井下工具之一封隔器ppt.ppt

井下工具分类 井下工具按功能分类 封隔器类 控制工具类 修井工具类 第一章封隔器类 目录封隔器概述常用封隔器介绍其它封隔器介绍 第一章封隔器类 1 1封隔器概述大庆油田开发四十年来 经历了自喷 水驱 聚合物驱等开发历程 为了满足不同开发阶段注入及采出工艺的需要 研制和应用了不同种类和功能的封隔器 封隔器 满足油水井某种工艺技术目的或油层技术措施的需要的井下分层封隔的专用工具 组成 由钢体 胶皮封隔件部分 控制部分构成的 一 分类 按封隔器的封隔件实现密封的方式进行分类 1 自封式 靠封隔件外径与套管内径的过盈和工作压差实现密封的封隔器 2 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 3 压缩式封隔器Y 按功能分为 可洗井封隔器 不可洗井封隔器 Y341 114 FK Y341 114 ML Y341 114 KW Y341 114 S Y341 114 7 Y341 114 2 Y341 114 FP 按管柱结构分 支井底管柱 悬挂管柱 封隔器的分类 3 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 处于工作状态 2 扩张式封隔器K 扩张式封隔器主要有三种类型 小直径封隔器 类型 型号 适用套管 封隔器的分类 4 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 楔入式 靠楔入件楔入封隔件 使封隔件直径变大实现密封的 1 封隔件 直接起封隔井内工作管柱与井筒内壁环行空间作用的封隔器部件 2 坐封 按给定的方法和载荷 使封隔件始终处于工作状态 3 解封 按给定的方法和载荷 解除封隔件的工作状态 4 稳压 在不补充压力和改变工作条件的情况下 将已建立的流体压力 保持在规定的范围内 5 坐封载荷 封隔器坐封时所需的外加载荷 6 解封载荷 封隔器解封时所需的外加载荷 7 换向疲劳 封隔器坐封后改变工作压差方向的反复次数 8 验封 坐封后 通过泵车打压 验证密封元件是否处于密封状态的操作 二 常用名词 术语 1 1封隔器概述 其中 液压坐封 为中心管内压 即试压泵表压 单位 MPa 轴向力坐封 作用于封隔器上接头的轴向力 单位 N 转动坐封 作用于封隔器上接头的扭矩 单位 N m 封隔器的主要工作过程有 坐封 验封 解封 坐封载荷 1 封隔器的坐封与解封 压缩式封隔器坐封是依靠油管打压 压力作用于坐封活塞上 油管内压力足够大时 坐封销钉剪断 坐封活塞推动卡簧套上行并压缩胶筒封隔油套环形空间 卡簧与卡簧座挂住 保证在撤掉油管压力后胶筒不收回 坐封活塞 三 封隔器基本工作原理 1 压缩式封隔器的坐封 解封 上提管柱 当胶筒与套管内壁的摩擦力大于解封剪钉的剪切力时 剪钉剪断 卡簧与卡簧挂一起下行 实现解封功能 三 封隔器基本工作原理 2 扩张封隔器坐封与解封 三 封隔器基本工作原理 扩张式封隔器坐封过程是油管压力高于套管压力胶筒膨胀封隔油套环形空间压力撤消时胶筒收回实现解封 一般用于分层注水 压裂和验窜管柱中 卡簧原理 封隔器的锁紧机构多采用卡簧锁紧装置 卡簧采用弹簧钢材料 其结构如图 卡簧圈开一小口 使卡簧在遇阻时可以收回 卡簧 三 封隔器基本工作原理 可洗井原理 可洗井就是通过地面设备向油管与套管间注入热洗井液 洗井液通过封隔器的洗井通道对全井管柱进行清洗 清除蜡 油等物质 其原理如图 洗井液 封隔器胶筒 洗井单流阀 进入下层 油管来液 三 封隔器基本工作原理 1 分层注水管柱 压缩式封隔器分层注水管柱 扩张式封隔器分层注水管柱 四 用途 2 分层堵水 分层配产 管柱 常规堵水 配产 工艺管柱 支井底堵水 配产 管柱 悬挂堵水 配产 管柱 可调堵水管柱 两种方案 一次调整堵水管柱 多方案重复可调堵水管柱 四 3 其它措施工艺管柱 压裂管柱 该类管柱采用扩张式封隔器 能承受高压 用以防止压裂液进入其它地层 验窜管柱 验窜管柱也是使用扩张式胶筒 封隔验窜层段 用途 1 打开套管阀门 套压和溢流量迅速降为零为密封良好 2 溢流量较长时间呈喷式的注水井为套管保护封隔器失效井 3 呈流淌状的井需要进行验封 判断套管保护封隔器密封完好的依据 1 1封隔器概述 五 型号编制 1 编号原则执行油气田封隔器分类及型号编制方法SY T5105 1997 2 型号编制方法 分类代号 支撑方式代号 坐封方式代号 解封方式代号 钢体外径 性能代号 设计单位代号 工作温度 压力 自编号 原标准 第一位汉字 设计单位 第一位数字 设计结构 1支撑 2卡瓦 3皮碗 4水力压差 7水力压缩 第二位数字 适用套管公称直径 第三位数字 结构代号 第几种结构 第四位数字 设计次数 1 新旧型号对照 一 封隔器型号标准 2 新标准 第一位字母 分类方式 Z自封 Y压缩 X楔入 K扩张 第一位数字 支持方式 1尾管 2单向卡瓦 3无卡瓦 4双向卡瓦 5锚定 悬挂 固定 第二位数字 座封方式 1提放管柱 2转管柱 3自封 4液压 5下工具 第三位数字 解封方式 1提放管柱 2转管柱 3钻铣 4液压 5下工具 一 封隔器型号标准 新旧Y341 114 752 2 752 3 753 4 752 7 Y141 114 755 2 K344 114 457 8通称475 8 K344 135 