封隔器基础知识
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井下工具之一封隔器.
卡簧
（三）封隔器基本工作原理
可洗井原理：
洗井液
可洗井就是通过地面设备向 油管与套管间注入热洗井液。 进入下层 洗井液通过封隔器的洗井通 道对全井管柱进行清洗，清 除蜡、油等物质。其原理如 图：
洗井单 流阀
油 管 来 液
封隔器 胶筒
（四）用 1.分层注水管柱
①压缩式封隔器分层注水管柱
途
②扩张式封隔器分层注水管柱
4.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。 （楔入式：靠楔入件楔入封隔件，使封隔件直径变大实现密 封的。
（二）常用名词、术语: 1.封隔件:直接起封隔井内工作管柱与井筒内壁环行空间作用的封 隔器部件。 2.坐封：按给定的方法和载荷，使封隔件始终处于工作状态。 3.解封：按给定的方法和载荷，解除封隔件的工作状态。 4.稳压：在不补充压力和改变工作条件的情况下，将已建立的流 体压力，保持在规定的范围内。 5.坐封载荷：封隔器坐封时所需的外加载荷。 6.解封载荷：封隔器解封时所需的外加载荷。 7.换向疲劳：封隔器坐封后改变工作压差方向的反复次数。 8.验封:坐封后，通过泵车打压，验证密封元件是否处于密封状 态的操作。
窜层段。
判断套管保护封隔器密封完好的依据
1、打开套管阀门，套压和溢流量迅速降为零为 密封良好。
2、溢流量较长时间呈喷式的注水井为套管保护 封隔器失效井。
3、呈流淌状的井需要进行验封。
§1-1封隔器概述
（五）型号编制：
1.编号原则执行油气田封隔器分类及型号编制方法 SY/T5105-1997。 2.型号编制方法：
上提管柱
解封销钉
（三）封隔器基本工作原理
(2)扩张封隔器坐封与解封 扩张式封隔器坐封过程是油 管压力高于套管压力胶筒膨
封隔器及控制件
1、压缩式胶筒技术要求： ⑴名词术语 座封力：使压缩式胶筒密封住 油套环形空间（即座封），并能承 受规定的工作压差所需的轴向压缩 力。 压缩距：胶筒在座封时，其轴 向被压缩的长度。 工作压差：胶筒密封油套管的 环形空间后，在工作状态下，胶筒
两端所能承受的压力之差。 稳压时间：胶筒将油套管密封 后，按规定保持工作压差的时间。 残余变形：胶筒经试验后，其 外径增大值与试验前的外径之比。 ⑵质量检验及试压 A、外观质量：不影响使用条 件下，轻微损伤（不在重要位置） 是合格的。
为甲、乙和丙三级。
参数
总 长，mm mm
级别 甲 乙 丙
540 110 57 48 40
最大外径，
中心管最小内径，mm
芯子内通径， mm
凡尔开启压力，MPa
46 40 30
1.4～1.6
⒌技术要求 （1）上接头、中心管和凡尔座 接头油管螺纹要密封可靠。 （2）凡尔开启压力必须在规定 范围内。 （3）投芯子应由下而上，捞芯 子应由上而下逐级进行，也可从下 至上将丙、乙、甲一次捞出。 ㈢增注滑套(江汉KHT—110型增 注滑套)
及卡瓦应被滑环销钉控制在短槽上 点死，管柱上提高度不得超过0.3m， 否则会使封隔器中途座封。如遇封 隔器中途座封时，要求遇阻载荷不 大于30KN，，上提管柱2m以上再缓 慢下放，解封后可继续下管柱。 ②在井下条件允许时，封隔器 下部尾管尽可能在3根以上。 ③可与支撑式封隔器配套使用
时，但不得多于二级。 ④用于酸化时，必须与水力锚 配套使用，才能承受高压差。 ⑤用于水力活塞泵抽油时，尾 管长度应尽可能大于400m，座封载 荷不得大于70KN。 ㈡原JH453（K344-114封隔器） 措施封隔器 ⑴用途 用于分层注水、酸化、压裂、
Y221封隔器基本知识
Y221-11封隔器原理
前言
封隔器是用来封隔油套管环形空间，将油气水层分隔成互不干 扰的独立系统，导引流体按照要求在环形空间流动或隔绝，从而实 施分层开采、配注、措施、完井等目的井下装置。
