Пакер

Изобретение относится к нефтяной;аУстройство содержит газовой промышленности, а именно к об(- корпус 1 с верхним перев рудованию для перекрытия,кольцевого проженным конической резьб странства при испытании необсажекйы)( каналами 4 во внутренней скважин, гнейчасти корпус 1 имеетЦель изобретения - повышение эффак- метрично расположенные тивности работы пакера с испытателем Маг которых установлены по став за счет ограничения силы сжатия поршни 7,уплотненные по уплотнительного элемента при испытания поверхности кольцами 8. скважин, Для предотвращенияНа фиг. 1 изображен общий вид пакора, . ней 7 вокруг своей оси он разрез; на фиг.2 - узел 1 нафиг,1; нафиг; 3 моугольным пазом 9, в - вид А на Фиг 2; на фиг, 4- сечение Б:-6:на конец пружины 6, Торцы фиг. 3; на фиг. 5- пакер, в момент испытаййя . щенные во внутреннюю и объекта в скважине, разрез, снабжены зубчатой насечк(фиг, 1-5) полый рродником 2, снаб- уой 3 и шлицевымиполости, В средрадиально исим-, Оокна 5(фиг,4), в/дпружиненные 6цилиндрической в вращени и снабже который поршней олость ко ой 10. Пр порше ны прявходит 7, обрарпуса 1, жины 6(71) Северо-Кавказский государственныйнаучно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности(56) Авторское свидетельство СССРМ 1404636, кл. Е 21 В 33/12, 1988,Зайцев Ю.В, и др. Пакеры и технол 6 ги-.ческие схемы их установок, 1969, с. 51,.(57) Изббретение относится к нефтяной игазовой промышленности, а именно к,обо.рудованию для перекрытия кольцевого про.странства при испытании необсэженных-скважин. Цель изобретения - повышенйеэффективности работы пакера с испъгтбтелем пластов за счет ограничения силы.сжатия уплотнительного элемента пРи1 вратные пружины 7 и установленный в окнах корпуса 1 с возможностью радиального перемещения; обращен своей зубчатой насечкой 10 к телескопически установленному в корпусе 1 полому штоку 18. На наружной поверхности последнего выполнена зубчатая насечка 19, ответная зубчатой насечке 10 поршней 7, а на уровне поршней шток имеет радиальные отверстия 21. Для надежной Фиксации полого штока 18 относительно корпуса 1 зубчатая насечка поршней 7 перпендикулярна продольной плоскости корпуса 1. Плоскость, прохоДящая, через верхний профиль зуба насечки поршня, расположена в продольной плоскости корпуса под острым углом, Корпус 1 под действием З осевой нагрузки перемещается вниз, сжимая уплотнительный элемент 25 с обеспечением ограничения силы сжатия уплотнительного элемента, 5 ил.Гзакреплены болтами 11 в пазах 12 с наклонным дном 13 корпуса 1. В нижней части корпус 1 снабжен резьбой 14 и уплотнениями 15 и 16, На резьбе 14 закреплен ограничитель 17.Каждый из поршней 7 обращен зубчатой насечкой 10 к полому штоку 18, на наружной поверхности которого выполнена зубчатая насечка 19, ответная зубчатой насечке 10 поршней 7.Плоскость, проходящая через нижний профиль каждого зуба насечки 10 поршня 7, перпендикулярна продольной плоскости корпуса 1, а плоскость, проходящая через верхний профиль зубка насечки поршня 7; расположена к продольной плоскости корпуса 1 под острым углом,Во внутренней полости корпуса 1 телескопически установлен полый шток 18, снабженный в верхней части утолщением 20, которое находится в шлицевом зацеплении с каналами 4 корпуса 1. Радиальные отверстия 21 в штоке 18 выполнены на уровне поршней 7, Зубчатая насечка 19 выполнена в виде кольцевых выступов, а по профилю Ответная зубчатой насечке поршней 7. Ниже кольцевых зубчатых насечек 19полый шток 18 имеет наружный диаметр для подвижного уплотнения кольцами 22.В нижней части полый шток.18 имеет присоеднительную резьбу 23, внутренняя полость штока 18 снабжена осевым каналом 24. К ограничителю 17 и корпусу 1 жестко и герметично присоединен уплотнительный элемент 25 через металлическую головку с одновременным подвижным соприкосновением с наружной поверхностью полого штока 18. Нижний торец уплотнительного элемента 25 снабжен промежуточной опорой, включающей шайбу 26 и резиновую втулку.27. Внизу резиновая втулка 27 поддерживается нижним опорным переводником 20 жестко свинченного с полым штоком 18 и снабженного конической резьбой 29, На Фиг. 5 показана установка пакера в открытом стволе скважины, спущенного в скважину на бурильных трубах 30 с хвостовиком - Фильтром 31. снабженного опорой 32, на забой скважины, и уплотнение элемента 25 в кольцевом зазоре 33, Направление осевого сжатия компоновки показано стрелкой С.