467 2通称476 2 Y441 114 254 2 253 4 253 5 封隔器主要作用部位是隔层 目前 根据作业操作误差 磁性定位偏差及工具自身结构情况确定封隔器适用最小隔层厚度为0 8m 1 1封隔器概述 胶筒代号 工作压力1 10倍工作温度封隔件外径压缩式YS扩张式KZ封隔件类型 复习思考题 一 选择题1 封隔器代号的第一个字母代表 A 分类代号 B 支撑方式代号 C 坐封方式代号 D 解封方式代号2 封隔器代号的第一个字母是Y 这类封隔器是 A 自封式 B 压缩式 C 扩张式 D 楔入式3 封隔器代号的第一个字母是K 这类封隔器是 A 自封式 B 压缩式 C 扩张式 D 楔入式4 封隔器代号的第一个字母是Z 这类封隔器是 A 自封式 B 压缩式 C 扩张式 D 楔入式5 Y111 114封隔器的钢体最大外径为 mm A 111 B 114 C 116 D 1186 K344 110封隔器的支撑方式为 A 尾管 B 单向卡瓦 C 锚瓦 D 无支撑 7 K344 110封隔器的坐封方式为 A 提放管柱 B 转管柱 C 自封 D 液压8 K344 110封隔器的最大外径为 mm A 344 B 300 C 110 D 509 靠封隔件外径与套管内径的过盈和压差实现密封叫 封隔器 A 自封式 B 压缩式 C 楔入式 D 扩张式10 靠轴向力压缩封隔件 使封隔件直径变大实现密封 封隔器 A 自封式 B 压缩式 C 楔入式 D 扩张式11 Y221封隔器是 A A 单向卡瓦 B 双向卡瓦 C 无卡瓦 D 锚瓦12 Y421封隔器的坐封方式是 B A 提放式 B 旋转式 C 自封式 D 液压式13 Y441封隔器的坐封方式是 D 坐封 A 提放式 B 旋转式 C 自封式 D 液压式14 Y441封隔器的解封方式 A 解封 A 提放 B 旋转 C 钻铣 D 液压二 判断题 1 封隔器是只适用于在井下套管内封隔油 气 水层的专用工具 对裸眼井并不适用 2 封隔器是通过外力的作用 使其胶筒长度缩短 外径变大 密封油套环形空间 实现封隔油 气 水层的目的 3 封隔器分为自封式 压缩式 楔入式 扩张式四种类型 4 Y111 114封隔器的支撑方式是尾管支撑 油气田封隔器按封隔件的工作原理分为四类 6 封隔器的型号是由五个数字组成的 15 Y111封隔器采用 D 支撑方式 A 双向卡瓦 B 无 C 锚瓦 D 尾管16 Y341封隔器采用液压坐封 B 上提管柱解封方式 A 单向卡瓦 B 无卡瓦锚定 C 双向卡瓦 D 卡瓦锚定17 Y211封隔器为单向锚定 管柱自重坐封 B 解封的压缩式封隔器 A 液压 B 上提管柱 C 旋转管柱 D 下工具19 Y441 114封隔器 符号Y代表 A A 压缩式 B 自封式 C 扩张式 D 楔入式20 Y441 114封隔器中 符号114代表 C A 工具的长度 B 工具的内径 C 工具钢体的最大外径 D 工具的最小外径21 Y211 114封隔器钢体的最大外径为 C A 118mm B 115mm C 114mm D 113mm22 Y211 114封隔器 符号211中的2表示 A A 单向卡瓦支撑 B 双向卡瓦支撑 C 尾管支撑 D 无支撑 23 自封式分类代号为 A Y B Z C K D X24 双向卡瓦封隔器支撑方式代号为 A 1 B 3 C 4 D 525 根据封隔器封隔件的工作原理不同 封隔器分为 A 自封式 压缩式 B 楔入式 扩张式 C 自封式 压缩式 楔入式 D 自封式 压缩式 楔入式 扩张式26 Y111 150封隔器最大外径是 mm A 110 B 114 C 140 D 15027 Y421封隔器的卡瓦是 A 单向卡瓦 B 双向卡瓦 C 无卡瓦 D 锚瓦28 Y441 114封隔器 符号Y代表 A 压缩式 B 自封式 C 扩张式 D 楔入式29 Y341 114封隔器是一种 A 单卡瓦封隔器 B 双卡瓦封隔器 C 无卡瓦封隔器 D 无支撑封隔器 1 封隔器支撑方式代号为5代表锚瓦支撑 1 2封隔器介绍 一 Y111封隔器 用途 用于分层卡堵水 找水和试油等 结构 如左图所示 工作原理座封 封隔器下到预定位置后 尾管必须下到井底或与Y211封隔器配合 下放管柱 在靠管柱加压剪断销钉 压缩胶筒 使胶筒胀大 从而封隔油套管环形空间 解封 当上提管柱时 中心管恢复原长 胶筒依靠弹性恢复原状 达到解封封隔器的目的 技术参数 二 Y211系列封隔器 用途 用于分层找水 堵水和试油 结构 下端有一组带摩擦块的卡瓦总成 依靠中心管上的卡瓦轨道使卡瓦支撑在套管内壁上 为油管柱自重座封 上提管柱解封的压缩式封隔器 工作原理座封 封隔器下井过程中 摩擦块在弹簧张力的作用下紧贴套管内壁下行 卡瓦和摩擦块总成位于短轨道上死点 当封隔器下至预定位置时上提 卡瓦和摩擦块总成由短轨道进入长轨道上死点 锥体推动卡瓦张开 使卡瓦咬合在在套管内壁上形成支撑 同时 座封剪钉在一定管柱重力胶筒压缩 使胶筒的直径变大 从而封隔油套管环形空间 二 Y211系列封隔器 解封 上提管柱时 卡瓦和摩擦块总成由长轨道进入短轨道上死点 并带动锥体上行 使锥体退出卡瓦 胶筒也自动收回而解封 锥体 卡瓦 座封剪钉 扶正器 滑环销钉 轨迹中心管 Y211 114型封隔器轨迹中心管轨迹展开图 入井要求 1 下管柱时 管柱上提高度必须小于防坐距 一般不得超过0 5m 