压裂常用的井下工具
井下水力喷砂压裂工具典型结构及应用

作 者 简 介 : 薇 ( 8 ) 女 . 西 渭 南 人 , 0 7年 毕 业 于 西安 范 1 4 9 , 陕 20 石 油 大 学 计 算机 科 学与 技 术 专 业 . 读硕 士研 究 生 。 在
联 系 电 话 :0 9 8 3 2 1 ( 2 ) 8 8 6 3
第3 7巷 第 6期
第3 7卷 第 6期
20 0 9年 l 】月
石
油
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设 备 与 工 具
井 下 水 力 喷 砂 压 裂 工 具 典 型 结 构 及 应 用
表1砂堵法隔离水力喷砂压裂井下工具结构参数名称内径mm外径mm长度m连续油管接头44458128022万向接头44458128029剪切接头27948128023扶正器44459270030喷射工具28708128030单向阀25408128037斜口444581280203国内水力喷砂压裂工具的应用中国石油勘探开发研究院廊坊分院研制的井下水力喷砂压裂工具已在国内多个油田进行了应用增产效果明显
以定 向射 孔 , 需 机 械 封 隔 。 介 绍 了水 力 喷砂 压 裂 系统 的 构 成 、 工 工 艺 及 其 特 点 。 着 重 介 绍 了 目前 国外 典 型 的 无 施 水 力喷 砂 压 裂 工具 , 阐明 了 国外 喷射 器 结 构及 其连 接 方 式 的发 展 , 国外 所使 用 两 种 典 型 工 具 的 结构 、 用及 其 操 作 作 步骤 , 对 这 两 种 井 下 水 力 喷砂 压 裂 工 具 的 应 用进 行 了介 绍 , 明 了其 适 用 性 。并 对 国 内所 使 用 的 典 型 水 力喷 砂 并 说 压 裂 工具 进 行 了介 绍 , 出 了工 具 中关键 部件 喷射 器 的基 本 结构 , 联 系 国 内现 场 实 际 的 应 用 情 况 , 明 了 水 力 喷 给 并 说 砂 压 裂是 一种 有 效 的增 产技 术措 施 。 最后 建 议 , 内研 制 井 下 水 力 喷 砂 压 裂 工 具 时 , 对 喷 嘴 减 磨 和 参 数 优 化 进 国 应
井下常用封隔器简介

提放 转动管柱 自封 管柱 1 2 3
④ 解封方式代号:用阿拉伯数字表示 , 见表4。
表4 解封方式代号 解封方式名称 解封方式代号 提放 管柱 1 转动管柱 钻铣 液压 下工具 2 3 4 5 热力 6
⑤ 钢体最大外径:用阿拉伯数字表示,单位为毫米(mm)。
(5)技术要求 下管柱时,管柱的上提高度必须小于防坐距,一般不 超过0.4 m,否则封隔器会中途坐封。如遇中途坐封时, 应上提管柱 1m左右,解封后 再继续下管柱。
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。
(5)坐封解封原理
坐封原理: 封隔器下到目的位置,上提0.4m,慢慢下 放60~80kN,封隔器完成坐封。 解封原理:上提封隔器,完成解封。
1685
136 55 136 80~100 70 10 400
1685
148 55 148 100~120 70 10 400
扶正器直径, mm
坐封载荷,kN 工作温度,℃ 工作压力, MPa 防坐距,mm
(4) 坐封解封原理 坐封原理: 封隔器下到目的位置,上提0.4m,慢慢下 放60~80kN,封隔器完成坐封。 解封原理:上提封隔器,完成解封。
⑥ 工作温度:用阿拉伯数字表示,单位为摄氏度(℃)。 ⑦ 工作压差:用阿拉伯数字表示,省略到个数位,单位为
兆帕(MPa)。
⑧ 举例。 例1: Y211—114—120/15 型封隔器
表示该封隔器为压缩式,单向卡瓦固定,提放管 柱坐封,提放管柱解封,钢体最大外径为 114mm,工 作温度为120℃, 工作压力为15MPa。
表1 分类代号
常用井下作业工具

修改或该型设计次数, 用阿拉伯数字表示 工厂代号,用汉语拼音字母表示 最大工作压力/公称通径,用阿拉伯数字表示 产品代号,用汉语拼音表示
采油(气)树连接型式分为螺纹式、法兰式和卡箍式三种,法兰式 和卡箍式最常用。 采油(气)树最大工作压力由其端部或出口连接的最大工作压力决 定。
KQS25/65型采气树
