Производственный упаковщик

упаковщик Производственный ^{[ 1 ]} является стандартным компонентом оборудования для заканчивания нефтяных или газовых скважин , используемым для обеспечения уплотнения между внешней частью эксплуатационных насосно-компрессорных труб и внутренней частью обсадной колонны, хвостовика или стенки ствола скважины.

По основному назначению пакеры можно разделить на две основные категории: производственные пакеры и сервисные пакеры. Эксплуатационные пакеры – это те, которые остаются в скважине во время эксплуатации скважины. Сервисные пакеры используются временно во время работ по обслуживанию скважин, таких как выдавливание цемента, кислотная обработка, гидроразрыв и испытание скважин.

Обычно его спускают близко к нижнему концу эксплуатационной колонны и устанавливают в точке над верхними перфорационными отверстиями или песчаными экранами. В скважинах с несколькими пластами-коллекторами для изоляции перфорационных каналов в каждой зоне используются пакеры. В таких ситуациях скользящая муфта для выбора зоны производства будет использоваться . Пакеры также могут использоваться для защиты обсадной колонны от давления и добываемых жидкостей, изоляции участков корродированной обсадной колонны, негерметичности обсадной колонны или сжатых перфорационных отверстий, а также изоляции или временного закрытия продуктивных зон. При заводнении, при котором вода закачивается в пласт, в нагнетательных скважинах используются пакеры для изоляции зон, в которые необходимо закачивать воду.

Бывают случаи, когда использование пакера может оказаться нежелательным. Например, в скважинах с большим объемом добычи, добываемых как в НКТ, так и в затрубном пространстве, не используется пакер. Скважины со штанговыми насосами обычно не эксплуатируются с пакерами, поскольку попутный газ добывается в затрубном пространстве. Как правило, заканчивание скважин не может включать в себя пакер, когда затрубное пространство используется в качестве эксплуатационного трубопровода.

Эксплуатационный пакер предназначен для захвата и уплотнения внутреннего диаметра обсадной колонны . Захват осуществляется с помощью металлических клиньев, называемых «накладками». Эти компоненты имеют заостренные науглероженные зубья, которые впиваются в металл корпуса. Уплотнение осуществляется с помощью крупных цилиндрических резиновых элементов. В ситуациях, когда давление уплотнения очень высокое (более 5000 фунтов на квадратный дюйм), с обеих сторон элементов используются металлические кольца, чтобы предотвратить выдавливание резины.

Пакер спускается в обсадную колонну на эксплуатационных НКТ или тросе . Как только желаемая глубина будет достигнута, накладки и элемент необходимо раздвинуть до контакта с обсадной колонной. Осевые нагрузки применяются для того, чтобы подтолкнуть накладки вверх по пандусу и сжать элемент, заставляя его расширяться наружу. Осевые нагрузки прикладываются либо гидравлически, либо механически, либо с помощью медленно горящего химического заряда.

Большинство пакеров являются «постоянными» и требуют фрезерования для их извлечения из обсадной колонны. Основными преимуществами постоянных пакеров являются более низкая стоимость и большие возможности герметизации и захвата.

В ситуациях, когда пакер необходимо легко извлечь из скважины, например, при вторичной добыче, повторном заканчивании или замене эксплуатационных насосно-компрессорных труб, необходимо использовать извлекаемый пакер. Для расстановки инструмента срезают металлическое кольцо или сдвигают втулку, чтобы расцепить соединяемые детали. Извлекаемые пакеры имеют более сложную конструкцию и, как правило, меньшие герметизирующие и захватывающие возможности, но после снятия и последующего обслуживания их можно использовать повторно.

Приложения

Защита корпуса
Разделение нескольких зон
Изолирующие пакеры
Устранение помпажности и направления
Подземный контроль безопасности
Искусственный/газлифт
Подвешивание веса НКТ при наличии сжимающей нагрузки на колонну НКТ.

Существует три типа пакеров: механические и гидравлические комплектные и постоянные. Все упаковщики относятся к одному из них или к их комбинации.

Механические пакеры устанавливаются посредством какого-либо движения НКТ, обычно вращения или движения вверх/вниз.