否则会使封隔器中途坐封 2 如遇封隔器中途坐封 可上提管柱1m左右 解封后继续下放管柱 3 在井况条件允许时 封隔器应接30 40m尾管 坐封操作规程 1 上提管柱调整坐封加压高度 其高度根据井深确定 2 缓慢下放 旋转 观察指重表 3 若指重表回落 则表明封隔器开始坐封 4 加压60 80KN 使其充分密封 三 Y221 115 Y221 211 封隔器结构如图 该工具下端有一组带摩擦块的卡瓦总成 坐封时 正转 上提管柱 缓慢下放 依靠中心管上的卡瓦轨道使卡瓦支撑在套管的内壁上 坐封压力为60 80kN 这种封隔器为单向锚定 油管柱自重坐封 上提管柱解封的压缩式封隔器 Y441 Y341 Y211 Y221 Y421封隔器下井要求 1 通井 刮削 洗井 保证井内畅通 2 根据设计的卡封位置 用油管连接上 下工作筒 下至预定位置 在下井过程中 必须匀速下放 不得猛顿猛放 防止中途坐封 Y221 211 封隔器工作原理 Y211 Y221封隔器坐封操作规程为 上提管柱调整坐封加压高度 高度根据井深确定 缓慢下放 旋转 观察指重表 若指重表回落 则表明封隔器开始坐封 加压60 80kN 使其充分密封 四 Y421 114封隔器 主要技术参数 钢体最大外径114 3mm最小通径48mm加压负荷60 80KN工作压差70MPa工作温度120 Y421封隔器坐封操作规程为 上提管柱调整坐封加压高度 高度根据井深确定 缓慢下放 旋转 观察指重表 若指重表回落 则表明封隔器开始坐封 加压60 80kN 使其充分密封 五 Y541封隔器 一 用途 用于斜井的分层找水 堵水和注水 在直井中也使用 二 结构 1 上接头 2 内中心管 3 调节环 4 胶筒 5 外中心管 6 锥体 7 挡环 8 锁套 9 执行活塞 10 控制活塞 11 剪钉 12 锁块 13 静压套 14 限位环 15 液压缸堵 16 剪环 17 下接头 18 限位销钉 19 护套上端有锚 下端有卡瓦 内有个大气常压室 是一种利用井内液柱压力和常压室的压力差坐封 上提管柱解封的压缩式封隔器 见图所示 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 水力锚 承受由封隔器上 下层间压差产生的上顶力 下卡瓦 承受封隔器上 下层间压差产生的下推力 三 工作原理 坐封 从油管内憋压 5 10MPa 压力通过传压孔作用到控制活塞上 剪断剪钉 控制活塞上移 锁块脱离约束 执行活塞在静液柱压力作用下 活塞带动锁紧机构锁套 卡瓦 外中心管 水力錨向下移动 张开卡瓦并卡住套管内壁 压缩封隔件 同时锁紧机构将封隔器锁定在坐封位置 解封 上提管柱 护套被剪环剪断 内中心管上移 使液压缸及液压缸堵部分相对内中心管移至中心管直径较小的地方 从而失去密封作用 又套压平衡 水力錨在弹簧作用下收回 同时 卡瓦相对锥体下行收回 胶筒复位 封隔器解封 六 Y411封隔器 用途 主要用于封堵底水 代替水泥塞 结构 1 丢手接头 2 连杆 3 护套 4 皮碗压环 5 上接头 6 卡瓦壳体 7 丢手销钉 8 上锥体 9 上卡瓦 10 限位环 11 坐封剪钉 12 皮碗 13 限位销钉 14 连杆接头 15 卡瓦挡环 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 工作原理 坐封 丢手 从油管内加液压 液压作用在上锥体上 丢手剪钉被剪断 连杆 连杆接头和上锥体一起下行撑开上卡瓦 并卡牢在套管壁上 然后 上提管柱 因丢手接头与管柱相接 连杆接头已下行 与丢手接头脱离接触 皮碗压环 上接头 和卡瓦壳体被上卡瓦卡住不动 结果迫使丢手接头上的下部锁爪内收 从而起出丢手接头 护套 连杆和连杆接头 因上锥体和卡瓦的配合角度7 7 3 在自锁角内 所以 当油管放压和丢手后 上锥体也不会自行退出 上卡瓦仍能卡牢在套管壁上 胶筒就始终处于封隔油套环形空间的状态 丢手后 皮碗自行张开 防止脏物等掉入而卡住卡瓦 影响解封打捞 解封打捞 下入接有打捞矛的打捞管柱 打捞矛矛爪与封隔器上锥体的丝扣接触时 矛爪遇阻上行并在管柱重量作用下被迫内收 进入上锥体的丝扣内 此时 打捞矛上接头正好与封隔器皮碗压环接触 上提管柱 打捞矛锥体上行 撑开矛爪 卡牢在封隔器上锥体的丝扣内 使封隔器上锥体带着皮碗压环 上接头 卡瓦壳体 上卡瓦和轨迹中心管上行 胶筒收回解封 封隔器滑环销钉运动到轨迹中心管短槽下死点 下锥体退出下卡瓦 下卡瓦就收回解卡 从而起出封隔器 配套工具 Y411打捞矛 用途为Y411封隔器解封的专用工具 结构主要由矛爪及锥体等零部件组成 见图主要技术参数最大外径100mm 总长700mm 结构与工作原理 结构组成 主要有平衡 密封 座封 锁紧 锚定 解封六大部分组成 工作原理 1 该封隔器为液压坐封 双向卡瓦锚定 2 坐封时 地面泵入压力 传至封隔器液压缸 使液压缸活塞套下行 推动封隔器锥体向下移动 迫使卡瓦张开咬合在套管内壁上 3 同时 由于缸体移动使封隔器胶筒膨胀 达到坐封和密封的目的 4 需要解封封隔器时 则上提力超过管柱原悬重60KN即可解封 结构特点 采用液压坐封 双向锚定 上提 下放管柱解封的方式工作 八 344 113型封隔器 结构 1 上接头 2 锁紧销钉 3 胶皮筒座 4 胶皮筒 5 锥体 6 释放销钉 7 小卡簧 8 中心管 10 锥体接头 12 