Гидромеханический пакер

(51) 4 Е 21 В 33/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИИ ПАКЕРосится к нефтености и можетнагнетательныхвышение надежпри высоких пер 9 31ственное объедиехнологическихпромышленности подпакернымнствами скважипакера 10 жест.Напалко Миндрюко ельство СССР 33/ 12, 1968. ьство СССР 33/12, 1974. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГННТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) ГИДРОМЕХАНИЧЕС (57) Изобретение от добывающей промышле быть использовано в -кважинах, Цель - п ности работы пакера ладах давления межд и надпакерным прост ны. Для этого корпу ко соединен с верхним переводником 4 и образует со стволом 2 кольцевой осевой канал 24, с корпусом 10 также жестко связан верхний кольцевой поршень 11. В последнем и переводниз Г квливисны рддидл ные кдндлы 25 и 26. 1 дкер имеет верхнюю рдбьчую кдмеру,18, котордя изолировднд от р 1.трдотвд иод уплотнительним элементм 7 н ег рабочем положении, Поршень 17 установлен на стволе 2 и соединен жестко с нижним цилиндром 16, размещенным нд нижнем кольцевом пордне 6 с возможностью осевого перемещения относительно него, Поршень Ь связдн жестко со стволом 2. При повышении давления закачиваемой жидкости в колонне труб 1 и подпакерО.41 рГ 1 стрднстве поршень 1 восиринимдет реад давления, ндправленный вверх, усилие от которого перелдется к обсадной колонне. Поршень Ь не испытывает усилия от перепада давления, а поршень 11 испытывает увеличенный перепад давления, направленный сверху вниз. Это приводит к повышению дополнительного усилия от перепада, способствуя надежности его установки в скважине.1 з.п, ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к пакерам, используемым в нагнетдтельных скважинах,Цель изобретения - повышение надежности работы иакера при высоких перепадах давления между подпакерным и надпакерным пространствамискважины.Ца чертеже представлен пакер висходном положении,Гидромеханический пакер содержитсоединенный с колонной труб 1 польйствол 2 с радиальными каналами 3,верхним 4 и нижним 5 переводникамии размещенным на нем нижним кольцевым поршнем 6, уплотнительньй элемент 7 с металлическими 8 и неметаллическими 9 защитными опорами, установленный концентрично на стволе2 корпус 1 О с верхним кольцевым поршнем 11, размещенный на корпусе 10под уплотнительным элементом 7 узелфиксации пакерд с конусом 12, шлипсами 13 и шчипсодержателем 14,узел гидропривола пакера, включающийверхний 15 и нижний 16 цилиндры, 45подвижный относительно ствола 2 икорпуса 10 кольцевой поршень 17, соединенный жестко с верхним цилиндром 15, связанным с шлипсодержателем 14 и устдновленным подвижно на 50верхнем кольцевом поршне 11, верхнюю рабочую камеру 18, сообщающуюсясо скважиной, и нижнюю рабочую камеру 19, гидрдвлически связднную сполостью 20 ствола 2 через его рдлидльные кдндлы 3, и узел управления иосддкой пакера, размещенньй встволе 2 иол узлом гидроприволд ивклнл;Гшдй:ед:о 21 с шариком 22,установленное в нижнем переводнике 5 на срезном элементе 23. Корпус 10 пакера соединен жестко с верхним переводником 4 и образует со стволом 2 кольцевой осевой канал 24, верхний кольцевой поршень 11 соединен с корпусом 10 жестко, в верхнем переводнике 4 и верхнем кольцевом поршне 11 выполнены радиальные каналы 25 и 26 для сообщения верхней рабочей камеры 18 со скважиной через них и кольцевой осевой канал 24 между стволом 2 и корпусом 10, при этом верхняя рабочая камера 19 изолирована в рабочем положении уплотнительного элемента 7 от подпакерного пространства скважины и гидравличегки связана с надпакерным пространством скважины. Подвижный кольцевой поршень 17 узла гидропривода пакера установлен на стволе 2 и соединен жестко с нижним цилиндром 16, который установлен на нижнем кольцевом поршне 6 с возможностью осевого перемещения относительно него, причем нижний кольцевой поршень 6 связан со стволом 2 жестко, При этом в исходном положении нижний цилиндр 16 закреплен срезным штифтом 27 на упоре 28 нижнего перевод- ника 5, а конус 12 узла фиксации установлен на кольцевом выступе 29 корпуса 10. Герметичность подвижных узлов соединений узла гидропривода пакера обеспечивается уплотнительными кольцами 30 и 31.