Логотип НПФ «Пакер»

Оборудование для нефтяных и газовых скважин

https://npf-paker.ru/journal/articles/tipy-pakerov-dlya-skvazhin/
Типы пакеров для скважин: как выбрать правильное решение под задачу

Типы пакеров для скважин: как выбрать правильное решение под задачу

Типы пакеров для скважин: как выбрать правильное решение под задачу

Пакеры — это не универсальные устройства, а высокотехнологичные инструменты, разработанные под конкретные условия эксплуатации.

Пакеры - это не универсальные устройства, а высокотехнологичные инструменты, разработанные под конкретные условия эксплуатации. В зависимости от способа посадки, конструкции, материалов и назначения выделяют механические, гидравлические, разбуриваемые, якорные, безъякорные и другие типы пакеров. В этой статье мы подробно разберем классификацию пакерного оборудования, объясним, в каких случаях применяется каждый тип, и покажем реальные решения от НПФ «Пакер». Вы узнаете, как избежать ошибок при выборе и повысить эффективность скважинных операций.

Классификация пакеров: основные критерии

По способу посадки

Существует четыре основных типа:

  • Механические - посадка осуществляется за счёт осевой нагрузки или вращения колонны (рис. 1);
  • Гидравлические - активируются перепадом давления внутри НКТ (рис. 1);
  • Гидромеханические - используют механический и гидравлический принципы для повышения надёжности (рис. 1);
  • Надувные - элементы пакеров при взаимодействии с водой или углеводородами набухают и перекрывают зазор.
Сравнение типов пакеров: механический, гидравлический и гидромеханический
Рис. 1. Основные типы пакеров по способу посадки. А - механический пакер ПРО-ЯМО-ЯГ(М), Б - пакер гидравлический П-ЯДЖ-Г2-КБ, В - гидромеханический пакер П-ЭГМ, П-ЭГМ-К.

По возможности извлечения

  • Разбуриваемые - устанавливаются на длительный срок, извлекаются фрезерованием;
  • Извлекаемые - могут быть демонтированы без разрушения (например, с помощью системы сброса).

По наличию якоря

  • Якорные - имеют чашечную или клиновую систему фиксации, устойчивы к сдвигу;
  • Безъякорные - применяются в стабильных условиях, где нет значительных динамических нагрузок.

Механические пакеры: надежность и простота

Принцип работы

Механический пакер приводится в действие путём создания осевой нагрузки на колонну или вращения. Это самый распространённый тип благодаря своей предсказуемости и независимости от давления.

Преимущества

  • Не требует сложной гидравлики;
  • Работает в любых термобарических условиях;
  • Подходит для УШГН, УЭЦН, ОПЗ, опрессовки.

К примеру, пакер механический с раздвижными опорами (на 100 МПа) ПРО-ЯМО-ЯГ применяется с целью опрессовки обсадной колонны скважины, а также для выполнения ремонтно-изоляционных работ.

Гидравлические пакеры: герметичность под давлением

Когда применяются

Гидравлические пакеры идеальны для:

  • ГРП и МГРП (гидроразрыв пласта большого объёма);
  • селективных обработок;
  • ситуаций, где невозможно создать осевую нагрузку.

Особенности конструкции

Активация происходит при достижении заданного давления в колонне. После этого резиновый элемент расширяется и герметизирует затрубное пространство.

Гидравлический пакер для ГРП рассчитан на перепады давления до 100 МПа и работает в колоннах диаметром 102–178 мм. Используется в составе компоновок для проведения высокоинтенсивных технологических операций.


К примеру, пакер гидравлический П-Г-А использующийся для длительного разобщения участков обсадной колонны успешно применяется в ПАО «Сургутнефтегаз».

Разбуриваемые пакеры: для изоляции пластов

Назначение

Применяются при:

  • консервации и ликвидации скважин;
  • изоляции водопритоков;
  • ОРД/ОРЗТ (одновременно-раздельная добыча/закачка);
  • установки мостов РИР.

