SU898043A1 - Пакерующее устройство - Google Patents

Description

(54) ПАКЕРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относитс  к нефтедобывающей промышленности и предназначено дл  работ с трубными испытател ми пластов, проведени  обработок пласта, гидроразрыва , определени  приемистости и др.

Известно пакерное устройство, состо щее из верхнего и нижнего пакера и устройства дл  регулировани  межпакерного давлени , включающего корпус и патрубок, выполненные с радиальными каналами, кольцевой дифференциальный порщень, концентрично размещенный в полости между корпусом и -патрубком, переводник с осевыми радиальными каналами, а надпорщневое пространство распределительного устройства через радиальные каналы и обратный клапан, который размещен в переводнике, св зано с затрубным пространством скважины 1.

Данное устройство обеспечивает распределение перепада давлени , если давление над пакерами выще, чем под пакерами . Оно не может использоватьс  при проведении операций, предусматривающих создание избыточного давлени  в подпакерной зоне, что ограничивает область его применени .

Известно также пакерующее устройство, состо щее из верхнего и нижнего уплотнительного элемента с верхними и нижними опорами, и распределительного механизма, размещенного между уплотнительными элементами включающего подпружиненную ступенчатую втулку и три изолированные друг от друга полости переменного объема св занные каналами соответственно с пространством над верхним уплотнительным элементом , между уплотнительными элементами и под нижним уплотнительным элементом 2.

Недостатки этого устройства заключаютс  в том, что канал, св зывающий надпакерное пространство верхнего пакера с верхней полостью кольцевой камеры, выполнен

15 в виде длинных, телескопически соединенных патрубков, размещенных в центральном канале пакера. В услови х ограниченных поперечных габаритов скважинных устройств это приводит к снижению прочности щтока, на котором размещен верхний уплотнитель, и повышению гидравлических сопротивлений при высокой производительности перетока жидкости, например, при гидроразрыве пласта, обработках по интенси(|)икации притока. В устройстве затруднена герметизаци  зазора между подвижными патрубками. Кроме того, устройство сложно в изготовлении, так как предъ вл ютс  повышенные требовани  к соосности поверхностей корпуса устройства дл  регулировани  межпакерного давлени  внутренней и наружной поверхностей основного и дополнительного поршней и внутренней поверхности кожуха.

Цель изобретени  - упрощение конструкции устройства и повышение надежности его работы.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что уплотнительные элементы и ступенчата  втулка установлены на полом штоке, причем последний жестко св зан с верхней опорой верхнего уплотнительного элемента и выполнен с кольцевыми выступами, которые образуют со ступенчатой втулкой полости распределительного механизма.

На чертеже показано устройство, продольный разрез.

Устройство содержит полый шток 1 с центральным каналом 2, на котором концентрично размеш,ен верхний уплотнительный элемент 3 с верхней 4 и нижней 5 опорами, распределительный механизм б и нижний уплотнительный элемент 7 с верхней опорной 8 и нижней 9 тарелками, причем шток 1 жестко св зан с Верхней опорой 4 верхнего уплотнительного элемента, а нижн   опорна  тарелка 5 верхнего уплотнительного элемента жестко соединена с верхней опорой 8 нижнего уплотнительного элемента кожухом 10. С опорами 5, 8 и 9 шток соединен телескопически. Дл  ограничени  перемешени  опор 5, 8 и 9 относительно штока служат выступы штока 11 и 12.

Между выступами 11 и 12 расположен распределительный механизм 6, включающий подпружиненную ступенчатую втулку 13, удерживаемую в среднем положении пружинами 14 и 15, котора  образует со штоком 1 камеру, разделенную выступами 16 и 17 и выступами 18 и 19 штока 1 на три полоски 20-22.

Перва  из них полость 20 при помощи канала 23 в штоке 1 и отверсти  24 в верхней опоре 4 верхнего уплотнител  3 сообщена с затрубным пространством выше верхнего уплотнительного элемента 3. Втора  21 через отверсти  25 в ступенчатой втулке 13 и 26 в кожухе 10 - с пространством между уплотнительными элементами, а треть  22 - через отверстие 27 с центральным каналом 2 штока 1 и отверстием 28 в нижней опоре с затрубным пространством ниже нижнего уплотнительного элемента. Опоры тарелки 4 и 9 снабжены резьбой дл  соединени  с другими узлами компоновки труб и инструмента.

Устройство работает следующим образом .

В исходном положении устройство спус каетс  в скважину. При достижении забо  весом инструмента передают на него сжимающую нагрузку. Под ее действием уплотнительные элементы 3 и 7 сжимаютс ,.увеличива сь в диаметре и прижима сь к стенке скважины. При этом шток 1 перемещаетс  вниз относительно опор 5, 8 и 9, через которые передаетс  сжимающа  нагрузка. После этого измен етс  давление в подпакерной зоне ниже нижнего уплотнител ,

например, понижаетс  Г1утем открыти  клапана испытател  пластов и передачи в .эту зону пониженного давлени  жидкости, залитой в полость труб, или повышаетс  при осуществлении испытани  приемистости пласта путем нагнетани . При изменении давлени  ступенчата  втулка 13 начинает перемещатьс  вверх или вниз в зависимости от величины давлени , за счет изменени  гидравлических усилий, действующих на втулку.

При спуске пакерующего устройства в скважину все полости ступенчатой втулки сообщены между собой. После срабатывани  уплотнительных элементов и изменении давлени  в пространстве под нижним уплотнительным элементом при посто нном давлении над верхним уплотнительным элементом мен етс  давление между уплотнительными элементами.

При понижении давлени  в пространстве под. нижним уплотнительным элементом под

д действием перемещени  втулки 13 вниз уменьщаетс  объем камер 20 и 22, увеличиваетс  объем камеры 21, в результате чего давление в этой камере и соответственно в пространстве между уплотнительными элементами уменьшаетс .

S При увеличении давлени  в пространстве под нижним уплотнительным элементом объемы камер 20 и 22 увеличиваютс , а объем камеры 21 уменьшатьс , в результате чего в этой камере и пространстве между

0 уплотнительными элементами устанавливаетс  повыщенное, давление по сравнению с давлением в пространстве над верхним уплотнительным элементом.

При перемещени х втулки 13 вверх или вниз переток жидкости в полость 20 из

s надпоршневого пространства или наоборот осуществл етс  через канал 23 и отверстие 24, в полость 21 из пространства между уплотнительными элементами или наоборот - через отверсти  25 - 26, а в полость 22 из пространства под нижним уплотнительным элементом или наоборот - через отверсти  27 и 28 и центральный канал 2.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 424964, кл.. Е 21 В 33/12, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 561780, кл. Е 21 В 33/12, 1971.