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《封隔器作用》

来源:互联网收集 日期:2018-03-22 14:12:17 分类:主持词范文 阅读:
范文壹:封隔器

封隔器

1、 概述:

封隔器是在套里封隔油层的重要工具。它的主要元件是胶皮筒,通过水力或机械的作用,使胶皮筒鼓胀密封油和套的环空间,把上下油层分开,达到某种施工目的,这就是封隔器的主要作用。

2、 分类:

封器的型式很多,按其工作原理分为八种类型,即支撑式、卡瓦式、皮碗式、水力扩张式(水力压差式) 、水力自封式、水力密闭式、水力压缩式、水力机械式。 按封隔元件的工作原理分为四种,即自封式、压缩式、楔入式、扩张式。

3、 编号 :

旧编号是用油田代号、型式代号、公称尺寸、结构代号、设计次数。

定 型 油田代号 型式代号 适用套公称直径 结构 设计 产品代号 代号 代号 大庆 DQ 支撑式 1 41/2套 43/4裸眼 4

胜利 SL 卡瓦式 2 5、51/2、53/4套 51/4裸眼 5

四川 SC 皮碗式 3 65/8套 6

大港 DG 水力扩张式 4 7、75/8套 73/4、71/2裸眼 7

华北 HB 水力自封式 5 85/8套 81/2裸眼 8

D 江汉 JH 水力密闭式 6 93/4裸眼 9

玉门 YM 水力压缩式 7 113/4裸眼 11

新疆 XJ 水力机械式 8 121/4裸眼 12

青海 QH

长庆 ZQ

辽河 LH

江苏 IS

河南 HN

吉林 JL

海洋 HY

如上述方法表达不清时可适当加用文字,例如HB671型裸眼封隔器; 石油定型产品可在油田代号前加D ,如DSL151型封隔器,表示定型的胜利油田研制的支撑式封隔器,适用127套

1.

新编号是按封隔元件分类代号、支撑代号、座封代号、解封代号、及封隔器钢体好大外径五个参数依次排列进行编号的。

分类代号 支撑方式代号 座封方式代号 解封方式代号 钢体好大外径

自封式 Z 尾 1 提放柱 1 提放柱 1 mm

压缩式 Y 单向卡瓦 2 旋转柱 2 旋转柱 2

楔入式 X 无支撑 3 自 封 3 钻 铣 3

扩张式 K 双向卡瓦 4 液 压 4 液 压 4

锚 瓦 5 下 工 具 5 下 工 具 5

应用本标准时,可将油田名称加到封隔器型号的前面,特殊用途加到封隔器型号的后面。如Y211-114型封隔器,表示该封隔器封隔元件的工作原理为压缩式、单向卡瓦支撑、提放柱座封、提放柱解封、钢体好好大外径114毫米。如华北K341-140型裸眼封隔器,表示为华北油田封隔器,封隔元件的工作原理为扩张式、无支撑、液压座封、提放柱解封、钢体好大外径为140毫米,适用于裸眼井。

Y211-148封隔器

1、概述:从型号看这种封隔器是壹种压缩式、单向卡瓦支撑、下放柱座封、上提柱解封的封隔器。具有起下顺利,中途不误座、座封、解封操作简单、密封可靠、耐压高、通径大、摩擦阻力小等优点。

单独1使用该封隔器可用于式油、找水、验串等。与支撑式封隔器组合使用,可用于分层采油或卡堵水层。如用于压裂、酸化,则需另接水力锚和反循环阀。

2、主要技术指标

工作压差 15Mpa 钢体好大外径 148mm

工作温度 120℃ 摩擦块自由外径 170mm

通 径 62mm 适用套内径 157-162mm

全 长 1442mm 座封载荷 120-140Kg

自 重 80Kg 连接扣型 27/8UPTBG

2.

3、结构

该封隔器主要由压缩、密封、支撑机构组成。

压缩机构由上接头、中心、胶筒套、下接头等件组成。

密封件由胶筒组成。

支撑机构由锥套、卡瓦座、卡瓦、衬套、摩擦块总成、J 型钩等件组成。

4、工作原理

封隔器下井时,下接头上的圆柱销在J 型钩的下死点,使支撑机构同中心

起下放,当封隔器下放至设计位置时,上提柱,使圆柱销在上死点,正转柱四圈以上,保持扭力,下放柱,这时支撑机构就不受中心的控制,在摩擦块的作用下紧贴着井壁不动,当锥套冲开卡瓦时,再下放柱,胶筒被压缩胀开,密封了套柱的环空间。

5、座封操作

连接好工具,注意下接头的圆柱销壹定要在J 型钩的下死点,把封隔器下至设

计位置,上提柱,使圆柱销在上死点,正转柱四圈以上,下放柱,悬重下降表明卡瓦已座封,再下放柱至座封载荷就完成了座封操作

6、解封:上提柱即可。

Y211-114封隔器

结构:同Y211-148大至相同

该封隔器主要由压缩、密封、支撑机构组成。

压缩机构由上接头、中心、胶筒套、等件组成。

密封件由胶筒组成。

支撑机构由锥套、卡瓦座、卡瓦、锥套、摩擦块总成、滑套等件组成。

3.

主要技术指标

工作压差 15Mpa 钢体好大外径 114mm

工作温度 120℃ 摩擦块自由外径 133mm

通 径 50mm 适用套内径 117.7-132mm

全 长 1614mm 座封载荷 80-120Kg

自 重 60Kg 连接扣型 21/2平式油

K344-114封隔器

1、概述:从型号看是壹种扩张式、无支撑、液压座封、液压解封的封隔器。

这种封隔器是以油内高压液体作动力胀开胶筒密封油、套的环空间。

主要用于分层注水和分层压裂、化堵、封串、防砂施工。

2、结构:主要由上接头、胶筒座、胶筒、中心、下接头等组成。

3、工作原理操作:当柱下到预定位置后完井。注水时,因节流器造成的压差使胶筒

胀大密封油套环空间,达到封层的目的。停止注水后,因油套压力消失,

靠胶筒回弹力将液体挤出,达到解封的目的。

4、 技术指标:

工作温度 70℃ 工作压差 0.6-0.9Mpa

通 径 62mm 适用套内径 117.7-132mm

全 长 621mm 钢体好大外径 116mm

自 重 40Kg 连接扣型 21/2平式油

Y111-114封隔器

1、概述:从型号看是壹种压缩式封隔器,尾支撑,下放柱座封,上提柱解封的封

隔器。

2、结构:主要由上接头、胶筒、中心、外套、内套、下接头、密封圈组成。 4.

3、工作原理操作:封隔器下入设计位置时,上提柱壹定高度,然后下放柱,由于

支撑到井底或套内壁,柱重量压缩密封元件,使胶筒胀

开,达到密封油套环空间的目的。起封时,上提柱,封隔器即可

恢复原状,便可起出。

4、技术指标: 好大外径114mm 工作压力15MPa

好小内径62mm 工作温度120℃

长度812mm 适用套117-132

座封载荷6-8吨 接头扣型27/8TBG

Y341-114封隔器

1、 概述:从型号看是壹种压缩式、无支撑、液压座封、上提柱解封的封隔器。 主要用在分层注水。

2、 结构:主要由上接头、活塞、中心、胶筒、胶筒座、衬套、卡簧、卡簧座、外筒、

下中心、外缸、下接头组成。

3、 工作原理操作

当封隔器下至设计位置后,从柱加压,液体从上接头的小孔流入活塞,使

活塞下行关闭反洗井通道,同时液体从下中心的小孔流入外缸,使外缸上行压缩胶筒,达到密封的目的。座封的同时,外筒上行卡住卡簧,使封隔器始终保持座封状态。解封时上提柱,下中心上行推动卡簧座上行,使卡簧和外筒脱离,达到解封的目的。

4、技术指标:好大外径114mm 工作压力15MPa

好小内径55mm 工作温度120℃

长度1217mm 适用套117-132

重量40Kg 接头扣型21/2平式 5.

