Условное обозначение пакеров включает:
буквенную часть, состоящую из обозначения типа пакера (ПВ, ПН, ПД), способа посадки
и освобождения пакера (Г, М, ГМ.) и наличия ч
коря устройства (буква Я), первая цифра после обозначения типа пакера
— число проходов, цифра перед буквами — номер модели; первое число после букв — наружный диаметр пакера (и мм);
второе число — рабочее давление
(максимальный перепад давлений, воспринимаемый пакером); К2 — конец
обозначения— сероводородостойкое исполнение. Например: ПН-ЯМ-150-500, ПН-ЯГМ-118-210, 1ПД-ЯГ-136-500,
ПД-Г-136-210К2.
Пакер типа ПН-ЯМ предназначен для разобщения пространств эксплуатационной колонны нефтяных и газовых скважин и защиты ее от воздействия пласта, состоит из уплотнительного устройства, плашечного механизма и фиксатора типа байонетного замка (рис.5). На ствол пакера свободно насажены конус и уплотнительные манжеты. Плашки входят в пазы плашкодержателя и в пакерах с наружным диаметром 118 и 136 мм (см. рис.6) прижимаются к конусу за счет усилия пружин плашкодержателя. В остальных пакерах (см. рис. 5) плашкодержатель фиксируется со стволом и цилиндром захвата. Корпус фонаря соединен с замком, имеющим фигурный паз, в котором может перемещаться палец, связанный со стволом.
Посадка пакера проводится путем приподъема труб на величину, необходимую для создания на пакер расчетной осевой нагрузки, поворота его на 1,5—2 оборота вправо и затем спуска труб вниз. Благодаря трению башмаков о стенку эксплуатационной колонны обеспечивается неподвижность корпуса фонаря и плашек. Палец при повороте скользит по фигурному пазу и опускается вниз совместно со стволом.
В пакере (см. рис. 6) при движении ствола конус раздвигает плашки и последние заякориваются на стенке эксплуатационной колонны. В пакере (см. рис. 5) ствол совместно с головкой, упором, манжетами, конусом, плашками и плашко-держателем, опускаясь, доходит до упора в цилиндр. При этом захваты заходят в паз а, освобождая ствол, а конус раздвигает плашки в радиальном направлении и заякоривает их. Сжатие манжет и герметизация пакером разобщаемых пространств происходит при дальнейшем опускании ствола пакера за счет массы колонны подъемных труб.
Пакер извлекается из скважины в результате подъема труб. При этом освобождаются манжеты, а ствол своим буртом вытягивает конус из-под плашек, которые освобождаются и одновременно приводят корпус плашек с захватами в исходное положение. При подъеме труб и повороте их влево на 1,5—2 оборота палец на стволе автоматически входит в фигурный паз замка, благодаря чему пакер может быть посажен повторно без извлечения из скважины.
рис.5
рис.6
Пакер ПН-ЯГМ (рис.6) предназначен для разобщения пространств эксплуатационных колонн нефтяных и газовых глубоких вертикальных и наклонных скважин, состоит из уплотняющего, заякоривающего, клапанного устройств и гидропривода. Для посадки пакера в подъемные трубы сбрасывается шарик и создается давление. Жидкость через отверстие а и стволе попадает под поршень. При давлении 10 МПа поршень толкает плашкодержатель, срезает винты, плашки надвигаются на конус и, упираясь в стенку эксплуатационной колонны, создают упор для сжатия уплотнительных манжет.
👉Под действием массы труб плашки внедряются в стенку эксплуатационной колонны, обеспечивая заякоривание и герметичность разобщения. Проходное отверстие пакера открывается при увеличении давления до 21 МПа. При этом срезаются винты, и седло с шариком выпадает. Пакер извлекается в результате подъема колонны труб. При снятии осевой нагрузки освобождаются манжеты и, ствол, двигаясь вверх, тянет за собой конус, который освобождает плашки.
