Пакеры разбуриваемые - это специальные устройства, используемые в нефтяной и газовой промышленности для изоляции определенных интервалов скважины. Они позволяют разделить ствол скважины на зоны и проводить различные работы в каждой зоне независимо.
Применение пакеров дает возможность селективно обрабатывать пласты, устанавливать интеллектуальные заканчивания, а также проводить гидроразрыв пласта. Разбуриваемые пакеры являются одним из ключевых элементов в современных технологиях бурения и ремонта скважин.
История и развитие пакеров разбуриваемых
Первые пакеры появились в 1930-х годах и представляли собой простые резиновые устройства. Со временем конструкции совершенствовались, стали применяться композитные материалы, различные типы элементов для распаковки и фиксации.
В 1950-х годах появились многоразовые металлические пакеры, которые можно было устанавливать и извлекать при необходимости. В 1970-х начали использовать разбуриваемые пакеры из композитных материалов.
Современные разбуриваемые пакеры отличаются большим разнообразием конструкций и типов для решения различных задач - гидроразрыва пласта, разобщения интервалов, глушения и т.д. Их активно применяют при горизонтальном и многозабойном бурении.
Принцип работы пакеров разбуриваемых
Разбуриваемый пакер устанавливается в нужный интервал ствола скважины на колонне бурильных или насосно-компрессорных труб. Для обеспечения герметичности в пакере используются различные элементы - резиновые уплотнители, манжеты, элементы распора.
Пакер фиксируется на нужной глубине с помощью специального инструмента, который создает давление внутри пакера и расправляет уплотнительные элементы. Затем инструмент извлекается, а пакер остается в скважине, разделяя её на две зоны - выше и ниже пакера.
Для ликвидации пакера используется тот же принцип - инструмент создает давление внутри, которое сдвигает уплотнительные элементы и позволяет извлечь пакер на поверхность.
Виды пакеров разбуриваемых
Существует несколько основных разновидностей разбуриваемых пакеров:
- По способу фиксации - механические, гидравлические, комбинированные.
- По материалу изготовления - металлические, композитные, эластомерные.
- По типу распаковки - с раздвижными штангами, с эластомерным элементом, набухающие и др.
- По области применения - для гидроразрыва пласта, для цементирования, для глушения скважин и т.д.
Выбор конкретного типа пакера зависит от условий в скважине, требуемых рабочих параметров и решаемых задач.
Применение пакеров разбуриваемых
Основные области применения разбуриваемых пакеров включают:
- Гидравлический разрыв пласта - пакеры изолируют интервал перфорации.
- Разобщение пластов при многостадийном гидроразрыве.
- Выравнивание профиля приёмистости по разрезу скважины.
- Пакерование хвостовиков при цементировании обсадных колонн.
- Временная изоляция интервалов при текущем или капитальном ремонте скважин.
- Ликвидация скважин с использованием пакера.
- Установка интеллектуальных заканчиваний на пакере.
Преимущества и недостатки пакеров разбуриваемых
Преимущества разбуриваемых пакеров:
- Возможность многократной установки и извлечения.
- Высокая надежность фиксации и герметичности.
- Широкий выбор конструкций для различных условий.
- Относительно невысокая стоимость.
Недостатки:
- Ограничения по давлению и температуре.
- Риск прихвата и затяжки при извлечении пакера.
- Невозможность применения в горизонтальных участках.
- Требуется спуск специального инструмента для установки.
Инновации и разработки
Ведутся работы по созданию пакеров для горизонтального бурения, пакеров с расширенным диапазоном рабочих параметров. Разрабатываются бесконтактные способы фиксации и извлечения пакеров с помощью электромагнитных полей.
Внедряются конструкции для одновременно-раздельной эксплуатации нескольких пластов, установки интеллектуальных пакерных систем. Ведущие производители - Schlumberger, Halliburton, Baker Hughes и Weatherford.
Заключение
Разбуриваемые пакеры занимают важное место в технологиях нефтедобычи. Постоянное совершенствование конструкций и расширение областей применения пакеров позволит повысить эффективность разработки месторождений.
Перспективным направлением является создание интеллектуальных пакерных систем, интегрированных с системами мониторинга скважины. Это даст возможность оптимизировать профиль приемистости в реальном времени. Разбуриваемые пакеры будут и далее широко использоваться в нефтегазовой отрасли.