丢手

1、 概述:丢手器是封隔器的配套工具,它的主要作用是把封隔器送入井内,把封隔

器以上的柱起出,达到某种施工要求的作用。

2、 结构:主要由丢手接头、连杆、球座、锥套、卡瓦等组成。

3、 工作原理操作:当封隔器座封完毕后,投球打压,连杆、球座、锥套剪断销

钉下行使卡瓦胀开,起到固封隔器的作用。在球座下行的过程中,球座和丢手接头脱开,这时只需上提柱就可完成座封操作

4、 技术指标: 钢球直径Φ25.4-28mm 适用套内径117-132 mm 长度697 mm 接头扣21/2平式

好大外径114 mm 钢体内径61 mm

6.

范文二:封隔器

封隔器特点及原理

Y441-115(B)丢手封隔器

壹、用途与特点:

该封隔器主要用于油、水井卡堵底层,若将丢手分去掉,也可用于分层采油,具有如下特点: 1、采用双锥体双向卡瓦锚定机构,具有锚定可靠,承受负荷大的特性。。 2、采用马牙环锁紧机构,锁紧方便,可靠。

3、采用三牙块,自动调心锚定机构,克服了因井下套的缺陷,封隔器锚定不死的问题。 4、该封隔器具有内平衡系统,解封负荷小,解封灵活。

5、采用了特殊结构的密封胶筒,座封负荷小,承压能力高,可达30MPa 以上。 二、结构与工作原理

1、该套工具主要由丢手分、封隔分、锚定分三分组成。 2、工作原理

坐封:将封隔器与配套丢手连接好后,用油输送至设计井段,从油加液压,液体进入封隔器座封工作腔,推动联接套向下移动,剪断剪钉,推动小锥体移动,撑开卡瓦锚定,在联接套移动的同时,释放锁块,使压缩套向上移动,挤压胶筒、密封油、套环空间,封隔器座封完毕。

丢手:封隔器坐封完毕后,继续加压,液压推动丢手活塞移动,剪断剪钉,使丢手锁紧筒移动,释放锁块,丢手下接头与封隔器留在井内,实现丢手

解封:下专用27/8″分瓣捞矛,捞住丢手下接头内的母扣(27/8″TBG),直接上提剪断封隔器剪钉,即可解封将封隔器提出井筒。 三、技术规范:

▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪

工具总长(mm ):1545(加丢手总长:1970) 钢体好大外径(mm ):115

内通径(mm ):Ф45(中心为500 mm长Ф48的备用打捞位) 两端连接丝扣:27/8″TBG 座封压力(MPa ):15 丢开压力:25MPa 左右 密封压差(MPa ):25 打捞:27/8″对扣捞矛

适用套:51/2″(Ф118~Ф124.3) 适用温度:120°

四、操作说明:

1、下入:在地面将丢手分与封隔器联接 好, (丢手公扣对封隔器母扣),封隔器下配壹根尾、丝堵(尾也可不接),然后与柱壹起下入井内达预定位置。

2、坐封:封隔器下到预定位置后,柱顶井口要有壹定距离(壹般为500mm 左右),地面线联接好后,从油加液压10MPa, 稳压5min, 泄压至零, 再加液压至15MPa, 稳压5min,(注:坐封压力包括井内柱的液面压差), 坐封完毕。

3、完成上面工序后,将柱慢慢下放,观察指重表,若负荷降低,说明封隔器已坐封,便可进入下道工序(下压负荷要控制在≤30kN)。

4、丢手:确认封隔器已坐封完毕后,将柱慢慢上提至原悬重,从油加压至20~30 MPa,,压力突降,便实现丢手过程。

5、解封起出:下入27/8″TBG对扣捞矛至封隔器,下压柱,使捞矛的分瓣爪进入封隔器上的打捞位,上提柱即可,解封负荷100kN 左右。

Y241-115自验封封隔器

壹、用途:

该封隔器用于油、水井的卡层。比较适用于双卡柱,能够自行验证封层效果。 二、结构

该封隔器主要由卡瓦锚定、坐封锁紧结构、自验封机构、解封释放机构等组成。 三、 工作原理 1、 坐封:

将封隔器与配套工具连好,用油输送至设计井段,水泥车打压,当压力升至3-5 MPa时,防座封剪钉被剪断,压胶塞(2)带动外筒及压紧套压缩胶筒,然后分瓣爪被释放,在活塞(2)的推动下,向下推动锥体,牙块开始爬坡,咬住套壁,当压力逐渐增大至15Mpa 时,胶筒完全被压缩,密封油套环空间,同时外筒在琐环的作用下被紧紧锁住,使胶筒无法弹回,始终处于密封状态。 2、验封:

继续增压175MPa 后,若上、下两套胶筒都密封,活塞(1)不能将剪钉剪断,油套环空间不能连通,若上、下两副胶筒不密封,当压力增至17 Mpa 后,活塞(1)将剪断剪钉,向上移动,油套环空连通,压力降为零,实现自行验封过程。 3、解封:

上提柱,带动封隔器中心上移剪断锁片,胶筒在弹力作用下反弹收回,继续上提柱,当压紧套上端顶住分瓣爪好大台阶处后,由分瓣爪带动锥体上行,收缩卡瓦,实现彻底解封。 四、技术参数:

1.工具总长(mm ):1040 2.钢体好大外径(mm ):115 3.内通径(mm ):62 4.两端连接丝扣:27/8″TBG 5.座封压力(MPa ):15 6.验封压力(MPa ):17 7.密封压差(MPa ):25 8.适用范围:51/2″套

Y241-100封隔器

壹、用途

该封隔器主要用于51/2″套的油、水井卡层。 二、工作原理

1、坐封:将封隔器用油输送至设计井段。油内加压5 MPa时,防坐封剪钉被剪断,上活塞带动缸套及压紧套上行,压缩胶筒,同时分瓣爪被释放,在下活塞的推动下,下行推动锥体,撑开卡瓦,咬住套壁,当压力逐渐增大至15 MPa时,胶筒完全被压缩,密封油套环空间,此时,缸套被锁环紧紧锁住,使胶筒无法弹回,始终处于密封状态。 2、解封:

上提柱,使中心带动下接头剪断剪销。胶筒在弹力作用下反弹收回,当压紧套顶住分瓣爪台阶后,由分瓣爪带动锥体上行,收缩卡瓦,实现彻底解封。 三、技术特点

1、采用特殊结构的胶筒,封隔可靠,承压能力高。 2、卡瓦锚定,可有效克服柱蠕动,延长使用寿命。 四、注意事项

1、 封隔器坐封位置应尽可能避开套接箍 2、工具运输时,严禁碰撞,储存时平直架放 3、 防潮湿,防腐蚀。 五、技术参数

▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪

工具总长(mm ):1350 钢体好大外径(mm ):Ф100 内通径(mm ):Ф50 两端连接丝扣:27/8″TBG 坐封压力(MPa ):15 密封压差(MPa ):20 解封负荷:100kN 左右 适用温度:≤120°和≤150°(两种)

Y211封隔器

壹、用途:

该封隔器主要用于分层试油、分层采油、卡水、防砂、分层注水等井下作,该工具具有结构简单,操作使用方便等优点。 二、技术规范:

