井下工具基础知识讲座
常用井下工具原理与用途课件
利用活塞往复运动改变泵腔容积，实 现油液的吸入和排出。适用于低渗透 油田和稠油开采。
采油树的种类与用途
01
02
03
总结词
采油树是控制和调节油井 生产的设备，具有安全保 护、调节生产参数等功能 。
平板阀采油树
结构简单，成本低，适用 于小规模油田和低产油井 。
套管阀采油树
适用于高压、高产油井， 具有承受高压力和高温度 的特点。
刮刀钻头
适用于软到中硬地层，钻进时主要靠切削破岩，结构简单 ，价格低廉。
牙轮钻头
适用于中硬到硬地层，钻进时主要靠牙齿的滚动来破碎岩 石。根据牙齿材料的不同，可分为钢齿牙轮钻头、镶齿牙 轮钻头和陶瓷牙轮钻头。
PDC钻头
适用于中硬到硬地层，具有钻速高、寿命长、井下安全等 优点。根据破岩机理的不同，可分为切削型和研磨型。
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
04
井下封堵工具
封隔器的种类与用途
总结词
封隔器是井下封堵工具中的重要组成部分，主要用于隔离油、气、水层，以便进行分层开采或注水等 作业。
详细描述
封隔器根据工作原理可分为压缩封隔器和扩张封隔器两类。压缩封隔器通过在管柱上施加轴向力，使 胶筒产生径向变形，从而实现密封。扩张封隔器则是通过扩张滑套，使胶筒扩张，达到密封效果。
钻铤的种类与用途
01
02
03
04
总结词
钻铤是用于增加钻柱刚度和重 量的工具，主要起到稳定井身
、防止井斜的作用。
普通钻铤
由高强度钢材制成，壁厚较薄 ，重量较轻，适用于一般钻井
作业。
加重钻铤
壁厚较厚，重量较大，适用于 需要增加钻柱重量的深井和超
井下工具识别(赵长春)
洗井：K344封隔器无单独洗井通道，反洗井时封隔器胶筒自动收回；Y341封隔器有单独 洗井通道，反洗井时洗井通道打开。
分层注水管柱——井下工具
2、配水器
SC空心配水器
偏心配水器
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封隔器概述
5、封隔器的用途
A、封隔产层、或 目的层，
B、隔绝液体和 压力，
C、保存并利用 地层能量，
D、便于采油、 注13 水。
封隔器概述
6、封隔器的选用依据
1、封隔器的结构 性能，
2、井下流体性质 和种类，
3、地面设备和井 下工具的相互关系，
4、成本、井况。
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分层注水管柱
类型
死芯子 放大注水芯子 分层定量注水芯子
402 芯子
403 芯子
404 芯子
规格： 401 402 403 404 405 内径： 49 44 39 32 26
分层注水管柱
带K344封的管柱工作原理
注入水由油管注入，由于底筛堵
的带作用Y油3管4憋1压封，的当油管套柱压差工达作到 原理
0.5~0.7MPa时，封隔器座封。同时，水 压经水投嘴死、芯配子水入器工出作水筒孔，推从动油定管压加凡液尔压，，油 定压管凡憋尔压打，开当，达水到经座定封压压凡力尔时和封凡隔尔器座座封。 之间捞间出隙死进芯入子油投套正环常空注，水注芯入子地，层注。入水由油
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。
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。
钻井装备知识培训讲座课件
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二. 钻机类型及组成
➢ 组成：石油钻机主要由动力机、
传动机、工作机及辅助设备组成。一 般有八大系统（起升系统、旋转系统、 钻井液循环系统、传动系统、控制系 统、动力驱动系统、钻机底座、钻机 辅助设备系统），具备起下钻能力、 旋转钻进能力、循环洗井能力。
