Шаговый пакер

(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛ 21)-4876919/03 2) 10.09,90 6) 30,08,93. Бюл, М 32 71) Институт горногодела Севера СО АН СССР 72) С,М.Толкач 6) Авторское свидетельство СССР 724689, кл. Е 21 В 33/12, 1980.Авторское свидетельство СССР 663386, кл. Е 21,8 49/00, 1929.Авторское свидетельство СССР956748, кл. Е 21 В 33/12, 1982. 4) ШАГОВЫЙ ПАКЕР 7) Изобретение относится к устройствамя герметизации в процессе бурения коонной двойных бурильных труб. Цель - беспечение многократной постановки паера в скважине в процессе бурения без одьема бурового снаряда. Для этого корус 1 фиксируют на шаге 9 фиксатором 3, оторый установлен в радиальных каналах орпуса и проточке 10 штанги, при толкатель 7 блокирует фиксатор, и уплотнительный элемент 4 установлен на корпусе 1 в свободном состоянии. Внутри штанги 9 установлена втулка 12 с верхним перевод- ником 13 и нижним 14, телескопически связанным с патрубком, и центрирующие элементы 18, жестко связанные со штангой, При создании нагрузки штанга 9 перемещается в них, увлекая корпус 1 и фиксатор 3, происходит деформация уплотнительного элемента между верхней 5 и нижней 6 опорами, поскольку верхняя опора 5 жестко связана с корпусом, а нижняя 6 - с толкателем 7. При достижении фиксатором 3 проточки 8 толкателя 7 он выталкивается в проточку 8 и фиксирует уплотнительный элемент в сжатом состоянии. Зэ счет сил трения пакер остается на месте в процессе бурения, а штанга вместе с втулкой и всем снарядом имеет воэможность вращения и осевого перемещения. 3 ил.Заявляемое изобретение относится кбуровой технике, устройствам для уплотнения скважин, в частности для уплотненияскважин в процессе бурения колоннойдвойных бурильных труб. 5Цель изобретения - обеспечение многократности постановки пакера в скважине впроцессе бурения без подьема снаряда.На фиг. 1 изображен пакер в транспортном положении; на фиг, 2 - сечение А-А на 10фиг. 1.Шаговый пакер включает в себя полыйкорпус 1 с радиальными каналами 2, вкоторых установлен шаровый фиксатор 3, Накорпусе установлен уплотнительный элемент 4, опирающийся на. верхнюю 5 и нижнюю 6 опоры, и толкатель 7, имеющийпроточку 8 под фиксатор, Верхняя опорауплотнительного элемента жестко связана скорпусом пакера, а нижняя - с толкателем 207, Полая установочная штанга 9 имеет проточку 10 под фиксатор, на ее верхнем концеустановлена компенсирующая втулка 11.Внутри штанги концентрично установленпатрубок 12 с верхним 13 и нижним 14 пе-. 25редниками для соединения с колоннойдвойных бурильных труб. Верхний передник связан с патрубком жестко, а нижний- телескопически, верхняя поверхность его15 в пределах соединения имеет форму шестигранника (или шлицевого соединения), анижний конец патрубка имеет ответную ейформу. Он может быть выполнен в видешпинделя 16 жестко соединенным с патрубком, а для фиксации нижнего переводника 35на нем служат полукольца 17, Между штангой и патрубком размещены центрирующиеэлементы 18 жестко связанные со штангой,С помощью центраторов 19 на нижнем переводнике жестко установлена .упорная 40втулка 20, телескопически связанная с нижним концом установочной штанги,При сборке снаряда во время его спускав скважину пакер устанавливается в любомместе снаряда с учетом глубины его постановки. При сборке компенсирующая втулка11 входит в контакт с аналогичной компенсирующей втулкой на двойной бурильнойтрубе, за счет этого обеспечивается герметизация межтрубного пространства, по которому на забой .скважины подаетсяпромывочный агент,. а также выбираются(компенсируются) неточности изготовлениярезьбовых соединений верхнего переводника и двойной бурильной трубы. 55В транспортном положении при спускев скважину или подьеме из скважины корпус пакера 1 фиксируется на установочнойштанге 9 фиксатором 3, который взаимодействует с проточкой 10 на штанге и не дает перемещаться корпусу, при этом толкатель 7 блокируют фиксатор от перемещения врадиальном направлении, а уплотнительный элемент 4 находится в свободном, не- напряженном состоянии, нижний переводник 14 под действием собственного веса и веса нижерасположенного снаряда смещен вниз относительно шпинделя 16.