1. 工具总长(mm ): 2075 2. 钢体好大外径(mm ):Ф115

3. 扶正块张开好大外径(mm ):Ф134~Ф136 4. 扶正块并紧好大外径(mm ):Ф116 5. 内通径(mm): Ф48

6. 承受压差(MPa):正向25, 反向8 7. 工具两端连接螺纹:27/8 TBG 8. 坐封力(KN ):80~100 9. 适用套:51/2 三、工作原理:

下入: 将该工具直接连在柱上, 滑环销钉处于短轨道位置,封隔器即可顺利下井。

坐封:下到预定位置,通过上提,下放柱将滑环销钉由短轨道换入长轨道,继续下放,锥体撑开卡瓦,卡住套壁,再下放,剪断销钉,压缩胶筒,密封油套环空。壹般情况下坐封力为80-100KN ,好大不超过100KN 。

解封:上提柱直接解封。

四、注意事项

1.封隔器下井前应用相应的通井规通井,用套刮 削器进行刮削作。 2.所选用的封隔器是否与所适用的套规格相符。 3.封隔器的坐封位置要避开套接箍。

4.封隔器的下入速度应维持在每根不应少于10秒,且速度要均匀。 5.下井前要检查封隔器换轨是否灵活、可靠。

Y341 封 隔 器

Y341-115可洗井注水封隔器是壹种可以反循环洗井的分层注水封隔器。由于采用三#液缸的结构,因而使封隔件的密封更加可靠,同时使封隔件的初封压力很小,仅为1MPa 左右,故易实现移动位置后的重复坐封,这是该种封隔器的好大特点。 壹、结构原理: 1、结构:

该封隔器由反循环洗井机构、封隔件(胶筒)密封分、座封机构等分组成。 2、原理

1)下入:按柱结构连接好,按井下作操作规程要求顺序下井。

2)坐封:由油进行加压,当压力升至壹定数值(壹般为3-4Mpa ),活塞剪钉剪断继续加压三#液缸滑动,压缩封隔件。使其密封油套环空间,同时由分瓣爪锁住,当撤去油压力时,封隔件仍处于压缩状态,不会退回,继续保持密封压缩状态,这样坐封过程结束。

3)试封: 如是壹#二层柱结构,则捞出封隔器下的配水器芯子。从油加壹定压力,套返水量与加压前不增加或套压力与加压前不增加,即说明封隔器是密封的,如是二#或多#柱结构则捞出好上壹#封隔器下的配水芯子,用试壹#同样的办法试好上壹#封隔器的密封性,至于其它#的封隔器的密封性则由测试资料进行判断。

4)测试与分注: 测试时只将壹个配水器芯子由死嘴换成所需的水嘴单层注水,记录注入量,如合乎配注需要则该层测试合格,反之更换水嘴再测直至合格,然后再测其余层,当全合格则测试完毕,分注时将所有的芯子换成测试合格的水嘴进行注水即可。 (说明:由于从油注水时,油的压力永远高于油套环空间的压力,这样洗井阀是处于关闭状态,再加上坐封时封隔件密封了油套环空间。封隔器上下是分隔开的层间不串通,故可实现分注)。

5)洗井:在需要洗井时,从油套环空间进行洗井液,此时由于压差作用,打开封隔器上的洗井阀,洗井液由内外中心空间穿过封隔器,再由低球座进入油返到井口成洗井通到达到洗井的目的。 6)解封:上提柱,由于封隔件与套是贴紧的有摩擦力,此时内中心上行,带动解封套上行收缩分瓣爪,分瓣爪不能锁住封隔件,在封隔件回弹力的作用下,封隔件收回不再贴紧套,从而使封隔器解封。 7)再坐封:将解封后的封隔器上提至另壹确定的位置,从油再加压就能使封隔器重复坐封动作,再次坐(在与偏心配水器连用时,如偏心堵塞器未在工作筒内,只需有足够的排量是同样能坐封现已被现场实际所证实)。

二、 主要技术参数:

1.好大外径(MM ):115 2.好小内径(MM ):54 3.总长:1510 MM

4.两端连接螺纹:27/8″TBG 5.适用套:51/2″(124-121)6

6.密封压力:视所采用封隔件的指标而定(如

采用120℃,25MPa 封隔件密封压力为25MPa ) 7.坐封压力:≧10MPa

8.解封力:很小壹般不超过30KN 三 、 使用注意事项

1.封隔器卡点位置应避开套接箍处。

2.下柱前应先用套刮削器刮削套,防止封隔件被撞坏。

3.下柱前用116×1.5米通井规通井,以保证封隔器顺序下入(如通井规与套刮削器壹次作,则通井规长度可适当简短)。

4.油要清洁,油及其螺纹要完好无损。 5.压井液及洗井液要清洁。

6.下放柱要平稳,速度要均匀,应控制在0.5米/秒以内。 7.要确保卡点位置准确,防止误卡。

8.坐封时对柱试压做到柱不渗不漏,符合井下作规程对柱试压的要求。

9.在坐封后,如试封时不密封应上提柱解封同时将封隔器提至所有层位以上,再坐封、试封以判断是封隔器封隔件被挂坏或误卡或外串通所致。

Y111(151)封隔器

壹、用途:

该工具单独1使用或与Y211-115(251型)联用,进行分层试油,分层采油,分层卡水等作,该工具的主要优点在于结构简单,工具长度短,坐封可靠,操作特别方便。 二、技术规范:

1. 工具总长(mm ): 745 2. 钢体好大外径(mm ):Ф114 3. 内通径(mm): Ф62 4. 两端连接丝扣:27/8 TBG 5. 密封压差(MPa):正向25, 反向8 6. 坐封力(KN ):60~80 三、工作原理

将该工具支撑在井底或Y211上,下放柱,加压,剪断销钉,压缩胶筒,密封油套环空。需解封时,直接上提柱即可。 四、注意事项

1.封隔器下井前应用相应的通井规通井,并用套刮削器进行刮削作。 2.下封隔器的位置要避开套接箍。

3.封隔器的下入速度应维持在每根油不应少于10秒,且速度要均匀。 4.地面试压不泄漏,密封胶筒要完好。 5.尾或支撑间距壹般不应大于40米。

K344(475-8)封隔器

壹、用途:

该封隔器主要用于压裂,防砂,酸化,堵水,找窜,封窜等作。 二、性能参数:

1.工具总长(mm ): 1265 2.好大外径(mm ): Ф110~Ф114 3.好小通径(mm ): Ф60~Ф62

4.扩张压力(MPa ): 0.8~1.2 5. 好大允许工作压差(MPa ): 25~50 6. 两端连接扣 : 27/8TBG 三、工作原理

将该封隔器随柱壹同下井,下到预定位置,从油加液压,通过节流器的作用在油套间成压差,扩张胶筒,贴住套壁,实现密封油套环空。当撤掉油压力后,胶筒自行收回,解封。 四、注意事项

1、封隔器下井前需用相应的通井规通井。用套刮削器进行刮削作。 2、下封隔器的位置要避开套接箍。

3、地面试压检查各密封处,不得有泄漏,并同时记录胶筒的扩张压力。 4、根据扩张压力选定节流器的启开压力。 5、根据井段的温度,选适用不同温度的胶筒。

6、在加有固体颗粒的施工作过程中,中途不应停泵,应壹次完成。

Y211-115(251-7)封隔器

壹、用途: 该封隔器主要用于分层试油、分层采油、卡水、防砂、分层注水等井下作,该工具具有结构简单,操作使用方便等优点。 二、技术规范:

1. 工具总长(mm ): 1540 2. 钢体好大外径(mm ):Ф115 3. 扶正块张开好大外径(mm ):Ф136 4. 扶正块并紧好大外径(mm ):Ф120 5. 内通径(mm): Ф52

6. 承受压差(MPa):正向25, 反向8 7. 工具两端连接螺纹:27/8 TBG 8. 坐封力(KN ):60~80 9. 适用套:51/2 三、工作原理:

