Пакерующее устройство

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ-ву авт. св 1) М.К 21) 2730428/22-03 22) Заявлено 27.02.7 В 33 соединением заявки-Приоритет -Опубликовано 15.01.82.Дата опубликования опи Гасударственный комнте ллетень2 53) УДК 622.245(71) Заявител РУЮ ШЕЕ УСТРОЯСТ(5 Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для работ с трубными испытателями пластов, проведения обработок пласта, гидроразрыва, определения приемистости и др.Известно пакерное устройство, состоящее из верхнего и нижнего пакера и устройства для регулирования межпакерного давления, включающего корпус и патрубок, выполненные с радиальными каналами, кольцевой дифференциальный поршень, концентрично размещенный в полости между корпусом и патрубком, переводник с осевыми радиальными каналами, а надпоршневое пространство распределительного устройства через радиальные каналы и обратный клапан, который размещен в переводнике, связано с затрубным пространством скважины 11.Данное устройство обеспечивает распределение перепада давления, если давление над пакерами выше, чем под пакера ми, Оно не может использоваться при про ведении операций, предусматривающих создание избыточного давления в подпакерной зоне, что ограничивает область его применения. Известно также пакерующее устройство,состоящее из верхнего и нижнего уплотнительного элемента с верхними и нижними опорами, и распределительного механизма, размещенного между уплотнительными элементами включающего подпружиненную ступенчатую втулку и три изолированные друг от друга полости переменного объема связанные каналами соответственно с пространством над верхним уплотнительным элементом, между уплотнительными элементами и под нижним уплотнительным элементом 2.Недостатки этого устройства заключаются в том, что канал, связывающий надпакерное пространство верхнего пакера с верхней полостью кольцевой камеры, выполнен в виде длинных, телескопически соединенных патрубков, размещенных в центральном канале пакера. В условиях ограниченных поперечных габаритов скважи нных устройств это приводит к снижению прочности штока, на котором размещен верхний уплот нитель, и повышению гидравлических сопротивлений при высокой производительности перетока жидкости, например, при гидро- разрыве пласта, обработках по интенсифи 898043кации притока. В устройстве затрудненагерметизация зазора между подвижнымипатрубками. Кроме того, устройство сложно в изготовлении, так как предъявляютсяповышенные требования к соосности поверхностей корпуса устройства для регулирования межпакерного давления внутреннейи наружной поверхностей основного и дополнительного поршней и внутренней поверхности кожуха.Цель изобретения - упрощение конструкции устройства и повышение надежности его работы.Поставленная цель достигается тем, чтоуплотнительные элементы и ступенчатаявтулка установлены на полом штоке, причем последний жестко связан с верхнейопорой верхнего уплотнительного элементаи выполнен с кольцевыми выступами, которые образуют со ступенчатой втулкой полости распределительного механизма.На чертеже показано устройство, продольный оазрез.Устройство содержит полый шток 1 сцентральным каналом 2, на котором концентрично размещен верхний уплотнительный элемент 3 с верхней 4 и нижней 5опорами, распределительный механизм 6и нижний уплотнительный элемент 7 с верхней опорной 8 и нижней 9 тарелками, причем шток 1 жестко связан с верхней опорой 4 верхнего уплотнительного элемента,а нижняя опорная тарелка 5 верхнего уплотнительного элемента жестко соединенас верхней опорой 8 нижнего уплотнительного элемента кожухом 10. С опорами 5, 8и 9 шток соединен телеекопически. Для ограничения перемещения опор 5, 8 и 9 относительно штока служат выступы штока 11и 12.