SU1714079A1

SU1714079A1 - Гидромеханический пакер

Info

Publication number: SU1714079A1
Application number: SU894767740A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Ванифатьев; Юрий Завельевич Цырин; Сергей Николаевич Силуянов; Богдан Алексеевич Вацык; Анатолий Антонович Домальчук; Геннадий Константинович Казаров
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники
Priority date: 1989-11-20
Filing date: 1989-11-20
Publication date: 1992-02-23

Abstract

Изобретение относитс к горной промышленности, а именно к креплению скважин с применением гидромеханических пакеров в составе обсадной колонны при' строительстве нефт ных и газовых скважин. Цель - повышение герметизирующей способности пакера при разобщении проницаемых пластов, разделенных тонкой непроницаемой перегородкой. Гидромеханический пакер состоит из полого корпуса (ПК) 1, основного и дополнительного нажимного уплотнительного злементов (УЭ) 4, раз-слс^о^^^Ш^1. 12^^^^^^^^'-"--^^^^^^isФаг.14^ О XI О

Description

мещенныхнаПК 1, основной и дополнительной нажимной втулок (НВ) 5, узла фиксации УЭ 4, основной и дополнительной кольцевых камер (КК) 9, образованных НВ 5 и ПК 1, причем ПК 1 выполнен в зоне каждой КК9, основной и дополнительный радиальные каналы (РК) 10, каждый из которых перекрыт пробкой (П) 11 со срезным элементом и возможностью выхода в полость ПК 1. Срезной элемент П 11 выполнен в виде кольца (К) 12 со штифтом (Ш) 13. Кажда НВ 5 выполнена с радиальным отверстием с перекрытым двухступенчатым по диаметру поршнемтолкателем (ПТ) 15, взаимодействующим с П 11 меньшей ступенью. Дополнительна НВ 5 (верхн ) зафиксирована на ПК 1 срезным

элементом (СЭ) 17. Цементировочна пробка , двига сь к забою, сдвигает вниз К 12 и срезает Ш 13. После сброса давлени в пакере ПТ 15 под действием перепада давлени выталкивают в полость ПК 1 меньшими ступен ми П 11. При повторном повышении давлени жидкость через РК 10 ПК 1 поступает в КК 9, возвраща при этом ПТ 15 в исходное положение, перемещает НВ 5 и деформирует УЭ 4 до их контакта со стенкой скважины. За счет фиксации дополнительной НВ 5 посредством СЭ 17 достигаетс последовательное приведение в действие УЭ 4. НВ 5 в конечном рабочем положении удерживаютс узлом фиксагдии УЭ 4. 3 ил.

Изобретение относитс к горной промышленности при ст|ЭоительСтве нефт ных и газовых скважин, а именно к креплению скважин с применением гидромеханических пакеров в составе обсадной колонны.

Цель изобретени - повышение герметизирующей способности пакера при разобщении проницаемых пластов, разделенных тонкой непроницаемой перегородкой .

На фиг. 1 изображен пакер в транспортном положении, на фиг. 2-тоже, в момент окончани процесса цементировани скважины и сн ти давлени в цементировочной головке, т.е. в момент подготовки к срабатыванию; на фиг. 3 - то же, в рабочем положении .

Гидромеханический пакер состоит из полого корпуса 1 с центральным каналом 2, в средней части которого установлен упорный переводник 3 основного и дополнительного нажимных уплотнительных элементов 4, размещенных на полом корпусе по обе стороны упорного переводника 3, основной и дополнительной нажимными втулками 5, телескопически установленных на полом корпусе 1 с непосредственным контактом своими нажимными част ми 6с одной из ответных торцовых поверхностей каждого нажимного уплотнительного элемента 4, узла фиксации каждого нажимного уплотнительного элемента 4 в виде фиксаторов 7 с поджимными гайками 8, основной и дополнительной кольцевых камер 9, образованных каждой нажимной втулкой 5 с полым корпусом 1, пр11чем в последнем выполнен в зоне каждой кольцевой камеры 9 основной и дополнительный радиальные каналы 10, каждый из которых перекрыт пробкой 11 со срезным элементом и возможностью выхода в центральный канал 2 полого корпуса 1. Полый корпус 1 выполнен с внутренней проточкой а в месте размещени каждого радиального канала 10. Срезной элемент пробки 11 выполнен в виде

