Архив метки: обсадный

Центрирование обсадных колонн в скважине

Для создания условий максимального вытеснения бурового раствора тампонажным обсадные колонны центрируют. В случае применения пру­жинных центраторов с незначительной деформируемостью циркуляция и

течение вязкопластичных буровых растворов восстанавливаются без обра­зования застойных зон даже в области структурного режима течения в скважинах. При значительной деформации пружинных центраторов (до диаметра долота) их эффективность незначительна. Вытеснение следует вести при турбулентном движении растворов.

Центраторы также облегчают процесс спуска обсадной колонны вследствие снижения сил трения между трубами и стенками скважины, увеличивают степень вытеснения бурового раствора тампонажным при це­ментировании обсадной колонны в результате образования локальных за­вихрений восходящего потока жидкостей на участках размещения центра­торов, облегчают работу по подвеске хвостовиков и стыковке секций об­садных колонн, благодаря центрированию из верхних концов.

Как правило, центраторы устанавливают на колонне в средней части каждой обсадной трубы, т.е. там, где происходит наибольший ее изгиб. Не рекомендуется размещать центраторы в зоне расположения муфт обсадной колонны.

Центрирование колонн способствует равномерному распределению цементного раствора вокруг обсадной колонны, повышает качество разоб­щения пластов, улучшает Читать далее

11.1.16. ПАКЕР ТИПА ПРС

Пакеры для ремонта скважин типа ПРС (рис. 11.17) применяют в слу­чае негерметичности обсадной колонны. С их помощью возможно прове­дение следующих операций:

поиск интервалов нарушения герметичности в обсадных колоннах ме­тодом поинтервальной опрессовки колонны давлением между уплотнитель-


11.1.16. ПАКЕР ТИПА ПРС


.26


-25


Рис. 11.17. Пакер типа ПРС для ремонтно-изоляционных работ:

1, 26 — заглушки предохранительные; 2 — муфта; 3, 21 — переводник; 4 — кольцо резиновое; 5 — обжимной стакан; 6 — втулка подвижная; 7, 18 — пружина; 8 — уплотнительный элемент рукавного типа; 9 — ствол; 10, 17 — кожух; 11 — корпус; 12 — втулка дифференциальная; 14, 16 — винты; 13, 15 — кольца уплотнительные; 19, 24 — гайка; 20, 25 — контрагайка; 22 — пружина пластинчатая; 23 — фиксатор; А, Б, В, Г — отверстия


Таблица 11.18

Технические характеристики пакера типа ПРС

Показатель

ÏÐÑ-140

 

ÏÐÑ-146

 

ÏÐÑ-168

Условный диаметр обсадной колонны, мм

140

 

146

 

168

Наружный диаметр пакера, мм

102

 

112

 

132

Диаметр проходного канала пакера, мм

40

 

50

 

50

Максимальное давление пакеровки, МПа:

 

 

 

 

 

при поинтервальной опрессовке обсад-

20

 

20

 

20

ной колонны

 

 

 

 

 

при установке металлической обечайки-

30

 

30

 

30

пластыря в обсадной колонне

 

 

 

 

 

Максимальное давление пакеровки, МПа

2

 

2

 

2

Максимальный    расход    жидкости    через

50

 

50

 

50

пакер, л/с

 

 

 

 

 

Максимальная рабочая температура, °С

150

 

150

 

150

Скважинная среда

Нефть, газ,

газе

жонденсат и

ш

астовая вода

Длина пакера, мм:

 

 

 

 

 

в транспортном положении

1950

 

1950

 

1950

в сборе

4500

 

4500

 

4500

Длина    расширяющейся    части    уплотни-

500

 

500

 

500

тельного элемента, мм

 

 

 

 

 

Масса, кг

140

 

155

 

180

ными узлами пакера и в интервале от устья скважины до верхнего уплот-нительного узла;

определение качества ремонта после ремонтно-восстановительных ра­бот в негерметичных обсадных колоннах (цементными заливками, установ­кой металлических пластырей и т.д.) методом одноразовой опрессовки ко­лонн локально в интервале произвольного размера по всей длине обсадной колонны или какой-то ее части;

установка металлических негофрированных пластырей на внутреннюю поверхность негерметичных обсадных труб или для отключения пластов.

Кроме того, пакер типа ПРС можно использовать для таких технологи­ческих операций при ремонте скважин, как направленная обработка при-забойной зоны по пластам и отключение обводнившихся пластов методом тампонирования цементом или другими вяжущими материалами.

