Гидромеханический пакер

.Силу К.Каза ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(21) 4767740/03 (22) 20.11,89 (46) 23.02,92. Бюл. М 7 (71) Всесоюзный научно-исследова институт буровой техники (72) В.И.Ванифатьев, Ю,З,Цырин, янов, Б,А,Вацык, А.А.Домальчук и ров (53) 622,245.4.0888) (56) Авторское свидетельство ССС М 1318005, кл. Е 21 В 33/12, 1985Авторское свидетельство ССС М 1627665, кл. Е 21 В 33/12 1989 2(54) ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПАКЕ Р (57) Изобретение относится к горной промышленности, а именно к креплению скважин с применением гидромеханических пакеров в составе обсадной колонны при строительстве нефтяных и газовых скважин. Цель - повышение герметизирующей способности пакера при разобщении проницаемых пластов, разделенных тонкой непроницаемой перегородкой. Гидромеханический пакер состоит из полого корпуса (ПК) 1, основного и дополнительного нажим- ного уплотнительного элементов (УЭ) 4. раз1714079 мещенных на ПК 1, основной идополнительной нажимной втулок (НВ) 5, узла фиксации УЭ 4, основной и дополнительной кольцевых камер (КК) 9, образованных НВ 5 и ПК 1, причем ПК 1 выполнен в зоне каждой КК 9, основной и дополнительный радиальные каналы (РК) 10, каждый из которых перекрыт пробкой (П) 11 со срезным элементом и возможностью выхода в полость ПК 1. Среэной элемент П 11 выполнен в виде. кольца (К) 12 со штифтом (Ш) 13. Каждая НВ 5 выполнена с радиальным отверстием с перекрытым двухступенчатым по диаметру поршнемтол кателем (ПТ) 15, взаимодействующим с П 11 меньшей ступенью, Дополнительыая НВ 5 (верхняя) зафиксирована на ПК 1 срезным Изобретение относится к горной промышленности при строительстве нефтяных и газовых скважин, а именно к креплению скважин с применением гидромеханических пакеров в составе обсадной колонны,Цель изобретения - повышение герметизирующей способности пакера при разобщении проницаемых пластов, разделенных тонкой непроницаемой перегородкой.На фиг. 1 изображен пакер в транспортном положении, на фиг, 2 - то же, в момент окончания процесса цементирования скважины и снятия давления в цементировочной головке, т,е, в момент подготовки к срабатыванию; на фиг, 3 - то же, в рабочем положении.Гидромеханический пакер состоит из полого корпуса 1 с центральным каналом 2, в средней части которого установлен упорный переводник 3 основного и дополнительного нажимных уплотнительныхэлементов 4, размещенных на полом корпусе по обе стороны упорного переводника 3, основной и дополнительной нажимными втулками 5, телескопически установленных на полом корпусе 1 с непосредственным , контактом своими нажимными частями бс одной из ответных торцовых поверхностей каждого нажимного уплотнительного элемента 4, узла фиксации каждого нажимного уплотнительного элемента 4 в виде фикса.торов 7 с поджимными гайками 8, основной и дополнительной кольцевых камер 9, образованных каждой нажимной втулкой 5 с полым корпусом 1, прйчем в последнем выполнен в зоне каждой кольцевой камеры 9 основной и дополнительный радиальные каналы 10, каждый из которых перекрыт пробкой 11 со срезным элементом и воз 5 10 15 20 25 30 35 элементом (СЭ) 17. Цементировочная пробка, двигаясь к забою, сдвигает внйз К 12 и срезает Ш 13. После сброса давления в пакере ПТ 15 под действием перепада давления выталкивают в полость ПК 1 меньшими . ступенями П 11. При повторном повышении давления жидкость через РК 10 ПК 1 посту-. пает в КК 9, возвращая при этом ПТ 15 в исходное положение, перемещает НВ 5 и деформирует УЭ 4 до их контакта со стенкой скважины. За счет фиксации дополнительной НВ 5 посредством СЭ 17 достигается последовательное приведение в действие УЭ 4. НВ 5 в конечном рабочем положении удерживаются узлом фиксации УЭ 4. 