井下工具及分注工艺管柱

5
防气锚
FQM
10
球座
QZ
水力锚
用途：
利用水力锚爪的咬合力来克服分层作
业中油管所受的拉力或压力。 结构
滑套开关
用途 工作原理
充气加压气举阀
油管生产
Pbt
气室
波纹管 套压Pg
油管
Ab
油压Pf
凡尔座Av
滑块捞矛
用途 滑块捞矛是一种在落鱼鱼腔内进行打捞的不可退式工 具。主要用于打捞油管钻杆、带通孔的下井工具。可对落鱼 直接进行打捞，又可进行倒扣，还可配合震击器进行震击解 卡。
封隔器型号编制举例
Z 3 3 1 -- 115--120/35
工作温度/压力 钢体最大外径 解封方式代号 坐封方式代号
支撑方式代号
分类方式代号
封隔器型号编制举例
Y 2 2 1 -- 115--120/35
工作温度/压力 钢体最大外径 解封方式代号 坐封方式代号
支撑方式代号
分类方式代号
封隔器型号编制举例
使用，如油管、钻杆、抽油杆接箍及各种下井工具接头等。 接箍捞矛目前有抽油杆接箍捞矛和油管、钻杆接箍捞矛两种。结构 相似，使用方法基本相同，现以油管接箍捞矛为例进行说明。 （1）油管接箍捞矛基本结构 此工具关键是下部的卡瓦牙片，卡瓦下端加工成与被捞接箍螺纹相 同的牙齿如油管或钻杆螺纹，纵向对开4～6条窄槽，卡瓦下端面倒 成30°锥角，芯轴下部呈球棒形，开有水眼与接头连通。为方便引 入鱼腔和冲洗鱼腔，下部须装冲砂管。
（3）作用原理 工具入井进入接箍前，卡瓦自由外径小于接箍最大内径，当 卡瓦进入接箍并抵住最小内径部位时，在钻柱继续下放的重 力作用下，卡瓦则相对上行，抵住上接头。此时，上提钻柱 及工具，芯轴下端的大径球棒体将卡瓦胀开，卡瓦下端的螺 纹则与接箍内螺纹对扣。此时，继续上提钻柱，对扣则更加 严紧，打捞咬紧力增大，卡瓦内外锥面贴合，阻止了对扣后 的螺纹牙卡退出，从而实现抓捞。 卡瓦牙的螺纹表面处理硬度应达HRC55～60。
CFT CT DS
8 9 10
FZ JD PC
15 16 17
SS SYM TJ
4
5
堵塞器
定位器
DSQ
DW
11
12
配水器
喷砂器
PS
PSQ
18
19
泄油器
油管锚
XY
YM
6
7
防脱器
防污器
FT
FW
13
14
气举阀
水力锚
QJ
SL
20
21
注酸器
增注器
ZS
ZZ
修井工具名称代号
序 工具名称 号
1 2 3 4 5 套管补接器 倒扣器 打印器 套管刮削器 公锥
作用原理 当捞矛滑块卡瓦牙进入鱼腔一定深度后，卡瓦牙 块在自重作用下，沿牙块滑道下滑与鱼腔内壁接触，上提钻 柱，卡瓦牙与鱼腔内壁的接触摩擦力增大，斜面向上运动所 产生的径向分力迫使卡瓦牙咬入鱼腔内壁，随上提负荷的增 大而咬入深度越深咬紧力也越大。
接箍捞矛
主要用于接箍的打捞。井内落物中凡带接箍的管类、杆类落物均可
刮削类工具刮削套管内壁，清除死油死蜡、射孔孔眼毛刺， 封堵作业残留的水泥、堵剂等等，对保证下井工具的顺 利起下。
弹簧式套管刮削器由上接头（母螺纹）、壳体、固定块、内六角螺钉、 刀板、弹簧刀板座、下接头等零部件组成。刀片表面处理硬度HRC55～ 60，水眼直径大于40mm。
重力坐封式卡堵管柱
FD245锚及丢手 Y111封隔器
水力扩张式封隔器
水力扩张式封隔器，是靠胶筒
向外扩张来封隔油套管环形空间。 因此，胶筒的内部压力必须大于外
部压力，也就是油管压力必须大于
套管压力。所以，水力扩张式封隔
器必须和节流器配套使用。
水力扩张式封隔器
用途 用于注水、酸化、压裂、 找串、封串、井口试压等。 结构如图所示。
控制工具名称代号
序 号 1 2 3 工具名称 抽油杆 防脱器 充填工具 堵水器 代号 序号 工具名称 扶正器 解堵器 配产器 代号 序号 工具名称 伸缩管 双向油管锚 脱接器 代号
支撑锚定补偿管柱
中 原 油 田 分 公 司 采 油 工 程 技 术 研 究 院
支撑锚定补偿分注管柱
应用情况
注水层
支撑卡瓦
偏1
水力锚
该管柱是中原油田目前应用 最广的分注管柱，近几年在中原
注水层
封1
偏2
油田得到了广泛推广应用，在现
封2
场应用700余井次。
注水层 偏3 球座
支撑锚定补偿管柱