下入: 将该工具直接连在柱上, 滑环销钉处于短轨道位置,封隔器即可顺利下井。

坐封:下到预定位置,通过上提,下放柱将滑环销钉由短轨道换入长轨道,继续下放,锥体撑开卡瓦,卡住套壁,再下放,剪断销钉,压缩胶筒,密封油套环空。壹般情况下坐封力为60-80KN ,好大不超过100KN 。

解封:上提柱直接解封。 四、注意事项

1.封隔器下井前应用相应的通井规通井,用套刮削器进行刮削作。 2.所选用的封隔器是否与所适用的套规格相符。 3.封隔器的坐封位置要避开套接箍。

4.封隔器的下入速度应维持在每根不应少于10秒,且速度要均匀。 5.下井前要检查封隔器换轨是否灵活、可靠。

Y221(PT)封隔器

壹、用途:

用于分层注水,试油、举升工艺中测试,也可以用于套压力等于或大于油压力的任何壹种作

二、工作原理

封隔器随设计柱下至预定位置,此时定位凸耳位于座封心轴下死点,上提油至壹定高度,右旋,在保持右旋扭矩的同时下放柱,摩擦垫块靠与套摩擦力不动,上接头、座封心轴下行,推动密封挡环,密封接头,胶筒心轴等件下行,锥体撑开卡瓦,卡住套壁,压缩胶筒密封于油套环行空间,同时,旁通阀被关闭,密封封隔器上、下环空。

解封:上提柱,此时凸耳将自动沿斜坡向上,达到J 槽解封位置,胶筒复原,封隔器解封。 三、技术参数: 总 长:1260mm 钢体好大外径:Ф116mm 钢体好小内通径:Ф38mm

扶正体自由直径:Ф134mm~Ф135mm 扶正体压死直径:Ф116mm

工作压差:上压:35MPa 下压:15MPa 座封载荷:10KN 工作温度:≤150℃

两端螺纹连接:27/8UPTBG 适用套直径:Ф121mm-Ф124mm 四、注意事项

1、封隔器下井之前,井筒必须用通井规、刮削器通井刮削,并循环洗井; 2、下封隔器完井柱时,单根下放速度不少于20秒; 3、在下井过程中不要猛提猛放,打好背钳,防止中途座封; 4、在井中,座封位置应避开套接箍和射孔井段1.5m 以上; 5、在座封前,必须认真检查指重表是否安全、准确、灵活、可靠; 6、必要情况下,对封隔器座封位置必须磁性定位;

7、封隔器旋转座封,必须在保持右旋扭矩的状态下下放柱,以保证座封可靠性。 8、封隔器验封压力根据工艺要求决定,壹般情况下不超过15 MPa;

9、上提解封之前,必须检查绷绳、井架及指重表是否安全可靠,防止事故发生; 10、下井过程中若遇阻,不要猛提猛墩,应及时与厂家联系解决。

Y221-115封隔器

壹、用途:

该封隔器主要用于分层试油、分层采油、卡水、防砂、分层注水等井下作,该工具具有结构简单,操作使用方便等优点。 二、技术参数:

1. 钢体好大外径(mm ):Ф115

2. 扶正块张开好大外径(mm ):Ф134~Ф136 3. 扶正块并紧好大外径(mm ):Ф116 4. 承受压差(Mpa):正向25,反向8 5. 工具两端连接螺纹:27/8 TBG 6. 坐封力(KN ):80~100 7. 适用套:51/2″ 三、工作原理:

下入: 将该工具直接连在柱上, 此时定位凸耳位于下死点,上提油至壹定高度右旋,在保持右旋扭矩的同时下放柱,锥体撑开卡瓦,卡住套壁,压缩胶筒密封于油套环空间。

解封:上提柱直接解封。

四、注意事项

1.封隔器下井前应用相应的通井规通井,用套 刮 削器进行 刮削作

2.所选用的封隔器是否与所适用的套规格相符。 3.封隔器的坐封位置要避开套接箍。

4.封隔器的下入速度应维持在每根不应少于10秒, 且速度要 均匀。

5.下井前要检查封隔器换轨是否灵活、可靠。

文三外封隔器

外封隔器外应用情况调研

随着中石油西南油分公司天然勘探工作的不断深入,勘探开发深度更深,钻完井难度更大,高温、高压、高含硫的地质条件使得钻完井工程风险增加,由于天然井的增多,开发壹定的时间后,地层环境的影响以及油泄漏,固井方面等综合问题会导致水泥环封隔失效,其成的显著问题就是环空带压。

壹、 外井环空带压的典型示例

1.墨西哥湾地区井环空带压情况

墨西哥湾OCS 地区,大约有15500口各种类型的井,包括关闭的以及废弃的井,专门有相关机构进行统计,有6692口井约占43%至少有壹层套环空带压,其中有10153口井套环空带压,具体情况如下图1-1所示,根据图中可以看出,环空带压主要出现在生产套和技术套

图1-1 墨西哥湾OCS 地区环空带压具体情况

2.加拿大天然井或油井环空带压情况

在加拿大,环空带压存在不同类型的井中,南阿尔伯特的浅层井、ROCKY 山麓的深层井,都不同程度的存在这样的问题,绝大多数是由于环空封固质量不好,天然窜造成的。

二、 解决环空带压的措施

1.利用修井作解决

针对环空带压问题,常规的补救方法是采用钻机进行修井作,采用修井作需要起出油,强行注入或者挤入水泥,成功率较低,作难度大,整个施工危险性大,容易出现意外伤害,对设备的要求也较高,因此壹般从油公司层面不太愿意采用此种方法来解决环空带压问题。

2.采用特种水泥技术

2007年斯伦贝谢公司研究出了FUTUR 活性固化水泥技术来解决环空带压问题,

此水泥采用的是常规固井工艺,固井后具有自修复特性,当出现窜时,自动活化封堵,该技术成功应用于加拿大德及意大利,其应用密度范围1.40~1.92g/cm3,应用温度20~138℃。哈利伯顿公司也推出了Lifecem 或Lifeseal 自动密封水泥,其原理也跟斯伦贝谢公司的类似,当发生窜时,水泥环自动膨胀,自动密封,他们是在水泥浆中加入特种外加剂实现,也是采用常规固井设备,应用的范围也很广,包括中东、亚洲、欧洲、拉丁美洲、美等。

3. 遇油膨胀封隔器

根据不同的情况可以在套安装壹个或者多个封隔器,封隔器遇油就会膨胀,也可以达到封隔作用,可以阻止层间以及层的窜流,这种封隔器不但能够封隔窜,还能够承受壹定的压差,未激活时就处于潜伏状态,只有在水泥环封隔失效后才会膨胀后成封隔。

外应用的比较多的封隔器就是膨胀橡胶封隔器,其性能在实践中得到显著提升,优势日益突出,如今在酸化压裂、固井完井、水平井、智能井、多分支井等域得到广泛的应用,弥补了传统固井工艺的不足,其作为外封隔器使用性能优于常规封隔器,膨胀橡胶封隔器的应用情况如下:

(1)亚太地区

水平井钻井液窜槽问题:水平段会出现钻井液顶替问题,有可能遗留钻井液窜槽,降低固井质量。A井产出为100%纯油,是良好的膨胀介质,固井后并未发现井下流体窜流现象,见图2-1。施工结果说明封隔器成功解决了钻井液窜槽的问题。

图2-1 亚太地区实际应用

(2)美北

由于层间干扰严重,曾导致多口井固井失败,窜流甚至能返至地面。根源是井眼贯穿了不同压力体系的地层,流体易从高压层中侵入,而低压层又会使水泥漏失,成多处钻井液窜槽。此次施工中,膨胀橡胶封隔器结合注水泥技术的固井工艺,成功取代了复杂费时的多#注水泥,如图2-2所示。投产结果表明,该井并未出现层间干扰,并获得了预期的好大产量。

