EA026625B1

EA026625B1 - Верхний пакер подвесного устройства хвостовика

Info

Publication number: EA026625B1
Application number: EA201590258A
Authority: EA
Inventors: Хуэйан И; Бинчжоу Тянь; Шаньинь Чэнь; Байсун Дин; Чжиэнь Цзань; Божэнь Ли; Мяожэнь Лю; Фанцзюй Е; Цицзунь И; Гуанли Чэнь
Original assignee: Старс Энерджи Энд Текнолоджи (Груп) Ко., Лтд.; Хуэйан И
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2012-07-23
Publication date: 2017-04-28
Also published as: SG11201500450YA; US9745809B2; EP2876250A4; CA2941605A1; EP2876250A1; CN104508234A; CA2879251C; EA201590258A1; CN104508234B; CA2879251A1; NO2876250T3; WO2014015469A1; US20150176354A1; EP2876250B1

Abstract

Верхний пакер подвесного устройства хвостовика, включающий корпус (10) и соединенные последовательно сверху вниз на корпусе регулировочную втулку (20), стопорное устройство (30), устройство базовой герметизации (40), устройство базового подвешивания (50) и стопорный механизм (60), находящийся между устройством базовой герметизации (40) и устройством базового подвешивания (50). Стопорный механизм (60) включает втулку с запирающим шариком (61), сферический подпятник (62) и стальной шарик (63). Во время процесса спуска, поскольку нижняя часть верхнего пакера подвесного устройства хвостовика испытывает трение, расположение стального шарика (63) таково, что он ограничивает относительные осевые перемещения между верхним калибрующим кольцом (41) устройством базовой герметизации (40), втулкой с запирающим шариком (61) и верхним коническим телом (51) устройства базового подвешивания (50), поэтому трение, передаваемое верхнему коническому телу (51), не передается нижнему калибрующему кольцу (43) устройства базовой герметизации (40), а передается непосредственно верхнему калибрующему кольцу (41) через стальной шарик (63) и далее регулировочной втулке (20) через стопорное устройство (30). По этой причине относительные перемещения между верхним калибрующим кольцом (41) и нижним калибрующим кольцом (43) не возникают, в то время как пластмассовый баллон (42) не деформируется, таким образом предотвращая возможность преждевременной базовой герметизации.

Description

В заявке на данное изобретение испрашивается приоритет в соответствии с разделом 35 Кодекса законов США §119 (а) по патентной заявке № РСТ/СЫ2012/079051, поданной в ВОИС 23 июля 2012 г., содержание которой включено настоящим документом посредством ссылок.

В описании настоящего изобретения могут приводиться и обсуждаться некоторые ссылки, если таковые имеются, которые могут включать патенты, патентные заявки и различные публикации. Приводится список противопоставленных материалов и/или такие ссылки обсуждаются, если таковые имеются, только лишь для пояснения описания данного изобретения, однако это не является признанием факта, что любая такая ссылка является известным уровнем техники для описанного здесь изобретения. Все ссылки, перечисленные, приведенные и/или обсуждаемые в этой спецификации, включены в данный документ по упоминанию в их полноте и в той же самой степени, как если бы каждая ссылка была индивидуально включена по упоминанию.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройству герметизации или уплотнения в буровой скважине, в частности к верхнему пакеру подвесного устройства хвостовика.

Предпосылки создания изобретения

С непрерывным развитием технологии вскрытия и освоения нефтяных скважин, растет число сложных скважин, таких как сверхглубокие скважины, горизонтальные скважины, удлиненные скважины, скважины высокого давления, и здесь плавучая струенаправленная система заканчивания скважин играет большую роль в решении сложных проблем подготовки скважин к эксплуатации. Пакер подвески хвостовика является ключевым решением плавучей струенаправленной системы заканчивания скважин.