基本参数: 工 作 压 力: 最大工作行程: 外 型 尺 寸: 重 量:
≤16MPa 60mm Φ 122×780 40.89kg
防污染液压防喷盒结构示意图
1、轴承压盖,2、扶正轮,3、木螺钉,4、螺杆,5、卡接头,6、螺栓,7、支撑体, 8、U形销,9、卡环,10、主体筒,11、护碗,12密封胶柱,13、排污套,14、排污 接头,15、密封盘根,16、密封盘根,17、液缸,18、油堵,19、传压接头,20、密 封盘根,21、护套,22、复位弹簧,23、活塞,24、下接头
坐封方式代号 1
转动管柱
2 转动管柱
自封
3 自封
液压
4 液压
下工具
5 下工具
热力
6 热力
解封方式名称 提放管柱
解封方式代
1
2
3
4
5
6
支撑压缩式封隔器
该类型封隔器以井底(或卡瓦封隔器和 支撑卡瓦)为支点,地面加压一定管柱重力 老坐封的封隔器。可进行分层试油、采油、 卡水、堵水和酸化等施工作业。
主要技术参数
活门吊卡
月牙吊卡
空心杆卡子
泵杆吊卡
吊环
吊环有双臂吊环和单臂吊环,他的作用是与游 动滑车大钩相连,下连吊卡便于起下作业。
吊卡、吊环现场应用
地面管线锚定工具
地锚
地面管汇连接附件
井下工具技术总结

井下工具技术总结2011年-2015年期间从事井下工具作业,在此期间学习了关于井下工具的理论知识,掌握了井下工具的操作规程以及操作技术,主要了解的工具种类有:双皮碗封隔器、RTTS封隔器以及加长版RTTS封隔器、Y211封隔器、MCHR封隔器、PHP封隔器、RBP可取式桥塞、WBM机桥、复合式机桥、SHR-HP封隔器、K344裸眼封隔器、K341裸眼封隔器等井下工具。
一、工具用途以及坐封、解封类别1、双皮碗封隔器是一种简单、实用、防砂效果好的完井投产封隔器、在地层产能较低的情况下生产井配合电泵、筛管、防砂管等工具进行投产。
坐封:自封式坐封。
解封:直接上提管柱。
2、RTTS封隔器是一种大通径、可封隔双向压力的悬挂式封隔器。
设计用作地层测试、酸化、注水泥塞井作业,大通径使在只有较小的压力降下泵过大量流体,并可通过过油管射孔枪。
因此RTTS 封隔器在一次下井中可完成各种功能作业。
坐封:上提管柱,正转,加压管柱坐封。
解封:上提管柱解封。
3、Y211封隔器是一种可封隔双向压力的悬挂式封隔器。
设计用作套管找漏、完井等作业。
坐封:上提下放坐封。
解封:上提管柱解封,。
4、MCHR液压封隔器是一种液压式的可取式套管封隔器。
它纯粹依靠液压坐封,可一个或多个一起下入井中。
它特别适合于机械坐封和电缆坐封的封隔器不适宜下入的斜井中。
坐封:油管打压坐封。
解封:上提管柱解封。
5、PHP液压座封封隔器可以单个或多个下入井中,推荐用于任何不适合机械或电缆座封的斜井,可以不动油管座封封隔器,一旦座封,封隔器就被双向卡瓦锁定在预定位置,并且能承受极高的压差。
坐封:油管打压坐封。
解封:上提管柱或旋转管柱。
6、RBP可取式桥塞有特殊的液压卡瓦设计,下井遇阻不会误座封、座卡,可用于斜井、水平井,独特设计的密封胶筒结构,大大提高桥塞的耐压能,每批次产品出厂前都要经过严格试验,丢手压力标定,采用双向卡瓦,锚定可靠,专门设计的打捞机构,强制卡瓦复位,打捞成功率100%,工具设有洗井通道,下到预定位置后可正、反洗井。
井下作业知识详述

4、脱节器
脱节器是有杆大泵抽油杆和活塞的专用对接工具。具有结构简单, 并且在抽油泵的上下冲程中都产生自锁,工作性能比较可靠。它解 脱灵活,承载力较大,能适应深抽、大排量抽油。全套工具由上下 两部分构成。 上部分:即随抽油杆下入部分。包括上接头和锁爪。上接头和锁爪 以螺纹连接并用销顶防松。 下部分:即随泵下入部分。包括中心杆、弹簧,锁紧滑套和下接头 等,中心杆与下接头以螺纹连接并用销钉防松,弹簧套在中心杆上, 滑套套住中心杆和下接头,并可上下滑动。 此外泵上还需配装一个 释放接头。 工作原理:下井前将锁爪拔出,其余部分接于柱塞上端随泵筒下井, 锁爪随抽油杆下井。当锁爪随抽油杆下至泵内时,锁爪套住中心杆 向下滑动(中心杆不下移)锁爪与中心杆对接为一体从而实现抽油 杆与活塞的对接。 脱开:检泵作业,只需将抽油杆上提,当脱节器上行至释放接头处 滑套受阻,压缩弹簧,锁爪与中心杆自动脱开,达到抽油杆与柱塞 脱节分离的目的。
常用的井下工具
常用的井下工具
2、铅模:
铅模是井下作业常用辅助工具之一。用于检 查套管的完好程度及变形情势:用于打捞作 业,了解井内鱼顶状况。 结构:平底铅模结构 主要由油管短节、钢筋 和铅构成 工作原理: 以了解鱼顶状况为例:当铅模下
入井内接近鱼顶时,正循环冲洗后,慢放管
柱使铅模接触并施加一定的压缩载荷,由于 铅为软质金属,鱼顶即使铅模地面产生痕迹, 由印迹分析井下鱼顶状况。
弹簧式套管刮削器
注意事项: 工具与管柱的连接丝扣必须拧紧, 防止接头松扣;
刮削器公接头可朝上,也可朝下。
刮削器下井过程中如遇阻,可缓慢 旋转几周再下放。 刮削过程中,自始至终必须保持循 环畅通。
常用的井下工具
7、封隔器 是用于井下套管或裸眼里封隔油、气、水层的专用工具。 它通过外力作用,使胶皮筒长度缩短和直径变大密封油、 套环形空间,分隔封隔器上下的油(气、水)层,从而实 现油、水井的分层测试、分层采油、分层注水、分层改造 和封堵水层。 在众多的井下工具中,封隔器的种类最多, 应用最广泛。每一种井况对封隔器都有不同的要求,从而 产生了多种类型的封隔器。尽管封隔器的花样繁多,但基 本结构相差无几。主要包括密封、锚定、座封、解封、扶
井下工具图解(讲课)

井下工具一、K344-114封隔器(原457-9、457-8)封隔器类型:属于水力扩张式封隔器,无支撑、液压坐封、无压差解封。
用途及应用情况:主要用于注水、压裂、找串、封串等。
技术指标:⑴总长:902mm;⑵最大外径:114mm;⑶最小通径:φ55mm;⑷坐封压力1.3~1.5MPa;⑸工作压力:15MPa;⑹工作温度:50℃、70℃、90℃。
工作原理坐封:从油管内加液压,液压经下接头处的孔眼作用于胶筒内腔,从而使胶筒涨大,封隔油套环形空间;解封:放掉油管压力,胶筒收回解封。
二、Y341-114S双液缸封隔器封隔器类型:属于水力压缩式封隔器,无支撑、液压坐封、上提解封。
用途:主要用于分层注水、堵水。
技术指标:⑴总长:976mm;⑵最大外径:114mm;⑶最小通径:50mm;⑷坐封压力18MPa;⑸工作压力: 25MPa;⑹工作温度:120℃;⑺解封上提力:8-10t。
工作原理坐封:油管加液压,液压经中心管上的传压孔作用于上、下两个坐封活塞上,上、下两个活塞与上下活塞套形成两个液压缸,剪断坐封销钉后共同上行,压缩胶筒,使胶筒直径变大,封隔油、套环形空间。
放掉油管压力,上活塞套被卡簧锁住,使坐封活塞不能退回,胶筒始终处于封隔油、套环形空间状态。
解封:上提油管,胶筒、坐封活塞、活塞套、卡簧挂不动,中心管上行,剪断卡簧挂上的解封销钉,卡簧挂在胶筒弹力的作用下下行,解除锁定,胶筒收回而封隔器解封。
三、K344-114-X-BY-120/25可洗井封隔器封隔器类型:属于水力密闭式封隔器,无支撑、液压坐封、液压解封。
用途:主要用于分层注水。
技术指标:⑴总长:802mm;⑵最大外径:114mm;⑶最小通径:50mm;⑷坐封压差1.5-3MPa;⑸工作压力: 25MPa;⑹工作温度:120℃;⑺解封压力:≤6MPa。
工作原理采用扩张式胶筒,坐封阀和解封阀完全分开,坐封和解封互不干扰的双体阀结构,使高压液体在压差作用下,通过坐封阀的单流凡尔进入胶筒密闭压力腔,只进不出,胶筒膨胀坐封;解封时采用泄压杆,当套压达到一定值后,泄压杆打开密闭压力腔,封隔器解封,进而在封隔器外部形成洗井通道,从而形成了压差坐封、密闭密封、反洗解封的压差密闭式封隔器结构。
石油工程技术 井下作业 油田井下压裂技术要点分析

油田井下压裂技术要点分析1油田井下压裂施工技术工艺分析1.1分隔分层压裂工艺作为油田井下压裂施工中较为常用的压裂施工技术,分隔分层压裂工艺的工艺成本较高且工艺流程相对复杂。
封隔器作为该工艺重要设备主要由单封隔型、双封隔型以及滑套型三种。
其中,单封隔型多用于大型油井与中型油井中,主要应用在油井的最下层。
而双封隔型的应用较为广泛,可以适应任何种类的油井,同时,压裂施工受到油井层限制较小。
对于滑套性封隔器来说,则可以用于反复压裂、较深的油井中。
在应用滑套性封隔器压裂过程中,首先应保证压裂机喷砂仪上有滑套,其原因在于能够确保内部压力、压裂较大,能够实现迅速喷射。
现阶段,该项技术应用在国内油田中应用较为广泛。
1.2限流分层压裂工艺当压裂施工技术要求较高且较为复杂时,多采用限流分层压裂工艺。