Устройство работает следующим образом,В компоновке пластоиспытательного оборудования пакер спускается в скважину е положении его элементов, как показано на фиг. 1. При этом гидростатическое давление в скважине, действуя на внешний и внутренний торец поршней узла фиксации, обеспе нительный элемент 25, которая необходима .55 для герметизации кольцевого зазора сцелью исключения просачивания жидкости над пакером в его подпакерную, зону, (т,е,действует эффект доуплотнения, пропорциональный перепад давления), что необходимо для надежной работы пакера,10 1520 25303550 чивает им состояние гидравлического равновесия, благодаря чему под действием пружин 6 поршни 7 находятся в исходномнейтральном положении, Действие гидростатического давления на зубчатые торцыпоршней 7, обращенных к полому штоку 18, осуществляется через осевой канал 24 штока 18 и радиальные отверстия 21, При достижении забоя скважины опоры 32разгружают колонну бурильных труб на хвостовик 31, Поскольку нижний опорный пере- водник 29 при этом остается неподвижным, а корпус 1 пакера под действием передаваемой нагрузки перемещается вниз, уплотнительный элемент 25 сжимается, увеличиваясь в диаметре, и уплотняется, касаясь стенок скважины. Для предотвращения вытекания резины уплотнительного элемента 25 в кольцевой зазор служит промежуточная опора 26, 27. Далеепод действием этой осевой нагрузки открывается клапан пластоиспытателя, в результате чего подпакерное пространство сообщается с внуритрубным пространством, давление под пакером резко падает, создается перепад давления (депрессия) на пласт, В результате. этого перепада поршни 7 узла фиксации выводятся из равновесия, так как давление со стороны торцов зубчатыми выступами 10 поршней 7 также резко падает, достигая внутритрубного, Поршни 7 мгновенно перемещатюся к полому штоку 18,Полый шток 18 Фиксируется относительно корпуса 1, чем исключается передача до-, полнительной нагрузки (от действия гидростатического давления в скважине) на уплотнительный элемент 25 пакера. Зубчатые насечки 10 и 19 в этот момент временисоприкасаются плоскостями, расположенными под углом 90 градусов к оси полого штока, что исключает радиальное отталкивание пробок 6 от полого штока 16 и надежно фиксирует его относительно корпуса 1 на весь период действия перепада давления. Следует отметить, что после фиксации полого штока 18 относительно корпуса 1 передача нагрузки через металлическую головку на уплотнительный элемент прекращается, однако кольцевой зазор между головкой уплотнительного элемента 25 и стенкой скважины остается под действием гидростатического давления и перепада, создавая дополнительную осевую нагрузку на уплот. При снятии пакера с места после завер- шения процесса испытания) зубчатые выступы 10, 19 теперь соприкасаются . плоскостями под углом 45 градусов, что за счет осевой силы, направленной вверх,. со. здает отталкивающую силу, которая ради ально смещает поршни 7 в исходное состояние, расцепки зубчатые 10 и кольцевые 19 насечки между собой. После этого корпус 1 свободно перемещается вверх до 10 упора в утолщенную часть 20.полого штоке 18, пакер снимается с места и поднимается на поверхность.Зкономический эффект от предлагаемого пакера будет достигаться за счет сакра щения числа неудачных испытаний пластов в процессе бурения по причине негерметичности пакеровки в необсаженных стволах скважины, который в денежном выражении может составить до 30,0 тыс,руб. в год по 20 одному нефтедобывающему объединению,Формула изобретения Пакер, включающий полый корпус с ок-нами в боковой поверхности и ограничите- . 25 лем, телескопически установленный в корпусе полый шток с опорным переводником и нажимным уплотнительным элементом, расположенным между опорным перевод- ником и ограничителем, узел фиксации корпуса в виде установленных в окнах корпуса с воэможностью радиального перемещения уплотнительных поршней с зубчатой насечкой и возвратными пружинами, связанными с корпусом, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения эффективности работы пакера с испытателем пластов за счет ограничения силы сжатия уплотнительного элемента при испытании скважины, каждый из поршней узла фиксации обращен своей зубчатой насечкой к полому штоку, причем в последнем на уровне поршней выполнены радиальные отверстия, а на наружной поверхности полого штока выполнена зубчатая насечка, ответная зубчатой насечке поршня, перпендикулярно продольной плоскости корпуса, а плоскость, проходящая через верхний профиль зуба насечки пораня, расположена к продольной плоскости корпуса под острым углом,.Кундри роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 Заказ 519 ВНИИПИ Госу оставитель А.Солтановихред М.Моргентал Тираж Подписноеенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 13035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5