Согласно объявлению о выпуске образца изделия, опубликованному Τίν Согрогайои (США) в 1997 г., изделие этой компании является таким продуктом, что запакеровочный сегмент устроен в верхнем конце подвесного устройства, запакеровочный сегмент соединен втулками с несколькими пластмассовыми баллонами, нижние концы которых упираются торцами в уплотнительный торец муфты, а верхние концы прижаты стопорной втулкой. Подвесное устройство находится в цилиндрической форме, верхний конец которой соединяется с устройством герметизации, а верхний конец стопорной втулки соединен с гнездом хвостовика для стыковки с надставкой хвостовика. Во время сборки стопорная втулка и подвесное устройство закрепляются с помощью шпильки, находящейся между ними, и, таким образом, это препятствует относительному скольжению, позволяя пластмассовому баллону находиться в ненапряженном состоянии. Для уплотнения нисходящей скважины гнездо хвостовика для стыковки с надставкой хвостовика толкает вниз стопорную втулку для того, чтобы срезать шпильку, и стопорная втулка перемещается вниз, чтобы надавить на пластмассовый баллон, вызывая радиальное расширение последнего, таким образом уплотняя затрубное пространство между хвостовиком и обсадной трубой. Стопорное устройство располагается ниже внутренней окружности стопорной втулки, чтобы позволить стопорной втулке перемещаться вниз, но не двигаться в обратную сторону так, чтобы пластмассовый баллон не мог восстановиться после деформации, и затрубное пространство эффективно уплотняется. Однако такое изделие имеет недостаток, заключающийся в том, что поскольку диаметр наружного обода пластмассового баллона совпадает с диаметром хвостовика и стопорной втулки, то происходит повреждение, когда этот аппарат опускается в скважину, таким образом, отрицательно воздействуя на результат уплотнения. Во время процесса спуска легко вызывается преждевременное срабатывание, приводя, таким образом, к несчастным случаям.

Повышение надежности и безопасности герметизации нижней ограничивающей поверхности пласта и подвешивание базы всегда являлось большой проблемой, с которой сталкивались производители пакеров подвески хвостовика. В течение ряда лет многие местные и зарубежные производители предлагали один за другим новые типы пакеров подвески хвостовика уникальных конструкций, но из-за влияния жестких условий эксплуатации скважины преждевременное подвешивание базы и герметизация нижней ограничивающей поверхности пласта во время процесса спуска пакера подвески хвостовика всегда было большим техническим недостатком в применении пакера подвески хвостовика.

Сущность изобретения

Главная цель изобретения состоит в том, чтобы предложить верхний пакер подвесного устройства хвостовика, который может быть подвешен более надежно и который имеет превосходные показатели базовой герметизации, таким образом позволяя значительно улучшить базовое подвешивание и коэффициент результативности базовой герметизации. При этом во время операции не будет происходить преждевременного базового подвешивания и базовой герметизации, вследствие чего устраняется дефект преждевременного базового подвешивания и базовой герметизации, присущий известному уровню техники.

Первая особенность настоящего изобретения раскрывает верхний пакер подвесного устройства хвостовика, верхний пакер подвесного устройства хвостовика, включающий корпус и регулировочную втулку, стопорное устройство, устройство базовой герметизации, устройство базового подвешивания и стопорный механизм, которые соединены последовательно на корпусе сверху вниз, причем стопорный механизм располагается между устройством базовой герметизации и устройством базового подвешива- 1 026625 ния, стопорный механизм, включающий втулку с запирающим шариком, насаженную своим верхним концом на устройство базовой герметизации, упирающуюся торцом в устройство базовой герметизации; сферический подпятник, расположенный в месте соприкосновения устройства базовой герметизации, втулки с запирающим шариком и устройства базового подвешивания, и образуемый первым сферическим подпятником, находящимся в устройстве базовой герметизации, второй сферический подпятник, расположенный внутри втулки с запирающим шариком и третий сферический подпятник, находящийся в устройстве базового подвешивания, которые сходятся, располагаясь напротив друг друга; и стальной шарик, находящийся в сферическом подпятнике для ограничения осевого относительного перемещения между устройством базовой герметизации, втулкой с запирающим шариком и устройством базового подвешивания. Если устройство базовой герметизации движется вниз относительно корпуса, то стальной шарик попадает в кольцевой паз в наружной поверхности корпуса, таким образом, снимая ограничение на осевое относительное перемещение между устройством базовой герметизации, втулкой с запирающим шариком и устройством базового подвешивания.

