Устройство для разобщения пластов в скважине

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 21 В 33/12 ОСУДАРСТВЕНЙЫЙ КОМИТЕТ .ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 1 , 2(21) 4797234/03, (57) Использование для разобщения пла- (22) 27;02.9 О став в скважине, преимущественно при це- (46) 30.08,92; Бюл, М 32 . ментйровании обсадных колонн, Сущность (71) Казахский государственный научнО-исс- изобретения: повышение надежности пакеледовательский и проектный институт неф- ранкиэа"счетувеличейиякоэффициента патяной промышленности . - .: керовки, Это достигается тем,"что между (72) Г. К. Казаров, И. Д. Литвин, Г. И, Геймаш, стволом и кожухом установлены разрезная Г,А.Тыртышный, Г, Н. Волошко, В, И, Вани- обечайка и дополнительная уплотнительная . фатьев и 0. 3, Цыринманжета, расйоложенная под разжимным (56) Устройство для ступенчатого-цементи- конуСом, выполненйая"изматериала, жестрования скважин с гидромеханическим па-кость которого больше жесткости материакером неразбуриваемого типа УСЦН. 146 ла основной уплотнительной манжеты, и . х 215,9; Нефтяное хозяйство, 1989, Ъ 4,: сопряженная с последней по конической поАвторское свидетельство СССР . верхностй с углом конуса, меньшим чем уголгв 1025866, кл, Е 21 В 33/12, 1982 торцовой поверхности разжимного конуса, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗОБЩЕНИЯ а разрезная обечайка выполнена из тогожЕ ПЛАСТОВ В СКВАЖИНЕ материала, что иразжимной конус, 3 ил.1 Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к. устройствам для разобщения пластов вскважине, преимущественно при цементировании обсадных колонн.Известно устройство дпя ступенчатого иманжетного цементирования скважин.включающее корпус с осевым каналом и радиальными отверстиями, установленный накорпусе уплотнительный. элемент пакера итолкатель, сопряженный с уппотнительнымэлементом пакера по конической поверхности,Недостатком этого устройства являетсянизкий коэффициент пакеровки и, следовательно, недостаточно надежная работа в каверноэном стволе скважйны.Известен также раэбуриваемый пакер,включающий ствол с осевым каналом и радиальными отверстиями, кожух, размещенный койцентрично стволу и образующий с . ф, ним кольцевую полость, установленные на " стволе упор; уплотйительную манжету и ъ разжимной конус с конической торцовой поверхностью в нижней части. располбжен- . ц ный в кольцевой полости между стволом и кожухом.":.: ; ,.; . СО-Недостаткомэтого устройства является невысокий коэффициент пакеровки, обус- С) ловленный конструкцией йакерующего элемента, раскрывающегося под действием разжимного конуса, который при движении вниз растягиваетуплотнитепьный элемент, внедряясь под него. Таким образом, максимальный диаметр уппотнитепьного элемента в раскрытом положенйй ограничен разностью между наружным диаметром ко-жуха и ствола или толщиной уплотнитепьного элемейта внеррасккрытом положении, Однако заколонные пакеры, включаемые всостав-обсадной колонны, имеют опреде- жимной конус 6 удерживается в исходномленные ограниченияпонаружному диамет- положенйи среэными штифтами 5. На внутрукожуха и внутреннему диаметру" ствола. ренней поверхности кожуха установленНаружный диаметр кожуха недолжен пре- пружинный фиксатор 4, предназначенныйвышатьопределенногокритическогоэначе для предотвращения возврата нажимногония, при котором обеспечивается . конуса 6 в исходное положение после снясвободный, без посадок; спускобсадной ко- . тия усилияпакеровки,лонны "в скважину. Внутренний "диаметр - . Дополнительная уплотнительйая ман, ствола не должен:Сужать проходное сече-жета 7 выполйена из материала, жесткостьние колонны., т.е; он не может бйть меньше 10 которого больше жесткости уплотнительнойвнутреннего "диаметра обсадных: труб. Та-: манжеты 9. Уплотнительныеманжеты 7 и 9кимобразом, в йзвестнЬм устройстве увели- сопряжены между собой по конической почивать разницу между наружными . верхности суглом конуса меньшим, чем уголдиаметрами ствола и кожуха"можнотолькоторцовой поверхности разжимного конуса"до определенного критическото значения; 15 6 Между уплотнительными манжетами ус которое и ограййчивает коэффициент паке- . тановленатонкая разрезная обечайка 8. вы ровки : , ,:.,.: . .:, .,:. :полненная из того жематериала, что иЦелью изобретения является повыше- -раэжимной конус 6, ",ние надежности пакеровкй эа счет увеличе- : Устройство работает следующим обра- .ния коэффициента пакеровки, :.:;-.".: 20 эомПоставленнаяцель достигается тем, что " . Устройство спускается в скважину в соустройство для разобщения пластов; вклю-: ставе обсаднбй колонны, По окончайии про- чающее ствол с осевым каналом:и радиаль- . давки тампойажного "раствора в обсаднойнйми огверстиями и кожух, размещенный .- колоннеповышаютдавление,котороечерезконцентричностволу и:образующийсо ство радиальные отверстия 2 в стволе 1 действу лом кольцевую полость; а также установлен-" ."