Пакер

(51)5 Е 21 В 33 101 ТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Украинская военизированная часть по предупреждению возникновения и по ликвидации открытых газовых и нефтяных фонтанов(57) Изобретение относится к буровой технике и используется для разобщения пластов в скважинах при проведении различных технологических операций. Цель изобретения - повышение эффективности работы, уменьшение времени на подготовку к работе с обеспечением возможности проведения различных технологических операций в скважине. Для этого в пакере,Изобретение относится к буровой технике и.может быть использовано для ликвидации грифонов, возникающих иэ-за нарушения целостности обсадной колонны, для ликвидации аварийной скважины, для глушения аварийной скважины с воэможностью ее дальнейшей эксплуатации, для разобщения пластов в скважинах при проведении различных технологических операций,Известен пакер включающий полый корпус, концентрично установленные на корпусе уплотнительный элемент, нажимную втулку, щлипсы и поршень. газогенеравключающем корпусы с установленным на нем уплотнительным элементом 7, центральном осевом канале 2 корпуса 1 установ. лено седло 15 с наружной кольцевойпроточкой, а корпус 1 в верхней части выполнен с кольцевой полостью, в которой установленпоршень 3. После спуска в седло бросового элемента 16 и создании давления в трубном канале седло 15 наклонным участком взаимодействует с фиксатором 14, установленным в радиальном канале корпуса, и перемещает их от оси устройства. При этом ударные элементы 10,.установленные.в периферийных каналах корпуса. под действием пружины 11 перемещаются внизи приводят в действие запальные узлы 9, Последние поджимают газогенераторный элемент 8, Образовавшиеся при сгорании газы давят на рабочую поверхность кольцевого поршня 3, Движение последнего пере- .дается клапаном 5 к нажимной втулке 6, в результате чего уплотнительный элемент 7 сжимается. 3 ил. торный элемент с запальным узлом, подпружиненный ударный элемент, установленный с возможностью взаимодействия с запальным узлом. и фиксатор, взаимодействующий в исходном положении с ударным элементом.Цель изобретения - пбвышение эффективности в работе, снижение времени на подготовку к работе с обеспечением воэможности проведения технологических операций в скважине,При использовании пакера в качестве рабочего агента может быть использован сжатый воздух. что позволяет исключитьвремя на доставку воды при ее отсутствии на месте.Для ликвидации аварийной скважины пакер спускается в скважину под давлением, на заданной глубине производится пакеровка, после чего возможно производить цементацию или установку цементного моста.При необходимости эксплуатации аварийной скважины пакер спускают под давлением на необходимую глубину, производят пакеровку, после чего возможна эксплуатация скважины через колонну труб, на которой пакерующее устройство спущено в скважину.Для увеличения надежности пакеровкив скважину может быть спущено несколько пакеров, соединенных последовательно друг с другом. При этом срабатывание всей гирлянды спущенных пакеров производится последовательно одним клапанным седлом, имеющим заходный конус, с шаровым запорным элементом.Для ликвидации грифонов пакер спускают под давлением ниже места разрушения обсадной колонны и производят пакеровку, чем изолируют место разрушения от фонтанирующего флюида.На фиг. 1 изображен пакер до пакеровки; на фиг 2-то же, после пакеровки; на фиг.3 - узел на фиг, 1.Пакер содержит разъемный полый корпус 1 с центральным осевым каналом 2. В верхней части корпуса концентрично каналу 2 размещен кольцевой подпружиненный цоршень 3 с пружиной 4, Ниже поршня 3 на наружной поверхности корпуса 1 последовательно установлены с возможностью взаимодействия своими торцами друг с другом . и с нижним торцом поршня 3 шлипсы 5, нажимная втулка 6, и уплотнительный элемент 7, упирающийся своим нижним торцом в кольцевой бурт нижней части корпуса 1. В кольцевой проточке в верхней части поршня 3 находится поджатый пружиной 4 поршня 3 газогенераторный элемент 8, надкоторым в нижней части. каждого из периферийных осевых каналов, выполненных в верхней части корпуса 1, размещен запальный узел 9. Выше запальных узлов 9 в каждом из периферийных осевых каналов вверхней части корпуса 1 размещен подпружиненный ударный элемент 10 с пружиной 11, В средней части ударного элемента 10выполнен наружный кольцевой