根据记载最早的封隔器是美国的“种子袋”封隔器，结构简单 ，用途单一；1868年Bryson发明了裸眼封隔器。苏联研究始于20 世纪三十年代，1936年阿塞拜疆矿机研究所研制了比较完备的尾管 式封隔器，但下入深度只有300-650m。
我国的封隔器研究开始于1962年大庆采油工艺研究所研制的 475-8水力压差式封隔器。
一、封隔器的代号
1、编制方法 按封隔件分类代号、封隔器支撑方式、座封方式、解封 方式代号及封隔器刚体最大外径依次排列。如：Y221-114
刚体最大外径 解封方式代号 座封方式代号 支撑方式代号 封隔件分类代号
一、封隔器的代号 2、代号说明
三、工作原理
将该封隔器随管柱一同下井，下到预定位置，从油管加液压， 通过节流器的作用在油套间形成压差，扩张胶筒，贴住套管壁， 实现密封油套环空。当撤掉油管压力后，胶筒自行收回，解封。
K344(475-8)封隔器
1.上接头 2.密封圈 3.胶筒钢碗 4.中心管 5.胶筒 6.下接头
四、注意事项：
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。
3、座封原理
（2）上提旋转使轨道换向 的过程中摩擦换向器相对套管 壁静止。
依靠与套管 的摩擦力摩 擦换向器保
持静 止
2、座封原理
（3）摩擦换向器相对套管 壁静止，下放管柱时锥体将卡 瓦撑开，固定在套管壁上。
在锥体作 用下卡瓦 张开支撑 在套管上
固定
2、座封原理
（4）将卡瓦撑开后，锥体 停止运动，上接头继续下行压 缩胶筒变形，封隔器座封。
前言
封隔器是用来封隔油套管环形空间，将油气水层分隔成互不干 扰的独立系统，导引流体按照要求在环形空间流动或隔绝，从而实 施分层开采、配注、措施、完井等目的井下装置。
根据记载最早的封隔器是美国的“种子袋”封隔器，结构简单 ，用途单一；1868年Bryson发明了裸眼封隔器。苏联研究始于20 世纪三十年代，1936年阿塞拜疆矿机研究所研制了比较完备的尾管 式封隔器，但下入深度只有300-650m。
我国的封隔器研究开始于1962年大庆采油工艺研究所研制的 475-8水力压差式封隔器。
一、封隔器的代号
1、编制方法 按封隔件分类代号、封隔器支撑方式、座封方式、解封 方式代号及封隔器刚体最大外径依次排列。如：Y221-114
刚体最大外径 解封方式代号 座封方式代号 支撑方式代号 封隔件分类代号
一、封隔器的代号 2、代号说明
三、工作原理
将该封隔器随管柱一同下井，下到预定位置，从油管加液压， 通过节流器的作用在油套间形成压差，扩张胶筒，贴住套管壁， 实现密封油套环空。当撤掉油管压力后，胶筒自行收回，解封。
K344(475-8)封隔器
1.上接头 2.密封圈 3.胶筒钢碗 4.中心管 5.胶筒 6.下接头
四、注意事项：
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。
3、座封原理
（2）上提旋转使轨道换向 的过程中摩擦换向器相对套管 壁静止。
依靠与套管 的摩擦力摩 擦换向器保
持静 止
2、座封原理
（3）摩擦换向器相对套管 壁静止，下放管柱时锥体将卡 瓦撑开，固定在套管壁上。
在锥体作 用下卡瓦 张开支撑 在套管上
固定
2、座封原理
（4）将卡瓦撑开后，锥体 停止运动，上接头继续下行压 缩胶筒变形，封隔器座封。
井下工具——封隔器功能介
解封方式代号
1
2
3
4
5
封隔器型号编制： 编制方法
按照封隔器分类代号、封隔器支撑、座封、解封方式代号及封隔器钢体 最大外径五大参数依次排列，进行型号编制。 例：Y341-114封隔器
Y 3 4 1 114 钢体最大外径 解封方式代号 座封方式代号 支撑方式代号 分类代号
