Скважинные уплотнители (пакеры)
Пакеры при эксплуатации устанавливаются обычно в обсаженной части скважины и спускают их на колонне подъемных труб. Уплотнение, прижимаемое к обсадной трубе, должно надежно разобщать части ствола скважины, находящиеся над и под уплотнителем. Уплотнители для эксплуатационных нужд подразделяются по своему назначению. 1. Уплотнители, применяемые при отборе нефти и газа из пласта в случае: а) оборудования, требующего создания в скважине двух изолированных каналов (например, НКТ и уплотненнее снизу пространств между НКТ и обсадными трубами при раздельной эксплуатации нескольких пластов); б) бес трубной эксплуатации (подъеме жидкости по обсадной колонне, в нижней части которой установлено уплотнение); в) предохранения от выброса при газо проявлениях (пакер с клапаном-отсекателем). 2. Уплотнители, применяемые при исследовании или испытании в случае: а) раздельного исследования пластов, вскрытых одной скважиной; б) проверки герметичности обсадной колонны или герметичности изоляции пластов цементным кольцом. 3. Уплотнители, применяемые при воздействии на пласт или его призабойную зону при: а) гидроразрыве пласта; б) поддержании пластового давления; в) подаче в пласт теплоносителей.
Рис. 7. Схемы пакеров различных конструкций. а с уплотняющим элементом, расширяющимся при действии осевой нагрузки и сошли псовой опорой на обсадную колонну; б самоуплотняющий пакер (опора не показана); 1 прорезь втулки; 2 штифт; 3 втулка; 4 пружина; 5 шток пакера;6, 7 Уплотняющие элементы; 8 конус; 9 клипсовый захват
По способу посадки пакеры подразделяют на механические М (рис. 8, а, б), гидравлические Г(рис. 8, в, г) и гидромеханические ГМ. Механический пакер расширяется при воздействии осевой нагрузки (масса НКТ); оболочка гидравлического пакера расширяется при подаче в нее жидкости. Во всех пакерах должна быть опора (якорь) для пакера: упор на забой через хвостовик; переход диаметра обсадной колонны; клипсовый захват за обсадную колонну (якорь); клипсовый захват и торец обсадной трубы в ее муфтовом соединении. Пакеры выпускают диаметром от 88 до 245 мм, для обсадных труб – мм, которые обеспечивают перепад давления: 14, 21, 35, 50 и 70 Мпа.
Уплотняющие элементы пакеров делятся на следующие. 1. Элементы, расширяющиеся при воздействии осевой нагрузки (рис. 9, а, б, рис. 8, а). Материалом для таких уплотнений могут служить резина (см. рис. 9, а), прорезиненная и прографиченная асбестовая ткань (см. рис. 9, б) (для высоких температур), свинец. Осевая нагрузка может создаваться весом труб и давлением поршня, поджимаемого перекачиваемой средой. 2. Элементы, расширяющиеся при создании в их внутренней полости избыточного давления (рис. 9, в). Основным материалом для таких уплотнений служит резина. 3. Самоуплотняющиеся резиновые (рис. 9, г, рис. 8, б).
Пакер гидромеханический ПГМ-195 Применяется для установки в необсаженных скважинах нефтяных и газовых месторождений при исследовании и изоляции зон поглощения. Предназначены для уплотнения колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) в обсадной колонне скважины при проведении операций по воздействию на призабойную зону.
Иногда осевое усилие, действующее на пакер, значительное, и клипсовый захват пакера не может надежно его воспринять. Тогда у пакера со стороны низкого давления ставят якорь, служащий дополнительной осевой опорой.
Благодарю за внимание!