SU1756536A1 - Гидравлический пакер - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано дл  разобщени  ствола скважины при ее испытании испытателем пластов . Цель изобретени  - повышение надежности в работе уплотнительного элемента за счет поддержани  в рабочей камере давлени , необходимого дл  герметичного разобщени  ствола скважины . Дл  этого гидравлический пакер, содержащий корпус 1 с осевыми центральным 2 и периферийными 3, 4 каналами и полостью в верхней части, соосно размещенные отноИзобретение относитс  к бурению нефт ных и газовых скважин, в частности к испытанию продуктивных горизонтов с помощью испытателей пластов, спускаемых в скважину на трубах Известен гидравлический пакер, включающий корпус, уплотнительный элемент, гидроцилиндр с поршнем и штоком, причем подпоршнева  полость св зана с рабочей камерой уплотнительного элемента. Недостатком известного пакера  вл ет- с  ненадежна  работа уплотнительного элесительно корпуса патрубок 5 и ствол 6, жестко св занные соответственно с верхней и нижней част ми корпуса 1, уплотнительный элемент 7, образующий со стволом рабочую камеру 8, снабжен полым цилиндром 17, установленным под уплотнительным элементом 7 концентрично стволу 6 и дополнительным поршнем 19. После установки хвостовой опоры на забой на шлицевой шток 9, св занный резьбой с колонной труб создают осевую нагрузку, под действием которой в полост х нагнетательной камеры 11 и рабочей камере 8 создают давление, обес- печивающее герметичное разобщение кольцевого зазора скважины, Поскольку объем нагнетательной камеры 11 посто нный, а объем рабочей камеры 8 переменный, лишн   рабоча  жидкость через нагнетательный клапан 21 поступает в полость под дополнительным поршнем 19, установленным с возможностью осевого перемещени , а при сн тии пакера и отсосе рабочей жидкости из камеры жидкость через обратный клапан 24,рабочую камеру 8 и обратный клапан 16 поступает в нагнетательную камеру 11. 1 ил. мента, поскольку отсутствует возможность поддержани  в рабочей камере давлени , необходимого дл  герметичного разобщени  ствола скважины. Это вызвано тем, что не обеспечиваетс  дозированна  подача жидкости в рабочую камеру В результате этого при одной и той же осевой нагрузке, создаваемой с поверхности весом колонны труб, уплотнительный элемент оказываетс  либо перегруженным, что при действии перепада давлений приводит к его разрушению , либо недогруженным, что вызывает нарушение герметизации. сл с XJ сл о СП 00 о

Description

Известен также гидравлический пакер, включающий корпус с осевым центральным и периферийными каналами и полостью в верхней части, соосно размещенные относительно корпуса патрубок и ствол, жестко св занные соответственно с верхней и нижней частью корпуса, уплотиительный элемент, концентрично установленный относительно ствола и образующий с ним рабочую камеру, телескопически установленный относительно корпуса и патрубка шлицевой шток с резьбой дл  соединени  с колонной труб и поршнем, образующим с корпусом и патрубком нагнетательную камеру, установленный в поло- сти корпуса с возможностью перекрытил его периферийного канала нагнетательный клапан, сообщающий в процессе пачеровки нагнетательную камеру с рабочей и установленный вдругом периферийном канале кор- пуса обратный клапан, сообщающий в процессе распакеровки рабочую камеру с нагнетательной

Недостатком этого пакера  вл етс  ненадежна  работа уплотнительного элемен та, поскольку также отсутствует возможность поддержани  в рабочей камере давлени , необходимого дл  герметичного разобщени  ствола скважины.

Целью изобретени   вл етс  повыше- ние надежности в работе уплотнительного элемента за счет поддержани  в рабочей камере давлени , необходимого дл  герметичного разобщени  ствола скважины.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что известный гидравлический пакер, включающий корпус с осевыми центральным и периферийными каналами и полостью в верхней части, соосно размещенные относительно корпуса патрубок и ствол, жестко св занные соответственно с верхней и нижней частью корпуса, уплотнительный элемент, концентрично установленный относительно ствола и образующий с ним рабочую камеру, телескопически установленный относительно корпуса и патрубка шлицевой шток с резьбой дл  соединени  с колонной труб и пор- шнем, образующим с корпусом и патрубком нагнетательную камеру, установленный в полости корпуса с возможностью перекрыти  его периферийного канала нагнетательный клапан, сообщающий в процессе пакеровки нагнетательную камеру с рабочей и установленный в другом периферийном канале Kopnyt а обратный клапан, сообщающий в процессе распакеровки рабочую камеру с нагиегательной, дополнительно снабжен полым цилиндром установленным под уплогнительным элементом концентрично стволу и образующим

со стволом кольцевую полость, дополнительным поршнем, установленным в кольцевой полости с возможностью осевого перемещени , и дополнительными нагнетательным и обратным клапанами, установленными в цилиндре с возможностью сообщени  рабочей камеры с кольцевой полостью над дополнительным поршнем, при этом цилиндр под дополнительным поршнем имеет радиальный канал дл  св зи кольцевой полости под дополнительным поршнем с затрубным пространством.

На чертеже показан пакер, продольный разрез.

