Монтаж и установка пакеров в скважине: основные этапы и ключевые особенности

Пакеры — это неотъемлемая часть оборудования для эксплуатации скважин в нефтегазодобывающей и гидрогеологической отраслях. Их основная задача — герметизация интервалов скважины для выполнения различных технологических операций, таких как контроль потока жидкости, опрессовка зон, изоляция пластов или проведение гидроразрыва пласта. В зависимости от типа пакера и назначения его применения, процесс монтажа и установки может значительно различаться. Рассмотрим подробно, как осуществляется установка пакеров в скважине, их посадка и дальнейшая эксплуатация.

Общие этапы монтажа пакеров

Монтаж пакеров включает в себя несколько ключевых этапов:

1. Подготовка оборудования и скважины.
2. Спуск пакера в колонну.
3. Посадка пакера в нужный интервал скважины.
4. Герметизация и проверка качества установки (опрессовка пакера).
5. Срыв пакера (в случае необходимости извлечения или перемещения).

Давайте рассмотрим эти этапы более подробно, учитывая особенности различных видов пакеров.

Как посадить пакер в скважине: особенности различных типов пакеров

1. Механические пакеры

Устройство и принцип работы:

Механические пакеры устанавливаются в скважине путем осевых перемещений труб или вращения колонны вправо. Они имеют уплотнительные элементы, которые герметизируются в обсадной колонне после установки пакера, при определенной осевой нагрузке создаваемый весом труб.

Процесс установки механического пакера в скважине:

• Пакер спускается в скважину с помощью колонны труб.
• Достижение нужного интервала проводится инструментами для измерения глубины.
• После этого производится посадка пакера осевым перемещением колонны труб или вращением.
• Установка пакера завершается фиксацией его удерживающих якорей за стенки обсадной колонны и приложения осевой разгрузки на голову пакера.

Опрессовка пакера: После установки проводят гидравлическую опрессовку пакера, чтобы проверить герметичность и надежность оборудования. Для этого в затрубное пространство подается давление, которое должно быть выдержано без утечек.

Срыв пакера: Если нужно извлечь пакер, срыв осуществляется путем натяжения колонны труб вверх или вращением в обратную сторону, что освобождает фиксирующие элементы.

Ознакомиться с пакерами механическими производимыми ООО «АБМ Сервис групп» можно на сайте: Пакеры механические 

2. Гидравлические пакеры

Устройство и принцип работы:

Гидравлические пакеры управляются созданием гидравлического давления в колонне труб. Преимущественно используются не в глубоких скважинах, где нет возможности создать допустимую осевую нагрузку на пакер или наклонно-направленных скважинах.

Процесс посадки гидравлического пакера в скважине:

• Спуск пакера в скважину аналогичен механическому.
• После достижения нужного интервала в колонну подается давление рабочей жидкости, которое заставляет уплотнительные элементы пакера расшириться и герметизировать внутреннее кольцевое пространство колонны.
• Давление удерживается для обеспечения надежной посадки.

Опрессовка пакера: После посадки давление продолжается для проверки герметичности, аналогично другим типам пакеров.

Срыв пакера: В большинстве случаев срыв гидравлического пакера производится путем сброса или ослабления давления в трубах, что позволяет уплотнительным элементам вернуться в исходное транспортное положение.

3. Надувные пакеры

Устройство и принцип работы:

Надувные пакеры имеют эластичный уплотнительный элемент, который увеличивается в размерах под давлением, герметизируя колонну.

Как посадить пакер в скважине:

• Надувной пакер опускается в скважину на насосно-компрессорных трубах (НКТ) или специальной системе трубопровода.
• На заданной глубине через центральный канал трубы в оболочку подается флюид (обычно жидкость или газ под давлением). Под этим воздействием оболочка расширяется, создавая плотное прилегание к стенкам обсадной колонны.

Опрессовка пакера: После посадки уплотнительного элемента проводится контрольное опрессовывание интервала для проверки герметичности и работы оборудования.

Срыв пакера: В случае необходимости надувной пакер деактивируется путем сброса давления, после чего его можно извлечь из скважины.

Ознакомиться с пакерами надувными производимыми ООО «АБМ Сервис групп» можно на сайте: Пакеры надувные 

4. Пакеры с разовым использованием

В некоторых случаях используются пакеры одноразового применения, которые проектируются для выполнения одной-единственной задачи, такой как изоляция пласта при цементировании. После выполнения своей функции такой пакер невозможно извлечь.

Установка одноразового пакера схожа с гидравлическими или механическими моделями, но посадка и уплотнение окончательны. После выполнения работы интервал может быть дополнительно зацементирован, что делает невозможным извлечение оборудования.

Важность правильной посадки пакера в скважине

Процесс посадки пакера — один из наиболее важных этапов в работе с этим оборудованием, поскольку от надежности его установки зависит герметичность зоны и эффективность всех последующих операций. Вот несколько причин, почему правильная посадка так критична:

1. Ошибка в выборе глубины установки пакера может привести к утечке жидкости или газа, что сорвет весь технологический процесс.
2. Неполная герметизация при прокачке флюида вызывает аварийные ситуации или потери давления.
3. Некачественно выполненная опрессовка пакера увеличивает риск выхода оборудования из строя.

Во избежание подобных проблем монтаж пакеров должен выполнять квалифицированный персонал с использованием сертифицированного оборудования.

Что делать, если пакер не садится?

Иногда при монтаже пакеров возникают сложности, такие как невозможность добиться герметизации. В таких ситуациях необходимо:

• Проверить чистоту подготовки обсадной колонны в месте установки пакера (наличие отложений или повреждений).
• Перепроверить рабочее давление (если используется гидравлический или надувной пакер).
• Убедиться в правильности подбора размеров пакера к диаметру колонны.
• Увеличить осевую нагрузку на пакер до требуемой величины (при использовании механических пакеров);
• Произвести повторную посадку пакера в другом интервале;
• При необходимости извлечь пакер, произвести его ревизию и повторно установить его в другой части скважины.

Заключение

Монтаж и установка пакеров в скважине — это трудоемкий и ответственный процесс, который включает подготовительные работы, спуск оборудования, точную посадку и опрессовку для проверки герметичности. Выбор подходящего типа пакера и точность всех этапов установки определяют успех дальнейших скважинных операций и эксплуатацию оборудования. Знание тонкостей работы с механическими, гидравлическими или надувными пакерами позволяет оперативно решать возникающие задачи и добиваться максимальной эффективности работы скважины.

Ознакомиться с пакерами производимыми ООО «АБМ Сервис групп» можно на сайте: Пакеры для скважин