4.1.5. Пакеры, якоря

Пакеры – устройства, предназначенные для разобщения отдельных участков

скважины, например, призабойной зоны от остальной части. При этом они

выполняют следующие функции:

- защищают обсадную колонну от воздействия пластового давления;

- препятствуют контакту с ней агрессивных пластовых жидкостей и

газов;

- способствуют давлению газа только в НКТ, увеличивая их коэффициент

полезного действия;

- создают возможность раздельной разработки отдельных пластов и

пропластков;

- позволяют осуществлять направленное устьевое воздействие на

отдельные пропластки и пласты при технологических операциях.

Процесс разобщения производится механическим, гидравлическим и

гидромеханическим воздействием на резиновый пакерующий элемент,

увеличивающий при этом диаметральный габарит. В зависимости от вида

воздействия на разобщающий элемент получили применение пакеры механического

(«М») или гидравлического («ГМ») действия.

Пакер работает так. После спуска на заданную глубину на насосно-

компрессорных трубах в последние бросают шарик, который устанавливается в

седле. Закачкой жидкости в НКТ в пакере создают давление, которые

передается через канал «А» под поршнем и вызывает его перемещение. Поршень

толкает плашкодержатель с усилием, обеспечивающим срезание удерживающего

винта 10. Продолжая движение вверх, он надвигает плашки на корпус и

приживает их к эксплуатационной колонне.

Расжатие манжет производится за счет массы труб, воздействующих на

упор.

При дальнейшем увеличении давления (до 21 МПа) срезается винт,

удерживающий седло с шариком, и они выпадают из корпуса, освобождая

проходное сечение пакера.

Подъем пакера осуществляется после снятия осевой нагрузки и

перемещения вверх ствола, конуса, упора. Это способствует возвращению в

первоначальное положение плашек и манжет.

Якорь предназначен обеспечить дополнительную силу для надежного

удержания пакера в заданном интервале. Для этого якорь соединяется в один

блок с пакером и спускаются в скважину одновременно. Удерживающими

элементами в якоре являются плашки, срабатывающими от давления,

создаваемого в колонне НКТ и передаваемого через канал под поршень. Принцип

его работы аналогичен работе пакера. При снятии давления и подъеме НКТ

плашки возвращаются на свое место, освобождая якорь.

Якорь может быть конструктивно совмещен с пакером и тогда в шифр

пакера вводится буквы «я» (например, ПД-ЯГМ).

4.1.6. Фонтанная арматура

Фонтанная арматура относится к оборудованию скважин, которое призвано

выполнять следующие функции: а) герметизация кольцевого пространства между

обсадной колонной и подъемными трубами; б) направление движения

газожидкостной смеси; в) подвески глубинного оборудования; г) создание

противодавления на устье; д) проведение исследований, освоения и других

технологических операций.

Арматура состоит из ряда конструктивных элементов. Трубная головка

служит для подвески фонтанных труб, герметизации устья, проведения

различных технологических операций. Включает в себя колонный фланец,

крестовик трубной головки, тройник трубной головки, переводную катушку.

Фонтанная елка служит для направления и регулирования продукции скважины.

Включает в себя центральную задвижку, крестовик елки (в тройниковой

арматуре тройки), буферную задвижку, буферный патрубок, штуцер.

Назначение каждого из элементов арматуры: колонный фланец – для

присоединения арматуры к обсадной колонне и герметизации затрубного

пространства; крестовик трубной головки – для сообщения с затрубным

пространством скважины; тройник трубной головки – для подвески первого ряда

труб и сообщения с ним; переводная катушка – для подвески второго ряда труб

и сообщения с ним; центральная задвижка – для закрытия скважины; крестовик

елки служит для направления продукции скважины в трубопровод; буферная

задвижка – для спуска глубинных приборов в скважину; буферный патрубок –

для помещения приборов перед спуском в скважину и уменьшения колебаний

давления в арматуре (там скапливается газ) ; штуцер – для регулирования

дебита скважины; рабочий монифольд – часть арматуры между штуцерами и общей

выкидной линией, предназначенная для соединения двух выкидов в один;

вспомогательный монифольд – лилия, соединяющая затрубное пространство или

насосно-компрессорные трубы и служит для подачи в скважину воздуха, газа и

других агентов при технологических операциях.

Конструкция основных элементов арматуры. Основное требование,

предъявляемое в арматуре, это ее абсолютная герметичность при высокой

прочности деталей, их быстросборности и взаимозаменяемости.

Запорные устройства. Применяются три типа запорных устройств:

прямоточные задвижки, краны, угловые вентили.

Штуцер или дроссель, предназначен для поддержания заданного режима

работы скважин.

Колонные головки предназначены для герметизации пространства между

спущенными в скважину обсадными трубами. В зависимости от конструкции

скважины применяют различные типы колонных головок.