Пакер Советский патент 1981 года по МПК E21B33/12 

(54) ПАКЕР

Изобретение относится к нефтегазодобываюп(ёй промышленности, а именно, к разбуриваемым пакерам, применяемым при бурении и эксплуатации нефтяных и газовых скважин.

Известен пакер, включающий ствол, уплотнитель, корпус с кожухом, образующий с корпусом камеру, в которой установлен поршень 1.

однако клапан для создания давления на уплотнитель постоянно установлен в осевом канале, а давление для требуемого поджатия герметизатора необходимо повышать до значительных величин .

Известен также пакер, включающий ствол, уплотнитель, шпипсовой узел, связанный со стволом корпус с окнами, кожух, образующий с корпусом кольцевую камеру, в которой установлен порщень с толкателем, взаимодействующим с седлом, один конец которого установлен в окнах корпуса 2.

Недостатками пакера является то, что в нем при неоднократном использовании седла нерационально используется поперечная площадь сечения пакера. В качестве рабочей площади поршня используется только незначительная кольцевая площадь аго сечения. Унифицировать такие пакеры нево:эможно, так как для обеспечения требуёмог го поджатия уплотнителя для герметизации различных по диаметру скважин необходимо повьшать давление закачиваемой жидкости до значений, переходящих пределы допустимого по технике безопасности;

Цель изобретения - увеличение давления на уплотнитель при одновременном многократном использовании седла.

Поставленная цель достигается тем, что седло выполнено в иде стоеКу нижней конец которых подпружинен относительно толкателя,а кожух в.верхней части на внутренней поверхности и имеет выступ.

На фиг. 1 изображен пакер, общий вид; на фиг. 2 - верхняя (неразбуриваемай), часть пакера в рабочем Лоложении до снятия давления закачиваемой жидкости; нафиг. 3 - верхняя часть пакера после снятия давления; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг.1

Пакер состоит из разбуриваемой и неразбуриваемой частей.

Неразбуривая часть включает корпус 1 (фиг.1) с осевым каналом 2 и продольными окнами 3, кожух 4с внутренним выступом 5, который образует с корпусом 1 кольцевую камеру 6, сообщающуюся с каналом 2 чеоез окна 3. В .камере 6 размещены кольцевой поршень

7 с уплотнением 8 и толкателем 9, сед ло 10, выполненное в виде стоек с / выступами 11 и 12 на одном конце и с выемкой 13 и упором 14 с пружиной 15 на другом. Выступы 11 седоа 10 помещены в окна 3 и совместно со сбрасываемой пробкой 16 образуют узел для создания перепада давления, а выступы 12 взаимодействуют с кожухом 4. Стойки седла 10 герметично охватывают окна 3 и через выемки 13 и подпружиненные упоры 14 взаимодействуют с кольцевьот поршнем 7.

Разбуриваемая часть пакера состоит из ствола 17 с установленными на нем рупорными конусными втулками 18 и 19, между которыми размещен уплотнитель 20, а также плашек 21 и.22. Во втулке 18 размещен® стопорное кольцо 23, входящее в зацепление с насечками 24 на стволе 1, Нижняя плашка 22 соединена со стволом 17 на резьбе и поджата башмаком 25, который одновременно удерживает седло 26 для пробки.

Устройство .работает следующим об разом.

Пакер спускают в скважину до требуемой глубины на колонне бурильных труб, в которые затем бросают пробку 16 и закачивают жидкость. Пробка садится на выступы 11 седла 10 и перекрьшает осевой канал 2. Давление в трубах повышается. Последнее воздействует на площади поперечного сечения пробки 16 и кольцевого поршня 7 перемещая их вниз. При этом толкатель 9 воздействует на верхнюю плашку 21, которая передает усилие на втулку 18 а она в свою очередь сжимает уплотнитель 20. При перемещении толкателя 9 вниз плашка 21 разрывается и зацепляется за стенку скважины. Далее дают натяжку колонне бурильных труб.

При этом корпус 1 с кожухом 4, ствол 17 с одетыми на него плашкой 22 и втулкой 19 перемещаются вверх и дополнительно сжимают уплотнитель 20, вследствие чего обеспечивается герметизация затрубного пространства скважины. Стопорное кольцо 23 при этом фиксирует уплотнитель 20 в рабочем положении, а плашка 22 разрывается и зацепляется за стенку скважины. Стойки седла 10 не расходятся радиально за счет положительной разницы между радиально сходящимися усилиями на площади стоек, перекрывающих окна 3, возникающими от давления в осевом канале, и силами упругости пружин 15. Затем снимают давление,силы упругости пруясин 15 преодолевают другие усилия на стойки 10 и последние расходят0 ся, освобождая пробку 16. Выполнив необходимые технологические операции, Б канал 2 пакера бросают пробку, которую продавливают расчетным количеством жидкости до посадки в седло 26.

Для извлечения неразбуриваемой части пакера из сквжаины, колонну бурильных труб вращают вправо до отделения ее от разбуриваемой части и подтшают на поверхность.

Вследствие такого выполнения узла для создания перепада давления в пакере, при сравнительно невысоких давлениях представляется возможность значительно увеличить-.усилия сжатия на уплотнительный элемент, так как для того в пакере используется не только кольцевая площадь поршня, но И его осевой канал. При

ЭТОМ седло для сбрасываемого клапана используют неоднократно. Это позволяет одным типоразмером его неразбуриваемой части производить посадку нескольких типоразмеров разбуриваемых частей пакера в соответствии с размерами скважин, т.е. унифицировать его.

Положительный эффект от применения пакера достигается за счет экономии средств на изготовление дополнительньпс неразбуриваемых частей для других типоразмеров пакеров.

.Формула изобретения

.Пакер, включающий ствол, уплотнитель , шлипсовой узел, связанный со стволом корпус с окнами, кожух, образующий с корпусом кольцевую камеру, в которой, установлен поршень с толкателем, взаимодействующим с седлом, один конец которого установлен в окнах корпуса, отличающийся тем, что, с целью увеличения давления на уплотнитель при одновременном многократном использовании седла, последнее выполнено в виде стоек, нижний конец которых подпружинен относи/

тельно толкателя, а кожух в верхней части на внутренней по верхности имеет выступ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

по заявке 8 2612472, кл. Е 21 В 33/12, 1978.

40

4i

50

фиг. г

JL±.