Y241-114封隔器设计
Y241可洗井(使用说明书)
补偿Y241可洗井（注水）封隔器使用说明一、研制该封隔器目的。
注水封隔器一般工作寿命都比较短。
究其原因不外乎有：1、目前复杂小断块油田注水井逐渐多起来，这些井很难做到平稳注水，有些井甚至需要间歇注水，封隔器在井下蠕动无可避免，胶筒密封寿命短。
2、井况复杂尤其是定向注水井，很难保证封隔器与套管同轴，影响封隔器密封性能。
3、封隔器本身的加工质量：一是胶筒与密封件质量，二是洗井活塞的加工与密封件质量。
尤其是洗井活塞它是动密封，一旦出现问题封隔器便失效。
4、其他管理方面的因素。
BCY241注水封隔器就是针对以上问题而设计，以便延长封隔器寿命，减少注水井作业工作量，降低部分注水成本。
二、产品系列：1、补偿器与封隔器组合设计，有：BCY241-115A带补偿器。
胶筒锁紧机构与解封机构分体设计，胶筒锁紧力大，解封剪力小，可避免解封时拉翻胶筒造成井下落物。
BCY241-115B 带补偿器。
胶筒锁紧机构与解封机构一体设计，结构比较简单，解封剪力相对较大。
2、补偿器与封隔器分体设计，有：Y241-115A不带补偿器。
胶筒锁紧机构与解封机构分体设计。
下井时与补偿器配套使用。
Y241-115B 不带补偿器。
胶筒锁紧机构与解封机构一体设计。
下井时与补偿器配套使用。
HSBC-98-500（活塞式补偿器）它与Y241A、Y241B配套使用，在封隔器坐封时释放，补偿油管收缩。
适用注水夹层大油管收缩量大的井况，亦避免组合设计工具过长的矛盾。
三、产品的主要性能：表1 主要几何尺寸表2 主要技术性能四、封隔器的结构与技术特点：1、结构：该封隔器集Y241和Y341洗井封隔器的优点于一身，同时具有扶正和油管伸缩补偿功能。
它是将坐封压缩锚定机构、锁紧解封机构、扶正机构、补偿机构（补偿锁挂、补偿释放）、洗井和防窜机构组合设计成一体。
2、技术特点：①坐封动作顺序：打压坐封时，扶正机构首先强制扶正，然后卡瓦支撑锚定封隔器（此时封隔器与套管同轴，可保证斜井正常坐封），卡瓦锚定后释放补偿器同时压缩胶筒并锁紧。
Y241高压挤注封隔器的研制与应用
经验集锦 Y241高压挤注封隔器的研制与应用李 英1 黎文才1 崔绍江1 李 锋2(11中原油田分公司采油工程技术研究院 21中原油田设计院) 摘要 针对目前常用的高压挤注封隔器在遇到含砂井和结垢井,水力锚的锚爪不容易收回,造成封隔器解封困难,以及带水力锚的封隔器管柱需配备卸压阀,等压力平衡后才能解封封隔器的问题,研制了新型高压挤注封隔器,即Y241型封隔器。
该封隔器是把水力锚结构改为双向卡瓦结构,克服了水力锚结构的不足,能满足分层酸化、分层压裂、分层注水以及分层挤堵作业的需要,作业操作简单,使用安全可靠。
现场应用12井次,从坐封、井下工作、洗井、解封均一次性成功,最高压力达60MPa,注水井的有效期与同类封隔器相比延长40%。
关键词 封隔器 高压挤注 双向卡瓦 分层压裂 分层酸化 分层注水0 引 言目前,常用的高压挤注封隔器大多是单向卡瓦配水力锚的机械坐封式封隔器[1],由于水力锚的锚定力受油管内外压差或封隔器胶筒上下压差控制,当井下压力发生变化时,会引起维护封隔器胶筒密封的压缩力也产生变化,从而导致胶筒和套管壁接触状态的改变,进而影响密封效果,缩短封隔器的有效期;当遇到含砂井和结垢井,水力锚的锚爪不容易收回,会造成封隔器解封困难;在一些情况下,带水力锚的封隔器管柱需配备卸压阀,等压力平衡后才能解封封隔器。
针对以上问题,研制了新型高压挤注封隔器,即Y241型封隔器。
该封隔器是把水力锚结构改为双向卡瓦结构,克服了水力锚结构的不足,能满足分层酸化、分层压裂、分层注水以及分层挤堵作业的需要,作业操作简单,使用安全可靠。
在高压注水井的应用中,因双向卡瓦能把封隔器胶筒牢靠地维持在坐封状态,胶筒的受力波动较小,密封效果更佳,能大大地延长注水井的有效期。
1 技术分析111 结构Y241高压挤注封隔器的结构如图1所示。
图1 Y241高压挤注封隔器结构示意图1—上接头;2、5、7—密封圈;3—平衡阀套;4—弹簧;6—平衡阀;8—变换接头;9—衬管;10—胶筒;11—中心管;12—连接管;13—承载管;14—上锥体;15—挡环;16—卡瓦罩;17—卡瓦;18—卡瓦弹簧;19—下锥体;20—锁环;21—压环;22—扶正体;23—摩擦块;24—摩擦块弹簧;25—销钉;26—销钉轨道体;27—下接头。
