实用采油管柱与井下工具讲座

1、采油工艺管柱与井下工具采油工艺管柱与井下工具XXXXXXXXXXXX采油厂工艺研究所采油厂工艺研究所目目 录录一、概述概述二、封隔器封隔器 三、采油工艺管柱采油工艺管柱一、概述一、概述 采油工艺是由各种不同的管柱来实现的，而管柱是由各采油工艺是由各种不同的管柱来实现的，而管柱是由各种井下工具配套组成的。井下工具的性能及可靠程度及管柱种井下工具配套组成的。井下工具的性能及可靠程度及管柱设计的合理与否，直接影响着采油工艺的效率乃至直接关系设计的合理与否，直接影响着采油工艺的效率乃至直接关系到油水井投产后能否正常生产。科技工作者研制开发出各种到油水井投产后能否正常生产。科技工作者研制开发出各种各样的

2、井下工具，满足油田采油、注水、油层改造等采油工各样的井下工具，满足油田采油、注水、油层改造等采油工艺的要求。但随着油田开发的不断深入，深井、斜井、定向艺的要求。但随着油田开发的不断深入，深井、斜井、定向井及水平井等特殊井的数量越来越多，井况也越来越恶劣，井及水平井等特殊井的数量越来越多，井况也越来越恶劣，腐蚀、出砂、结蜡、稠油、高温高压等对井下工具的要求越腐蚀、出砂、结蜡、稠油、高温高压等对井下工具的要求越来越高，常规工具已难以适应油田开发的需要，因此井下工来越高，常规工具已难以适应油田开发的需要，因此井下工具及完井管柱在使用中也需要不断完善和发展。具及完井管柱在使用中也需要不断完善和发展。

3、分采分采自喷自喷气举气举螺杆泵螺杆泵洗井保护洗井保护气锚气锚压裂压裂酸化酸化对井下工具的定义，目前还没有一个统一的说法，一般对井下工具的定义，目前还没有一个统一的说法，一般泛指在井下除去油管、抽油杆、抽油泵以外的各种工具泛指在井下除去油管、抽油杆、抽油泵以外的各种工具 下图为按照行业标准下图为按照行业标准 SY5629-93 SY5629-93 的的规定，对井下工具的规定，对井下工具的分类图分类图封 隔 器 类修 井 工 具 类 控 制 工 具 类 其 它 工 具 类井 下 工 具 工工工具具具名名名称称称代代代号号号工工工具具具名名名称称称代代代号号号工工工具具具名名名称称称代代代号号号套管

4、补接器BJ打捞器LQ通井规TJG倒扣器DK打捞筒LT套铣筒TXT打印器DY磨鞋MX外钩WG套管刮铣器GX母锥MZ外割刀WGD公锥GZ内钩NG下击器XJ加速器JS内割刀NGD铣鞋XX打捞篮LL铅模QM整形器ZX打捞锚LM上击器SJ修井类常用井下工具 控制工具类常用井下工具工具名称 代号 工具名称 代号 工具名称 代号 抽油杆防脱器 CFT 扶正器 FZ 伸缩管 SS 充填工具 CT 解堵器 JD 双向油管锚 SYM 堵水器 DS 配产器 PC 脱接器 TJ 堵塞器 DSQ 配水器 PS 泄油器 XY 定位器 DW 喷砂器 PSQ 油管锚 YM 防脱器 FT 气举阀 QJ 注酸器 ZS 防污器 F

5、W 水力锚 SL 增注器 ZZ 其它工具类常用井下工具其它工具类常用井下工具工工工工工工具具具具具具名名名名名名称称称称称称 代代代代代代号号号号号号 工工工工工工具具具具具具名名名名名名称称称称称称 代代代代代代号号号号号号 工工工工工工具具具具具具名名名名名名称称称称称称 代代代代代代号号号号号号 安全接头 AJ 刮蜡器 GL 筛管 SG 冲击器 CJ 隔热管 GR 抽子 SZ 防蜡器 FL 启动器 QD 投捞器 TL 防气锚 FQM 球座 QZ 防砂管 FS 桥塞坐封工具 QZF 目目 录录一、概述概述二、封隔器封隔器 三、采油工艺管柱采油工艺管柱二、封隔器封隔器1 1、国内外封隔器技术