Пакеры разработаны для ремонта скважин с обсадными колоннами диаметром 140, 146 и 168 мм. Основные технические характеристики таких пакеров приведены в табл. 11.18.

Пакер состоит из трех основных частей: верхнего и нижнего уплотни-тельных узлов и клапанного узла. Верхний и нижний уплотнительные узлы представляют собой ствол, на котором установлены подвижные втулки, под­пружиненные пружиной. Пакер спускают в скважину на насосно-компрес-сорных трубах, при этом заполнение их рабочей жидкостью и опорожне­ние осуществляют через совмещенные отверстия В и Г клапанного узла.

При опрессовке интервала обсадной колонны между уплотнительными узлами пакера в насосно-компрессорных трубах создают избыточное дав­ление 2 МПа при заданной высокой подаче насоса на цементировочном агрегате.

После опрессовки данных интервалов обсадной колонны сбрасывают давление в пакере (в насосно-компрессорных трубах) и, убедившись в том, что уплотнительные элементы пакера распакеровались в исходное положе­ние (по падению давления в межтрубном пространстве), перемещают пакер вверх или вниз для опрессовки следующего интервала обсадной колонны.

Изготовитель:  ОПО « Карпатнефтемаш» .


ПАКЕР ЗАКОЛОННЫЙ ПРОХОДНОЙ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ДВУХМАНЖЕТНЫЙ ТИПА ПГМД

Основная область применения пакера типа ПГМД — повышение каче­ства разобщения двух пластов, разделенных тонкими (не более 2 — 3 м) глинистыми прослоями.

Пакер типа ПГМД отличает высокая технологичность в эксплуатации, надежное формирование высокопрочной самоуплотняющейся манжетно-цементной перемычки, свободное регулирование длины перемычки (мини­мальная длина — 500 мм), сохранение герметизирующих свойств перемыч­ки при ее частичном размещении в интервале перфорации.

Пакер типа ПГМД (рис. 11.1) состоит из основного корпуса, прикреп­ляемого к обсадной трубе, съемного центратора, уплотнительной манжеты, поршня-клина для расширения манжеты, фиксатора, узла защиты пакера


11.1.1. ПАКЕР ЗАКОЛОННЫЙ ПРОХОДНОЙ ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ДВУХМАНЖЕТНЫЙ ТИПА ПГМД


Рис. 11.1. Пакер гидромеханический двухманжетный типа ПГДМ конструкции ОАО НПО « Буровая техника»:

1, 17 — труба обсадная; 2, 16 — фиксатор; 3, 15 — поршень-клин для расширения манжеты; 4, 14 — клапан для подачи ра­бочей жидкости к поршню-клину; 5, 13 — узел защиты пакера от преждевремнного срабатывания; 6, 12 — манжета уплотни-тельная; 7, 11 — корпус составной; 8, 10 — полость для расши­ряющей добавки к тампонажному раствору; 9 — центратор съемный




Таблица 11.2

Технические характеристики пакеров типа ПГМД

Тип пакера

Диаметр обсадной колонны, оборудо­ванной пакером, мм

Наружный диаметр D, мм

Диаметр центратора Ц,, мм

Диаметр Dâ, ìì

Максимальный диаметр скважи­ны в зоне устано­вки пакера, мм

ÏÃÄÌ-140 ÏÃÄÌ-146 ÏÃÌÄ-146-1 ÏÃÄÌ-168

140 146 146 168

184 184 184 200

to to to to ооо о

124 124 130 124

о ооо сч сч сч сч

от преждевременного срабатывания (включает образованное раздвигаемы­ми лепестками подвижное седло для взаимодействия с цементировочной пробкой), клапана для подачи рабочей жидкости к поршню-клину (сраба­тывает при уменьшении давления в обсадной колонне после окончания процесса цементирования скважины), полость для расширяющей добавки к тампонажному раствору (добавка впрыскивается в заколонное межман­жетное пространство при пакеровке скважины).

Основные технические характеристики пакера типа ПГМД, устанавли­ваемых на обсадные колонны диаметром 140, 146 и 168 мм, приведены в. 11.2.

Разработчик и поставщик: ОАО НПО « Буровая техника».

