Пакер нагуманова

 

Пакер относится к горной промышленности и предназначен для герметизации ствола скважины Для повышения надежности работы пакера пружинные элементы, взаимодействующие с плашками пакера, выполнены в виде разрезанных под углом упругих колец с коническими внутренними поверхностями под конические поверхности концевых частей плашек и установлены на этих конических концевых частях Так как разрез кольца выполнен под углом от кольца в рабочем положении плашки, ее концевая часть перекрыта полностью упругим кольцом, что обеспечивает более равномерное усилие прижатия плашек. 4 ип

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ (.

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5016307/03 (22) 11.11.91 (46) 30.1093 &оп йв 39-40 (75) Нагуманов MM (73) Нагуманов Марат Мирсатович (54) ПАКЕР НАГУМАНОВА (67) Пакер относится к горной лромышпееюсти и предназначен дпя герметизации ствола скваюеы

Дпя повышена надежности работы пакера пруж в®ые 3ll8M6Nbl, взаимодействукхцие с плашками (щ R ((Il 2661МЗ С1 (51) E 3 В 1 пакера вьвтолнены в виде разрезанных под углом упругих колец с коническими внутренними поверхностями под конические тювериюсти концевых частей плашек и установлены на этих конических концевых частях Так как разрез кольца выполнен под углом от кольца в рабочем положена плашки, ее концевая часть перекрыта полностью упругим кольцом, что обеспечивает более равномерное усилие лрижатия ппашек 4 ив

2001958

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

Известен пакер, включающий ствол, уплотнительный элемент. переводники, втулки с коническими выступами внутри, конусы с пальцами и подпружиненные плашки с пазами.

К недостаткам этой конструкции относятся наличие кольцевых зазоров между глашками и выступами втулок, что может привести к их преждевременному раскрытию при спуске пакера в скважину, а также поломке при создании осевых нагрузок на пакер. Поэтому практическое применение этого пакера ограничено.

Известен также пакер, включающий ствол, уплотнительный элемент с конусами, подпружиненные плашки, упоры с выступами, переводники и жестко связанные с ними втулки с выступами внутри, причем плашки установлены на выступах втулок и имеют пальцы, а втулки — пазы под них.

При создании осевой сжимающей на-. грузки пружины сжимаются, плашки расходятся в радиальном направлении и перекрывают кольцевое пространство. Одновременно упор, размещенный в верхней части пакера, перемещается вверх. а упор, размещенный в его нижней части, перемещается вниз относительно втулки.

В настоящее время этот пакер широко освоен и применяется во многих районах страны.

Однако в предложенной конструкции пакера также как и в известном пакере, применение для сжатия плашек спиральных пружин, рассчитанных на большие нагрузки (3-10 т), осложняет технологию изготовления, увеличиваются габаритные размеры и металлоемкость пакера.

Предполагаемое изобретение позволяет облегчить технологию изготовления, также уменьшение габаритных размеров и металлоемкость пакера. Достигается тем, что пакер, содержащий ствол, уплотнительный элемент, переводники и жестко связанные с ними втулки с выступами во внутрь. плашки, размещенные на выступах втулок, конусы, находящиеся во взаимодействии с коническими поверхностями плашек, снабжен размещенным между переводником и плашками, обхватывающим концевую часть плашек внутри втулки с возможностью радиального перемещения упругим разрезным кольцом, причем внутренняя поверхность разрезного кольца имеет коническую поверхность и находится во взаимодействии с конической поверхностью концевой части плашек. Сопоставительный

55 анализ с прототипом показывает. что заявляемый пакер отличается тем, что он снабжен раэмещенныи между переводником и плашками обхватывающим концевую часть плашек внутри втулки с возможностью радиального перемещения упругим разрезным кольцом, причем ее внутренняя поверхность имеет коническую поверхность и находится во взаимодействии с конической поверхностью концевой части плашек.

Таким образом, заявляемый пакер соответствует критерию изобретения "Новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что упругие разрезные кольца в промышленности известны.

Например, известно разрезное кольцо, которое применяется в концентрично расположенных цилиндрических деталях. Кольцо устанавливается в выточку наружной детали и при введении одной детали в другую заскакивает в кольцевую выточку вала или наоборот. В результате предотвращается осевое перемещение деталей относительно друг друга.

Известна также разрезная шайба (шайба Гровера), которая устанавливается между гайкой и стягиваемой деталью и обеспечивает постоянную силу трения в резьбе и на торце гайки. В данном примере разрезная шайба предотвращает развинчивание гайки относительно стягиваемой детали.