Далее, на регулировочной втулке верхнего пакера подвесной головки хвостовика согласно изобретению имеется эластичная насечка в виде резьбы для присоединения инструмента базовой герметизации.

Далее, согласно изобретению устройство базовой герметизации верхнего пакера подвесной головки хвостовика включает верхнее калибрующее кольцо, закрепленное на корпусе и упирающееся торцом в уступ корпуса и стопорного устройства, верхнее калибрующее кольцо снабжено первым сферическим подпятником; пластмассовый баллон, закрепленный на верхнем калибрующем кольце, с его верхним краем, упирающимся в уплотнительный торец муфты верхнего калибрующего кольца; и нижнее калибрующее кольцо, закрепленное на верхнем калибрующем кольце и упирающееся торцом в нижний край пластмассового баллона и в верхний край втулки с запирающим шариком.

Далее, верхнее калибрующее кольцо и нижнее калибрующее кольцо имеют наружный диаметр, который больше диаметра пластмассового баллона. Таким образом, это может препятствовать повреждению пластмассового баллона во время операции спуска-подъема, что приводит к эффективному уплотнению.

Далее, устройство базового подвешивания верхнего пакера подвесной головки хвостовика согласно изобретению включает верхнее коническое тело, соединенное винтами с нижним калибрующим кольцом и прижимающееся к втулке с запирающим шариком, верхнее коническое тело, снабженное третьим сферическим подпятником; демпфирующее кольцо, закрепленное на верхнем коническом теле; клиновую плашку, закрепленную на корпусе и упирающуюся в коническую поверхность верхнего конического тела и демпфирующего кольца; плашкодержатель клинового захвата, соединенный винтами снаружи клиновой плашки с демпфирующим кольцом и верхним коническим телом, а также соединенный с помощью срезаемого штифта с демпфирующим кольцом через демпфирующее кольцо; и нижнее коническое тело, закрепленное на корпусе, жестко соединенное с корпусом и упирающееся в клиновую плашку, причем когда верхнее коническое тело передает усилие клиновой плашке, последняя выступает вдоль конической поверхности нижнего конического тела так, чтобы достичь базового подвешивания.

Далее, наружный диаметр нижнего конического тела верхнего пакера подвесного устройства хвостовика согласно изобретению является максимальным наружным диаметром верхнего пакера подвесного устройства хвостовика. Таким образом, пластмассовый баллон и плашкодержатель клинового захвата могут быть защищены во время операции спуска-подъема. Далее, продольный желоб потока располагается на поверхности нижнего конического тела верхнего пакера подвесного устройства хвостовика согласно изобретению. Таким образом, область потока может быть увеличена.

Далее, стопорное устройство верхнего пакера подвесного устройства хвостовика согласно изобретению включает соединительную втулку, закрепленную на корпусе и упирающуюся в верхнее калибрующее кольцо, где соединительная втулка и корпус соединены с помощью штифта через соединительный штифт втулки, и когда пакер установлен, то соединительный штифт втулки срезается; стопорное кольцо, закрепленное на корпусе и упирающееся в соединительную втулку, храповики, расположенные на внутренней поверхности стопорного кольца, соответствующие корпусу для того, чтобы препятствовать стопорному кольцу перемещаться вверх относительно корпуса; и втулку базовой герметизации, закрепленную на корпусе и упирающуюся в соединительную втулку и стопорное кольцо, втулка базовой герметизации и соединительная втулка соединены винтом с потайной головкой. Далее, регулировочная втулка и втулка базовой герметизации верхнего пакера подвесного устройства хвостовика согласно изобретению фиксируются антиротационным винтом, и крепежное отверстие, образованное в регулировочной втулке, является длинным отверстием.

Далее, герметизация обеспечивается уплотнительным кольцом соответственно между соединительной втулкой и корпусом, между верхним калибрующим кольцом и корпусом, а также между нижним калибрующим кольцом и верхним калибрующим кольцом верхнего пакера подвесного устройства хвостовика согласно изобретению. В дальнейшем данное изобретение подробно описывается посредством ссылок на прилагаемые чертежи и варианты осуществления изобретения, которые, однако, не должны ограничивать изобретение.