井下作业工具
井下工具部分(一)Y211-114型封隔器(二)结构：上接头,O型胶圈,胶筒,卡瓦座,扶正块,滑环销钉,中心管,下接头,卡瓦,锥体,座封剪钉(三)按所需座封高度上提管柱, 然后下放管柱,因扶正器在弹簧张力的作用下, 使扶正器与套管壁产生摩擦力, 沿轨迹管的轨迹槽运动, 滑环销钉从短轨道上死点运动(四)规格型号:Y211-114型封隔器,外径:114mm, 长度:2070mm,内径:48mm (一)到长轨道的上死点,卡瓦被锥体撑开, 卡牢在套管壁上, 同时剪断剪钉, 胶筒在一定管柱作用下被压缩, 使胶筒直径变大, 而密封油套环形空间, 需解封时,上提管柱即可.(二)用途:分层采油,分层处理使用范围:117-132mm套管内(三)技术要求:(1)封隔器下端接尾管长度一般不能大于50m, 或与卡瓦式封隔器配套使用.(2)封隔器坐封高度决定于下入深度,座封载荷,和胶筒密封压缩距等因素.(3)坐封负荷一般80kN为宜.(4)操作平稳,防止猛提猛放,避免中途坐封.(5)封隔器密封件避开套管节箍位置.(6)上提管柱高度不能超过防座距,防止中途座封.(7)单级使用或支撑式配合.不宜多级使用,但可以和支撑式封隔器配套使用,当使用深度超过3000米时,换向和坐封不十分可靠.（二） FXY445-112封隔器一、名称型号：FXY445-112封隔器结构：1、液压部分2、锁紧部分3、密封部分4、卡瓦锚定部分技术参数：1、适用于作业井口径Φ124-Φ126mm2、工作压力≦20mpa3、工作温度≦120℃4、钢体最大外径：112mm 内通径49mm5、自验封压力：17mpa 1mpa6、座封压力：p＝22 1map7、耐上下压差：≦20mpa8、解封载荷：F≦60KN操作规程：座封：将工具下至预定位置后，投入Φ30mm钢球，注水打压，压力18mpa，稳压5min，如管线无渗漏，说明自验封完成。
继续加压至22mpa，上提管柱，实现丢手。
石油工程技术 Y241-115自验封封隔器
Y241-115自验封封隔器1用途该封隔器用于油、水井的卡层。
可自行验封解决双卡管柱封隔器无法验封的难题。
1.1采用特殊胶筒结构密封。
1.2采用了牙式环锁紧机构，锁紧方便可靠。
1.3设置了独特的自验封结构，可通过压力的变化，确定封隔器的封隔状态。
1.4采用了“T”型槽卡瓦锚定机构，具有动作灵活，卡瓦不脱落的特点。
1.5设置了封隔器解封后，卡瓦锁定机构，以达到封隔器能够顺利起出。
2结构如图2-1所示：图2-1Y241-115自验封封隔器1.上接头2.胶简3.验封套4.剪钉套5.剪钉6.顶胶套7.外筒8.分瓣锁9.马牙环10.锥体11.卡瓦12.卡瓦座13.下接头3技术参数3.1工具总长（mm）：约13403.2钢体最大外径（mm）：1153.3内通径（mm）：623.4两端连接丝扣：27/8TBG3.5坐封压力（MPa）：153.6密封压差（MPa）：253.7适用范围：51/2″套管（Ф118～Ф124.5）3.8适用温度:≤120°4操作说明4.1下入：将该封隔器下到预定位置。
4.2坐封：从油管加压13MPa，稳压3min，然后再加压至15MPa，稳压3min，若压力保持稳定，则证明封隔器坐封可靠。
若压力突然下降，说明封隔器坐封失败。
4.3解封：上提管柱即可解封。
5注意事项5.1封隔器下井前需用相应的通井规通井，用套管刮削器进行刮削作业。
5.2下井前要检查各处销钉是否按要求装配。
5.3试压检查封隔器各密封处不得有渗漏。
5.4下封隔器的位置要尽可能地避开套管接箍。
5.5封隔器的下入速度应维持在每根油管不应短于10秒，并且速度要均匀，严禁撞井口。
5.6进入井内的液体要干净、无杂物。
Y241-114封隔器设计
所谓封隔器，是指具有弹性密封元件，并藉此封隔环空、隔绝气层，以控制产(注)液,保护套管的井下工具。随着石油工业的兴起和发展，伴随着封隔器的问世和演变。据记载，世界上最早使用的封隔器是美国“种子袋”封隔器，由早期的油田经营商拉夫纳兄弟等人开始使用。1861年，经木质的表层导管下入的早期油管柱就带有这种封隔器。1865年，世界上第一次使用小尺寸的套管，其底端所接的也是这种封隔器。
关键词：封隔器；高压；注水；设计
