Пакер

. СО.ЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1 В ЗЗ/12 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР С )ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Ю К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) ПАК (57) Изо бываю па керн садных ти Вност колонн бретение относится к нефтегазодощей промышленности, в частности к ым устройствам для опрессовки обколонн. Цель - повышение эффеки работы при опрессовке обсадной ы и упрощение конструкции. Длл это1808993 10 20 25 30 35 40 го ограничитель продольного перемещения шарового запорного элемента клэпанного узла, установленного в корпусе, выполнен в виде сухарей большего и меньшего диаметра, связанных со втулкой 19 срезными элементами 17 и 18 с соответственно меньшим ибольшим усилием срабатывания, а корпус под верхним седлом имеет внутренний кольцевой выступ с нижним седлом, Клапанный узел в исходном положении установлен с возможностью взаимодействия сухарей 15 большего диаметра с верхним седлом 13 Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к пакерным устройствам для опрессовки обсадных колонн.Цель изобретения - повышение эффективности работы при опрессовке обсадной колонны и упрощение конструкции,На фиг. 1 изображен пэкер в продольном разрезе, общий вид; на фиг. 2 - пакер в исходном положении перед срабатыванием; на фиг. 3 - разрез А - А на фиг, 2; на фиг.4 - пакер в рабочем положении; нэ фиг, 5 - то же, после применения,Пакер, связанный посредством резьбового соединения с колонной бурильных труб 1, содержит корпус, состоящий из ствола 2 с центральным осевым. каналом 3, кожуха 4, нижней опоры 5 с ловильной корзиной 6, В верхней части ствола 2 в кольцевой полости, образованной внутренней полостью кожуха 4 и наружной поверхностью ствола 2, и сообщенной с центральным осевым каналом 3 радиальнь 1 ми каналами 7, размещен кольцевой поршень 8. Ниже поршня 8 на наружной поверхности ствола 2 последовательно установлены толкатель 9, распорный конус 10 и уплотнительный, элемент 11, упирающийся в нижнюю опору 5. Пружина 12 установлена между буртом кожуха 4 и буртом толкателя 9 для поджатия последнего вверх к поршню 8. На внутренней поверхности . ствола 2 в центральном осевом канале 3 выше радиальных каналов 7 выполнены два кольцевых наклонных выступа 13, 14, при этом верхний выступ 13 выполнен на большем диаметре внутренней поверхности ствола 2, Эти выступы 13, 14 являются седлами под опорные сухари 15, 16 разного диаметра, закрепленные посредством срезных элементов 17, 18 на кольцевой втулке 19, являющуюся клапанным узлом пакера, и размещенной в центральном осевом канале 3 пакера с возможностью ее поступательнокорпуса, а после срабатывания срезных элементов 17 - с возможностью взаимодействия сухарей 16 меньшего диаметра с нижним седлом 14 и разобщения при этом осевого и радиальных каналов 7 ствола 2 корпуса пакера, После окончания опрессовки срезают элементы 18 и втулка 19 падает в ловильнуюкорзину вместе с отсоединенными сухарями 15 и 16, а радиальные каналы 7 сообщают С полостью осевого канала ствола 2. 5 ил. го перемещения. Причем среэные элементы 17, крепящие сухари 15, рассчитаны нэ меньшее усилие срабатывания, чем элементы 18, крепящие сухари 16, В исходном положении пакера втулка 19 установлена с возможностью воздействия сухарей 15 большего диаметра с верхним седлом 13 корпуса, а после срабатывания срезных элементов 17 - с возможностью взаимодействия сухарей 16 меньшего диаметра с нижним седлом 14 и разобщена при этом осевого 3 и радиальных каналов 7 ствола 2 корпуса пакера. На верхнем торце втулки 19 выполнено седло 20 под шаровой запорный элемент 21, размещенный внутри втулки 19 и удерживаемый в ней опорными сухарями 16, На наружной поверхности втулки 19 выполнен перепускной канал в виде пазов 22 для сообщения в исходном положении клапанной втулки 19 полость трубного канала колонны труб 1 с поршневой полостью, Кожух 4, поршень 8, клапанная втулка 19 снабжены уплотнительными кольцами 23, причем кольца на поршне 8 и крайние кольца на втулке 19 - манжеты воротникового типа создающие малое сопротивление движению и допускающие больший, чем кольца другого типа, зазор между уплотняемыми поверхностями. Предлагаемый пакер работает следующим образом.Для проведения опрессовки пакер спускают в обсаженную скважину до требуемой глубинына колонне бурильных труб 1. При этом промывочная жидкость, находящаяся в скважине, через отверстия в ловильной корзине 6 поступает в центральный осевой канал 3 ствола 2 корпуса пакера, проходит по осевому каналу кольцевой втулки 10, и,отжимал щар 21 от седла 20 вверх до упирания шара 21 в опорные сухари 16 втулки 19,фпоступает в трубный канал бурильной колонны 1, и заполнлетего. После этого насосзатем через отверстия в ловильной корзине 8, центральный осевой канал 3 ствола 2,осевой канал кольцевой втулки 19, отжимая при этом шэр 21 от седла 20 вверх, в трубный канал бурильной колонны 1, Так осуществляется контроль за работой пакерэ,После окончания опрессовки снижаютдавление в обсаженной колонне и создают в трубном канале бурильной колонны 1 оп ределенное давление, величина которогосоответствует усилию срезки срезных элементов 18, после срезки которых втулка 19 переместится вниз по центральному осевому каналу 3 ствола 2 и попадает в ловильную корзину 6 см. фиг. 3), Туда же упадут отсоединенные опорные сухари 15, 16, При этом радиальные каналы 7 сообщаются с полостью центрального осевого канала 3 ствола 2, После этого снимают давление в трубном канале бурильной колонны 1, Под действием внутренних сил уплотнительный элемент 11 примет исходную форму, освобождая пакер перемещения в скважине, и переместит вверх распорный конус 10, толкатель 9 и кольцевой поршень 8 в их исходное положение.