销钉挂 13 卸压销钉 14 活塞套 15 活塞 17 卡簧压帽 18 大卡簧 19 衬环 20 卡簧挂圈 21 下接头 工作原理 坐封 从油管内打液压 高压液体被迫经中心管导压孔进入活塞腔 当液压超过释放销钉的剪断力时 销钉被剪断 锥体失去控制 锥体接头上行 并带动活塞套使锥体锥入胶皮筒 使其直径变大 同时 带动活塞套坐在大卡簧上平面使封隔器始终处于工作状态 解封 从油管内打液压 当液压超过卸压销钉剪断力时 销钉被剪断 活塞将猛烈向下滑并冲击活塞套台阶 将锥体从胶皮筒中拉出来 此时活塞下端的大卡簧进入固定在下接头上的卡簧挂圈内 限制住锥体不能在上下移动 封隔器解封 技术参数 总长 930 最小通径 坐封压力 解封压力 九 Y341封隔器 Y341封隔器 该工具主要由平衡 密封 坐封 锁紧及解封五大部分组成 采用液压坐封 无卡瓦锚定 上提管柱解封方式 与卡瓦封隔器配套使用 进行施工作业 一 结构 1 上接头 2 调节环 3 挡环 4 胶筒 5 隔环 6 中心管 9 活塞 10剪钉 11 卡块 12 悬挂体 15 活塞套 16 小卡簧 17 大卡簧 18 保护环 19 键 20 下接头 二 工作原理 坐封 1 当管柱下到设计位置需要坐封时 从油管内加液压 液压推动活塞上行 坐封剪钉被剪断 2 坐封活塞推动上下调节环外中心管 锁紧座一起上行 压缩胶筒并锁紧 使封隔器处于坐封状态 3 解封时上提管柱 解封销钉被剪断 剪钉座 锥环和锁环被卡在锁套内 随管柱向上运动 4 锁紧座 外中心管 上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 技术参数 总长 880mm 最小通径 48mm 坐封压力 15 20MPa 工作压差25MPa 工作温度120 解封载荷30 40KN Y341 Y441关闭井下工作筒 连接泵车并打压 在4 6 8 10MPa处各稳压3min 继续打压至19 20MPa 使封隔器坐封 关闭井下工作筒坐封的技术要求 十 水力自封式封隔器 用途 在油井中封隔油层 是进行油井分层配产 分层试油等工艺措施的一种工具 结构原理 此种封隔器的胶皮筒类似皮碗 自由外径比套管内径大8 12 下井前将胶皮筒拉伸 使其外径收缩 用销钉予以固定 下井后 从油管内憋压将销钉剪断 使胶筒恢复胀大贴紧套管内壁 由此形成初封 再由油层之间的压差而产生水力自封 但这种水力自封只能是单向 因此 在使用时必须成对使用 需要起出封隔器时 由于胶筒不能缩小 只能硬拔 应用效果 这是大庆油田的第一种油井封隔器 在1964年油并配产初期得了广泛应用 64 65两年共下井105口 分层配产效果显著 但由于封隔器太长 不能适应不压井作业 特别是起封隔器易发生飞管柱事故 故后来被其它封隔器所代替 常用堵水封隔器相配套工具的简单工作原理1 丢手工具 该工具主要由丢手和打捞两部分组成 丢手压力为18 20MPa 丢手工具位于控制管柱的最上部 紧接最上一级封隔器 封隔器坐封后 继续增压 则控制活塞下行 剪断控制剪钉 释放锁爪 地面观察为泵压突然下降 套管返水 上提后即可实现丢手 丢手工具示意图如右图 该工具主要由上下接头 正反循环通道组成 连接在丢手接头之上 其作用是当下封隔器管柱时 环空的液体可沿着反循环孔进入油管内 从而能够保持油套平衡 当需要油管内打压坐封时 工具内的钢球阻挡了管柱内的液体流入套管 而是沿着正循环通道将液体传至封隔器内 达到坐封目的 该工具图示如 图1 6 2 单流开关 复习思考题 1 Y111 114封隔器的最小通径为 mm A 73 B 68 C 62 D 602 Y211 114封隔器的钢体最大外径为 mm A 211 B 200 C 180 D 1143 Y211 114封隔器的最小通径为 mm A 73 B 62 C 58 D 544 Y211 114封隔器的坐封载荷为 kN A 60 80 B 80 100 C 100 120 D 120 1405 Y211封隔器防坐距是 B mm A 450 B 500 C 550 D 5806 Y411封隔器主要用于封堵 代替水泥塞 A 注入水B 边水C 底水D 浅层水7 Y411封隔器上下端各有 A 组单向卡瓦 A 一 B 二 C 三 D 四8 Y541封隔器是一种利用井内液柱压力和常压室的压力差坐封 B 解封的压缩式封隔器 A 旋转管柱 B 上提管柱 C 液压 D 下工具 9 Y441 114封隔器的最小通径为 C A 38mm B 42mm C 48mm D 52mm10 Y111型封隔器是以井底为支点 利用 支撑加压一定管柱重量来坐封 A 锚瓦 B 卡瓦 C 尾管 D 无支撑11 Y211型封隔器依靠 C 支撑在套管内壁上 A 尾管 B 锥体 C 卡瓦 D 胶筒12 Y341型封隔器是靠油管加液压坐封 上提管柱 的封隔器 A 自封 B 坐封 C 解封 D 验封13 Y341型封隔器的支撑方式为 支撑 A 单向 B 双向 C 锚瓦 D 无支撑 14 K344 114型系列封隔器表示 的水力扩张式封隔器 A 无支撑 液压座封 上提解封 钢体最大外径114mmB 尾管支撑 液压座封 液压解封 胶筒最大外径114mmC 单向卡瓦 旋转座封 上提解封 钢体最大外径114mmD 无支撑 液压座封 液压解封 钢体最大外径114mm15 双向卡瓦封隔器支撑方式代号为 A 