中 原 油 田 分 公 司 采 油 工 程 技 术 研 究 院
使用。
工作原理 坐封：从中心管加液压，在液压的作用下反洗
活塞下行坐在洗井密封套上，密封洗井通道。
坐封活塞上行压缩胶筒，密封油套环空，并被 锁爪与锁套锁紧，达到始终密封的状态。
洗井：从套管注入，反洗活塞在套压作用下，
向上移动，打开洗井通道，洗井液沿洗井通道 下行直到井底，再从油管返出井口。 解封：上提管柱，锁爪被释放，在胶筒回弹力 作用下锁套活塞下行，胶筒回收，实现解封。
Y221封隔器工作原理
坐封；按所需坐封高度上提管柱旋转管 柱。因扶正器依靠弹簧的张力造成扶正块 与套管壁的摩擦力沿轨迹中心管的轨迹槽 运动，滑环销钉从短槽的上死点运动到坐 封位置时的长槽的上死点，卡瓦从收拢状 态变成撑开状态（被锥体锥开），并卡牢 在套管壁上。同时坐封剪钉被剪断，上接 头、调节环和轨迹中心管下行，压缩胶筒， 使胶筒的直径变大，从而封隔油，套管环 形空间。 解封：上提管柱，上接头、调节环和轨 迹中心管一起上行。滑环销钉运动到下死 点，锥体退出卡瓦，卡瓦收回解卡；胶筒 收回解封。
水器或空心配水器进行投捞调配。 设计了油套分注管柱。
（2）封隔器要求耐温140℃、耐压差35-50MPa，目前 的Y341封隔器由于采用薄壁胶筒，根本不能满足该种条件 下的长期有效。
中 原 油 田 分 公 司 采 油 工 程 技 术 研 究 院
分注技术及管柱
中 原 油 田 分 公 司 采 油 工 程 技 术 研 究 院
支撑锚定补偿分注管柱
管柱组成
注水层
支撑卡瓦
偏1
支撑卡瓦 偏心配水器
水力锚 封1
水力锚
Y341注水封隔器
注水层
偏2
封2
底部球座和筛管等
注水层
偏3 球座
支撑锚定补偿管柱
Y 3 4 1 -- 114--120/35
工作温度/压力 钢体最大外径 解封方式代号 坐封方式代号
支撑方式代号
分类方式代号
封隔器型号编制举例
K 3 4 4 -- 114 -- 90/25
工作温度/压力 钢体最大外径 解封方式代号 坐封方式代号
支撑方式代号
分类方式代号
封隔器型号编制举例
Y 4 5 3 -- 108 -- 150/50
套管
封隔器分类
分类方法：
按封隔器封隔件实 现密封的方式分类。 分类： 自封式----Z 压缩式----Y 扩张式----K 楔入式----X
封隔器型号编制方法
分类名称 自封式 代号 Z 压缩式 Y 扩张式 K 楔入式 X
工作温度/压力 钢体最大外径 解封方式代号 坐封方式代号
支撑方式代号
分类方式代号
内割刀 铅模
上击器
NGD QM
SJ
22 23
铣鞋 整形器
XX ZX
其他工具名称代号
序 号 1 2 3 4 工具名称 安全接头 冲击器 抽子 防蜡器 代号 AJ CJ CZ FL 序 号 6 7 8 9 工具名称 防砂管 刮蜡器 隔热管 启动器 代号 FS GL GR QD 序 号 11 12 13 工具名称 筛管 投捞器 坐封工具 代 号 SG TL ZF
代号 序 号 BJ 9
工具名称
打捞器 打捞筒 磨鞋 母锥 内钩
代号 LQ
序号 工具名称 17
通井规 套铣筒 外钩 外割刀 下击器
代号 TJG
DK DY
GX GZ
10 11
12 13
LT MX
MZ NG
18 19
20 21
TXT WG
WGD XJ
6 7
8
加速器 打捞蓝
打捞锚
JS LL
LM
14 15
16
井下工具及分注工艺管柱
刘汝福
中原油田采油工程技术研究院
主要内容
常用井下工具 分注技术 影响分注有效期的因素 认识与建议
Βιβλιοθήκη Baidu
封隔器
封隔器是在井筒中把不同的
油层、水层分隔开并承受一 定压差的井下工具。其满足 采油工艺要求。既能下到井 筒预定位置，封隔严，又能 在井下具有耐久性。需要时 可顺利起出。 封隔器的坐封：每一种封隔 器在给定的方法和载荷作用 下产生动作，使封隔件始终 处于工作状态。 封隔器的解封：需要起出封 隔器时，按给定的方法和载 荷解除封隔件的工作状态。
7、中心管
9、承压接头
8、“O”型胶圈
10、 “O”型胶圈
11、坐封剪钉 12、键
13、下接头
14、压缩距垫环
Y111型封隔器
