Пакер Советский патент 1981 года по МПК E21B33/12 

Изобретение относится ,к бурению нефтяных и газовых скважин и может быть использовано для разобщения ствола скважины при изоляции зон поглощения бурового раствора. Известен пакер, содержащий ствол с размещенными на нем распорным клином и уплотнительной манжетой, снабженными взаимно прилегающими коническими поверхностями . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является паkep содержащий ствол с уплотнительной. .манж.етой, установленной с зазором относительно распорного клина, выполненного с выемками на контактируюсцей с манжетой поверхности, и заякоривающие элементы с приводом 2. , Недостатком указанных устройств является необходимость создания значительных осевых усилий На пакер при его установке из-за больших сил трения уплотнительной манжеты о распорный клин t TO-приводит к преждевременному выходу из строя пакера и рез кому усложнениюработ по его использованию. Цель изобретения - снижение осево нагрузки при установке пакера. Поставленная цель достигается тем, что выемки выполнены в виде несообщающихся круглых гнезд с овальными краями, расположенных в шахматном порядке. На Ч1ертеже схематически изображен предлагаемый пакер, общий вид. Пакер состоит из ствола 1 с каналами 2 и штуцером 3 и якоря, включающего втулку. 4 с каналами 5, конусом 6 и гидроцилйндром 7, подающей В и возвратной 9 пружин соответственно между плунжером 10 с плашками 11 и поршнем 12с манжетой 13 и коронкой 14 и между плужнером с плашками и упорным кольцом 15. На стволе установлены распорный клин 16. с конической и цилиндричес кой поверхностями в верхней и средней его частях и уплотнительная манжета 17, снабженные взаимно прилегающими коническими поверхностями. На наружной поверхности распорного клина 16 и на контактирующей с уплотвительной манжетой 17 поверхности ствола выполнены глухие несообщающиеся гнезда 18 с овальными краями, перекрывающиеся в направлении образующих клина и ствола, а манжета установлена с зазором по поверхностям, прилегающим к клину. , Размеры И расположение гнезд опре деляются требованиями технологов к Силе уплохнительной манжеты .О пакер. Оптимальным следует считать шахматное расположение гнезд/ обеспечивающее перекрывание их в направлении образующих клина и ствола. Пакер работает следующим образом. После спуска пакера на колонне труб в скважину до заданной глубины колонну закачивают буровой раствор. Давление перед штуцеромЗ передается через каналы 2 и 5 в гидроцилиндр 7, поднимая через поршень 12 и подающую пружину 8 плунжер 10 с плашками ,11 вдоль конуса б до упоры в стенку скважины, сжимая до предела пружи у 8 и частично.пружину 9. Медленно спускают колонну труб. При этом якор заклинивает в скважине, а перемещающийся -вниз ствол 1 герметизирует гид роцилиндр и сообщает каналами 2 труб ное пространство с подпакерным. В результате давление на устье резко падает, что является сигналом к прекращению закачивания бурового раствора в колонну тру13. По этому сигналу прекращают закачивание бурового раствора в колонну труб,, после чего догружают пакер до минимальной четко улавливаемойfпо индикатору вес нагрузки. При этом распорный клин 16 раздвигает до контакта со стенкой сквс1жины уплотнительную-манжету 17, упирающуюся нижним концом в якорь, а заполненные жидкостью через зазор между уплотнительной манжетой, распорным клином и стволом гнезда герметизируются манжетой и, приобретая, свойства достаточно жестких, но с минимальным коэффициентом трения поверхностей, резко уменьшают силу трения манжеты о пакер. Это приводит к резкому снижению потреб.ной осевой нагрузки на пакер. После установки пакера для провед.ения изоляционных работ используют широкопроходные каналы 2 вьщвинутого вниз ствола. При подъеме пакера ствол с расiopHbM клином возвращается в исходное положение, разгерметизируя гидроцилиндр, а возвратная пружина отводит плунжер с плашками в транспортное .положение. Применение предлагаемого пакера позволяет сократить, затраты времени на его установку в скважине И повысить долговечность его раб.оты путем уменьшения ггребуемой осевой нагрузки при его установке. Формула изобретения Пакер, содержащий сТвол с уплотнительной манжетой, установленной с зазором относительно распорного клина, выполненного с выемками на контактирующей с манжетой поверхг ности, и заякоривающие элементы с приводом, отличающийся. тем, что, с целью снижени-я осевой на.грузки при его установке, выемки выполнены в виде несообщающихся круглых гнезд с овальными краями, распо ложенных в шахматном порядке.. . Источники ;информации, , принятые во внимание при экспертизе 1.Зайцев Ю.В. Пакеры и технологические схемы их установок. М., .ВНИИОЭНГ 1969, с. 79. 2.Патент США 2917115, кл. 166216, 1959 (прототип).

16

18