封隔器的分类
封隔器介绍
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5、张力式 结构原理：当卡瓦b咬住套管后， 上提油管，胶筒即被压缩于中心管与 锥体a之间。通常，下压易使封隔器密 封良好，上压则可使封隔器解封（如 图2-5）。 坐封方式：反转上提。 解封方式：正转下放。 使用场合：（1）、1500米以内的浅 井注水和增产措施； （2）、张力补偿上压； (3）、卡瓦和坐封机械要求避开腐蚀 性流体。
位为mm （6）应用举例： Y211-114封隔器，表示该封隔器封隔件的工 作原理为压缩式，单向卡瓦支撑，提放管柱 坐封，提放管柱解封，钢体最大外径为 114mm。 华北K341-140型裸眼封隔器：表示为华北油 田封隔器，封隔件的工作原理为扩张式，无 支撑，液压坐封，提放管柱解封，钢体最大 外径为140mm，适用于裸眼井。
表１：
分类名称 自封式 分类代号 Z 压缩式 Y 楔入式 X 扩张式 K
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（2）支撑方式代号：用阿拉伯数字表示，方
法如表2
表２：
支撑方式名称 支撑方式代号 尾 管 １ 单向卡瓦 ２ 无支撑 ３ 双向卡瓦 ４ 锚 瓦 ５
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（3）坐封方式代号：用阿拉伯数字表示，
一、封隔器基本类型
为了做好封隔器的预选工作，有必要了解封
：
隔器有哪些类型，其主要结构性能和使用条 件是什么。
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1、永久式 结构原理：胶筒在锥体a之间压缩，锥 体靠卡瓦b固定。防突部件c保护胶筒瓣 阀d插入油管后保持常开状态，拔出即 关闭，此油管底部带有盘根密封，用以 密封封隔器抛光的内部密封腔，限位丝 扣e固定此盘根。 坐封方式：机械、水力、气压。 解封方式：不能解封。 使用场合：（1）高压或油管负荷变化 大，要求长期可靠密封的井； （2）油管长度变化大的深井； （3）生产条件复杂，坐封的准确 位置比较恶劣。
井下常用封隔器简介
提放 转动管柱 自封 管柱 1 2 3
④ 解封方式代号：用阿拉伯数字表示 , 见表4。
表4 解封方式代号 解封方式名称 解封方式代号 提放 管柱 1 转动管柱 钻铣 液压 下工具 2 3 4 5 热力 6
⑤ 钢体最大外径：用阿拉伯数字表示，单位为毫米(mm)。
（5）技术要求 下管柱时，管柱的上提高度必须小于防坐距，一般不 超过0.4 m，否则封隔器会中途坐封。如遇中途坐封时， 应上提管柱 1m左右，解封后 再继续下管柱。
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。
(5)坐封解封原理
坐封原理: 封隔器下到目的位置，上提0.4m，慢慢下 放60～80kN，封隔器完成坐封。 解封原理：上提封隔器，完成解封。
1685
136 55 136 80～100 70 10 400
1685
148 55 148 100～120 70 10 400
扶正器直径， mm
坐封载荷,kN 工作温度,℃ 工作压力, MPa 防坐距，mm
(4) 坐封解封原理 坐封原理: 封隔器下到目的位置，上提0.4m，慢慢下 放60～80kN，封隔器完成坐封。 解封原理：上提封隔器，完成解封。
⑥ 工作温度：用阿拉伯数字表示，单位为摄氏度(℃)。 ⑦ 工作压差：用阿拉伯数字表示，省略到个数位，单位为
兆帕(MPa)。
⑧ 举例。 例1: 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
封隔器