主要应用于压开层数多、压裂所需压力差异性较强的施工中。
限流分层压裂工艺在实际的应用过程中需要针对具体情况进行高速喷射口的改变,也就是利用随时改变高速喷射口直径的方式有效改变喷射压力,从而进一步提升单位时间内的注入量。
施工时,首先需要采用直径相对较小的喷射口,逐渐提高井下的压力,直到压力高于油井所能承受的最大负荷后,再进行直径的改变,采用较大直径口径的喷射口。
针对不同油井层的压力,确保油井层产生裂缝能够顺利流出原油。
除此之外,对于水平油井来说,限流分层压裂工艺的应用能够依据油层厚度的不同,采取施加不同压力的方式,使得压裂能够纵向产生裂缝,进而提高工艺水平。
但同时,需要注意的是,限流分层压裂工艺往往对高速喷射井口的直径与密度有着较高的要求,所以仅适合满足其条件的油井。
由于局限性较强,在实际应用中受到了制约。
1.3注蜡球选择型压裂工艺在进行油田井下压裂时,注蜡球选择型压裂工艺的施工原理在于改变原有的堵塞剂,并将其更换为注蜡球进行后续的压裂。
一般来说,最先受压的为具有高渗透层的油井,随着蜡球不断封堵高渗透层,会导致井下压力不断增强,一旦压力到达相应程度时,油层便会随之产生裂缝。
井下工具

井下常用工具手册2一、封隔器部分:封隔器型号的组成:刚体最大外径①工作原理分类代号:自封式—Z压缩式—Y楔入式—X扩张式—K②支撑方式代号:尾管—1单向支撑—2无支撑—3双向卡瓦—4锚瓦—5③座封方式代号:3 提放管柱—1转管柱—2自封—3液压—4下工具—5④解封方式代号:提放管柱—1转管柱—2钻铣—3液压—4下工具—5Y221封隔器结构:上部接头、防松销钉、调节环、胶皮筒、垫片、中心管、锥体帽、锥体、卡瓦、卡瓦托、连接环、直接套、槽体、摩擦块、弹簧、托环、摩擦弹簧、轨道销钉、下部接头用途:主要用于分层试油、采油。
找水、堵水、压裂、酸化、防砂。
使用方法及工作原理:封隔器在下井过程中换向机构的转动销钉始终在短轨道上死点内,当封隔器下到设计位置后,上提座封所需高度,再连续进行不间断的正转管柱,此时中心管也不停的旋转(中心管带动轨道销钉和转动环也不停转动)。
这时慢放管柱,转动销钉就进入长轨道然后停止转动油管,继续下放管柱,在扶正块与套管内壁摩擦力的作用下,托住卡瓦牙,椎体下移撑开卡瓦,卡在套管壁上,并且在油管的重量作用下使胶筒轴向压缩、径向扩张,从而封隔油套环空。
解封时,上提油管,中心管上移,转动销钉沿轨道斜壁移至短轨道下死点,胶筒和卡瓦牙收回,从而解封。
技术参数:型号最大外径(mm)最小通径(mm)卡瓦牙张开最大外径(mm)座封载荷(KN)适用套管内径(mm)Y221-115 Φ115 Φ48 Φ136 60-80 Φ121-127 Y221-150 Φ150 Φ62 Φ168 80-100 Φ153-166Y111封隔器Y211封隔器结构:顶套、摩擦块、挡环、锥体帽、扶正体、下中心管、锥体、压环、挡球套、调节环、锥体连接套、卡瓦托、上部接头、锁球套、护罩、下部接头、弹簧、隔环、卡瓦用途:用于分层找水、堵水、试油、采油。
说明:在用。
工作原理:座封时按所需座封高度上提管柱,这时转动销钉在扶正器与套管内壁摩擦力作用下从短轨道上死点运动到下死点,再下放管柱,转动销钉从下死点运动到长轨道上死点,卡瓦牙从收拢状态变成张开状态。
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目前压裂常用的井下工具有那些?各有什么作用?目前压裂常用的井下工具主要有:封隔器、导压喷砂器、水力锚、直嘴子及其它辅助工具。
它们的作用是:封隔器:用于分层压裂,将其下入射孔段底部1.5米左右。
对于上部套管需要保护的井,要下入保护上部套管的封隔器,使封隔器上部套管在压裂时不承受高压。
导压喷砂器:是与封隔器配套使用一次完成多层分压的喷砂工具。
作用:控制施工排量、产生压差。
改变压裂液流动方向。
水力锚:用于压裂施工时,固定管柱,防止管柱由于高压断脱在井内造成事故。
固定管柱,防止油管受压后上顶、产生弯曲、变形。
帮助封隔器工作,保护封隔器胶筒不因油管位移产生破裂失封,致使压裂失败。
直嘴子:控制施工排量。
产生压差,利于封隔器工作。
井下处常用压裂井下工具压裂施工井下工具分类•封隔器•控制类工具第一部分: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、任意一层或分层的压裂与酸化,可以组成一次分压多层的压裂管柱和一次分酸多层的酸化施工管柱。
