Гидравлический пакер

0 П И С А Н И Е 1111 498398ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Советских Социалистических Реслублик(51) М, Кл. Е 21 В 33/12 Опубликовано 05.01,76. Бюллетень1 Дата опубликования описания 19,04.76(088.8) ае делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения К. А. Владимиров, Ю. Г. Апанович, А. А. Гайворонский,Л, Х, Фарукшин, С. С, Хасидова и Ю. 3. Цырин Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт буровой техники17,1) Заявитель ИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПАКЕР продоль А - А на силовых Государствеииый комитет (23) ПриоритетСовета Министров СССР 1Изобретение относится к гидравлическим пакерам, предназначенным для разобщения пластов при цементировании, испытании, эксплуатации и других видах работ в нефтяных и газовых скважинах.Известны гидравлические пакеры, включающие корпус с каналами, концевую арматуру, соединенную с подвижным цилиндром, эластичный уплотнитель, силовые слои которого соединены с концевой арматурой,В известных гидравлических пакерах концевая арматура эластичного уплотнителя сложна по конструкции, а заделка в ней концов уплотнителя отличается большой сложностью и не отвечает требованиям эксплуатационной надежности пакера.Предлагаемый пакер отличается от известных тем, что силовые слои уплотнителя пакера выполнены, по меньшей мере, с двумя переходными участками, которые расположены по обе стороны от центральной части уплотнителя, причем угол намотки силовых слоев относительно вертикальной оси пакера увеличивается от центральной части к концевой арматуре. Это способствует повышению надежности работы пакера.На фиг. 1 изображен предлагаемый пакер,ный разрез; на фиг, 2 - разрез пофиг. 1; на фиг, 3 - схема намотки слоев уплотнителя пакера. Гидравлический пакер состоит из эластичного уплотнителя 1, включающего внутренний 2 и наружный 3 резиновые слои, а также силовые слои 4, соединенные в торцовых частях 5 с втулками 5 (нижняя на чертеже не изображена). На внутренних поверхностях втулок 5 размещены уплотнения 6. Уплотнитель 1 установлен на корпусе 7 пакера, с которым один из его концов соединен жестко. На про- О тивоположном конце уплотнителя втулка 5соединена с цилиндром 8, образующим с корпусом пакера кольцевую полость 9, в которую установлен упругий элемент 10. Каналами 11 кольцевая полость 9 соединена с внут ренней полостью 12 уплотнителя 1 пакера.Для улучшения условий работы уплотнителя 1 на внутренней поверхности его концевых участков размещены дополнительные уплотнения 13, выполненные в виде плоских колец с О надрезом по торцу, обращенному от концауплотнителя,Силовые слои уплотнителя 1 на концевыхучастках 14, длина которых выполняется не меньше длины одного шага намотки силово го слоя, намотаны под углом а)55, на переходных участках 15 угол намотки уменьшается, а в среднем участке 16 уплотнителя угол намотки а(30.Переходные участки 15 силовых слоев уп- О лотнителя 1, длину которых рекомендуетсяпринимать равной не менее 1 - 1,5 диаметра уплотнителя, обеспечивают отсутствие локальных перенапряжений в силовом слое. Выполнение переходных участков 15 может быть осуществлено путем изготовления соответствующей ткани, склеивания силовых слоев и другими способами. Концы силовых слоев заделывают при изготовлении уплотнителя в канавках 17 втулок 5,Клапанный узел пакера может быть присое.динен к нему с любого конца. жидкость для расширения уплотнителя 1 подводится в его внутреннюю полость 12 по каналу 18, аналогичному каналу 11,Гидравлический пакер работает следующим образом,В заданный момент времени включают клапанный узел пакера и производят запакеровку, нагнетая по каналу 18 во внутреннюю полость 12 уплотнителя 1 жидкость, которая по каналу 11 попадает и в полость 9, Под действием давления жидкости уплотнитель 1 начинает деформироваться в радиальном и осевом направлениях,В отличие от известного пакера, уплотнитель 19 которого однороден по длине, характер деформирования внутренним давлением уплотнителя 1 предлагаемого пакера зависит от угла наклона несущих нитей, слагающих силовые слои уплотнителя,Средний участок 16 уплотнителя предлагаемого пакера расширяется и герметично перекрывает кольцевое пространство скважины. Концевые участки 14 стремятся деформироваться внутрь и прижимаются к корпусу 7 пакера, препятствуя вместе с дополнительными уплотнениями 13 проникновению жидкости к местам соединения уплотнителя 1 с втулками 5. В этих местах соединения действуют только осевые нагрузки, благодаря чему силовые слои 4 надежно удерживаются в канавках 17 втулок 5, На переходных участках 15 силовых слоев уплотнителя имеет место плавный 5 переход от деформации внутрь к деформациинаружу.Дополнительные осевые нагрузки на уплотнитель 1 пакера, создаваемые давлением в полости 9 через цилиндр 8, способствуют в на чальный период деформации уплотнителя возникновению осевых растягивающих усилий на его концевых участках 14. Впоследствии осе.вые нагрузки, обусловленные расширением участка 16 уплотнителя, могут оказаться 15 большими, чем те, которые создаются в камере 9, При этом конец уплотнителя 1, не имеющий жесткой связи с корпусом 7 пакера, перемещается в противоположном направлении, Однако этому перемещению препятствует упругий элемент 10, автоматически регулирующий усилие осевого натяжения силовых слоев уплотнителя 1 и, тем самым, улучшающий условия работы пакера в целом.25Формула изобретенияГидравлический пакер, включающий корпусс каналами, концевую арматуру, соединенную с подвижным цилиндром, эластичный уплот- ЗО нитель, силовые слои которого соединены сконцевой арматурой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы пакера, силовые слои уплотнителя выполнены, по меньшей мере, с двумя переходными участками, которые расположены по обе стороны от центральной части уплотнителя, причем угол намотки силовых слоев относительно вертикальной оси пакера увеличивается от центральной части к концевой арматуре.Составитель В, йзородоТехред М, Семенов Заказ 414/4ЦНИИПИ Гос Изд,167ударственного компо делам изобрете5, Москва, Ж,Тираж 689Совета Министри открытийская наб д. 45 дписное тени ипография, пр. Сапунова,ктор С, Титова орректоры: Л, Орлова и 3. Тарасова