11.1.4. ПАКЕРЫ ЗАКОЛОННЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ТИПОВ ПЗГ И ПЗМ

Пакер типа ПЗГ (рис. 11.5) предназначен для установки в составе об­садной колонны как в интервале цементирования, так и вне его, для обес­печения надежной изоляции продуктивных пластов. Кроме функции ра­зобщения пластов и предотвращения межпластовых перетоков жидкостей и   газа   пакер   обеспечивает   оптимальные   условия   для   формирования

Таблица 11.5

Технические характеристики пакеров типа ПЗГ

 

Показатель

ÏÇÃ-140-1 ÏÇÃ-140-2 ÏÇÃ-140-3

ÏÇÃ-146-1 ÏÇÃ-146-2

ÏÇÃ-168-1 ÏÇÃ-168-2 ÏÇÃ-168-3

ÏÇÃ-178-1 ÏÇÃ-178-2

Наружный диаметр, мм, не более Диаметр проходного канала, мм, не менее

Максимальный  перепад давления  между разобщенными пакером зонами, МПа

177 177 172 120 124 120 17,5 17,5 12,0

177 177

126 130

17,5 12,0

200 198 200 144 144 150 17,5 12,0 12,0

203 209

155 155

15,0 12,0


11.1.4. ПАКЕРЫ ЗАКОЛОННЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ТИПОВ ПЗГ И ПЗМ

Рис. 11.5. Пакер типа ПЗГ:

1 — муфта обсадной колонны; 2 — корпус; 3 — подвижный обжимной стакан; 4 — уплотнительный элемент; 5 — канал для подвода жидкости; 6 — неподвижный обжимной стакан; 7 — узел клапанный; 8 — резьба обсадных труб; 9 — полый срезной штифт

11.1.4. ПАКЕРЫ ЗАКОЛОННЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ТИПОВ ПЗГ И ПЗМцементного кольца в прилегающей к пакеру зоне затрубного пространства. В частности, исключает возможность проникновения газа и агрессивных жидкостей в твердеющую тампонажную смесь, центрирует обсадную колонну в скважине и вы­зывает образование над ним зоны седиментаци-онного уплотнения смеси.

В составе обсадной колонны, при необходи­мости, может быть больше одного пакера типа ПЗГ. Пакер может быть использован отдельно, а также совместно с муфтой ступенчатого или манжетного цементирования.

Пакер типа ПЗГ состоит из корпуса 2, на обеих концах которого выполнены присоедини­тельные резьбы обсадных труб по ГОСТ 632 — 80. Сверху к корпусу навинчивается муфта 1. На корпус установлен уплотнительный элемент 4, крепление которого осуществляется с помощью подвижного 3 и неподвижного 6 обжимных ста­канов. Фиксация нижнего стакана осущест­вляется с помощью полого срезного штифта 9, в котором установлен клапанный узел 7, исполь­зуемый для подачи жидкости к каналу 5 подвода жидкости под уплотнитель.

По своему назначению и способу приведе­ния в действие пакер типа ПКЗ аналогичен се­рийному пакеру типа ПГП и отличается меньшей длиной, весом, отсутствием в проходном канале подвижных деталей, которые могут быть сдвину­ты или повреждены в процессе эксплуатации. Кроме того, отличительной особенностью этого пакера является возможность его использования вне зоны цементирования, пакеровка давлением, не превышающим допустимого для уплотнитель-

ного элемента и возможность ступенчатой пакеровки с разрывом во вре­мени после цементирования.

Пакер типа ПЗГ создан для обсадных колонн диаметром 140, 146, 168 и 178 мм. Основные параметры пакера типа ПЗГ приведены в табл. 11.5.

Изготовитель: ОАО НПО « Буровая техника».

Пакер типа ПЗМ предназначен для обеспечения высокой технологич­ности изоляции продуктивного пласта перед гидравлическими разрывами или нагнетанием вытесняющих агентов при особо интенсивных режимах эксплуатации скважин.

В составе пакера устанавливаются один или несколько модулей надув-




11.1.4. ПАКЕРЫ ЗАКОЛОННЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ТИПОВ ПЗГ И ПЗМ

Рис. 11.6. Последовательность выполнения операций при использовании пакера заколонного проходного гидравлического многомодульного типа ПЗМ:

а — раствор тампонажный; б — жидкость продавочная; / — процесс цементирования сква­жины; II — момент окончания цементирования скважины; III — приведение в действие за-трубного перекрывателя; IV — процесс пакеровки скважины (продавливания тампонажного раствора через модули уплотнительных элементов); V — момент окончания пакеровки сква­жины; 1 — клапан регулировочный; 2, 4, 8 — модули уплотнительных элементов; 3, 6 — кла­паны редукционные; 5 — пробка цементировочная специальная; 7 — корпус пакера; 9 — впу­скной канал; 10 — затрубный перекрыватель; 11 — клапан, защищенный сбивным элементом; 12 — верхний ограничитель перемещения цементировочной пробки; 13 — нижний ограничи­тель перемещения цементировочной пробки; 14 — обратный клапан обсадной колонны; 15 — башмак обсадной колонны

ных уплотнительных элементов рукавного типа. Уплотнительные элементы автоматически заполняются тампонажным раствором из заколонного про­странства скважины при заданных изменениях давления в обсадной ко­лонне сразу после окончания процесса цементирования скважины.