3 ил. можностью выхода в центральный канал 2 полого корпуса 1. Полый корпус 1 выполнен с внутренней проточкой а вмасте размещения каждого радиального канала 10, Срезной элемент пробки 11 выполнен в виде кольца 12 со штифтом 13, установленного в каждой внутренней проточке а полого корпуса 1 с возможностью смещения ниже радиального канала 10. Каждая нажимная втулка 5 выполнена с радиальным отверстием с установленным в нем гнездом 14 и двухступенчатым по диаметру поршнемтолкателем 15, взаимодействующим с пробкой 11 меньшей ступенью, причем диаметр пробки 11 равен диаметру большей ступени поршня-толкателя 15, а ось симметрии последнего смещена от оси радиального канала 10 полого корпуса 1 на величину, меньшую разности радиусов ступеней поршня-толкателя 15. Необходимую герметичность обеспечивают уплотнительные кольца 16. Дополнительная нажимная. втулка 5 (верхняя) зафиксирована на полом корпусе 1 срезным элементом 17,Гидромеханический пакер работает следующим образом.При прохождении по обсадной колонне и центральному каналу 2 пакера цементировочная пробка (не показана), двигаясь к забою, сдвигает вниз кольца 12 и срезает штифты 13, После окончания процесса цементирования и посадки цементировочной пробки на "стоп"-кольцо и сброса давления в цементировочной головке двухступенчатые по диаметру поршень-толкатели 15 под действием перепада давления между заколонным и внутриколонным пространствами перемещаются внутрь гнезда 14, выталкивая при этом меньшими ступенями в центральный канал 2 полого корпуса 1.171407935 40 50 55 взаимодействующую с ними пробку 11. При повторном повышении давления в цементировочной головке жидкость из обсадной колонны через радиальные каналы 10 полого - корпуса 1 поступает в кольцевые камеры 9, возвращая при этом поршни-толкатели 15 в исходное положение, перемещает нажимные втулки 5 и деформирует (приводит в рабочее положение) нажимные уплотнительные элементы 4 до их контакта со стенкой скважины 18, Благодаря фиксации на полом корпусе 1 дополнительной нажимной втулки 5 (верхнеи) срезным элементом 17 обеспечивается.последовательное приведение в действие нажимных уплотнительных элементов 4, что способствует увеличению общей площади контакта последних со стенкой скважины 18, Нажимные втулки 5 в конечном рабочем положении удерживаются фиксаторами 7, взаимодействующими с упорными канавками, выполненными на корпусе 1.Формула изобретения Гидромеханический пакер, включающий полый корпус с радиальным каналом, соединенный с упорным переводником, на жимной уплотнительный элемент, размещенный на полом корпусе под упорным переводником, нажимную втулку, телескопически установленную на полом корпусе под нажимным уплотнительным элементом и образующую с полым корпусом кольцевую камеру, сообщающуюся с полостью корпуса радиальным каналом, перекрытым пробкой со срезным элементом и воэможностью выхода в полость корпуса, и узел фиксации нажимного уплотнительного элемента, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыше ния герметизирующей способности пакерапри разобщении проницаемых пластов, разделенных тонкой непроНицаемой перегородкой, он снабжен дополнительными наружными уплотнительным элементом и 10 нажимной втулкой с узлом фиксации и кольцевой камерой, полый .корпус выполнен с дополнительным радиальным каналом, перекрытым,пробкой, каждая нажимная втул ка выполнена с радиальным отверстием с 15 установленным в нем двухступенчатым подиаметру поршнем-толкателем, взаимодействующим с пробкой меньшей ступенью, причем диаметр пробки равен диаметру большей ступени поршня-толкателя, а ось 20 симметрии последнего смещена от оси радиального канала полого корпуса на величину, меньшую разности радиусов ступеней поршня-толкателя, полый корпус выполнен с внутренней проточкой в месте размеще ния основного и дополнительного радиальных каналов, срезной элемент пробки выполнен в виде кольца со штифтом, установленного в каждойвнутренней проточке полого корпуса с возможностью смещения 30 ниже радиального канала последнего, приэтом дополнительная нажимная .втулка зафиксирована на, полом корпусе срезным элементом,1714079 17 15 2 2 0 5 Кундрик едактор Н. Гуньк оррект ГКНТ С изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 Заказ 668 йНИИПИ Госу Составитель С, МорозовТехред М,Моргентал Тираж Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5