- 2 026625

Краткое описание чертежей

На приведенных чертежах показано:

фиг. 1 - схематическое изображение конструкции верхнего пакера подвесного устройства хвостовика согласно изобретению (правая половина представляет собой схематический вид в разрезе);

фиг. 2 - увеличенное схематическое изображение конструкции части, включающей корпус верхнего пакера подвесного устройства хвостовика согласно изобретению (правая половина представляет собой схематический вид в разрезе);

фиг. 3 - увеличенное схематическое изображение конструкции части, включающей устройство базовой герметизации верхнего пакера подвесного устройства хвостовика согласно изобретению (правая половина представляет собой схематический вид в разрезе);

фиг. 4 - увеличенное схематическое изображение конструкции части, включающей устройство базового подвешивания верхнего пакера подвесного устройства хвостовика согласно изобретению (правая половина представляет собой схематический вид в разрезе);

фиг. 5 - увеличенное схематическое изображение конструкции части, включающей устройство стопорного механизма верхнего пакера подвесного устройства хвостовика согласно изобретению (правая половина представляет собой схематический вид в разрезе с удаленным стальным шариком);

фиг. 6 - увеличенное схематическое изображение конструкции части, включающей стопорное устройство верхнего пакера подвесного устройства хвостовика согласно изобретению (правая половина представляет собой схематический вид в разрезе); и фиг. 7 - увеличенное схематическое изображение конструкции части, включающей регулировочную втулку верхнего пакера подвесного устройства хвостовика согласно изобретению (правая половина представляет собой схематический вид в разрезе).

Описание справочных знаков на чертежах:

- корпус,

- насечка в виде резьбы,

- храповик,

- уступ,

- кольцевое углубление,

- регулировочная втулка,

- антиротационный винт,

- насечка в виде резьбы,

- стопорное устройство,

- соединительная втулка,

311 - штифт соединительной втулки,

- стопорное кольцо,

321 - храповик,

- втулка базовой герметизации,

331 - винт с потайной головкой,

332 - уплотнительное кольцо,

- устройство базовой герметизации,

- верхнее калибрующее кольцо,

412 - уплотнительное кольцо,

413 - первый сферический подпятник,

- пластмассовый баллон,

- нижнее калибрующее кольцо,

432 - уплотнительное кольцо,

- устройство базового подвешивания,

- верхнее коническое тело,

513 - третий сферический подпятник,

- демпфирующее кольцо,

521 - срезаемый штифт демпфирующего кольца,

- клиновая плашка,

- плашкодержатель клинового захвата,

- нижнее коническое тело,

- стопорный механизм,

- втулка с запирающим шариком,

613 - второй сферический подпятник,

- сферический подпятник,

- стальной шарик.

- 3 026625

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Далее подробно описываются суть конструкции и принцип работы настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Ссылаясь на фиг. 1, верхний пакер подвесного устройства хвостовика согласно изобретению включает корпус 10 и регулировочную втулку 20, стопорное устройство 30, устройство базовой герметизации 40, устройство базового подвешивания 50 и стопорный механизм 60, которые соединены последовательно сверху вниз на корпусе 10. Причем стопорный механизм 60 установлен между устройством базовой герметизации 40 и устройством базового подвешивания 50.

Что касается фиг. 1-6, то корпус 10 представляет собой изделие трубчатой формы с насечкой в виде резьбы 11, находящейся на его внутренней поверхности для соединения с внутрискважинным оборудованием, его наружная поверхность снабжена храповиками 12 для препятствования стопорному устройству 30 перемещаться вверх относительно корпуса 10; уступ 13, наружный диаметр его верхней части больше, чем наружный диаметр нижней части и устройство базовой герметизации 40, которое не может проникнуть ниже созданного уступа 13 для того, чтобы препятствовать устройству базовой герметизации 40 перемещаться вверх относительно корпуса 10; и кольцевое углубление 14, открытое ниже уступа 13 вдоль наружной стенки корпуса 10.