➢ 类型：根据钻井深度分为浅井钻
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某型钻井液加重流程示意图
钻井装备知识培训讲座课件
钻井液加重流程 是钻井液固控系统流 程中的辅助流程，通 过向钻井液中加入重 晶石等成份，增加钻 井液的密度，保持井 壁稳定，以满足钻井 要求。4#罐的加重泵 可以通过加重吸入管 线直接吸入药品混合 仓、加重混合仓、储 备仓中的钻井液，经 过加重漏斗加重处理 后，通过加重排出管 线输送到3#罐、4#罐 各仓中。这样就完成 了钻井液加重流程。
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钻井液固控系统发展过程：在20世纪50年代 以前，并不使用机械装置来净化钻井液，到 了20世纪50年代以后，开始采用钻井液振动 筛、离心机来清除钻井液中的岩屑。60年代 以后，国外油田开始采用4英寸除泥旋流分离 器，六十年代中期，细目钻井液振动筛得到 使用。70年代以后，超细目振动筛得到使用。 80年代以后，钻井液固相控制从采用两级处 理发展成为三级、四级、五级处理。
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2#钻井泵
1#钻井泵
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电驱动钻机类型及特点
➢ 类型：电驱动钻机包括直流电机驱动和交流变频电机驱动两种形式。
电驱动钻机具有传动柔和、调速性能好、操作方便灵活、模块体积小、 安装移运方便、可靠性高、噪音小、污染小、节能等特点。
➢直流电机驱动：直流电动钻机是采用AC-SCR-DC方式，将柴油发电 机组并网发出的电力通过SCR可控硅整流后驱动直流电机。 ➢交流变频电机驱动：交流变频钻机则是采用AC-VFD-AC方式，通过VFD 电传动控制系统将柴油发电机组所发出的电力变为变频可调的电流，采用 交流变频器驱动无碳刷交流变频电机。
井下作业基础知识讲座-PPT
抽油机
油管 抽 油 杆
抽油泵
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井口
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
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抽油泵：
管式泵 杆式泵
管式抽油泵主要由工作筒、游动反尔、固定反尔、 活塞等零件组成。
管式泵 ：整筒泵 组合泵（衬套泵）
由于整筒泵具有型式多、冲程长、重量 轻，在运输及井下工作时不会发生衬套乱等 特点，目前各油田都在逐步用整筒泵取代组 合泵
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工程测井 井径测井可提供有测井通
道的套管变形、破裂、错断井 准确的深度及变径数据，它是 修井前常用的检测技术。目前 主要采用36臂井径和40臂井径 测井仪。
超声波成像测井（彩色超 声波电视成像测井技术）可提 供有测井通道的套管破裂、外 漏、变形、错断井准确的深度 及其它定性资料。
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打捞类
该技术主要针对井下落物井，按井 内落物类型将打捞工具可分为管、杆、 绳缆、仪器、小物件等五类；按工具结 构特点可分为锥类、矛类、筒类、钩类、 篮类和其它等六类。
如：抽油机井检泵作业施工（包括检换小泵施工）； 电泵井的检电泵施工；螺杆泵检泵、注水井的重配施 工，同时油水井井下调查、处理、其它、小修等施工 项目均属于维护性作业施工。
第二种：措施性作业施工
如：抽油机井换大泵施工、新井下泵、措施后下泵、 油水井压裂、报废、酸化、解堵、机堵、化堵、补孔、 抽改电、电改抽、抽改螺、电改螺；水井的试配、调 整、调剖、试验等施工项目均属于措施性作业施工。
