Пакери. Класификация. Механични и хидравлични пакери. Изчисляване на условията на пакера за механични и хидравлични пакери. 2574

Пакерите са предназначени за уплътняване на пръстеновидното пространство и отделяне на отделни хоризонти на нефтени и газови кладенци. Те работят под въздействието на големи спадове на налягането (от 7 до 70 MPa), високи механични натоварвания (десетки kN) и в различни термични (от 40 до 100 ° C и до 400 ° C с термично въздействие върху пласта) и корозивни среди. Следователно дизайнът на пакера трябва да осигурява ефективна и надеждна работа при работни условия.

Пакерите се използват: - при разработване на кладенец за улесняване и ускоряване на почистването на дъното чрез продухване и промиване през фонтанни тръби; - за всички технологични процеси в кладенеца и по време на неговата експлоатация за защита на корпуса от химическа корозия и действието на прекомерно високо налягане на течности и газове; - ако е необходимо да се центрира тръбната колона и да се пренесе част от теглото на тръбите върху обсадната колона по време на ремонт на подземни кладенци.

Функционалното предназначение на пакера и неговите елементи: - отделяне на кладенеца; -възприемане на аксиални сили; - управление на елементите на пакера при спускане в кладенеца и при монтаж или демонтаж на пакера; - изпълнение на някои технологични функции, например за опаковчици за отрязване. Всичко това определя блоковата схема на пакера, която включва следните компоненти: уплътнителни елементи, опора на пакера, система за управление на пакера, технологични устройства.

Класификация Класификацията се основава на два типа характеристики. Първата от тях разкрива конструктивните характеристики, принципа на работа на опаковчиците, показва техния потенциал, втората характеристика характеризира външните характеристики, общи за много опаковчици.Според проектните схеми пакерите се разделят на следните типове:CB - пакери, впри което компресията на уплътнителните елементи става под действието на външни сили;CS - компресионни пакери, работещи под действието на еластични сили;ND - надуваеми опаковки.

ТипътCB включва пакери, чието уплътняване на пръстеновидната междина се извършва чрез аксиално компресиране на уплътнителния елемент, който е набор от втулки. Елементът (виж фигура 1, а), изработен от гума, понякога с армировка с плат или метална корда, е проектиран да работи при температури до 100 ° C. Елементът (виж фигура 1, б) е изработен от гумиран или графичен азбест и е предназначен за работа в среда с температури до 300 - 400 °C.

пакери

Фигура 1 - Диаграми на уплътнителни елементи на пакери

Отличителна черта на пакериSU ​​​​е, че диаметърът на техния уплътнителен елемент в свободно състояние надвишава диаметъра на затворения кладенец. Притискането към тръбите става след изместването на предпазния капак (при затворена версия на спускането). Надуваемите пакериND включват тези, чийто уплътняващ елемент е обвивка, фиксирана върху тялото или направена неразделна част от него и притисната към стените на кладенеца поради действието на свръхналягане на течността, която се инжектира или намира в кладенеца, както и налягането на газовете, образувани по време на експлозията на експлозивен заряд.

В зависимост от това от какъвматериал е изработен уплътнителният елемент, всеки тип пакер се разделя на класове: Р - гума; M - метал; F - флуоропласт. При класифицирането са взети предвид следните външни характеристики: 1)начин на спускане в кладенеца: Т - на тръби; K - на кабела (въжето); 2)начин на отстраняване от мястото на монтаж: I - извлекаем, C - изваждаем; Р - пробивна; 3)метод за създаване на натоварване върху уплътнителния елемент, което е отразено в името на опаковката. В този случай първо се взема предвид методът на формиране на опората, а след това методът на деформация на уплътнителния елемент.

Според начина на създаване на натоварване върху уплътнителните елементи пакерите се делят на следните видове:М – механични пакери, при които уплътнителният елемент се деформира от механично натоварване;GM - хидромеханични пакери, при които плъзгащият възел, който осигурява опората на пакера върху стената на кладенеца, се привежда в работно положение чрез увеличаване на налягането на течността в тръбната колона, а уплътнителният елемент се деформира под действието на механично натоварване, например теглото на тръбите;MG - механично-хидравлични пакери, при които плъзгащият възел заема работно положение под действието на механично натоварване, а деформацията на уплътнителния елемент се извършва под действието на хидравлични сили в тръбите;

Г – хидравлични пакери, чиято характеристика е, че налягането на течността се използва за притискане на уплътнителния елемент към стените на сондажа, а понякога и за привеждане на ограничителя на стената на сондажа в работно положение;Х – химически пакери, при които уплътнителният елемент се притиска към стените на сондажа за сметка на отделената енергия в резултат на химическа реакция;P – пневматични пакери, при които уплътнителният елемент се притиска към стените на сондажа в резултат на използването на енергия от сгъстен въздух.Според вида на стопора пакерите се делят на:1 - пакерите, поддържани на дъното на отвора чрез обшивката; 2 - пакери, поддържани върху стената на сондажа посредством плъзгащ възел; 3 - пакери без опора на дъното на отвора и стената на кладенеца.