НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
| Рисунок 1 ПАКЕР ПРО-ЯТ-О |
Пакер ПРО-ЯТ-О-122-50-350-Т100-КЗ предназначен для длительного герметичного разобщения интервалов ствола эксплуатационной колонны, нагнетательной или эксплуатационной скважины и защиты ее от динамического воздействия рабочей среды в процессе проведения различных технологических операций.
Область применения:
— для многократно повторяющихся технологических операций, связанных с созданием давления и прокачкой жидкости со знакопеременным перепадом давления за одну установку пакера;
— для разделения пластов при одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ) и одновременно-раздельной закачке (ОРЗ);
— для длительной автономной (независимой от связи с НКТ) изоляции нарушенного участка эксплуатационной колонны;
— для установки в нагнетательных скважинах и других технологических операций на длительный срок, при которых происходит циклический перепад давления на пакер.
Оборудование применяется в нагнетательных, эксплуатационных нефтяных и газовых обсаженных скважинах с условными диаметрами эксплуатационных труб.
Пакер устанавливается в скважине без упора на забой, путём осевых перемещений колонны труб, на которых он спускается в скважину.
Пакер обеспечивает герметизацию эксплуатационной колонны при перепа-дах давления на него до 35 МПа и применяется в скважинах с максимальной температурой рабочей среды до плюс 100 С.
Область применения оборудования в соответствии с Федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности» от 12.03.2013г. Оборудование имеет исполнение стандартное к сульфидно-коррозионному растрескиванию (СКР)
|
|
Рабс.>1,83х 
Па (18,6 кгс/ 
);
C 
S<0,075% (объемных);
P S<345 Па для многофазного флюида «нефть-газ-вода» с газовым фактором менее 890 
/ 
Пакер содержит:
— узел уплотнения, состоящий из уплотнительных элементов, изготовленных из специальной резины;
— нижнее механическое заякоривающее устройство, расположенное под узлом уплотнения, предназначенное для установки пакера в скважине и удерживания его от перемещения вниз (висячий пакер);
— верхнее механическое заякоривающее устройство, расположенное над узлом уплотнения, предназначенное для удерживания пакера от перемещения вверх. Это устройство приводится в действие после заякоривания нижнего устройства.
Таблица 1 Технические характеристики пакера
Технические характеристики пакера
ПРО-ЯТ-О-122-50-350-Т100-КЗ
УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫПАКЕРА
Пакер состоит из трёх штоков поз. 7, 26, 30, соединённых между собой с помощью гладких резьб НКТ. В верхней части штока поз. 7 расположен верхний механический якорь, состоящий из деталей поз. 2, 3, 4, 5, 6. В нижней части штока поз. 30 расположен нижний механический якорь, состоящий из деталей поз. с 31 по 41.
Плашки поз.6 и поз.32 якорных устройств в транспортном положении поджаты к штокам поз. 7 и поз. 30 с помощью пружин, соответственно, поз. 3 и поз. 31. На штоке поз. 26 установлены уплотнительные элементы поз. 27 с кольцами поз. 28.
| Рисунок 2 Схема пакера ПРО-ЯТ-О-122 |
Между верхним механическим якорем и уплотнительными элементами, на нижней части штока поз. 7, расположен механизм регулятора осевой
|
|
нагрузки срабатывания' верхнего механического якоря, состоящий из деталей поз. с 8 по 19.
Между нижним механическим якорем и уплотнительными элементами расположен конус поз. 29. В верхней части пакера расположена муфта поз. 1, служащая для соединения пакера с трубами НКТ и удерживающая верхний механический якорь на штоке поз. 7.
Фиксатор поз. 39, перед спуском пакера в скважину, устанавливается в короткой части паза штока поз. 30 в положении 1 или 3, рисунок 2.
Пакер спускают в скважину на насосно-компрессорных или бурильных трубах на требуемую глубину. При спуско-подъёмных операциях планки (центраторы) поз.33 нижнего якорного устройства постоянно прижаты к стенкам эксплуатационной колонны.
При спуске пакера должно соблюдаться условие:
Н 
260 мм,
где Н — высота подъёма труб над ротором после свинчивания очередной трубы и снятия её с нижнего элеватора или со снайдера;
260 мм — расстояние осевого перемещения фиксатора внутри фигурного паза штока при спуско-подъёме труб (рисунок 2).
