Пакер Советский патент 1980 года по МПК E21B33/12 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и лайдет применение при пров-еденин различных технологических опе|ра;ций, выполняемых -с помощью устройств, опускаемых на кабеле при ремонте и исследова:н:И|И скважин для разобщения ствола скважины.

Известен , включающий .корпус, уплотнительный элемент и поршень 1.

Недостатком устройства является то, что после установки пакара его невозможно извлечь, поэтом,у при последующих технологических операциях устройство необходимо разбуривать. Кроме того, недостатком является то, что невозможна устанавливать пробку в строго заданном интервале, а только на стыках up у б «бсадной колонны, так как суха/ри заклиниваются только на стыках обсадных т;руб.

Известен также пакер, включающий корпус с уплотнительным элементом, полый поршень, клапан с приводом, обтекатель, размещенный под уплотнительным элементом, и якорь 2.

В известном устройстве после пакеровки при изменении давления под пакером д&фор мации уплотнительного элемента не происходит.

Целью изобретевйя является повышение надежности работы па.кера путем из(54) ПАКЕР

менения степени деформации уплотнительного элемента в зависимости от изменения давления под пакером.

Поставленная цель достигается тем, что паршень жестко связа1Н с корпусом, надпоршневое пространство связано с пространством под уплотнительным элементом, а подпоршневое связано с обтекателем через клапан.

10

На чертеже показан обший вид пакара, П|р о до льн ы и р а зрез.

Пакер состоит из .кабельной головки /, переводника 2 к нижней которого присоединен на резьбе стакан 3, в котором 15 помещается реверсивный малогабаритный электродвигатель 4 с редуктором 5. Герметизация стакана 3 осуществляется с помощью уплотнительных колец 6 и заглушки 7, завернутой к нижней части стакана 3.

Выходной вал 8 редуктора 5 с помощью

2С кулачковой муфты 9 соединен со штоком 10. Итак 10 имеет переменное сечение, причем сечение верхней части штока больше, чем нижней. Переводник 2, имеющий наружную резьбу, соединяется с переходником 11,

25 который с помошью срезных штифтов 12 Крепится к конусу 13. В верхнюю резьбовую часть конуса 13 навернут 1ве(рхний ограничитель 14, имеющий отверстия А для

30 перетока жидкости в момент извлечения

пакера. На цродольные пазы кояуса 13 надеты сухарл 15 якоря, которые мотут свободно перемещаться в продольных пазах, Канус 13 .связан с жарпусом 16, на которо-м установлен уплотнительныый элемент 17. На шток 10 неподвижло посаятен нижний о-гра;н:вчитель 18. Нижняя часть корпуса 16 при .помощи 1резьбы соедииена с норшнем 19. В теле порщня по всей длине просверлено отверстие Б, причем в верхней части диаметр отвер,стия больше. Зазор между поверхностью штока 10 и стенкой отверстия Б в поршне 19 уплотнен кольцами 20. В нижней части поверхность штока 10 и отвер|Стия Б образуют кольцевой зазор. На ии-жняй конец корпуса 16 насажен стакан 21, в теле которого имеются отверстия В. Стакан 21 с помощью резьбы соединен с цили,ЕДрО;м 22. Цили1ндр 22 разделен на две полости, надпаршневую Г ,и подпоршневую Д с седлом 23 клапана 24. Полость Г через отверстия В сообщается с затрубным пространством. Полость Д и полость обтекателя сообщаются через отверстия Е и ханал Ж, которые имеются в седле 23 клапана 24. Канал Ж перек|рыт игольчатым клапаном 24. К нижней части дилиндра 22 на резьбе врлсоединен обтекатель 25, который вместе с нижней частью дилиндра 22 седлом 23 .клапана 24 образует полость 3.

После сборки пакера отворачивается шток 10, ври это,М канал Ж открывается, затем отворачивают обтекатель 25 и через .канал Ж, отверстия Е в .полость Д нагнетают масло. После заполнения полости Д маслом шток 10 вворачивают в седло клапана 24. При этом игольчатый клапа.н 24 перейфывает канал Е. Затем ввора1Ч.и.вают обтекатель 25 в дилиндр 22.

Пакер работает следующим образ.ОМ.

Заряженный пакер на кабеле спускают до Необхо.д:имой глубины уста.новки. При этом давление в полости Г равно гидростатическому давлению столба жидкости в сква.жине, та« как полость Г через отверстия В сообщается с затрубным пространством. Гидростатическое давление, действуя на площадь .поршня 19, создает силу, которая стремится сжимать масло в .полости Д. Так как масло практически лесжимаемо, то поршень J9 не перемещается, при этом уплотнитель 17 не .сжимается. Для сжатия у.нлотнительното элемента 17 на поверхности включают цепь электродвигателя 4. При этом выходной вал 8 редуктора 5 через к улачковую муфту 9 производит вращение щтока 10, который, вывинчиваясь из седла 23 клалана 24, открывает .кана.л Ж. Масло из нолости Д через канал Ж

устремляется в область низкого давления в полость 3, так как в .полости 3 .давление равно атмосферному. При этом за счет действия гидростатического давления на илощадь сечения порш-ня .19 и .на площадь сечения обтекателя 25 появляются две силы, направленные противоположно, .сжимающие уплотнительный элемент 17. Одновременно усилия сжатия через уплотнительиый элемент 17 передаются .на сухари 15 якоря,

которые, двигаясь вверх по ко.нусу 13, вдавливаются в стенжи скважины, закрепляя при этом пакер. Перемещение вниз порщня 19, сжатие уплотнительнюго элемента 17 и заклинивание сухарей 15 происходит до тех пор, пока сила, создаваемая гидростатическим давлением столба л идкости в скважине, не .станет равной силе уарутой деформации уплотнительного элемента 17. Сила сжатия возрастает с увеличе:нием глубины спуска пакера. После установки пакера производится его .натяжение и при усилии равном 300 кГс, срезаются штифты Ii2, и кабельная головка 1 переходник // с электродвигателем 4, редукторОМ 5 извлекаются на поверхность. .Пакер из .скважины извлекается с помощью ловителя, спускаемого на кабеле или тро.се.

Формула изобретения

Пакар, выключающий корпус с уплотнительным элементом, полый порщень, клапан с пркводО|М, обтекатель, размещевный под уплотнителкным элементом, и якорь, о т л ич а ю щи и с я тем, что, с целью поеышен.ия надел{1ности пакера путем изменения степени деформации уплотнительиого элемента в зависимости от изменения давления под иакером, .пор.шень жестко связал .с корпусом, надпоршневое про.стран.стБО связано iC пространством .по.д уплотнительным элементом, а подпоршневое связано с обтекателем через клапан.

(Источники информации, принятые во вН|Има1ние лри экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 137856, кл. Е 21 В 33/14, 1960.

2 Авторское свидетельство СССР № 659725, кл. Е 21 В 33/12, 1976 (прототип).

Y/Л