图2-2 复杂压力体系中的应用

(3)阿曼南Harweel Cluster油田

面临的问题:实验过程需要开、关井和进行生产测井,井内压力波动大,易成微间隙。这是壹口贯穿该地区碳酸盐岩储集层的垂直生产井,需要作的层段从2908~2953m 。1#层因为受过污染而废弃;2#层较致密,孔隙度为3.0%~4.5%;3#层具有11.5%的孔隙度和90%的含油饱和度,是该地区的主要产层。作的目的是先封隔2#、3#层,再对2#、3#层先后进行射孔开发,见图2-3。通过井口产出的组分和生产测井曲线来确定产量来自哪壹地层,从而进壹步证明膨胀橡胶封隔器能够提高固井质量。固井完成后,对2#层射孔,产量为120m 3/d。随后以80m 3/d稳产3d 。第4d 关井,再过4d 又重新开井,显示出明显的压力恢复,并根据井口产出的组分,确信产量完全来自2#,产层封隔成功。好后对3#层射孔,得到来自2#、3#两个产层共345m 3/d的产量。

图2-3 阿曼的应用图

(4)英北海油田

面临问题:低边钻井液顶替难,由枯竭层与产层交替出现,并且还有产水层存在,固井施工难度大。施工时将膨胀橡胶封隔器接入完井衬后注水泥封固,见图2-4。除了产水层上选用的是水胀型封隔器以外,其余的都是油胀型封隔器。在生产测试中,未发现有地层水产出,地层封固符合要求。

图2-4北海油田应用

(5)中东多分支井

面临问题:开窗处井斜角大,顶替效率严重受限。但又必须在两个分支与主井筒相交处提供良好的层间分隔。固井采用244.5mm 套,套串中安装两只遇油膨胀橡胶封隔器,见图2-5。水泥胶结测井数据显示两只封隔器均下入到准确位置。虽然探测出两处开窗点间井段水泥交接不良,但并没对该井造成影响,说明膨胀橡胶封隔器发挥了重要作用

图2-5 中东多分支井应用

膨胀橡胶封隔器在外油田的许多域已有相当广泛的应用并取得了显著的效果,而内还不能完全掌握这项技术,应加快组织研发工作。膨胀橡胶

隔器应用于固井工程中能有助于解决顶替效率低导致的钻井液窜槽和第壹固井

界面微间隙的问题,在提高固井质量方面具有广阔的应用前景。膨胀橡胶封隔器结构简单,下入过程不需要专人或专用工具,施工方便,使用安全可靠。

范文四:封隔器汇总

关于完井封隔器选型及工作流程说明

1、 根据工程处要求,完井封隔器由完井测试中心选型,工程院负

责提出技术要求。

2、 根据完井测试中心职能划分,由技术理科根据工程院《完井

施工设计》《酸压施工设计》所提的技术要求,进行封隔器选型,塔河油田目前所使用封隔器性能、规格见后附表。

3、 技术理科以《施工作指导书》的式,将所选型的封隔器

通知生产运行科,生产运行科根据施工进度,及时通知封隔器服务方上井服务。

4、 完井监测队行负责封隔器入井、验封的全过程监控。 5、 入井封隔器出现异常情况后,工具方和现场行必须及时提供

现场详细准确的施工过程书面材料,分析可能原因,拿出初步下步方案。

(1)、对于封隔器本身存在的质量原因,造成施工失败,停止封隔

器服务方的服务1-3月,待工具质量整改合格后,方可重新选用。

(2)、对于封隔器服务方的技术人员因技术问题,造成施工失败,

停止封隔器服务方的服务1-3月,待技术人员培训合格,能正确操作其工具后,方可重新选用。

(3)、对于井况等其它原因造成施工失败,认真分析原因,吸取经

验教训,避免在以后施工中发生。

附表: 51/2"套封隔器类型及性能参数

7"套封隔器类型及性能参数

8-1/8"套封隔器类型及性能参数

裸眼封隔器类型及性能参数

各类封隔器的优缺点及选型

1、 K CY211封隔器在酸压前后均保持良好密封,更有利于排液试产;

通过正反打压,可对整个柱进行验封、验窜;封隔器解封可靠;压裂、酸化前后,可进行洗井和压井作

2、KCK344封隔器无卡瓦,密封段长,密封压力高,停泵后自动解封,胶筒回弹力好;适用性好:可用于套井、裸眼井,直井、斜井和水平井;简便经济:酸压完成后,可举排液,还可作为生产柱直接(掺稀)生产。

3、 K CY241结构简单,坐封方便;替液时可以过鞋循环,避免将压

井液挤入地层;坐封机构在挤酸时持续作用,柱的作方式适合超深井作。适合5″、5 1/2″、7″套,单卡瓦,酸压时需要配水力锚。

4、 E SKIMO 封隔器胶筒总成与中心之间存在旁通,下柱期间不会

造成液力阻滞作用。因此,柱中不用带常开阀。 i.

解封时,在拉力作用下,封隔器中心与胶筒总成先相对位移。封隔器胶筒总成与中心之间的旁通打开后,封隔器上下压力平衡,从而使胶筒完全回收。这个过程中内外压差不对解封力产生影响。因此,柱中不用带常闭阀。 ii.

因为在酸压施工中,封隔器中心受到较大的上顶力。因此,在柱中加入水力锚,可保证安全施工。

iii.

由于该封隔器胶筒总成能承受较大工作压差(69MPa )。因

此,套中可施加较小的平衡压,可起到保护套的作用。 ESKIMO 封隔器选型见下图

5、 P IP 封隔器适用井眼149.2mm-165.1mm, 井温120-130℃,施工 泵压70-90MP ,封隔器耐压差30-35 MPa,根据上述参数,壹般选择46/8″和5″PIP 裸眼封隔器,封隔器耐压差32-35 MPa ,耐温120℃,对于量大、油轻的生产井,需要油套环空保护的,可用PIP 封隔器较好。封隔器选型见下图。

6、worldoiltool 产品由壹次座封机构、全通径座封头、可回收塞头、可回收膨胀件及壹系列释放封隔器的配件构成。可下入井中进行壹次座封,并可释放回收。在座封时,利用壹个带密封的滑套清除碎屑(避免密封系统失灵)。滑套关闭后,封隔器内的压力被锁闭在胶筒内。裸眼段需要分段时或环空加保护液时,该封隔器可有效隔离裸眼段,也可做为裸眼段打桥塞封隔器使用。

7、JS-2A 封隔器,该封隔器耐压60MPa ,且自带水力锚,用于酸压和完井均合适,当用于完井时,封隔器离油层中段大于200m 时,由于水力锚的作用座封吨位增加不大或不必增加吨位。

8、PHP 封隔器为液压封隔器,中心与胶筒卡瓦牙总成为销钉连接(20T ),座封后,下压2-3T 平衡柱伸缩即可,可有效保证井内柱的垂直性和自由性,有利于后期钢丝作。解封时,上提柱附加25T 上提力,剪断销钉即可。使用该封隔器可先替环空保护液,再座封,不必加常开阀简化柱。