Обращаясь к фиг. 1 и 3, устройство базовой герметизации 40 включает верхнее калибрующее кольцо 41, закрепленное на корпусе 10 и упирающееся в уступ 13 корпуса 10, таким образом, будучи ограниченным в перемещении вверх относительно корпуса 10, где уплотнение между верхним калибрующим кольцом 41 и корпусом 10 обеспечивается уплотнительным кольцом 412; пластмассовый баллон 42 крепится на верхнем калибрующем кольце 41 и упирается в уплотнительный торец верхнего калибрующего кольца 41; и нижнее калибрующее кольцо 43, закрепленное на верхнем калибрующем кольце 41 и упирающееся в нижний край пластмассового баллона, причем уплотнение между нижним калибрующим кольцом 43 и верхним калибрующим кольцом 41 обеспечивается с помощью уплотнительного кольца 432. Что касается фиг. 1 и 4, то устройство базового подвешивания 50 включает верхнее коническое тело 51, закрепленное на корпусе 10 и соединенное винтами с нижним калибрующим кольцом 43; демпфирующее кольцо 52, закрепленное на верхнем коническом теле 51; клиновую плашку 53, закрепленную на корпусе 10, упирающуюся своим верхним краем в коническую поверхность верхнего конического тела 51 и демпфирующее кольцо 52, наружная стенка клиновой плашки 53 снабжена зубцами; плашкодержатель клинового захвата 54 соединен с наружной стенкой клиновой плашки 53, демпфирующее кольцо 52 и верхнее коническое тело 51 неразрывно соединены с помощью винтового соединения с верхним коническим телом 51, а также с помощью штифтового соединения со срезаемым штифтом демпфирующего кольца 521 через демпфирующее кольцо 52, причем на плашкодержателе клинового захвата 54 образуется отверстие для выступа клиновой плашки 53; и нижнее коническое тело 55, закрепленное на корпусе 10, жестко соединенное с корпусом 10 и упирающееся в нижний край клиновой плашки 53.

Обращаясь к фиг. 3-5, стопорный механизм 60 включает втулку с запирающим шариком 61, закрепленную на устройстве базовой герметизации 40, ее верхний край прижимается к устройству базовой герметизации 40, а более определенно, втулка с запирающим шариком 61 закреплена на верхнем калибрующем кольце 41 устройства базовой герметизации 40, и верхний край втулки с запирающим шариком 61 прижимается к нижнему калибрующему кольцу 43 устройства базовой герметизации 40; сферический подпятник 62, находящийся в точке, где сходятся вместе устройство базовой герметизации 40, втулка с запирающим шариком 61 и устройство базового подвешивания 50, и образованный первым сферическим подпятником 413, расположенным в устройстве базовой герметизации 40, вторым сферическим подпятником 613, расположенным во втулке с запирающим шариком 61 и третьим сферическим подпятником 513, расположенным в устройстве базового подвешивания 50, которые плотно смыкаются, располагаясь напротив друг друга, а точнее, сферический подпятник 62 располагается в точке, где сходятся вместе верхнее калибрующее кольцо 41 устройства базовой герметизации 40, втулка с запирающим шариком 61 и верхнее коническое тело 51 устройства базового подвешивания 50, и образованный первым сферическим подпятником 413, находящимся в верхнем калибрующем кольце 41 устройства базовой герметизации 40, вторым сферическим подпятником 613, находящимся во втулке с запирающим шариком 61 и третьим сферическим подпятником 513, находящимся в верхнем коническом теле 51 устройства базового подвешивания 50, которые смыкаются, располагаясь напротив друг друга; и стальной шарик 63, находящийся в сферическом подпятнике 62, чтобы ограничить осевое относительное перемещение между устройством базовой герметизации 40, втулкой с запирающим шариком 61 и устройством базового подвешивания 50, причем когда устройство базовой герметизации 40 перемещается вниз относительно корпуса 10, стальной шарик 63 попадает в кольцевое углубление 14, находящееся в наружной поверхности корпуса 10, таким образом, снимая ограничение на осевое относительное перемещение между верхним калибрующим кольцом 41 устройства базовой герметизации 40, втулкой с запирающим шариком 61 и верхним коническим телом 51 устройства базового подвешивания 50.