Между выступами 11 и 12 расположенраспределительный механизм 6, включающий подпружиненную ступенчатую втулку 13, удерживаемую в среднем положении пружинами 14 и 15, которая образует со штоком 1 камеру, разделенную выступами 16 и 17 и выступами 18 и 19 штока1 на три полоски 20 - 22,Первая из них полость 20 при помощиканала 23 в штоке 1 и отверстия 24 в верхней опоре 4 верхнего уплотнителя 3 сообщена с затрубным пространством выше верхнего уплотнительного элемента 3, Вторая21 через отверстия 25 в ступенчатой втулке 13 и 26 в кожухе 10 - с пространствоммежду уплотнительными элементами, атретья 22 - через отверстие 27 с центральным каналом 2 штока 1 и отверстием 28в нижней опоре с затрубным пространствомниже нижнего уплотнительного элемента.Опоры тарелки 4 и 9 снабжены резьбойдля соединения с другими узлами компоновки труб и инструмента.Устройство работает следующим образс, . В исходном положении устройство спускается в скважину. При достижении забоя весом инструмента передают на него сжимающую нагрузку. Под ее действием уплотнительные элементы 3 и 7 сжимаются,.увеличиваясь в диаметре и прижимаясь к стенке скважины. При этом шток 1 перемешается вниз относительно опор 5, 8 и 9, через которые передается сжимающая нагрузка.После этого изменяется давление в подпакерной зоне ниже нижнего уплотнителя, 16 например, понижается путем открытия клапана испытателя пластов и передачи в,эту зону пониженного давления жидкости, залитой в полость труб, или повышается при осуществлении испытания приемистости 15пласта путем нагнетания. При изменении давления ступенчатая втулка 13 начинает перемещаться вверх или вниз в зависимости от величины давления, за счет изменения гидравлических усилий, действующих на втулку.При спуске пакеруюгцего устройства вскважину все полости ступенчатой втулки сообщены между собой. После срабатывания уплотнительных элементов и изменении давления в пространстве под нижним уплотнительным элементом при постоянном давлении над верхним уплотнительным элементом меняется давление между уплотнительными элементами.При понижении давления в пространствепод, нижним уплотнительным элементом под действием перемещения втулки 13 вниз уменьшается объем камер 20 и 22, увеличивается объем камеры 21, в результате чего давление в этой камере и соответственно в пространстве между уплотнительными элементами уменьшается.33 При увеличении давления в пространствепод нижним уплотнительным элементом объемы камер 20 и 22 увеличиваются, а объем камеры 21 уменьшаться, в результате чего в этой камере и пространстве между уплотнительными элементами устанавливается повышенное, давление по сравнению с давлением в пространстве над верхним уплотнительным элементом.При перемещениях втулки 13 вверх иливниз переток жидкости в полость 20 из 45 надпоршневого пространства или наоборотосуществляется через канал 23 и отверстие 24, в полость 21 из пространства между уплотнительными элементами или наоборот - через отверстия 25 - 26, а в полость 22 из пространства под нижним уплотнительным элементом или наоборот через отверстия 27 и 28 и центральный канал 2.Формула изобретеюяПакерующее устройство, состоящее изверхнего и нижнего уплотнительных эле898043 с т ставнтель А. Салта нов ич хред А. Бойкас Кор раж 623 Под арственного комитета С зобретений и открытий Ж - 35, Раушская наб., , г. Ужгород, ул. Про ектор Ю.МакаренкписноеСР Редактор Н. РомжаЗаказ 11906/46ВНИИПпо113035,филиал ПП И Госуд деламМосква,П Патент 4/5 ная ментов с верхним и нижними опорами, полого штока и распределительного механизма, размещенного между уплотнительными элементами, включающего подпружиненную ступенчатую втулку и три изолированные друг от друга полости переменного объема, связанные каналами соответственно с пространством над верхним уплотнительным элементом, между уплотнительными элементами и под нижним уплотнительным элемен том, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности его работы, уплотнительные элементы и ступенчатая втулка установлены наполом штоке, причем последний жесткосвязан с верхней опорой верхнего уплотни-.тельного элемента и выполнен с кольцевыми выступами, которые образуют со ступен чатой втулкой полости распределительногомеханизма.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР424964, кл Е 21 В 33/12, 1971.2. Авторское свидетельство СССР56780, кл. Е 21 В 33/12, 1971.