Гидравлический пакер содержит корпус 1 с осевыми центральным 2 и периферийными 3 и 4 каналами и полостью в верхней части, соосно размещенные относительно корпуса патрубок 5 и ствол 6, жестко св занные соответственно с верхней и нижней част ми корпуса 1, уплотнительный , элемент 7, концентрично установленный относительно ствола 6 и образующий сГ-ним рабочую камеру 8, телескопически установленный относительно корпуса 1 и патрубка 5 шлицевой шток 9 с резьбой дл  соединени  с колонной труб и поршнем 10, образующим с корпусом 1 и патрубком 5 нагнетательную камеру 11. В полости корпуса 1 с возможностью перекрыти  его периферийного канала 3 установлен нагнетательный клапан, состо щий из уп- лотиительной головки 12, штока 13, регулировочной гайки 14, пружины 15 и- сообщающий в процессе пакеровки нагнетательную камеру 11 с рабочей камерой 8. В периферийном канале 4 корпуса 1 установлен обратный клапан 16, сообщающий в процессе распакеровки рабочую камеру 8 с нагнетательной камерой 11.

Под уплотнительным элементом 7, концентрично стволу 6, установлен полый цилиндр 17, образующий со стволом кольцевую полость 18, в которой с возможностью осевого перемещени  установлен дополнительный поршень 19, Кроме того в кольцевой полости 18 установлены дополнительные нагнетательный клапан, состо щий из уплотнительной головки 20, штока 21, регулировочной гайки 22, пружины 23, и обратный клапан 24 с возможностью сообщени  рабочей камеры 8 с кольцевой полостью над дополнительным поршнем 19. Полый цилиндр 17 имеет радиальный канал 25. /

Верхн   часть корпуса 1 заглушена крышкой 26 со шлицами, взаимодействующими со шлицевым штоком 9. В крышку 26 ввернута упорна  втулка 27.

Гидравлический пакер работает следующим образом

Все полости пакера предварительно заполн ют рабочей жидкостью через радиальный канал 28 корпуса 1, который затем перекрывают пробкой. После этого к пакеру присоедин ют хвостовую опору и испытатель пластов, Собранную компоновку на трубах опускают в скважину

После установки хвостовой опоры на забой на шлицевой шток 9 и поршень 10 весом труб создают осевую нагрузку, под действием которой в полости нагнетательной камеры 11 создаетс  давление При этом величину осевой нагрузки подбираюттакой, чтобы о полости рабочей камеры 8 уплотни- тельного элемента 7 создать внутреннее избыточное давление, обеспечивающее герметичное разобщение кольцевого зазора скважины, необходимое дл  испытани  продуктивного горизонта.

Дл  выполнени  этого услови  во внутреннюю полость рабочей камеры 8 уплотни- тельного элемента 7 из нагнетательной камеры 11 необходимо закачать объем рабочей жидкости, раен- )й объему кольцевого зазора перекрываемой скважины. Поскольку этот объем перемен ный (зависит от диаметра перекрываемой скважины и состо ни  ее стенок), а объем нагнетательной камерн 11 посто нный, то после заполнени  рабочей камеры 8 под определенным давлением лишн   рабоча  жидкость из нагнетательной камеры 11 через дополнительный нагнетательный клапан, пружина 23 которого рассчитана на давление, обеспечивающее герметичное разобщение кольцевого зазора скважины, начинает поступает в кольцевую полость над дополнительным поршнем 19.

После проведени  испытани  продуктивного горизонта по известной технологии производ т сн тие пакера с места. Дл  этого Производ т нат жку инструмента. При этом поршень 10 перемещаетс  в верхнее положение до упорной втулки 27, отсасыва  рабочую жидкость из рабочей камеры 8 через обратный клапан 16 и из кольцевой полости 18 над дополнительным поршнем 19 через обратный клапан 24

Путем нагрузки и последующей нат жки инструмента может осуществл тьс  многократна  герметизаци  и разгерметизаци  ствола скважины. 5

Claims (1)

1. Формула изобретени  Гидравлический пакер, включающий корпус с осевым центральным и периферийными каналами и полостью в верхней части,

   0 соосно размещенные относительно корпуса патрубок и ствол, жестко св занные соответственно с верхней и нижней част ми кор- пуса, уплотнительный Элемент, концентрично установленный относительно

   5 ствола и образующий с ним рабочую камеру, телескопически установленный относительно корпуса и патрубка шлицевой шток с резьбой дл  соединени  с колонной труб и поршнем, образующим с корпусом и пэт0 рубком нагнетательную камеру, установленный в полости корпуса с возможностью перекрыти  его периферийного канала нагнетательный клапан, сообщающий в процессе пакеровки нагнетательную камеру с

   5 рабочей, и установленный в другом периферийном канале корпуса обратный клапан, сообщающий в процессе распакеровки рабочую камеру с нагнетательной, отличающийс  тем, что, с целью повышени 

   0 надежности в работе уплотнительного элемента за счет поддержани  в рабочей камере давлени , необходимого дл  герметичного разобщени  ствола скважины , пакер снабжен полым цилиндром, уста5 новленным под уплотнительным элементом концеитрично стволу и образующим со стволом кольцевую полость, дополнительным поршнем, установленным в кольцевой полости с возможностью осевого перемещени ,

   0 и дополнительными нагнетательным и обратным клапанами, установленными в цилиндре с возможностью сообщени  рабочей камеры с кольцевой полостью над дополнительным поршнем, при этом цилиндр под

   5 дополнительным поршнем имеет радиальный канал дл  св зи кольцевой полости под дополнительным поршнем с затрубным пространством.