目前国内常用封隔器举例
主要以Y211型封隔器、Y441型封隔器、 Y341型封隔器、K344封隔器、Z331封隔器 为主。
固定凡尔
注水层
套管 油管
KLJ-90安全接头
KZC-114支撑器 Y341-114堵水封 隔器 KZF-94坐封球座
人工井底
笼统注水管柱示意图
人工井底
常规分层注水管柱示意图
筛管、丝堵 人工井底
油套分注管柱示意图
3.验套、找漏管柱
用途及范围：适用于油水井的验套和 找漏。
技术特点：管柱结构简单，施工操作 方便。下井时如果下放速度过快，封
解封：上提管柱，当胶筒与套管内壁的 摩擦力大于解封剪钉的剪切力时，剪钉 剪断。卡簧与卡簧挂一起下行，实现解 封功能。
胶筒
坐封 销钉
上 解封下 销钉压 马牙力扣 空气平腔
衡
平衡 活塞
坐封 活塞
封隔器基本工作原理 （扩张式）
工作原理 坐封：从中心管加液压，液力经中心管出液孔传入胶 筒内腔，迫使胶筒向外扩张紧贴在套管内壁，密封油套环 空。 解封：放掉油管内的压力，胶筒即回收解封。
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井下工具——封隔器功能介绍
目录
封隔器概述 封隔器的基本用途 封隔器的分类及代号说明 几种常用封隔器举例 封隔器的工作原理
讲课材料(井下工具-封隔器)
封隔器的分类及结构原理
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。
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。
封隔器的特点与原理
液压原理
单向阀控制的封隔器
利用液体的压力来控制单向阀的开启 和关闭，从而实现封隔器的开启和关 闭。这种封隔器具有较大的控制力， 且力量可以调节，但需要一个完整的 液压系统来支持。
液控阀控制的封隔器
利用液控阀来控制液体的压力，从而 实现封隔器的开启和关闭。这种封隔 器具有较大的控制力，且力量可以调 节，但需要一个完整的液压系统来支 持。
节能设计
优化封隔器结构，提高能源利用效 率，降低能耗。
资源回收
采用可回收材料和设计，便于封隔 器在使用寿命结束后进行回收和处 理。
谢谢
THANKS
耐腐蚀的封隔器能够延长其使用寿命，减少维修和更换的 频率，降低生产成本。
操作简便性
封隔器的操作简便性也是其重要的特点之一。在油气田的生产过程中，需要频繁 地安装和拆卸封隔器，因此要求其操作简便、快速可靠。
操作简便的封隔器能够提高生产效率，减少作业时间和成本。
03 封隔器的工作原理
CHAPTER
机械原理
04 封隔器的应用场景
CHAPTER
油田开发油田ຫໍສະໝຸດ 发封隔器在油田开发中广泛应用于油井的分层开采 和分层测试。通过封隔不同层位，可以实现单层 注水、采油和压裂等作业，提高油田采收率。
化工生产
在化工生产中，封隔器用于密封各种反应釜、储 罐和管道等设备，保证化学反应的安全进行和物 料的密闭输送，防止有毒、有害物质的泄漏。
02 封隔器的特点
CHAPTER
密封性能
封隔器的主要特点之一是其密封性能。在石油和天然气的勘 探和开发过程中，封隔器能够有效地隔离不同压力的层位， 保证各层之间互不干扰，防止气体或液体在层间相互渗透。
良好的密封性能是保证油气井正常生产和提高采收率的关键 因素之一。
石油工程技术 井下作业 常用封隔器
常用封隔器所谓封隔器，即是为了满足油水井某种工艺技术目的或油层技术措施的需要，由钢体、胶皮封隔件部分与控制部分构成的井下分层封隔的专用工具。
它的主要封隔元件是胶皮筒，通过水力或机械的作用，使胶皮筒鼓胀密封油管和套管的环形空间，把上、下油层分隔开，以达到某种施工的目的。