Однако, как в первом, так и во втором примерах упругое разрезное кольцо или разрезная шайба используются для предотвращения сопрягаемых деталей от осевого или кругового перемещения относительно друг друга и выполняют только функцию фиксатора. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "Существенные отличия".

На фиг, 1 показан пакер при спуске в скважину; на фиг, 2 — то же, в рабочем гюложении; на фиг, 3 — упругое разрезное кольцо: на фиг. 4 — разрез А-А на фиг. 1.

Захер содержит ствол 1, уплотнительный элемент 2 с конусами 3, плашки 4. верхний 5 и нижний 6 переводники, на которых навернуты втулки 7. Между верхним 5 и нижним 6 переводниками и плашками 4 размещено упругое разрезное кольцо 8, обхватывающее концевую часть плашек 4 внутри втулки 7с возможностью радиального перемещения.

Внутренняя поверхность упругого разрезного кольца выполнена конической и находится во взаимодействии с конической поверхностью концевой час ги плэшек 4.

2001958

Длл передачи крутящего момента от ствола 1 на нижний переводник 6 предусмотрена шпанка 9. Все плашки 4 постоянно находятся о зацеплении с выступами втулок 7. 5

В процессе сборки пакера, пои свинчивании верхнего 5 и нижнего 6 переоодникоо с втулками 7 упругое разрезное кольцо 8 обхватывает концевые части плашек 4 под определенным усилием и прижлмэет их к 10 стволу 1.

Bcà детали раздвижных опор, размещенных над и под уплотнительным элементом, выполнены взаимозаменяемыми, При пакеровке скважины верхний пере- 1 i водник 5 вместе со стволом . :еремещается вниз относительно нижнего переводника 6, По мере роста деформации уплотни1ельного элемента 2, при определенном значении осевой нагрузки, упругие раэрезные кольца 20

8 разжимаются в радиальном направлении, Плашки 4, размещенные по обеим концам уплотнительного элемента 2, передвигаясь по конусам 3 и выступам втулок 7, одновременно расходятся в радиальном 25 направлении до диаметра скважины и перекрывают кольцевое пространство между стенками скважины и конусом 3. как показано на фиг, 2, Так как разрез кольца оь полнен под 30 углом относительно оси кольцэ и с таким расчетом, чтобы при полном ра"".êðûòèè

Формула изобре ..ения

v 35

Пакер, включающий полый ствол, установлен (ый на стволе уплотнительнгчй элемент с конусами, размещенные на концах плашки с коническими наружными поверхностями на концевых частях переоодники, 40 жестко связанные с переводниками втулки с выступами на внутренних поверхностях для зацепления с плашками, и пружинные элементы, установленные с возможностью взаимодействия с плашками и обращенны- 45 ми друг к другу торцами переводников, 0. плашки 4 не могли выходить иэ зацепления кольца, т.е. при раскрытии плашки будут постоянно обхвачены вокруг упругим разрезным кольцом, что позволяет обеспечивать (елее равномерное усилие прижлти.i плошек.

Для распакеровки скважины на покер создают растягивающее усилие, В результате верхний переводник 5 и верхняя втулка 7 перемещаются вверх относительно нижнего переводника 6, а уплотнительный элемен г 2 принимает первоначальное положение, Одновременно под действием упругих сил разреэные кольца 8 сжимаютсл и воздействуют на плашки 4 и возвращают их в исходное положение, как показано на фиг. 1.

Зкономический эффект от использования предложенного оборудования достигается эа счет применения упругих раэрезных колец вместо громоздких. спиральных пружин. При этом значительно облегчается технология изготовления, сокращаютсл габаритные размеры и металлоамкость оборудования, В реэуль га ге упрощается конструкция и об.1егчаются условия эксплуатации покера, (56) Авторское соидетельстоо СССР

N. 883331, кл. Е 21 В 33/12, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N.. 1016484, кл, Е 21 В 33/12, 1983. личающийся тем, что, с целью пооышенил надежности о работе, уменьшения габаритоо и металлоемкости пакера, пружинные элементы выполнены в виде упругих колец, разрезанных под углом к оси кольца с коническими внутренними поверхностями под конические поверхности концевых частей плошек, и размещены на концевых частях плошек с воэможностью полного пераI .ðûòèÿ их о рабочем положении плашек, 200195 >

Фиг, r

2001958

Составитель М. Нагуманов

Техред М,Моргентал Корректор Е, Папп

Редактор С. Кулакова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3156

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101