уплотнительное устройство пакера

Формула изобретения

Уплотнительное устройство пакера, включающее уплотнительные конические втулки, шайбы между втулками и упорные ограничительные элементы на торцах устройства, отличающееся тем, что шайбы выполнены разрезными коническими и пружинными, способными под действием усилия разворачиваться в плоскость с обеспечением защиты уплотнительных элементов от высокого давления и принимать исходную форму для обратной транспортировки при снятии усилия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к бурению, в частности к средствам для разобщения ствола скважины при проведении в ней технологических операций.

Известно уплотнительное устройство пакера, включающее уплотнительные конические втулки, шайбы между втулками и упорные ограничительные элементы на торцах устройства (а.с. 57291, кл. E 21 B 33/12).

Недостатком данной конструкции является незначительная разница между диаметрами уплотнительных элементов в транспортном и рабочем положении, что существенно при уплотнении канала в труднодоступном месте. В частности, в практике замены аварийной задвижки фонтанной арматуры газовой скважины без глушения появляется необходимость прохождения просверленного отверстия в неуправляемом шибере аварийной задвижки, диаметр которой значительно меньше диаметра канала для герметизации.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования уплотнительного устройства пакера, в котором за счет изменения конструкции герметизирующего элемента обеспечивается возможность увеличения разницы между диаметрами герметизирующего элемента в транспортном и рабочем положении, что позволяет расширить технологические возможности пакера.

Поставленная задача решается за счет того, что в уплотнительном устройстве пакера, включающем уплотнительные конические втулки, шайбы между втулками и упорные ограничительные элементы на торцах устройства, новым является то, что шайбы выполнены разрезными коническими и пружинными, способными под действием усилия разворачиваться в плоскость с обеспечением защиты уплотнительных элементов от высокого давления и принимать исходную форму для обратной транспортировки при снятии усилия.

Уплотнительные конические втулки имеют форму усеченного конуса для уменьшения габаритного диаметра устройства в транспортном положении при перемещении через отверстие, под действием сжимающего усилия и благодаря эластичным свойствам материала, деформируясь, втулки заполняют пространство, создавая герметизирующий эффект. Разрезные конические пружинные шайбы благодаря упругим свойствам стали сохраняют форму усеченного конуса в транспортном положении, а под действием сжимающего усилия разворачиваются в плоскость и обеспечивают защиту герметизирующих элементов от действия высокого давления. При снятии сжимающего усилия на уплотнительные элементы разрезные конические пружинные шайбы принимают исходную форму, что позволяет произвести обратную транспортировку.

На фиг. 1 показано транспортное положение устройства при прохождении через отверстие, на фиг. 2 показано положение устройства при герметизации им канала, на фиг. 3 показан разрез А-А.

Устройство содержит уплотнительные конические втулки 1 и разрезные конические шайбы 2, установленные между упорными ограничительными элементами 3 и 4, которые расположены на торцах устройства. Разрезные конические шайбы 2 и установленные между ними уплотнительные втулки 1 расположены на оси 5. Упорный ограничительный элемент 3 зафиксирован стопорным винтом 6.

Устройство работает следующим образом:

При создании усилия на упорный ограничительный элемент 4 последний, перемещаясь по оси 5, оказывает давление на разрезные конические пружинные шайбы 2 и уплотнительные конические втулки 1, под его действием разрезные конические пружинные шайбы 2 стремятся развернуться в плоскость.

Уплотнительные конические втулки 1, деформируясь между зафиксированным от отвинчивания стопорным винтом 6, упорным ограничительным элементом 3 и упорным ограничительным элементом 4, осуществляет герметизирующий эффект.

При снятии давления на упорный ограничительный элемент 4 и перемещении его вправо по оси 5 в исходное положение под действием упругих шайб 2 уплотнительные конические втулки 1 возвращаются в исходное положение, что позволяет осуществить обратную транспортировку пакера.