Пакеры 1ПД-ЯГ и 2ПД-ЯГ (рис.7) предназначены
для разобщения пространств эксплуатационной колонны труб и за= щиты
ее от воздействия пласта в нефтяных и газовых скважинах, состоят из верхнего и
нижнего якорных устройств, уплотнения, гидроцилиндра и
фиксатора. Посадка пакера осуществляется путем создания
давления в колонне подъемных труб, причем предварительно проход
пакера перекрывается шариком, сбрасываемым на седло (см. рис. 7 с, в) или в конус в (см. рис.7
б). Под действием давления в трубах плашки верхнего якоря выдвигаются
наружу, заякориваясь на стенке эксплуатационной
колонны.
👉В пакере 1ПД-ЯГ (см. рис.7, а) жидкость
через отверстие б поступает
под золотник, сдвигает его вниз, срезая винты, и позволяет захвату
выйти из зацепления с поршнем. Поршень через толкатель сжимает
манжеты, создавая уплотнение со стенкой эксплуатационной
колонны. Одновременно золотник выдвигает конус в плашки, заставляя их внедриться в
эксплуатационную колонну и заякориться на ней. Совместно с конусом двигается вниз цилиндра и шлипсы, зацепляясь с
насечками толкателя, фиксируют манжеты и плашки в рабочем положении. Пакер освобождается при натяге и подъеме
колонны труб, в результате чего срезаются винты и ствол освобождается от
плашкодержателя. Дальнейшее движение ствола
вверх освобождает манжеты от
сжатия. При этом ствол, упираясь в поршень,
доводит его до упора в цилиндр, который, в свою очередь, вытягивает конус из-под плашек и освобождает их.
Проходное отверстие пакера открывается при повышении давления в трубах и срезе винтов. В пакере (см. рис.7 б) пластовый
агент под давлением через отверстие б в стволе попадает в цилиндр. После
среза винтов цилиндр с плашкодержатслем
поднимается вверх и плашки
натягиваются на конус, одновременно сжимая манжету. Происходит заякоривание нижних плашек и
уплотнение пакера в эксплуатационной
колонне труб. Обратному перемещению плашек
препятствуют шлипсы, переместившиеся вместе с конусом вверх по втулке
фиксатора. Пакер освобождается при подъеме
колонны труб после среза винтов, при этом бурт ствола упирается в конус
и вытягивает его из-под плашек.
Особенность пакера 2ПД-ЯГ (см. рис.7, в) —постоянное заякоривающее усилие на плашки верхнего якоря благодаря сообщению полости под плашками с подпакерной зоной через отверстие а. При посадке пакера пластовый агент под давлением из полости труб через отверстие б поступает. Под золотник и конус Золотник перемещается вверх, срезает винты и освобождает поршень и конус от захвата. Конус, уплотненный в цилиндре кольцами, под действием давления входит в плашки, заставляя раздвигаться и заякориться на стенке эксплуатационной колонны. Одновременно поршень совместно с золотником и толкателем перемещается вверх и сжимает манжеты.
👉При этом шлипсы, зацепляясь с насечками толкателя, фиксируют манжеты и плашки в рабочем положении. Пакер освобождается при подъеме колонны подъемных труб, после среза винтов. Ствол совместно с корпусом якоря поднимается и освобождает манжеты, а бурт толкателя тянет вверх цилиндр, который выводит конус из плашек, освобождая их. Плашки верхнего якоря освобождаются после разгерметизации манжет и выравнивания давления на плашки.
рис.7
Состоит из верхнего и нижнего заякоривающих устройств и гидроцилиндров, уплотнительного и фиксирующих устройств. Посадка пакера осуществляется при подаче в колонну подъемных труб жидкости под давлением.
👀👉Предварительно на седло сбрасывается шарик. Давление в полости б нижнего гидроцилиндра перемещает поршень, который через плашкодержатель заставляет плашки натянуться на конус и, раздвигаясь радиально, заякориться за стенку эксплуатационной колонны.
- При возрастании давления срезаются винты, и шток, перемещаясь вниз со стволом, сжимает манжеты между муфтой и конусом, герметизируя пространство между пакером и стенкой эксплуатационной колонны.
- Шлипсы, перемещаясь по насечкам штока при движении его вниз, фиксируют его от возврата. При дальнейшем увеличении давления жидкость через отверстие а попадает в цилиндр.
