Гидромеханический пакер

Оп ИСАНИЕ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(51) М Кл 3 Б 21 В 33/12 Государственный комитет Опубликовано 07.12.80. Бюллетень ЛЪ 45Дата опубликования описания 15.12.80по дедам нэооретеннй н отнрытнйВсесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники(54) ГИДРОМБХАНИЧБСКИЙ ПАКЕР о 10 т 5 20 Изобретение относится к области нефтегазолобываюгцей промышленности, а именно, к пакерующим устройствам для разобщения пластов цри ликвидации поглощений промывочной жилкости.Известен пакер, включающий корпус, размещенный ца цем уплотнительный элемент, шлипсы, соелиценць е с подпружиненной гильзой, гилроцилинлр с поршнем и впускным клапаном 1. Запакеровка ствола скважины осуществляется за счет перепала давления, лсйствующего на поршень, что ведет к возникновению гидравлического удара.Известен также гидромеханический пакер, включавший коопус, уплотнительный элемент, конус, плипсы, соединенные с подпружиненной гильзой, гидроцилиндр с поршнем и пружиной и впускной клапан 2. Запакеровку ствола скважины осугцествляют также за счет перепада давления, возникающего во время прокачки через него промывочной жидкости. Постоянное поддержание перепала давления на штуцере ведет .: возникновению гидравлического удара в момент црилегания уплотнительного элемента к стенкам скважины и тем самым к гидроразрыву пластов, а в некоторых случаях может привести к срыву пакера. Кроме того, осуществление циркуляции промывочной жидкости нри запакеровке может вызвать эрозию уплотнительных манжет за счет появления высокоскоростного напора в уменьшающемся кольцевом зазоре мсжлу стенкой скважины и уплотнительцымц манжетами по мере увеличения лиаметра последнего.Целью изобретения является повышение надежности работы пакера за счет предотвращения гидравлического улара при его срабатывании.Поставленная цель достигается тем, что в гилроцилиндре нал поршнем установлена ступецчатая вт,лка, подпружиненная относительно поршня.Предлагаемый гилромеханический пакер изображен на чертеже.Он состоит из корпуса 1, верхний конец которого соединен с переволником 2, а нижний - с втулкой 3. Корпус выполнен ступенчатым и имеет уступ а. На некотором расстоянии от нижнего конца корпуса 1 в нем выполнено отверстие б. На корпусе установлены опорное кольцо 4 и конус 5. Кольцо 4 соединено с корпусом 1 при помощи резь 7854651015 35 Щ 45 50 55 фозтла тооетния бы, а конус 5 имеет возможность осевого перемещения относительно корпуса. Между кольцом 4 ц конусом 5 размещен уплотнительный элемент 6, например, резиновый, состоящий из секций, разделенных между собой проставкой 7. На наружной поверхности конуса 5 выполнены наклонные пазы в, в которых расположены и могут перемецаться в осевом направлении шлипсы 8 собранные в гильзе 9. С гильзой посредством резьбы соединена обойма 10, внутри которой находится возвратная пружина 11, Нижний конец конуса 5 соединен с патрубком 12, который в свою очередь соелинен с гилропилинлром 13. В патрубке 12 выполнено отверстие г, а в кольцевом зазоре между патрубком и гидроцилиндром 13 последовательно расположень толкающая пружина 14, стхч)енчатая втулка 15, пружина 16 и поршень 17. Пружины 11, 14 и 16 рассчитаны таким образом, что усилие, необходимое лля сжатия толкающей пружины 14 значительно болыце, чем возвратной пружины 11. причем усилие сжатия возвратной пружины 11 значительно больше, чем пружины 16. Пружина 16 в исхоном положении находится в сжатом состоянии от действия возвратной пружиць 11. Между патрубком 12 и Вт;ЛКОЙ 3 расположен Впускной КГ 12 ан 18 с прунищй 19. Нижний конец втулк3 при помоси осц 20 соединен с кляЯРом 21, имеющим рычаг е. В клапане 21 имеется дроссельное отверстие д.Преллагаемый гилромеханический пакер работает следующим образом.