1.2 Классификация пакеров

В основу классификации положено два вида признаков. Первый из них раскрывает конструктивные особенности, принцип действия пакеров, показывает их потенциальные возможности, второй признак характеризует внешние особенности, общие для многих пакеров (таблица 1).

Таблица 1 - Классификация пакеров

По конструктивным схемам пакеры разделены на следующие типы:

- СВ - пакеры, в которых сжатие уплотнительных элементов происходит под действием внешних сил;

- СУ - пакеры сжатия, работающие под действием упругих сил;

- НД - надувные пакеры.

К типу СВ отнесены пакеры, герметизация кольцевого зазора которых осуществляется вследствие осевого сжатия уплотнительного элемента, представляющего собой набор втулок. Элемент (рис. 1, а), выполненный из резины, иногда с армировкой тканевым или металлическим кордом, рассчитан на работу при температуре до 100°С. Элемент (рис. 1, б) изготовлен из прорезиненного или прографиченного асбеста и предназначен для работы в среде с температурой до 300...400°С.

а и б - элемент, расширяющийся при воздействие осевой нагрузки; в - элемент, расширяющийся при создании избыточного давления внутри; г - самоуплотняющийся

Рисунок 1 - Схемы уплотняющих элементов пакеров

Отличительной особенностью пакеров СУ является то, что диаметр их уплотнительного элемента в свободном состоянии превышает диаметр перекрываемой скважины. Прижатие к трубам происходит после смещения предохранительного кожуха (при закрытом варианте спуска).

К надувным пакерам НД отнесены те, герметизирующий элемент которых представляет собой оболочку, закрепленную на корпусе или выполненную заодно с ним и прижимаемую к стенкам скважины за счет действия избыточного давления закачиваемой или находящейся в скважине жидкости, а также давления газов, образующихся при взрыве заряда взрывчатых веществ.

В зависимости от того, из какого материала изготовлен уплотнительный элемент, каждый тип пакера разделен на классы:

- Р - резиновые;

- М - металлические;

- Ф - фторопластовые.

При классификации учтены следующие внешние признаки:

1) способ спуска в скважину:

- Т - на трубах;

- К - на кабеле (тросе);

2) способ снятия с места установки:

- И - извлекаемые;

- С - съемные;

- Р - разбуриваемые;

3) способ создания нагрузки на уплотнительный элемент, который отражается в названии пакера. При этом сначала учитывается способ образования опоры, затем способ деформации уплотнительного элемента.

По способу создания нагрузки на уплотнительные элементы пакеры подразделяются на следующие типы:

- М - механические пакеры, у которых деформация уплотнительного элемента осуществляется за счет механической нагрузки;

- ГМ - гидромеханические пакеры, у которых шлипсовый узел, обеспечивающий опору пакера на стенку скважины, приводится в рабочее положение путем повышения давления жидкости в колонне труб, а деформация уплотнительного элемента происходит под действием механической нагрузки, например, веса труб;

- МГ - механико-гидравлические пакеры, у которых шлипсовый узел занимает рабочее положение под действием механической нагрузки, а деформация уплотнительного элемента осуществляется под действием гидравлических сил в трубах;

- Г - гидравлические пакеры, характерной особенностью которых является то, что давление жидкости используется для прижатия уплотнительного элемента к стенкам скважины, а иногда и для приведения в рабочее положение упора на стенку скважины;

- Х - химические пакеры, у которых прижатие уплотнительного элемента к стенкам скважины осуществляется за счет энергии, выделяющейся в результате химической реакции;

- П - пневматические пакеры, у которых уплотнительный элемент к стенкам скважины прижимается в результате использования энергии сжатого воздуха.

По типу упора пакеры подразделяются на:

- 1 - пакеры с опорой на забой через хвостовик;

- 2 - пакеры с опорой на стенку скважины посредством шлипсового узла;

- 3 - пакеры без опоры на забой и стенку скважины.

Таким образом, приведенная классификация позволяет судить о принципе действия пакера, его конструктивных и технологических особенностях.

Наибольшее применение в промышленности нашли механические пакеры. Они просты в конструкции и имеют высокую надежность в работе.