Пакер

11 ) 64 М 25 Соав Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 21,07.77 3 12 аявкис присоединением Государственный комите СССР(54) реля тва Изобретение относится к области бу ния скважин, а именно к устройствам д герметизации кольцевого пространс скважин.Проведение буровых работ в сложных гидрогеологических условиях, обусловленных трещиноватостью горных пород и связанного с этим поглощением промывочной жидкости, требует тампонирования водоносных горизонтов, 1 ри этом для нагнетания тампонажной смеси создается избыточное давление на стенки ствола скважины путем перекрытия ствола скважины выше проницаемого горизонта с помощью съемных пакерующих устройств, устанавливаемых на период проведения изоляционных работ,Известен пакер, который содержит корпус, уплотнительный элемент, расположенный между нажимными пятами, узел стопорения уплотнительного элемента и узел упора с гидроприводом 1.Хотя стопорение уплотнительного элемента и производится специальным узлом, однако сжатие уплотнения и тем самым герметизация кольцевого пространства происходит только под действием веса колонны бурильных труб, Сжатие, достигаемое таким образом, возможно лишь в глубоких скважинах большого диаметра. При установкс пакера в развсдочных и технических А, Лагунов и Ю. А. Полозове управление по тампонажныоразведочным работам скважинах, диаметр которых составляет 7 б - 89 мм, веса колонны применяемых труб недостаточно для деформации уплотнительного элемента.5 Известен также пакер, спускаемый наколонне бурильных труб, включающий корпус, уплотнительный элемент, конус с плашками, гидроцилиндр с крышкой и поршнем и стопорный элемент 21.О Однако пакер нс обеспечивает надежногофиксирования вне зависимости от веса применяемых бурильных труб и не позволяст повысить его эксплуатационные возможности за счет использования в скважп нах любого диаметра,Целью изобретения является повышениенадежности фиксирования пакера.Это достигается тем, что гпдроцилпндрподвижно установлен относительно корпу- О са и жестко связан с колонной бурильныхтруб, а стопорный элемент выполнен с кольцевым выступом, размещенным между поршнем гидроцилиндра и его крышкой.На чертеже показан пакер, в разрезе.5 Пакер состоит пз корпуса 1, на котороммежду подвижнымверхней 2 и нжней 3 пятои расположен уплотнительньш элемент 4. С корпусом 1 жестко связана опора 5, наруиная коническая поверхность которой выполнена с пазамп типа ласточкин хвост, служащими направляющими для10 15 20 25 30 5 ю 45 50 55 60 65 подпружиненных плашек 6. Последние выполнены в виде разрезной втулки, один из фланцев которой на наружной поверхности имеет насечки для врезания в стенки скважины, а другой фланец является поршнем подпружиненного привода плашек б, установленным с гидроцилиндре 7. В верхней нажимной пяте 2 выполнено коническое отверстие, соосно с которым расположен соответствующий ему конический конец 8 разрезного стопорного элемента 9, подвижно смонтированного относительно корпуса 1. Внутренняя поверхность стопорного элемента 9 со стороны конуса снабжена насечкой для надежного сцепления с корпусом 1.Противоположный конец стопорного элемента 9 выполнен в виде кольцевого выступа 10 и расположен в камере гидроцилиндра 11 между жестко связанной с гидроцилиндром крышкой 12 и подвижным поршнем 13, Над ним расположен уплотнительный фланец 14, жестко связанный с корпусом 1 и патрубком 15 с поршнем 16, Между фланцем 14 и подвижным поршнем 16 в гидроцилиндре 11 образована камера А.Свободный конец гидроцилиндра 11 жестко связан с крышкой 17, на которой установлен переходник 18.Работает пакер следующим образом.На колонне бурильных труб пакер опускается в скважину до определенной глубины, При нагнетании жидкости за счет избыточного давления в гидроцилиндре 7 плашки б перемещаются радиально и вверх по направляющим опоры 5 до упора в стенки скважины, фиксируя сакер на заданной глубине.Одновременно под действием веса колонны бурильных труб, жестко связанных с переходником 18, опускается вниз гидроцилиндр 11, который крышкой 12 давит на верхнюю нажимную пяту 2, в результате чего происходит частичное сжатие уплотнительного элемента 4. При дальнейшем нагнетании жидкости создается избыточное давление в камере А гидроцилиндра 11, под действием которого опускается поршень 13 до соприкосновения с торцом кольцевого выступа 10 разрезного стопорного элемента 9, Последний опускается вниз, увлекая за собой и верхнюю нажимную пяту 2. Происходит полная деформация уплотнительного элемента 4,Давление нагнетаемой жидкости, действующее на поршень 13, заставляет стопорный элемент 9 опускаться и конусом 8 входить в коническое отверстие пяты 2. В результате этого движения происходит заклинивание конуса 8 в пяте 2 и за счет насечки на внутренней поверхности стопорного элемента 9 прочное сцепление с корпусом 1.При этом вследствие того, что корпус 1 жестко связан с опорой 5, уплотнительный элемент 4 оказывается расположенным между упирающимися в стенки скважиныплашками 6 и пятой 2, через конус 8 жестко связанный с корпусом 1. Таким обра.зом, происходит стопорение уплотнительного элемента 4 в сжатом состоянии и темсамым надежная герметизация кольцевогопространства.Затем производится нагнетание жидкости(тампонажного раствора, воды или глинистого раствора) в скважину.При избыпгочном давлении нагнетаемойжидкости подпружиненный привод опускается и через отверстие в корпусе приводасообщается с затрубным пространством.Снятие пакерующего устройства послеокончания работ в скважине производитсянатяжкой инструмента. Вытягивающее усилие через переходник 18, патрубок 15 споршнем 16, крышку 17, гидроцилиндр 11 скрышкой 12 передается на кольцевой выступ 10 стопорного элемента 9. Передвигаясь вверх, конус 8 выходит из отверстиянажимной пяты 2, которая, поднимаясьвверх, освобождает герметизирующий элемент. При дальнейшем подъеме колонныбурильных труб выходят из зацепленияопора 5 и подпружиненные плашки б, которые возвращаются в исходное положение.Пакер готов к следующей постановке.Использование пакера предлагаемой конструкции обеспечивает надежную герметизацию кольцевого пространства скважины.Кроме того, расширяется диапазон его использования, так как он может успешноработать как в необсадных, так и обсадныхскважинах любого диаметра, Отсутствиесрезного элемента обеспечивает многократность использования пакера без его подъема на поверхность при последовательномтампонированип нескольких водоносных горизонтов, что особенно ценно при ведениибуровых работ в сложных гидрогеологических условияхФор мула изобретенияПакер, спускаемый на колонне бурильных труб, включающий корпус, уплотнительный элемент, конус с плашками, гидроцилиндр с крышкой и поршнем и стопорный элемент, отличающийся тем, что,с целью повышения надежности фиксирования пакера, гидроцилиндр подвижно установлен относительно корпуса и жестко связан с колонной бурильных труб, а стопорный элемент выполнен с кольцевым выступом, размещенным между поршнем гидроцилиндра и его крышкой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР478110, кл. Е 21 В 33/12, 1971.2. Зайцев Ю. В. и др. Пакеры и технологические схемы их установок. М.,ВНИИОЗНГ, 1969, с, 91.649825 г едакто вл ипография,. пр. Сапунов Заказ 79/16 1 ПО Поиск Составитель Ю. ПолозовТехред Н, Строганова Корректоры: И Изд. М 187 Тираж 657дарственного комитета СССР по делам изобретен 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 зняковска . Брахнин Подписноеи открытий