配水器和封隔器原理图文档
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。
RTTS(Y221)封隔器
（Y221）封隔器Y221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。
宝鸡盟泰石油机械有限公司生产的RTTS封隔器外径有9_5/8＂、7_5/8＂、7＂、5_1/2＂、5＂，可适合不同规格的套管的需要。
一、结构特点:RTTS封隔器主要由J形槽换位机构、机械卡瓦、封隔胶筒和液压锚定机构组成。
当井下地层压力大于液柱压力时,封隔器液压锚伸出卡在套管壁上，可防止封隔器下部压力过大时推动封隔器使工具推出井眼或失封。
其次还配有摩擦块和自动J形槽套结构。
解封前，先使封隔器上下压力平衡，然后上提直接解封。
二、规格及技术参数三、工作原理通常RTTS封隔器的工作程序如下:1、下井之前将封隔器悬挂起来,将摩擦块套筒上下动作数次,检查机械卡瓦是否动作灵活。
2、当准备下井时，封隔器J形槽置于锁定位置,即凸耳位于J形槽的钩尖位置,卡瓦处于收缩状态。
3、下井过程中,若有遇阻，应立即上提管柱；4、当工具到达测试位置准备操作时,先将工具下放到稍低于坐封位置,然后将工具提到坐封位置。
5、右旋管柱若干圈,保证在井下工具仅需转动1/4圈即可。
管柱保持右旋扭矩,下放管柱重量,直到封隔器机械卡瓦开始承受管柱重量为止。
继续下放管柱，直到封隔器上承受希望的坐封重量,工具处于工作状态。
6、测试结束,解封封隔器时,首先平衡封隔器上下的压力（若与常闭阀配合，则先投入相应的球，油管内打压，打开常闭阀，平衡封隔器上下压力），然后上提管柱解封。
四、保养与调试①每次作业后,都应将工具完全拆开、清洗.用肉眼检查所有的密封面和接头丝扣是否有损坏.已发现所有有损坏了的部件都应更换。
②按图纸组装,堵死两端,试内压35MPa,保压3min,应无渗漏与降压现象。
③下井前将封隔器支起,用手将摩擦块套筒上下动作次数,检查机械卡瓦是否动作灵活。
8、封隔器
上提后再下放即可座封
K344型封隔器
工作原理：水力扩张座封。 用途：主要应用于酸化、验漏、注水等工艺，目前主 要有5 1/2in、7in两种规格。
与配水器配合实用，要求配 水器开启压力要大于封隔 器的座封压力。
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。
K 3 4 4 -- 114 -- 90/25
解封方 式名称
解封方 式代号
提放管柱 1
转管柱 2
钻铣 3
液压 下工具
4
5
封隔器型号编制
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 4 5 3 -- 108 -- 150/50
Y缩密封；4双向卡瓦固定；5下工具座封；3钻铣解封；最大刚 体外径108mm，适应工作温度150；工作压差50MPa.
