Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Пакер представляет собой специализированное скважинное устройство для герметичного разобщения зон ствола и защиты эксплуатационной колонны от воздействия пластовых флюидов. Основные конструктивные элементы включают корпус, уплотнительную систему из резиновых или эластомерных манжет, заякоривающие устройства и механизм управления посадкой.
Принцип действия базируется на радиальном расширении уплотнительного элемента до плотного контакта со стенками обсадной колонны. При активации пакера создается герметичный барьер, способный выдерживать значительные перепады давления между изолируемыми интервалами. Современные модели обеспечивают надежную изоляцию при перепадах до 100 МПа и температурах до 200 градусов Цельсия.
Проходное отверстие пакера должно обеспечивать беспрепятственный спуск эксплуатационного инструмента и оборудования. Конструкция рассчитывается на максимальные нагрузки с учетом экстремальных скважинных условий согласно требованиям ФНП Ростехнадзора №534.
Механические пакеры активируются посредством осевого усилия, передаваемого массой колонны насосно-компрессорных труб, либо вращательного движения. Раскрытие уплотнительного элемента происходит через систему конусов и штоков при приложении расчетной нагрузки. Извлечение выполняется натяжением колонны труб с усилием срыва от 50 до 150 килоньютон.
Преимуществом механического типа является простота конструкции и возможность многократного использования. Недостатком выступает необходимость значительного веса колонны для надежной посадки, что ограничивает применение в горизонтальных участках скважин.
Гидравлические пакеры приводятся в действие давлением жидкости в колонне труб. При достижении давления посадки (типично 16-33 МПа) срабатывает гидропривод, раскрывающий уплотнительные элементы. Ключевое преимущество заключается в возможности установки на любой глубине независимо от профиля скважины, включая сильно наклонные и горизонтальные интервалы.
Современные модели оснащаются защитой от самопроизвольной активации при спуске и системой контроля давления. Для извлечения применяется механическое разъединение либо гидравлическое освобождение через специальную последовательность изменения давления.
Гидромеханическая конструкция объединяет преимущества обоих методов посадки. Первый этап активации выполняется подачей давления для срабатывания якорного механизма, второй этап использует механическую нагрузку для окончательного раскрытия уплотнителей. Такая схема обеспечивает повышенную надежность фиксации в сложных геологических условиях.
В зависимости от направления перепада давления, который способен выдерживать установленный пакер, выделяют три основных типа: ПВ (воспринимающий усилие, направленное вверх), ПН (воспринимающий усилие, направленное вниз) и ПД (двухстороннего действия).
Пакеры типа ПВ применяются когда давление над пакером превышает давление под ним, что характерно для нагнетательных скважин и операций гидравлического разрыва пласта. Пакеры ПН используются в обратной ситуации, преимущественно в добывающих скважинах при естественном фонтанировании.
Пакеры двухстороннего действия типа ПД универсальны и могут оставаться в скважине без колонны труб после извлечения разъединителя. Для обеспечения восприятия усилий в заданном направлении пакеры комплектуются якорными устройствами, обозначаемыми буквой "Я" в маркировке.
Для эксплуатации в сероводородсодержащих средах применяются специальные исполнения К2 и К3, рассчитанные на содержание сероводорода до 6% и углекислого газа до 25% по объему. Уплотнительные элементы изготавливаются из фторкаучука, устойчивого к химически агрессивным флюидам.
Набухающие пакеры представляют инновационное решение для разобщения интервалов в технологии многостадийного гидравлического разрыва пласта. Уплотнительный элемент изготовлен из специального эластомера, способного увеличиваться в объеме при контакте с определенными флюидами: водой (водонабухающие модели ПНВ) или нефтью (нефтенабухающие модели ПНН).
Существенным преимуществом технологии выступает отсутствие клапанных систем и подвижных частей, что повышает надежность и исключает механические отказы. Набухающие эластомеры способны увеличиваться до двукратного исходного диаметра и выдерживать перепад давления до 70 МПа в номинальном стволе скважины.
При строительстве скважин пакеры монтируются на хвостовике без специального установочного инструмента. После спуска в скважину и контакта с активизирующей жидкостью происходит постепенное набухание с образованием надежного герметичного барьера. Процесс набухания протекает при температурах от 0 до 200 градусов Цельсия в течение расчетного времени экспозиции.
Уникальным свойством набухающих эластомеров является способность к самозалечиванию микроповреждений и восстановлению герметизирующих характеристик за счет продолжающегося набухания материала.
Одновременно-раздельная эксплуатация представляет эффективную технологию совместной разработки двух и более продуктивных пластов одним стволом скважины. Пакерное оборудование обеспечивает надежное разобщение эксплуатационных объектов с возможностью независимого регулирования режима работы каждого пласта.
Типовая компоновка включает пакер с якорем и кабельным вводом для разделения верхнего и нижнего объектов. Продукция нижнего пласта транспортируется через хвостовик к приему электроцентробежного насоса, расположенного под пакером. Продукция верхнего пласта поступает в затрубное пространство либо во второй ряд насосно-компрессорных труб.
Технология одновременно-раздельной эксплуатации позволяет сократить объемы бурения при разработке многопластовых месторождений, повысить коэффициент извлечения нефти за счет оптимизации режимов работы каждого объекта и обеспечить раздельный учет добываемой продукции по пластам.
Для систем одновременно-раздельной эксплуатации предъявляются повышенные требования к герметичности разобщения пластов во избежание межпластовых перетоков. Применяются преимущественно механические или гидромеханические пакеры с якорными устройствами, обеспечивающими надежную фиксацию при различных пластовых давлениях объектов.
Конструкция пакеров для одновременно-раздельной эксплуатации предусматривает герметичный ввод кабеля питания погружного электродвигателя, систему отвода газа при высоком газовом факторе, а также возможность установки датчиков давления и температуры для мониторинга параметров каждого пласта.
Выбор типа пакера определяется комплексом геологических и технологических факторов. Основными критериями являются: диаметр эксплуатационной колонны, максимальный перепад давления при планируемых операциях, температурный режим скважины, агрессивность пластовых флюидов, профиль ствола и тип технологической операции.
Для гидравлического разрыва пласта применяются пакеры на рабочее давление 70-100 МПа с повышенной прочностью корпуса и якорного механизма. При многостадийном гидроразрыве в горизонтальных скважинах оптимальны набухающие модели, обеспечивающие надежную изоляцию интервалов без необходимости спуска специального установочного инструмента.
Для защиты колонны в нагнетательных скважинах достаточно механических или гидравлических пакеров на давление 35-50 МПа с коррозионностойким исполнением уплотнительных элементов. При одновременно-раздельной эксплуатации используются извлекаемые механические пакеры с якорем, позволяющие проводить ремонтные работы без нарушения изоляции пластов.
Перед спуском пакерного оборудования выполняется обязательная подготовка стенок обсадной колонны с использованием скребков типа СК и инструмента колонного типа НК. Качественная подготовка посадочного места обеспечивает надежную герметизацию и предотвращает преждевременный выход пакера из строя.
При выборе материалов уплотнительных элементов учитывается химический состав флюидов. Для работы в средах с содержанием сероводорода применяется фторкаучук, обладающий высокой стойкостью к химической коррозии. Стандартные резиновые манжеты допускаются только при отсутствии агрессивных компонентов в пластовых флюидах.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.