1封隔器的分类及型号编制目前，各油田所使用的封隔器形式很多，按其工作原理不同，可分为支撑式、卡瓦式、皮碗式、水力扩张式、水力自封式、水力密闭式、水力压缩式和水力机械式8种类型；按其封隔件(密封胶筒)的工作原理不同，可分为自封式、压缩式、楔入式、扩张式和组合式5种类型。
封隔器型号编制的基本方法是按封隔器分类代号、支撑方式代号、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、工作压差等参数依次排列，进行型号编制。
其形式如图1所示。
图1封隔器型号其中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；组合式用各式的分类代号组合表示；支撑方式代号、坐封方式代号、解封方式代号均用阿拉伯数字表示(见表1、表2、表3、表4所示)；钢体最大外径、工作温度、工作压差也均用阿拉伯数字表示，单位分别为毫米(mm)、摄氏度(℃)、兆帕(MPa)。
例如：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分类代号分类名称自封式压缩式楔入式扩张式组合式分类代号Z Y X K用各式的分类代号组合表示表2支撑方式代号支撑方式名称尾管支撑单向卡瓦悬挂双向卡瓦锚瓦支撑方式代号12345表3坐封方式代号坐封方式名称提放管柱转动管柱自封液压下工具热力坐封方式代号123456表4解封方式代号解封方式名称提放管柱转动管柱钻铣液压下工具热力解封方式代号1234562封隔器的基本用途封隔器的使用范围几乎遍及勘探和开发的各个生产过程。
但油井维修中所遇到的封隔器多数实现下列目的：2.1封隔产层或施工目的层，防止层间流体和压力互相干扰，以适应各种分层技术措施的需要；大修中进行堵漏、封窜等作业。
封隔器的工作原理
封隔器的工作原理封隔器是一种用于控制流体流动的设备，广泛应用于石油、天然气、化工、水处理等行业。
它的主要功能是在管道中形成一个可靠的封闭，以防止流体在管道中流动或者混合。
下面将详细介绍封隔器的工作原理。
1. 封隔器的分类封隔器根据其工作原理和结构可以分为多种类型，常见的有球形封隔器、蝶形封隔器、旋塞封隔器、闸阀封隔器等。
不同类型的封隔器在工作原理上存在一些差异，但都遵循着相似的基本原理。
2. 封隔器的工作原理封隔器的工作原理可以简单描述为通过阀门或者活塞等装置，将流体的通道封闭或者打开。
具体来说，封隔器的工作原理如下：2.1 封闭通道当封隔器处于关闭状态时，阀门或者活塞会挪移到管道的关闭位置，阻挠流体通过。
这通常是通过旋转阀门、上下挪移活塞或者调整闸阀来实现的。
封闭通道的关键是确保阀门或者活塞与管道之间有可靠的密封，以防止流体泄漏。
2.2 打开通道当封隔器需要打开通道时，阀门或者活塞会挪移到管道的开放位置，允许流体自由流动。
这通常是通过旋转阀门、上下挪移活塞或者调整闸阀来实现的。
打开通道时，封隔器必须确保通道的畅通，以减小流体的阻力和压降。
3. 封隔器的工作环境封隔器通常工作在高温、高压、腐蚀性介质等恶劣环境下，因此其设计和创造必须考虑到这些因素。
在选择封隔器时，需要根据工作环境中的温度、压力、介质特性等因素来确定合适的材料和结构。
4. 封隔器的应用封隔器广泛应用于各个行业，常见的应用场景包括：4.1 石油和天然气行业：用于控制油气井口的流量和压力，以及调节油气管道的流量。
4.2 化工行业：用于控制化工流程中的流体流动，确保生产过程的安全和稳定。
4.3 水处理行业：用于控制水处理系统中的流体流动，例如给水管道、污水处理等。
4.4 发电行业：用于控制发电厂中的介质流动，例如锅炉管道、冷却水系统等。
5. 封隔器的优势和注意事项封隔器相比其他控制设备具有以下优势：5.1 可靠性高：封隔器能够提供可靠的封闭和开启功能，确保流体流动的控制准确性。
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用途：用于注水、酸化、压裂、找串、封串、井 口试压等。 结构如图所示。
Y453-108可钻桥塞
Y453-143可钻桥塞
Y455-114型可取式封隔器
Y341-114型封隔器（顶封）
Y341-112型封隔器（水井）
水力锚
支撑卡瓦
定压滑套
套管
1、国内外封隔器技术现状
国外封隔器现状：
用于分层采油的永久式和可取式封隔器已形成系列化产品。 贝克公司和哈里伯顿公司的产品基本代表了国外的水平。其 显著特点是耐温高、承压能力强、工作寿命长。 可取式封隔器： 耐温150℃，耐压50MPa，工作寿命：3年以上 永久式封隔器： 耐温220℃，耐压70MPa，工作寿命：10年以上
说明
压缩式、无卡瓦支撑、液压座封、上提解封 扩张式、无卡瓦支撑、液压座封、液压解封 压缩式、双向卡瓦支撑、液压座封、上提解封 压缩式、无卡瓦支撑、 压缩式、尾管、下放座封、上提解封 无卡瓦支撑、液压座封、上提解封 双向卡瓦支撑、液压座封、上提解封
功能
水井分注 水井分注 热采注汽 热采注汽 油井分采 油井分采 油井分采 油井分采
解封：上提管柱，上接头、调节环和轨迹中心管一
起上行。滑环销钉运动到下死点，锥体退出卡瓦，卡瓦 收回解卡；胶筒收回解封。
技术要求
1、下管柱时，管柱上提高度必须小于防坐
距（Y211），一般不得超过0.4米，否则会使 封隔器中途坐封。如遇封隔器中途坐封时，可 上提管柱1米左右，解封后继续下管柱。 2、在井下条件允许时，封隔器下部应按
30-40米尾管。
3、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。
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。
水力扩张式封隔器
Y341型封隔器：为水力压缩式封隔 器，无支撑，靠从油管柱内加液压 来座封，一般可多级使用。
结构
1、上接头
3、反洗活塞 5、锁爪 7、中心管 9、下接头
2、销钉
4、胶筒 6、锁套 8、活塞
Y341型封隔器
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，
封隔器类常用井下工具
封隔器类井下工具的型号编制按行业标准SY5105-1997编制， 下面列举的是目前油田常用的几种封隔器。
型号
Y341 注水井封隔器 K344 注水井封隔器 Y441 注汽封隔器 K331 热采封隔器 Y111 封隔器 Y211 封隔器 Y341 油井封隔器 Y441 油井封隔器
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。 解封：上提管柱，锁爪被释放，在胶筒回弹力作用下锁
套活塞下行，胶筒回收，实现解封。
Y221 卡瓦式封隔器
卡瓦式封隔器可防止油管柱的 轴向移动（单向移动或双向移 动），所用胶筒为压缩式，一般 均靠下放一定管柱重量坐卡和坐
封，也有靠从油管柱内加液压来
封
液
4
压
下工具 5
解封方式 钻 3 铣 液 4
钢体最大外径 压 下工具 5
封隔器型号编制举例
Z 3 3 1 -- 115--120/35
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
封隔器型号编制举例
Y 2 2 1 -- 115--120/35
工作温度/压力 钢体最大外径
坐封方式代号 支撑方式代号 分类方式代号
封隔器型号编制举例
Y 4 5 3 -- 108 -- 150/50
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
Y111型封隔器
Y111封隔器是以井底（或卡瓦封 隔器和支撑卡瓦）为支点，加压 一定管柱重量来坐封。这种封隔 器的结构较简单，各油田的封隔 器也基本相同。 结构：如图所示
