Пакерующее устройство скважинных приборов

1084432 11 зобретсцше относится к устройствам л я геофизических исследований нефтяных и гидрогеологических скважин, а именно к пакетирующим устройствам скважинных приборов,Известно пакерующее устройство, содержащее корпус, подвижные и неподвижные втулки, соединенные пластинчатыми пру жинами, привод и эластичную оболочку 1.Недостатком его является то, что оно рассчитано на применение в скважинах определенного диаметра и не может применяться в скважине, имеющей различные диаметры (необсаженные скважины, обсаженного диаметра, но с отложениями на стенках и др.), так как подвижная втулка жестко связана с выходным подвижным элементом привода, а,величина перемещения ее регулируется на поверхности с помощью пластинчатых пружин защемлены во втулках. Г 1 ри раскрытии пакера в скважине меньшего диаметра у концов заделки пружин образуется по два изгиба, в которых они ломаются из-за того, что радиус изгиба их олучается меньше допустимого, при котором деформация пружин происходит еще з упругой области (без остаточных деформаций),Наиболее близким к предлагаемому явястся пакстирующее устройство скважинцых приборов, содержагцее корпус, подвижную и неподвижную втулки, установленные ца корпусе и соединенные пластинчатыми пружинами эластичную оболочку и привод 2 . Цель изобретения - повышение надежности работы пакерующего устройства в скважинах различного диаметра.Указанная цель достигается тем, что пакерующее устройство скважицных приборов, содержащее корпус, подвижную и -еподвижцую втулки, устацовленные на кор-усе и соединенные пластицчатыми пружинами, эластичную оболочку и привод, снабжено размещенным концентрично относиельно корпуса цилиндром и установленным между цим и корпусом поршнем с уплотниге,"ы ыми кольцами, при этом поршень жестко связан с подвижной втулкой, а цилиндр -приводом, причем внутренняя поверхность концевой части цилиндра выполнена конической.На фиг.изображено пакерующее устройство в рабочем состоянии в сечении скваочы с малым диаметром, общий вид; на йиг. 2 . то же, с большим диаметром; ца г 1 , 3 - коническая часть цилиндра.Предлагаемое пакетцрующее устройство (фм, 1 и 2) состоит из корпуса 1, имеюще-о окна Л для входа скважицного флюида в измерительный канал прибора, Б для сооб.цеция полости пакера со скважиной и В для сообщения полости цилиндра со скважи-ой, подвижной 2 и неподвижной 3 втулок, оединенных шарнирно осями 4 с пластин 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 чатыми пружинами 5 и установленных ца корпусе 1, Поверх пружин установлена оболочка пакера 6 из эластичного материала. Концы оболочки закреплены на втулках 2 и 3, Один конец подвижной втулки 2 выполнен в виде поршня с канавками для установки кольца 7 из упругого материала, который установлен в цилиндре 8, жестко связанном с выходным подвижным элементом привода 9 пакерую щего устройства. Втулка 2 имеет окна Г для сообщения полости цилиндра 8 со скважиной, Для обеспечения постоянства усилия, передаваемого приводом подвижной втулке, внутренняя поверхность концевой части цилиндра 8 выполнена конической (фиг. 3), Для окончательного закрытия пакера на цилиндр навернута гайка 10, которая своим буртом перемещает втулку 2. Угол конуса должен быть таким, чтобы обеспечивалось равенство сил трения покоя (до начала относительного движения поршня втулки и цилиндра) и трения движения при относительном движении поршня втулки и цилиндра, необходимое для того, чтобы исключить перемещение поршня втулки под действием упругих сил пластинчатых пружин. Выполнение внутренней поверхности цилиндра конической позволяет изменять контактное давление и площадь контакта (увеличивать) таким образом, что несмотря на уменьшение коэффициента трения (коэффициент трения покоя всегда больше коэффициента трения движения) сила трения остается неизменной. Этого эффекта можно добиться также, если выполнить обработку концевой части цилиндра с меньшей шероховатостью, чем на остальной длине цилиндра. Сила трения должна быть меньше суммарной силы пластинчатых пружин при изгибе их с наименьшим допустимым радиусом изгиба. Пакерующее устройство работает следующим образом,Привод регулируется на раскрытие в скважине наибольшего диаметра.При включении привода на раскрытие пакерующего устройства цилиндр 8, жестко связанный с выходным подвижным элементом привода 9, перемещается вверх. Пока пластинчатые пружины 5 не касаются стенки скважины 11 сила трения между цилиндром 8 и кольцом 7 больше упругой силы пружин 5, поэтому подвижная втулка 2 также перемещается вверх, а пружины5 выгибаются к стенке скважины.После того, как пружины прижимаются вместе с эластичной оболочкой 6 к стенке скважины их жесткость возрастает. Если диаметр скважины большой, то изгиб пружин у заделки происходит с радиусом, большим минимально допустимого (фиг. 2), поэтому упругая сила их меньше силы трения в паре трения скольжением и относительно.1084432 Составитель И. Ка Техред И. Верес Тираж 564 Государственного ко елам изобретений и сква, Ж - 35, Раушс Патент, г. Ужгород рбачинскаяКорректор И. ЭрдейиПодписноемитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5ул. Проектная, 4 Редактор М. ЯновичЗаказ 1948/26ВНИИ 113035, МФилиал ППП 3го перемещения цилиндра 8 и поршня втулки 2 не происходит, т.е. пакер раскроется на максимально возможную величину. Так как изгиб пластинчатых пружин в этом случае происходит в области упругой деформации, та они не ломаются.Если диаметр скважины небольшой, то после того, как пружины прижмуться к стенке скважины, их жесткость возрастает настолько, что упругие силы пружин становят; ся больше силы трения в паре трения скольжения и втулка 2 останавливается, а цилиндр 8 перемещается относительно ее (фиг. 1), т.е. и в этом случае деформация пружин 5 прекращается в области упругой деформации и пружина не ломается. Выполнение внутренней поверхности концевой части цилиндра конической или с меньшей шероховатостью обеспечивает постоянство усилия на пластинчатые пружины со стороны привода и это исключает перемещение подвижной втулки 2 навстречу цилиндра, а значит и обеспечивает достаточное качество акеровки.осле проведения необходимых измерений включают привод на закрытие пакера.Он за счет силы трения тянет за собой втул ку 2. Если исследования проводились вскважине малого диаметра, то после выпрямления пластинчатых пружин 5 подвижная втулка 2 останавливается, а цилиндр 8 продолжает перемещение, обусловленное регулировкой, и занимает исходное положение. Далее работа пакерующего устройства повторяется.Таким образом, предлагаемое пакерующее устройство позволяет применять его в скважинах различного диаметра и исключает поломку его, т.е. повышает надежность.Применение предлагаемого устройствапозволяет исключить спуско-подъемы прибора для его перенастройки на другой диаметр скважины.