生産パッカー[ 1]は、石油やガスの井戸の完成ハードウェアの標準コンポーネントであり、生産チューブの外側とケーシング、ライナー、または坑井壁の内側と の間のシールを提供するために使用されます。
パッカーは、主な用途に基づいて、生産パッカーとサービス パッカーの 2 つの主なカテゴリに分けられます。生産パッカーは、井戸の生産中に井戸内に留まるパッカーです。サービス パッカーは、セメントの圧搾、酸処理、破砕、井戸のテストなどの井戸のサービス活動中に一時的に使用されます。
通常、生産チューブの下端近くに通され、上部の穿孔またはサンドスクリーンより上のポイントに設置されます。複数の貯留層ゾーンがある井戸では、各ゾーンの穿孔を隔離するためにパッカーが使用されます。このような状況では、スライドスリーブを使用して、生産するゾーンを選択します。パッカーは、圧力や生産流体からケーシングを保護したり、腐食したケーシング、ケーシングの漏れ、または圧迫された穿孔の一部を隔離したり、生産ゾーンを隔離または一時的に放棄したりするために使用されることもあります。貯留層に水を注入する水攻法開発では、水を注入する必要があるゾーンを隔離するために、注入井戸でパッカーが使用されます。
パッカーを稼働させるのが望ましくない場合もあります。たとえば、チューブとアニュラスの両方で生産される高容量の井戸には、パッカーは含まれません。ロッド ポンプ井戸では、関連するガスがアニュラスで生産されるため、通常はパッカーは使用されません。一般に、アニュラス空間が生産導管として使用される場合、井戸の完成にはパッカーが組み込まれないことがあります。
生産パッカーは、ケーシングID を掴んで密閉するように設計されています。掴みは、「スリップ」と呼ばれる金属くさびで行います。これらの部品には、ケーシングの金属に食い込む鋭利な炭化歯があります。密閉は、大きな円筒形のゴム要素で行います。密閉圧力が非常に高い場合 (5,000 psi 以上)、ゴムがはみ出すのを防ぐために、要素の両側に金属リングが使用されます。
パッカーは、生産チューブまたはワイヤーラインのケーシング内で作動します。 目的の深さに到達したら、スリップとエレメントを拡張してケーシングに接触させる必要があります。 スリップを傾斜路に押し上げ、エレメントを圧縮して外側に拡張させるために、軸方向の荷重が適用されます。 軸方向の荷重は、油圧、機械、またはゆっくり燃焼する化学薬品の充填によって適用されます。
ほとんどのパッカーは「永久的」であり、ケーシングから取り外すにはフライス加工が必要です。永久パッカーの主な利点は、コストが低く、密閉性とグリップ性が高いことです。
二次回収、再完了、または生産チューブの交換など、パッカーを井戸から簡単に取り外す必要がある状況では、回収可能なパッカーを使用する必要があります。ツールを解除するには、金属リングを切断するか、スリーブを移動して接続コンポーネントを外します。回収可能なパッカーは、より複雑な設計で、一般的に密閉性とグリップ性が低くなりますが、取り外してその後のメンテナンスを行った後は再利用できます。
アプリケーション
- ケーシング保護
- 複数のゾーンの分離
- 隔離パッカー
- サージングとヘッディングの排除
- 地下安全管理
- 人工/ガスリフト
- チューブストリングに圧縮荷重がかかったときにチューブの重量を吊り下げる
パッカーには、機械式と油圧式のセット式と永久式の 3 種類があります。すべてのパッカーは、これらのいずれか、または組み合わせに分類されます。
機械式セットパッカーは、通常は回転または上下運動といった何らかのチューブの動きによってセットされます。
その他のものは重量設定が可能で、チューブの重量を使用してシーリング要素を圧縮および拡張できます。単純に紐を上に引っ張るだけでパッカーが解放されます。浅く圧力の低いまっすぐな井戸に最適です。油圧ホールドダウンが組み込まれていない限り、圧力差に耐えるようには設計されていません。
張力セット パッカーは、チューブに張力をかけることでセットされ、緩めるとパッカーが解放されます。圧力差が中程度の浅い井戸に適しています。圧力が低いと、パッカーへのセット力が高まります。刺激井戸で使用されます。
回転セット パッカー– チューブの回転を使用してパッカーを設定し、機械的にロックします。左に回すとパッカーが固定され、右に回すとパッカーが解除されます。
油圧セット パッカーは、流体圧力を使用してスリップの後ろのコーンを駆動します。セットされると、閉じ込められた圧力または機械的なロックのいずれかを使用してセットされたままになります。チューブを持ち上げると解除されます。チューブの動きが制限されるか望ましくない、偏向した穴や曲がった穴での使用に適しています。チューブは中立張力で吊り下げることができます。
インフレータブルパッカー[2] - 流体圧力を使用して、強化ゴムの長い円筒形チューブを膨らませてパッカーを設置します。探査井のオープンホールテストや生産井のセメント保証によく使用されます。また、パッカーが制限を通過してからケーシングまたはオープンホールに非常に大きな直径で設置する必要がある井戸にも使用されます。高い圧力差に耐えられるものなど、特定の用途に合わせてさまざまなバリエーションが用意されています。
永久パッカーは、電気ワイヤーライン、ドリルパイプ、またはチューブ上で作動し、設置されます。反対側のスリップは、圧縮状態で固定するように配置されます。設置されると、このパッカーはどちらの方向への動きにも耐えます。ワイヤーラインは、電流を使用して爆薬を爆発させ、パッカーを設置します。次に、リリーススタッドがアセンブリをパッカーから解放します。チューブは、回転、引っ張り、またはその両方の組み合わせを適用して使用できます。圧力差が大きい井戸やチューブの負荷変動が大きい井戸に適しており、正確に設置できます。最も深い場所に設置できます。
セメント パッカー– この場合、チューブはケーシングまたは開いた穴の内側にセメントで固定されます。このタイプのパッカーは安価です。
パッカーに影響を与える要因
温度と圧力はチューブとパッカーの挙動に影響を与え、パッカーとチューブの膨張率に変化を引き起こす可能性があります。パッカーが自由な動きを許すと、チューブは伸びたり縮んだりします。そうでない場合は、内部に引張力と圧縮力が発生する可能性があります。[3]
参照
参考文献
- ^ WT Bell、LEBuzarde、CLDePriester、RL Kastor (1972)。生産操作コース 1 - 坑井完成。ダラス、テキサス州 75206: Society of Petroleum Engineers AIME。
{{cite book}}: CS1 maint: location (link) CS1 maint: multiple names: authors list (link) - ^ Giacomel, A.; Rowe, C. (1992 年 10 月)。「インフレータブル パッカーの基礎」(PDF)。西オーストラリア州パースで開催された International Drill '92 カンファレンスの議事録。
- ^ Dorohov M.、Kostryba I、Biletskyi V. ボーリングホールパッカーの密閉能力に関する実験的研究 // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies。4/8 (82) 2016. С. 56-68。
外部リンク
- シュルンベルジェの油田用語集: パッカー
- シュルンベルジェの油田用語集: 生産パッカー
