Ликвидация прихвата с помощью пакера

Пакер применяется при ликвидации дифференциальных прихватов. Пакер спускают в скважину на бурильных трубах и соединяют с прихваченной колонной. Длину компоновки и место отвинчивания подбирают таким образом, чтобы пакер размещался на необходимой глубине внутри обсадной колонны, что обеспечит надежность пакеровки. После разгрузки инструмента на пакер происходит пакеровка, открывается клапан, в результате чего подпакерное пространство (интервал прихата) гидравлически соединяется с внутренней полостью бурильной колонны, которая заполнена буровым раствором на заданную высоту. Это и обеспечивает резкое снижение гидростатического давления в интервале прихвата и устраняет прижимающую силу. После ликвидации прихвата начинают промывку и вращение инструмента, а затем подъем.

Основными условиями применения данного способа ликвидации прихватов являются отсутствие в подпакерном интервале напорных пластов и неустойчивых пород с целью недопущения нефтегазоводопроявлений и интенсивных осыпей и обвалов стенок скважины.

Для ликвидации прихватов применяют стандартные 180- и 195-мм пакерные манжеты, предназначенные для пакеровки ствола диаметром, соответственно до 200-208 и 220-225 мм. Характеристики пакеров, применяемых при ликвидации прихватов, представлены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 – Характеристики применяемых пакеров

При использовании пакера необходимо обеспечить его сжатие. Поэтому возникает необходимость определять минимальную глубину спуска пакера, при которой обеспечивается заданное давление в интервале прихвата, а также минимальную глубину при которой набирается требуемый вес бурильной колонны для раскрытия пакера.

Уровень бурового раствора в бурильной колонны, который обеспечит заданное давление в скважине в интервале прихвата, определяется по формуле:

h = L_пр – (k_д * Р_пл / ρ * g), (6.1)

где L_пр – глубина интервала прихвата, м; k_д – коэффициент депрессии (k_д≤1); Р_пл – пластовое давление, Па; ρ – плотность бурового раствора, кг/м³.

Минимальная глубина спуска пакера, при которой обеспечивается пакеровка, определяется по формуле:

L = [k_р*G-l_убт*g*k_o*(q_убт-q_бт)+h*S*ρ*g] / [q_бт*g*k_о], (6.2)

где k_р – коэффициент резерва (k_р=1,1-1,3); G – усилие пакеровки, Н; l_убт – длина УБТ, м; k_o – коэффициент облегчения инструмента в скважине; q_убт – масса 1 м УБТ, кг; q_бт – масса 1 м бурильных труб, кг; S – площадь сечения внутренней полости бурильных труб, м².

Разумеется должно соблюдаться соотношение:

L ≤ L_п ≤ L_пр (6.3)

Если соотношение не выполняется, то данный способ ликвидации при имеющемся инструменте не применим.

Необходимый объем доливаемого внутрь бурильной колонны бурового раствора определяется по формуле:

V_р = S * (L_п – h), (6.4)

где L_п – глубина установки пакера, м.

Если прихват не ликвидируется, то его поднимают, предварительно отвинтив от прихваченной колонны с помощью установленного в компоновке предохранительного переводника.

Пример расчета

Оценить возможность применения пакера для ликвидации прихвата. Исходные данные представлены в таблице 6.2.

Таблица 6.2 – Исходные данные

Определяем по формуле (6.1) уровень раствора в бурильной колонне, который обеспечит равенство давления в скважине и пластового давления (k_д=1):

h = 2100 – (1 * 22 * 10⁶ / 1100 * 10) = 100 м

Находим коэффициент облегчения инструмента в скважине и площадь сечения внутренней полости бурильных труб:

k_o = 1 – (1100 / 7850) = 0,86

S = 0,785 * (0,127 – 2 * 9)² = 0,0093 м²

Усилие пакеровки для наших условий из таблицы 6.1 равно 150 кН.

Определяем по формуле (6.2) минимальную глубину спуска пакера, при которой обеспечивается пакеровка:

L=[1,2*150000-50*10*0,86*(97-26)+100*0,0093*1100*10] / [26*10*0,86]=715 м

715 м ≤ L_min ≤ 2100 м

Поскольку условие (6.3) соблюдается, а пакер будет размещен внутри обсадной колонны, то устройство можно применить. Условимся установить пакер на глубине 725 м, тогда необходимый объем доливаемого внутрь бурильной колонны бурового раствора по формуле (6.4) будет равен:

V_р = 0,0093 * (725 – 100) = 5,94 м³

Задача

Оценить возможность применения пакера для ликвидации дифференциального прихвата. Исходные данные для решения задачи представлены в таблице 6.3.

Таблица 6.3 – Исходные данные для решения задачи

Окончание таблицы 6.3

Дата добавления: 2014-05-28; просмотров: 465; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!