При спуске пакера, после свинчивания очередной трубы, колонну труб необходимо приподнять не менее, чем на 260 мм и только после этого производить спуск.
В процессе спуска колонны труб, (при соблюдении условия H≥260 мм), фиксатор будет находиться в положении 1, а после навинчивания очередной трубы и обязательного после этого подъёма колонны труб на интервал Н ≥260 мм, перейдёт в положение 2.
Затем, при спуске труб, фиксатор снова перейдёт в положение 1 и т. д.
При этом втулка поз.40 вместе с фиксатором будет вращаться вправо и влево относительно штока на ¼ оборота при каждом перемещении штока вверх или вниз относительно корпусных деталей якорного устройства.
|
|
Для установки пакера в заданном интервале колонну труб приподнимают на высоту Н1 с соблюдением условия 100≤ Н1 ≥200 мм, т. е. колонну труб приподнимают не менее 100 мм и не более 200 мм, затем разгружают для установки.
В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ В СКВАЖИНЕ (ДЕФОРМАЦИЯ ТРУБ, КРИВИЗНА СТВОЛА СКВАЖИНЫ), МИНИМАЛЬНОЕ ИЛИ МАКСИМАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ КОЛОННЫТРУБ ВВЕРХ МОЖЕТ БЫТЬ БОЛЬШЕ ВЫШЕУКАЗАННЫХ ЗНАЧЕНИЙ И ПРАКТИЧЕСКИ ЭТУ ВЕЛИЧИНУ ОПРЕДЕЛЯЮТ ОПЫТНЫМ IIYTEM!
Поэтому, если при первом перемещении труб вверх пакер не удается установить, то в дальнейшем колонну труб снова приподнимают на величину, превышающую прежнее значение, на 50 мм и снова производят разгрузку колонны. В дальнейшем операция повторяется с постепенным увеличением значения на 50-70 мм. Допускается повторение всего процесса установки пакера, начиная с минимального значения перемещения колонны труб вверх.
При разгрузке инструмента, когда фиксатор перемещается в положение 4, штоки поз. 7, 26, 30 с уплотнительными элементами перемещаются вниз относительно корпусных деталей нижнего якоря. Конус поз.29, соприкасаясь с плашками поз.32 и, сжимая пружины поз.31, переместит плашки в радиальном направлении до зацепления со стенками эксплуатационной колонны.
Уплотнительные элементы, увеличиваясь до диаметра эксплуатационной колонны, герметизируют межтрубное пространство.
В ходе дальнейшего движения вниз штоков поз. 7, 26, 30 и определённом значении осевой сжимающей нагрузки (таблица 2), создаваемой весом НКТ, произойдёт срабатывание механизма регулятора нагрузки и установка верхнего механического якоря. При этом плашки поз. 6, взаимодействуя с разрезным конусом поз. 8, раздвигаются радиально и зацепляются со стенками эксплуатационной колонны.
После создания избыточного давления под пакером, основное усилие на пакер, направленное снизу вверх, воспринимается плашками верхнего якорного устройства.
В таблице 2 приведена рекомендуемая оптимальная сжимающая нагрузка при посадке пакера в зависимости от планируемого перепада давления на пакер, действующего из подпакерного пространства снизу вверх.
Таблица 2 Рекомендуемая оптимальная сжимающая нагрузка
Допускается завышение сжимающей нагрузки дополнительно к рекомен-дуемой, представленной в таблице 2, с учётом потери веса труб на трение о стенки обсадной колонны.
Для перевода пакера в транспортное положение выравнивают давление в подпакерном и надпакерном пространствах. После этого колонну НКТ медленно натягивают с нагрузкой, превышающей допустимое усилие натяжения НКТ после посадки пакера, до распакеровки скважины.
При этом штоки пакера перемещаются вверх относительно якорных устройств, уплотнительные элементы возвращаются в исходное состояние. Пакер принимает транспортное положение.
Если вес НКТ недостаточен для установки пакера в выбранном месте эксплуатационной колонны (то есть создания минимальной осевой нагрузки на пакер 12 т), то необходимое осевое усилие для обеспечения надёжной гермети-ации эксплуатационной колонны достигается навинчиванием необходимого количества труб НКТ к нижней части пакера (хвостовика).