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
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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
压裂工艺基础知识介绍

压裂工艺基础知识介绍目录一、压裂工艺概述 (2)1. 压裂工艺定义及重要性 (3)2. 压裂工艺发展历程 (3)3. 压裂工艺应用领域 (4)二、压裂原理与基本流程 (5)1. 压裂原理简介 (6)(1)岩石破裂理论 (7)(2)水力压裂基本原理 (8)2. 压裂基本流程 (9)(1)前期准备 (10)(2)压裂施工 (11)(3)后期评估 (13)三、压裂设备与技术参数 (14)1. 压裂设备组成 (15)(1)压裂泵 (15)(2)高压管汇 (17)(3)地面设备 (18)(4)井下工具 (19)2. 技术参数介绍 (20)(1)压力参数 (22)(2)流量参数 (23)(3)化学药剂参数 (24)四、压裂液与支撑剂 (25)1. 压裂液介绍 (27)(1)压裂液种类与特性 (28)(2)压裂液性能要求 (30)2. 支撑剂介绍 (31)(1)支撑剂种类与特性 (32)(2)支撑剂作用及选择要求 (33)五、压裂工艺优化与新技术发展 (34)一、压裂工艺概述压裂工艺是一种用于开采石油和天然气资源的地质工程技术,它通过在地层中注入高压水,使岩石发生裂缝和破碎,从而释放出地下的石油和天然气资源。
压裂工艺在全球范围内得到了广泛的应用,尤其是在美国、加拿大、中国等国家的油气田开发中发挥了重要作用。
压裂工艺的主要目的是提高油气井的产量,延长油气井的使用寿命,降低生产成本。
随着科技的发展,压裂工艺也在不断地改进和完善,以适应不同类型的油气藏和地层条件。
压裂工艺主要包括水力压裂、化学压裂和生物压裂等多种类型。
水力压裂是最早的一种压裂方法,主要利用高压水流产生的压力差来破碎岩石。
随着技术的进步,化学压裂逐渐成为主流技术,它通过向地层中注入特殊的化学剂,使岩石发生化学反应,从而产生裂缝和破碎。
生物压裂则是近年来发展起来的一种新型压裂技术,它利用微生物降解有机物的过程来产生裂缝和破碎。
压裂工艺作为一种重要的地质工程技术,为石油和天然气资源的开发提供了有效的手段。
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。
常用井下工具原理与用途

5)单向阀
2、开关类
工作原理:正常情况时,单向阀处于关闭状态,如要打开单向阀需 下入插入管柱,达到额定插入力时,可打开单向阀通道,如需要关 闭单向阀时,取出插入管柱,阀扭簧的弹力处关闭,可以防止井中 液体返吐。
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2、开关类 6)YKG型液压开关器
通过地面向套管加液压控制开关状态,并且始终处于正向关闭,防 止地面液体进入地层产生污染。
密封作用,反向循环流井时,堵塞器压缩弹簧,使 通道打开,实现反向洗井。
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2、开关类 4)多功能分酸器
上接头
中心管
球 锁块 滑套芯子 弹簧 下接头
多功能分酸器结构示意图
工作原理:投球蹩压,打掉滑套芯子使压裂(反洗)通道打开,可 进行酸压以及反洗施工。上提管柱解封,锁块滑入中心管内,从而 使上接头与中心管脱离,补偿机构打开,实现逐级解封功能,反洗 通道在弹簧作用下自动关闭,不影响对下部管柱反洗井。
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4、卡瓦式封隔器
6)可取式桥塞
用途:用于压裂、堵底水等施工作业 。 结构:如图所示。 工作原理:坐封:油管内打压,助座器两级活塞带动外套下行,推 动上胶筒和上锥体下行,同时助座器锁紧机构解锁,使下中心管上 行,带动下胶筒和下锥体上行,使上、下胶筒坐封,双向卡瓦坐卡。 继续提高压力,剪断丢手销钉,上提管柱实现丢手。 解封:下入打捞工具,打捞矛进入打捞筒中,上提管柱剪断解封销 钉,使锁块解锁,继续上提,卡瓦回收,桥塞解卡、解封。 主要技术参数
工作压差:60MPa; 工作温度:150℃
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汇报内容
1 前言 2 封隔器 3 控制工具 4 分层工艺管柱
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1)水力锚
1、锚类
工作原理:从油管内加压,靠液力作用压缩弹簧,使锚爪伸出,卡 在套管壁上,起到锚定管柱的作用;放掉管柱内压力,锚爪在弹簧 的作用下收回解卡。
压裂基础知识

压裂基础知识压裂基础知识一、水力压裂原理(一)基本原理水力压裂是利用地面高压泵组,将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中,在井底憋起高压,当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时,便在井底附近地层产生裂缝;继续注入带有支撑剂的携砂液,裂缝向前延伸并填以支撑剂,关井后裂缝闭合在支撑剂上,从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和高导流能力的填砂裂缝,使井达到增产增注的目的。
(二)增产原理1、形成的填砂裂缝的导流能力比原地层系数大得多,可大几倍到几十倍,大大增加了地层到井筒的连通能力;2、由原来渗流阻力大的径向流渗流方式转变为单向流渗流方式,增大了渗流截面,减小了渗流阻力3、可能沟通独立的透镜体或天然裂缝系统,增加新的油4、裂缝穿透井底附近地层的污染堵塞带,解除堵塞,因而可以显著增加产量。
二、压裂材料(一)压裂液在压裂过程中注入的液体统称为压裂液,根据压裂过程中注入井内的压裂液在不同施工阶段所起的作用不同,可把压裂液分为前置液、携砂液、顶替液三种。
1、根据作用不同分类前置液:它的作用是破裂地层并造成一定几何尺寸的裂缝,以便后面的携砂液进人在温度较高的地层里,它还可起一定的降温作用。
有时为了提高前置液的工作效率,在前置液中还加入一定量的细砂(粒径100-140目,砂比10%左右)以堵塞地层中的微隙,减少液体的滤失携砂液:它起到将支撑剂带入裂缝中并将支撑剂填在裂缝内预定位置上的作用。
在压裂液的总量中,这部分比例很大。
携砂液和其他压裂液一样,有造缝及冷却地层的作用。
携砂液由于需要携带密度很高的支撑剂,必须使用交联的压裂液(如冻胶等)O顶替液:顶替液是在加砂程序结束后,用来将携砂液全部替人裂缝中,以提高携砂液的效率和防止井筒沉砂。
2、根据类型不同分类根据压裂液类型不同,可以将压裂液分为水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液等。
(1)水基压裂液:水基压裂液是用水溶胀性聚合物(称为成胶剂)经交链剂(又叫交联剂)交链后形成的冻胶。
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。
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。
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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作业,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:主要用于分层试油、分层采油、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)φ115 φ148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。