The Design of Packer of Y241-114Form
Abstract:Packerof thisstudyiswidelyusedinoil andgaswellsoperatingadownhole tool,its role is torealizethe depth directionin the wellstratifiedoperation.Slipson thepackerpackersupportaftertheplay,locktheroleofrubbertube,theperformancehas adirectimpactonoilproductionandproductionsafety.With thedeepening exploitationof oiland gas fields, stratigraphicsituation morecomplex, layered work more and morecommon, theuse of packer demandmoreandmore, packer system failuresituations have occurred, causing damage to production .
Y241-114型封隔器主要用于分层注水中，该型封隔器中设计的内锁紧机构，实现了机构的重复坐封，提高了承压能力，采用的单向卡瓦结构，对注水工艺管柱进行扶正和锚定，提高了传统的无卡瓦封隔器的承压能力与解封力。同时还采用新型胶筒材料，能使密封元件更好耐高温、高压。因此该封隔器具有承压能力高，使用寿命长，密封效果好，能够满足高压分注工艺要求。
最新井下作业常用工具的介绍
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
卡瓦压缩式封隔器
该封隔器可防止油管柱的轴向移动，靠下放一定管 柱重力坐封封隔器，压缩胶筒，使其直径变大，封隔油、 套环行空间，可用于分层试油、卡堵水、浅层酸化压裂， 与丢手配合可实现无管柱封层。
主要技术参数
规格
连接 螺纹
最大 外径 mm
最小 通径 mm
工具 总长
mm
适用 井温
℃
坐封载荷 KN
适用 套管
上卸扣工具
液动油管钳是靠液压系统进行控制和传递动力的上 卸油管扣的专用工具。
液压钳现场应用
油管小滑车
起吊工具
吊卡是用来起吊并卡住套管、 钻杆、油管、抽油杆的专用工具， 起下作业时，用吊环将吊卡悬吊在 游动滑车上，吊卡再卡住套管（或 钻杆、油管、抽油杆）便可以进行 起下作业了。吊卡一般为活门吊卡 和月牙吊卡两种型式。
贝克的一些井下工具
常见封隔器
Y411-115可取式封隔器 1. 用途： 用于气举井气举、排液；油井找堵水作业。 2. 技术规范： A、总 长：1200mm； B、最大刚体外径： 115mm； C、通 径：50mm； D、使用套管内径： 118-126mm; E、座封方式： 旋转下放管柱座封; F、工作压差：30MPa G、工作温度： 120 0C; H、解封方式： 旋转上提管柱解封； I、上下连接扣型： 2-7/8 UP TBG
常见封隔器
Y511-115封隔 用途：用于油田压裂、酸化作业，油井补层作业。 2.技术规范： A、总 长： 1910mm； B、最大刚体外径： 115mm； C、最小通径： 50mm； D、使用套管内径： 118-126mm; E、座封方式： 下放管柱座封; F、工作压差： 50MPa ; G、座封载荷： 100-140KN H、工作温度： 120 0C; I、解封方式： 上提管柱解封； J、上下连接扣型： 2-7/8 UP TBG
常见封隔器
The “ICR” (Inflatable Cement Retainer) is used for single-interval squeeze, batchor block squeeze cementing in open hole or casing. The ICR is set and manipulated by the Setting Mandrel The cementing procedure includes inflating the retainer, shearing the bottom shear plug (tubing