Пакер работает следующим образом,Спускают пакер на колонне труб ,1 в скважину. В колонне труб 1 сбрасывают шарик 22 и нагнетают жидкость. Жидкость под давлением поступаетв нижнюю р бочун камеру 19 через радиальные отверстия 3 в стволе 2 и ваздейгтвует на поршень 17 с цилиндром 15. Поршень 17 через цилиндр 15 воздействует на шлцпсопержатель 14 и шлипсы 13. При этом нижний цилиндр 16 срезает штифт 27 и перемещается с поршнем 17 вверх. Шлипсы 13, перемещаясь по конусу 12, входят в зацепление со стенкой обсадной колонны и пакер закрепляется в скважине. После этого колонну труб 1 медленно опускают вниз. Под действием усилия от веса колонны труб 1 уплотнительный элемент 7 раскрывает защитные опоры 8 и 9, расширяется до обсадной колонны и уплотняет пакер в скважине. При даль нейшем повышении давления в колонне труб 1 сревной элемент 23 разрушается и седло 21 с шариком 22 падает в хвостовик пакера (не показан).При закачке жидкости давление в подпакернам пространстве скважины воздействует на верхний кольцевой поршень 11. В верхней рабочей камере 18 через каналы 25-26 поддерживается давление жидкости над пакером, За счет разности перепада давлений между подпакерным и надпакерным пространствами скважины верхний кольцевой поршень 11 воздействует через корпус 1 О и верхний переводник 4 на ствол 2 пакера, При этом на уплотнительный элемент 7 пакера,прикладывается направленное вниз дополнительное усилие от воздействия перепада давления на площадь верхнего кольцевого поршня 11.При повышении давления эакачиваемой жидкости в колонне труб 1 и подпакерном пространстве установленный на стволе 2 поршень 17 воспринимает перепад давления, направленный вверх, Усилие ат этого перепада давления от цилиндра 15 через шлипсодержатель 14 и шлипсы 13 передается к обсадной колонне.При этом усилив, действующее на уплотнительный элемент 7 снизу вверх, не меняется, так как шлипсы находятся в зацеплении с обсадной колонной. Формы их зубьев и угол наклона контактных поверхностей между шлипсами 13 шпипсодержателем 14 такие, что, чем больше усилие на шлипсы 13 снизу, тем больше они зацепляются с обсадной колонной. При этом прикрепленныц к стволу пцжццц поршень 6 не цс -пытывает усилия т перепада даленця, так как давление на него снизу и сверху одинаковое, равное дав.пению закацчиваемай жидкости. Прикрепленный к корпусу 10 верхний поршень 1 1 испытывает увеличенный перепал давления, направленный сверхувниз, так как в верхней рабочей камере 18 пад ним давление сохраняется постоянным. Это Nривадит к повывению дополнительного усилия отперепада давления, способствуя повышению надежности ега установки вскважине.После окончания закачки жидкостиколонну труб 1 натягивают. При этомнагрузка на уплотнительный элемент 20 7 и защитные опары 8 и 9 снимается и ани принимают первоначальнуюформу. Корпус 10, воздействуя наконус 1 выступам 29, извлекает егаиз-под шпипсов 13, которые отходятат обсадной колонны. После этого пакер снимается с места и поднимаетсяна поверхность.Формула изобретения1. Гидромеханический пакер, содержащий соединенный с колонной трубполый ствол с радиальными каналами,верхним и нижним переводникамц иразмещенным на нем нижним кольцевым 35 поршнем, уплотнительный элемент сзащитными опорами над и под ним,установленный концентрична на стволекорпус с верхним кольцевым поршнем, 40размещенный на корпусе под уплатнительным элементом узел фиксации пакера с конусом, шлипсами и шлипсодержателем, узел гидропривода пакера,включающий верхний и нижний цилиндры, подвижный относительно стволаи корпуса кольцевой поршень, соединенный жестко с верхним цилиндром,связанным с шлипсодержателем и установленным подвижно на верхнем 50кольцевом поршне, верхнюю рабочуюкамеру и нижнюю рабочую камеру, гидравлически связанную с полостьюствола через его радиальные каналы,и узел управления посадкой пакера,размещенный в стволе пад узлом гид рапрцвода, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью павьшения надежности работы пакера прц высоких перепадах давления между падпакернымЗаказ 5062/44 Тираж 514 Подписное ВНИИПИ ГосударственноГо комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул . Гагарина, 101 и надпакерным пространствами скважины, корпус соединен жестко с верхним переводником и образует со стволом кольцевой осевой канал, верхний кольцевой поршень соединен с корпусом жестко, в верхнем переводнике и верхнем кольцевом поршне выполнены радиальные каналы, при этом верхняя рабочая камера изолирована от пространства под уплотнительным элементом и гидравлически связана с пространством над уплотнительным элементом в его рабочем положении.2. Пакер по п. 1, о т л и ч ающ и й с я тем, что подвижный коль)цевой поршень установлен на стволе и соединен жестко с нижним цилиндром, который размещен на нижнем кольцевом поршне с воэможностью осевого перемещения относительно него, причем последний связан со стволом жестко.