Конструктивные особенности

Изготавливаются из материалов, легко поддающихся фрезерованию (например, алюминиевые сплавы или специальные стали).


Пакер-пробка ПРЗ, обеспечиващая изоляцию обсадной колонны, успешно применяется в ПАО АНК «Башнефть», ПАО «Татнефть», ОАО «Удмуртнефть», ООО «ИНК», ПО «Белоруснефть».

Якорные и безъякорные пакеры: в чем разница?

Якорные пакеры

  • Обязательны при высоких перепадах давления;
  • Предотвращают самопроизвольный сдвиг вверх или вниз;
  • Используются в наклонных и горизонтальных скважинах.

Безъякорные пакеры

  • Проще по конструкции;
  • Подходят для вертикальных скважин с низким динамическим воздействием;
  • Часто используются во временных операциях (например, при испытаниях);
  • Для подвешивания хвостовика и герметизации головы хвостовика.

Специализированные типы пакеров: решения под задачу

Пакеры для нагнетательных скважин

Оборудование должно выдерживать постоянное давление закачки и коррозионное воздействие техжидкости. Высокогерметичная компоновка 1ПРОК-ППДВГ включает пакер, устойчивый к коррозии.

Пакеры для одновременно-раздельной добычи (ОРД)

Требуют применения двух пакеров, одного или нескольких клапанов. НПФ «Пакер» предлагает однопакерную компоновку ОРД с электроклапаном - компактное и технологичное решение.

Пакеры для беструбной эксплуатации

Используются в скважинах без НКТ, где насос монтируется непосредственно на хвостовик. Требуют повышенной надёжности герметизации и устойчивости к вибрациям.

Как выбрать тип пакера: практическое руководство

Рекомендации по выбору типа пакера

Задача Рекомендуемый тип пакера
Опрессовка обсадной колонны Механический, якорный (П-Ч3)
ГРП / ГРПБ Гидравлический, до 100 МПа
Консервация скважины Разбуриваемый
УЭЦН / УШГН Механический с якорем (ПРО-ЯТ-О, ПРО-ЯМО2)
ОРД / ОРЗТ Компоновка с двумя пакерами или однопакерная с клапаном
Защита пласта при глушении Механический с обратным клапаном

Заключение

Выбор типа пакера напрямую влияет на:

  • продолжительность межремонтного периода;
  • качество изоляции, безопасность;
  • проведение ремонтных работ;
  • общую экономическую эффективность проекта.

Не существует «лучшего» пакера - есть наиболее подходящий под вашу задачу. НПФ «Пакер» предлагает полную линейку решений - от простых механических до сложных гидравлических систем, - каждая из которых прошла испытания в реальных условиях российских и зарубежных месторождений.

Часто задаваемые вопросы

Расскрытие ответа

Можно ли использовать гидравлический пакер вместо механического?

Только если условия позволяют достичь необходимого давления для посадки. В УШГН, где давление нестабильно, гидравлический пакер может не сработать.

Расскрытие ответа

Чем разбуриваемый пакер отличается от обычного?

Он выполнен из материалов, которые можно удалить фрезой без повреждения обсадной колонны. Обычный пакер требует более сложного решения для извлечения.

Расскрытие ответа

Нужен ли якорь в вертикальной скважине?

Если перепад давления под пакером превышает 10–15 МПа - да. Даже в вертикальной скважине пакер может сдвинуться вверх под действием давления.

Расскрытие ответа

Какой пакер лучше для ГРП - механический или гидравлический?

Для ГРП предпочтителен гидравлический, так как он позволяет точно контролировать момент посадки и не требует сложных манипуляций с колонной.

Расскрытие ответа

Можно ли использовать один тип пакера для всех скважин на месторождении?

Нет. Даже в пределах одного куста условия могут различаться (температура, обводнённость, кривизна). Индивидуальный подбор - залог успеха.