6、现状、国内外封隔器技术现状2 2、国内封隔器分类标准、国内封隔器分类标准3 3、胜利油田常用封隔器简介、胜利油田常用封隔器简介1 1、国内外封隔器技术现状、国内外封隔器技术现状 国内封隔器现状：国内封隔器现状：2 2、国内封隔器分类标准、国内封隔器分类标准-SY5105-86-SY5105-86按按封封隔隔件件工工作作原原理理分分类类分类名称分类名称自封式自封式压缩式压缩式锲入式锲入式扩张式扩张式分类代号分类代号ZYXK支撑方支撑方式名称式名称尾管尾管单向卡瓦单向卡瓦 双向卡瓦双向卡瓦无支撑无支撑锚瓦锚瓦支撑方支撑方式代号式代号12435坐封方坐封方式名称式名称提放管柱提放管柱转管柱转管柱自封

7、自封液压液压下工具下工具坐封方坐封方式代号式代号12345解封方解封方式名称式名称提放管柱提放管柱转管柱转管柱钻铣钻铣液压液压下工具下工具解封方解封方式代号式代号123453 3、胜利油田常用封隔器简介、胜利油田常用封隔器简介（1) Y2111) Y211型封隔器型封隔器 封隔器是一种靠卡瓦支撑、油管自重坐封隔器是一种靠卡瓦支撑、油管自重坐封、上提油管解封的压缩式封隔器。主要封、上提油管解封的压缩式封隔器。主要适用于分层试油、采油、找水、堵水等工适用于分层试油、采油、找水、堵水等工艺管柱中。艺管柱中。 结构结构由密封、支撑、轨道换向三部分由密封、支撑、轨道换向三部分组成。组成。技术规范：技术规

8、范：两端连接螺纹两端连接螺纹参数参数型号型号Y211-102Y211-115Y211-140Y211-150Y211-208总长，总长，mmmm18732068205820662438重量，重量，kNkN52.556 108.5 钢体最大外径，钢体最大外径，mmmm102115140150208钢体最小内径，钢体最小内径，mmmm4248616276坐封力，坐封力，kNkN80120120工作压差，工作压差，MPaMPa上上2020，下，下8 8工作温度工作温度 0 0C120180180适用套管内径，适用套管内径，mmmm107115.2115.2117.1127.7127.7146.315

9、4.3154.3153.8163.8163.8220.5228.5228.52 7/8TBG2 7/8TBG2 7/8TBG2 7/8TBG31/2TBG65121.5（1) Y2111) Y211型封隔器型封隔器 封隔器是一种靠尾管支撑、油管自封隔器是一种靠尾管支撑、油管自重坐封、上提油管解封的压缩式封隔器重坐封、上提油管解封的压缩式封隔器。主要适用于分层试油、。主要适用于分层试油、采油、找水堵采油、找水堵水等工艺管柱中。水等工艺管柱中。(2) Y111(2) Y111型封隔器型封隔器参数参数型号型号Y111-102Y111-115Y111-150Y111-208总长，总长，mmmm7259

10、198161014重量，重量，kNkN25.8323773.2钢体最大外径，钢体最大外径，mmmm102115150208钢体最小内径，钢体最小内径，mmmm6276坐封力，坐封力，kNkN801001006080808010010080100100工作压差，工作压差，MPaMPa上上1515，下，下8 8上上1515，下，下6 6上上1515，下，下6 6上上1515，下，下6 6工作温度工作温度0 0C120180180适用套管内径，适用套管内径，mmmm117.1127.7127.7146.3154.3154.3153.8163.8163.8220.5228.5228.5两端连接螺纹两端

