![]() Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
![]() Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
![]() |
Конструкция якоря ЯПГ -168 - 50Стр 1 из 5Следующая ⇒
Деформация уплотнительных элементов Под действием веса колонны труб резиновый уплотнительный элемент 6 сжимается между неподвижным ограничителем 5 и подвижным конусом 7. Происходит деформация резинового элемента пакера и уплотнение кольцевого пространства между обсадной колонной и подъемными трубами. Извлечение пакера из скважины осуществляется подъемом колонны труб после срыва пакера с места.
Конструкция якоря ЯПГ -168 - 50 Якорь предназначен для восприятия осевого усилия, возникающего при нагнетании в скважину жидкости под давлением при производстве гидравлического разрыва нефтяного пласта и других работах. Якорь дублирует работу платкового (шлипсевого) захвата и повышает надежность осевого закрепления пакера. Якорь ЯПГ - 168 - 50 - платковый гидравлический, спускается в обсадную колонну с условным диаметром 168 мм, рассчитан на перепад давлений 50 МПа.
Якорь состоит из корпуса 1, в сквозных отверстиях которого помещены поршни 2, уплотненные в корпусе резиновыми кольцами 3 и имеющие рифленую наружную поверхность (головку) с острыми насечками 4.Поршни от выпадения удерживаются утопленными планками (шпонками) 5, которые в свою очередь прихватываются винтами 6 к корпусу. От выпадения во внутрь поршни удерживаются буртом корпуса, на которого упираются увеличенные по диаметру рифленые головки. Рисунок 1.2 Якорь ЯПГ-168-50
Принцип работы якоря Якорь платковый гидравлического типа применяется только в сборе с паке- ром. После спуска оборудования на необходимую глубину для сжатия уплотнителей пакера и упора их в стенку, как известно, подается под давлением жидкость. Давление жидкости через поршни, размещенные в корпусе, одновременно передается и на плашки. Плашки, перемещаясь до соприкосновения с внутренней стенкой обсадной колонны, при дальнейшем увеличении давления своими насечками врезаются в обсадную колонну и удерживают всю систему от перемещения в осевом направлении. Разборка якоря начинается с отсоединения от корпуса присоединительных патрубков, после чего снимаются утопленные планки, предварительно отвернув винты, удерживающие плашки. Затем вынимаются плашки. Сборка якоря производится в обратном порядке Рисунок 1.2 - Якорь гидравлический ЯПГ-168-50
1.3 Расчетная часть лабораторной работы Пример представления исходных данных для расчетов и результаты расчетов приведены в таблицах 1.1 и 1.2. 1)
где Qi - нагрузка от сжатой части колонны НКТ длиной l1, DBH - внутренний диаметр обсадной колонны; Ар - перепад давления жидкости на концах уплотнителя; к - коэффициент устойчивости пакеровки; а - угол конусности конуса пакера; р - угол трения; f - коэффициент сцепления шлипсов с обсадной колонной.
Рассчитать нагрузку, достаточную для деформации уплотнительных элементов пакера и обеспечения герметизации кольцевого пространства.
Рассчитать силу сцепления плашек якоря с обсадной колонной F
где Dp - перепад давления жидкости на плашки якоря; S - площадь контакта одной плашки с обсадной колонной; fc - коэффициент сцепления плашек с обсадной колонной; п - количество плашек. Рассчитать силу сцепления шлипсов захватного устройства пакера с обсадной колонной F
где Q - нагрузка, рассчитанная по формуле (1.2); S- площадь контакта одной плашки с обсадной колонной; fc - коэффициент сцепления плашек с обсадной колонной; и - количество шлипсов в пакере. Рассчитать силу трения резиновых уплотнительных элементов после деформации
где Dр - перепад давления жидкости на концах уплотнительных элементов; S - площадь контакта одного уплотнительного элемента с обсадной колонной; - коэффициент трения резиновых уплотнительных элементов с обсадной колонной; п - количество резиновых уплотнительных элементов
1. Пакер предназначен для изоляции интервалов, выше- и нижележащих от пакера, по затрубному пространству. область применения: - для проведения ГРП;
-для кислотной обработки под давлением и других технологических операций.
