Элементы пакеров с механическим управлением

Оптимальной нагрузкой является та минимальная нагрузка на пакер, которая достаточна для уплотнения межтрубного зазора. Эта нагрузка одновременно должна предотвращать срыв пакера от перепада давления жидкости.

Условие пакеровки запишется

Р_з ∙ к ≤ R; (8.6)

R = G₁ ∙ tg(α + β) ∙ f, (8.7)

где R – усилие на пакер от сжатой части колонны НКТ;

G₁ – вес сжатой части колонны НКТ длиной l₁;

α – угол конусности;

β – угол трения;

f – коэффициент сцепления шлипсов с обсадной колонной;

к – коэффициент устойчивости пакера.

Для обеспечения посадки механического пакера на определенной глубине колонну НКТ, на которой осуществляется его спуск, необходимо приподнять на величину δ₁ и повернуть колонну на 1÷1,5 оборота.

, (8.8)

где ρ_ст – плотность материала НКТ;

L – общая длина колонны;

E – модуль упругости стали;

q – масса одного погонного метра колонны.

Относительное продольное сжатие резиновой манжеты сопровождается его относительным поперечным расширением, которые связаны между собой следующим соотношением:

, (8.9)

где μ – коэффициент Пуассона.

С другой стороны, в соответствии с законом Гука относительное продольное сжатие резиновой манжеты

. (8.10)

Поэтому

. (8.11)

Условие уплотнения межтрубного зазора запишется

. (8.12)