- Срезаются винты, и цилиндр перемещает вниз плашкодержатель и плашки, которые натягиваются на конус и заякориваются на эксплуатационной колонне. При этом срезаются винты, плашкодержатель освобождается от цилиндра и фиксируется шлипсами на стволе.
- Нижние и верхние плашки в заякоренном положении будут препятствовать перемещению пакера как вверх, так и вниз. Проходное отверстие пакера открывается после среза винтов.
- Распакеровка осуществляется при подъеме труб после предварительного отвинчивания верхней части пакера в муфте и среза винтов.
- После среза штифта верхний ствол перемещается вверх и доводит втулку до плашкодержателя, последний стягивает плашки с конуса, освобождая их.
- Затем бурт тянет вверх корпус и муфту, освобождая манжеты. Одновременно при движении нижнего! ствола вверх бурт ствола доходит до нижнего конуса и вытягивает его из плашек, освобождая их.
- Пакер ПД-ЯГМ состоит из верхнего и нижнего заякоривающих устройств, уплотняющего и клапанного устройств и гидропривода.
- Пакер спускается в скважину на подъемных трубах, на седло сбрасывается шарик, и создается! давление, под действием которого плашки раздвигаются радиально и заякориваются на стенке эксплуатационной колонны.
- Жидкость, попадая через отверстие б под поршень, перемещает его вверх, в результате чего срезаются винты и освобождается захват, а конус, перемещаясь вниз, раздвигает плашки и заякоривает их. Одновременно происходит сжатие манжет.
- Герметичность разобщения обеспечивается осевой нагрузкой, создаваемой массой труб, под действием которой срезаются винты, и ствол, двигаясь совместно с втулкой вниз, дополнительно сжимает манжеты.
- Фиксация рабочих положений! плашек и манжет обеспечивается шлидпсами, препятствующими! обратному перемещению поршня и плашек. Проходное отверстие пакера освобождается после среза винтов.
В пакере предусмотрен клапан для промывки надпакерной зоны перед извлечением его из скважины. При натяге колонны труб шток, перемещаясь вверх, открывает отверстие а, через которое трубное пространство сообщается с затрубным. После промывки сбрасывается давление в трубах, в результате чего освобождаются плашки. При дальнейшем натяге колонны труб срезаются винты и освобождаются плашки и манжеты. Пакер можно оставить в скважине без подъемных труб, так как благодаря заякориванию плашек пакер выдерживает давление как снизу, так и сверху. Для этого винты перед спуском пакера снимаются и колонну подъемных труб можно освободить после среза винтов. В этом случае пакер можно поднять после захватывания его труболовкой.
Пакеры ПД-Г и 1ПД-Г предназначены для герметизации разобщаемых пространств эксплуатационной колонны нагнетательных скважин. Пакер ПД-Г состоит из уплотнительного рукава и ствола, к верхней части которого присоединяется переводник с патрубком. На переводнике установлены поршень и головка, связанная с рукавом. Между патрубками и переводником установлено седло для шарика, служащего для опрессовки подъемных труб.
При подаче давления в центральный канал жидкость попадает под рукав через отверстие в, раздувает его и прижимает к стенке эксплуатационной колонны, разобщая затрубное пространство. Манжета выполняет роль обратного клапана и служит для сохранения давления в подрукавной полости. Минимальное избыточное давление, необходимое для срабатывания пакера, составляет 1,5 МПа. Для освобождения пакера в затрубном пространстве создается давление.
Поршень перемещается вниз и сообщает подрукавную полость с внутритрубным пространством через отверстия а и б, когда расточка поршня окажется у отверстия б. В пакере 1ПД-Г из-за разности площадей поршня и головки, подверженных действию давления, поршень перемещается вниз.
Когда кольца головки попадут в расточку поршня,
подрукавная полость через отверстия аив
соединяется с полостью труб, разряжается и
рукав принимает первоначальное положение. Повторная посадка пакера
возможна без извлечения его из скважины при создании давления в трубах, под действием которого поршень перемещается вверх
в первоначальное положение.