ПВ - перепад давления направлен вверх; ПН - перепад давления направлен вниз; ПД - перепад давления направлен вниз и вверх. По принципу действия пакеры могут быть: механические М, гидравлические Г гидромеханические ГМ. По способу установки в скважину пакеры делятся на устанавливаемые на трубах или на канате.Пакеры могут быть извлекаемые и неизвлекаемые. Последние еще называют разбуриваемыми.По количеству проходных каналов пакеры могут быть одно- и двухствольными. Первые предназначены для работы с одной колонной труб, вторые — с двумя. Двухствольные пакеры могут быть с параллельным и концентричным расположением стволов.
2. Применение пакеров необходимо при:
- поинтервальных обработок призабойных зон, кислотных гидроразрывов пластов и других операций; - закачки тампонажных материалов в заданные интервалы э/колонны для восстановления ее герметичности, ликвидации заколонных перетоков и ограничения водопритока из обводнившихся частей продуктивных пластов. - гидравлической установки заколонных устройств и других операций при креплении скважин. 3. Основным признаком является уплотнительный элемент: у механического пакера он расширяется под действием осевой нагрузки создаваемой весом колонны; у гидравлического обсадная колонна герметизируется при деформации гидр. манжеты от действия жидкости гидроразрыва; у надувного пакера уплотнительный элемент расширяется под действием внутреннего избыточного давления.
Выводы: На лабораторной работе мы изучили конструкции механического пакера и овладели методикой подбора пакера в соответствии с условиями работы;
Вычислили выталкивающую силу пакера от перепада давления жидкости (газа); Вычислили нагрузки, необходимые для устойчивой посадки пакера на стенку скважины; Вычислили нагрузки, необходимые для обеспечения уплотнения межтрубного пространства.
Цель: Овладение методикой подбора пакера для конкретных условий работы на основе его функциональных возможностей. Задача лабораторной работы заключается: • в изучении конструкции и проведения действий спуска в скважину, посадки, деформирования уплотнительных элементов и съема с места посадки; • в измерениях конструктивных размеров элементов пакера (откидного клапана, разгрузочного клапана, перепускного отверстия, пружины), обеспечивающих нормальное функционирование клапана - отсекателя. Расчетная часть: • проверку соответствия размеров уплотнительного элемента к внутреннему диаметру эксплуатационной колонны; • определение нагрузки, необходимой для открытия разгрузочного и тарельчатого откидного клапанов. По программе на эту работу отводится 2 часа.
2.1 Описание установки пакера ППГО
2.2 Устройство пакера ППГО Пакер (рисунок 2.1, а) состоит их двух частей - верхней и нижней, имеющих возможность осевого перемещения относительно друг друга. Верхняя часть пакера состоит из седла 1, резиновой манжеты 2, штока 3, конуса 4 и патрубка 5. Нижняя часть состоит из стакана 7, штока 8, резиновых манжет 9 и 10 и узла клапана, включающего резиновое кольцо 12, откидной тарельчатый клапан 13 с разгрузочным клапаном 11 и пружины 14, собранные в корпусе клапана 15. Разгрузочный и откидной клапаны в свободном состоянии под действием пружины находятся в постоянно закрытом положении. Герметичность тарельчатого клапана обеспечивается посредством резинового кольца 12. В Т-образных пазах стакана 7 размещены хвостовики шлипсов 6, которые при перемещении верхней и нижней частей пакера относительно друг друга скользят по скошенным поверхностям конуса 4, благодаря чему изменяется диаметральный размер пакера по шлипсам. При "растяжении" пакера шлипсы собираются к центру, вписываясь в диаметральный габарит Особенностью конструкции пакера ППГО является наличие гладких цилиндрических буртов, выступающих над зубчатыми поверхностями шлипсов, которые позволяют закрепить пакер в муфте, что исключает деформацию обсадных труб и уменьшает усилие срыва.