11、连接螺纹2 7/8TBG2 7/8TBG2 7/8TBG31/2TBG技术规范技术规范：(2) Y111(2) Y111型封隔器型封隔器(3) Z331(3) Z331型封隔器型封隔器照片照片 002.JPG 该工具是一种靠皮碗与套管的过盈和井该工具是一种靠皮碗与套管的过盈和井内压差密封油套环空的一种自封式封隔器内压差密封油套环空的一种自封式封隔器, ,不需动管柱或打压坐封，随管柱下入就可封不需动管柱或打压坐封，随管柱下入就可封隔油套环空。主要适用于油井找水、酸化、隔油套环空。主要适用于油井找水、酸化、洗井、验漏等工艺管柱中。洗井、验漏等工艺管柱中。参数参数Z331102Z331115Z331

12、150Z331208总长，总长，mm502552633651刚体最大外径，刚体最大外径，mm102115150208最小内通径，最小内通径，mm51627690工作压差，工作压差，MPa40适用套管内径，适用套管内径，mm107115.2117.1127.7153.8163.8220.5228.5两端连接螺纹两端连接螺纹2 7/8TBG2 7/8TBG2 7/8TBG3 12TBG技术规范：技术规范：(3) Z331(3) Z331型封隔器型封隔器(4) Y441(4) Y441型双向锚定封隔器型双向锚定封隔器 该封隔器是一种双向锚定、液压坐封、该封隔器是一种双向锚定、液压坐封、上提油管解封的

13、压缩式封隔器。主要适用于上提油管解封的压缩式封隔器。主要适用于直井、斜井、水平井分层试油、采油、找水直井、斜井、水平井分层试油、采油、找水、堵水等工艺。有、堵水等工艺。有Y441Y441115115、 Y441Y441150150、Y441Y441208208三种规格。三种规格。 结构结构由平衡、密封、座封、锁紧、锚定、由平衡、密封、座封、锁紧、锚定、解封六大部分组成。解封六大部分组成。 (4) Y441(4) Y441型双向锚定封隔器型双向锚定封隔器特点：特点：1 1、适用范围广，可适应于直井、斜井、水平井。适用范围广，可适应于直井、斜井、水平井。2 2、卡位准确，承压能力高，适用于高压水层

14、的卡封。、卡位准确，承压能力高，适用于高压水层的卡封。3 3、采用液压坐封、双向锚定方式，并带有封隔件锁、采用液压坐封、双向锚定方式，并带有封隔件锁紧机构，适于丢手悬挂。紧机构，适于丢手悬挂。4 4、结构设计上采用双锥体一套卡瓦双向锚定方式，、结构设计上采用双锥体一套卡瓦双向锚定方式，是双向锚定封隔器中结构设计最简单的一种。是双向锚定封隔器中结构设计最简单的一种。5 5、承压原理先进，承压能力与解封力无关。、承压原理先进，承压能力与解封力无关。（5 5）Y341Y341型液压平衡式封隔器型液压平衡式封隔器 Y341Y341型封隔器是一种无锚定、液压坐型封隔器是一种无锚定、液压坐封、下放油管解封

15、的压缩式封隔器。主要封、下放油管解封的压缩式封隔器。主要适用于直井、斜井、水平井分层试油、采适用于直井、斜井、水平井分层试油、采油、找水、堵水等工艺。有油、找水、堵水等工艺。有Y341Y341100100 、Y341Y341115115、 Y341Y341150150三种规格。三种规格。 结构结构由平衡、密封、座封、锁紧及解由平衡、密封、座封、锁紧及解封五大部分组成。封五大部分组成。 （5 5）Y341Y341型液压平衡式封隔器型液压平衡式封隔器特点：特点：1 1、采用液压平衡原理，研制了带有双浮动活塞的双缸采用液压平衡原理，研制了带有双浮动活塞的双缸液压平衡机构，提高了封隔器的双向承压指标承