Другие могут быть настроены по весу — вес трубки можно использовать для сжатия и расширения уплотнительного элемента. Пакер освобождается простым нажатием веревки вверх. Его лучше всего использовать в неглубоких, прямых скважинах низкого давления. Он не рассчитан на то, чтобы выдерживать перепады давления, если в него не встроено гидравлическое прижимное устройство.

Пакеры с натяжной установкой устанавливаются путем натяжения НКТ, при ослаблении пакер освобождается. Подходит для неглубоких скважин с умеренными перепадами давления. Более низкое давление помогает увеличить установочное усилие на пакере. Используется в скважинах стимуляции.

Пакер, устанавливаемый вращением . Вращение НКТ используется для установки пакера и его механической фиксации; левый поворот включается, а правый возвращает его.

Пакеры с гидравлической установкой используют давление жидкости для перемещения конуса за клиньями. После установки они остаются зафиксированными либо за счет давления, либо за счет механического замка. Они освобождаются при поднятии трубки. Они хороши для использования в искривленных или искривленных скважинах, где движение НКТ ограничено или нежелательно. Трубку можно подвешивать с нейтральным натяжением.

Надувные пакеры ^{[ 2 ]} - под давлением жидкости накачайте длинную цилиндрическую трубку из армированной резины и установите пакер. Часто используется для испытаний в открытом стволе разведочных скважин и для контроля цементирования в добывающих скважинах. Также используется в скважинах, где пакер должен пройти через сужение, а затем установиться на гораздо больший диаметр в обсадной колонне или открытых стволах. Доступно множество модификаций для конкретных применений, включая те, которые способны выдерживать высокие перепады давления.

Постоянные пакеры спускаются и устанавливаются на электрическом кабеле, бурильной трубе или насосно-компрессорных трубах. Противоположные накладки расположены так, чтобы зафиксировать сжатие. После установки этот пакер устойчив к движению в любом направлении. Wireline использует электрический ток для подрыва заряда взрывчатого вещества и установки пакера. Затем освобождающая шпилька освобождает узел от пакера. Трубку можно использовать, применяя вращение, натяжение или комбинацию того и другого. Они хороши в скважинах с высокими перепадами давления или большими колебаниями нагрузки на НКТ и могут быть точно настроены. Их можно установить максимально глубоко.

Цементные пакеры . В этом случае насосно-компрессорные трубы цементируются внутри обсадной колонны или открытого ствола. Этот тип упаковщика стоит дешево.

Факторы, влияющие на пакеров

Температура и давление могут влиять на поведение НКТ и пакера, поскольку это может вызвать изменения в скорости расширения пакера и НКТ. Если пакер допускает свободное движение, НКТ может удлиниться или укоротиться. В противном случае внутри могут возникнуть растягивающие и сжимающие силы. ^{[ 3 ]}

См. также

Ссылки

^ У. Т. Белл, Л. Бюзард, К. Л. Де Пристер и Р. Л. Кастор (1972). ДОБЫЧНЫЕ ОПЕРАЦИИ КУРС 1 – ЗАКОНЧИВАНИЕ СКВАЖИН . Даллас, Техас, 75206: Общество инженеров-нефтяников AIME. {{cite book}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка ) CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Джакомель, А.; Роу, К. (октябрь 1992 г.). «Основы надувных пакеров» (PDF) . Материалы Международной конференции по тренировкам '92 в Перте, Западная Австралия .
^ Дорохов М., Кострыба И., Билецкий В. Экспериментальные исследования герметизирующей способности скважинных пакеров // Восточно-Европейский журнал предпринимательских технологий. 8 (82) 4/2016. С. 56-68.

Внешние ссылки

[1] У. Т. Белл, Л. Бюзард, К. Л. Де Пристер и Р. Л. Кастор (1972). ДОБЫЧНЫЕ ОПЕРАЦИИ КУРС 1 – ЗАКОНЧИВАНИЕ СКВАЖИН . Даллас, Техас, 75206: Общество инженеров-нефтяников AIME. {{cite book}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка ) CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[2] Джакомель, А.; Роу, К. (октябрь 1992 г.). «Основы надувных пакеров» (PDF) . Материалы Международной конференции по тренировкам '92 в Перте, Западная Австралия .

[3] Дорохов М., Кострыба И., Билецкий В. Экспериментальные исследования герметизирующей способности скважинных пакеров // Восточно-Европейский журнал предпринимательских технологий. 8 (82) 4/2016. С. 56-68.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]