Гидравлический пакер

ОП ИСАН ИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 1,747978 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик3) Приоритет - Опубликовано 15.07.80. Бюллетень26 до делам иаооретеннй и открытийата опубликования описания 15.0 Ю, 3. Цырин, А. А. Гайч и А, Адилов онскнй,И. Ванифать Ю. Г, Алан(72) Авторы изобретени есоюзный ордена Тру исследовательский и(71) Заявит 4) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПАК ое устрой льную вту и еренци со ержащ ную с радиал зм фиксации ку, выполнен ами, и механи Срабатывани запорного ус ренциально о рабочая поыми канал тулки 21. азрушении е заключается в йства перев ре- отнитель- тью втулки ость уп мещении днффезультате чегного элемент соединяется с поло олонны труб Н едос татк м устройств атического озникновени я отявляетс рабатыв затруби ия утствие а лапана пр ся обеспечевки скважины г явлепромывочн хани эм чт иде соединен илиндра. ус ступе патого ц ом вь оторого ра нь, соедине стороне ый пор Изобретение относится к области нефтяной и газовой промышленности, а именно к гидравлическим пакерам для разобщения интервала скважины,Известен пакер, позволяющий производить временное разобщение пластов эа ко 5 лонной бурильных труб за счет концентричной установки в корпусе перекрывающей втулки с тремя рядами промывочных каналов, которая снабжена внутренней втул 10 кой, выполненной с двумя рядами промывочных каналов и закрепленной срезными элементами при совмещенных верхних рядах каналов ЯУстройство не обеспечивает автомати 15 ческой запакеровки ствола скважины при возникновении затрубного газопроявления, т. е. уменьшение давления за бурильной колонной, иэ-за газирования столба промывочной жидкости. Этим недостатком значительно снижается эффективность использования устройства.Известен также пакер, включающий корпус, уплотнительный элемент и клапаного Красного Знамени научноитут буровой техники зопроявлений Целью изобретения являе ние автоматической запакерпри возникновении затрубных ний и отсутствии цирку жидкости.Цель достигается т фиксации втулки выпол ного с втулкой разрезн новленного на упорн рубка, на наружной мещен подпружиненн37479ный с коаксиально установленнйм йа разрезном цилиндре хомутом, внутренняя поверхность которого выполнена с кольцевыми проточками, причем внутри патрубка установлена пружинная диафрагма киф5нематически связанная со сгопорным, вэа- имодействующим с хомутом, разрезнымкольцом, помещенным в наружной проточке патрубка, а полость, образованная корпусом, патрубком и поршнем, связана посредством выполненных в корпусе каналов,имеющих обратные клапаны, с полостью,образованной корпусом и кольцевой эластичной перегородкой, которая укрепленана его наружной стороне под уплотнитель ным элементом.На чертеже показан гидравлическийпакер, Пакер включает корпус 1, в стенке которого выполнены боковые отверстия2 и 3 и установлены обратные клапаны4 (с калиброванным каналом) и 5, перепускающие жидкость во взаимно перпендикулярных направлениях. Зластйчйая" "перегородка 6 и патрубок 7 образуют скорпусом 1 две полости, в одной из ксторыхпомещены пружина 8 и кольцевойхомут 9, с которым может взаимодействовать разрезное пружинное кольцо 10,установленное в патрубке 7, где также,спомещены нажимные шарики 11 и закрепленапружинная диафрагма 12. В корпусе1 установлена дифференциальная втулка .13, снабженная самоуплотняющейся манжетой 14 оцностороннего действия и упорнымразрезным цилиндром 15, который упира; ется в патрубок 7 лепестками, принудительносжатыми кольцевым хомутом 9 (втулка13 имеет фильтровый участок Л и можетбыть зафиксирована средным элементом).На корпусе 1 установлен уплотнительный 4 орукав 16 перекрывающий боковые отверстия 2 и 3, а также. эластичную йерегороцку 6. Полости, образованйыекорпусом1 с перегородкой 6 и цилиндром 7, за. полнены высоковязкой жицкостью, 45 Гидравлический пакер работает следукьщим образом.