①用途：用于分层试油、采油、找水、
堵水和酸化。不仅能单独使用（以井 底支撑），也可和卡瓦封隔器或支撑 卡瓦配套使用。 ②工作原理：坐封时按所需坐封高度 （油管挂距顶丝法兰的高度）配置管 柱。因承压接头和上接头与尾管（卡 瓦封隔器或支撑卡瓦）相接，以井底 （卡瓦封隔器或支撑卡瓦）为支点， 坐封剪钉被剪断，上接头、调节环、 中心管和键一起下行，封隔油管和套 管的环形空间。解封时上提管柱，胶 筒收回，恢复原状。
液压坐封式卡堵管柱
液压丢手 Y241封隔器 Y341封隔器
Y221封隔器 球座
可钻桥塞及配套技术
适用范围
用于套变、带喷、高 蜡及井况正常的油、 气、水井，代替分层 填砂及打水泥塞工艺。 由液压投送器（电缆 投送器）、可钻桥塞 组成。
液压投送器 油层 可钻桥塞
水层
油田2008年开发思路
以注水井为对象的低效 井组井组层间精细注 采调整
技术要求
1、下管柱时，管柱上提高度必 须小于防坐距（Y211），一般不得 超过0.4米，否则会使封隔器中途 坐封。如遇封隔器中途坐封时，可 上提管柱1米左右，解封后继续下 管柱。 2、在井下条件允许时，封隔器 下部应按30-40米尾管。 3、坐封封隔器的坐封高度，决 定于下入深度、坐封载荷和胶筒密 封压缩距等因素。
.
Y341型封隔器
Y341型封隔器：为水力压缩 式封隔器，无支撑，靠从油 管柱内加液压来座封，一般 可多级使用。
结构
1、上接头 2、销钉
3、反洗活塞 4、胶筒
5、锁爪 7、中心管 6、锁套 8、活塞
9、下接头
Y341型封隔器
用途：用于分层试油、采油、找水、堵水和酸 化。不仅能单独使用，也可和卡瓦封隔器配套
高压顶封管柱
主要用于
–保护注水层以上套管，使 其不受高压注水的危害； –恢复上部套损套漏井生产； –停上层单注下层； –配套其它工具实现分注井 的顶封保护工艺。
导流器 注水层 停注层 水力锚 封隔器
球 座
中 原 油 田 分 公 司 采 油 工 程 技 术 研 究 院
油套分注管柱
文东油田和文南油田属于特殊的深层低渗油藏，这两 个油藏以前基本未开展分注，主要原因： （1）井深在 3000米以上，目前投捞工艺不能对偏心配 针对这两个难题，以 Y221封隔器为主
工作温度/压力 钢体最大外径 解封方式代号 坐封方式代号
支撑方式代号
分类方式代号
Y111型封隔器
.
Y111封隔器是以井底（或卡瓦封 隔器和支撑卡瓦）为支点，加压 一定管柱重量来坐封。这种封隔 器的结构较简单，各油田的封隔 器也基本相同。 结构：如图所示
1、上接头 3、调节环 5、胶筒 2、销钉 4、“O”型胶圈 6、隔环
Y221 卡瓦式封隔器
卡瓦式封隔器 可防止油管柱的轴向 移动（单向移动或双 向移动），所用胶筒 为压缩式，一般均靠 下放一定管柱重量坐 卡和坐封，也有靠从 油管柱内加液压来坐 卡和坐封的。都不能 多级使用。
卡瓦式封隔器
一、用途 用于分层试油、采油、找水、 堵水、压裂、酸化和防砂。 二、结构如图所示。
偏2
封2
偏3 球座
支撑锚定补偿管柱
中 原 油 田 分 公 司 采 油 工 程 技 术 研 究 院
支撑锚定补偿分注管柱
技术特点
注水层
支撑卡瓦
偏1
在停、注、反洗条件下，保证封隔 器不蠕动，即：管柱实现完全锚定。
注水层
水力锚 封1
偏2
锚定方式安全、可靠。 配置简单，便于深井施工。
注水层
封2
偏3 球座
中 原 油 田 分 公 司 采 油 工 程 技 术 研 究 院
支撑锚定补偿分注管柱
工艺原理
注水层
支撑卡瓦
偏1
将井口“移动”到油层上界， 变“深井”为“浅井”：
管柱到位后，井口预留与温度效应引
起的收缩量相当的长度，在卡瓦坐卡后， 将井口预留量下入井内，加液压完成封隔 器坐封。
注水层 注水层
水力锚 封1
聚能切割（爆炸）工具
作用原理
爆炸切割弹下至设计深度后，地面接通电源，引 爆雷管，雷管引爆炸药。炸药产生的高温高压气体沿 下端的喷射孔急速喷出，因喷孔是沿圆周方向均布巳 为紫铜制成的，孔小且数量多，高温气体则喷出将被 切割管壁熔化，高压气体则进一步将其吹断，之后高 温高压气体在环空与修井液等液体相遇受阻而降温降 压，切割即完成。