Підвищення герметизаційної здатності самоущільнювальних свердловинних пакерів

Abstract

Дисертація присвячена вирішенню важливої науково-прикладної задачі підвищення герметизаційної здатності самоущільнювальних свердловинних пакерів. У роботі встановлено закономірності впливу експлуатаційних та конструктивних факторів на характер розподілу контактних тисків у зоні герметизації «манжета - обсадна труба». Враховуючи отримані результати обгрунтовано раціональні параметри самоущільнювальних манжет свердловинних випробувальних пакерів. Досліджено напружено- деформований стан гумових самоущільнювальних манжет свердловинних випробувальних пакерів за умов впливу силових факторів процесу випробування, геометричних характеристик та фізико-механічних властивостей матеріалу ущільнення. Встановлено залежності коефіцієнта герметизації самоущільнювальних манжет випробувальних пакерів від конструктивних факторів впливу. На основі отриманих результатів теоретичних та експериментальних досліджень розроблено конструкцію вдосконаленої самоущільнювальної манжети та свердловинного устьового випробувального пакера, що характеризується підвищеною герметизаційною здатністю. Також розроблено конструкторську документацію на свердловинний пристрій для підготовки місця пакерування випробувального пакера, метою застосування якого є зменшення впливу технологічних факторів на герметизацію в процесі випробування устьового та проти викидного обладнання

Диссертация посвящена решению важной научно-прикладной задачи повышения герметизирующей способности самоуплотнительных скважинных пакеров. В работе проанализировано проблематику испытания устьевого и противовыбросового оборудования в процессе проведения подземного ремонта скважин. Рассмотрены современные конструкции самоуплотнительных испытательных пакеров. Проведен анализ условий эксплуатации основного элемента самоуплотнительного испытательного пакера, резиновой манжеты, который указал на зависимость герметизирующей способности от эксплуатационных, конструктивных и технологических факторов влияния. Определены критерии, которые являются важными для комплексной оценки гереметизирующей способности самоуплотнительных манжет скважинных испытательных пакеров: максимальное начальное контактное давление, максимальное контактное давление в процессе испытания, коэффициент герметизации и коэффициент запаса прочности. В работе установлены закономерности влияния эксплуатационных и конструктивных факторов на характер распределения контактных давлений в зоне герметизации «манжета - обсадная труба». Учитывая полученные результаты, обосновано рациональные параметр самоуплотнительных манжет скважинных испытательных пакеров.

The dissertation is devoted to solving an important scientific and applied problem of increasing the sealing ability of self-compacting well packers. In the work the regularities of the influence of operational and constructive factors on the nature of the distribution of contact pressures in the sealing zone "cuff casing" are established. Taking into account the obtained results, rational parameters of self-compacting cuffs of well-bored test packages are substantiated. The stress-strain state of rubber self-compacting cuffs of well test batchers under conditions of influence of force factors of the test process, geometrical characteristics and physical and mechanical properties of the sealing material are investigated. The dependence of the coefficient of sealing of self-sealing cuffs of test packers on constructive factors of influence was established. On the basis of the obtained results of theoretical and experimental researches the design of the improved self-compacting cuff and well bore test packer, characterized by increased sealing ability, has been developed. Also it was developed design documentation for a well device to prepare the place of packaging test packer, the purpose of which is to reduce the impact of technological factors on sealing during the test of mouth and antiviral equipment