При кратковременном повышении давления в колонне труб, предшествующем началу циркуляции промывочной жидкостив скважине, кольцевой хомут 9 восприни мает это давление сверху как поршеньи, сжимая пружину, 8, смещается вниз,Вязкость жицкостив камере под хомутоми параметры канала обратного клапана4 обеспечивают достаточно малую скорость смещения хомута, такую, чтобы доначала циркуляции промывочной жидкостиьФИГОВ,78 4в течение 5-8 мин хомут не выходил изконтакта с лепестками цилиндра 15, т, е.исключалось перемещение втулки 13.При возникновении циркуляции промывочной жидкости в скважине разжимаютсялепестки циафрагмы 12 и посредствомшариков 11 вводят выступ кольца 10св кольцевые пазы хомута 9. По окончайиициркуляции жидкости хомут 9 поц действйем пружины 8 возвращается. в верхнееисхоцное положение. При этом жицкостьиэ полости, образованной эластичной перегородкой 6 и корпусом 1, через обратный клапан 5 поступает в полость, образованную корпусом 1, патрубком 7 и хомутом 9,Следовательно, при промывке, проработке и проходке ствола скважины клапанное устройство защищено от срабатьвания,Если в процессе этих операций обнаружено чрезмерно высокое содержа ниегаза в промывочной жидкости, прекращаютциркуляцию жидкости в скважине. Хомут 9, воспринимая избыточное давлениесверху смещается вниз,Жидкость в полостипоц хомутом через обратный клапан 4 перемещается в полость, образованйую эластич-ной перегородкой 6 и корпусом 1. В нижнем положении кольцевой хомут 9 выходитиз контакта с лепестками цилиндра 15 иосвободившиеся лепестки дают воэможность перемещения дифференциальной втулке 13, которая смещается в крайнеенижнее положение и сообщает через фильтровый участок А, самоуплотняющуюсяманжету оцностороннего действия 14 ибоковые отверстия 2 внутриколонное с рарабочей полостью рукава 16. Происходит запакеровка ствола скважины.При возникновении затрубных газопроявлений в процессе спускоподьемных операций, клапанное устройство срабатьваеттак же, как показановыше.Если разность давлений внутриколонного и эаколонного столбов жидкости, необходимая цля запакеровки, может вызватьциркуляцию промывочной жидкости в скважине, то в нижней части бурильной колонны должен быть установлен редукционный клапан.После запакеровки применяют обычнуютехнологию работы с забойным превентером, т. е. открывают циркуляционные отверстия вьппе уплотнительного элемента ии производят замену (утяжеление) промывочной жидкости нац забойным превентером,после чего выпускают промьвочную жидкость из рабочей полости уплотнительного рукава. Эти операции осуществляют,т5 7479 используя перекрывающие втулки, перемещаемые давлением после посадки на них шаров, сбрасываемых в колонну труб. Затем выполняют необходимые технологические операции по дальнейшему бурению5 скважины. Формуле изобретения,ф 1 ОГидравлический пакер, включающий корпус, уплотнительный элемент и клапанный механизм, содержащий дифференциальную втулку, выполненную с радиальными каналами, и механизм фиксации втулки, .отличающийся тем,что,с целью обеспечения автоматической запакеровки скважины при возникновении затрубных газопроявлений и отсутствии циркуляции промывочной жидкости, механизм фиксации втулки выполнен в виде соединенного с втулкой разрезного цилиндра, установленного на упорном выступе патрубка, на наружной стороне которого размещен 78 6подпружиненный поршень, соединенный скоаксиально установленным на разрезномцилиндре хомутом, внутрення поверхностькоторого выполнена с кольцевыми проточками, причем, внутри патрубка установлена пружинная диафрагма кинематическисвязанная со стопорным, взаимодействующим с хомутом, разрезным кольцом, помещенным в наружной проточке патрубка,а полость, образованная корпусом, патрубком и поршнем связана посредством выполненных в корйусе каналов имеющйхобратные клапаны с полостью; образованной корпусом и кольцевой эластичной перегородкой которая укреплена на его наружной стороне под уплотнительным элементом.Источники информации,.принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР% 489858, кл. Е 21 В ЗЭ/12:.1969.2. Авторское свидетельство СССРМ 327316, кл. Е 21 В ЗЗ 12, 1968