2)结构主要有上接头、胶筒座、胶筒、中心管、“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,从油管内加液压,高压液体经过滤网、下接头的孔眼和中心管的水槽作用在胶筒的内腔。
由于此压力大于油、套管环形空间的压力而形成压力差。
在此压差的作用下,胶筒胀大将油套管环形空间封隔住。
解封时只需泄掉油管内的高压,使油管与油套管环形空间的压力平衡,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主要技术参数表最大外径,mm φ115最小通径,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,℃902、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业。
2)结构主要有上接头、压帽、梯形盘根、中心管、衬套、胶筒、隔环、下胶筒座、上活塞、上缸套、中间接头A、短中心管、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,从油管内打入高压液体加液压。
高压液体经过中心管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、套管环形空间。
当需要解封时,只须放掉油管内的液压,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最大外径,mm φ114φ148最小通径,mm φ48φ60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 1203、Y241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业。
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、下中心管、压帽、中胶筒、中心管、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、上提管柱解封的工作方式。
在油管内液体压力的作用下,封隔器坐封活塞上行打开限位机构,推动卡瓦锚定部分上行并压缩胶筒,实现坐封和锚定,同时锁紧机构进入锁紧状态。
在油管内液体压力消失后,由于锁紧机构进入锁紧状态,卡瓦锚定部分不会回收使封隔器一直处于坐封状态。
上提管柱,封隔器中心管与外层各部分发生错动解除锁紧状态,其它各部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最大外径,mm φ148φ115内径,mm φ62φ54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 UPTBG4、Y341型封隔器1)作用:主要用于分层、分层、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,一般可以多级使用。
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、外中心管、内中心管、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,从油管内加液压,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。
解封时,上体油管柱,解封剪钉被剪断,解封剪钉座、锥环和锁环被卡在锁套内,随管柱向上运动。
锁紧座、外中心管、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最大外径(mm)φ115φ148内通径(mm)φ50φ60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 15~255、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、中心管、“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(油管挂距顶死法兰的高度)下放管柱。
