Пакер

 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель - повышение надежности в работе за счет обеспечения дополнительной деформации уплотнительного элемента в процессе эксплуатации пакера в скважине. В корпусе 1 выполнен дополнительный канал 12, соединенный с кольцевой полостью 10. Пакер снабжен дифференциальной втулкой 8, в которой выполнен радиэльноый канал 13. Корпус 1 имеет центральный 3 и радиальный 4 каналы . В каналах 4 и 12 установлены верхний 14 и нижний 15 клапаны с возможностью разобщения полости 10 от канала 3 после приведения пакера в действие и сообщения его через канал 12 с подпакерным пространством скважины в процессе эксплуатации пакера. В корпусе 1 установлен срезной элемент 11с возможностью фиксации верхнего клапана 14 в канале 4 в закрытом положении . Втулка 8 с установленной в ней верхней

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 В 33/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()Ь

Ф

О

2

17

21

10 (21) 4661209/03 (22) 16.03.89 (46) 15.04,91, Бюл. KL 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) В,И.Беляев (53) 622,245,4(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

t4 1146412, кл. Е 21 В 33/12, 1983.

Цырин Ю.З, и Ванифатьев В,И. Крепление скважин с применением проходных пакеров. М.: Недра, 1987, с, 46, рис. 22. (54) ПАКЕР (57) Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель — повышение надежности в работе за счет обеспечения дополнительной деформации уплотнитель„„5lJ „„1641980 A1 ного элемента в процессе эксплуатации пакера в скважине. В корпусе 1 выполнен дополнительный канал 12, соединенный с кольцевой полостью 10. Пакер снабжен дифференциальной втулкой 8, в которой выполнен радиальноый канал 13. Корпус 1 имеет центральный 3 и радиальный 4 каналы. В каналах 4 и 12 установлены верхний

14 и нижний 15 клапаны с возможностью разобщения полости 10 от канала 3 после приведения пакера в действие и сообщения его через канал 12 с подпакерным пространством скважины в процессе эксплуатации пакера, В корпусе 1 установлен срезной элемент 11 с возможностью фиксации верхнего клапана 14 в канале 4 в закрытом положении. Втулка 8с установленной в ней верхней

18

В

1g

1641980 дифференциальной втулки 8 с надпакерным пространством 18 скважины. Герметизация 50 опорой 6 уплотнительного элемента 5, корпусом 1 и его кольцевым выступом 2 образуют дополнительную кольцевую полость 17.

Последняя сообщается через канал 4 с надпакерным пространством 18 скважины, При перемещении втулки 8 вниз тампонажный

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к заколонным пакерам для изоляции пластов при креплении скважин.

Цель изобретения — повышение надежности работы пакера за счет дополнительной деформации его уплотнительного элемента в процессе эксплуатации пакера в скважине.

На фиг. 1 пакер представлен в исходном положении; на фиг. 2 — то же, в процессе цементирования скважины; на фиг, 3 — то же, при приведении в действие; на фиг. 4 — то же, при его эксплуатации в скважине, Пакер (см. фиг. 1) содержит полый корпус 1 с кольцевым выступом 2, центральным и радиальными каналами 3 и 4, размещенные на корпусе 1 уплотнительный элемент 5 с верхней и нижней опорами 6 и 7, взаимодействующую с уплотнительным элементом

5дифференциальную втулку 8 с фиксатором

9, образующую с корпусом 1 заполненную жидкостью кольцевую полость 10, сообщающуюся при приведении пакера в действие с центральным каналом 3 корпуса 1 через его радиальный канал 4, и установленный в корпусе 1 срезной элемент 11. В корпусе 1 пакера выполнен дополнительный канал 12, соединенный с кольцевой полостью 10, в дифференциальной втулке 8 выполнен радиальный канал 13, в радиальном и дополнительном каналах 4 и 12 установлены верхний и нижний клапаны 14 и 15 с возможностью разобщения кольцевой полости

10 от центрального канала 3 корпуса 1 после приведения пакера в действие и сообщения его через дополнительный канал 12 с подпакерным пространством 16 скважины в процессе эксплуатации пакерэ. При этом срезной элемент 11 установлен в корпусе 1 с возможностью фиксации верхнего клапана 14 в радиальном канале 4 в закрытом положении, а дифференциальная втулка 8 с установленной в ней верхней опорой 6 уплотнительного элемента 5, корпусом 1 и его кольцевым выступом 2 образуют дополнительную кольцевую полость 17, сообщающуюся через радиальный канал 13

45 раствор из пространства 18 поступает в полость 17. Затем верхний клапан 14 закрывает канал 4, разобщал полость 10 от канала 3 при проведении технологических операций, связанных с повышением давления в обсадной колонне. 4 ил. кольцевой полости 10 пакера обеспечивается уплотнительными кольцами 19 и 20. Пакер спускается в скважину 21 на колонне обсадных труб (не показаны).