1、机械卡堵阶段：自五十年代至七十年代末，各油 田大面积研究和应用井下封隔器和配套的井下管柱， 卡堵高含水层段，取得了明显的经济效益；
2、油井化学堵水发展阶段：此阶段始于八十年代 初期，以胜利油田和华北油田为代表，较快地发展 了油井化学堵水技术。特别是水溶性聚合物投入应 用后，全国油井化学堵水呈逐年增加的趋势。
油井测试作业井下工具培训讲义
油井测试作业井下工具培训讲义TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】油井测试作业井下工具培训讲义介绍海上油(气)田油井测试作业中经常接触的井下工具,包括完井生产管柱井下工具和钢丝作业常用井下工具两部分.第一部分生产管柱中的井下工具海上油(气)田完井生产管柱中常用井下工具种类包括:封隔器(Packer)、井下安全阀(SSSV)、滑套（Sliding Sleev）、工作筒（Nipple）、偏心工作筒（Side Pocket Mandrel）、伸缩短节（Extension Joint）、座落接头（Seating Nipple）、流动短节（Flow Coupling）、加厚管（Blast joint）、测试阀、泄油阀、Y工作筒、Y堵塞器、射流泵、毛细管压力监测装置等.第一节封隔器封隔器是生产管柱中最主要的井下工具之一，其主要功能如下：1）分隔生产层段，防止层间流体和压力的串通、干扰；2）分隔压井液和生产液；3）满足采油（气）生产和修井作业的各种要求；4）保留住套管环空中的封隔液，起到保护套管和安全生产的作用。
用于海上油（气）田完井的封隔器可分为可回收式和永久式两大类型，而按坐封方式，可分为液压坐封、机械坐封和电缆坐封。
一、可回收式封隔器1．单管封隔器单管封隔器，按其坐封方式，可分为液压坐封式和机械坐封式两类。
（1）带水力锚结构的单卡瓦液压坐封式单管封隔器。
l）结构及坐封原理以“FH”型液压坐封单管封隔器为例说明这类封隔器在下井、坐封和释放解封三种状态。
在封隔器以下的球座上投入密封钢球或在工作筒内坐人堵塞器，从油管内加压，当油管压力与环空压力达到一定差值（剪切销钉材料、数量不同，则坐封压力不同。
各产品都有坐封压力规定，也可按用户要求设计）时，剪断坐封销钉，活塞向下（有些产品向上）移，拉（或推）锥形体、密封件、内卡瓦等部件，使卡瓦张开咬住套管壁、密封件受压缩径向膨胀，密封环形空间，内卡瓦与心轴棘齿锁住，使活塞在油管压力释放时不能复位，保持坐封状态。
井下工具讲座课件
结构：如图所示
1、上接头 2、销钉
3、调节环 4、“O”型胶圈
5、胶筒
6、隔环
7、中心管 8、“O”型胶圈
9、承压接头 10、 “O”型胶圈
11、坐封剪钉 12、键
13、下接头 14、压缩距垫环 Nhomakorabea17
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。
2021/8/14
体最大 外径钢
工作温度/压力
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
5
国内封隔器分类标准--SY5105-86
封隔器分类
按
自封式：Z331封隔器
封
隔 件
压缩式：Y211、Y341、Y441封隔器
工
作
锲入式：锲入件锲入封隔件，使封隔件
原
直径增大，密封套管。
Bake公司生产的FH型静液压封隔器图
2021/8/14
3
国内封隔器现状：
国内由于油藏类型多、工艺复杂，因此研制应用的分采 分注工艺管柱和配套工具在种类和工艺适应性方面强于国外， 基本满足生产需要。工艺及工具的整体设计水平与国外相近， 在某些领域甚至超越国外水平，但整体性能与国外相比仍有 较大差距，主要表现在原材料、加工工艺等方面，特别是井 下密封材料国内没有大的突破。