范文五:常用封隔器

井下常用压裂井下工具 发布多吉利 来源www.duojili.cn

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井下常用压裂井下工具

压裂施工井下工具分类

? 封隔器

? 控制类工具

第壹分封隔器

1、K344型封隔器

1作用该封隔器适用于中深井的合层、任意壹层或分层的压裂与酸化作可以组成壹次分压多层的压

柱和壹次分酸多层的酸化施工柱。

2结构

主要有上接头、胶筒座、胶筒、中心、“O”型胶圈、滤网、下接头等。如图1所示

图1 K344型封隔器结构图

3工作原理

封隔器下入井下设计深度后从油内加液压高压液体经过滤网、下接头的孔眼和中心的水槽作用在

胶筒的内腔。由于此压力大于油、套空间的压力而成压力差。在此压差的作用下胶筒胀大将油

空间封隔住。解封时只需泄掉油内的高压使油与油套空间的压力平衡胶筒靠本身

的弹力收回便可解封。

4K344-115型封隔器主要技术参数见表1

表1 K344-115主要技术参数表

好大外径mm φ115

好小通径mm φ55

长度mm 926

坐封压力MPa 0.5~1.5

工作压力MPa 35

工作温度℃ 90

2、Y344型封隔器

1作用该封隔器主要用于分层压裂、分层酸化、以及实现某种技术目的进行的地层封隔作

2结构

主要有上接头、压帽、梯盘根、中心、衬套、胶筒、隔环、下胶筒座、上活塞、上缸套、中间接头

A、短中心、下活塞、下缸套、中间接头B、“O”型胶圈、和下接头等组成。如图2所示

图2 Y344型封隔器结构图

3工作原理

当将此封隔器下至井下预定深度坐封时从油内打入高压液体加液压。高压液体经过中心的孔眼和滤

网罩作用在上活塞和下活塞上推动活塞上行压缩胶筒使胶筒直径变大密封油、套空间。当需

要解封时只须放掉油内的液压活塞便在胶筒的弹力作用下退回胶筒便回收而解封。

4Y344型封隔器主要技术参数见表2

表2 Y344主要技术参数表

参数 Y344-114 Y344-148 好大外径mm φ114 φ148

好小通径mm φ48 φ60

总长mm 1295 1440

坐封压力MPa 1.2 1.2

工作压力MPa 60 60

工作温度℃ 120 120

3、Y241型封隔器压裂作

1作用该封隔器主要用于分层压裂、分层酸化、以及实现某种技术目的进行的地层封隔作

2结构

主要有调节钢套、反洗活塞、胶筒座、锯齿锁定套、卡瓦块、卡瓦套、控制环、皮碗、上下胶筒、上接头、

锁环、下活塞、下中心、压帽、中胶筒、中心、锥体等组

成。如图3所示

图3 Y241型封隔器结构图

3工作原理

采用液压坐封、上提柱解封的工作方式。在油液体压力的作用下封隔器坐封活塞上行打开限位机

构推动卡瓦锚定分上行并压缩胶筒实现坐封和锚定同时锁紧机构进入锁紧状态。在油液体

力消失后由于锁紧机构进入锁紧状态卡瓦锚定分不会回收使封隔器壹直处于坐封状态。上提柱

封隔器中心与外层各分发生错动解除锁紧状态其它各分在摩擦力和弹性力作用下恢复原位实现

封隔器的解封。

4Y241型封隔器主要技术参数见表3

表3 Y241主要技术参数表

规 格 Y241—148 Y241—115

总长mm 1548 1430

好大外径mm φ148 φ115

内径mm φ62 φ54

坐封压力MPa 29 29

工作压力MPa 60 60

工作温度℃ 120 120

卡瓦张开外径mm 165 130

解封力kN 1520 1520

连接螺纹 2 7/8 UPTBG

2 7/8 UPTBG

4、Y341型封隔器

1作用主要用于分层试油、分层采油、分层找水、堵水也可以和配套工具组合用于分层压裂酸化等

壹般可以多#使用。

2结构

主要有上接头、锁套、解封剪钉座、坐封剪钉、锥环、锁环、索还座、上平衡活塞、缸套、外中心、内

中心、下平衡活塞、胶筒、上下调节环、坐封剪钉、坐封活塞、活塞套、下接头等组成。如图4所示

图4 Y341型封隔器结构图

3工作原理

坐封时从油内加液压液压推动活塞上行坐封剪钉被剪断坐封活塞推动上下调节环外中心、锁

紧座壹起上行压缩胶筒并锁紧使封隔器处于坐封状态。解封时上体油柱解封剪钉被剪断解封剪钉座、锥环和锁环被卡在锁套内随柱向上运动。锁紧座、外中心、上调节环、下调节环、和坐封活

塞在胶筒的弹力作用下退回胶筒收回解封。

4Y341型封隔器主要技术参数见表4

表4 Y341主要技术参数表

型 号 Y341-115 Y341-148

好大外径mm φ115 φ148

内 通 径mm φ50 φ60

总 长mm 1460 1580

工作压力MPa 60 60

工作温度℃ 120 120

坐封压力MPa 15 15

反洗排量m3/h

 30 30

解 封 力kN 1525 1525

5、Y111型封隔器

1作用该封隔器适用于分层试油、采油、找水、堵水和酸化。可单独1使用也可与卡瓦式封隔器或支撑

卡瓦配套使用。

2结构

主要有上接头、胶筒座、胶筒、中心、“O”型胶圈、承压接头、坐封剪钉、压缩距垫环、下接头等。如

图5所示

图5 Y111型封隔器结构图

3工作原理

按所需坐封高度油挂距顶死法兰的高度下

柱。因承压接头和下接头与尾或卡瓦式封隔器

或支撑卡瓦为支点坐封剪钉在壹定的柱重量作用下被剪断则上接头、调节环、中心和键壹起下

行压缩胶筒使胶筒的外径变大封隔油、套的环空间。上提柱胶筒就收回恢复原状。

4Y111-115型封隔器主要技术参数见表5

表5 Y111-115型封隔器主要技术参数表

参 数 Y111-115

好大外径mm φ115

好小通径mm φ62

总 长mm 626

坐封载荷 kN 6080

工作压力MPa 上15下8

工作温度℃ 120

6、JXY221-115封隔器

1作用适用于分层试油、采油、测试、找水、堵水、酸化等工艺可单独1使用也可与Y111型封隔器

配合使用。

2结构见图

图6 JXY221封隔器结构图

3工作原理

JXY 221封隔器在下钻前必须把它倒槽至下钻状态下钻至设计位置后上提1m右旋2/3圈此时下

头上的定位销从牵引体的J型槽中滑出释放中心下行将shou先关闭和密封旁通阀继续下放柱

推动胶筒和锥体下行由于牵引体上的扶正块的摩擦作用在下放过程中牵引体上的卡瓦和锥体产生相对移动锥体就会撑开卡瓦,使封隔器上的卡瓦牢固锚定在套壁上继续施加座封载荷封隔器的胶筒受