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 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。
封隔器型号编制
分类代号 支撑方式 坐封方式 解封方式 钢体最大外径
例：Y341-114-120/25
工作温度/压力
分类名称 自封式 压缩式 锲入式 扩张式
分类代号
Z
Y
井下工艺管柱结构图文
6
钻铣 液压 下工具 热力
3
4
5
6
2. 工具简介
（1）．封隔器型号： 在分注工作过程中,该工艺主要使用的封隔器型号为: Y341-114-60-120/25P 各字母,数字代表含义: Y:分类代号，表示压缩式； 3:支撑方式，表示无支撑,悬挂式； 4:坐封方式代号，表示液压式； 1:解封方式，表示提放管柱解封； 114:封隔器外径，单位mm； 60:封隔器内径，单位mm； 120:所承受最高工作温度， 单位℃； 25:工作压差,单位MPa
一.目录
1.前言 2.工具简介 3.分注工艺流程 4.结束语
1.前言
在油田开发过程中，特别是进入高含水开发阶段后，由于 油藏沉积时的非均质性和开采过程中油层水流状况的不均匀 性，使开发层段的层间差异突出、层间干扰严重，水驱开采 难度增大，开发效果变差。因此，必须通过细分层系，多级 注水技术来提高水驱效率。细分注水是油田稳油控水、提高 采收率的必由之路，在油田开发工作中占有极为重要的地位。 越到油田注水开发后期，对细分注水的要求也越高、依赖性 越强。
长胶筒封隔器
2.工具简介
K344-110扩张式长胶筒封隔器工作原理：
封隔器坐封时，液体从中心管下端进液孔进入，推动下工作筒上行，
使胶筒压缩，同时，液体由中心管进液孔经中心管与胶筒之间缝隙进入胶 筒内，使胶筒扩张，当内压撤出后，导压锥体与上工作筒封住胶筒内的液 体，胶筒不再回弹，实现坐封。 封隔器解封时，洗井液从上部过滤套进入，推动释放活塞下行顶导压锥体，压 缩弹簧，使胶筒内腔与中心管排液孔联通，胶筒内液体流入中心管，胶筒 回弹，封隔器解封，可进行洗井或起出管柱作业。
2. 工具简介
在分注现场施工过程中， 我们主要使用的井下工具 为封隔器、配水器、筛管、 单流阀和丝堵。
【7A文】注水封隔器简介
P
六、封隔器的实际位移测定
理论计算的封隔器位移能否真实反 应封隔器在井下的实际情况，还需要经过 实际测定证实。如果实际测定证明与理论 计算相符，那么这种管柱能否继续适应就
应该重新认识。如果实际测定的与理论计
算不符，则可以修正理论模型和影响因素。
P
六、封隔器的实际位移测定
L4-2井,完井:2002-9;测井:2003-3-12,压力:26.2MPa L16-22井,完井:2003-1;测井:2003-3,压力:26.2MPa
七、封隔器的井下验封
封隔器在井下正常工作过程中有 可能发生解封等失效形式，所以当出 现异常情况时就需要对封隔器的密封
能力进行检验。
将堵塞式存储电子压力计投入偏 心工作筒的阀袋中取代盲阀的位置进 行测试。通过对分层压力和温度的测 试为封隔器提供一种验封手段。
导 压 孔
七、封隔器的井下验封
堵塞式存储电子压力计参数：
L18-30井,完井:2002-9;测井:2003-3,压力:26.2MPa
工程完井 吸水剖 位移 面测井 工程完井 吸水剖 位移 面测井
L4-7井,完井:2002-9;测井:2003-3,压力:26.0MPa
工程完 吸水剖 位移 井 面测井 工程完 吸水剖 位移 井 面测井
封 1 2644.06m 2641.00m 3.06m 偏 1 2655.65m 2652.0m 3.65m 封 2 2722.57m 2720.50m 2.07m 偏 2 2734.06m 2731.0m 3.06m 封 3 2776.88m 2774.50m 2.38m 偏 3 2788.07m 2785.0m 3.07m 工具平均上移距离 2.88m