分类代号 支撑方式 坐封方式 解封方式 钢体最大外径 工作温度/压力
Y 2 2 1 115 120/35
支撑方 式名称
支撑方 式代号
尾管 单向卡瓦 双向卡瓦 无支撑
1
2
3
4
锚瓦 5
井下工具基础知识讲座
三、Y22〔1〕1封隔器
特点：
依靠动管柱〔转动或提放管柱〕 来坐封、解封。 主要用于试油作业〔如RTTS、 PT封隔器〕、找漏等作业。 可反复坐封。
与支撑式封隔器合用就组成了 跨隔测试管柱
四、注水封隔器的结构 和使用
型号： Y241、 Y341 作用： 用于注水井，可以实现反 循环洗井。一般和水力锚 配适宜用。
2 、坐封机构 3 、锁定机构 5 、解封机构
封隔器动作视频
二、封隔器的结构
Schlumberger QL 永久式封隔器
主体材料为球墨铸铁； 结构相对于可取式封隔器要简单； 需配套坐封、内密封、回收等工艺。
适用范围 高温、高压、深井； 入井时间长； 气井等。
从右到左依次为：插管、永 久式封隔器、钻铣工具
第二章 封隔器有关知识
一、封隔器分类
引用的标准：
?油气田用封隔器分类及型号编制方法? ----SY/T5105—1997
中华人民共和国石油天然气行业标准
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〕 ▪ 组合式----用各式的分类代号组合表示
分类方式 代号
Z
Y
K
楔入式 X
固定方式
固定方式
代号
尾管支撑 单向卡瓦 无支撑 双向卡瓦 锚瓦
1
2
3
4
5
座封方式
座封方式
代号
提放管柱 转动管柱
1
2
自封 液压 下工具 热力
3
45
6
解封方式
解封方式
代号
提放管柱 转动管柱
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2 充填工具 CT 9
工具名称 扶正器 解堵器
代号 序号 工具名称 代号
FZ 15
伸缩管
SS
JD 16 双向油管锚 SYM
3 堵水器 DS 10
配产器
PC 17
脱接器
TJ
4 堵塞器 DSQ 11
配水器
例: Y211--115--120/35 Y211--114--130/35 K434—114-100/30 Y453—108—150/45
国外封隔器分类
国外封隔器主要生产厂家在美国，著名的有：
1、BAKER HUGHES（贝克休斯公司） 2 、Halliburton（哈里伯顿公司） 3 、Schlumberger（斯伦贝谢公司） 4、 Weatherford （威德福公司）
封隔器分类
▪ 皮碗式封隔器应用实例： 东河1油田电泵井防砂管柱
皮碗式封隔器不需坐 封动作、承压差小等特点 正好满足防砂管柱的需求
封隔器分类
▪ 压缩式： 靠轴向力压缩封隔件（一般为橡胶件）， 使封隔件直径变大以实现密封的封隔器。 如Y341分注封隔器、 Y111封隔器。
封隔器分类
▪ 扩张式： 一定压力的液体作用于封隔件内腔，使封隔件直 径变大以实现密封的封隔器。
第二章 封隔器有关知识
一、封隔器分类
引用的标准：
《油气田用封隔器分类及型号编制方法》 ----SY/T5105—1997
中华人民共和国石油天然气行业标准
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） 组合式----用各式的分类代号组合表示
三、Y22（1）1封隔器
特点：
依靠动管柱（转动或提放管柱） 来坐封、解封。 主要用于试油作业（如RTTS、 PT封隔器）、找漏等作业。 可反复坐封。
与支撑式封隔器合用就组成了 跨隔测试管柱
四、注水封隔器的结构 和使用
型号： Y241、 Y341 作用： 用于注水井，可以实现反 循环洗井。一般和水力锚 配合适用。
蠕动； 5 、解封机构： 解除封隔器坐封状态。
每种封隔器都必须具有密封机构，其它机构则具有其 中的一部分或全部 6、附属机构：扶正、保护、摩擦块等
二、封隔器的结构
1、密封机构