三)偏心配水器 以KPX-113偏心配水器为例。如图2一42所示，主要由工作筒和堵塞器组成。图 2-43为工作筒结构示意图。图2一44为堵塞器结构示意图。 偏心配水器的工作原理如下。 1、注水。正常注水时，堵塞器坐于配水器工作筒的偏置孔内。堵塞器密封段有上 下两组共四道“O”形胶圈封住偏置孔的出液槽。注入的高压水经工作筒主通道，再 经堵塞器下部的滤罩、水嘴、堵塞器密封段上的出液孔和工作筒导向主体壁上的孔 进入油、套环形空间后注入地层。 (2)捞堵塞器。将投捞器<图2一}5)的投捞头接于投捞爪的下部。投捞爪可绕轴转 动。下井前借助控制杆的下部将投捞爪收拢并锁紧。用录井钢丝绳将投捞器下入注 水管柱，直至进入配水器工作筒。然后上提投捞器到工作筒上部，投捞器上的凸轮 经过工作筒上接头时遇阻而向下转动，于是顶起控制杆，解除对投捞爪的控制，投 捞爪在压簧的作用下绕轴转动而张开。再下放投捞器，投捞器沿工作筒导向主体的 螺旋面运动，顺开口槽而下，待下放遇阻时，投捞头已捞住堵塞器的打捞杆。再上 提投捞器，堵塞器上的打捞杆拉动螺母压缩压簧而上行，于是打捞杆下端与凸轮脱 离接触，凸轮在扭簧的作用下向下转动，凸轮爪内收，堵塞器被捞出配水器工作筒， 提出地面。 (3)投堵塞器。将投捞器(图2一45)的投捞头接于投捞爪的下部。将堵塞器打捞杆 插入投捞器的投捞头，用剪钉穿进投捞头和堵塞器的打捞杆、压帽上的剪钉孔。投 捞器和堵塞 器连接好后，将堵塞器下入配水器工作筒的偏置孔内，上提投捞器，由于堵塞器的 凸轮的爪 部已卡于偏置孔下部的扩孔内，结果销钉被剪断。堵塞器的打捞杆与投捞器分离， 堵塞器留 于配水器的工作筒内，而投捞器被起出。
表7 结构特征代号
使用功能代号 使用功 能名称 使用功 能名称 测 试 CS 堵 水 DS 防 砂 FS 挤 堵 JD 桥 塞 QS 试 压裂 找窜 注 油 酸化 找漏 水 SY YL ZC ZS
12井下工具之一
54
133 116 YS114－12－15
62
170 150 YS148－12－15
上压
下压
25
8
25
8
25
25
工作温度，℃ 座封载荷，kN 防坐距，mm
120
60－80 480
120
60－80
120
60－80
500
500
中级工
213. Y111封隔器是靠尾管支撑井底、( A )坐封、上提油 管解封的压缩式封隔器。 A、 提放管柱 B、转管柱 C、自封 D、液压 214. Y111-114封隔器的最大钢体外径为( B )。 A、111 mm B、114 mm C、116 mm D、112 mm 215.Y111-114封隔器的工作压力为( B )。 A、5 MPa B、8 MPa C、10 MPa D、15 MPa 295. Y111-114封隔器的工作温度为( B )。 A、110℃ B、120℃ C、140℃ D、150℃ 296. Y111-114封隔器的坐封载荷为( D )。 A、50～60 kN B、50～80 kN C、60～70 kN D、60～80 kN
三、Y411封隔器
解封打捞：下入接有打捞矛的打捞管柱，打捞矛矛爪 与封隔器上锥体的丝扣接触时，矛爪遇阻上行并在 管柱重量作用下被迫内收，进入上锥体的丝扣内， 此时，打捞矛上接头正好与封隔器皮碗压环接触。 上提管柱，打捞矛锥体上行，撑开矛爪，卡牢在封 隔器上锥体的丝扣内，使封隔器上锥体带着皮碗压 环、上接头、卡瓦壳体、上卡瓦和轨迹中心管上行， 胶筒收回解封。封隔器滑环销钉运动到轨迹中心管 短槽下死点，下锥体退出下卡瓦，下卡瓦就收回解 卡，从而起出封隔器。
锥体
卡瓦
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。
各种封隔器的结构与工作原理用途与特点
各种封隔器的结构与工作原理用途与特点一、各种封隔器的结构与工作原理1.气动隔离器：气动隔离器是利用气动装置进行封隔的装置。
其结构由隔离体、密封垫、压盘、气动装置等组成。