Устройство толкателя Толкатель предназначен для спуска и установки пакера в скважине. Толкатель (рисунок 2.1, б) состоит из штока 5, по которому свободно перемещается фонарь 3, и перфорированного хвостовика 6, ввернутого в нижнюю часть штока. Сверху шток оканчивается муфтой 1, служащей для соединения толкателя с колонной насосно-компрессорных труб. В фонаре собраны подпружиненные тормозные башмаки 2, обеспечивающие соответствующую силу трения толкателя в обсадной колонне. Сила трения превышает суммарный вес фонаря и трех плашек 4, подвижно установленных на своих осях и удерживаемых в горизонтальном положении пружинами. 2.3 Устройство ловителя Ловитель предназначен для захвата пакера при его подъеме из скважины. Ловитель (рисунок 2.1, в) состоит из стержня 3, перфорированного хвостовика 4, соединительной муфты 1 и зубчатого шлипса 2. Шлипс свободно перемещается по наклонному пазу стержня и под действием силы собственного веса находится в нижней части паза. В этом положении поперечный размер ловителя больше, чем диаметр внутреннего проходного канала пакера. При перемещен™ шлипса в верхнюю часть паза размер по шлипсу уменьшается и ловитель свободно входит в пакер. 2.4 Правила эксплуатации пакера ППГО Для спуска пакера ППГО необходимо подготовить скважину промывкой ствола и шаблонированием на глубину спуска пакера. В качестве шаблона, как правило, применяются резиновые манжеты пакера. Допускается производить шаблонирование скважины металлическим шаблоном 123 мм длиной 1 м для обсадной колонны 146 мм и шаблоном 14Омм той же длины для обсадной колонны 168 мм. Спуск и подъем шаблона должны производиться без прихватов на всей глубине шаблонирования. Резиновые манжеты шаблона после подъема должны быть в исправном состоянии. После подъема металлический шаблон не должен
Пакер проверяется на целостность резиновых манжет, резинового кольца и пружин, а также на подвижность верхней части пакера относительно нижней и правильность прилегания клапана к седлу.
Рисунок 2.1 Общий вид пакера, толкателя и ловителя а) Пакер: 1- седло; 2 - резиновая манжета; 3 - шток; 4 - конус; 5 - патрубок; 6 - шлипсы; 7 - стакан; 8 - шток нижний; 9, 10 - резиновые манжеты; 11 - разгрузочный клапан; 12 - резиновое кольцо; 13 - откидной тарельчатый клапан; 14 - пружина; 15 - корпус клапана; б) толкатель: 1 - муфта соединительная; 2 - подпружиненные тормозные башмаки; 3 - фонарь; 4 - плашки; 5 - шток; 6 - перфорированный хвостовик; А - коническая поверхность плашки 4; Б - гладкий цилиндрический бурт штока 5; В - торец штока 5; в) ловитель: 1 - соединительная муфта; 2 - зубчатый шлипс; 3 - стержень; 4 - перфорированный хвостовик Рисунок 2.1 Пакер ППГО
Перед спуском пакер вручную устанавливается в устье скважины. Затем во внутренний канал пакера заводится толкатель, соединенный с первой трубой, подвешенной на крюке талевой системы. Верхняя часть пакера удерживается в поднятом положении, пока верхняя манжета не войдет в обсадную колонну. При этом фонарь толкателя должен находиться выше бурта штока во избежание его преждевременного запирания под буртом.
Спуск пакера происходит под действием веса труб, который передается через толкатель. В течение всего спуска не допускается производить подъем колонны труб, так как это приведет к преждевременному переключению фонаря толкателя и сделает невозможным дальнейший спуск пакера. Подъем труб для освобождения элеватора производится не более чем на 10-20 см. Скорость спуска пакера в скважину не должна превышать 0,1 м/с.
В процессе спуска пакера в скважину толкатель опирается торцом "В" штока 5 (см. рисунок 2.1, б) в конический бурт на верхнем конце штока 8 (см. рисунок 2.1, а). Благодаря трению резиновой манжеты 2 о стенку обсадной колонны верхняя часть пакера отстает от нижней части и пакер спускается в скважину в "растянутом" состоянии, при котором шлипсы находятся в нижней части скошенных поверхностей конуса 4 и не выходят за диаметральный габарит пакера. При этом перфорированный хвостовик толкателя удерживает откидной клапан в открытом положении, что обеспечивает течение жидкости из-под пакера вверх.
