Гидравлический пакер

(5 БРЕТЕН Л ЬСТВУ. ВТОРСКОМУ СВИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ И(71) Западно-Сибирский научно-исследова-тельский и проектно-конструкторский институт технологии глубокого разведочногобурения(57) Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для разобщения ствола сква- . жины при ее испытании испытателем пластов. Цель изобретения - повышение надежности в работе уплотнительного эле- мента за счет поддержания в рабочей каме-, ре давления; необходимого для герметичного разобщения ствола скважины. Для этого гидравлический пакер, содержащий корпус 1 с осевыми центральным 2 и периферийными 3, 4 каналами и полостью в верхней части, соосно размещенные отноИзобретение относится к бурению неф- . тяных и газовых скважин, в частности к ис- пытанию продуктивных горизонтов с помощью испытателей пластов, спускаемых в скважину на трубах.Известен гидравлический пакер, включающий корпус, уплотнительный элемент, гидроцилиндр с поршнем и штоком, причем подпоршневая полость связана с рабочей камерой уплотнительного элемента. Недостатком известного пакера являетненадежная работа уплотнительного элесительно корпуса патрубок 5 и ствол 6, жестко связанные соответствЕнно с верхней и . нижней частями корпуса 1, уплотнительныйэлемент 7, образующий со стволом рабочую камеру 8, снабжен полым цилиндром 17, установленным иод уйлотнительным элементом 7. концентрично стволу 6 и дополнительным поршнем 19, После установки хвостовой опоры на забой на шлицевой шток 9, связанный резьбой с колонной труб . создают осевую нагрузку,под действйем которой в полостях нагйетательной камеры 11 . и рабочей камере 8 создают давление, обес печивающее герметичное разобщение кольцевого зазора скважины. Поскольку объем нагнетательной камеры 11 постоянный, а обьем рабочей камеры 8 переменйый, лишняя рабочая жидкость через нагнетательный клапан 21 поступает в полость под дополнительным поршнем 19, установленным с возможность о осевого перемещения,а при снятии пакера:и отсосерабочей жидкости из камеры жидкость через обратный клапан 24,рабочую камеру 8 и обратный . клапан 16 поступает в нагнетательную камеру 11. 1 ил. мента, поскольку отсутствует возможность поддержания в рабочей камере давления, необходимого для герметичного разобщения ствола скважины, Это вызвано тем, что не обеспечивается дозированная подача жидкости в рабочую камеру, В результате этого при одной и той же осевой нагрузке, создаваемой с поверхности весом колонны труб, уплотнительный элемент оказывается либо перегруженным, что при действии перепада давлений приводит к его разрушению, либо недогруженным, что вызывает нарушение герметизации.10 15 20 25 30 40 50 55 Известен также гидравлический пакер, . включающий корпус с осевым центральным и периферийными каналами и полостью в верхней части, соосно размещенные относительно корпуса патрубок и ствол, жестко связанные соответственно с верхней и нижней частью корпуса, уплотнительный элемент, койцентрично установленный относительноствола и образующий с ним рабочую камеру, телескопически установленный относительно корпуса и патрубка шлицевой шток с резьбой для соединения с колонкой труб и поршнем, образующим с корпусом и патрубком нагнетательную камеру, установленный в полости корпуса с возможностью перекрытия его периферийного канала нагнетательный клапан, сообщающий в процессе пакеровки нагнетательную камеру с рабочей иустановленный в другом периферийном канале корпуса обратный клапан, сообщающий в процессе распакеровки рабочую камеру с нагнетательной.Недостатком этого пакера является ненадежная рацота уплотнительного элемента; поскольку также отсутствует возможность поддержания в рабочей камере давления, необходимого для герметичного разобщения ствола скважины,Целью изобретения является повышенйе надежности в работе уплотнительногоэлемента эа счет поддержания в рабочейкамере давления, необходимого для герметичного разобщения ствола скважины; . Поставленная цель достигается тем, что известный гидравлический пакер, включающий корпус с осевыми центральным и периферийными каналами и полостью в верхней части, соосно размещенные относительно корпуса патрубок и ствол, жестко связанные соответственно с верхней и нижней частью корпуса, уплотнительный элемент, концентрично установленный относительно ствола и образующий с ним рабочую камеру, телескопически установленный относительно корпуса и патрубка шлицевой шток с резьбой для соединения с колонной труб и поршнем, образующим с корпусом и патрубком нагнетагельную камеру, установленный в полости корпуса с возможностью перекрытия его периферийного канала нагнетательный клапан, сообщающий в процессе пакеровки нагнетагельную камеру с рабочей и установленный в другом периферийном канале корпу.а обратный клапан, сообщающий в процессе распакеровки рабочую камеру с нагнетательной, дополнительно снабжен полым цилиндром, установленным под уплогнительным элемектом концентрич 1 о стволу и образующим со стволом кольцевую:полость, дополнительным поршнем, установленным в кольцевой полости с возмокностью осевого перемещения, и дополнительными нагнетательными обратным клапанами, установленными в цилиндре с возможностью сообщения рабочей камеры с кольцевой полостью над дополнительным поршнел, при этом цилиндр под дополнительным поршнем имеет радиальный канал для связи кольцевой полости под дополнительным поршнем с затрубнымПространством,На чертеже показан пакер, продольный разрез.