Пакеры широко используются при бурении и эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Эти устройства позволяют временно изолировать определенные интервалы ствола скважины. Давайте разберемся, что представляют собой эти полезные инструменты и какую роль они играют.
Назначение и принцип работы пакеров
Пакер - это герметичный отрезок трубы с обратным клапаном, предназначенный для временной изоляции участков нефтяных и газовых скважин. Основная функция пакера - разделение кольцевого пространства скважины на изолированные зоны.
С помощью пакеров решаются следующие задачи:
- Раздельное опробование и исследование разных пластов на приток нефти, газа или воды
- Разобщение продуктивных горизонтов для независимой эксплуатации
- Проведение ремонтных работ с изоляцией поврежденных или обрабатываемых участков
Принцип работы пакера заключается в следующем:
- Пакер на трубах спускается в скважину до нужной глубины
- За счет давления промывочной жидкости происходит распакеровка - раскрытие и прижатие уплотнителя к стенкам скважины
- Достигается герметизация нужного интервала и разделение кольцевого пространства на изолированные зоны
- После завершения работ давление сбрасывается, пакер возвращается в исходное состояние и извлекается на поверхность
Конструкция пакера включает цилиндрический резиновый уплотнитель, обратный клапан, механизмы создания давления распакеровки и другие элементы.
Основные разновидности пакеров
Существует множество разновидностей пакеров, которые классифицируются по ряду признаков.
По способу создания давления на уплотнитель выделяют следующие типы:
- Механические - деформация за счет веса колонны труб
- Гидравлические - под давлением жидкости
- Пневматические - с использованием сжатого воздуха
- Химические - при химических реакциях
- Комбинированные (гидромеханические) - смешанный принцип действия
По характеру воспринимаемой нагрузки:
- Одностороннего действия - для прижатия в одном направлении
- Двусторонние - для изоляции в обе стороны по стволу
По материалу уплотнительных элементов применяют:
- Резиновые
- Фторопластовые
- Металлические
По способу извлечения бывают:
- Съемные
- Разбуриваемые
Каждый тип пакеров имеет свои особенности и области оптимального применения.
Например, простые и надежные механические модели хороши для вертикальных скважин, а трубы для скважин гидромеханических пакеров обеспечивают лучшую герметизацию.
Для сложных условий и высоких давлений и температур подойдут многослойные или армированные металлом фторопластовые уплотнители.
Области и технологии применения
Пакеры находят широкое применение при проведении исследовательских работ в скважинах.
С их помощью можно выполнять:
- Раздельное опробование и тестирование разных пластов на приток нефти или газа
- Оценку приемистости отдельных горизонтов
- Изучение характеристик притока пластовых флюидов
Благодаря временной изоляции интервалов при помощи пакер это надежный инструмент, можно получать достоверные данные о свойствах каждого горизонта.
Применение при ремонтных работах
Важнейшей областью использования пакеров являются ремонтно-восстановительные работы в скважинах:
- Выявление и ликвидация различных повреждений эксплуатационной колонны
- Локализация и устранение последствий гидроразрывов пласта
- Очистка забоя скважины от песчаных пробок и отложений
- Промывка и опрессовка изолированных затрубных интервалов
Во всех этих случаях пакер незаменим для создания временных перемычек.
Раздельная эксплуатация пластов
Пакер это также эффективное средство для организации раздельной добычи нефти и газа из разных горизонтов в одной скважине. Это позволяет:
- Повысить дебит скважины за счет дополнительных притоков
- Избежать прорывов пластовых или закачиваемых вод
- Оптимизировать работу разных пластов
Работа в составе многопакерных систем
Зачастую в скважинах используют не один, а несколько последовательно установленных пакеров. Это так называемые многопакерные системы, позволяющие разбить ствол на множество изолированных интервалов.
Такие компоновки применяются для сложных исследований и ремонтов, а также при эксплуатации многопластовых месторождений.
