Устройство для разобщения затрубного пространства

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 В 33 12 ВСРСОО.:У д ПИСАН ОБРЕТЕНИ двторСКОММ свидетвльСТ В. Бескровный,асовучно-исследован минерального Исследованипакерных уса, 1976.во СССР1950.ЛЯ РАЗОБЩЕРАНСТВА, с УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Среднеазиатски й нательский институт геологиисырья(54) (57) УСТРОЙСТВО ДНИЯ ЗАТРУБНОГО ПРОСТ,ЯО 1160008 держащее втулку, наружная поверхность которой образована двумя конусами с общим основанием, установленный на втулке эластичный элемент, отличающееся тем, что, с целью обеспечения надежной работы устройства при бурении геологоразведочных скважин за счет предотвращения разрушения эластичного элемента, последний выполнен с продольной кольцевой прорезью, разделяющей его на наружную и внутреннюю части, при этом наружная часть выполнена с двумя рядами лепестков треугольного сечения, а внутренняя в верхней части имееткольцевой выступ для перекрытия кольцевой прорези эластичного элемента в процессе герметизации.Изобретение относится к устройствам для разобщения затрубного пространства в процессе бурения геологоразведочных скважин.4Известны устройства для разобщения затрубного пространства скважин, содержащие эластичный уплотнительный элемент, предназначенный для использования при испытании, крепление, освоении и эксплуатации скважин 1.Однако указанные устройства применимы в процессе бурения геологоразведочных скважин с двойной бурильной колонной или с обратной циркуляцией промывочной жидкости.Известно также устройство для разобщения затрубного пространства при бурении скважин, содержащее втулку, наружная поверхность которой образована двумя конусами с общим основанием, и установленный на втулке эластичный элемент 2.Недостатком устройства является то, что при установке на колоннах труб с вращательным и поступательным движением его эластичный элемент быстро разрушается и перестанет надежно разобщать затрубное пространство скважины в процессе ее углубления,Цель изобретения - обеспечение надежной работы устройства при бурении геологоразведочных скважин за счет предотвращения разрушения его эластичного элемента.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для разобщения затрубного пространства при бурении скважин, содержащем втулку, наружная поверхность которой образована двумя конусами с общим основанием, установленный на втулке эластичный элемент, последний выполнен с продольной кольцевой прорезью, разделяющей его на наружную и внутреннюю части, при этом наружная часть выполнена с двумя рядами лепестков треугольного сечения, а внутренняя в верхней части имеет кольцевой выступ для перекрытия кольцевой прорези эластичного элемента в процессе герметизации.На фиг. 1 показано предлагаемое устройство в нерабочем положении, общий вид; на фиг. 2 - то же, в рабочем положении; на фиг. 3 - сечение А - А на фиг. 1.Устройство (фиг. 1) содержит эластичный элемент 1, установленный на втулке 2, который снабжен с наружной стороны двумя рядами лепестков 3 и 4 треугольного се-. чения, закрепленных в нижней части 5 элемента, а его сопрягающаяся с втулкой поверхность образована двумя конусами 6 и 7 с общим основанием 8. В верхней части эластичный элемент имеет кольцевой выступ 9. Между выступами 9 и верхними концами 10 лепестков имеется зазор 11 для обеспечения свободы их перемещения. Верхняя и нижняя части эластичного элемента выступают над торцами 12 и 13 втулки для обеспечения деформации элемента под действием осевого усилия. Благодаря выполнению треугольного сечения лепестки 4 внутреннего ряда входят в зазор между лепестками 3 наружного ряда и плотно прилегают к. ним по сторонам треугольника. Вследствие образования поверхности сопряжения эластичного элемента 10 и втулки по конусам с общим основанием средняя часть 14 элемента имеет меньшую толщину по сравнению с его концевыми частями.Устройство работает следующим образом (фиг. 2).При сжатии эластичного элемента 1 еговнутренние поверхности скользят по конусам 6 и 7. При этом увеличиваются диаметры кольцевого выступа 9 и нижнего торца эластичного элемента. Одновременно с редняя часть 14 эластичного элемента, увеличиваясь в диаметре, принимает форму, показанную на фиг. 2. Увеличиваясь в диаметре, средняя часть эластичного элемента отгибает лепестки 3 и 4 в положение, показанное на фиг. 2 и 3 пунктиром.Деформация средней части 14 принята такой величины, чтобы лепестки 3 и 4 своими свободными концами 10 не выхо-дили внутренними верхними кромками за наружный диаметр кольцевого выступа 9, 30 Благодаря этому частицы шлама не могутпопасть в зазор между лепестками цилиндрической частью эластичного элемента и препятствовать возвращению лепестков в нерабочее положение при снятии осевой нагрузки35Подбирая различные соотношения междугеометрическими размерами втулки и эластичной манжеты, в частности длинами участков лепестков от средней части втулки до их концов и до места закрепления, можно получить практически (в условиях бурения) любое увеличение диаметра лепестков при незначительной деформации эластичного элемента.Лепестки, по сравнению с остальной 45 частью эластичного элемента, отличаютсябол ьшей гибкостью, а следовательно, и износостойкостью из-за отсутствия больших усил ий контакта со стенкой скважины.Они также способны заполнять углубления в стенках скважины, недоступные для 50 заполнения эластичными уплотнительнымиэлементами известных пакеров, Основным т ребова нием раЪоб щающих устройств в условиях бурения геологоразведочных скважин с опробованиемпо шламу является исключение попадания шлама из верхней части затрубного пространства на забой привозможности перетока чистой воды.Поэтому практически значительного перепада давления жидкости в разобщенных1160008 Фиг.я А - А 4 и г.,У Составитель Л.Техред И. Верес Тираж 540НИИПИ Государственногопо делам изобретений 113035, Москва, Ж - 35, Рауш илиал ППП Патент, г. Ужгор Редактор О, БугирЗаказ 3707/2 бВ устройством полостях затрубного пространства скважины не создаются.При снятии осевой нагрузки эластичный элемент занимает нерабочее положение. При этом лепестки за счет упругости возвращаются в первоначальное положение и облегчают внутреннюю часть эластичного элемента. Для увеличения упругих свойств лепестков их можно армировать пружинными пластинами,Технико-экономический эффект от использования изобретения заключается в увеличении срока службы устройства для разобщения затрубного пространства скважины и сокращения таким путем затрат на ее бурение,ФарукшинКорректор И. ЭрдейиПодписноекомитета СССРи открытийская наб д. 4/5од, ул. Проектная, 4