Weatherford WH-6型可取式封隔器
适用范围 浅井； 入井时间不长； 注水井； 测试； 找漏等。
6、保护机构 4 、锚定机构
两大类 可回收式封隔器（Retrievable Packer) 永久式封隔器（Permanent Packer)
二、封隔器的结构
封隔器的结构主要有以下几部分组成： 1、密封机构：主要指胶筒，用于隔绝油套环空； 2 、坐封机构： 产生坐封动作，一般是机械或液压力； 3 、锁定机构： 使封隔器保持坐封状态，不会自行解封； 4 、锚定机构： 使封隔器管柱保持相对固定，不移动或
2 、坐封机构 3 、锁定机构 5 、解封机构
封隔器动作视频
二、封隔器的结构
Schlumberger QL 永久式封隔器
主体材料为球墨铸铁； 结构相对于可取式封隔器要简单； 需配套坐封、内密封、回收等工艺。
适用范围 高温、高压、深井； 入井时间长； 气井等。
从右到左依次为：插管、永 久式封隔器、钻铣工具
2、挤注式桥塞 作用： 主要用于封堵下层。 也可用于挤水泥作 业
Halliburton SZ Drill 挤注式桥塞
第三章 控制类工具有关知识
第三章 控制类工具有关知识
控制工具类、修井工具类、其他类 型号编制方法
其他说明 结构特征代号 使用技术参数 工具名称代号
控制工具名称代号
序 工具名称 代号 序号 号
分类方式 代号
Z
Y
K
楔入式 X
固定方式
固定方式
代号
尾管支撑 单向卡瓦 无支撑 双向卡瓦 锚瓦
1
2
3
4
5
座封方式
座封方式
代号
提放管柱 转动管柱
1
2
自封 液压 下工具 热力
3
45
6
解封方式
解封方式
代号
提放管柱 转动管柱
1
2
钻铣 液压 下工具 热力
34
5
6
表达规定
钢体最大外径：阿拉伯数字表示，单位mm. 工作温度：阿拉伯数字表示，单位摄氏度(℃) 工作压力：阿拉伯数字表示，修约到各位数,单位(MPa)
按工具功能分类
A、封隔器类，如 ：Y341--115--120/35 Y211--114--130/35 K344—114-100/30 Y453—108—150/45
B、控制工具类，如：开关、水力锚、配水器、防脱器、扶正 器等
C、修井工具类，如：通井规、打捞器、整形器、磨铣工具等
D、其他类，如：球座、抽子、防气锚、座封工具等
封隔器分类
▪ 自封式： 靠封隔件（一般为橡胶件）的外径与套管 内径的过盈接触和压差以实现密封的封 隔器。如皮碗封隔器。
优点： (1) 该封隔器用于较小压差的井况下,不需坐封,皮碗 方向可根据工艺需要任意调换。 (2)不需动管柱或打压坐封。随管柱下入坐。
缺点：皮碗外径大于套管内径，靠皮碗与套管 的过盈配合来实现封隔器的密封，下井时阻力大， 皮碗易磨损和刮坏，从而失去密封性。耐压差也 较小
井下工具技术简介
以封隔器为主的井下工具的用途 油层
1、保护套管
对于高压气井、酸化压裂
水层
井、注水井等；
2、封隔非目的产层
油层
如机械卡堵水等
水层
3、找漏、验封
4、试油
油层
MFE测试
还有半闭式气举等等。
第一章 井下工具分类
▪ 《采油采气用井下工具分类及型号编制方法》
▪ SY/T5629----1998 ▪ 中华人民共和国石油天然气行业标准
四、注水封隔器的结构和使用
注水管柱的类型 主要右两大类： 1、液力投捞的中心配水器 管柱 一般可实现单配水器三层 分注。 2、钢丝投捞偏心配水器管 柱 分注层数几乎不受限制
五、桥塞的结构和使用
1、普通桥塞 作用： 主要用于封堵下层。 结构类似于Y453封隔 器。 可电缆或液压坐封
五、桥塞的结构和使用
封隔器分类
▪ 楔入式： 靠楔入件楔入封隔件，使封隔件直径 变大以实现密封的封隔器。 很少见！
冠名
() Y
封隔器型号编制方法
2 1 1 -- 115--120/35()
特殊用途
工作温度/压力 钢体最大外径 解封方式代号 坐封方式代号 固定方式代号 分类方式代号
代号意义
分类名称 自封式 压缩式 扩张式