工作时，通过气动装置将隔离体与密封垫压紧，实现密封。
2.电磁隔离器：电磁隔离器是利用电磁力产生封隔效果的装置。
其结构由电磁铁、密封垫等组成。
当电磁铁带有电流时，会产生磁场，将隔离体与密封垫吸附在一起，实现封隔。
3.机械隔离器：机械隔离器是通过机械原理实现封隔效果的装置。
常见的机械隔离器包括翻板阀、球阀等。
通过手动或自动操作，改变阀门内部的结构以实现开关，达到封隔的目的。
4.膜片隔离器：膜片隔离器通过薄膜的弯曲变形实现封隔效果的装置。
其结构由薄膜片、密封环等组成。
隔离时，薄膜片受到压力差的作用而弯曲，将两侧的介质隔离开来，实现封隔。
5.液动隔离器：液动隔离器是利用液体压力实现封隔效果的装置。
其结构由液动缸、隔离体、密封垫等组成。
通过液动装置提供的高压液体，将隔离体与密封垫压实，实现封隔。
1.气动隔离器：适用于高压、高温、腐蚀性介质的封隔，具有密封可靠、操作方便、适用范围广等特点。
2.电磁隔离器：适用于液体、气体等介质的封隔，具有封隔效果好、韧性强、安装方便等特点。
3.机械隔离器：适用于液体、气体的封隔，具有结构简单、密封可靠、操作方便等特点。
4.膜片隔离器：适用于高温、高压、腐蚀性等介质的封隔，具有耐高压抗冲击、密封可靠、使用寿命长等特点。
5.液动隔离器：适用于液体、气体等介质的封隔，具有密封性好、结构紧凑、使用寿命长等特点。
综上所述，各种封隔器都具有封隔效果好、操作方便、安全可靠等性能，但适用于不同介质和工况的封隔需求。
因此在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的封隔器。
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)
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。
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常用封隔器介绍
一、封隔器的分类
1、分类方法
按封隔器封隔件实现密封的方式进行分类。
2、分类：
（1）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。
（2）压缩式：靠轴向力压缩封隔件，使封隔件外径变大实现密封。
（3）扩张式：靠径向力作用与封隔件内腔液压，使封隔件外径扩大实现密封。
（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。
二、封隔器型号编制方法
1、编制方法
按封隔器分类代号、固定方式、坐封方式代号、解封方式代号及封隔器钢体外径、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：
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，组合式用的分类代号组合表示，见表1：
（2）固定方式代号：用阿拉伯数字表示，见下表2：
（3）坐封方式代号：用阿拉伯数字表示，见表3：
（4）解封方式代号：用阿拉伯数字表示，见表4：
3、应用举例
例1：Y211-114-120/15型封隔器，表示该封隔器为压缩式，单向卡瓦，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。
例2：YK341-114-90/100型封隔器，表示封隔器为压缩、扩张组合式，悬挂或固定，液压坐封，提放管柱解封，钢体最大外径为114mm，工作温度为90℃，工作压力为100MPa。
三、封隔器通用技术条件
1、封隔器基本参数
（1）工作压力：工作压力数值见下表（单位MPa）：
（2）工作温度：工作温度数值见下表（单位℃）：
（3）钢体最大外径：钢体最大外径从下表中优选（单位mm）:
