Пакер

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК а а 1) 5 Е 21 В ЭЗ Дгг;м33 САНИЕ ТЕЛЬСТВ ЕР п ом енное объия" елепченк Пакеры опу станов ок,О,го п тами 2 г 77 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬППРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ(56) Зайцев М.В. и др,технологические схемыМ,: ВНИИОЭНГ, 969, с. Изобретение относится к горнойсти и предназначено для перекрызатрубного пространства. Цельетения - повышение надежностиы пакера за счет воэможностиния потерь напора на преодолеидравлических сопротивлений приске флюида через пакер, Для этокер снабжен фиксирующими элемен 18, каждый из которых выполнен1571217 51015 с выступом 22 на конце, а корпусдно опорного стакана 4 и седло 20 сшаром 30 имеют радиальные каналы дляразмещения з них соответственно фиксирующих элементов 18 и их выступов22. Пакер имеет манжеты 2, 3, которые для предотвращения их повреждения о стенку эксплуатационной колон"ны. ващищены кожухом 5 с дном 6. Приэтом расстояния между верхним торцомстакана 14 и нижним торцом кожуха,5перед спуском пакера в скважину, между верхним торцом кожуха 5 и нижнейкромкой рабочей манжеты 3, расположенной над ограничительной манжетой4, и между верхним торцом кожуха 5и нижней кромкой манжеты 4 определяИзобретение.относится к горной промышленности, в частности к устрой ствам для перекрытия затрубного пространства скважин,Цель изобретения - повьппение надежности работы пакера за счет возможности снижения потерь напора на преодоление гидравлических сопротивлений при пропуске флюида через пакер.На фиг. 1 представлен пакер притранспортировке к забою скважинына фиг. 2 - то же, в момент запакеровки; на,фиг. 3 - то же, после запакеровки.Пакет содержит корпус 1, выполненный в виде трубы. На нем закреплены 40рабочие самоуплотняющиеся манжеты 2и 3 и ограничительная манжета 4.Количество рабочих и ограничительныхманжет может быть любое: в зависимости от технических требований к на"дежности герметизации затрубногопространства скважины, надежностисъема кожуха с рабочих самоуплотняющихся манжет, надежность среза седла,Для предотв Ращения повреждения манжето стенку эксплуатационной колонны онизащищены кожухом 5 с одном 6, стенкой 7 с верхним торцом 8 и направляющей втулкой 9, установленной с зазором 10,Кожух 5, корпус 1 и нижняя ограничительная манжета 4 образуют кольцевуюкамеру 11, гидродинамически связанную радиальным отверстием 12 с внутют из соотношения этих расстояний.Седло 20 с шаром падает на забойскважины. Давление жидкости на наружную и внутреннюю поверхности дна 6кожуха выравнивается и дает возможность пружине 17 стакана 1 4 разжаться. Пружина 17 разжимается и передвигает кожух 5 до упора его торца вманжету 3. Это дополнительно увеличивает,эффект прижатия концевогоучастка пружины 17 к стенке эксплуатационной колонны и повьппает надежность герметизации манжетой затруб"ного пространства над пакером. После. этих операций скважина осваивается и пускается в работу. 3 ил. ренней полостью 13 колонны насоснокомпрессорных труб,Под ограничительной манжетой 4на расстоянии, обеспечивающем съемкожуха 5 только с рабочих манжет 2и 3, исключая съем с манжеты 4, установлен опорный стакан 14 с торцом15. В кольцевом пространстве 16опорного стакана 14 установлена пружина 17, которая поджимает кожух 5в направлении расположения самоуплотняящихся рабочих манжет 2 и 3.Фиксирующими элементами 18 опорный стакан 14 крепится к корпусу 1 . В полости 13 на уровне дна 1 9бпорного стакана 14 установленосрезное седло 20 с отверстием 21,которое в верхней части седла из цилиндрического переходит в конусообразное.Цилиндрические выступы 22 на концах элементов 18 установлены в каналах 23 седла 20 и крепят его в полости 13 пакера. Между наружнойстенкой кожуха 5 и внутренней поверхностью 24 эксплуатационной колонныобразован. зазор 25 для обеспечениябеспрепятственного спуска пакерав скважину к месту его установки.Концевой участок 26 рабочей манжеты,расположенной над ограничительнойманжетой 4, ограничивает передвижениекожуха 5 под действием пружины 17после распакеровки пакера.С помощью муфт 27 пакер крепитсяи устанавливается в колонне лифтовых5г труб 28. Сборку пакера осуществляют следующим образом. На самоуплотняющиеся манжеты 2 - 4 одевается кожух 5, а на корпус 1 " пружина 17.Стакан 14 и седло 20 монтируют на корпусе 1 таким образом, чтобы каналы в дне стакана и в седле расположились соосно реэьбовому отверстию 29, Элементами 18 с цилиндрическими выс" тупами 22 стакан и седло крепят к корпусу 1 на расстоянии от манжет, достаточном для снятия кожуха 5 при распакеровке пакера только с рабочих манжет 23. С ограничительной манжетой 4 кожух 5 при распакеровке пакера не стаскивается, Гидродинамическая связь камеры 11 с полостью колонны насосно-компрессорных труб осуществляется только через отверстия 1 2,При этом величины расстояний между верхним торцом опорного стакана 14 и нижним торцом кожуха 5 заряженного и подготовленного к спуску в скважину пакера, между верхним тор- цом кожуха 5 и нижней кромкой рабочей самоуплотняющейся манжеты расположенной над ограничительной манжетой 4, а также расстояние между верхним торцом кожуха и нижней кромкой ограничительной манжеты 4 определяются из соотношения)а 11 где 1 - расс то ян ие между в ерхним1торцом опорного стаканаи нижним торцом кожуха,заряженного и подготовленного к спуску в скважинупакера;).