Устройство для установки пакера Советский патент 1981 года по МПК E21B33/12 E21B49/00 

Г ,

изобретение относится к оборудс ванию для испытания скважин с помощьк испытателей пластов, спускаемых на бурильных трубах и пред- , назначено для установки пакера в открытом стволе.

Известно устройство Для установки п.акерэ, включающее корпус, шток с проточками, упоры и механизм тор можения jl.

Недостатком этого устройства является ненадежность сцепления упоров-плашек оо стенкой скважины, сложенной мягкими породами. . ,

При работе со шлипсовой опорой очень часла случаи заклинивания плашек породой и слом их в процессе снятия пакера. кроме того, наличие фонаря затрудняет спуUK испытателя пластов в места,х сужения ствола скважины и может привести к треждевременноМу отк матию впускного клапана. Причем на больших глубинах в скважинах, имеющих даже незначительную кривизну, не всегда удается освободить плашки от захвата и установить пакер.

известно также устройство для ус тановки пакера, включающее корпус с окнами, концентричнр установлённый в корпусе шток с проточками, S которых установлены упоры и патрубок, взаимодействующий с механизмом торможения, включающим -подпружиненные пластины .

Недостатком этого пакера является то., что ось упоров (пальцев), Которой они крепятсяв корпусе, не вытверживает нагрузок и отсутствует

10 предохранительный узел полок5 и.упоров , который .обеспечивал, бы их возврат в транспортное положение при достижении нагрузки на них, близкой, к критической. Кроме того, устройство не обеспечивает надежной работы при сужениях и расширениях открытого ствола скважины.

Цель изобретения - повышение.на- дёжностй установки пакера в откры20том стволе скважины.

Поставленная цель достигается тем, что механизм торможения снабжен подпружиненным цилиндром, установленным Над его пластинами с воз25можностью взаимодействия с патрубком и пластинакад. . - . .

Причем упоры выполнены в виде шаров . . .

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство для установки пакера состоит из цилиндрического корпуса 1 с радиальными окнами 2, штока 3 с рядом конусных проточек, выполненных в теле штока и взаимодействующих с шарами 4, явлшшцимися упорами пакера, расположен в радиальных окнах корпуса и удерживаются от выпадания разрезными кол цами 5, прикрепленными к корпусу винтами 6. Внутри нижней корпуса размацен патрубок 7, к которому жестко крепится ось 8 механизма торможеиия, на которой установлен цилиндр 9. с пружиной 10. На оси с помощью опорных втулок 11 шарнирно установлены пластины 12 механизма торможения, выполненные в вице рычагов. Рычаги нижними концами шарнирно связаны с подвижной втулкой 13, одетой на ось 8 и снабженной пружиной 14 сжати Положение втулки 13 на оси 8 фиксируется срезным штифтом 15, а сжатие пружины 14 достигается регулировочной гайкой 16, защищенной башмаком 17. Перемещение корпуса 1 вниз и проворот его относительно штока 3 предотвращается штифтом 18. Временная фиксация штока 3 в корпусе 1 достигается за счет срезного штифта 19 и втулки 20.

Устройство для установки пакера работает следующим образам..

Устройство,соединенное при помощи резьбы в верхней части штока 3 с пакером механического действия спускают в скважину в положе.нии, указанном на чертеже, причем пружина 10 находится в растянутом состояний, а пружина 14 - в сжатом. Шары 4 удерживаются от выпадания из отверстий корпуса 1 кольцами 5, внутренний диаметр которых несколько меньше диаметров шаров. После достижения башмаком 17 забоя производится разгрузка бурильных труб на величину 2-3 т.

При достижении нагрузки до 1000 кгс срезается штифт 15, а затем при увеличении нагрузки до 2 тс срезается штифт 19, освобождая втулку 20. Освобожденная сжатая пружина 14 растягивается и поднимает вверх по оси 8ДИЛИНДР 9,которой раздвигает в шарнирах рычаги 12 до упора в стенку скважины. Освобожденная втулка 20 обеспечивает свободное перемещение штока 3 относительно корпуса 1 с возможностью выдвижения шаров 4.

затем устройство приподнимают до места установки пакера. При этом рычаги 12 не препятствуют подъему инструмента, поскольку свободно скользят по стенке скважины. При опускании инструмента.вниз, (после достижения места установки пакера) 1 лчаги 12 упираются в стенку скважинр л соз,дают предварительный упор ycTpdlicTBa

в результате чего шток 3 опускается вниз и своими конусами выводит шары 4, йоторле сцепляясь со стенкой скважины, заклинивают устройство.

Дальнейшим увеличением нагрузки 5 на устройство расжимается уплотнительный элемент пакера и разобщает испытываемую зону от остальной части скважины.

В случае .несцепления шаров со стенQ кой скважины, например, при наличии каверн, при создании нагрузки, пре. вышающей прочность рычага 12, цилиндр 9, воспринимая эту нагрузку через патрубок 7, перемещается по оси 8 вниз, сжимает пружину и, воздействуя на наружную поверхность рычагов, приводит их в транспортное положение а устройство опускается вниз. Для последующего установления пакера измеуянзт место положения устройства и

0 повторяют операцию.

После окончания работы и снятия пакера путем натяжения инструмента шток 3, поднимаясь вверх, освобождает Шары, которые при перемещении

5 их вверх отходят от стенки скважины и по направляющим отверстиям входят в корпус устройства. Рычаги 12 за счет свободы перемещения цилиндра вниз также освобождаются от оцепления

Q со стенкой скважины и не препятствуют дальнейшему подъему.

При подъеме устройства патрубок 7 находится в крайнем нижнем положении и своим выступом упирается на внутренний выступ корпуса. В момент посадки бурильного инструмента на элеватор для отворота трубы рычаги 12 упираются в стенку скважины, затормаживая движение вниз оси 8 и патрубка 7, а корпус свободно опускается.

0 Причем величина свободного перемещения корпуса б относительно патрубка 7 выбирается такой, чтобы обеспечить свободную посадку бурильного инструмента на элеватор в процессе ,

5 подъема без пр1шедения шаров 4 в рабочее положение.

Использование .предлагаемого- устрой ства для установки пакера позволяет Применять серийные пакерал механического действия без опорных хвостовиков на забой скважины,, что значительно повышает безопасность испытания скважин в процессе бурения.

Формула изобретения

1. Устройство для установки пакера, включающее корпус с окнами, концентрично установленный; в корпусе

40 шток с проточками;., в которых установлены упоры и патрубок, взаимодействующий с механизмом торможения, включающим;подпружиненные пластины, отличающееся тем, что, с

65 целью повшиения надежности установки.