Гидравлический пакер содержит корпус 1 с осевыми центральным 2 и периферийными 3 и 4 каналами и полостью в верхней части, соосно размещенные относительно корпуса патрубок 5 и ствол 6, жестко связанные соответственно с верхней и нижней частямй корпуса 1, уплотнйтельный, элемент 7, концентрично установленный относительно, ствола 6 и образующий с ним рабочую камеру 8, телескопически установленный относительно корпуса 1 и патрубка .5 шлицевой шток 9 с резьбой для соедйнения с колонной труб и поршнем 10, образующим с корпусом 1 и патрубком 5 нагнетательную камеру 11. В полости корпуса 1 с возможностью перекрытия его периферийного канала 3 установлен нагнетательный клапан, состоящий из уплотнительной головки 12, штока 13, регулировочной гайки 14", -пружины 15 и сообщающий в процессе пакеровки нагнетательную камеру 11 с рабочей камерой 8. В, периферийном канале 4 корпуса 1 установлен обратный клапан 16, сообщающий в процессе распакеровки рабочую камеру 8 с нагнетательной камерой 11,Под уплотнительным элементом 7, концентрично стволу 6, установлен полый цилиндр 17, образующий со стволом кольцевую полость 18, в которой с возможностью осевого перемещения установлен дополнительный поршень 19, Кроме того в кольцевой полости 18 установлены дополнительные нагнетательный клапан, состоящий из уплотнительной головки 20, штока 21, регулировочной гайки 22, пружины 23, и обратный клапан 24 с воэможностью сообщения рабочей камеры 8 с кольцевой полостью над дополнительным поршнем 19, Полый цилиндр 17 имеет радиальный канал 25,;Верхняя часть корпуса 1 заглушена, крышкой 26 со шлицами, взаимодействующими со шлицевым штоком 9, В крышку 26 ввернута упорная втулка 27,Гидравлический пакер работает следующим образом,Все полости пакера предварительно за- Путем нагрузки и последующей натяжполняют рабочей жидкостью через радиаль- ки инструмента может осуществляться мноный канал 28 корпуса 1, который затем гократная герметизация и разгерметизацияперекрывают пробкой, После этого к пакеру ствола скважины,присоединяют хвостовую опору и.испытатель пластов, Собранную компоновку на Ф о р м у л а и з о б р е т е н и ятрубах опускают в скважину, Гидравлический пакер, включающииПосле установки хвостовой опоры на за- . корпус с осевым центральным и периферийбой на шлицевой шток 9 и поршень 10 весом ными каналами и йолостью в верхней части,труб создают осевую нагрузку, под действи соосно размещенные относительно корпусаем которой в полости нагнетательной каме- патрубок и ствол, жестко связанные соотры 11 создается давление, При этом ветственносверхнейинижнейчастямикорвеличинуосевой нагрузки подбираюттакой, пуса, уплотнительныйэлемент,чтобы о полости рабочей камеры 8 уплотни-концентрично установленйый относительнотельного элемента 7 создать внутреннее из ствола и образующий с ним рабочую камеру,быточное давление, обеспечивающее телескопическиустановленныйотносительгерметичное разобщение кольцевого заза- . но корпуса и патрубка шлицевой шток сра скважины, необходимое для испытания резьбой для соединения с колонной труб ипродуктивного горизонта.поршнем, образующим с корпусом и патДля выполнения этого условия во внут рубком нагнетательную "камеру, установ реннюю полость рабочей камеры 8 уплотни- ленный в полости корпуса с возможностьютельного элемента 7 из нагнетательной перекрытия его периферийного канала накамеры 11 необходимо закачать объем ра- гнетательный клапан, сообщающий в пробочей жидкости, равнцй объему кольцевого цессе пакеровки нагнетательную камеру сзазора перекрываемой скважины. Посколь рабочей, и установленный в другом перифеку этот обьем переменный (зависит от диа- рийном канале корпуса обратный клапан,метра перекрываемой скважины и сообщающий в процессе распакеровки расостояния ее стенок), а обьем нагнетатель- . бочую камеру.с нагнетательной, о т л и ч аной камеры 11 постоянный, то после запол- ю щ и й с я тем, что, с целью повышенияненип рабочей камеры 8 под определенным 30 надежности в работе уплотнительного эледавлением лишняя рабочая жидкость из нз-мента за счет поддержания в рабочей камегнетательнойкамеры 11 черездополнитель- ре давления, необходимого дляный нагнотательный клапан. пружина 23 герметичного разобщения ствола скважикоторого рассчитана на давление, обеспе- ны, пакер снабжен полым цилиндром, устачивающее герметичное разобщение кольце новленным под уплотнйтельным элементомвого зазора скважины, начинает поступает концентрично стволу и образующим со ствов кольцевую полость над дополнительным лом кольцевую полость, дополнительнымпоршнем 19, поршнем, установленным в кольцевой полоПосле проведения испытания продук- сти с возможностью осевого перемещения, .тивного горизонта по известной технологии 40 и дополнительными нагнетательным и обпроизводят снятие пакера с места, Для это- ратным клапанами, установленными в циго производят натяжку инструмента, При линдре с возможностью сообщения рабочейэтом поршень 10 перемещается в верхнее камеры с кольцевой полостью над дополниположениедоупорной втулки 27, отсасывая тельным поршнем, при этом цилиндр подрабочую жидкость из рабочей камеры 8 че дополни ельным поршнем имеет радиальрез обратный клапан 16 и из кольцевой по- ный канал для связи кольцевой полости подлости 18 над дополнительным поошнем 19 дополнительным поршнем с затрубнымчерез обратный клапан 24. пространством,1756536Составитель А, Беленьков Редактор О. Хрипта Техред М,Моргентал Корректор Н. Тупица аказ 3071 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101