16、压原理液压平衡机构，提高了封隔器的双向承压指标承压原理合理，液压力不能使封隔器解封。合理，液压力不能使封隔器解封。2 2、采用下放管柱解封结构，解封时封隔件下弹。座封、采用下放管柱解封结构，解封时封隔件下弹。座封卸压后管柱产生的收缩力不会使封隔器解封安全可靠，卸压后管柱产生的收缩力不会使封隔器解封安全可靠，可多级使用。可多级使用。（6 6）K344K344型封隔器型封隔器 工作原理：工作原理： 用途：用途：主要应用于酸化、验漏、注水等工艺，目前主主要应用于酸化、验漏、注水等工艺，目前主要有要有5 1/2in5 1/2in、7in7in两种规格。两种规格。Fxy445-114Fxy445-114

17、可捞式桥塞可捞式桥塞结构特点结构特点主要由密封、卡瓦、坐封、解封、锁定机构等部分组成。工具采用双向卡瓦和步进锁定机构，坐封牢固可靠，能承受较高上、下压差。胶筒位于卡瓦上方，防止卡瓦砂埋。具有克服遇阻坐封能力。采用外捞形式，打捞方便可靠。可进行正反洗井（正洗压力5MPa）。 工作原理工作原理 坐封：桥塞下到预定位置后，投入30mm钢球，注水打压，当压力达到22Mpa时，实现坐封。若未坐封，则上提管柱（始终保持负荷大于管柱重量），继续加压，直至坐封。然后上提管柱实现丢手。桥塞坐封后，上提管柱3-5米，缓放回探（探力50KN左右），直至探着为止。 解封：下专用打捞工具，至丢手位置，加压34吨，打捞爪

18、楔入提解套沟槽内，上提即可解封。 Fxy445-114Fxy445-114可捞式桥塞可捞式桥塞桥塞型号 FXY445-104 FXY445-114 FXY445-152 钢体最大外径 mm 104 114 152 适用套管内径 mm 110-118 121-126 154-166 座封压力 MPa 224 224 224 工作压差 MPa 上 55 下 20 上 55 下 20 上 55 下 20 工作温度 120（150） 120（150） 120（150） 连接螺纹 2 7/8TBG 2 7/8TBG 2 7/8TBG Fxy445-114Fxy445-114可捞式桥塞可捞式桥塞技术参数技

19、术参数使用要求：使用要求：1）封隔器座封位置避开套管接箍。2）下管柱时，要求操作平稳。3）下封隔器前先刮管、通井。 Fxy445-114Fxy445-114可捞式桥塞可捞式桥塞FXY445-114+FXY341FXY445-114+FXY341封隔器封隔器工作原理工作原理 ：封隔器下到预定位置后，投入30mm钢球，注水打压，当压力达到18Mpa时，稳压5min，如压力不降，说明自验封已完成，然后继续加压至22Mpa，实现坐封。：丢手后，上提管柱3-5m，再缓慢下放管柱，加压12吨，探丢手鱼顶，位置不变说明工具锚定，座封可靠（探井力150KN）。最后提出管柱。 ：用73mm油管联接专用打捞工具，

20、下到丢手位置，加压34吨，打捞爪楔入提解套沟槽内，上提即可解封。 技术参数技术参数最大外径：112mm 最小通径：49mm工作压力：20Mpa 工作温度：120坐封压力：221Mpa耐上、下压差：20Mpa 解封载荷：60KN适应套管内径：124-126mmFXY445-114+FXY341FXY445-114+FXY341封隔器封隔器 使用要求：使用要求： 封隔器在下井过程中，遇卡时，承受上提力要小于200KN，如提不动时可重复进行座封、丢开、打捞操作。 解封时，上提下放动作应重复几次，以解封彻底。 目目 录录一、概述概述二、封隔器封隔器 三、采油工艺管柱采油工艺管柱三、采油工艺管柱采油工艺