②工作原理：坐封时按所需坐封高度 （油管挂距顶丝法兰的高度）配置管柱。 因承压接头和上接头与尾管（卡瓦封隔器 或支撑卡瓦）相接，以井底（卡瓦封隔器 或支撑卡瓦）为支点，坐封剪钉被剪断， 上接头、调节环、中心管和键一起下行， 封隔油管和套管的环形空间。解封时上提 管柱，胶筒收回，恢复原状。
Y341型封隔器
2、国内封隔器分类标准--SY5105-86
（1）封隔器分类 按 封 隔 件 工 作 原 理 分 类
自封式：Z331封隔器 压缩式：Y211、Y341、Y441封隔器 锲入式：锲入件锲入封隔件，使封隔件 直径增大，密封套管。 扩式：一定压力的液体，作用于封隔件 内腔，扩大封隔件外径，密封套管。
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
坐卡和坐封的。都不能多级使用。
卡瓦式封隔器
一、用途
用于分层试油、采油、找水、堵 水、压裂、酸化和防砂。 二、结构如图所示。
Y221封隔器工作原理
坐封；按所需坐封高度上提管柱旋转管柱。因扶正 器依靠弹簧的张力造成扶正块与套管壁的摩擦力沿轨迹 中心管的轨迹槽运动，滑环销钉从短槽的上死点运动到 坐封位置时的长槽的上死点，卡瓦从收拢状态变成撑开 状态（被锥体锥开），并卡牢在套管壁上。同时坐封剪 钉被剪断，上接头、调节环和轨迹中心管下行，压缩胶 筒，使胶筒的直径变大，从而封隔油，套管环形空间。
1、上接头 3、调节环 2、销钉 4、“O”型胶圈
5、胶筒
7、中心管 9、承压接头 11、坐封剪钉 13、下接头
6、隔环
8、“O”型胶圈 10、 “O”型胶圈 12、键 14、压缩距垫环
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。
自封式 Z
支撑方式 尾 管
压缩式 Y
坐封方式 单向卡瓦 2 坐封方式
锲入式 X
解封方式 双向卡瓦 3 解封方式
扩张式 K
钢体最大外径
1
支撑方式
无支撑 4
锚
瓦
5
钢体最大外径
坐封方式名称 坐封方式代号
分类代号 解封方式名称 解封方式代号
提放管柱 1
支撑方式 提放管柱 1
转管柱 2
坐封方式 转管柱 2
自
3
Bake公司生产的FH型静液压封隔器图
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。 主要以Y211型封隔器、Y441型封隔器、Y341型封隔器、 K344封隔器、Z331封隔器为主。 耐温150℃， 耐压25MPa，工作寿命1.5年以上 。
解封方式代号
坐封方式代号 支撑方式代号 分类方式代号
封隔器型号编制举例
Y 3 4 1 -- 114--120/35
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
封隔器型号编制举例
K 3 4 4 -- 114 -- 90/25
工作温度/压力
钢体最大外径 解封方式代号
封隔器型号编制方法
分类名称 自封式 代号 Z 压缩式 Y 扩张式 K 楔入式 X
ⅹ
ⅹ
ⅹ
ⅹ
ⅹ
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
封隔器型号编制
分类代号 支撑方式 坐封方式
例：Y221-114
解封方式 钢体最大外径
分类名称 分类代号
分类代号 支撑方式名称 支撑方式代号 分类代号
LOGO
封隔器基础知识
封隔器是在井筒中把不同的油 层、水层分隔开并承受一定压 差的井下工具。其满足采油工 艺要求。既能下到井筒预定位 置，封隔严，又能在井下具有 耐久性。需要时可顺利起出。 封隔器的坐封：每一种封隔器 在给定的方法和载荷作用下产 生动作，使封隔件始终处于工 作状态。 封隔器的解封：需要起出封隔 器时，按给定的方法和载荷解 除封隔件的工作状态。