压缩胀大当载荷增加至6080KN时封隔器就会可靠座封。完成施工后直接上提柱将shou先打开封

隔器的旁通阀平衡上下压力,继续上提柱封隔器就会解封。上提柱后封隔器自动处于下钻状态,此时可以

继续起钻也可以直接下放柱继续下钻需要座封的时候重复座封动作即可。该封隔器可以按照设计需

要重新座封多次。

4主要技术参数

表 JXY221—115型封隔器主要技术参数表

规格型号 JXY221—115

总长mm 1390

外径mm φ115

内径mm φ48

座封负荷kN 6080

工作温度℃ 120

卡瓦张开外径mm 128.5

连接螺纹 2 7/8 UPTBG

第二分控制类工具

1、水力锚

1作用防止井下工具产生轴向位移。用于油层水力压裂、水井增注改造、水力喷砂、切割或喷砂射孔

等井下作柱的锚定。

2结构

按水力锚的锚爪限位方式分为:扶正式(KFZ)、挡板式(KDB)、板簧式(KBH)壹般我们常用的是扶正式和挡

板式两种。锚牙的复位分为弹簧复位、胶件复位和自由复位三种。常用的是弹簧复位自由复位方式是壹

种新型结构工作更可靠但结构更复杂。结构见图7、图8。

图7 扶正式水力锚结构图

图8 挡板式水力锚结构图

3工作原理

从油内打入高压液体锚爪在高压的作用下压缩内压簧

和外压簧并被推向套壁、卡紧在套内壁上。

以此来克服在作施工中产生的轴向推力起到固定井下柱位置的作用。

4水力锚技术参数见表7

表7 水力锚主要技术参数表

规格型号

KFZ117-46

KDB112-42 KDB146-60

钢体好大外径mm φ117 φ112 φ146

钢体内径mm φ46 φ42 φ60

工作压差MPa 60 60 60

工作温度℃ 120 120 120

启动压差MPa 0.6~1.0MPa

2、滑套导压阀

1作用适用于油井不动分层压裂施工在压裂下层时处于关闭状态压上层时打开且成壹定

的节流压差保证封隔器的可靠座封。

2结构 主要由滑套、滑套节流阀剪钉、内眼、喷嘴、球座瓦片、上接头、外钢套、下接头等组成。如图7所

示

图8 滑套导压阀结构图

3工作原理

使用时投球钢球落入滑套导压阀中与滑套连接的球座瓦片上当加压后剪断销钉球座瓦片带动滑套

下移开启出液孔打开油套连通通道。当滑套随着球座瓦片壹起向下移动到壹定位置后球座瓦片散开

使阀体通过直径扩大座落在球座瓦片上的钢球可以自由通过阀体掉落到柱下

4滑套导压阀主要技术参数见表8

表8 滑套导压阀主要技术参数表

参 数 滑套导压阀A# 滑套导压阀B#

好大外径mm φ114 φ114

内 通 径mm φ42 φ34

总 长mm 520 520

工作压力MPa 60 60

工作温度℃ 120 120

坐封压力MPa 滑套开启压力58 滑套开启压力58

3、导压喷砂器

1作用

在选层压裂、酸化时坐封上、下封隔器并且提供流体进入地层通道。

2结构

主要由上接头、导压本体、导压内套、滤网、喷咀等组成。

3工作原理

从油内经上接头泵入高压液体经喷咀节流承压体变向后沿导压本体的侧孔注入地层产生的压差

使上封隔器坐封。同时高压液体经内外导压体的空隙流向下封隔器使下封隔器坐封。

4KPS-114导压喷砂器的主要技术参数

表9 KPS-114导压喷砂器主要技术参数表

参 数 KPS-114导压喷砂器

总长mm 663

好大外径mm φ114

工作压力MPa 35

工作温度℃ 90

连接螺纹 2 7/8 UPTBG

常用于油井 Y2211指尾支撑。2单向卡瓦3是无支撑或悬挂2表旋转坐封1表上提解封若为2表旋转

解封

Y2112表2个卡套1表上提下放坐封1表上提解封

注水用Y341分为有洗井通道封隔器和无洗井通道封隔器

Y3413表3个卡套4。。。1表上提解封 Y3423表3个卡套4。。。2表旋转解封

名称 型号 单位 单价元 备注

封隔器

Y241-114 套 1450

0 有锚有瓦

Y241-114 套 12000 无锚有瓦

Y241-148 套 15700 有锚有瓦

Y241-148 套 13500 无锚有瓦

Y241-110 套 15000 有锚有瓦

Y241-105 套 15000 无锚有瓦

Y341-114 套 7800 堵水

Y341-148 套 8800 堵水

Y341-110 套 8000 堵水

反循环阀 只 2050 酸压

座封滑套+球篮 只 1050 酸压

分酸滑套 只 1500 酸压

割缝滑+球篮 只 1850 酸压

多#滑套 只 2550 二#以上

封隔器

Y341-148普通 套 6800

注水用封隔器

Y341-148高温 套 8800

Y341-114普通 套 6000

Y341-114高温 套 7800

配水器 KPX-114 套 4500 含堵塞器

单流阀 只 1500

异径封隔器

Y341-110 套 8500

Y341-110 套 8500

Y341-110 套 9500

异径配水器

KPX-114 套 4500 含堵塞器

KPX-114 套 4500 含堵塞器

投捞器

T-38 套 4200

T-42 套 4200

封隔器7 J-453 套 2800

⑵ 封隔器型号编制

编制方法按封隔器分类代号、固定方式代号、坐封方式代号、解封方式代号及封隔器

钢体好大外径、工作温度/工作压差六个参数依次排列进行型号编制其式如下 SHAPE \* MERGEFORMAT

柱内壁横截面上成的活塞力引起柱的轴向载荷 及轴向应力 分别为

5-4

5-5

封隔器位置处柱由于活塞效应引起的伸长量 为

5-6

b 横向效应引起注水柱的变注水柱内外压力差作用引起的柱径向应力 和环向应力

分别为

5-7

5-8

由广义虎克定律 得到封隔器位置处的轴向变为 5-9

3.2.2注水过程中柱受力分析

柱锚定前作用于注水柱内壁的活塞效应和鼓胀效应所产生的应力和变成为锚爪以上

柱的预拉力和变。注水过程中大通径注水器连通锚定段以上柱将会产生温差效应、横向鼓

胀效应 和摩阻效应 。

a锚定前各效应引起注水柱的预拉力F 

F =F + 5-10

b.横向效应引起注水柱的轴向载荷F 及应力

井口注入压力为注水柱环向应力与径向应力引起柱的轴向载荷和轴向应力注水柱受膨胀

效应作用内受到轴向拉力作用。

5-11

3.2.3温差效应引起注水柱的轴向载荷及应力

温度变化将会造成柱长度变化如果柱伸长到限制时在柱内会产生壹个轴向载荷封

隔器坐封时坐封位置处温度为t 在注水生产时柱温度为 t 。温度变化引起

的轴向热载

荷为

5-13

轴向热应力为

5-14

式中 为柱的热膨胀系数12.1×10 m/m·℃。

3.2.4摩阻效应引起注水柱的轴向载荷 F 及应力

注入液体沿壁流动由于液体的粘滞性在柱内的摩擦将造成液体流动阻力即摩阻效应该

效应将引起注水柱的轴向载荷和轴向变。注水柱液流单位长度的水头损失为

5-15

式中v为液体流动速度 Q为注水井日注水量m /d 为沿程阻力系数。

根据液体流动状态进行计算单位长度注水柱上的摩阻力为

5-16

由于注水柱锚定后两端可视为固定端由材料力学知液体流动沿注水分布的摩阻力将引

起上半段注水柱纵向伸长下半段注水柱纵向缩短。封隔器位置由于液体流动引起的轴向载荷

F 为

5-17

轴向应力 为

5-18

式中 为封隔器位置距井口的距离。

以上从118式中 ——柱总长度 

——水力锚与封隔器直接接触深度 

——锚定压力 

——注水压力 

——注水量 

——温度变化℃

——油内外直径 