На рис. 11.6 показаны пять позиций последовательности выполнения


Таблица 11.6

 

Технические

характеристики пакеров типа ПЗМ

 

 

Тип пакера

Диаметр обсадной колонны, обору­дованной паке-ром, мм

Наружный диаметр пакера, мм

Внутренний диаметр па­кера, мм

Максимальный диаметр скважи­ны в зоне уста­новки пакера, мм

Длина пакера в рабочем положении, мм

ÏÇÌ-140 ÏÇÌ-146 ÏÇÌ-168

140 146 168

178 178 198

124 124 144

245 245 275

9300 9300 9300

работ по цементированию обсадных колонн диаметром 140—168 мм с ис­пользованием пакера типа ПЗМ. В частности, на нем показаны: корпус па­кера, комплекты уплотнительных элементов (могут содержать расширяю­щуюся добавку для тампонажного раствора), затрубный перекрыватель (направляет в модули уплотнительных элементов поток тампонажного рас­твора, вытесняемого из-под пакерной зоны), клапан, защищенный сбивным элементом (обеспечивает приведение в действие затрубного перекрывате-ля), регулировочный клапан (поддерживает заданное давление в модулях уплотнительных элементов при продавливании через них тампонажного раствора), редукционные клапаны (обеспечивают рациональный режим за­полнения модулей уплотнительных элементов тампонажным раствором и поддержание в них необходимого рабочего давления), впускной клапан, специальная цементировочная пробка, верхний ограничитель перемещения цементировочной пробки (снабжен разрушаемым фиксатором пробки, обеспечивающим создание в обсадной колонне давления, необходимого для приведения в действие затрубного перекрывателя), нижний ограничитель перемещения цементировочной пробки (после окончания процесса цемен­тирования скважины обеспечивает открытие дополнительных циркуляци­онных отверстий обсадной колонны для отбора в нее рабочей порции там­понажного раствора), обратный клапан обсадной колонны, башмак обсад­ной колонны. Основные технические характеристики пакеров типа ПЗМ приведены в табл. 11.6.

Разработчик: ОАО НПО « Буровая техника».

Изготовитель: АООТ « Тяжпрессмаш».

Параметры колонных головок АО "ФМС-Сибнефтегазмаш"

 

 

 

Однофланцевые i

солонные головки С-122*

Двухфланцевые колонные головки С-22 и С-122*

(J —22 и

Dy, мм

Dy, мм

верхнего фланца™

обсадных труб

верхнего фланца"

обсадных труб

229 279 346 425 527/540

114-140 114-219 140-273 245-299 273-406

279 346 425 527/540

114-219 140-273 245-299 273-406

Колонные головки типа С —122 рассчитаны на тяжелые условия работы (рабочее давление более 35 МПа, в том числе в средах, содержа­щих сероводород). ** Предусматривается изготовление колонных головок на рабочее давление от 21  до  105 МПа, которые оснащаются трубодержателями с принудительной герметизацией кольцевого пространства. Боковые отводы могут быть резьбовые, фланцевые или с приварным фланцем. Резьбы для замены задвижки под давлением — на всех отводах с фланцем.

Основные параметры колонных головок АО "ФМСИ —Сибнефтегазмаш" при­ведены в табл. 9.10.

При заказе следует указать тип колонной головки и фланцев, диаметры, массу и группу прочности стали обсадных колонн.

Колонные головки на рабочее давление 21 и 35 МПа в обычном исполнении, соответствующие требованиям ГОСТ 30196—94, изготавливают в России на ряде заводов.

На нефтяных месторождениях, где максимальное устьевое давление не пре­вышает 14 МПа, используют колонные головки, изготавливаемые по техническим условиям, имеющим отступления от требований ГОСТ 30196-94. Некоторые из конструкций колонных головок приведены на рис. 9.11.