и - расстояние между верхнимторцом кожуха и нижнейкромкой рабочей самоуплотняющейся манжеты, расположенной над ограничительной манжетой;,1- расстояние между верхнимторцом кожуха и нижнейкромкой ограничительнойманжеты.ГПри 1 п).кожух стаскиваетсятолько с рабочих манжет 2 и 3(фиг. 2). Манжета 4 остается под кожухом. Камера 11 постоянно сохраняетгидродинамическую связь с.полостью13 колонны лифтовых труб до моментаосвобождения кожухом 5 манжеты 4.Но освобождение манжеты 4 может произойти только в том случае, если ).17117 6 45 50 5 1 О 15 20 25 30 35 40 больше 1, т.е, ), )Так как всоотношении ), с ) , то ограничцтельная манжета кожухом 5 не освобождается. Значит камера 11 постояпи сохраняет гидродинамическув сввп с полостью лифтовой колонны,Пакер работает следующим образом,Перед спуском пакера скважина за -давливается жидкостью требуемогоудельного веса, Собранный пакер сманжетами 2 - 4 монтируется с помощью резьбовых муфт 28 в листовуюколонну и спускается в скважину кместу его установки,После окончания спуска глинистыйраствор меняется на воду, Стенкискважины около пакера очищантся отглины и цемента, В скважину сбрасывается запорный орган - шар 30После достижения шаром 30 седла 20он перекрывает его отверстие, Давление в полости лифтовой колонны иполости 13 пакера повышают. Отверстие 21 срезного седла 20 при этомзаглушено шаром 30. Жидкость устремляеФся из полости 13 пакера через отверстие 12 в камеру 11, Так как камера, 11 выполнена герметичной, тодавление жидкостив ней повышается.Результирующая давления действуетна внутреннюю стенку дна 6 и стаскивает кожух 5 только с рабочих самоуплотняющихся манжет 2 и 3, так какрасстояние от дна 6 кожуха в верхнемего положении до торца 15 стакана 14является достаточным только для съема кожуха 5 с манжет 2 и 3.Постоянное соединение отверстием12 полости колонны насосно-компрессорных труб и камеры 11 не нарушается, так как кожух 5 с ограничительной манжеты не снимается,После снятия кожуха 5 с манжет 2 и 3 .давление в полости колонны насос- но-компрессорных труб вновь повьппают закачкой жидкости до момента среза цилиндрических выступов 22. Седло 20 вместе с шаром 30 падает на забой скважины. Давления жидкости на наружную и внутреннюю поверхности дна 6 кожуха 5 выравниваются и дают возможность разжаться пружине 17. Пружина разжимается и передвигает кожух 5 до упора его торца 8 в рабочую ман -жету 3, чем дополнительно увеличивается эффект прижатия ее концевого участка к стенке эксплуатационноиколонны и повьппается надежность гер15712 7,лы для размещения в них соответственно фиксирующих элементов и их выступов, при этом расстояния между верхним торцом опорного стакана и нижним торцом кожуха перед спуском пакера в скважину, между верхним торцом кожуха и нижней кромкой рабочейманжеты, расположенной над ограничительной манжетой, и между верхнимторцом кожуха и нижней кромкой ограничительной манжеты определяются изсоотношения 1 г11 где 1,Составитель А, СимецкаяРедактор И. Касарда, ред М.Ходанич Корректор В, Гирняк Тех Заказ494 ВНИИПИ Государственного ко 113035, МоТираж 473митета по изо ква, Ж, Р Подписноеетениям и открытиям пушская наб д. 4/5 ГКНТ СС 11 1Производственно-издательский комбинат Патент.Ужгород, ул. Гагарина метиэации самоуплотняющейся рабочейманжетой 3 эатрубного пространстванад .пакером и работы пакерав целом.После этих операций скважива осваива 5ется и пускается в "работу. Формула изобретенияПакер, содержащий корпус с радиальными отверстиями, на котором размещены самоуплотняющиеся ограничительная манжета и рабочая манжета над1 ней, опорный стакан, установленное концентрично в корпусе седло под сбра= 15 сываемый с поверхности запорный орган и кожух,.образующий с ограничительной манжетой и корпусом кольцевую камеру, отличающийс я тем, что, с целью ловьппения 20 надежности работы пакера за счет воэможности снижения .потерь напора на преодоление гидравлических сопротивлений при пропуске флюида черезпакер, он снабжен фиксирующими элементами, каждый из которых выполненс выступом на конце, а корпус, дноопорного стакана и седло имеет радиальные и выполненные соосно кана - расстояние между верхнимторцом опорного стаканаи нижним торцом кожухаперед спуском пакера вскважину, м;- расстояние между верхнимторцом кожуха и нижнейкромкой рабочей манжеты,расположенной над ограничительной манжетой, м; - расстояние между верхнимторцом кожуха и нижнейкромкой ограничительнойманжеты, м.