井下工具之一封隔器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常规封隔器大直径封隔器K344-100K344-136K344-114φ126mmφ168mmφ108mm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。油管来压套管压力解封销钉卡簧座卡簧坐封销钉坐封活塞（三）封隔器基本工作原理(1)压缩式封隔器的坐封解封：解封销钉上提管柱上提管柱，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①压缩式封隔器分层注水管柱②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①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②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①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。②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。（）５.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（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。上接头中心管调节环隔环胶皮筒承压接头座封剪钉键压缩距垫环下接头参数Y111-114总长，mm790最大外径，mm114内通径，mm62座封载荷，kN60－80工作温度，℃120工作压力，MPa8适用套管，mm139.7胶筒型号YS113－12－15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参数Y211－114最大外径，mm114总长，mm1575内通径，mm54（48）扶正块外径mm张开133扶正块外径mm压缩116压缩胶筒型号YS114－12－15工作压力MPa上压25工作压力MPa下压8工作温度，℃120座封载荷，kN解封载荷60－80防坐距，mm500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