因承压接头和下接头与尾管(或卡瓦式封隔器,或支撑卡瓦)为支点,坐封剪钉在一定的管柱重量作用下被剪断,则上接头、调节环、中心管和键一起下行压缩胶筒,使胶筒的外径变大,封隔油、套管的环形空间。
上提管柱,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最大外径,mm φ115最小通径,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,℃1206、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,可单独使用,也可与Y111型封隔器配合使用。
2)结构(见图6)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,此时下接头上的定位销从牵引体的J型槽中滑出,释放中心管下行,将首先关闭和密封旁通阀,继续下放管柱,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管壁上,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,直接上提管柱将首先打开封隔器的旁通阀平衡上下压力,继续上提管柱封隔器就会解封。
上提管柱后封隔器自动处于下钻状态,此时可以继续起钻,也可以直接下放管柱继续下钻,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6JXY221—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第二部分: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)等井下作业管柱的锚定。
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),一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,自由复位方式是一种新型结构,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)工作原理从油管内打入高压液体,锚爪在高压的作用下压缩内压簧和外压簧,并被推向套管壁、卡紧在套管内壁上。
以此来克服在作业施工中产生的轴向推力,起到固定井下管柱位置的作用。
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KFZ117-46KDB112-42 KDB146-60钢体最大外径,mm φ117φ112φ146钢体内径,mm φ46φ42φ60工作压差,MPa 60 60 60工作温度,℃120 120 120启动压差,MPa 0.6~1.0MPa2、滑套导压阀1)作用:适用于油气井不动管柱分层压裂施工,在压裂下层时处于关闭状态,压上层时打开,且形成一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、内眼管、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一起向下移动到一定位置后,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管柱下部。
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级)滑套导压阀(B级)最大外径,mm φ114φ114内通径,mm φ42φ34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5~83、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)工作原理从油管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最大外径,mm φ114工作压力,MPa 35工作温度,℃90连接螺纹 2 7/8 UPTBG。