Клапанное устройство для заполнения гидравлического пакера жидкостью

 

есасо :о.=;,"-.я

QATEг1т -;., .;; уд бкблвот6на ы

ОУФ (ii! 665

ОП ИСАЙ И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-<+ ; pi%**..г кто (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.07.77 (21) 2504855/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.79. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 30.05.79 (51) М, Кл.

Е 21В 33/12

Гасударственный комитет

СССР (53) УДК 622.245.4 (088,8) по делам изобретений.. открытий (72) Авторы изобретения

О. В. Тебякин и Е. И. Терентьев (71) Заявитель

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники (54) КЛАПАННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ

ГИДРАВЛИЧЕСКОГО Г1АКЕРА ЖИДКОСТЬЮ

Изобретение относится к области нефтегазодобываю|цей промышленности, а именно к клапанным устройствам для заполнения гидравлического пакера жидкостью, и может быть использовано в пакерах для проведения работ, связанных с испытанием или опробованием пластов.

Известно устройство для заполнения гидравлического пакера жидкостью, включающее цилиндр с поршнем и штоком, причем подпоршневая полость связана с полостью манжет гидравлического пакера-(11.

Устройство не обеспечивает многократной пакеровки без подъема устройства на поверхность и допускает преждевременную пакеровку скважины при спуске.

Известно также клапанное устройство для заполнения гидравлического пакера жидкостью, включающее цилиндр с размещенным в нем поршнем, корпус со втулкой, обратный клапан и нагнетательный клапан со штоком и пружиной, причем пространство под штоком нагнетательного клапана связано со скважинным пространством (2).

Недостатком устройства является то, что перед спуском его необходимо заполнить рабочей жидкостью на поверхности, при этом затрудняется транспортировка пакера к месту установки.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства путем обеспечения самопроизвольного заполнения гидравлического пакера.

Это достигается тем, что в корпусе установлен фиксатор с возможностью взаимодействия с втулкой, причем втулка выполнсна подпружиненной с радиальными каналами в нижней части для сообщения полости пакера со скважинным пространством.

На чертеже показано клапанное устройство.

Устройство состоит из силового штока 1 с поршнем 2, размещенным в цилиндре 3, верхняя часть которого заглушена крышкой

4, а нижняя — втулкой 5, размещенной на центральной трубе б. Втулка 5 размещена в корпусе 7, образуя с ним камеру А. Во втулке размещены обратный клапан 8 и на20 гнетательный клапан 9 с пружиной 10 и регулировочной гайкой 11. Втулка 5 поджата пружиной 12, а ее ход вверх ограничен кольцом 13. В корпусе 7 выполнено заливочное отверстие 14, сообщающее ка25 глеру А с затрубным пространством, Во втулке 5 выполнены отверстия 15 и 1б, установлено уплотнение 17 и имеется паз 18.

В корпусе 7 установлен фиксатор, состоящий из перфорированного пальца 19 с

30 пружиной 20. В переводнике 21, который

665079 свинчнвается с корпусом 7, выполнены каналы 22 — 24.

Каналы 22 служат для нагнетания рабочей жидкости в полость пакерующих элементов, каналы 23 — для отбора флюида из пласта через фильтр, а байпасный канал 24 служит для сообщения надпакерно"„ зоны над верхним пакерующим элементом с подпакерной зоной под нижним паксрующим элементом.

Сверху к устройству крепят испытательный инструмент, а снизу крепятся пакер и хвостовая опора.

Клапанное устройство работает следующим образом.

Перед работой пакер должен быть заполнен рабочей жидкостью. Если он заполняется на поверхности, то вместо пробки, установленной под пакером, вворачивается штуцер, и через него происходит заполне- 20 ние всего пакера, а воздух выходит через отверстия 25, причем при предварительном заполнении в отверстие 14 ввертывается пробка с уплотнением. После полного заполнения пакера перед спуском в скважи- 25 ну вышеуказанная пробка должна быть вывернута.

Самопроизвольное заполнение цилиндра происходит при спуске пакера в скважину через отверстия 25 в верхней части ци- ЗО линдра, а внутренняя полость пакерующих элементов заполняется при спуске через отверстия 14 в корпусе пакера и через отверстия 16 во втулке 5.

При спуске инструмента в скважину воз- 35 можны посадки инструмента, при этом давление в цилиндре резко возрастает, в результате чего может произойти преждевременная пакеровка скважины. Наличие в конструкции нагнетательного клапана 9 40 исключает преждевременную пакеровку скважины, так как он поджат пружиной 10 с усилием, превышающим нагрузки, возникающие при посадке, а пружина 12 втулки

5 отрегулирована таким образом, что даже 45 при незначительных посадках инструмента происходит отсекание внутренней полости пакера от затрубного пространства.

При достижении инструментом забоя на шток поршня 2 создают осевую нагрузку 50 весом колонны бурильных труб, под действием которой поршень начинает перемещаться в цилиндре 3, создавая избыточное давление, которое передается на втулку 5.

При этом втулка 5 перемещается вниз, сжимая пружину 12, и зафнксируется в своем нижнем положении в конце запакеровки перфорированным пальцем 19, изолируя внутреннюю полость пакера от затрубья. После этого давление, преодолевая действие пружины 10, поджимающей нагнетательный клапан 9, открывает его. В результате этого жидкость из цилиндра 3 через отверстия 15 поступает в полость пакерующих элементов по каналам 22.

Распакеровка скважины осуществляется путем натяжки инструмента. При этом жидкость из полости пакера через обратный клапан 8 отсасывается в полость цилиндра.

Таким образом, путем нагрузки и натяжки инструмента может осуществляться многократная герметизация и разгерметизация ствола скважины.

Формула изобретения

Клапанное устройство для заполнения гидравлического пакера жидкостью, включающее цилиндр с размещенным в нем поршнем, корпус со втулкой, обратный клапан и нагнетательный клапан со штоком и пружиной, причем пространство под штоком нагнетательного клапана связано со скважинным пространством, отл и ч а ющее с я тем, что, с целью првьФшения надежности работы устройства путем обеспечения самопроизвольного заполнения гидравлического пакера, в корпусе установлен фиксатор с возможностью взаимодействия с втулкой, причем втулка выполнена подпружиненной с радиальными каналами в нижней части для сообщения полости пакера со скважинным пространством.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ясашин А. М. и др, Испытание скважин. М., «Недра», 1973, с. 93 — 94, 2. Авторское свидетельство СССР

Ко 509710, кл. E 21В 33/12, 1974.

665079

18

28

Составитель И. Кепке

Техред А. Камышникова Корректор р. Беркович

Редактор Д. Павлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1ОЗО/4 Изд. № 363 Тираж 657 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-З5, Раушская .наб., д. 4/5