pressure on ball or wireline sinker bar) spotting the cement, squeezing the cement and releasing the setting mandrel to leave the inflatable retainer as a permanent plug. Plug) is a simplified version of the Single Set PIP (Product No. 300-01). The “PIBP” is set by applying pressure down the runin string to inflate the element. Once the “PIBP” is inflated, simple right-hand rotation will disengage the run-in string from the bridge plug.
常用封隔器使用说明
各型号封隔器使用说明书一、DY245-150型封隔器1、技术参数：最大外径：150mm；座封压力：20MPa；最大内径：36mm；解封力：40-60KN丢手后通径：100mm；总长：1200mm；工作压力：上压〈15MPa；下压〈10MPa使用温度：350℃（高温）2、结构：封隔器采用水力座封，上提解封、丢手同时完成的结构。
结构可分为座封、丢手、主体、解封四部分。
座封部分主要是液动系统，可以产生足够的座封力。
丢手部分由弹性爪、滑阀及支撑等部件组成，滑阀移动由销钉控制，剪断锁钉后滑阀将支撑件分开可保证准确的座封压力和足够的推动力，使丢手准确可靠。
主体部分包括密封件、卡瓦、锥体及缩紧机构，密封件在350℃高温下长期使用密封可靠，卡瓦为单向卡瓦，锥体在上面解封容易，锁紧机构为双级锁紧，一级为单向锯齿牙块锁紧，由片状箍簧压紧，箍簧为耐高温材料制造，具有体积小、强度高、锁紧力大的特点；另一级为无级内卡瓦锁紧，可保证锥体只能单项移动，使封隔器能承受双向压差。
解封部分由分瓣接头、解封打捞套组成，只有在下入专用工具才能解封，解封可以上提，也可以正转管柱来实现。
3、工作原理：将管柱下到设计位置，投入钢球，用水泥车憋压，当压力达到一定值时，座封机构开始动作，推动密封件和锥体下移，紧锁机构锁紧，压力继续升高到23MPa，将滑阀销钉剪断，滑阀下移推出支撑部件，弹性爪失去支撑，同时管柱压力突然下降，上提管柱和封隔器丢手部分。
4、特点：1) 可以承受上下压差；2）能够承受较大的管柱负荷，遇阻时可承受较大的上提和下放吨位；3）丢手简单可靠；4）丢手后通径100mm，应用广范；5）采用高温密封件在350℃及高温下长期工作。
5、用途：1）用于管内防砂作悬挂器；2）与其它封隔器一起使用可分层采油、分层注汽、调层，实现过泵工艺。
二、FXy445-114E可捞式压裂桥塞1、技术参数：最大刚体外径：114mm；座封压力：22+2MPa；工作套管内径：121-124mm；解封力：70+10KN丢手后通径：100mm；总长：1200mm；工作压力：上压差70MPa；下压差35MPa工作温度：<120℃联接扣型：上端2 7/8 TBG母扣2、工作原理：该工具把送封工具和封堵工具设计为一体。
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Y241-114封隔器设计
摘 要：本文研究的封隔器是油气井作业中使用广泛的一种井下工具，其作用是在油井深度方向实现分层作业。封隔器上的卡瓦锚定后起到支撑封隔器、锁定胶皮筒的作用，其性能的好坏直接影响到油井的产量和生产安全。随着油气田开采的深入，地层情况越来越复杂，分层作业越来越普遍，封隔器的使用要求也越来越高，封隔器系统失效的情况时有发生，给生产造成损失。
1.2
所谓封隔器，是指具有弹性密封元件，并藉此封隔环空、隔绝气层，以控制产(注)液,保护套管的井下工具。随着石油工业的兴起和发展，伴随着封隔器的问世和演变。据记载，世界上最早使用的封隔器是美国“种子袋”封隔器，由早期的油田经营商拉夫纳兄弟等人开始使用。1861年，经木质的表层导管下入的早期油管柱就带有这种封隔器。1865年，世界上第一次使用小尺寸的套管，其底端所接的也是这种封隔器。