（4）钢体内通径：钢体通径优先从下表中选取（单位mm）
2、使用要求
（1）使用封隔器时，必须检查合格证，并存档。
（2）封隔件、密封件不得超过有效期使用。
（3）封隔器下井时，如果井况不清，必须通井。
（4）起下封隔器，必须装指重表或拉力计。
（5）封隔器下入井内位置必须符合井下管柱结构图的设计要求。
（6）封隔器管柱的连接螺纹必须涂螺纹密封脂。
（7）封隔器的下井速度不得超过1-1.2m/s，且操作平稳。
（8）必须按使用说明书要求使用封隔器。
（9）封隔器下井深度，一律以封隔器件上端面为基准。
（10）封隔器要避免套管接箍位置。
四、常用封隔器介绍：
1、Y111：靠尾管支撑、油管自重坐封，上提油管解封的压缩式封隔器。
适用于分层试油、采油、测试、找水、堵水、酸化等工艺，一般与卡瓦封隔器配套使用，工作压差上压15MPa、下压6 MPa;坐封力80-100kN。
工作原理：将封隔器下至井筒设计位置后，下放管柱，靠油管柱重力，通过上接头中心管带动承重接头剪断钉沿键下放，同时调节环压缩胶筒，密封油、套管环形空间。
2、Y211型轨道封隔器：是一种靠卡瓦支撑、油管自重坐封、上提油管解封的压缩式封隔器。
适用于分层试油、采油、测试、找水、堵水、酸化等工艺，与可与Y111型封隔器配合使用。
工作原理：
坐封：封隔器下井时扶正体在小弹簧的作用下，紧贴套管内壁，轨道销钉处于短轨道上死点，卡瓦被锁球锁在中心管上，保证封隔器顺利下井。
下至预定位置后，上提管柱一定高度，轨道销钉滑至轨道下死点。
此时再下入管柱，轨道销钉滑至长轨道，顶套推动挡球套上移，锁球脱离中心管使卡瓦与锥体产生相对运动，锥体进入卡瓦使其张开，并卡在套管内壁。
再下放管柱压缩胶筒密封油、套管环形空间。
解封：上提油管柱，锥体脱开卡瓦，轨道销钉滑至长轨道的下死点，即可解封起出封隔器。
主要参数：坐封力：80-120KN
工作压差（MPa）：上20，下8
3、Y341液压封隔器：是一种无锚定、液压坐封、上提油管解封的
压缩式封隔器，可多级使用。
适用于直井、斜井、水平井分层
试油、采油、找水、堵水等工艺。
工作原理：
坐封：封隔器下至设计位置后，从油管加液压、液压力传入封隔器液缸后，推动下活塞下行并定位于解封锁块，同时活
塞锁块被释放，此时液压力推动上活塞上行，压缩封隔器件密
封油套环空，卸压后锁紧机构锁紧，防止封隔件回弹。
工作时，上压大，下推封隔件，其作用通过外中心管作用到内中心管上，不会使封隔器解封。
下压力大，上推封隔件，将对外中心管产
生一向上的作用力，但此时下压力又同时作用于平衡机构，对
外中心管产生向下的作用力，这个力稍大于上推封隔件的力，
故可保证内外中心管不会发生相对位移，封隔器不会解封。
解封：上提油管解封。
主要参数：
坐封压差8-20MPa；工作压差：上20、下20
4、Y441双向锚定封隔器
（1）特点及用途：Y441型封隔器是一种双向锚定、液压坐封、上提油管解封的压缩式封隔器。
适用于直井、斜井、水平井分层试
油、采油、找水、堵水等工艺，可单级使用，也可多级使用。
（2）工作原理：封隔器下至设计位置后，从油管加液压、液压力传入封隔器液缸后，推动下活塞下行将卡瓦撑开并锚定在套管上，同时上活塞锁块被释放，此时液压力推动上活塞上行，压缩封
隔件，封闭油套环空。
卸压后锁紧机构锁紧，防止封隔件回弹。
坐封平衡机构可平衡中心管的受力，防止内外中心管产生相对
位移，工作时，由于封隔器上、下液体压力不同将产生一定的
液压力，而这些力均可以通过锚定机构作用到套管上。
承压平
衡室可保证中心管不受向上的作用力。
工作时，液压力不能使
封隔器解封。
（3）解封：上提管柱，锚定机构不动，中心管随管柱一起上行，剪断解封剪钉，释放解封锁块，封隔件被释放，再上行，上拔
上锥体，卡瓦脱离套管，封隔器完全解封。
（4）主要技术参数：坐封压差15-20MPa、工作压差(MPa)：上20，下20。