1B 3C 4D 516 Y111封隔器座封载荷是 kN A 40 60B 60 80C 80 100D 100 12017 常规Y211封隔器的工作温度是小于 A 80 B 100 C 110 D 120 18 Y111封隔器靠尾管支撑井底 油管自重座封 上提油管解封的 封隔器 A 自封式B 楔入式C 压缩式D 扩张式19 Y211封隔器下端有一组带摩擦块的卡瓦总成 依靠 上的卡瓦轨道使卡瓦支撑在套管内壁上 A 中心管B 锥体C 上接头D 胶筒 20 Y445 114封隔器 符号445中的5表示 A 旋转管柱解封 B 提放管柱解封 C 液压解封 D 下工具解封21 Y441 114封隔器坐封时 地面操作需要 B A 旋转油管加压 B 连接泵车泵入压力 C 直接下放管柱加压 D 上提管柱 边转边加压22 Y211 114封隔器 符号211中的2表示 A A 单向卡瓦支撑 B 双向卡瓦支撑 C 尾管支撑 D 无支撑23 Y211封隔器坐封时 至少加压 D kN可达到锚定密封 A 45 B 50 C 55 60 1 Y441 114封隔器解封载荷80kN 2 Y211封隔器为单向锚定 油管柱自重坐封 上提管柱解封的扩张式封隔器 3 Y441封隔器下入井后 由于操作不当 中途坐封了 这时需要上提管柱解封后继续下入 4 用于斜井的分层找水 堵水和注水 5 封隔器解封方式代号为3代表液压解封 6 Y111封隔器用于分层卡堵水 找水和试油等 7 Y211封隔器座封时 滑环销钉从长槽的上死点运动到座封位置短槽的上死点 8 Y211封隔器解封是上提管柱 卡瓦及胶筒收回而解封 9 Y111封隔器座封是以井底 或卡瓦式封隔器 或支撑卡瓦 为支点 座封剪钉在一定管柱重力作用下被剪断使上接头 调节环 中心管和键一起下行 压缩胶筒 使胶筒外径变大 封隔油套管环形空间 10 Y541封隔器用于斜井的分层找水 堵水和注水 11 Y441封隔器采用液压坐封 双向卡瓦锚定 上提管柱解封方式 12 用Y441 114封隔器封堵下部出水层 管串结构为 死堵 尾管 Y441 114封隔器 单流开关 丢手接头 丢手接头 单流开关 油管 13 用于卡封堵水 Y341封隔器不能单独使用 必须与其它封隔器配套使用 14 用Y441 114和Y341 114封隔器完成封上采下 管串结构自下而上为 管鞋 油管 Y441 114封隔器 油管 Y341 114 丢手接头 单流开关 油管 Y341 114封隔器 Y441 114封隔器 15 Y211是一种靠液压动力坐封的封隔器 而Y441或Y445是一种靠机械坐封的封隔器 16 在封隔器堵水施工中 封中间采两头的管柱结构为 管鞋 油管 Y341封隔器 油管 Y441封隔器 丢手接头 单流开关 油管 1 封隔器找水不能选用 D 封隔器 A Y211 B Y221 C Y441 D K3442 封隔器找水工艺管柱中的工作筒可选用 D A 安全阀 配产器 B 单流阀 滑套 C 单流阀 配产器 D 滑套或配产器3 在下面封隔器组合中 不能进行找水施工的一组是 B A Y441 Y211 B Y211 Y221 C Y441 Y221 D Y221 Y1114 单级封隔器分层找水下井工具自下而上的顺序是 C A 油管 工作筒 油管 封隔器 油管 工作筒 油管 油管挂 B 丝堵 工作筒 封隔器 油管 工作筒 油管挂 C 丝堵 油管 工作筒 油管 封隔器 油管 工作筒 油管 油管挂 D 丝堵 油管 工作筒 工作筒 封隔器 油管 油管 油管挂 实际应用题 5 封隔器找水无法确定 A 油水层的位置 A 夹层薄的 B 厚度大的 C 层位不同的 D 夹层厚的6 封隔器找水不适用于 B 的井 A 有底水 B 管外串 C 误射水层 D 有边水7 下找水封隔器管柱的过程中 应匀速下放 不允许猛顿猛放 主要目的是防止 C A 管柱弯曲 B 管柱脱扣 C 坐封 D 解封8 下封隔器之前 用套管刮削器刮削套管壁到堵水层以下 D A 20m B 30m C 40m D 50m9 下堵水封隔器前 需下入刮削器对井内套管壁进行刮削 其目的是 B A 验证套管是否变形 B 清除套管内壁污垢 C 模拟封隔器是否能通过套管 D 验证封隔器能否坐封10 下封隔器堵水管柱过程中 应操作平稳 下钻速度控制在 B 之内 防止顿钻 A 0 3m s B 0 5m s C 1m s D 2m s 11 在封隔器堵水施工中 封下采上的管柱结构为 自下而上 A A 丝堵 油管 Y445封隔器 丢手接头 单流开关 油管 B 管鞋 油管 Y341封隔器 油管 丢手接头 油管 C 丝堵 油管 Y341封隔器 油管 Y441封隔器 丢手 油管 D 管鞋 油管 Y445封隔器 油管 Y211封隔器 丢手 单流开关 油管12 Y445丢手需要油管内投球后憋压至 C 左右 待压力突然下降或套管返水 可断定已丢手 A 20MPa B 25MPa C 28MPa D 35MPa13 Y441与Y341封隔器组合完成封上采下 其管柱结构自下而上为 B A 丝堵 油管 Y441封隔器 油管 Y341封隔器 单流开关 丢手接头 油管 B 油管鞋 油管 Y341封隔器 油管 Y441封隔器 丢手接头 单流开关 油管 C 油管鞋 油管 Y441封隔器 油管 Y341封隔器 油管 D 丝堵 油管 Y341封隔器 油管 Y441封隔器 丢手接头 油管 