Гидравлические пакеры типа ПРС применяют для проведения ремонтно-изоляционных работ в скважинах с негерметичными обсадными колоннами. С их помощью возможно проведение следующих операций:
поиск интервалов нарушения в обсадных колоннах методом поинтервальной опрессовки колонны давлением между уплот-иительными узлами пакера и в интервале от устья скважины до верхнего уплотнительиого узла;
определение качества ремонта после ремонтно-восстанови-тельных работ в негерметичных обсадных колоннах (цементными заливками, установкой металлических пластырей и т. д.) методом одноразовой опрессовки колонн локально в интервале ремонта или в интервале произвольного размера по всей длине обсадной колонны или какой-то ее части;
Таблица 8.2. Техническая характеристика пакеров типов ПВ-ЯГМ |
установку 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 призабойной зоны по пластам и отключение обводнившихся пластов, методом тампонирования цементом или другими селективными материалами.
Пакеры разработаны для ремонта скважин с обсадными колоннами диаметром 140, 14G и 168 мм.
Пакер (ркс. 8.5) состоит из трех основных частей: верхнего и нижнего уплотнительных узлов и клапанного узла. Верхний и нижний уплотнительныс узлы представляют собой ствол 9, на котором установлены подвижные втулки 6, подпружиненные пружиной 7.
На наружной поверхности втулок закреплен с помощью обжимных стаканов 5 уплотнительный элемент рукавного типа 8. На верхнем конце каждого уплотнительного узла установлены переводники 3 с муфтой 2. На нижнем конце верхнего и нижнего уплотнительных узлов установлены -соответственно переводники 5 и 21. На переводник 21 навинчивается устройство для доставки металлической обечайки-пластыря, состоящее из гайки 24, на наружной поверхности которой с помощью винтов закреплены четыре пластинчатые пружины 22 с фиксаторами 23. Гайка 24 на переводнике 21 закрепляется контргайкой 25.
Клапанный узел состоит из корпуса 11 с двумя рядами радиальных отверстий Л и Б, на который надета подвижная дифференциальная втулка 12, содержащая два ряда радиальных отверстий В и /", причем отверстия Г втулки совмещены с отверстиями Б в корпусе. Втулка 12 подпружинена пружиной 18 относительно гайки 19, установленной на корпусе 11 и имеющей кожух 17 для ограничения хода втулки. Гайка 19 закреплена контргайкой 20.
Для обеспечения герметичности пакера на переводниках 3 и 21 имеются уплотнительные резиновые кольца 4, а на корпусе 11 клапанного узла — уплотнительные кольца 14 и 15.
На концевые участки пакера устанавливают предохранительные заглушки 1 и 26, а в отверстия В и Г дифференциальной втулки 12 — винты 13 и 16, которые выворачивают из отверстий перед опрессовкой пакера и спуском его в скважину.
Для защиты уплотнительных элементов при транспортировке и хранении на верхний и нижний уплотнительные узлы надевают кожуха 10.
Пакер опускают в скважину на насосно-компрессорных трубах, при этом заполнение их рабочей жидкостью и опорожнение осуществляют через совмещенные отверстия Б и Г клапанного узла.
При опрессовке интервала обсадной колонны между уплот-нительными узлами пакера в насосно-компрессорных трубах создают избыточное, давление 2 МПа при заданной высокой подаче насоса на агрегате. Под этим избыточным давлением дифференциальная втулка 12 клапанного узла сместится вниз и перекроет отверстие Б в корпусе 11. При дальнейшем увеличении внутреннего давления не более 4 МПа на низкой подаче насоса дифференциальная втулка 12 будет продолжать перемещаться вниз до совмещения отверстий В во втулке с отверстиями А в корпусе. Перед совмещением этих отверстий в клапанном узле пакера уплотнительные элементы 8 запакеровываются в обсадной колонне. При совмещении отверстий В и А опрессо-вочная жидкость поступает из насосно-компрессорных труб в кольцевое пространство в обсадной колонне между уплотни-тельными элементами 8. Если спрессовываемый интервал обсадной колонны между уплотнителышми элементами пакера герметичен, т. е. давление опрессовки на устье скважины в насосно-компрессорных трубах не падает в течение 15—20 мин, то с устья скважины через кольцевое межтрубное пространство спрессовывают интервал обсадной колонны до верхнего уплот-нительного узла пакера.
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 дав-
ления в межтрубном пространстве), перемещают пакер вверх или вниз для опрессовки следующего интервала обсадной колонны.
Перед ремонтом негерметичного интервала обсадной колонны, определенного поинтервальной опрессовкой пакером, определяют размеры и конфигурацию отверстий с помощью гидравлической печати. Затем гидромеханическим скребком очищают внутреннюю поверхность обсадной колонны в интервале негерметичности.
Для ремонта негерметичной обсадной колонны на пакер устанавливают металлическую обечайку-пластырь, которую закрепляют на переводнике 21 с помощью фиксаторов 23. При установке обечайку-пластырь надевают на пакер до упора в гайку 24, а фиксаторы 23 при этом западают в отверстия обечайки-пластыря, тем самым предотвращая возвратно-поступательное перемещение обечайки относительно пакера. В соответствии с выбранной длиной обечайки-пластыря между уплотни-тельными узлами пакера устанавливают подгонные патрубки так, чтобы верхний торец обечайки-пластыря совпал с верхним концом уплотнительного элемента верхнего уплотнительного узла пакера.
После спуска пакера с обечайкой-пластырем в интервал негерметичности обсадной колонны в нем создают избыточное давление, необходимое для раздутия обечайки-пластыря и плотного прилегания ее к внутренней поверхности обсадной колонны. При снижении давления до нуля и осевой нагрузки 10 кН насосно-компрессорные трубы перемещаются вниз на определенное расстояние, освобождая таким образом фиксаторы от зацепления с обечайкой-пластырем и устанавливая уплотни-тельный элемент нижнего уплотнительного узла на уровне нераздутого концевого участка обечайки-пластыря. В пакере создают повторно избыточное давление и дораздувают концевой участок обечайки-пластыря. Герметичность на контакте обечайка-пластырь — обсадная колонна обеспечивается уплотни-тельными резиновыми кольцами, установленными в пазах металлической трубы.
Для проверки качества ремонта обсадную колонну в месте установки обечайки-пластыря спрессовывают с помощью пакера, не извлекая его на поверхность. Для этого пакер устанавливают так, чтобы уплотнительные элементы 5 располагались последовательно сначала между одним концевым участком обечайки-пластыря, а затем между другим. Если интервал с обечайкой-пластырем окажется негерметичным, то повторяют операции по установке обечайки-пластыря.
Таблица 8.3. Техническая характеристика пакеров типа ПРС
Показатели | ПРС-140 | ПРС- 146 | ПРС- 168 |
Условный диаметр обсадной колонны, | |||
мм | |||
Наружный диаметр пакера, мм | |||
Диаметр проходного канала пакера, мм | |||
Максимальное давление пакеровки, | |||
МПа: | |||
при поинтервальной опрессовке об- | |||
садной колонны 4 | |||
при установке металлической обе- | |||
чайки-пластыря в обсадной колонне | |||
Минимальное давление пакеровки, МПа | |||
Максимальный расход жидкости через | |||
пакер, л/с | |||
Максимальная рабочая температура, | |||
°С | |||
Длина пакера, мм: | |||
в транспортном положении | |||
в сборе | |||
Длина расширяющейся части уплот- | |||
нительного элемента, мм | |||
Масса пакера, кг |