствол, герметизирующий элемент, шарнирно связанный со стволом и корпусом, цилиндр, плунжер, стакан и шаровой затвор, отличающийся тем, что, с целью пое вышения надежности управления в сверхглубоких скважинах, его цилиндр заполнен сжатым газом и в нем установлен плунжер с возможностью взаимодействия с затвором, причем стакан имеет канавки с шаровыми элементами, а корпус выполнен с упором для взаимодействия с шаровыми элементами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 22725, кл. Е 21 В 47/10, 10.06.65. 0 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 1723000/03, кл. Е 21 В 33/12, 12.08.71 (прототип).

--й

/7

18-/5

-/5

И