ет на разжимной конус 6. Давление повыша-ные. на:с.тволе упор; уплотнительнуюют до тех пор, пока усилйе, возникающее отманжету" и разжимной конус с конической .действия этого давления на разжймной которцовой поверхностью в нижней части, , . нус 6 в исходномположении. После Срезкирасположейный в кольцевой полости, меж штифтов 5 разжимйой конус 6 перемещает ду стволом и кожухом, снабжено разрезной . ся вниз вместе с дополнительной уплотни-обечайкой и дополнительной уплотнитель- . .тельной манжетой 7, которая входит подной манжетой; расположенной в кольцевой уплотнительную манжету 9, в результате чеполости под разжимным конусом, выпол-.: го последняяувеличивается в диаметре, чанейной"из:материала, жесткость которого 35 стично перекрывая ствол скважины(фиг,2).больше тяжестиматериала основной уплот-.Поскольку угол коййческой поверхнойительной манжеты и сопряженной с" по-сти, по которой сопряжены уплотнительныеследней по конйческой поверхности с углом Манжеты, Меньше угла тОРцовой поверхно конуса меньшим, чем угол торцовой повер-" сти разжимного конуса, то сила трения на" хйбсти разжимйого конуса, причемразрез участке сопряжения манжет меньше сйлынаяобечайка- выполнена из того же: трения на участке между разжимным конуматериала, что и разжимной конус.. сом 6 и дополнительной уплотнительнойНа фиг, 1 представлейо предлагаемое . манжетой 7,Применениеразрезнойобечайустройство в транспортном положении; на ки 8, выполненной из того же материала, чтофиг,2-тоже, в положении, когда дополни и разжимной конус 6, обеспечивает сопотельная уплотнительная манжета вышла иэ ., ставимые условия трения при. вхождениикольцевой полости" ,на фиг. 3 го же, в .раэжимного конуса 6 под дополнительнуюположении с максимально раскрыть 1 м паке-манжету 7 и последней под основнуй уплотрующимэлементом: .:. :.: .: .;- : нительную манжету 9, При выполнении раз Устройство для разобщения пластов в 50 жимного конуса 6 й разрезной обечайки 8 изскважине содержит ствол 1 с осевым кайа-;: мегалла, а уплотнительных манжет 7 и 9 излом и радиальнйми отверстиями 2; и кожух, резины в"обеих случаях трение осуществля 3, размещейный концентрично стволу и об-: ется в йаре металл-резина. Таким образом,разующий с ним кольцевую полость. На . наличие разрезной металлической обечайкистволеустановлены также упор 10 и уплот и выполнение ее из того же материала, чтойительнаяманжета 9. В кольцевой полостии разжимной конус, а также определенноемежду стволом 1 и кожухом 3 распбложенсоотношение угла конической поверхйостиразжимной конус 6 с,конической торцовой сопряжения уплотнительных манжет и углаповерхностью в нижней частй и дополни- торцовой поверхности разжимного конуса,. тельная уплотнйтельная манжета 7. Раз-создают условия первоначального раскры17582075тия основной уплотнительной манжеты 9, ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я предотвращая до определенйого времени.Устройство для разобщения пластов в раскрытие дополнительной уплотнительной скважине, включающее ствол с осевымкаманжеты 7. : . налом и радиальными отверстиями, кожух,5 размещенный концентрично стволу и обраПосле выхода дополнительной уплотни- зующий с ним кольцевую полость, установтельной манжеты из кольцевой полости: ленные на стволе упор, уплотнительную между стволом и кожухом, и при дальней-: манжету и разжймной конус с конической шемперемещенийвнизразжимногоконуса торцовой поверхностью в нижней части, 6 под действием возрастающего усилия по расположенйый в кольцевой полости между следний входит йоддополнительнуюуплот- стволом и кожухом, от л и ч "а ю щ и й с я йительную манжету 7, раздвигая ее вместе тем, что, с целью.повышения надежности с уплотнительной манжетой 9 и обеспечива- .:пакеровкиза счет увеличения коэффициен-, ет полное перекрытие кольцевого зазора в: та пакеровки, оно снабжено разрезной обестволе скважины,т.е. полная йакеровка 15 чайкой и дополнительной уплотнительной (фиг, 3). Разжимной конус удерживается вманжетой, расположенной в кольцевой йоконечном положении пружинным фиксато- лости под разжимным конусом, выполненром 4.:., .-:.,-ной из материала; жесткость которогобольше жесткости материалаосновной упТаким образом, повышается надеж лотнительной манжеты, и сопряженной с ность работы пакера за счет обеспечения последней по конической поверхности с угболее высокого коэффициента пакеровки .лом конуса меньшим" ,чем угол торцовой попри огранйченном наружном диаметре уст- . верхности разжимного конуса, причем ройства и ограниченной толщине уплотни- . разрезная обечайка выполнена из того жетельных манжет, , :, . 25 материала, что й разжимной конус., Кере КНТ СССР ьский комбиндт "Патент", г. У роизводственно ул. Гагари Заказ 2979Тираж : Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5