Пакер Советский патент 1981 года по МПК E21B33/12 

1

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности,- а именно к технике разобщения ствола скважины.

Известен пакер, включающий герметизирующий элемент из вязко-пластической массы, конусы и взаимосвязанные между собой сегменты fl .

Однако этот пакер не обеспечивает надежного перекрытия ствола скважины и возврата сегментов в исходное положение при подъеме.

Известен также пакер, включающий герметизирующий элемент из вязкопластической массы, цилиндр с окнами, втулку, нажимные вилки с поршнями, конусы и опоры, выполненные в виде взаимосвязанных между собой наружных и внутренних сегментов 2.

Пакер не обеспечивает надежного перекрытия ствола скважины, так как в его опорах может быть утечка вязкопластической массы.

Цель изобретения - обеспечение надежного перекрытия ствола скважины вязко-пластической массой и облегчение подъема пакера.

Поставленная цель достигается тем что наружный ряд сезгментов выполнен из эластичного материала, причем

один конец каждого сегмента армирован металлом и жестко связан с соответствующим сегментом внутреннего ряд

На фиг. 1 показан предложенный пакер; на фиг. 2 - перекрытие сегментами ствола; на фиг. 3 - элемент соединения наружного и внутреннего ряда сегментов.

Предлагаемый пакер состоит из шпинделя 1, на нижнем конце которого нарезана резьба для соединения переводника 2. Переводник срезными винтами 3 соединен с опорной втулкой 4, которая является опорной пятой сегментов нижней подвижной опоры 5. К нижнему концу шпинделя заварено опорное кольцо б, на наружной пойерхности которого нарезана резьба лля присоединения телескопического цилиндра 7 пакера. Телескопический цилиндр 7 пакера, представляющий собой прошлифованную внутри трубу, состоит из двух частей, нижняя часть его заворачивается на упорное кольцо 6, а верхняя часть перекрывается заглушкой 8. Образующееся кольцевое пространство заполняется вязко-пластической массой 9. На нижней части цилиндра имеются окна .выхода этой массы. Окна в исходном положении перекрыты втулкой 10, которая удерживается винтом 11. Полость, заполненная вязко-пластической массой, перекрыта сверху поршнем 12, а снизу - поршнем с нажимной вилкой 13. Заглушка 8 являетс опорной пятой сегментов верхней подвижной опоры 14. Каждая подвижная опора (верхняя 14 и нижняя 5) содержит шесть наружных 15 и шесть внутренних 16 сегментов, образующих две помещенные одна в другую концентрические воронки. Внутренняя воронка посажена по шести направляющим типа ласточкин хвост на наружной конической поверхности конусов 17,19.

Разобщение пласта предлагаемым цакером осуществляется гидравлическим выталкивателем вязко-пластической массы из ограниченного металлического объема и вытеснением ее в затрубном пространстве между сегментами верхней и нижней подвижных опор.

При необходимости разобщения пласта от остальных частей скважины в бурильную колонну сбрасывается специальный клапан и перекрывается центральный проход. Поршень под действием избыточного давления начинае двигаться вниз. Нижнее днище поршня упирается в вязко-пластическую массу 9, заполняющую цилиндр 7 пакера. Движение поршня через эту массу пердается на нажимную вилку 13. Нажимная вилка, перемещаясь, срезает вин 11, освобождает втулку 10 и, нажимая на нижний конус 17, заставляет раскрываться по диаметру сегмента нижней подвижной опоры 5.

Сегменты подвижной опоры, раскрываясь, перекрывают затрубное пространство. Открываются окна для выход массы из цилиндра пакера. При дальнейшем ходе поршня масса выталкивается из цилиндра и вытесняется в затрубное Пространство. Вытекание массы вниз предупреждается сегментами нижней подвижной опоры.

Наружные сегменты эластичные,армированные металлом 18, стыки выполнены в виде лабиринтного уплотнения. Благодаря этому не нарушается гер. метичность при увеличении диаметра, которое происходит при раскрытии сегментов.

с В середине хода поршень достигает верхнего конуса 19. При нажатии на него сегменты верхней подвижной опоры 14 раскрываются, перекрывая затрубное пространство. При этом каждый

эластичный наружный сегмент упирается в стенку скважины, принимая форму перекрываемого ствола, предупреждает проникновение массы вверх.

Во время освобождения пакера при подъеме винт 3 срезается, шпиндель

5 1 перемещается, поднимает поршень 12 и нажимную вилку 13. Следовательно, верхний 19 и нижний 17 конусы также перемещаются вверх и заставляют собираться сегменты опор. Оставшаяся в затрубном пространстве без ограничения сверху и снизу масса практически не препятствует подъему.

Формула изобретения

Пакер, включающий герметизирующий элемент из вязко-пластической массы, цилиндр с окнами, втулку, нажимные

вилки с поршнями, конусы и опоры, выполненные в виде взаимосвязанных между собой наружных и внутренних рядов сегментов, отличающийс я тем, что, с целью обеспечения

надежного перекрытия ствола скважины вязко-пластической массой и облегчения подъема пакера, наружный ряд сегментов выполнен из эластичного материала, причем один конец каждого сегмента армирован металлом и жестко

связан с соответствующим сегментом внутреннего ряда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 258199, кл. Е 21 В 33/12, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР № 407038, кл. Е 21 В 49/00.1470.