Зазор между толкателем 7 и упорной втулкой 20 конструктивно выполнен минимальным,При постановке снаряда на забой толка- тель 7 пакера входит в контакт с упорнойвтулкой 20. Под действием веса вышерасположенного снаряда или принудительно, при недостаточном его весе, установочная штанга 9 перемещается вниз, увлекая за собой через фиксатор 3 корпус пакера 1. При смещении корпуса пакера относительно толкателя происходит деформация уплотнительного элемента 4 между верхней 5и нижней 6 опорами, в результате чего уплотнительный элемент входит в контакт со стенками скважины и перекрывает затрубное пространство Во время этого процессана фиксатор 3 деиствует усилие со стороны верхней стенки проточки 10 на штанге 9, горизонтальная составляющая этого усилия направлена в сторону толкателя 7.По достижении фиксатором 3 проточки 8 толкателя 7 он выталкивается под действием указанной силы в проточку 8, Установочная штанга 9 конструктивно выполнена таким образом, что после выталкивания фиксатора в проточку шпиндель имеет возможность сместиться вниз еще на некоторое расстояние так, чтобы проточка 10 на установочной штанге оказалась ниже фиксатора, а тело штанги блокировало фиксатор от радиального перемещения. Такимобразом толкатель 7 оказывается зафиксированным относительно корпуса 1, а уплотнительный элемент 4 - в деформированном состоянии и плотном контакте со стенками скважины. При этом со стороны упругогоуплотнительного элемента на толкатель через нижнюю опору 6 действует вертикальная сила упругой деформации, которая на наклонной поверхности проточки 8 толкателя располагается на вертикальную и горизонтальную составляющие, последняя действует на фиксатор 3 и направлена в сторону установочной штанги 9,Перемещаясь вниз, шпиндель 16 упирается в торец проточки 15 нижнего перевод- ника 14 и передает осевое усилие на породоразрушающий инструмент, после чего возможен процесс углубления скважины. Вращающий момент от станка на долото передается через патрубок 12 и установлен1837098 фиг.2оставитель С,Толкачехред М.Моргентал Корректор С.Пека едак Даказ 2856 Тираж Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 н й на нем шпиндель 16 посредством шест гранного соединения 15 на нижний перев дник 14. Очистной агент, подаваемый на забой по межтрубному пространству, на забое скважины обогащается шламом, меняет направление движения и по внутренней т убе колонны двойных бурильных труб пос упает на поверхность, При этом пакер,аходясь в тесном контакте со стенки скважины, препятствует прохождению очистног агента в затрубное пространство. За счет с л трения между уплотнительным элемент м и стенками скважины пакер остается надном месте, а установочная штанга вместе со всем снарядом вращается и перемешивав 1 тся в осевом направлении,После углубления на длину установочой штанги или по окончании рейса снаряд риподнимается над забоем, нижний переодник 14 под действием собственного веса веса расположенного ниже снаряда смеается вниз и при совпадении проточки 10 а установочной штанге 9 с фиксатором 3 оследний под действием горизонтальной оставляющей силы упругой деформации плотнительного элемента перемещается в роточку 10, освобождая толкатель, котоый под действием вертикальной составлящей упомянутой силы перемещается внизупругий элемент приобретает первоначальную форму и пакер переходит в транспортное положение и либо опускается вниздля поворотной установки, либо поднимается на поверхность,5 Формула изобретенияШаговый пакер, включающий полыйкорпус с радиальными каналами, установленный в радиальных каналах корпуса шаровой фиксатор, размещенные на корпусе10 уплотнительный.элемент с верхней и ниж-.ней опорами и толкатель с проточкой подфиксатор и полую штангу, имеющую проточку под фиксатор, концентрично установленную внутри корпуса с возможностью15 осевого перемещения и размещения ее проточки ниже шарового фиксатора, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью обеспечениямногократной постановки его в скважине впроцессе бурейия без подъема бурового20 снаряда, пакер снабжен концентрично установленным в полости штанги патрубком сверхним и телескопически связанным с патрубком нижним переводниками для соединения с колонной двойных бурильных труб25 и центрирующими элементами, установленными в верхней части патрубка жестко связанными со штангой, при этом верхняяопора уплотнительного элемента жесткосвязана с корпусом, а нижняя опора - с30 толкателем,