Патент ссср 182635

 

I82635

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Йоюа Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 5а, 41

Заявлено 22.If.1965 (№ 94405!/22-3) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 09.VI.1966. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 8VIII.1966

Комитет яо делам иаобретвиий и открытий яри Совете Министров

СССР

МПК Е 21Ь

УДК 622.245 44 (088.8) Автор изобретения

Д. А. Л

Заявитель

ПАКЕР ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТИПА

Известны пакеры гидравлического типа с клапаном, герметически перекрывающим его полость после установки в скважине, состоящие из двух раздельно выполненных оболочек, размещаемых одна в другой и не связанпых своими поверхностями.

Особенностью описываемого пакера является выполнение наружной оболочки из растяжнмого упругого материала, а внутренней— из прочного малорастяжимого материала, причем внутренняя оболочка имеет размеры, превышающие размеры наружной оболочки в нерастянутом состоянии, и уложена в наружной оболочке с образованием складок, что обеспечивает надежность пакеровки.

На чертеже изображена принципиальная схема пакера, предназначенного для использования в качестве временного разобщающего устройства (разделительного моста), перекрывающего все сечение скважины (бескорпусный пакер) .

Оболочки 1 и 2 размещены одна в другой, прочно и герметично соединены с головкой 8, в которой имеется клапан 4 с клапаном 5.

Патрубок б соединяет пакер с генератором давления (при работе с кабелем) нли с трубами и снабжен разрушающимся звеном с пиропатроном или освобождающимся замком, Головка и клапан 5 могут быть выполнены в форме, допускающей захват пакера ловильным инструментом с открытием клапана и извлечением пакера на поверхность после окончания испытания пласта.

Оболочка 1 (наружная) изготовлена из упругого материала, допускающего удлинение без разрыва до 300 — 400% (например, резина средней твердости). В свободном (транспортном) состоянии оболочка 1 имеет наружный диаметр, не мешающий свободному спуску в

1Q скважину, и утолщенную стенку, Толщину стенки устанавливают из расчета сохранения после растяжения оболочки до прижатия к степкам скважины такой величины, при кото-, рой обеспечивается герметизация в местах

15 контакта и некоторое «упругое давление», т. е. некоторое внутреннее избыточное давление q полости пакера за счет упругости оболочки.

Для резины средней твердости при диаметре скважины до 190 мм достаточна конечная тол20 шина стенки 7 — 10 мм.

Оболочка 2 (внутренняя) изготовлена из прочного и малорастягнвающегося, по хорошо изгибающегося материала. Она может быть

25 однослойной (например, из некоторых ориентированных IIQIll l !l oII) H многослойной, и3 пленок и сетчатых сплетений различных видов и крупности, из нитей, полос или проволоки, из растительных, полимерных или стекловоло30 кон, металла. Внутренний слой должен быть

182635 непроницаемым для заполняющей пакер жидкости.

Оболочка 2 в расправленном (раздутом ) состоянии имеет диаметр, несколько превышающий диаметр скважины. Длину и форму ее концевых частей принимают из расчета на упругое растяжение концевых частей наружной оболочки несколько большее, чем диамет-, ральное растяжение наружной оболочки, ограниченное стенками скважины.

Обе оболочки изготовляют отдельно. Оболочка 2 размещается в оболочке 1, имеющей меньшие размеры, с образованием складок.

При многослойном исполнении оболочки 2 возможно применение прочных, проницаемых для жидкости материалов как с облицовочным внутренним непроницаемым слоем, так и с применением отдельно выполненной дополнительной эластичной непроницаемой оболочки. Эта третья оболочка, играющая ту же роль, что и камера в автомобильном баллоне, является вспомогательной в комплекте многослойной оболочки 2 и отдельно может не рассматриваться.

Оболочки связаны между собой только в местах соединения с головками 8.

Перед сборкой и закреплением оболочек в головках или на корпусе пакера между оболочками может размещаться небольшое количество жидкости для снижения трения между оболочками и в складках во время раздувания пакера в условиях всестороннего давления.

Длина пакера зависит от его назначения.

Если он предназначен только для герметизации, достаточна длина, равная двум-трем диаметрам скважины. Длина пакера, применяющегося в качестве самозакрепляющегося «моста», зависит от коэффициента трения между стенкой скважины и оболочкой 1 и может быть равна нескольким диаметрам скважины.

Оболочки описываемого пакера обладают разными свойствами. После спуска на заданную глубину полость пакера заполняется жидкостью под заданным избыточным давлением.

При этом внутренняя высокопрочная оболочка, ранее сложенная со складками, расправляется по оси полностью, а по окружности— в пределах, ограниченных стенками скважины. Складки IIo окружности оболочки могут полностью ие распределяться, однако упругая наружная оболочка обеспечивает надежную

5 герметизацию в местах контакта со стенками скважины. Внутренняя нерастяжимая оболочка имеет длину большую, чем наружная оболочка, вследствие чего концевые части последней растягиваются по оси. Для этого рас10 тяжения требуется дополнительное давление в полости пакера по сравнению с давлением, необходимым для радиального расширения пакера.

При создании перепада у установленного

15 пакера все давление передается через заполняющую пакер жидкость и воспринимается донной частью внутренней оболочки, работающей на разрыв и не дающей заметной деформации. В то же время головная часть па

20 кера за счет реакции упругих сил растянутой оболочки 1 обеспечивает поддержание в полости пакера давления, превышающего давление в скважине (со стороны высокого давления) на сумму давления радиального рас25 ширения пакера и дополнительного давления осевого удлинения оболочки 1. Это дополнительное давление создает герметичность во всех случаях изменения давления в скважине с той нли другой стороны установленного па30 кера.

Предмет изобретения

Пакер гидравлического типа с клапаном, 35 герметически перекрывающим полость пакера после его установки в скважине, состоящий из двух раздельно выполненных оболочек, размещенных одна в другой и не связанных своими поверхностями, отличающийся тем, 40 что, с целью обеспечения надежности пакеровки, наружная оболочка выполнена из растяжимого упругого материала, а внутренняя-— из прочного малорастяжимого материала, причем внутренняя оболочка имеет размеры, 45 превышающие размеры наружной оболочки в нерастянутом состоянии, и уложена в наружной оболочке с образованием складок.!

82635

Составитель Л. Нагорный

Редактор Л. М. Струве Техред Л. К. Ткаченко Корректоры: В. В. Крылова и 3. М. Райнина

Заказ 2028!7 .Тираж 750 Формат бум. 60X90 /s Объем 0,27 изд. л. Подписное

ИИПИ Комитета по делам пзооретении и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, д. 2