Для повторного применения пакера втрубный канал бурильной колонны 1 сбрасывают новую кольцевую втулку 19 с шаром 21 и закрепленными на ней опорными сухарями 15, 16, и уплотнениями 23. По достижении пакера втулка 19 попадает в центральный осевой канал 3 ствола 2 и давлением, создаваемым в трубном канале при проведении последующих операций пакеровки переместится в исходное положение до посадки сухарей 15 на верхний выступ 13 внутренней поверхности ствола 2.Формула изобретения Пакер, содержащий связанный сколонной труб цилиндрический корпус с осевым, радиальным каналами и верхним седлом на внутренней поверхности, утэновленнцй на корпусе уплотнительный элемент с рабочей камерой для его радиального расширения, размещенный на верхнем седле корпуса клапанный узел, выполненный в виде подвижной в осевом направлении втулки с седлом на верхнем торце и перепускным каналом.на наружной поверхности, сообщающим полость колонны труб через радиальнце каналы корпуса с рабочей камерой уплотнительного элемента, установленного в седле втулки шарового запорного элемента и ограничителя продольного перемещения шарового запорного элемента, размещенного над последним и связанного со втулкой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности работц при опрессовке обсадной колонны и упроным агрегатом в трубном канале создаютопределенное давление равное величинедавления срабатывания пакера. При этомшар 21 запирает осевой канал втулки 19,которая перекрывает центральный осевой 5канал 3 ствола 2 и удерживает от перемещения вниз сухарями 16, опирающимися наверхний выступ 13 внутренней поверхностиствола 2 в его центральном осевом канале 3(см. фиг. 1), Промывочная жидкость поддавлением, не имея выхода из центральногоосевого канала 3 ствола 2, поступает черезперепускной 22 и радиальные 7 каналы впоршневую полость между стволом 2 и кожухом 4, и давит на кольцевой поршень 8, 15перемещая его вниз. Движение поршня 8передается толкателю 9, который, преодолевая сопротивление пружины 12, воздействует на распорный конус 10. Последний,перемещаясь вниз, сжимает кольцевой уплотнительный элемент 11 между собой инижней опорой 5, в результате чего осуществляется герметизация кольцевого зазорамежду корпусом пакера и внутренней стенкой обсадной колонны. Одновременно с 25воздействием на кольцевой поршень 8 промывочная жидкость давит на кольцевуювтулку 19, герметично запертую сверху шаром 21, стремясь переместить ее вниз. Подостижении определенного давления, величина которого превышает величину давления срабатывания пакера, происходитсрезка срезных элементов 17. Усилие, а следовательно и величина соответствующегоему давления срезки срезн ых элементов 18, 35посредством которых на втулке 19 закреплена другая пара опорных сухарей 16, превышает давление срезки срезныхэлементов 17. Поэтому после срезки срезных элементов 17 втулка 19 переместится 40по центральному осевому каналу 3 ствола 2до посадки опорных сухарей 16 на нижнийкольцевой выступ 14 внутренней поверхности ствола 2 и остановится (см. фиг. 2), Приэтом уплотнениями 23, размещенными на 45наружной поверхности втулки 19 запирают).ся радиальные каналы 7, и происходит разобщение поршневой полости с полостьюцентрального осевого канала 3 ствола 2 пакера, Таким образом поршневая полость закрывается от воздействия давленияпромывочной жидкости, При этом кольцевой поршень 8 сохраняет распакерованноеположение уплотнительного элемента 11,После этого закрывают ПВО и создают в 55обсаженной колонне опрессовочное давление, выдерживая его заданное время,При негерметичности пакера избыток. промывочной жидкости будет поступать изполости обсаженной скважины под пакер, ау 8 щения конструкции, ограницитель продольного перемещения шарового запорного элемента клапанного узла выполнен в .виде сухарей большего и меньшего диаметров, связанных со втулкой срезными элемента ми с соответственно меньшим и большимусилием срабатывания, а корпус под верхним седлом имеет внутренний кольцевой выступ с нижним седлом, при этом клапан 10 ный узел в исходном положении установлен с возможностью взаимодействия сухарей большего диаметра с верхним седлом корпуса, а после срабатывания срезных элементов с меньшим усилием срабатывания - с возможностью взаимодействия сухарей меньшего диаметра с нижним седлом и разобщения при этом радиальных и осевого каналов корпуса.1808993Составитель А;Дитковскийактор В,Трубченко Техред М.Моргентал КорректорЛ,Пилипенко аказ 1264 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская иаб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101