Пакер

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для герметизации ствола скважины. Цель повышение надежности работы, уменьшение габаритов и металлоемкости пакера в необсаженных скважинах. Пакер снабжен дисками, каждый из которых установлен на упорах с возможностью взаимодействия с ними, а переводники выполнены с гнездами, при этом центрирующие пальцы жестко связаны между собой дисками, а свободные концы центрирующих пальцев и пружины размещены в гнездах переводников. 4 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для герметизации ствола скважины.

Известен пакер, содержащий полый ствол, установленный на стволе уплотнительный элемент с конусами, размещенные на конусах плашки с коническими наружными поверхностями на концевых частях, верхний и нижний переводники, жестко связанные с переводниками втулки с выступами на внутренних поверхностях для зацепления с плашками, упоры с центрирующими выступами и взаимодействующая с ними спиральная пружина [1] Однако в предложенной конструкции применение большой спиральной пружины, рассчитанной на большое усилие сжатия плашек, размещенной между упором с центрирующим выступом и торцом переводника, осложняет технологию изготовления оборудования, так как изготовление спиральной пружины с большими габаритными размерами может быть осуществлено только в специализированных заводах. Кроме того оснащение пакера большой спиральной пружиной приводит к увеличению габаритных размеров и металлоемкости пакера.

Кроме того в случае поломки одной пружины плашки не будут возвращаться в исходное положение, что приведет к неудачной операции или прихвату пакера в скважине.

Цель изобретения повышение надежности работы пакера, облегчение технологии изготовления, уменьшение габаритных размеров и металлоемкости пакера для необсаженных скважин. Кроме того в предложенной конструкции поломка одной или нескольких пружин практически не влияет на работоспособность плашек пакера.

Цель достигается тем, что пакер, включающий ствол, переводники, установленный на стволе уплотнительный элемент с конусами, размещенные на конусах плашки, жестко связанные с переводниками втулки с выступами на внутренней поверхности для зацепления с плашками, подпружиненные упоры и центрирующие пальцы, снабжен дисками, каждый из которых установлен на упорах с возможностью взаимодействия с ними, а переводники выполнены с гнездами, при этом центрирующие пальцы жестко связаны между собой дисками, а свободные концы центрирующих пальцев и пружины размещены в гнездах переводников.

На фиг.1 показан пакер при спуске в скважину; на фиг.2 то же, в рабочем положении; на фиг.3 разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 диск с центрирующими пальцами.

Пакер содержит ствол 1, уплотнительный элемент 2 с конусами 3, размещенные на конусах плашки 4 с коническими наружными поверхностями на концевых частях, верхний 5 и нижний 6 переводники, жестко связанные с переводниками втулки 7 с выступами на внутренних поверхностях для зацепления с плашками. На плашках имеются пальцы 8, а на выступах втулок пазы 9.

Концевые части верхнего и нижнего переводников снабжены радиально расположенными внутри переводников гнездами 10, в которых размещены свободные концы пружины 11. Плашки 4 находятся во взаимодействии с упорами 12 и прижаты к стволу пружинами. На упорах 12 установлены с возможностью взаимодействия с ними диски 13. На дисках 13 размещены центрирующие пальцы 14, жестко связанные между собой диском. Свободные концы центрирующих пальцев размещены в гнездах переводников.

Ствол 1 с верхним переводником 5 имеет возможность осевого перемещения относительно нижнего переводника 6 и возможность крутящего момента через шпонку 15.

При пакеровке скважины верхний переводник 5 вместе со стволом 1 перемещаются вниз относительно нижнего переводника 6. По мере деформации уплотнительного элемента 2, при определенном значении осевой нагрузки пружины 11 сжимаются и плашки 4, размещенные по обоим концам уплотнительного элемента пакера, передвигаясь по конусам 3 и выступам втулок 7, одновременно расходятся в радиальном направлении до диаметра скважины и перекрывают кольцевое пространство между стенками скважины и конусом 3 (фиг.2).

При распакеровке скважины на пакер создают растягивающее усилие, при этом ствол 1, переводник 5 и верхняя втулка 7 перемещаются вверх относительно переводника 6, а уплотнительный элемент 2 принимает первоначальное положение. Под действием усилия пружин 11 упоры 12 своими коническими поверхностями воздействуют на плашки 4 и возвращают их в транспортное положение.

В предложенной конструкции использование нескольких пружин 11 имеющих небольшие габаритные размеры, вместо одной большой пружины позволяет повысить надежность работы пакера, так как в случае поломки одной или нескольких пружин плашки 4 будут возвращаться в исходное положение. Кроме того изготовление пружин с небольшими габаритными размерами может быть осуществлено в условиях любой мастерской.

Центрирующие пальцы, жестко связанные между собой дисками, обеспечивают равномерное размещение пружин в гнездах переводников, исключая возможные поломки их в процессе эксплуатации.

Применение пружин с небольшими габаритными размерами и их размещение в радиально расположенных внутри переводников гнездах сокращает габаритные размеры пакера и его металлоемкость. При таком конструктивном исполнении плашка 4 воспринимает более равномерное усилие.

Экономический эффект от использования предложенного пакера достигается за счет повышения надежности работы пакера а необсаженных скважинах, облегчения технологии изготовления, сокращения габаритных размеров и металлоемкости.

Формула изобретения

ПАКЕР, включающий ствол, переводники, установленный на стволе уплотнительный элемент с конусами, размещенные на конусах плашки, жестко связанные с переводниками втулки с выступами на внутренней поверхности для зацепления с плашками, подпружиненные упоры и центрирующие пальцы, отличающийся тем, что он снабжен дисками, каждый из которых установлен на упорах с возможностью взаимодействия с ними, а переводники выполнены с гнездами, при этом центрирующие пальцы жестко связаны между собой дисками, а свободные концы центрирующих пальцев и пружины размещены в гнездах переводников.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4