14 Y211与Y341封隔器组合堵水管柱下至设计深度 封隔器的坐封顺序为 D A 先上提管柱调节方余 然后缓慢下放加压使Y341和Y211同时坐封 B 先油管打压使Y341坐封 然后上提管柱调节方余 再缓慢下放加压Y211坐封 C 先连接泵车 然后泵入压力使Y341和Y211同时坐封 D 先上提管柱调节方余 然后缓慢下放加压Y211坐封 再油管打压使Y341坐封15 封中间采两头 管串结构自下而上为 D A 油管鞋 油管 Y441封隔器 油管 Y341封隔器 丢手接头 单流开关 油管 B 油管鞋 油管 Y341封隔器 油管 丢手接头 Y441封隔器 单流开关 油管 C 油管鞋 油管 Y341封隔器 油管 单流开关 Y441封隔器 丢手接头 油管 D 油管鞋 油管 Y341封隔器 油管 Y441封隔器 丢手接头 单流开关 油管堵 16 封两头采中间一般采用先下入 B 封隔器 将其下部水层封 A Y111 B Y445或Y441 C Y341 D Y53117 丢手工具下到设计深度 封隔器坐封后 继续增压 则控制活塞下行 剪断 D A 密封圈 B 外套 C 锁套 D 控制剪钉18 丢手工具结构主要有 A A 锁套 控制销钉 外套 密封胶圈 下接头 B 球坐 控制销钉 外套 密封胶圈 下接头 C 上接头 反循环孔 控制销钉 球座 下接头 D 上接头 反循环孔 控制销钉 下接头19 单流开关连接在 B 之上 A 配产器 B 丢手接头 C PDC钻头 D Y111封隔器20 单流开关主要由上下接头 D 循环通道组成 A 上下 B 正 C 反 D 正反21 单流开关作用是当下封隔器管柱时 环空的液体可沿着 D 孔进入油管内 从而能够保持油套压力平衡 A 左循环 B 右循环 C 正循环 D 反循环 22 丢手工具丢手压力为 A MPa A 18 20 B 20 22 C 22 24 D 24 2723 丢手工具位于控制管柱的最上部 紧接 C 封隔器 A 最下一级 B 中间一级 C 最上一级 D 第二级24 丢手工具下到设计深度 封隔器坐封后 继续增压 则控制活塞下行 剪断 D A 密封圈 B 外套 C 锁套 D 控制剪钉25 单流开关连接在 B 之上 A 套管 B 丢手接头 C 磨鞋 D 配产器 1 封隔器找水时封隔器卡点准确 坐封吨位或加液压控制在该封隔器规定范围内 2 封隔器找水时要根据井况的不同 可选用不同的封隔器和工作筒组合 3 封隔器找水时工作筒可分别选用常开滑套和配产器 4 用Y441 114封隔器封堵下部出水层 管串结构为 丝堵 尾管 Y441 114封隔器 单流开关 丢手接头 4 Y441封隔器下入井后 由于操作不当 中途坐封了 这时需要上提管柱解封后继续下入 5 丢手丢开时 泵压突然下降 套管返水 6 单流开关连接在定位接头之下 7 丢手丢开时 泵压突然下降 套管返水 8 丢手工具由丢手和打捞两部分组成 9 单流开关主要由上下接头 正反循环通道组成 10 单流开关连接在丢手接头之下 1 简述Y211与Y341封隔器堵水的操作步骤 A 地面连接工具 均匀入井 匀速下入油管至目的层 B 上提油管 调节方余 缓慢下放加压60 80kN 使Y211封隔器坐封 如果指重表悬重不回落 则上提管柱 封隔器轨道换位 重复上述操作 C 连接泵车 地面打压 Y341封隔器胶筒膨胀密封 继续打压完成丢手 管串结构自下而上为 油管鞋 油管 Y341封隔器 油管 Y211封隔器 防顶器 丢手接头 单流开关 油管3 简述Y211与Y341封隔器组合的堵水管柱 请回答封隔器的坐封顺序 1 先上提油管 调节方余 缓慢下放加压60 80kN 使Y211封隔器坐封 2 然后 地面连接泵车向油管内打压15 20MPa 使Y341封隔器胶筒膨胀密封 继续打压完成丢手 2 简述Y211与Y341封隔器组合的封上采下堵水管串结构 4 简述Y441与Y341封隔器组合的封中间采两头堵水管串结构管串结构自下而上为 油管鞋 油管 Y341封隔器 油管 Y441封隔器 丢手接头 单流开关 油管 5 现给出如下工具 油管或配件 单流开关一只 丝堵一个 丢手接头一只 Y445封隔器一套 油管若干 用这些工具 油管或配件请组成合理的封下采上堵水管柱合理的封下采上堵水管柱结构自下而上应为 丝堵 油管 Y445封隔器 丢手接头 单流开关 油管 一 K344封隔器 从油田开发初期至今 K344封隔器在分层注水 压裂 验窜等工艺中发挥了重大作用 K344封隔器根据胶筒的硬度需要0 5 0 7MPa以上的油管内外压差坐封 压差越大承压能力越强 1 3常用封隔器介绍 1 性能 用途K344 110 CY 90 15 475 8 封隔器是由采油工艺研究所研制的一种分层注水封隔器 油管正打压0 5 1 5Mpa释放 油管卸压解封 承压能力12Mpa 工作温度50 主要用于分层注水 分层压裂 酸化 验窜等工艺 K344 110封隔器 1 2 3 4 5 6 7 技术参数 最大外径 110mm 最小内径 62mm总长 935mm油管内外压差 0 5 1 5MPa 工作压差 12MPa 工作面长度 240mm 工作温度 50 释放 解封 坐封 封隔器下到预定位置 从油管内加液压 液压经滤网罩 下接头的孔眼和中心管的水槽作用于胶筒的内腔 使胶筒胀大 从而封隔油 套环形空间 解封 需要解封时 放掉油管内压力 胶筒即收回解封 