Что касается фиг. 1 и 6, то стопорное устройство 30 включает соединительную втулку 31, закрепленную на корпусе 10 и упирающуюся в верхнее калибрующее кольцо 41, соединительную втулку 31 и корпус 10, которые соединены с помощью штифта через соединительную втулку 311; стопорное кольцо

- 4 026625

32, закрепленное на корпусе 10 и упирающееся в соединительную втулку 31, внутренняя поверхность стопорного кольца 32 снабжена храповиками 321, которые соответствуют храповикам 12 корпуса 10 для того, чтобы препятствовать стопорному кольцу 32 перемещаться вверх относительно корпуса 10; и втулку базовой герметизации 33, закрепленную на корпусе 10 и упирающуюся в соединительную втулку 31 и стопорное кольцо 32, втулка базовой герметизации 33 и соединительная втулка 31 связаны посредством винта с потайной головкой 331, а уплотнение между соединительной втулкой 31 и корпусом 10 обеспечивается уплотнительным кольцом 332.

Что касается фиг. 1 и 7, то регулировочная втулка 20 крепится на соединительной втулке 31, регулировочная втулка 20 и соединительная втулка 31 фиксируются антиротационным винтом 21, а эластичная насечка в виде резьбы 22 для соединения с инструментом базовой герметизации находится на регулировочной втулке 20. Отверстие фиксации, сформированное на регулировочной втулке 20 для фиксации антиротационным винтом, предпочтительно является длинным отверстием, чтобы произвести корректировку относительного положения между соединительной втулкой 31 и регулировочной втулкой 20, а также облегчить сборку.

Пластмассовый баллон 42 и нижнее калибрующее кольцо 43 соединены на верхнем калибрующем кольце 41 верхнего пакера подвесного устройства хвостовика согласно изобретению, а верхнее калибрующее кольцо 41, полностью связано со стальным шариком 63 с помощью втулки с запирающим шариком 61. Во время процесса спуска нижняя часть верхнего пакера подвесного устройства хвостовика согласно изобретению испытывает трение, так как стальной шарик 63 ограничивает осевое относительное перемещение между верхним калибрующим кольцом 41, втулкой с запирающим шариком 61 и верхним коническим телом 51, сопротивление, переданное верхнему коническому телу 51, не будет передаваться нижнему калибрующему кольцу 43, а передается непосредственно верхнему калибрующему кольцу 41 через стальной шарик 63 и далее передается регулировочной втулке 20 через стопорное устройство 30. Таким образом, относительное перемещение между верхним калибрующим кольцом 41 и нижним калибрующим кольцом 43, не будет иметь места во время процесса спуска, и пластмассовый баллон 42 не деформируется, исключая, таким образом, возможность преждевременной базовой герметизации. После завершения процесса спуска буровой агент и раствор для заканчивания скважины проходят в центральную колонну, а поршневой механизм в инструменте текущего технического обслуживания подсоединяется к регулировочной втулке 20 через насечку в виде резьбы 22. Поскольку насечка в виде резьбы 22 упругая, то поршневой механизм отсоединяется от регулировочной втулки 20 под давлением бурового агента и раствора для заканчивания скважины и продолжает перемещаться в осевом направлении вниз, заставляя втулку базовой герметизации 33 иметь определенное нисходящее осевое смещение. После того, как штифт соединительной втулки 311 полностью срезан, верхнее калибрующее кольцо 41 будет вынуждено переместиться, заставляя, таким образом, стальной шарик 63 попасть в кольцевое углубление 14 корпуса 10. После этого сопротивление больше не передается верхнему коническому телу 51 через стальной шарик 63, а передается пластмассовому баллону 42. Пластмассовый баллон 42 сжат и подвергается радиальной упругой деформации, вызывая возникновение промежутка между внутренней колонной и наружной колонной, который должен быть абсолютно заполненным и герметичным, таким образом, осуществляя базовую герметизацию. Происходит осевое смещение, когда пластмассовый баллон 42 полностью расширяется, и после срезки следующего стопорного срезаемого штифта демпфирующего кольца 521 в то же время пластмассовый баллон 42 заставляет плашкодержатель клинового захвата 54 и верхнее коническое тело 51 выполнить осевое перемещение. Поскольку нижнее коническое тело 55 было уже прикреплено к корпусу 10, то верхнее коническое тело 51 и нижнее коническое тело 55 будут двигаться навстречу друг к другу, таким образом, разблокируя клиновую плашку 53, чтобы позволить ей двигаться вниз вдоль конической поверхности нижнего конического тела 55 и высунуться полностью. После этого зубцы на клиновой плашке 53 могут использоваться, чтобы крепко зажать внутреннюю стенку наружной колонны, таким образом, осуществляя базовое подвешивание.

В других предпочтительных вариантах осуществления изобретения наружный диаметр нижнего конического тела 55 может определяться как максимальный наружный диаметр верхнего пакера подвесного устройства хвостовика так, чтобы защитить пластмассовый баллон 42 и плашкодержатель клинового захвата 54 во время операции спуска-подъема. Или продольные желоба потока могут быть образованы на поверхности нижнего конического тела для того, чтобы увеличить область потока. Наружный диаметр верхнего калибрующего кольца 41 и нижнего калибрующего кольца 43, может также задаваться больше, чем наружный диаметр пластикового баллона 42, таким образом, пластмассовый баллон 42 может быть защищен от повреждений во время операции спуска-подъема, тем самым эффективно завершая запакеровку. Кроме того, настоящее изобретение может иметь множество других вариантов осуществления. Специалисты в данной области техники могут вносить все виды соответствующих изменений и модификаций согласно настоящему изобретению, не отступая от духа и сущности настоящего изобретения. Имеется в виду, что все эти изменения и модификации будут охвачены прилагаемыми пунктами формулы настоящего изобретения.

- 5 026625

Промышленная применимость

Верхнее калибрующее кольцо верхнего пакера подвесного устройства хвостовика согласно изобретению соединено с пластмассовым баллоном и нижним калибрующим кольцом, и целиком соединяется со стальным шариком через втулку запирающего шарика. Во время процесса спуска нижняя часть верхнего пакера подвесного устройства хвостовика согласно изобретению испытывает трение, так как стальной шарик ограничивает осевое относительное перемещение между верхним калибрующим кольцом, втулкой с запирающим шариком и верхним коническим телом, а трение, передаваемое верхнему коническому телу, не передается нижнему калибрующему кольцу, а передается напрямую верхнему калибрующему кольцу через стальной шарик и далее передается регулировочной втулке через стопорное устройство. Как таковые, относительные перемещения между верхним калибрующим кольцом и нижним калибрующим кольцом не возникают в то время, когда пластмассовый баллон не деформируется, исключая, таким образом, возможность преждевременной базовой герметизации.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Верхний пакер подвесного устройства хвостовика, включающий корпус и регулировочную втулку, стопорное устройство, устройство базовой герметизации, устройство базового подвешивания и стопорный механизм, которые соединены на корпусе последовательно сверху вниз, причем стопорный механизм расположен между устройством базовой герметизации и устройством базового подвешивания, стопорный механизм, включающий втулку запирающего шарика, закрепленную на устройстве базовой герметизации, верхний край которой упирается в устройство базовой герметизации;

сферический подпятник, находящийся в месте соединения устройства базовой герметизации, втулки с запирающим шариком и устройства базового подвешивания, и образованный первым сферическим подпятником, находящимся в устройстве базовой герметизации, вторым сферическим подпятником, находящимся во втулке с запирающим шариком, и третьим сферическим подпятником, находящимся в устройстве базового подвешивания, причем указанные первый сферический подпятник, второй сферический подпятник и третий сферический подпятник выполнены с возможностью схождения вместе при расположении напротив друг друга; и стальной шарик, расположенный в сферическом подпятнике для ограничения осевого относительного перемещения между устройством базовой герметизации, втулкой с запирающим шариком и устройством базового подвешивания, причем при перемещении устройства базовой герметизации вниз относительно корпуса обеспечена возможность перемещения стального шарика в кольцевое углубление, находящееся на наружной поверхности корпуса для снятия ограничения на осевое относительное перемещение между устройством базовой герметизации, втулкой с запирающим шариком и устройством базового подвешивания.
2. Верхний пакер подвесного устройства хвостовика по п.1, отличающийся тем, что регулировочная втулка снабжена эластичной насечкой в виде резьбы для соединения с поршневым механизмом.
3. Верхний пакер подвесного устройства хвостовика по п.2, отличающийся тем, что устройство базовой герметизации включает верхнее калибрующее кольцо, закрепленное на корпусе и упирающееся в уступ корпуса, и стопорное устройство, где верхнее калибрующее кольцо снабжено первым сферическим подпятником;

