Пакерующее устройство

(5 Е 21 В 47 ВЕННЫЙ КОМИТЕТ С ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР ГОСУДА ПО ДЕЛ ф г ъ ) 1 ИИ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ учноно а ПАКЕРУЮЩЕЕ УСТРОЙСрпус, верхние и нконцы которых зсе, металлическиерстиями, прикрецлрам, и дистанционривод, соединенныи(54)(57) 1,содержащее к жесткие ребр лены на корп пестки с отв к верхним ре управляемый(71) Всесоюзный нефтегазовыйисследовательский институт(56) 1.Габдуллин Т,Г. Оператиисследование скважин. М. "Нед1981, с. 87-89.2, Авторское свидетельствоВ 732516, кл. Е 21 В 47/1 О, 1 нижними ребрами, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения расхода жидкости, оно снабжено овальными пружинами, изогнутыми по образующей конуса пакера, установленными над отверстиями, выполненными в лепестках, причем ось симметрии пружин, имеющих длину более половины ширины лепестка, перпендикулярна оси прибора, при этом одна сторона овальной пружины выполнена сужающейся и закреплена сужающейся стороной в средней части в удаленной от ребра стороне лепестка, а кромка ребра со стороны, удаленной от лепестка, имеет скос;2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что верхние нижние ребра соединены меобой плоскими пружинами.Изобретение относится к техникеглубинных измерений расхода жидкости,в частности к пакерующим устройствам,и может быть использовано в нефтянойпромышленности, 5Известен пакер прибора РТТИ,состоящий из двух обойм, к которымпо периметру шарнирно прикрепленыдевять пар ребер; К ребрам, примыкающим к расходомерной части прибора,30прикреплены металлические лепестки,Перемещение одной из обойм, производимое посредством электропривода средуктором, приводит к раскрытиюпакера и перекрытию колонны обсадных 1труб, внутри которой и размещаетсяэтот прибор Я .Недостатками данного пакера.являются недостаточная пакерующаяспособность (малый коэффициент пакеровки), что сказывается особенно приизмерении малых расходов, острые углымежду верхними и нижними ребрами вих шарнирном соединении, которыеприводят к зацепам при протаскивании 25прибора в скважине, отсутствие возможности автоматической регулировкикоэффициента пакеровки в зависимостиот величины измеряемого расхода, Этотпакер не имеет возможности автоматического изменения коэффициентапакеровки.Наиболее близким к изобретению техническим решением является пакерующееустройство, содержащее корпус, верх"35ние и нижние жесткие ребра, концыкоторых закреплены на корпусе, металлические лепестки с отверстиями, прикрепленные к верхним ребрам, и дистанционно управляемый привод, соединенный с нижними ребрами Я .Недостатками известного устройстваявляются отсутствие плавной автоматической регулировки коэффициента пакеровки, недостаточная точность регулировки скачкообразно изменяемогокоэффициента пакеровки, посколькукалибровочные отверстия, выполненныев матерчатой манжете, не могутобеспечить точность калибровки.Целью изобретения является расширение диапазона измерений,Поставленная цель достигается тем,что пакерующее устройство, содержащее .корпус, верхние и нижние жесткие реб-ф 5ра, концы которых закреплены.на корпусе, металлические лепестки с отверстиями, прикрепленные к верхним ребрам и дистанционно управляемыйпривод, соединенный с нижними ребрами,снабжено овальными плоскими пружинами, изогнутыми по образующей конусапакера, установленными над отверстиями, выполненными в лепестках, причемось симметрии пружин, имеющих длинуболее половины ширины лепестка, перпендикулярна оси прибора, при этомодна сторона овальной пружины выпол-нена сужающейся и закреплена сужающейся стороной в средней части вудаленной от ребра стороне лепестка,а кромка ребра со стороны, удаленнойот лепестка, имеет скос.Предлагаемое устройство позволяетавтоматически плавно изменять коэффициент пакеровки в зависимости отвеличины измеряемого расхода, Этодостигается за счет байпасного перепуска потока. Байпасный перепускжидкости осуществляется автоматически с определенного значения напора жидкости, при котором преодолевается предварительное прижатие лепестков. По мере увеличения напора жидкости овальные пружины приоткрываютокна и поток жидкости разделяется надва потока, один из которых протекаетмимо прибора,Соединение верхних и нижних реберплоскими пружинами позволяет избежать зацепления пакера с колоннойобсадных труб при прохождении прибора в скважине с открытым пакером,На Фиг. 1 изображено пакерующееустройство в раскрытом положении,продольный разрез; на Фиг. 2 - элемент пакера; на Фиг. 3 - разрез А-Ана Фиг, 2.