Гидромеханический пакер (его варианты)

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 и 8 53650 ггпу 1)5 Е 21 В 33/12 ЕНИЯ ыми на корвременного -толкателем в крайнем ля. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТйО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР(71) Всесоюзный научно-исследователь"ский институт буровой техники.(56) Авторское свидетельство СССРЯф 304345, кл. Е 21 В 33/12, 1969.Патент США г 3181614,кл. 166-122, опублик. 1962.(57) 1. Гидромеханический пакер, включающий связанный с колонной труб кор"пус, концентрично установленный относительно него поршень-толкатель, обРазующий с корпусом камеру, связанную с внутритрубным пространством,секционную манжету,. состоящую изсредней части, выполненной в видекольца с коническими торцами, имею щего в продольном сечении Форму трапеции с меньшим основанием на егонаружной поверхности, верхней части,имеющей конический торец под кониче"ский торец средней части и взаимодействующий с ним, и нижней части, одним торцом взаимодействующей со средней частью, а другим торцом связанной С поршнем-толкателем, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповыаения надежности герметизациикольцевого пространства скважины за.счет увеличения коэФФициента пакеровки, средняя часть манжеты связана скорпусом срезным элементом, а верхняяи нижняя части манжеты снабжены ограничителями хода поршня-толкателя,концентрично установленн пусе с возможностью одно .взаимодействия с поршнем и средней частью манжеты положении поршня-толкате 42. Пакер по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что торец нижней части манжеты, взаимодействующий со средней частью, выполнен с наружным скосом.3. Гидромеханический пакер, включающий связанный с колонной труб корпус, концентрично установленный относительно него поршень-толкатель, образующий с корпусом камеру, связанную с внутритрубным пространством, секционную манжету, состоящую из средней части, выполненной в виде кольца с коническими торцами, имеющими в продольном сечении форму трапеции с меньшим основанием на его наружной поверхности, верхней части, имеющей конический торец под конический торец средней. части и взаимодействующий с ним, и нижней части, одним торцом взаимодействующий со средней частью, а другим связанный с поршнем-толкателем, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности герметизации кольцевого пространства. скважины за счет увеличения коэффициента пакеровки, он снабжен связанным с верхней частью манжеты дополнительным поршнем-толкателем, образующим с корпусом камеру, свя- ффффф занную с внутритрубным простанством, и имеющим меньшую рабочую площадь, чем поршень-толкатель нижней части манжеты, при этом средняя часть манжеты жестко связана с корпусом, ко1553650 торый снабжен ограничителем хода поршня-толкателя нижней части манжеты,Пакер по п.3, о т л и ч а ющ и й с я тем, что торец нижней Изобретение относится к областикрепления нефтяных и газовых скважин,а именно к устройствам для разобщения пластов,Целью изобретения является повы шение надежности герметизации кольцевого пространства скважины эа счетувеличения коэффициента пакеровки. На фиг. 1 показано устройство в, транспортном положении по 1 варианту;на Фиг, 2 - устройство после соэдания в трубах давления по 1 варианту;, на фиг. 3 - устройство в пакерован, ном положении; на Фиг. 1 - устройство в транспортном положении по 11 25варианту; на Фиг, 5 - устройство пос, ле повышения в трубах давления; наФиг, 6 - устройство в запакерованномположении.Устройство по первому вариантувключает корпус 1 с радиальными отверстиями А, установленную на нем сек ционную манжету с верхней частью 2,средняя часть 3 которой закрепленана корпусе среэным штифтом ч, поршеньтолкатель 5 манжеты, защитную втул ку б (показана частично), перекрываю ,щую радиальные отверстия А корпуса1, упора 7,и ограничители 8 ходапоршня-толкателя и средней части ман жеты. Поршень-толкатель 5 и упор 7оборудованы элементами 9 торцовойзащиты и связаны с нижней частью 10манжеты,Торец нижней части 10 манжеты,размещенный между поршнем-толкателем5 манжеты и ее средней частью 3 исмежный с ней, выполнен с наружнымскосом 11, а торец противоположногоучастка манжеты, смежный с ее средч50неи частью, выполнен с внутреннимскосом 12.Такое выполнение торцовых участков манжеты и закрепление ее среднейчасти на корпусе обеспечивает поочередное наползание участков манжеты55друг на друга.Устройство работает следующим образом. части манжеты, взаимодействующей со средней частью, выполнен с наружным скосом,После окончания процесса цементирования скважины защитная втулка 6, перемецаясь, открывает радиальные отверстия А. Срабатывание защитной втулки может быть осуществлено, например, путем снятия давления в цементировочной головке. При наращивании избыточного давления в обсадной колонне жидкость, поступая через радиальные отверстия А корпуса перемещает поршень-толкатель 5, который перемещает взаимодействующие с ним манжеты и ограничитель 8 в строго заданное положение, При дальнейшем повышении давления поршень-толка- тель 5 через ограничитель 8 взаимодействует со средней частью 3 секционной манжеты, срезая штифт 1 и перемещая среднюю часть манжеты до контакта с верхним ограничителем 8,Устройство по второму варианту состоит из корпуса 1 с радиальными отверстиями А и Б, установленной на нем секционной манжеты, сердняя часть 3 которой неподвижно закреплена на корпусе, поршня-толкателя 5 с ограниченным ходом и большей рабочей площадью Г воспринимающей внутри- колонное давление, дополнительного поршня-толкателя 13 с меньшей рабочей площадью Р, воспринимающей внутриколонное давление, защитных втулок 6 (показаны частично), перекрывающих радиальные отверстия А и Б корпуса 1. Поршни-толкатели 5 и 13 оборудованы элементами 9 торцовой защиты, Корпус снабжен ограничителем хода основного поршня (не показан); ограничитель выполнен в виде разрезного кольца или другого известного элементаУстройство работает следующим образом.После окончания процесса цементирования скважины защитные втулки 6, перемещаясь, открывают радиальные отверстия А и Б. Принцип срабатывания защитных втулок аналогичен принципу их срабатывания в первом варианте предлагаемого устройства, При155365наращивании избыточного давления в обсадной колонне жидкость, поступая через радиальные отверстия А и Б корпуса, действует на рабочие площади Г и Г поршней-толкателей 5 и 13.1Так как площадь Р поршня-толкателя 5 больше площади Г поршня-толкателя 13, то под действием избыточного давления в первую очередь перемещает ся поршень-толкатель 5, который имеет ограниченный ход движения, что позволяет переместить взаимодействующие с ним секции манжеты в строго определенное положение. При дальней 50 шем повышении давления в обсадной колонне поршень-толкатель 13 перемещает смежные с ним секции манжеты в положение, обеспечивающее перекрытие кольцевого пространства скважины,Таким образом, предлагаемые варианты имеют сходство по технической сущности, т.е, по назначению, а также, принципу действия, который состоит в сочетании осевого сжатия секций манжеты с расположением их внахлестку пу" тем последовательного осевого смещения секций относительно средней части манжеты.е в евое ФШ аж 472 Производственно-издательский комбинат "Патент"г. Ужгород, ул. Гагарина, 191 аказ 441НИИПИ Гос ударственного комитета 113035, Москва,Подписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС