RU1810487C

RU1810487C - Packer for testing wells

Info

Publication number: RU1810487C
Application number: SU894765034A
Authority: RU
Inventors: Юлон Давидович Габричидзе; Давид Юлонович Габричидзе
Priority date: 1989-09-13
Filing date: 1989-09-13
Publication date: 1993-04-23

Abstract

Использование: дл опробывани горных пород в скважинах при инженерно-геологических изыскани х. Сущность изобретени : пакер снабжен дополнительной домкратной и конусной гайками, установленными на полом корпусе под селекционным уплотнительным элементом. Конусна гайка установлена между основной и дополнительной домкратными гайками , кажда пружинна скоба выполнена в средней части вогнутой к оси полого корпуса и свободным концом св зана с дополнительной домкратной гайкой;Конусна гайка установлена с возможностью взаимодействи с вогнутой частью пружинных скоб и имеет длину конусной образующей больше величины сжати секционного уплотнитель- ного элемента. Данна заглушка полого корпуса выполнена с внутренним диаметром, большим диаметра полости корпуса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил, «, о ЁUse: for testing rocks in wells during geotechnical surveys. SUMMARY OF THE INVENTION: the packer is provided with an additional jack and flare nuts mounted on a hollow body under a selection sealing element. A flare nut is installed between the main and additional jack nuts, each spring bracket is made in the middle of the concave to the axis of the hollow body and the free end is connected with an additional jack nut; The flare nut is installed with the possibility of interaction with the concave part of the spring brackets and has a longer conical length than compress the sectional sealing element. This plug of the hollow body is made with an inner diameter greater than the diameter of the cavity of the body. 1 s.p. f-ly, 1 silt, ", about Yo

Description

Изобретение относитс к горной промышленности и предназначено дл опробовани горных пород в скважинах при инженерно-геологических изыскани х.The invention relates to the mining industry and is intended for testing rocks in wells during geotechnical surveys.

Цель изобретени - повышение надежности пакеровки при одновременном расширении эксплуатационных возможностей пакера.The purpose of the invention is to increase the reliability of packaging while expanding the operational capabilities of the packer.

Пакер в продольном разрезе приведен на чертеже. Показано его исходное рабочее положение, перед спусканием в скважину.The packer in longitudinal section is shown in the drawing. Its initial working position is shown before being lowered into the well.

Он содержит трубчатый полный корпус 1 с опорным выступом 2 и резьбовым участком 3. На полом корпусе 1 установлены опорный подшипник 4, домкратна гайка 5, Между подшипником 4 и домкратной гайкой 5 размещен секционный уплотнительный элемент 6, разжимной конус 7, а также верхн 8 и нижн 9 опорные конические шайбы . На нижней части полого корпуса, на резьбовом участке 3 установлена нижн домкратна гайка 10с расположенной в ней втулкой 11, соединенных между собой при помощи фиксаторов 12. При этом фиксатор выполнен, например, в виде винтов. Между верхней домкратной гайкой 5 и нижней дом- кратной гайкой 10 установлена конусна гайка 13 и контргайка 14. Нижн часть полого корпуса выполнена с перфорированным участком с донной заглушкой 15, закрепленной при помощи фиксатора 16. При этом перфорированный участок полого корпуса выполнен с внутренним диаметром большим диаметра полости корпуса, Пружинна скоба 17 выполнена в средней части вогнутой к оси полого корпуса, при этом она верхним концом крепитс к домкратной гайг ке 5, а нижним - у втулке 11, Средн частьIt contains a tubular complete housing 1 with a support protrusion 2 and a threaded section 3. On the hollow housing 1, a support bearing 4, a jack nut 5 are installed. A sectional sealing element 6, an expanding cone 7, and also a top 8 and 8 are placed between the bearing 4 and the jack nut 5 bottom 9 thrust conical washers. On the lower part of the hollow body, on the threaded section 3, a lower jack nut 10c is mounted, with a sleeve 11 located therein, interconnected by means of clamps 12. The clamp is made, for example, in the form of screws. A taper nut 13 and a lock nut 14 are installed between the upper jacking nut 5 and the lower jacking nut 10. The lower part of the hollow body is made with a perforated section with a bottom plug 15 secured with a latch 16. The perforated section of the hollow body is made with a large inner diameter the diameter of the body cavity, the spring clip 17 is made in the middle part concave to the axis of the hollow body, while it is attached with the upper end to the jack nut 5, and the lower end - at the sleeve 11, the middle part

0000

оabout

00 vj00 vj

18 пружинной скобы 17 находитс в плотном соприкосновении с поверхностью конуса (в начальной части конуса). При этом корный узел состоит из домкратных гаек 5 и 10, втулки 11 и пружинных скоб 17,соеди- ненных между собой, как показано на мер- теже. 18 of the spring clip 17 is in close contact with the surface of the cone (in the initial part of the cone). In this case, the main assembly consists of jacking nuts 5 and 10, a sleeve 11 and spring brackets 17 connected to each other, as shown in the dimension.

Устройство работает следующим образом ..The device operates as follows ..

До установки пакера в испытуемую скважину производитс подготовка устройства к работе. Поэтому в зависимости от твердости пород, слагающих стенку скважины , предварительно устанавливают необходимую величину наружного диаметра уплотнительных элементов 6, в соответствии с размером пробуренной скважины, дл чего при зафиксированном корпусе 1 вращают корный узел. Величину наружного диметра пружинных скоб 17 определ ют с таким расчетом, чтобы пакер входил в скважину с усилием, достаточным дл первоначального торможени пружинных скоб на стенках скважины. Дл этой цели перемещают домкратную гайку 10 в сторону домк- ратной гайки 5, по резьбовому участку 3 корпуса 1, на необходимую длину, при предварительно отсоединенной втулке 11 от нижней домкратной гайки 10. При достижении необходимого размера (т.е. при измене- нии размера между домкратными гайками), втулка 11 вновь соедин етс с нижней дом- кратной гайкой 10 при помощи фиксаторов 12. Таким образом передвижением нижней домкратной гайки т и достигаетс нахожде- ние нужного диаметра пружинных скоб 17 дл осуществлени необходимого усили торможени . При этом средн часть 18 пружинных скоб 17 опира сь на корпус 1, займет определенное положение на нем. Дл подготовки создани дополнительных усилий прижимных скоб конусна гайка 13 перемещаетс по резьбовому участку 3 корпуса 1 до соприкосновени со средней частью 18 пружинных скоб 17, в начальной части конусной гайки 13, как показано на фиг. 1. Это положение конусной гайки фиксируетс контргайкой 14. Длина конусной образующей выбираетс длиннее величины сжати уплотнительных элементов 6. Со- бранный пэкер готов к установке в скважине . Пакер опускают в скважину на заданную глубину таким образом, чтобы донна заглушка 15 с отверстием размещалась в опробуемом интервале. При достижении заданной .глубины начинаетс вращение корпуса 1, при этом домкратные гайки 5 и 11 заторможенные пружинными скобами от вращени , поднимаютс вверх относительно корпуса 1. поднимаетс также вогнута Before installing the packer in the test well, the device is prepared for operation. Therefore, depending on the hardness of the rocks composing the borehole wall, the necessary size of the outer diameter of the sealing elements 6 is pre-set in accordance with the size of the drilled well, for which, with the housing 1 fixed, the core assembly is rotated. The outer diameter of the spring brackets 17 is determined so that the packer enters the well with a force sufficient to initially brake the spring brackets on the walls of the well. For this purpose, the jack nut 10 is moved towards the jack nut 5, along the threaded portion 3 of the housing 1, to the required length, with the sleeve 11 previously disconnected from the lower jack nut 10. When the required size is reached (i.e., when changing size between the jack nuts), the sleeve 11 is again connected to the lower jack nut 10 by means of the clips 12. Thus, by moving the lower jack nut t, the desired diameter of the spring clips 17 is reached to achieve the necessary braking force. In this case, the middle part 18 of the spring brackets 17 resting on the housing 1 will occupy a certain position on it. To prepare for additional clamping clamp forces, the flare nut 13 moves along the threaded portion 3 of the housing 1 until it contacts the middle portion 18 of the spring brackets 17, in the initial portion of the flare nut 13, as shown in FIG. 1. This position of the flare nut is fixed by the lock nut 14. The length of the flare is chosen longer than the compression value of the sealing elements 6. The assembled packer is ready for installation in the well. The packer is lowered into the well to a predetermined depth so that the bottom plug 15 with the hole is located in the test interval. Upon reaching a predetermined depth, the rotation of the housing 1 begins, while the jack nuts 5 and 11 are braked by spring brackets from rotation, rise upward relative to the housing 1. It also rises concave

часть пружинных скоб 18 по поверхности конусной гайки, тем самым разжимает пру- жинные скобы 17 к стеИкам скважины, увеличива площадь контакта между ними и усилие соприкосновени . Одновременно с прижатием пружинных скоб к стенке скважины , верхн домкратна гайка 5 продолжает подт гиватьс к опорной конической шайбе 9 и осевым усилием проводитс сжатие эластичных манжет 6, которые.увеличи- ва сь в диаметре, перекрывают затрубное пространство в скважины. Таким образом в процессе сжати уплотнительных элементов происходит, одновременно, также автоматическое дополнительное расширение пружинных скоб 17, благодар увеличению их диаметра путем перемещени по поверхности конусной гайки средней части пружинных скоб 18, вызванных движением вверх по резьбовому участку 3 корпуса 1 домкратных гаек 5 и 10 относительно зафиксированной на заданном участке корпуса 1 конусной гайки 13 контргайкой 14. Получаемое дополнительное усилие расширени пружинных скоб к стенкам скважины повышает надежность изол ции испытуемого участка скважины уплотнительными элементами , тем самым исключаетс возможность проворачивани пружинных скоб, т.е. всего устройства в процессе сжати уплотнительных элементов. По окончании испытани корпус вращают в противоположном направлении, при этом домкратные гайки 5 и 10 в своем движении выше сначала освобождают эластичные манжеты от сжати , а при их дальнейшем движении вниз пружинные скобы возвращаютс к своему первоначальному положению, уменьша диаметр эластичных манжет и освобожда его в скважине . После этого паркер готов к следующему перемещению. Очередность сжати пружинных скоб и эластичных манжет подбирают их жесткостью.part of the spring brackets 18 on the surface of the flare nut, thereby unclenching the spring brackets 17 to the well steak, increasing the contact area between them and the contact force. Simultaneously with the spring brackets being pressed against the borehole wall, the upper jack nut 5 continues to be pulled to the conical washer 9 and the elastic cuffs 6 are compressed by axial force, which, increasing in diameter, overlap the annulus into the boreholes. Thus, in the process of compressing the sealing elements, automatic additional expansion of the spring clips 17 also occurs, due to the increase in their diameter by moving along the surface of the flare nut of the middle part of the spring clips 18, caused by the movement of the jack nuts 5 and 10 relative to the threaded section 3 of the housing 1 fixed on a given section of the housing 1 of the flare nut 13 with a lock nut 14. The resulting additional force to expand the spring brackets to the walls of the well increases the reliability of the test section of the well with sealing elements, thereby eliminating the possibility of turning spring brackets, i.e. the entire device in the process of compressing the sealing elements. At the end of the test, the housing is rotated in the opposite direction, while the jack nuts 5 and 10, in their movement above, first release the elastic cuffs from compression, and when they move further downward, the spring clamps return to their original position, reducing the diameter of the elastic cuffs and releasing it in the well . After that, the parker is ready for the next move. The sequence of compression of the spring brackets and elastic cuffs is selected by their rigidity.

Таким образом, предлагаемый пакер обеспечивает надежность фиксации уплотнительных элементов путем создани . повышенных распирающих усилий автоматическим распиранием пружинных скоб при помощи конусной гайки, а также расширение эксплуатационных возможностей путем регулировани диаметра пружинных скоб дл его использовани в скважинах разных диаметров.Thus, the proposed packer provides reliable fixation of the sealing elements by creating. increased bursting forces by automatically expanding the spring brackets with a flare nut, as well as expanding operational capabilities by adjusting the diameter of the spring brackets for use in wells of different diameters.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION 1. A borehole testing packer comprising a hollow body with a support protrusion, a support bearing, a threaded portion, and a peripheral lower portion with a bottom plug mounted

on the threaded section of the hollow body, a jack nut, a sectional sealing element, a root assembly placed under it on the hollow body, comprising spring brackets fixed at one end to the jack nut, characterized in that, in order to increase the reliability of the packers while expanding the operational packer features, it is equipped with an additional jack nut located under the sectional sealing element and a flare nut mounted on the hollow housing between the Main and additional jacks nuts, and each spring clip is made in the middle part

concave to the axis of the hollow body and the free end is connected with an additional jack nut, and the flare nut is arranged to interact with the concave

part of the spring brackets and has a length of the conical generatrix greater than the compression value of the sectional sealing element.

2. The packer according to claim 1, characterized

0 in that, in order to improve the quality of formation testing at reduced hydrodynamic pressures on the formation, the perforated section with the bottom plug of the hollow body is made with an internal diameter greater than the diameter of the body cavity.