Пакер действует следующим образом.

8 процессе цементирования скважины (см. фиг. 2) при прохождении через пакер продавочной пробки 22 разрушается среэной элемент 11, который падает на забой скважины. При этом освобождается верхний клапан 14, который однако остается в закрытом положении до окончания цементирования скважины как эа счет действия внутреннего избыточного давления в обсадной колонне, так и за счет возможности его открытия только нэ перепуск жидкости внутрь обсадной колонны.

После окончания цементирования скважины избыточное давление в обсадной колонне снижают до нуля, При этом (см. фиг., 3) за счет разности гидростатических давлений жидкостей в затрубном и внутритрубном пространствах скважины дифференциальная втулка 8 перемещается вниз, вытесняя жидкость из кольцевой полости 10 через радиальный канал 4 и верхний клапан 14 в центральный канал 3 корпуса 1 пакера, сжимая уплотнительный элемент 5 и расширяя его до стенок скважины 21. Таким образом, происходит пакеровка зэтрубного пространства скважины 21 и закрепление дифференциальной втулки 8 в нижнем положении, При перемещении втулки 8 вниз тэмпонэжный раствор из надпакерного пространства 18 скважины поступает в полость 17. После этого верхний клапан 14 закрывает радиальный канал 4, разобщая кольцевую полость 10 от центрального канала 3 корпуса 1 пакера при проведении технологических операций, связанных с повышением давления в обсадной колонне.

При снижении давления в подпакерном пространстве 16 скважины в период ОЗЦ (см, фиг. 4) иэ-зэ разгрузки гидростэтического давления столба тэмпонажного раствора под пэкером, частичного поглощения и фильтрации воды иэ него и пласты открывается нижний клапан 15, сообщая кольцевую полость 1Î через дополнительный канал 12

1641980 с подпакерным пространством 16 скважины, При этом происходит дополнительное перемещение дифференциальной втулки 8 вниз и дальнейшее сжатие уплотнительного элемента 5, увеличивающее герметичность его прижатия к стенкам скважины 21. Этому способствует также дополнительное усилие на уплотнительный элемент 5 от действия разности давлений между надпакерным и подпакерным пространствами 16 и 18 скважины на верхнюю опору 6 через радиальный канал 13 и кольцевую полость 17.

Формула изобретения

Пакер, содержащий полый корпус с кольцевым выступом, центральным и радиальным каналами, размещенные на корпусе уплотнительный элемент с верхней и нижней опорами, взаимодействующую с уплотнительным элементом дифференциальную втулку с фиксатором, образующую с корпусом заполненную жидкостью кольцевую полость. сообщающуюся при приведении пакера в действие с центральным каналом корпуса через его радиальный канал, и установленный в корпусе срезной элемент, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет обеспечения дополнительной деформации уплотнительного элемента в процессе эксплуатации па5 кера в скважине, в его корпусе выполнен дополнительный канал, соединенный с кольцевой полостью, а в дифференциальной втулке — радиальный канал, в радиальном и дополнительном каналах установлены верх10 ний и нижний клапаны с возможностью разобщения кольцевой полости от центрального канала корпуса после приведения пакеоа в действие и сообщения его через дополнительный канал с подпакер15 ным пространством скважины в процессе эксплуатации пакера, причем срезной элемент установлен в корпусе с возможностью .фиксации верхнего клапана в радиальном канале в закрытом положении, а дифферен20 циальная втулка с верхней опорой уплотнительного элемента, корпусом и его кольцевым выступом образуют дополнительную кольцевую полость, сообщающуюся через радиальный канал дифференциальной втулки с

25 надпакерным пространством скважины.

О

2t иг.

Составитель Л,Фарукшин

Техред М.Моргентал Корректор Н. Король

Редактор А.Долинич

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1130 Тираж 364 Подписное

ВНИу1ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5