Пакер состоит из корпуса 1 сотверстиями 2 для пропуска жидкостив измерительный канал прибора 3дистанционно-управляемого .приводапакера 4 и клетки пакера, образуемойсистемой верхних 5 и нижних 6 ребер.К верхним ребрам прикрепляются лепестки 7. Верхние ребра 5 шарнирноукреплены на верхней части корпуса 1у основания измерительного. канала 3,а нижние также шарнирно - на подвижной втулке 8, соединенной с электро- .приводом пакера,В лепестках имеются отверстия -окна 9, закрытые плоскими пружинами10, Пружины 10 представляют собойпластину из тонколистовой пружинной(окно на фиг. 2 показано пунктиром).Пружина 10 имеет округло-овальнуюформу без углов и оканчивается уточнением 11, посредством которой онакрепится по месту 12 к лепестку.Точки крепления расположены в противоположной от ребра части лепестка,Причем длина пружины превышает половину ширины лепестка в сечении А-А 1 О(фиг, 2), а ось симметрии пружин 10(линия А-А) перпендикулярна продоль,ной оси прибора, Пружины 1 О выполняются изогнутыми по поверхностиконуса, образованного лепесткамипакера при его раскрытии выше сеченияА-А и соответствует кривизне конуса вместе Б-Б (фиг. 2), что обеспечиваетначальное усилие прижатия их к лепестку 7 и более плотное начальное щприкрытие окон 9, Место крепленияпружин 10 выбирается в серединелепестка 7 (линия А-А фиг. 2), чтопредохраняет их от повреждения прираскрытии пакера и в то же время 25позволяет сделать достаточной величины .отверстия 9,Верхние и нижние ребра 5 и 6соединены между собой тонкимигибкими прямоугольными пластинами 13при прикаленной пружинной стали. Кромка верхних ребер со стороны, противоположной лепестку, имеет закругленный скос (фиг. 3),Устройство работает следующим образом.При раскрытии пакера, как обычно посредством электропривода с редуктором, втулка 8 передвигается вверх и он принимает положение, показанное 4 О на чертеже. При этом ребра 5 и 6 поворачиваются в шарнирах, а соединяющие их пружинистые пластинки 13 изгибаются. Лепестки 7 образуют конусообразный зонтик и перекрывают колонну 45 труб 14, направляя поток жидкости (показано сплошными стрелками) внутрь прибора. Клапаны 10 имеют начальное усилие дрижатия, закрывая отверстия 9. По мере увеличения расхода жидкости 50 увеличивается динамический напор на пакер и соответственно на овальные пружины 10. Начиная с определенной величины расхода, усилие, развиваемое динамическим напором, становится 55 больше начального усилия прижатия овальных плоских пружин 10 и под действием этого, усилия плоская утон-". 52ченная часть 11 пружин начинает отгибаться, открывая отверстия в лепестках. Часть потока жидкости (показано пунктирными стрелками) начинает проходить через открывающиеся отверстия в лепестках 7, образуя байпас, Чем больше будет величина измеряемого расхода жидкости, тем больше отгибаются пластины и больше открываются окна 9. Соответственно большая часть потока минует прибор. Таким образом, начальное значение коэффициента пакеровки, определяемого как отношение расхода жидкости, протекающей через прибор, к общему измеряемому расходу, велико. По мере увеличения расхода жидкости этот коэффициент падает, расширяя шкалу измеряемых значений расходов.При закрытии пакера во избежание зацепов соседних верхних ребер, расположенных справа (по чертежу фиг, 2), о пружины 10, последние выполнены округло-овальной формы без прямых углов. При этом точки 12 крепления при раскрытии пакера должны находиться под соседним ребром или лепестком. Этому способствует то, что длина овальных пружин 10 превьшает половину ширины лепестка 7. С этой же целью верхние ребра в зоне возможного соприкасания с овальными пружинами имеют закругленные скосы.Преимуществом предлагаемой конструкции пакера является его способность автоматически компенсировать действие изменения вязкости жидкости, так как с увеличением вязкости несколько увеличивается чувствительность турбинного измерителя расхода и одновременно увеличивается напор на овальные пружины, так что при соответствующем подборе параметров происходит взаимокомпенсация. Кроме того, другим преимуществом расходомера с предлагаемым пакером является зависимость его показанийот плотности потока, поскольку величина напора является его линейной функцией, В результате показания становятся пропорциональными плотности, Величина начального усилия прижатия овальных пружин определяется формой характеристики расходомера.Таким образом, достигаемым техническим эффектом является расширение диапазона измеряемых расходов и уменьшение погрешности измерения,.обусловленной как действием вязкости, так и относительно недостаточным начальным коэффициентом пакеровки.