пластмассовый баллон, закрепленный на верхнем калибрующем кольце, верхний край которого упирается в уплотнительный торец верхнего калибрующего кольца; и нижнее калибрующее кольцо, закрепленное на верхнем калибрующем кольце и упирающееся в нижний край пластмассового баллона и в верхний край втулки с запирающим шариком.
4. Верхний пакер подвесного устройства хвостовика по п.3, отличающийся тем, что наружный диаметр верхнего калибрующего кольца и нижнего калибрующего кольца больше, чем наружный диаметр пластмассового баллона.
5. Верхний пакер подвесного устройства хвостовика по п.3, отличающийся тем, что устройство базового подвешивания включает верхнее коническое тело, снабженное третьим сферическим подпятником, соединенным винтами с нижним калибрующим кольцом и прижатым к втулке с запирающим шариком;

демпфирующее кольцо, закрепленное на верхнем коническом теле;

клиновую плашку, закрепленную на корпусе и упирающуюся в коническую поверхность верхнего конического тела и демпфирующее кольцо;

плашкодержатель клинового захвата, который закреплен снаружи клиновой плашки, демпфирующее кольцо и верхнее коническое тело, закрепленное с помощью винтового соединения с верхним коническим телом, и которое с помощью штифтового соединения соединено с демпфирующим кольцом через срезаемый штифт демпфирующего кольца; и нижнее коническое тело, закрепленное на корпусе, жестко соединенное с корпусом и упирающееся в клиновую плашку, причем указанная клиновая плашка выполнена с возможностью выступа вдоль ко- 6 026625 нической поверхности нижнего конического тела для достижения базового подвешивания при передаче верхним коническим телом усилия клиновой плашке.
6. Верхний пакер подвесного устройства хвостовика по п.5, отличающийся тем, что наружный диаметр нижнего калибрующего кольца является максимальным наружным диаметром верхнего пакера подвесного устройства хвостовика.
7. Верхний пакер подвесного устройства хвостовика по п.5, отличающийся тем, что на поверхности нижнего конического тела образуется продольный желоб потока.
8. Верхний пакер подвесного устройства хвостовика по п.3, отличающийся тем, что стопорное устройство включает соединительную втулку, закрепленную на корпусе и упирающуюся в верхнее калибрующее кольцо, причем соединительная втулка и корпус соединены с помощью штифта соединительной втулки с обеспечением возможности среза штифта соединительной втулки при начале работы пакера;

закрепленное на корпусе и упирающееся в соединительную втулку стопорное кольцо, причем храповики, находящиеся на внутренней поверхности стопорного кольца, соответствуют храповикам корпуса и препятствуют стопорному кольцу перемещаться вверх относительно корпуса; и втулку базовой герметизации, закрепленную на корпусе и упирающуюся в соединительную втулку и стопорное кольцо, втулка базовой герметизации и соединительная втулка соединены с помощью винта с потайной головкой.
9. Верхний пакер подвесного устройства хвостовика по п.8, отличающийся тем, что регулировочная втулка и соединительная втулка закреплены антиротационным винтом и крепежное отверстие, образованное в регулировочной втулке, является глубоким отверстием.
10. Верхний пакер подвесного устройства хвостовика по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что уплотнение обеспечивается между соединительной втулкой и корпусом, между верхним калибрующим кольцом и корпусом, а также между нижним калибрующим кольцом и верхним калибрующим кольцом с помощью уплотнительного кольца.