Y241-114 packer is mainly used in water injection. It has the locking mechanism, and makes the realization of the repeated closures. It can bears high pressure. The packer using a one-way slip structure makes the water injection string centralized and anchored, and it also enhances the traditional non-slip packer capacity and the pressure of being lifted. The packer also adoptes the new rubber material to seal better under high pressure and high temperature. So it can be bears high-pressure, and has long service life, seals effectly, and met the high-pressure injection.
本文概述了油田常用的封隔器的类型、参数、命名及其工作原理；讨论了目前封隔器所用的胶筒的发展现状；分析了卡瓦对套管的损坏机理，讨论了卡瓦齿形对其受力的影响及对套管损坏的影响；分析了Y241-114封隔器的工作原理以及结构特征并对各重要零部件进行强度校核，进而完成对Y241-114封隔器的设计，得出结论。
Y241-114型封隔器主要用于分层注水中，该型封隔器中设计的内锁紧机构，实现了机构的重复坐封，提高了承压能力，采用的单向卡瓦结构，对注水工艺管柱进行扶正和锚定，提高了传统的无卡瓦封隔器的承压能力与解封力。同时还采用新型胶筒材料，能使密封元件更好耐高温、高压。因此该封隔器具有承压能力高，使用寿命长，密封效果好，能够满足高压分注工艺要求。
本文概述了油田常用的封隔器的类型、参数、命名及其工作原理；讨论了目前封隔器所用的胶筒的发展现状；分析了卡瓦对套管的损坏机理，讨论了卡瓦齿形对其受力的影响及对套管损坏的影响；分析了Y241-114封隔器的工作原理以及结构特征并对各重要零部件进行强度校核，进而完成对Y241-114封隔器的设计，得出结论。
关键词：封隔器；高压；注水；设计
The Design of Packer of Y241-114Form
Abstract:Packerof thisstudyiswidelyusedinoil andgaswellsoperatingadownhole tool,its role is torealizethe depth directionin the wellstratifiedoperation.Slipson thepackerpackersupportaftertheplay,locktheroleofrubbertube,theperformancehas adirectimpactonoilproductionandproductionsafety.With thedeepening exploitationof oiland gas fields, stratigraphicsituation morecomplex, layered work more and morecommon, theuse of packer demandmoreandmore, packer system failuresituations have occurred, causing damage to production .
Key words:packer; hypertension; water injection; design
第一章 绪 论
1.1
本文研究的封隔器是油气井作业中使用广泛的一种井下工具，其作用是在油井深度方向实现分层作业。封隔器上的卡瓦锚定后起到支撑封隔器、锁定胶皮筒的作用，其性能的好坏直接影响到油井的产量和生产安全。随着油气田开采的深入，地层情况越来越复杂，分层作业越来越普遍，对封隔器的使用要求也越来越高，封隔器系统失效的情况时有发生，给生产造成损失。