21、管柱1 1、机械式封隔器分层采油管柱、机械式封隔器分层采油管柱2 2、液压式封隔器分层采油管柱、液压式封隔器分层采油管柱3 3、不动管柱换层采油工艺管柱、不动管柱换层采油工艺管柱4 4、洗井保护管柱、洗井保护管柱1 1、机械式封隔器分层采油工艺管柱、机械式封隔器分层采油工艺管柱整体式管柱整体式管柱丢手式管柱丢手式管柱（1 1） 整体式整体式筛管筛管+Y111+Y111封隔器封隔器抽油泵抽油泵Y221Y221（Y211Y211）封隔器封隔器采油层采油层封闭层封闭层筛管丝堵筛管丝堵管柱结构简单，施工操作方便管柱结构简单，施工操作方便适应井斜适应井斜2525。 管柱定位不准确。管柱定位不准确。 管柱

22、弯曲严重。管柱弯曲严重。 检泵作业时必须提出所有管柱。检泵作业时必须提出所有管柱。 不能多级使用。不能多级使用。 1 1、机械式封隔器分层采油工艺管柱、机械式封隔器分层采油工艺管柱（2 2） 丢手式丢手式丝 堵Y211封隔器泄油器+抽油泵采油层封闭层防顶卡瓦适应井斜适应井斜2525。 管柱定位不准确。管柱定位不准确。 不能多级使用。不能多级使用。 机械式封隔器没有机械式封隔器没有封隔件锁紧封隔件锁紧机构机构，而防顶卡瓦打掉以后，压重消失，而防顶卡瓦打掉以后，压重消失，仅仅是一个悬空的锥体撑开卡瓦，防顶仅仅是一个悬空的锥体撑开卡瓦，防顶锚定不牢固，因此出现了现场锚定不牢固，因此出现了现场上顶、下

23、上顶、下滑滑等问题。等问题。 打捞困难。打捞困难。 可实现深井浅修可实现深井浅修 避免了整体式管柱弯曲的问题避免了整体式管柱弯曲的问题2 2、液压式封隔器分层采油工艺管柱、液压式封隔器分层采油工艺管柱 随着油田开发进入中后期，油水关系进一步复杂，随着油田开发进入中后期，油水关系进一步复杂，层间矛盾进一步突出，斜井、定向井的增多和细分开层间矛盾进一步突出，斜井、定向井的增多和细分开采的要求，机械封隔器分采工艺管柱逐渐暴露出卡位采的要求，机械封隔器分采工艺管柱逐渐暴露出卡位不准、不能满足大斜度井使用要求、不能多级（不准、不能满足大斜度井使用要求、不能多级（3 3级级以上）使用等缺点，其使用范围受到

24、了很大的限制。以上）使用等缺点，其使用范围受到了很大的限制。针对这一问题，液压封隔器分层采油管柱在近几年得针对这一问题，液压封隔器分层采油管柱在近几年得到了迅猛的发展，也取得了很好的应用效果。到了迅猛的发展，也取得了很好的应用效果。整体式管柱整体式管柱丢手式管柱丢手式管柱2 2、液压式封隔器分层采油工艺管柱、液压式封隔器分层采油工艺管柱 优点：优点： 2、丢手泄压后，封隔器设计有锁紧机、丢手泄压后，封隔器设计有锁紧机构，保证了封隔器的构，保证了封隔器的高压密封高压密封和和锚定锚定。1、适应范围广，适用于、适应范围广，适用于直井、斜井、直井、斜井、定向井和水平井定向井和水平井。5、封隔器可以、封

25、隔器可以多级使用多级使用，可用于，可用于细分细分层层。4、封隔器的封隔器的坐封、锚定可靠坐封、锚定可靠，可用于，可用于机械式封隔器坐封困难井的卡封。机械式封隔器坐封困难井的卡封。6、可实现、可实现深井浅修深井浅修。3、卡位准确卡位准确，可用于小夹层井的卡封。，可用于小夹层井的卡封。2 2、液压式封隔器分层采油工艺管柱、液压式封隔器分层采油工艺管柱施工步骤施工步骤 ( (封上下采中间封上下采中间) ) 管柱下井管柱下井 油管打压油管打压 起出上部管柱起出上部管柱 下入生产管柱下入生产管柱丝堵Y341封隔器分流阀Y341封隔器Y441封隔器丢手工具 油层油层封闭层封闭层封闭层封闭层抽油泵 3 3、