变化。由此原理可以判断分层注水工艺管柱中封隔
封隔器型与原理
封隔器的分类及型号编制⑴封隔器的分类封隔器封隔件实现密封的方式进行分类。
自封式：靠封隔件外径与套管内径的过盈和工作压差实现密封的封隔器。
压缩式：靠轴向力压缩封隔件，使封隔件外径变大实现密封的封隔器。
扩张式：靠径向力作用于封隔件内腔，使封隔件外径扩大实现密封的封隔器。
组合式：由自封式、压缩式、扩张式任意组合实现密封的封隔器。
⑵封隔器型号编制编制方法：按封隔器分类代号、固定方式代号、坐封方式代号、解封方式代号及封隔器钢体最大外径、工作温度/工作压差六个参数依次排列，进行型号编制，其形式如下：SHAPE \* MERGEFORMAT图 8代号说明：分类代号：用分类名称第一个汉字的拼音大写字母表示，组合式用各式的分类代号组合表示。
见表2。
表2 分类代号固定方式代号：用阿拉伯数字表示，见表3。
表3 固定方式代号坐封方式代号：用阿拉伯数字表示，见表4。
表4 坐封方式代号解封方式代号：用阿拉伯数字表示，见表5。
表5 解封方式代号钢体最大外径：用阿拉伯数字表示，单位为毫米(mm)。
工作温度：用阿拉伯数字表示，单位为摄氏度(℃)。
工作压差：用阿拉伯数字表示，单位为兆。
常用分层注水工具的结构、原理4.2.1封隔器随着现场井况的变化，封隔器也随之逐步改进，形成了多种多样的、满足各种条件的封隔器。
但其最基本的原理都是相通的。
下面介绍几种最基本的封隔器的结构和原理。
⑴ Y211封隔器①结构：见图9。
图9 Y211封隔器1-上接头 2-调节环 3-“O”型圈 4-边胶筒 5-隔环 6-中胶筒 7-中心管 8-楔形体帽 9-档环 10-防松螺钉 11- 楔形体12-防松螺钉 13-限位螺钉 14-卡瓦 15-大卡瓦档环 16-固定螺钉 17-连接环 18-小卡瓦档块 19-防松螺钉 20-护罩 21-弹簧 22-锁环套 23-档球套24-档球 25-顶套 26-扶正体 27-压环 28-摩擦块 29-压簧 30-限钉压环 31-滑环 32-轨道销钉 33-防松螺钉 34-下接头②工作原理：(运动轨迹是花键槽，短槽上死点A，长槽上死点C，B过渡点)坐封：按所需坐封高度上提管柱后下放管柱，由件26～30组成的扶正器依靠弹簧29的弹力造成摩擦块28与套管壁的摩擦力，扶正器则沿中心管7轨迹槽运动，轨道销钉32从原来的短槽上死点A经过B到达长槽上死点C的坐封位置。
Y445-152注汽封隔器设计
3毕业论文(设计)所需资料及原始数据（指导教师选定部分）
原始数据：
最大外径：152mm
工作压力:17MPa
坐封压力：18MPa
丢手压力：20-25MPa
解封力：60-80KN
需要参考资料：
（1）江汉石油管理局采油工艺研究所，封隔器理论基础与应用[M]，北京:石油工业出版社,1983
三、答辩小组对学生答辩成绩的评定（百分制）：_______分
毕业设计(论文)最终成绩评定(依据指导教师评分、评阅教师评分、答辩小组评分和学校关于毕业设计(论文)评分的相关规定
成绩(百分制)：_______分
答辩小组组长(签名)：秘书(签名)：年月日
答辩委员会主任(签名)：分院(盖章)
Y445-152注汽封隔器设计
1976年到1985年间，随着开采量的增加，我国大多数油田的开采方法逐渐由自喷转变为机械采油。封隔器的研制基本解决了分层采油、分层注水等作业难题。
1986年到1995年间，我国机采井数已达油井总数的99.3%，为了解决增产和修井作业中遇到的问题，实现稳油控水的目标，先后研制出了用于产油、注水和储采等作业的专用封隔器。
1951年，双管封隔器问世，主要用于多管完井作业中。
从60年代起，出现了密封腔容座完井法，也相继开发出了用作极端条件下的密封材料，从而突破了封隔器仅限于外密封的旧理念，开辟了封隔器实现内密封的新途径。
随着钻井、完井等作业不断向高温、高压和复杂的地质环境发展，对封隔器也提出了更高的要求。今后，封隔器必将朝着多功能、高性能、大通径、适应性强、寿命长、结构简单等方向发展。