缺点一是必须在油管内外造成一定压差才能正常工作 分层注水工艺管柱 验封工艺管柱 K344 110封隔器 节流器 K344型封隔器管柱停注时地层压力不向油管扩散 反吐现象严重 胶筒的性能决定了释放压差和使用寿命 胶筒长期使用易产生塑性变形 层间压差较大时产生肩部断裂 目前主要应用在层间验窜 找漏和压裂施工 用于层间出砂严重井 防止封隔器砂埋 二 K344 114 X BY系列封隔器 一 用途 用于注水井分层注水 二 结构 1 上接头 2 坐封阀 3 中心管 4 解封阀 5 上护套 6 胶筒 7 下护套 8 下接头 三 工作原理 坐封 从油管打压 液压通过中心管上部的进液孔作用到坐封阀上 液体通过坐封阀的进液通道 进入到胶筒内 胀起胶筒 封隔油套空间 解封 油管出口放空 向油套环空内注入洗井液 受液压作用解封阀的通道打开 胶筒内的液体出 随胶筒内的液体逐渐减少 胶筒逐渐回收 封隔器解封 K344 114 X BY系列封隔器 四 特点 1 耐压高 密封性能好 2 反洗排量大 反洗彻底 3 解决了管柱上提和拔不动的问题 五 技术参数 1 总长 800mm 2 最小内径 50mm 3 套管内径 120 126mm 1 3常用封隔器介绍 三 Y141 114封隔器该封隔器为水力压缩式 但管柱必须支撑到人工井底 才能保证油管内加压实现座封 内设座封锁定装置 保持封隔器处于座封状态 上提管柱即可实现解封 该封隔器主要用分层注水井 一 结构 1 上接头 2 调节环 3 胶筒座 4 中心管 5 隔环 6 胶筒 7 释放活塞 8 释放销钉 9 卡块 10 悬挂体 11 卡簧挂 12 卡簧 13 工作筒 14 键 15 保护环 16下接头 Y141 114 C6 90 20封隔器 二 工作原理 坐封 从油管打压 液压通过中心管中部的传液孔作用到释放活塞上 释放销钉被剪断 释放活塞上行 压缩胶筒 胶筒胀大 封隔油套环形空间 同时释放活塞带动工作筒上行 工作筒杯卡簧卡住 封隔器就处于工作状态 解封 由于释放活塞上行 卡块失去了支撑 上提管柱时 上接头 调节环和中心管等相对上行 而卡簧挂失去卡块的限制 卡簧失去作用 各活动部件不在受限 胶筒在弹性作用下复原 封隔器解封 最小内径 62mm 四 Y341 114 X C5 90 15封隔器 一 用途 注水井分层注水 二 结构 1 上接头 2 上洗井活塞套 3 上洗井活塞 4 中心管 5 外中心管 6 隔环 7 胶筒 8 承压接头 9 下洗井活塞 10 下洗井活塞 11 卡簧套 12 卡簧 13 解封销钉 14 工作筒 15 释放活塞 16 下接头 三 技术参数 总长 970mmm 最小内径 59mm 16 1 3常用封隔器介绍 坐封 从油管打压 液压通过中心管底部的传液孔作用到释放活塞上 释放活塞推动卡簧套和承压接头上行 压缩胶筒 使胶筒的直径变大 封隔油套环形空间 解封 上提管柱 上接头和中心管等相对上行 其余各件依靠胶筒与套管的摩擦作用而不动 解封销钉被剪断 卡簧失去作用 各零件活动不再受限 胶筒复原 封隔器解封 洗井 油管出口放空 向油套环空注入洗井液 受液压作用洗井活塞上行 上洗井通道打开 洗井液沿内外中心管的环行空间通过胶筒 推动下洗井活塞下行 从下洗井套和卡簧套的孔道返回油套环行空间 四 工作原理 常用封隔器介绍 五 Y341 95H ML封隔器主要用于套管内径较小 不小100mm 的分层注水井 如套变井 Y341 95H C6 70 12型封隔器 用途 用于通径大于100 的套损注水井进行分层采油和注水 结构 1 上接头 2 胶筒座 3 中心管 4 胶筒 5 释放活塞 6 下中心管 7 解封销钉 8 卡簧 9 工作筒 10 释放销钉 11 下接头 三 工作原理 坐封 从油管打压 液压通过中心管中部的传压孔作用到释放活塞上 使放下钉被剪断 释放活塞上行 压缩胶筒 使胶筒直径变大 封隔油套环形空间 同时 释放活塞带动工作筒上行 坐封后 工作筒杯卡簧卡住 封隔器就处于工作状态 解封 上提管柱 上接头和中心管等相对上行 其余各件依靠胶筒与套管的摩擦作用不动 解封销钉被剪断 卡簧失去作用 各零件活动不在受限 交通复原 封隔器解封 六 Y344 114型封隔器 一 用途 用于堵水 试油 二 结构 如图三 工作原理 坐封 从油管加液压 液压经中心管的孔眼作用到承压接头上 剪钉被剪断 推动活塞套 承压接头和承压套上行压缩胶筒 使胶筒直径变大 封隔油套环行空间 由于活塞套被卡簧卡住 胶筒始终处于工作状态 解封 油管加压 液压作用到活塞上 解封拉钉被拉断 活塞在液压和胶筒的弹力作用下带着活塞套 承压接头和承压套下行 胶筒收回 四 技术参数 最小通径 52mm 坐封压力 12MPa 解封压力 20MPa 常用封隔器介绍 Y344 七 Y445 115丢手封隔器 常用封隔器介绍 Y445 114 D CY 90 15 DQ253 4 封隔器 1 性能 用途Y445 114 D CY 90 15 DQ253 4 封隔器是一种堵水封隔器 油管正打压15MPa时释放 油管正打压18 22MPa丢手 下工具打捞上提管柱解封 承压能力15MPa 工作温度90 主要用于机械堵水 配套井下开关形成桥塞 还可以用于油水井注水泥报废 2 主要技术参数最大外径 114mm 最小内径50 3mm总长1380mm 质量 56kg 2 封隔器特点1 该封隔器具有封隔油层 