26、不动管柱换层采油工艺管柱、不动管柱换层采油工艺管柱 不动管柱换层采油工艺技术是针不动管柱换层采油工艺技术是针对油田进入开发中后期，层间矛盾对油田进入开发中后期，层间矛盾加剧，加剧，地质上认识不清地质上认识不清，含水大幅，含水大幅度上升，分采卡堵水效果差，度上升，分采卡堵水效果差，多层、多层、细分层换层找水及换层采油工作量细分层换层找水及换层采油工作量大，投入成本高大，投入成本高的现状而研制的。的现状而研制的。对于多层油井进行后期换层生产时，对于多层油井进行后期换层生产时，不需要上作业队伍和起下管柱，只不需要上作业队伍和起下管柱，只需要打一次液压就可以实现换层生需要打一次液压就可以实现换层生产的

27、目的，满足了在生产中及时换产的目的，满足了在生产中及时换层。层。 Y441B或或Y441E封封抽油泵抽油泵油水层油水层丢手工具丢手工具YK换层开关换层开关AY341Z或或Y341E封封丝堵丝堵YK换层开关换层开关BY341Z或或Y341E封封YK换层开关换层开关C油水层油水层油水层油水层完井过程完井过程 下下 入入 工工 艺艺 管管 柱柱 油油 管管 加加 压压 起起 出出 上上 部部 管管 柱柱 下下 泵泵 生生 产产换层过程换层过程 套套 管管 加加 压压换换 层层 油层油层1 1 油层油层2 2人工井底人工井底 Y441EY441E封隔器封隔器YKYK液压开关液压开关A AY341EY3

28、41E封隔器封隔器YKYK液压开关液压开关B B丢手工具丢手工具丝堵丝堵抽油泵抽油泵 该管柱较好地解决了清蜡洗井时入井液对油层的该管柱较好地解决了清蜡洗井时入井液对油层的污染和伤害问题，可实现封闭式洗井。污染和伤害问题，可实现封闭式洗井。 ZFZF洗井保护生产管柱洗井保护生产管柱； 机械式封隔器洗井保护管柱机械式封隔器洗井保护管柱； 4 4、洗井保护工艺管柱、洗井保护工艺管柱机械式封隔器洗井保护管柱图机械式封隔器洗井保护管柱图抽油泵抽油泵采油层采油层底球底球+ +筛管筛管+ +丝堵丝堵Y221Y221（Y211Y211）封隔器）封隔器筛管筛管11、机械式机械式封封 泵下接泵下接Y211Y211

29、（或（或Y221Y221）封隔）封隔器，再下接单流器，再下接单流阀管柱。阀管柱。 柱。柱。 隐患：隐患：管柱存在管柱存在弯曲问题。弯曲问题。 泵下接泵下接Y211Y211（或（或Y221Y221）封隔器，）封隔器，再下接单流阀管再下接单流阀管柱。柱。 械式封隔器械式封隔器洗井保洗井保1、1、机械式封隔机械式封隔ZFZF洗井保护生产管柱图洗井保护生产管柱图抽油泵抽油泵采油层采油层ZFZF洗井保护器洗井保护器丝堵丝堵 ZF ZF型洗井保型洗井保护器是专为洗井护器是专为洗井保护管柱设计的，保护管柱设计的，它随泵下入即可，它随泵下入即可，使用方便，成本使用方便，成本也较为低廉，有也较为低廉，有较高的推广应用较高的推广应用价值。价值。 作用：作用：锚定油管、提高泵效锚定油管、提高泵效液压油管锚油管锚定管柱液压油管锚油管锚定管柱 机械式油管锚油管锚定管柱机械式油管锚油管锚定管柱 5 5、有杆泵锚定工艺管柱、有杆泵锚定工艺管柱机械式油管锚油管锚定管柱图机械式油管锚油管锚定管柱图抽油泵抽油泵采油层采油层底球底球+ +筛管筛管+ +丝