Он спускается в скважину на бурильных труба. После спуска пакера ца требуемую глубину, в бурильные трубы закачивают промывочную жилкость в результате чего на клапане 21 возникает перепад давления. ,1 апный перепал давления лействует через отверстие б корпусапервоначально ня клапан 18, смещая его вниз. а затем на втулку 17, перемещая ее вверх. Втулка 17 через втулку 5 и толкающую пружину 4, воздействует на осюйму 10, гильзу 9 со шлипсами 8, сжимая возвратную пружину 1. Шлицсы 8, перемешаясь цо пазам втулки 5 вверх, входят в зацепление со стенкой скважины. После этого сжимается толкающая пружина 4. Как только толкающая пружина 14 полностью сожмется, поршень 17 остановится, произойдет выравнивание давления в полости под поршнем 17 и в бурильных трубах. Клапан 18 пол лействием пружины 19 закроется и разобщит полость под поршнем 17 от внутренней полости бурильных труб. После этого прекрацают закачку промывочной жидкости в бурильные трубы. Поршень 17 остается в верхнем положении, а шлипсы 8 будут поджиматься к стенкам скважины толкающей пружиной 14. Затем производят посадку бурильного инструмента на шлипсы 8, при этом корпус 1, перемещаясь вниз, через втулку 4 сжимает уплотцительные манжеты 6. Одновременно с корпусом 1 перемешается втулка ,3. при этом пружина 9 разжимается. Корпуссвоим уступом а слви ает клапан 19 и полость цод Втулкой 17 сооб)цастся с бмрильными трубами. Поршень 17 пол действием пружи;ы 16 возвращается в цсхолнос положение. Это необходимо лля того, чтобы дать ход пружине 11 и осуществить возврат шлисов 8 с уплотнительцы)и хянкетами б в исхолцос транспортное положение Б про. тивном случае, при отсутствии 1 ружиы 16 с втулкой 5, ри г)еремепении корпусаввер, произойдет преждеврех)енное закрытие клацаца 18 ц разобпение полости пол поршнем 17 с внутренней полостью труб. Это приве,сг и то)у, что поршень 17 и пружина 11 нс оулут иметь хола Вниз Всзара тить втулсх 5 и цопцень 7 в исхолное ПОЛОКЕНРС руяСИР 011 .4 НСЛЬЗ 51, Так Как Оца имеет малый хол. ОдОврсмеццо с возвращением пор 1 ня 17 в исходис положение происхо.),цт раз;катце ол 2101 псй14. ПО МЕрс СжатИя уЛО НИТЕЛ)цаХ Мацкет 6. клапан 21 освобождается выЛя из патрубка 12. Клапан принимает верт)кя,)ьцое положение, открывая тем самым Вц,тренний капал цакера. Ясер:отов и закачке тампоциру)ощсй смеси В зону по:.)оше- ЦРЯ,По окс)цчанц ран)ты, истру,;ецт ри Одни.1 ак)т. ШГ 1 ипсы Й выхс,Р 51 т цз 321 ецге - ния со стенкой скважины, и Г 10 л лсйстВием возвратной пружины 11 заци;Яют исходное ПОЛОКСНЦС. ПРЦ ЭТО ВОЗВРЯТ ЯЯ ПРУКРНа через тол)ссОН) ю прхжицм 14 сжимает прх - жи имР).о гнитсльг ы й элс мент 6 разжимается од Лсйствцем собственной; пругост и перемен)ае вг)лкх 5 с гатрубком 12 вниз. Патрусюк 12 осв)1, Тсрпом ействует ня р 11 яг е 11 оворачивяет кяцан 21 Ря оси 20, которыи перекрывает пенгральный проХОЛНОй Е.111 Г 12 Ц ЦЯКЕРЯ.аКЦМ ООРЯЗОМ, ПЯКЕР приведен н иходнос гцложение и может бь)ть ИЗВЛЕЧЕН ИЗ СКВаКИНЬ:. Пц НЕООХОЛИМОСТИ зесь цикл хцкцо повторить бс.з полъема инструме:та а поверхность.П)олож 1 тсльць)й 1 фс 1)ект от цспольова- НИЯ ПРСЛГ 12 ЯЕХ 1 ОГО ПЯКЕРЯ .1 С)СТРГЯЕТСЯ За счет того, что нося тка его ца иЛипсы сжатие уцлотццтсльных Яцжст и)Г)изводится после прскра цс:1 ця рокачки про.;:ывочного раствора Это позволяет избежать гил- равлическОГО )дар 1 и мГмент пе;)Скрытия затрубного 1 ространства и сопмтствмюгцИх ех)у отрицательных явлении в скважине, таких как гилроразрыв Лястс В. обвалы стенок и др. Гидро)Сханическцй пакср, вкспочаюший корпус, уплотнительц: 1 элемент, конус, шлипсы, соединенные юлпружинен ной гильзой, гидропилинлр с:Оршнем и пруСоставитель В. Ларионов Техред К. Шуфрии Корректор М Тираж 626 11 од,;ясное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, Нарогии Редактор Т. АвдсйчикЗаказ 8781132 жиной и впускной клапан, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы пакера, за счет предотвращения гидравлического удара при его срабатывании, в гидроцилиндре над поршнем установлена ступенчатая втулка, подпружиненная относительно поршня. Источники информации,принять 1 е во внимание при экспертизе