锚定 丢手功能 2 双向卡瓦 双向锚定3 结构主要由投送 坐封 丢手和封隔器两大部分组成 结构 2 丢手销钉 6 丢手活塞 8 坐封活塞 12 坐封套 13 解封头 14 坐封接头 15 上中心管 16 丢手接头 17 坐封销钉 18 丢手键 19 防顶卡簧 20 销钉 21 解封套 22 连接螺母 23 解封销钉 25 锁紧环 26 锥片 27 承压头 33 上锥体 35 衬管 38 剪断销钉 39 中心管 图5 4 工作原理 采用投送管柱不压井将封隔器下到预定位置后 从油管内正憋压 当油管内的压力大于油管外的压力2 4Mpa时 坐封活塞推动坐封套剪断坐封销钉 坐封套相对封隔器向下移动10mm 坐封接头处于释放状态 于是衬管以外部件与坐封机构脱开 在水力的作用下坐封活塞推动解封头 锥片推动衬管 衬管推动下卡瓦沿下锥体向下滑动 下卡瓦卡住套管 当下卡瓦被卡住后 油管内压高于外压6 8Mpa时 上锥体上的剪断销钉被剪断 衬管继续下移而压缩胶筒至紧贴套管壁 锁紧环被推入到中心管可以锁紧的部位 在胶筒弹力作用下锥片后退 4 工作原理 并将锁紧环推入锁紧状态 使胶筒保持压缩状态 达到密封油 套环形空间 当油管内压力高于油管外压力16 18Mpa时 丢手销钉被剪断 丢手活塞下移坐在上中心管内台阶处 丢手接头处于释放状态 上提油管它就与联结螺母脱开 完成了定位密封 当憋压不能实现丢手时 只需上提油管 使悬重接近于原管柱重量 正转管柱50 60圈就可丢手 上下卡瓦防止封隔器上下移动 胶筒密封了油管环形空间 活门密封了油管通道 它们悬挂在井中 在油层顶部形成了桥塞 从而可以进行试油和不压井起下泵等施工工艺 4 工作原理 当要起封隔器时 必须下打捞管柱 在管柱最下部接上DQ253 4型丢手封隔器打捞器 打捞器上部接扶正器 当打捞管柱下到封隔器位置时 下放管柱悬重到三分之一至二分之一 再上提管柱 此时 打捞爪便捞住解封头向上移动 而使解封销钉被剪断 解封头再向上移动 锥片外面因失去依托而散开 上提油管后锁紧环回到原来位置 上下卡瓦也回到原来位置 胶筒恢复原状 解封头下面的台阶坐在防顶卡簧上 防止管柱尾部重量低于井内上顶力时 而使卡瓦及胶筒再次坐封 以保证顺利起出封隔器 5 使用和操作注意事项1 工具下井前需刮削通井 2 缓慢起下管柱 防止中途坐封 3 释放压力缓慢升高至15Mpa 稳压10 30min 最好是卸压后再打压一次 坐封后回探管柱 确定封隔器释放后 上提管柱使丢手部分受到拉应力 油管正打压丢手 4 使用专用工具打捞 八 Y341 114DC1封隔器 一 用途 Y341 114DC1封隔器是一种坐封可靠 性能稳定的压缩式不可洗井封隔器 二 结构 Y341 114DC1封隔器主要由1 中心管 2 背帽 3 隔环 4 卡簧挂 5 卡簧 6 卡簧压帽 7 工作筒 8 下活塞 9 下接头 10 销钉 O型密封圈及胶筒组成 三 工作原理 坐封 封隔器随管柱下到设计深度后 油管注水打压 液体通过中心管上的过液孔进入下活塞腔推动下活塞向上移动 下活塞推动卡簧挂剪断靠螺纹连接在卡簧挂上的释放销钉继续向上移动 挤压胶筒封隔器开始坐封 卡簧依靠卡簧压帽的凸台来限位 当卡簧挂与卡簧完全挂合时 坐封完毕 解封时 上提管柱 胶筒的伸张力和胶筒与套管壁之间的摩擦力通过卡簧挂和卡簧作用于卡簧压帽上 当作用于卡簧压帽上的力超过60KN时 卡簧压帽的脖颈被拉断 封隔器解封 1 2 3 11 9 7 8 4 10 6 5 常用封隔器介绍 Y341 114DC1封隔器 四 结构尺寸最大外径 mm 114长度 mm 636五 现场应用情况至今为止 Y341 114DC1封隔器应用13口井 49级 验封9口 密封率100 其中9口井应用于分层测压管柱 2口用于普通水井 1口用于封堵井 1口与射流洗井器配合使用封堵套外漏 避免了该井作业大修 降低了作业成本 取得了良好的效果 常用封隔器介绍 九 Y341 114 X ML 90 15封隔器萨中油田自2001年起应用Y341 114ML封隔器 大大提高了水井封隔器密封率 该封隔器胶筒带保护伞 承受上下压差时防止肩部突出损坏 同时增强胶筒抗蠕动能力 洗井活塞装骨架盘根 防止盘根过孔时被刺坏导致封隔器不封 使用要求 1 使用ML封隔器的井应首先了解水井的注水压力或干线的压力 因为释放封隔器的来水压力必须达到10 15MPa 2 笼统注聚井如果是新投井应马上开井 或以高压来水注水10分钟后再控制注水 如果没有条件或注水压力达不到 应在下部下球座 吊球释放 同时打开套管放压阀 确定套压落零方可交井 3 分层注水井套保一级使用ML2 层间使用ML1 注水完井 注水压力达到10 15MPa 同样要求打开套管放压阀释放 确定套压落零方可交井 Y341 114ML封隔器 一 用途 Y341 114ML封隔器用于注入井分注 注聚管柱中 在正常注入时活嘴 无嘴或无配注芯可释放封隔器 减少了水泥车释放及投捞堵塞器 配注芯的工作量 二 结构主要由密闭式空气腔 锁定机构 解封机构 洗井活塞 胶筒及连接件组成 1 上接头 2 调节环 3 弹簧 4 中心管 5 洗井活塞 6 洗井胶筒 9 上胶筒 10 隔环 11 中胶筒 12 外中心管 13 承压套 14 坐封剪钉 15 卡簧座 16 解封销钉 17 卡簧 18 销钉挂 19 卡簧挂 20 坐封活塞 21 下工作筒 22 下接头 3