——单位长度柱质量 

——弹性膜量 

——液体密度 。

3.3.配水嘴的选择及嘴损的计算

3.3.1嘴损的计算

以下按两种情况进行分析。

当油层无不装配水嘴注水时注入量与注入压力的关系 5-19

式中 5-20

而 5-21

当油层控制装上配水嘴注水时注入量与注入压力的关系

5-22

式中 5-23

而 5-24

以上式中 ——油层吸水指数 

——注水时油内的沿程阻力损失 

——分层无控制时的注水量 

——与 对应的井口配注压力 

——静水柱压力 

——注水时通过水嘴

的压力损失 

——油层开始吸水时的井底压力 

——无控制注水时的有效井底注入压力 

——控制注水时的有效井底注入压力 

——根据设备条件确定的井口注水压力 。

3.3.2水嘴的选择

1嘴损曲线法

①根据测试资料绘制分层吸水指示曲线

②在分层指示曲线上查出与各层段注水量相对应的饿井口配注压力

③计算各层嘴损压差

借用嘴损压差值和需要的配注量在嘴损曲线上查出水嘴尺寸。

2简易法对于调整水量不大的层段选配水嘴直径

式中 ——原用水嘴直径mm

——需调整用

——原注水量 

——配注量 。

调整水嘴直径壹般减小或增大0.10.2mm。

4.实现分层注水柱及配套工具结构原理分析

4.1分层注水常用工

4.1.1封隔器的分类及型号编制

⑴ 封隔器的分类

封隔器封隔件实现密封的方式进行分类。

自封式靠封隔件外径与套内径的过盈和工作压差实现密封的封隔器。

压缩式靠轴向力压缩封隔件使封隔件外径变大实现密封的封隔器。

扩张式靠径向力作用于封隔件内腔使封隔件外径扩大实现密封的封隔器。

组合式由自封式、压缩式、扩张式任意组合实现密封的封隔器。

⑵ 封隔器型号编制

编制方法按封隔器分类代号、固定方式代号、坐封方式代号、解封方式代号及封隔器钢体好

大外径、工作温度/工作压差六个参数依次排列进行型号编制其式如下

SHAPE \* MERGEFORMAT

图 8

代号说明分类代号用分类名称第壹个汉字的汉语拼音大写字母表示组合式用各式的分类代号

组合表示。见表2。

表2 分类代号 分类名称

自封式 压缩式 扩张式 组合式 分类代号 Z Y K 用各式的分类代号组合表示 固定方式代号用阿拉伯数字表示见表3。

表3 固定方式代号 固定方式名称

支撑 单向卡瓦 悬挂 双向卡瓦 锚瓦

代号 1 2 3 4 5 [

来源 坐封方式代号用阿拉伯数字表示见表4。

表4 坐封方式代号 坐封方式名称

提放柱 转动柱 自封 液压 下工具 热力

代号 1 2 3 4 5 6 解封方式代号用阿拉伯数字表示见表

5。

表5 解封方式代号 解封方式名称

提放柱 转动柱 钻铣 液压 下工具 热力

代号 1 2 3 4 5 6 钢体好大外径用阿拉伯数字表示单位为毫米

(mm)。

工作温度用阿拉伯数字表示单位为摄

氏度(℃)。

工作压差用阿拉伯数字表示单位为兆。

4.2常用分层注水工具的结构、原理

4.2.1封隔器

随着现场井况的变化封隔器也随之逐步改进成了多种多样的、满足各种条件的封隔器。但其

好基本的原理都是相通的。下面介绍几种好基本的封隔器的结构和原理

⑴ Y211封隔器

①结构见图9。

图9 Y211封隔器

1-上接头 2-调节环 3-“O”型圈 4-边胶筒 5-隔环 6-中胶筒 7-中心 8-楔体帽 9-档环 10-防松

螺钉 11- 楔体12-防松螺钉 13-限位螺钉 14-卡瓦 15-大卡瓦档环 16-固定螺钉 17-连接环 18-小

卡瓦档块 19-防松螺钉 20-护罩 21-弹簧 22-锁环套 23-档球套 24-档球 25-顶套 26-扶正体 27-压

环 28-摩擦块 29-压簧 30-限钉压环 31-滑环 32-轨道销钉 33-防松螺钉 34-下接头

工作原理

坐封按所需坐封高度上提柱后下放柱由件2630组成的扶正器依靠弹簧29的弹力造成摩

擦块28与套壁的摩擦力扶正器则沿中心7轨迹槽运动轨道销钉32从原来的短槽上死点A

经过B到达长槽上死点C的坐封位置。由于顶套25的作用挡球套23被顶开解锁从而使卡瓦

14被锥体11撑开并卡在套内壁上。同时在柱重量作用下件1、2和7壹起下行压缩胶筒

使胶筒直径变大封隔油套环空间。

解封上提柱上接头1、调节环2和中心7壹起上行结果轨道销钉32又运动到下死点B

锥体11退出卡瓦14。同时由于扶正器的摩擦力产生壹个向下的拉力从而卡瓦准确回收及锁球

24复位挡球套23在弹簧21的作用下自动复位锁紧装置恢复。与此同时胶筒收回解封。

⑵Y221 封隔器

①结构见图10。

10 ZYY221 封隔器

1-上接头 2-调节环 3-“”型圈 4-长胶筒 5-隔环 6--短胶筒 7-轨道中心 8-楔体 9-档环 10、12、

19、30、31-防松螺钉 11-楔体 13-限位螺钉 14-卡瓦 15-大卡瓦档块 16-小卡瓦档块 17-固定螺

钉 18-连接环 20-护罩 21-扶正体 22锁环套 23 档环套 24-锁球 25-顶套 26-扶正体 27、32-限位

压环 28-摩擦环 29-弹簧 33-转环 34-轨道销钉 35-下接头

工作原理

坐封按所需坐封高度上提柱后转动柱然后下放柱由件2632组成的扶正器依靠弹

簧30的弹力而造成摩擦块28与套壁的摩擦力依靠滑动销钉34扶正器就沿中心7的“J”

运动结果件34就从下井时槽的末端运动到坐封位置时的顶端由于顶套25的作用挡球套23

被顶开解锁从而卡瓦14被锥体11撑开并卡在套壁上。同时件1、2、7就壹起下行压缩胶

筒使胶筒直径变大封隔油套环空间。

解封上提柱上接头1、调节环

2和中心7壹起上行胶筒收回解封而轨道销钉34从中心

7“J”槽的顶端回到末端锥体11退出卡瓦14卡瓦就回收解卡锁球套23在弹簧21的作用

下自动复位锁紧装置恢复。

⑶ Y341注水封隔器

①结构见图11所示主要由三分组成座封分、密封分、洗井分。

图11 Y341 注水封隔器

1-上接头 2-“”型圈 3-洗井阀 4-顶套 5-外中心 6-内中心 7-胶筒 8-隔环

9-密封环 10-防座剪钉 11-卡瓦座 12-卡瓦 13-锁套 14-解封套 15-活塞 16-连接头 17-下接头

工作原理

座封从油内加液压通过连接头16的小孔作用在上、下活塞15上使活塞推动锁套13和密

封环9上行压缩胶筒使胶筒7直径变大封隔油套环空间同时液压通过上接头1的小孔作

用在洗井阀3上使洗井阀3下行与外中心5的内锥面密封封闭内外中心的环空间。放掉

压力因卡瓦12和锁套13上的内外齿相互啮合在壹起使胶筒不能返回。

洗井从套内加液压通过顶套4上的侧孔进入内外中心6和5的环空间经锁套13上的

侧孔进入下层。

解封上提柱上接头1带动内中心6连接头16上行而外中心5、锁套13和卡瓦座11、

卡瓦12等件连接头上行使解封套14上升件14的内锥面内抱卡瓦12使卡瓦和锁套13分离

则锁套13和密封环9等件在胶筒7的弹力作用下下行从而胶筒恢复。

⑷K344封隔器

①结构见图12。

图12 K344封隔器

1-上接头 2-“O”型圈 3、7-胶筒座 4-硫化芯子 5-胶筒 6-中心 8-滤网罩 9-下接头

工作原理

从油内加液压液压经滤网罩8下接头9的孔眼和中心6的水槽作用在胶筒5的内腔使胶

筒5胀大封隔油套环空间。放掉油压力胶筒即收回解封。

4.2.2配水工具

⑴ KPX-114偏心配水器

①结构见图13所示由工作筒1和堵塞器2组成。

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