随后，我国不断引进和吸收国外先进的封隔器开发技术，开发出了很多适合我国油田特点的新型封隔器及其配套工具。封隔器密封材料也由橡胶材料发展到金属材料。
讲课材料(井下工具-封隔器)
采油三厂工艺研究所 2010年3月
目录
一、 封隔器的分类 二、 封隔器的型号编制 三、 封隔器的新旧型号对照 四、 常用封隔器的结构原理 五、 常用管柱介绍
一、封隔器的分类
1、分类方法
按封隔器封隔件的工作原理分类。
2、分类
（1）自封式：靠封隔件外径与套管内径的过盈和压差 以实现密封的封隔器。
刚体最大外径 解封方式代号 座封方式代号 支撑方式代号 分类代号
二、封隔器的型号编制
2、代号说明
（1）分类代号：用分类名称第一个汉字的汉 语拼音大写字母表示，方法应符合下表规定。
分类名称 自封式 压缩式 楔入式 扩张式
分类代号 Z
Y
X
K
二、封隔器的型号编制
（2）支撑方式代号：用阿拉伯数字表示， 方法应符合下表规定。
（七）、Z331-114封隔器
1.结构
2.工作原理
将下井工具检查好后用2 7/8TBG油管连接，下入井下 30m左右，皮碗胶筒最大外径大于套管内径，皮碗在自由 状态下即可实现密封。装好井口，井口各螺栓齐全紧固， 按施工设计规定压力值从油管打压即可验证井口的密封性。
放压后，上提即可将工具起出。
五、常用管柱介绍
解封：上提管柱，封隔件在无外力作用的情况下，回弹释放， 锥体从卡瓦底部抽出，卡瓦收回，轨道销钉移至中心管上的 轨道下端，整个工具提出井外。
（二）、Y341-114封隔 1.结构 器
1
2 34
5
6
7
89
10
11
主要由上接头(1)、反洗活塞 (2) 、洗井密封套(3)、 密封垫(4)、外中心管(5)、胶筒(6)、贴壁护碗(7)、 锁爪(8)、锁套(9)、中心管(10)、坐封活塞(11)和 下接头(12)等组成。
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。
2009常用井下工具6.5
KYLM-116液压锚定泄油器 KYLM-116液压锚定泄油器
工具用途 KYLM型液压锚定泄油器主要用于机抽井中 KYLM 型液压锚定泄油器主要用于机抽井中 ， 既 型液压锚定泄油器主要用于机抽井中， 可锚定井下油管柱，防止管柱蠕动或弯曲， 可锚定井下油管柱，防止管柱蠕动或弯曲，减少冲程 损失，提高泵效，又可在修井起下管柱时， 损失，提高泵效，又可在修井起下管柱时，泄掉油管 中的原油，防止污染。该工具结构合理， 中的原油，防止污染。该工具结构合理，使用简单方 便，性能优越可靠。 性能优越可靠。
KPX-114偏心配水器 偏心配水器
Y341封隔器
主要技术参数
型 号 Y341Y341-115G 高压） （高压） 1260 115 48 1515-16 上25、下30 25、 27/8″TBG 38 Y341Y341-115 1320 115 50 1515-16 上15、下20 15、 27/8″TBG 42 Y341Y341-148 1760 148 62 1515-16 上压15、下压20 上压15、下压20 15 27/8″TBG 85
下部油层
Y341封隔器 Y341封隔器
定压滑套
Y341-115分层酸化管柱 Y341-115分层酸化管柱
1、下入双封分层酸化管柱 2、替入酸液
上部油层
下部油层
Y341-115分层酸化管柱 Y341-115分层酸化管柱
1、下入双封分层酸化管柱 2、替入酸液 3、投球座封、开启滑套 投球座封、
下部油层
主要技术参数
配水器总长： 配水器总长：995mm 最小通径：46mm 最小通径： 工作压力：20MPa 工作压力： 投捞器总长1270mm 投捞器总长1270mm 最大外径： 最大外径：114mm 偏孔直径： 偏孔直径：20mm 堵塞器最大外径22mm 堵塞器最大外径22mm 投捞器最大外径： 投捞器最大外径：45mm