На необходимой глубине дальнейший спуск пакера в скважину прекращается, и толкатель приподнимается на одну трубу. При подъеме толкателя сила трения тормозных башмаков 2 удерживает фонарь 3 от перемещения относительно обсадной колонны и бурт "Б" штока 5, приподнимая плашки 4, проходит через них и начинает поднимать фонарь, преодолевая силу трения башмаков. Плашки, освободившись от бурта, под действием пружин возвращаются в исходное горизонтальное положение. При повторном движении вниз толкатель опирается на седло пакера поверхностью "А" и перемещает его вниз. Резиновые манжеты 9 и 10 оказывают тормозящее действие на нижнюю часть пакера, и шлипсы раздвигаются входящими в них косыми пазами конуса и вступают в контакт с обсадной трубой. Поскольку выступающие бурты шлипсов гладкие, под действием массы труб пакер скользит по обсадной колонне скважины до первого резьбового соединения, где кольцевые бурты шлипсов проваливаются в пространство муфты, а зубчатые поверхности
Надежность закрепления пакера в скважине проверяется по индикатору веса при закачке жидкости в насосно-компрессорные трубы. Для этого после установки пакера трубы приподнимаются так, чтобы индикатор веса показывал нагрузку на пакер в 1-2 т, и производится закачка жидкости в трубу при давлении 5-8 МПа в течение 15-20 минут. Неизменность показаний индикатора веса характеризует надежность закрепления пакера. Снижение нагрузки с индикатора веса свидетельствует о движении пакера вверх. В этом случае, продолжая закачку жидкости, следует производить медленный подъем труб до тех пор, пока пакер не закрепится в вышележащей муфте обсадных труб. После этого толкатель поднимается из скважины и в нее спускается соответствующее насосное оборудование - погружной электроприводной центробежный насос или штанговый скважинный насос. Насос оборудуется специальным трубчатым фильтром, который при посадке насоса проходит через внутренний канал пакера и открывает откидной клапан, а при подъеме насоса фильтр выходит из пакера и откидной клапан под действием пружин и избыточного давления снизу закрывается, изолируя пласт от ствола скважины.
2.7 Снятие пакера с места установки и подъем его из скважины Подъем пакера производится специальным ловителем, спускаемым в скважину на насосно-компрессорных трубах 073 мм. Применение другого инструмента для подъема пакера запрещается. Перед спуском ловителя в скважину необходимо проверить подвижность шлипса в пазу стержня ловителя. Шлипс должен под собственным весом легко, без заеданий опускаться в крайнее нижнее положение. Достигнув пакера, ловитель своим хвостовиком начинает входить во внутренний канал пакера. Длина входа ограничивается упором муфты ловителя в седло пакера. При подъеме ловителя зубчатый шлипс захватывает верхнюю часть пакера и начинает поднимать ее вверх. При этом первое время нижняя часть пакера остается неподвижной, пакер растягивается, а его шлипсы сходятся к центру, выходя своими буртами из- под стыка обсадных труб. При этом положении пакер беспрепятственно извлекается из скважины.
2.8 Исходные измеряемые параметры приведены в таблице 2.4.
DM - наибольший диаметральный размер по металлу; Dp - наибольший диаметральный размер по резиновым манжетам в свободном состоянии; doт - диаметр разгрузочного отверстия; dтар - диаметр отверстая тарельчатого клапана; к - конусность зубчатого шлипса ловителя.
Расчетные формулы Условие нормального прохождения пакера в скважину
Резиновые манжеты не должны выступать за пределы металлической части
Нагрузка, необходимая для открытия разгрузочного клапана
Нагрузка, необходимая для открытия откидного клапана
На лабораторной работе мы овладели методикой подбора пакера для конкретных условий работы на основе его функциональных возможностей; Так же изучили конструкции и проведения действий спуска в скважину, посадки, деформирования уплотнительных элементов и съема с места посадки; Проверили соответствия размеров уплотнительного элемента к внутреннему диаметру эксплуатационной колонны; Определили нагрузки, необходимой для открытия разгрузочного и тарельчатого откидного клапанов.
Date: 2015-08-15; view: 2084; Нарушение авторских прав |