выступ 12 (фиг, 3) с зубом 13 для взаимодействия сответной частью, фиксатора 14, выполненного в виде штыря с каналом, установленного в радиальном канале корпуса 1, сообщающим периферийный осевой с центральным осевым 2 каналами корпуса 1. Вцентральном осевом канале 2 корпуса 1 установлено клапанное седло 15 под бросовый запорный элемент в виде шара 16, На5 наружной поверхности седла 15 выполненакольцевая проточка, в которой размещеныфиксаторы 14 в своем исходном положении,Разъемные части корпуса 1, поршень 3, седло 15 снабжены уплотнительными кольцами .10 17, В верхней части корпуса 1 имеется резьба для присоединения,к колонне труб (непоказаны), на которых пакер спускают вскважину,Пакер работает следующим образом,15 Пакер спускают в обсаженную аварийную скважину до требуемой глубины на колонне бурильных илинасосно-компрессорных труб, соединенныхна резьбе с корпусом 1, центральный осевой20 канал 2 которого закрыт снизу обратнымили срезным клапаном (не показан). Послеэтого в трубном канале создают давление.При этом в качестве рабочего агента можетприменяться как жидкость, так и сжатый25 воздух. Рабочий агент, не имея выхода изцентрального осевого канала 2 устройства,перекрытого клапанным седлом 15 с шаром16, давит на седло 15, перемещая его внизпо каналу 2, При этом седло 15 наклонным30 участком проточки на свсей наружной поверхности находит на ответный участок фиксаторов 1.4 и перемещает их от осиустройства. При этом центральный осевойканал 2 устройства освобождается для пере 35 мещения седла 15 вниз, Фиксаторы 14, перемещаясь по радиальным каналам корпуса1 в направлении от оси, выходят из контактас ответными поверхностями наружногокольцевого выступа 12 с зубом 13, выпол 40 ненного в средней части ударного элемента10. Зуб 13 стопорит фиксатор 14 от случайных и вибрационных перемещений последнего в его исходном положении. При этомударные элементы 10 освобождаются для их45 перемещения вниз под действием пружины11 по периферийным осевым каналам корпуса 1, Ударные элементы 10 приходят всоприкосновение с запальными узлами 9 иприводят их в действие. Запальные узлы 950 поджигают газогенераторный элемент 8.Образовавшиеся при сгорании газы, неимея выхода из внутренних полостей корпуса 1 (выход в центральный осевой канал 2герметизирован уплотнительными кольца 55 ми седла 15, не успевшего значительно переместиться вниз эа столь краткое времясгорания), давят на рабочую площадь кольцевого поршня 3, перемещая последний спружиной 4 вниз. Движение поршня 3 передается шлипсам 5 и нажимной втулке 6 через их торцы, в результате чего уплотнительный элемент 7 сжимается, деформируется и герметизирует. затрубное пространство, При этом шлипсы 5 перемещаются по наклонной части корпуса 11 до 5 сцепления их зубьев со стенкой обсадной колонны, в результате чего пакерное устройство заклинивается в обсадной колонне,10 Формула изобретения Пакер, включающий полый корпус, концентрично установленные на корпусе уплотнительный элемент, нажимную втулку, шлипсы и поршень, газогенераторный эле мент с запальным узлом, подпружиненный ударный элемент, установленный с возможностью взаимодействия с запальным узлом, и фиксатор, взаимодействующий в исходном положении с ударным элементом; о т - 20 личающийсятем,что,сцельюповышения эффективности в работе, уменьшения времени на подготовку к работе с обеспечением возможности проведения различных технологических операций в скважине, он снабжен седлом с наружной кольцевой проточкой, установленным в центральном осевом канале корпуса с возможностью осевого перемещения под действием бросового запорного элемента, а корпус в верхней части выполнен с концентричной центральному осевому каналу кольцевой полостью, радиальным и осевым периферийным каналами, сообщающимися между собой и кольцевой полостью корпуса, причем поршень установлен в кольцевой полости корпуса, газогенераторный элемент размещен в торце поршня, а подпружиненный ударный элемент и фиксатор - соответственно в осевом периферийном и радиальном каналах, при этом фиксатор выполнен в виде штыря с каналом и имеет наклонный участок на наружной торцовой поверхности, размещен в кольцевой проточке седла и установлен с возможностью радиального перемещения при осевом перемещении последнего.1745881 Корректор Л.Лукач Редакт атрушева Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго,Гагарина, 1 аз 237 ВНИИ тавител ред М.М И.Кепкергентал