Y453-108可钻桥塞
Y453-143可钻桥塞
Y455-114型可取式封隔器
Y341-114型封隔器（顶封）
Y341-112型封隔器（水井）
水力锚
支撑卡瓦
定压滑套
套管
1、国内外封隔器技术现状
国外封隔器现状：
用于分层采油的永久式和可取式封隔器已形成系列化产品。 贝克公司和哈里伯顿公司的产品基本代表了国外的水平。其 显著特点是耐温高、承压能力强、工作寿命长。 可取式封隔器： 耐温150℃，耐压50MPa，工作寿命：3年以上 永久式封隔器： 耐温220℃，耐压70MPa，工作寿命：10年以上
说明
压缩式、无卡瓦支撑、液压座封、上提解封 扩张式、无卡瓦支撑、液压座封、液压解封 压缩式、双向卡瓦支撑、液压座封、上提解封 压缩式、无卡瓦支撑、 压缩式、尾管、下放座封、上提解封 无卡瓦支撑、液压座封、上提解封 双向卡瓦支撑、液压座封、上提解封
功能
水井分注 水井分注 热采注汽 热采注汽 油井分采 油井分采 油井分采 油井分采
解封：上提管柱，上接头、调节环和轨迹中心管一
起上行。滑环销钉运动到下死点，锥体退出卡瓦，卡瓦 收回解卡；胶筒收回解封。
技术要求
1、下管柱时，管柱上提高度必须小于防坐
距（Y211），一般不得超过0.4米，否则会使 封隔器中途坐封。如遇封隔器中途坐封时，可 上提管柱1米左右，解封后继续下管柱。 2、在井下条件允许时，封隔器下部应按
30-40米尾管。
3、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。
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。
水力扩张式封隔器
Y341型封隔器：为水力压缩式封隔 器，无支撑，靠从油管柱内加液压 来座封，一般可多级使用。
结构
1、上接头
3、反洗活塞 5、锁爪 7、中心管 9、下接头
2、销钉
4、胶筒 6、锁套 8、活塞
Y341型封隔器
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，
封隔器类常用井下工具
封隔器类井下工具的型号编制按行业标准SY5105-1997编制， 下面列举的是目前油田常用的几种封隔器。
型号
Y341 注水井封隔器 K344 注水井封隔器 Y441 注汽封隔器 K331 热采封隔器 Y111 封隔器 Y211 封隔器 Y341 油井封隔器 Y441 油井封隔器
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。 解封：上提管柱，锁爪被释放，在胶筒回弹力作用下锁
套活塞下行，胶筒回收，实现解封。
Y221 卡瓦式封隔器
卡瓦式封隔器可防止油管柱的 轴向移动（单向移动或双向移 动），所用胶筒为压缩式，一般 均靠下放一定管柱重量坐卡和坐
封，也有靠从油管柱内加液压来
封
液
4
压
下工具 5
解封方式 钻 3 铣 液 4
钢体最大外径 压 下工具 5
封隔器型号编制举例
Z 3 3 1 -- 115--120/35
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
封隔器型号编制举例
Y 2 2 1 -- 115--120/35
工作温度/压力 钢体最大外径
坐封方式代号 支撑方式代号 分类方式代号
封隔器型号编制举例
Y 4 5 3 -- 108 -- 150/50
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
Y111型封隔器
Y111封隔器是以井底（或卡瓦封 隔器和支撑卡瓦）为支点，加压 一定管柱重量来坐封。这种封隔 器的结构较简单，各油田的封隔 器也基本相同。 结构：如图所示