кольца 12 со штифтом 13, установленного в каждой внутренней проточке а полого корпуса 1 с возмржностью смещени ниже радиального канала 10. Кажда нажимна втулка 5 выполнена с радиальным отверстием с установленным в нем гнездом 14 и двухступенчатым по диаметру поршнемтолкателем 15, взаимодействующим с пробкой 11 меньшей ступенью, причем диаметр пробки 11 равен диаметру большей ступени

5 поршн -толкател 15, а ось симметрии последнего смещена от оси радиального кайала 10 полого корпуса 1 на величину, меньшую разности радиусов ступеней поршн -толкател 15. Необходимую герметичность обеспечивают уплотнительные кольца 16. Дополнительна нажимна втулка 5 (верхн ) зафиксирована на полом корпусе 1 срезным элементом 17.

Гидромеханический пакер работает

5 следующим образом.

При прохождении по обсадной колонне и центральному каналу 2 пакера цементировочна пробка (не показана), двига сь к забою , сдвигает вниз кольца 12 и срезает

0 штифты 13. После окончани процесса цементировани и посадки цементировочной пробки на стоп -кольцо и сброса давлени в цементировочной головке двухступенчатые по диаметру поршень-толкатели 15 под

5 действие перепада давлени между заколонными внутриколонным пространствами перемещёютсй внутрь гнезда 14, выталкива при этом меньшими ступен ми в центральный канал 2 полого корпуса 1

Claims

взаимодействующую с ними пробку 11. При повторном повышении давлени в цементировочной головке жидкость из обсадной колонны через радиальные каналы 10 полого корпуса 1 поступает в кольцевые камеры 9, возвраща при этом поршни-толкатели 15 в исходное положение, перемещает нажимные втулки 5 и деформирует (приводит в рабочее положение) нажимные уплотнительные элементы 4 до их контакта со стенкой скважины 18. Благодар фиксации на полом корпусе 1 дополнительной нажимной втулки 5 (верхне1й) срезным элементом 17 обеспечиваетс чпоследовательное приведение в действие нажимных уплотнительных элементов 4, что способствует увеличению общей площади контакта последних со стенкой скважины 18. Нажимные втулки 5 в конечном рабочем положении удерживаютс фиксаторами 7, взаимодействующими с упорными канавками, вьтолненными на корпусе 1. Формула изобретени Гидромеханический пакер, включающий полый корпус с радиальным каналом, соединенный с упорным переводником, на жимной уплотнительный элемент, размещенный на полом корпусе под упорным переводником, нажимную втулку, телескопически установленную на полом корпусе под нажимным уплотнительным элементом и образующую с полым корпусом кольцевую камеру, сообщающуюс с полостью корпуса радиальным каналом, перекрытым пробкой

со срезным элементом и возможностью выхода в полость корпуса, и узел фиксации нажимногоуплотнительногоэлемента, отличающийс тем, что, с целью повышени герметизирующей способност1 ; пакера при разобщении проницаемых пластов, разделенных тонкой непроницаемой перегородкой , он снабжен дополнительными наружными уплотнительным элементом и нажимной втулкой с узлом фиксации и кольцевой камерой, полый корпус выполнен с дополнительным радиальным каналом, перекрытым .пробкой, кажда нажимна втулка выполнена с радиальным отверстием с установленным в нем двухступенчатым по диаметру поршнем-толкателем, взаимодействующим с пробкой меньшей ступенью, причем диаметр пробки равен диаметру большей ступени поршн -толкател , а ось симметрии последнего смещена от оси радиального канала полого корпуса на величину , меньшую разности радиусов ступеней поршн -толкател , полый корпус выполнен с внутренней проточкой э месте размещени основного и дополнительного радиальных каналов, срезной элемент пробки выполнен в виде кольца со штифтом, установленного в каждойвнутренней проточке полого корпуса с возможностью смещени ниже радиального канала последнего, при этом дополнительна нажимна втулка зафиксирована на, полом корпусе срезным элементом.