Основы расчета установки пакеров и якорей

 

Пакер – специальное устройство, которое предназначено для разобщения отдельных интервалов эксплуатационной колонны (ЭК).

По способу установки в колонне различают пакеры с опорой и без опоры на забой.

По способу давления на уплотнительный элемент – механические и гидравлические.

Якорь – служит для удержания пакеров на месте установки от смещения вверх при ремонтных работах по воздействию на пласт. Перед спуском пакера в скважину необходимо определить надпакерное давление – Р_нп. Если оно будет меньше ожидаемого давления Р_рр при ремонтных работах, тогда непосредственно над пакером необходимо установить якорь.

Задача 1. Произвести расчет возможного давления при установке пакера (рисунок 5) в скважине глубиной до верхних отверстий интервала перфорации Н₁=3000 м, спускаемого на НКТ диаметром 89 мм при следующих условиях:

- d_эк = 146 мм;

- d_{толщ.ст.тр.}= 10 мм;

- Р_пл = 20, 0 МПа;

- высота столба над пакером Н₂=2000 м.

Максимально возможное давление Р, при котором пакер будет находиться в равновесии, определяется по формуле:

где: G    – вес НКТ, Н;

  Н₁     – глубина до кровли перфорированного пласта, м;

              Н₂       – глубина спуска пакера, м;

         r₁ и r₂       – плотность жидкости в трубах и затрубье;

D_в= 126 мм (диаметр эксплуатационной колонны);

d_н = 89 мм (НКТ);

d_в = 76 мм (НКТ).

 

Вывод: Якорь не нужен.

Задача 2: Цементирование с применение пакеров. Цементирование с извлекаемыми и неизвлекаемыми пакерами применяется при изоляции пластовых вод.

1 Высокое давление, которое создается в заливочных трубах в процессе продавливания тампонажного раствора, не передается на эксплуатационную колонну на участке от пакера до устья. 2 Условие задачи: Определить глубину установки извлекаемого пакера, спускаемого на НКТ d=73 мм при проведении РИР заливкой под давлением через отверстия фильтра, расположенных на глубине 2342-2350 м, если скважина заполнена водой.

Рисунок 5 – Схема для расчета давления при установке пакера

Перед проведением работ скважина обследуется и промывается. Затем спускают колонну заливочных труб с пакером (извлекаемым), которой устанавливают и уплотняют на глубине, определяемой по формуле:

,

где Н – расстояние от устья, до верхних отверстий фильтра;

h _ц – высота цементного стакана, оставленного в колонне.

 м.

Объем жидкости, V _пр.ж, необходимый для продавки цементного раствора, определяется по формуле:

,

где: D - коэффициент сжимаемости продавочной жидкости (1, 01 – 1, 10);

    h _р.т. - высота цементного раствора в трубах в момент окончания

             продавки, м (h_р.т.=10 м);

      f_тр- площадь поперечного сечения канала заливочных

            труб, м² (f_тр=0, 003019 м²).

м³.

 

После окончания заливки (продавки) пакер поднимают, а скважину оставляют на ОЗЦ.

Цементирование с неизвлекаемыми пакерами применяют в тех же случаях, что и с извлекаемыми. Однако при этом полностью исключается разжижение тампонажного раствора жидкостью, находящейся в колонне или притекающей из ПЗП.

Извлекаемый пакер спускают на глубину H - h _ц, устанавливают и уплотняют. После закачки тампонажного раствора в заливочные трубы бросают шарик, который садится на конусное седло и закрывает доступ жидкости под пакер. Затем отвинчивают переводник и вымывают излишки цементного раствора над пакером. При этом давление столба жидкости в колонне не передается в пространство, находящееся под пакером.

 

⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒

Поделиться: