Клапанное устройство для посадки пакера Советский патент 1983 года по МПК E21B33/12 

(54) КЛАПАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОСАДКИ ПАКЕРА

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и прецназначено для посадки гидромеханических и гидравлических пакеров.

Известно клапанное устройство для посадки пакера, включающее корпус с каналами и седло с затвором 1.

При пршиенении этого клапанного устройства осуществление герметичной посадки гидромеханических и гидравлических пакеров не возможно, так как при освобождении прохода пакера от седла и щара в момент среза стопоров возникает динамическое реактивное усилие из-за резкого падения давления, приводящее к нарушению герметичности пакера.

Известно также клапанное устройство для посадки пакера, содержащее корпус, втулку, связанную срезными элементами с корпусом и образующую с ним кольцевую камеру, седла со стопорами и затвор 2.

В таком устройстве, если давление внутри насосно-компрессорных труб окажется больще, чем пластовое давление (в больщинстве

случаев так и бывает), то избыточное давление, действуя на разность площадей кожуха, создает осевую силу, направленную вверх. Величина этой силы от избыточного давления (разности между давлениями внутри колонны труб и пластовым) и может иметь такое значение, что жесткость подобранной пружины (допустимой конструкщ1и) не обеспечит преодоление ее и, таким образом, освобождение осевого канала от седла. В таких случаях много времени требуется на дополнительные спуско-подъемные операвди для разборки и соорки пакера, что связано с больщими годовыми затратами на скважину.

Целью изобретения является повышение

is надежности устройства за счет устранения влияния забойного давления на его работу.

Поставленная цель достигается тем, что в клапанном устройстве для посадки пакера, содержащем корпус, втулку, связанную срезными элементами с корпусом и образующую с ним кольцевую камеру, седло со стопорами и затвор, втулка выполнена дифференци- альной, установлена внутри корпуса, кольце39вая камера заполнена несжимаемой жидкость и сообщена с пространством за корпусом через дроссельное отверстие, а седло со стопорами установлено внутри дифференциальной втулки. На чертеже изображено клапанное устройство, общий вид разрез. Клапанное устройство содержит муфту 1, соединенный с ней корпус 2 с осевым каналом А и дифференциальную втулку 3, образующую камеру Б, заполненную несжима 1ой жидкостью. В корпусе 2 просверлены дросселирующие отверстия 4, в которые навернута неметаллическая пробка 5 и штуце 6 для заполнения несжимаемой жидкости в герметичную камеру. В окнах дифференциальной втулки 3 расположены стопоры 7, удерживающие седло 8, и на стенках корпу са 2 с внутренней стороны имеется карман В для раздвижения стопоров в радиальном направлении. Дифференциальная втулка 3 в верхнем положении фиксируется срезными злементами 9. Для создания герметичности в камере Б и давления в клапанном устройстве предусмотрены уплотнительные кольца 10-12 и затвор 13. Клапанное устройство работает следующим образом. До спуска пакера с клапанным устройством на скважину отворачивается пггуцер 6, и камера Б заполняется несжимаемой жидкостью. После спуска пакера на требуемую глубину сбрасывается с устья затвор 13 и создается избыточное давление в насоснокомпрессорных трубах. При определенной величине избыточного давления,, равного необходимому давлению для посадки пакера, сре заются срезные злементы 9 и пробка 5, дифференциальная втулка 3 под действием давления, выдавливая несжимаемую жидкость из камеры Б через дросселирующее отверсти 4, двигается вниз. Объем камеры Б и проходное сечение дро селирующего отверстия 4 устанавливается опы ным путем в соответствии с практическими данными, т.е. время срабатывания клапана должно cooTBeTctBOBaTb времени посадки пакера. Количество срезных элементов устанавливается в зависимости от давления, необходим ГО для посадки пакера. После посадки пакера избыточное давление в насосно-компрессорных трубах принудите;1ьно медленно уменьщается до нуля. При этом от веса столба жидкости дифференциальная втулка 3 со стопорами 7, седлом 8 и затвором 13 принудительно двигается вниз. Когда стопоры 7 доходят до кармана В, они раздвигаются в радиальном направлении и освобождают седла 8. При зтом седло 8 и затвор 13 отцепляются от стопоров 7 и падают на забой. Если создаваемое давление от столба жидкости внутри насосно-компрессорных труб недостаточно для преодоления трения уплотнительных колец 10 и И и для вьщавливания Несжимаемой жидкости из камеры Б, тогда создается дополнительно незначительное избыточное давление. Применение изобретения позволяет увеличить количество и виды проводимых работ при зксплуатации скважин, повысить надежность и работоспособность нефтепромыслового оборудования, предотвращаются дополнительные спуско-подъемные операции, связанные с больашми годовыми затратами на скважину. Формула изобретения Клапанное устройство для посадкн пакера, содержащее корпус, втулку, связанную срезными злементами с корпусом и образующую с ним кольцевую камеру, седло со стопорами и затвор, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности устройства за счет устранения влияния забойного давления на его работу, втулка выполнена дифференциальной, установлена внутри корпуса, кольцевая камера заполнена несжимаемой жидкостью и сообщена с пространством за корпусом через дроссельное отверстие, а седло со стопорами установлено внутри дифференциальной втулки. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №307177, кл. Е 21 В 33/12, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР М 724690, кл. Е 21 В 33/12, 1978 (прототип).