Разработка новых месторождений в гористой местности создает определенные технологические трудности. В частности, увеличивается вероятность межпластовых перетоков, проникновения в скважину агрессивных жидкостей или газов, способных вызвать коррозию или деградацию материалов скважинного оборудования и тампонажного материала, а также преждевременного разрушения цементного кольца. Это может привести к ухудшению герметичности обсадных колонн и, как следствие, к снижению безопасности эксплуатации объектов нефтедобычи.
Для предотвращения указанных трудностей профессор кафедры «Бурение нефтяных и газовых скважин» Рагим Хасаев и ассистент Данила Камаев создали усовершенствованную конструкцию разбуриваемого механического пакера. Данное приспособление облегчает процессы бурения и цементирования скважин в сложных горно-геологических условиях, формируя герметичную преграду, которая исключает миграцию флюидов (таких как нефть, газ или вода) между слоями.
– Пакер представляет собой своеобразный «пробковый» элемент, который на время создает герметичное пространство между обсадной колонной и эксплуатационной колонной, обеспечивая безопасность проведения различных технологических работ, таких как промывка, цементирование, гидроразрыв пласта и другие операции, – объясняет Данила Камаев. Термин «разбуриваемый» указывает на возможность удаления пакера после завершения работ с помощью бурового инструмента, без необходимости подъема всей колонны.
Пакеры нашли широкое применение при бурении, эксплуатации и ремонте нефтяных и газовых скважин. Благодаря усилиям политеховских ученых, конструкция стала проще и надежнее. В отличие от аналогов, политеховское изобретение обладает устойчивостью к потере герметичности скважины, отличается быстротой установки без использования специального оборудования и обеспечивает промывку скважины за счет раствора, подаваемого по встроенному каналу между верхними и нижними ее секциями.
– По словам Камаева, пакет опускают в скважину посредством бурильных труб, где активация происходит за счет изменения давления внутри колонны, что обеспечивает герметизацию кольцевого пространства – области между стенкой скважины и обсадной колонной. Устройство, по его словам, особенно эффективно при работе с наклонно-направленными скважинами (угол отклонения до 30–85 градусов), в зонах с нестабильными породами или при высоких пластовых давлениях.
Конструкция пакера включает в себя цилиндрический корпус, на котором установлены подвижные элементы: раздвижные плашки и клинья, уплотнители, шаровой клапан, стопорное кольцо на нижних плашках, а также подпружиненный обратный клапан.
На изобретение получен патент (№ 2847962).
Фото- и информационные материалы предоставлены Управлением пресс-службы и информации СамГТУ