Гидравлический пакер

 

@ед оит,.)о- 1- -; ч Ф:л .. л,, я 1 и

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

662692

Союз Советских

Социалисттемескмх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.01.78 (21) 25?2044/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

Е 21 В 33/12

Гасударственный комитет сссР ао делам изобретений и открытий

/ (53) УДК622.245..4 (088.8) Опубликовано 15.05.79. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 25.05.79 (72) Авторы изобретения

A Д. Мельник, О. В. Смирнов, А. Н. Пешков и А. А. Карпунин (71) Заявитель (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПАКЕР

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для перекрытия ствола скважины.

Известен гидравлический пакер, содержащий ствол, на котором установлен эластичный герметизирующий элемент, и систему обратных и запорных клапанов для удержания жидкости в полости герметизирующего элемента. Установка пакера производится ниже колонны обсадных труб в необсаженном стволе скважины путем нагнетания воды промывочным насосом. При создании определенного перепада давления происходит закрытие запорного клапана одноразового действия и обратные клапана удерживают жидкость в полости герметизирующего элемента. Таким образом пакер неизвлекаем и, следовательно, не может быть использован многократно, что необходимо, например, при тампонировании зон поглощения.

Известен также гидравлический пакер, включающий ствол с герметизирующим элементом, подвижную нижнюю опору, подпружИненный запорный клапан, наконечник, переводник с опорным патрубком и ниппель, связанный с колонной бурильных труб.

В транспортном положении между наконечником и подвижной заделкой герметизирующего элемента необходим зазор, величина которого обусловлена вертикальным ходом ствола пакера при распакеровке. При таком взаимном расположении подвижной заделки и наконечника последний фактически не может служить защитным элементом, воспринимающим усилия, возникающие при спуске инструмента. Поэтому в пакере необходимы строго регламентированные зазоры между стенками скважины и герметизирующим элементом. При меньших зазорах стабильно наблюдается зависание, самопро15 извольное уплотнение пакера при спуске, вызванное деформацией герметизирующего элемента, воспринимающего через нижнюю заделку усилия сопротивления при спуСке.

В то же время для скважин любого дан о ного диаметра увеличение диаметра герметизирующего элемента позволяет увеличить возможный уплотняемый диаметр, т. е. повысить коэффициент пакеровки.

662692

Цель изобретения — повышение коэффициента пакеровки.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве переводник выполнен с сообщающим полость герметизирующего элемента с затрубным пространством каналом, в-котором установлена пробка с головкой, а в ниппеле выполнена проточка, в которой размещена головка пробки. ::--:--:---На чертеже изображен предлагаемый пакер, продольный разрез.

Гидравлический пакер включает ствол 1, на котором установлены герметизирующий элемент 2, подпружиненный запорный клапан 3 и седло 4. Нижняя опора 5 герметизирующего элемента 2 подвижна относительно ствола 1. Верхняя неподвижная опора 6 посредством резьбы связана с переводником

7, включающим канал 8, перекрытый пробкой 9. В сборе устройства пробка 9 удерживается от перемещения торцом 10 проточки

И ниппеля 12, на резьбу которого навернут патрубок 13, служащий для присоединения 2о пакера к колонне бурильных труб. Перевод-=-ник 7 соединен с опорным патрубком 14, - имеющим радиально направленные отверстия 15, сообщающие полость устройства со скважиной. К нижнему концу ствола 1 при25 соединен наконечник 16, в полости которого размещен регулировочный клапан, состоящий из втулки 17, удерживаемой от смещения штифтом 18, и шара 19. Наконечник 16 соединен резьбой с колпаком 20, снабжен- ным окнами 21, служащими для сообщения полости ствола со скважиной.

Гидравлический пакер работает следующим образом.

Пакер на бурильных трубах опускается в скважину на заданную глубину. Полости герметизирующего элемента 2 и опоры 6 заполнены водой. По окончании спуска в колонну забрасывается шар 19, перекрывающий проходное сечение втулки 17, затем нагнетается вода и устанавливается перепад давления, сообщающий втулке 17 усилие 4 несколько меньшее, чем нужно для разрушения штифта 18. Такой перепад давления удерживается в течение нескольких минут.

При этом вода, поступая под запорный клапан 3 через отверстия 22 в стволе 1, смещает клапан 3 и далее по пазу 23 в стволе 4

1 нагггетается в полость герметизирующего элемента 2, деформируя последний до прижатия его к стенкам скважин. Затем с увеличением расхода нагнетаемой триоды повышается перепад давления в полости колонны, что приводит к срезу штифта 18 и перемещению втулки 17 в полость колпака 20.

Вода через окна 21 изливается в скважину, давление в полости колонны падает и запорный клапан 3 закрывается, удерживая герметизирующий элемент 2 в раздутом состоянии, По окончании закачки в подпакерную зону производится распакеровка, осуществляемая вращением колонны бурильных труб вправо. При этом происходит вывинчивание левой резьбы 24 ниппеля 12 из тела переводника 7. Ниппель 12 перемещается в верхнее положение до упора в торец 25 патрубка 13, увлекая за собой пробку 9, головка 26 которой находится в кольцевой проточке 11 ниппеля. Пробка 9 извлекается из переводника

7, открывая канал 8. Вода из полости герметизирующего элемента 2 по пазу 23, полости опоры 6, каналу 8, полости патрубка 14, через отверстия 15 поступает в скважину.

При натяжении колонны герметизирующий элемент 2 принимает первоначальную форму, и пакер может быть извлечен на поверхность.

Разгерметизация предлагаемого пакера происходит без перемещения ствола 1. Следовательно, наконечник 16 может быть размещен в конструкции в непосредственной близости от герметизирующего элемента 2 и служит защитным элементом, предотвращающим самопроизвольное уплотнение пакера при спуске. За счет этого возможно выполнение герметизирующего элемента с подвижной нижней заделкой большего для данной скважины диаметра, чем достигается увеличение коэффициента пакеровки.

Формула изобретения

Гидравлический пакер, включающий ствол с герметизирующим элементом, подвижную нижнюю опору, подпружиненный запорный клапан, наконечник, переводник с опорным патрубком и ниппель, связанный с колонной бурильных труб, отличающий ся тем, что, с целью повышения коэффициента пакеровки, переводник выполнен с сообщающим полость герметизирующего элемента с затрубным пространством канала, в котором установлена пробка с головкой, а в ниппеле выполнена проточка, в которой размещена головка пробки.

662692

1У и

Составитель А. Карпунин

Редактор Е. Яковчик Техред О. Луговая Корректор А. Власенко

Заказ 2667 37 тираж 656 Подписное

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4