Пакер Советский патент 1981 года по МПК E21B33/12 

(54) ПЛКЕР

I

Изобретение относится к нефтегазодобывающей .промышленности, а именно к устройствам для герметизации скважин.

Известен пакер, включающий ствол, уплотнительный элемент с конусами, плашки и переводники l .

Однако плашки не обеспечивают при герметизации полного перекрытия концевых частей уплотнительного элемента.

Известен также иакер, включающий ствол, установленный на нем уплотнительный элемент с конусами, подпружиненные плашки и переводники 2 .

Однако сборка и разборка представленных подпружиненных раздвижных в радиальном направлении плашек, размещенных на втулке трудоемка, сложна и может быть выполнена только в специальных мастерских. Наличие пазов в штоке пакера значительно уменьшает его прочность. Кроме того, конструктивно подпружиненные раздвижные плашки, которые должны обеспечить перекрытие кольцевого пространства внизу уплотнительного элемента, размещены на определенном расстоянии от резинового элемента. Поэтому после создания осевой сжимающей нагрузки резиновый элементпакера может затекать в радиальный зазор, образованный между втулкой и стенками скважины. В результате перекрывающее устройство не будет выполнять полностью свою функцию.

. Цель изобретения - повышение надежности работы пакера за счет полного перекрытия концевых частей уплотнительного элемента.

Поставленная цель достигается тем что пакер снабжен жестко связанными с переводниками втулками с коническими выступами на внутренней поверхности, а на конусе установлен палец, причем один конец плашек имеет коническое утолщение для взаимодействия с коническим выступом втулки, а другой конец - паз, в котором размещен палец. На фиг. 1 показан пакер в момент спуска в скважину; на фиг. 2 - пакер в рабочее положение: Пакер с раздвижной опорой состоит из следующих основных деталей: уплотнительного элемента 1, ствола 2, имею щего в нижней части шпоночный паз, верхнего переводника 3, жестко закрепленного со стволом и нижнего переводника 4. Ствол с верхним переводником 3 имеет возможность осевого перемещения относительно нижнего переводника 4. Передачу крутящего момент от переводника 3 к переводнику 4 осу ществляют с помощью шпонки 5, Для предотвращения затека1шя уплотнитель ного элемента в процессе пакеровки скважины над и под у1тотнительным элементом предусмотрены конусы 6 и 7, а также плашки 8 и 9, выполненные в виде-конусных разрезных втулок свободно, посаженных на ствол и имею щих возможность перемещения относительно конуса. Один конец каждой из плашек выполнен с коническим утолщением и размещен внутри втулок 10 ч и 1 жестко связанных через переводники с колонной труб и имеющих на внутренне поверхности конические выступы, а другой конец цлашек снабжен пазами 12,и 13. Дпя центрирования каждого звена плашек относительно ствола 2 в конусах б и 7 установлены пальцы 14 и 15, концы которых входят с одной стороны в пазы каждой из плашек. Между верхним переводником 3 и ограничительной втулкой 16 и междунижним переводником 4 и огра ничительной втулкой 17 размещены пру жины 18 и 19. Преждевременное раскры тие плашек 8 и 9, а также сжатие уплотнительного элемента 1, устраняетс под действием подвешенного груза 20, например фильтра, хвостовика-трубы, а также пружин 18 и 19. Все детали раздвижных опор вьшолнены взаимозаменяемыми. Перед спуском в скважину пакер через переводник 3 жестко соединяетс с колонной труб. В процессе спуско-подъемных опера ций плашки 8 и 9 прижаты к стволу коническими поверхностями втулок 10 и 11 под действием усилия пружин и подвешенного инструмента (груза) 20. После достижения места установки пакера в скважине и опора хвостовика 8 4 на забой или на стенки скважины, на пакер передают осевую сжимающую нагрузку. По мере деформации резинового элемента I при определенном значении осевой нагрузки пружины 18 и 19 сжимаются и втулки 10, перемещаясь вниз, своим нижним концом воздействует на плашки 8. Плашки 8, передвигаясь по поверхности конуса 6, расходятся в радиальном направлении от ствола 2 до упора со втулкой 10 и перекрывают кольцевое пространство, между стенками скважины и конусом 6. Одновременно в процессе пакеровки скважины, нагруз передается через уплотнительный элемент на конус 7, который перемещаясь вниз разводит плаажи 9 в радиальном направлении от ствола 2 до упора со втулкой 11 и перекрывается кольцевое пространство в нижней части уплотнитель ного элемента. При распакеровке скважины под действием осевого растягивающего усиЛИЯ ствола 2 с верхним переводником 3 и втулкой 10 перемещаются вверх относительно уп.потнительиогО элемента. Под действием осевой нагрузки передаваемой через втулку 10, а также усилия пружи№1 18, плашки 8 перемещаясь вверх по конусной поверхности втулки 10 и конуса 6 устанавливаются в первоначальное положение. Одновременно прираспакеровке скважины под действием растягивающего уси ЛИЯ пружины 19, передаваемого через ограничительную втулку 17, плашки 9 перемещаются вверх по конусной поверхности втулки 11 и конуса 7 и устанавливаются в прежнее положение совместно с конусом 7. Применение предлагаемого пакера с раздвижной опорой позволяет уменьшить разрушение уплотнителя при спуско-подъемных операциях и наиболее полно и надежно осуществлять пакеровку скважины с полным перекрытием концевых частей уплотнительного элемента, что способствует увеличению количества и качества удачных работ при исследовании скважин с пакерами механического действия. Такая особенность конструкции увеличивает надежность исследования скважин с применением двух пакеров, когда между пакерами создают высокие перепады давления .

Формула изобретет1я

Пакер, включающий ствол, установленный на нем уплотнительный элемент с конусами, подпружиненные плашки и переводники, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы пакера за счет полного перекрытия концевых частей уплотнитель него элемента, он снабжен жестко связанными с переводниками втулками с коническими выступами на внут ренней поверхности, а на конусе ус833316

тановлен палец,причем один конец плашек имеет коническое утолщение для взаимодействия с коническим выступом втулки, а другой конец - котором размещен палец.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 622964, кл. Е 21 В 33/12, 1978 (прО тотип).