②工作原理：坐封时按所需坐封高度 （油管挂距顶丝法兰的高度）配置管柱。 因承压接头和上接头与尾管（卡瓦封隔器 或支撑卡瓦）相接，以井底（卡瓦封隔器 或支撑卡瓦）为支点，坐封剪钉被剪断， 上接头、调节环、中心管和键一起下行， 封隔油管和套管的环形空间。解封时上提 管柱，胶筒收回，恢复原状。
Y341型封隔器
2、国内封隔器分类标准--SY5105-86
（1）封隔器分类 按 封 隔 件 工 作 原 理 分 类
自封式：Z331封隔器 压缩式：Y211、Y341、Y441封隔器 锲入式：锲入件锲入封隔件，使封隔件 直径增大，密封套管。 扩式：一定压力的液体，作用于封隔件 内腔，扩大封隔件外径，密封套管。
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
坐卡和坐封的。都不能多级使用。
卡瓦式封隔器
一、用途
用于分层试油、采油、找水、堵 水、压裂、酸化和防砂。 二、结构如图所示。
Y221封隔器工作原理
坐封；按所需坐封高度上提管柱旋转管柱。因扶正 器依靠弹簧的张力造成扶正块与套管壁的摩擦力沿轨迹 中心管的轨迹槽运动，滑环销钉从短槽的上死点运动到 坐封位置时的长槽的上死点，卡瓦从收拢状态变成撑开 状态（被锥体锥开），并卡牢在套管壁上。同时坐封剪 钉被剪断，上接头、调节环和轨迹中心管下行，压缩胶 筒，使胶筒的直径变大，从而封隔油，套管环形空间。
1、上接头 3、调节环 2、销钉 4、“O”型胶圈
5、胶筒
7、中心管 9、承压接头 11、坐封剪钉 13、下接头
6、隔环
8、“O”型胶圈 10、 “O”型胶圈 12、键 14、压缩距垫环
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。
自封式 Z
支撑方式 尾 管
压缩式 Y
坐封方式 单向卡瓦 2 坐封方式
锲入式 X
解封方式 双向卡瓦 3 解封方式
扩张式 K
钢体最大外径
1
支撑方式
无支撑 4
锚
瓦
5
钢体最大外径
坐封方式名称 坐封方式代号
分类代号 解封方式名称 解封方式代号
提放管柱 1
支撑方式 提放管柱 1
转管柱 2
坐封方式 转管柱 2
自
3
Bake公司生产的FH型静液压封隔器图
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。 主要以Y211型封隔器、Y441型封隔器、Y341型封隔器、 K344封隔器、Z331封隔器为主。 耐温150℃， 耐压25MPa，工作寿命1.5年以上 。
解封方式代号
坐封方式代号 支撑方式代号 分类方式代号
封隔器型号编制举例
Y 3 4 1 -- 114--120/35
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
封隔器型号编制举例
K 3 4 4 -- 114 -- 90/25
工作温度/压力
钢体最大外径 解封方式代号
封隔器型号编制方法
分类名称 自封式 代号 Z 压缩式 Y 扩张式 K 楔入式 X
ⅹ
ⅹ
ⅹ
ⅹ
ⅹ
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
封隔器型号编制
分类代号 支撑方式 坐封方式
例：Y221-114
解封方式 钢体最大外径
分类名称 分类代号
分类代号 支撑方式名称 支撑方式代号 分类代号
LOGO
封隔器基础知识
封隔器是在井筒中把不同的油 层、水层分隔开并承受一定压 差的井下工具。其满足采油工 艺要求。既能下到井筒预定位 置，封隔严，又能在井下具有 耐久性。需要时可顺利起出。 封隔器的坐封：每一种封隔器 在给定的方法和载荷作用下产 生动作，使封隔件始终处于工 作状态。 封隔器的解封：需要起出封隔 器时，按给定的方法和载荷解 除封隔件的工作状态。