RTTS(Y221)封隔器
井下工具技术总结

井下工具技术总结2011年-2015年期间从事井下工具作业,在此期间学习了关于井下工具的理论知识,掌握了井下工具的操作规程以及操作技术,主要了解的工具种类有:双皮碗封隔器、RTTS封隔器以及加长版RTTS封隔器、Y211封隔器、MCHR封隔器、PHP封隔器、RBP可取式桥塞、WBM机桥、复合式机桥、SHR-HP封隔器、K344裸眼封隔器、K341裸眼封隔器等井下工具。
一、工具用途以及坐封、解封类别1、双皮碗封隔器是一种简单、实用、防砂效果好的完井投产封隔器、在地层产能较低的情况下生产井配合电泵、筛管、防砂管等工具进行投产。
坐封:自封式坐封。
解封:直接上提管柱。
2、RTTS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力降下泵过大量流体,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。
坐封:上提管柱,正转,加压管柱坐封。
解封:上提管柱解封。
3、Y211封隔器是一种可封隔双向压力的悬挂式封隔器。
设计用作套管找漏、完井等作业。
坐封:上提下放坐封。
解封:上提管柱解封,。
4、MCHR液压封隔器是一种液压式的可取式套管封隔器。
它纯粹依靠液压坐封,可一个或多个一起下入井中。
它特别适合于机械坐封和电缆坐封的封隔器不适宜下入的斜井中。
坐封:油管打压坐封。
解封:上提管柱解封。
5、PHP液压座封封隔器可以单个或多个下入井中,推荐用于任何不适合机械或电缆座封的斜井,可以不动油管座封封隔器,一旦座封,封隔器就被双向卡瓦锁定在预定位置,并且能承受极高的压差。
坐封:油管打压坐封。
解封:上提管柱或旋转管柱。
6、RBP可取式桥塞有特殊的液压卡瓦设计,下井遇阻不会误座封、座卡,可用于斜井、水平井,独特设计的密封胶筒结构,大大提高桥塞的耐压能,每批次产品出厂前都要经过严格试验,丢手压力标定,采用双向卡瓦,锚定可靠,专门设计的打捞机构,强制卡瓦复位,打捞成功率100%,工具设有洗井通道,下到预定位置后可正、反洗井。
常用井下器具图集

总长:470mm; 外径:114mm; 内径: 0mm; 耐温能力:≥120℃; 用途:丢手可钻油管桥塞。
一、常用油井井下器具(18)
名称 :YGQS-148可钻油管桥塞; 座封方式:依靠投送器油管内打压; 座封压力:18MPa; 耐压能力:≥35MPa; 丢手方式:打压18MPa 同时上提6-8吨;
总长:500mm; 外径:148mm; 内径: 0mm; 耐温能力:≥120℃; 用途:堵水(堵底层水)。
一、常用油井井下器具(13)
名称 :HKLQS-114可捞油管桥塞投送器; 座封方式:油管内打压; 座封压力:12-15MPa; 耐压能力:≥35MPa; 丢手方式:打压12-15MPa ;
总长:960mm; 外径:114mm; 内径: 30mm; 耐温能力:≥120℃; 用途:丢手可捞油管桥塞。
内径: 62mm;
耐温能力:≥120℃; 泄油方式:正转管柱;
用途:锚定管柱防蠕动、防偏磨、作业时将井液泄放入井中,保护环境。
一、常用油井井下器具(21)
名称 :HYM-114液压锚定器; 座锚方式:油管内打压; 座锚压力:8-12MPa; 耐压能力:≥25MPa; 解锚方式:上提管柱
总长:900mm; 外径:114mm; 内径: 62mm; 耐温能力:≥120℃; 用途:锚定管柱防蠕动、防偏磨。
封隔器比较:扶正体及卡瓦牙结构、锥体的结构和角度不一样,耐下压能力 较好) ;
座封方式:上提正转下放; 座封负荷:6-8吨; 总长:900mm; 外径:114mm; 内径: 50mm;
耐压能力:上压≥25MPa,下压≤ 15MPa; 耐温能力:≥120℃; 解封方式:上提管柱; 用途:堵水、找水、找漏等。
一、常用油井井下器具(6)
Y211封隔器说明书

KCY211封隔器一、用途:该封隔器可应用于油田的压裂、酸化、采油、注水、试油、测试等多种工艺管柱。
若封隔器要承受较高下压差时,需与水力锚配套使用。
二、工作原理:该封隔器为轨道卡瓦封隔器,通过上提、正转、然后下放管柱压重坐封。
直接上提管柱解封。
三、主要特点:施工操作方便,可用于深井;摇臂式卡瓦结构坚固,不易中途坐封;设计有循环通道,可避免上提工具时产生抽吸,有利于解封。
四、技术参数:规格指标KCY211-102 KCY211-115 KCY211-135 KCY211-146 KCY211-148 KCY211-210 钢体最大外径(mm)102 115 135 146 148 210通径(mm)50 50 62 62 62 76总长(mm)1000 1300 1350 1400 1400 1830工作压差(MPa)≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50工作温度(℃)≤120 ≤120 ≤120 ≤120 ≤120 ≤120 坐封载荷(kN)80~100 80~100 80~100 80~100 80~100 80~100适用套管内径(mm)108.6~114.1121.4~127.3144.1~150.4153.7~161.7157.1~161.7216.8~226.6五、结构示意图:KCY111封隔器一、用途:该封隔器广泛应用于油井采油、注水、跨隔测试、油层处理等管柱工艺。
若该封隔器下部压力较高时,需与水力锚配套使用。
二、工作原理:该封隔器是一种无卡瓦支撑式封隔器,施工时只需施加足够的压重,就可将封隔器坐封。
直接上提管柱解封。
三、主要特点:该封隔器可传递扭矩,结构简单,施工操作方便。
四、技术参数:规格指标KCY111-75 KCY111-89 KCY111-95 KCY111-100 KCY111-112 KCY111-115 KCY111-135 KCY111-148 最大钢体外径(mm)75 89 95 100 112 115 135 148通径(mm)41 41 50 40 60 60 60 60总长(mm)630 680 680 725 720 700 930 825工作压差(MPa)≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50 工作温度(℃)≤120 ≤120 ≤120 ≤120 ≤120 ≤120 ≤120 ≤120 坐封载荷(kN)60~70 60~70 60~70 60~70 60~70 50~60 50~60 60~70适用套管内径(mm)88.9 101.6 104~107108.6~114.1118.6~121.4121.4~127.3144.2~150.4154.8~161.7五、总装示意图:KCFDY211封隔器一、用途:该封隔器与KCY211封隔器配套使用可用于油井的隔水采油。
Y221-80双级密封封隔器研究与应用

Y221-80双级密封封隔器研究与应用发布时间:2021-05-06T13:11:31.230Z 来源:《中国科技信息》2021年6月作者:孟宪红刘磊[导读] 随着目前油田持续注水开发的深入, 封隔器的使用也是越来越频繁,但经过长期注水开发的油水井普遍都存在套管腐蚀, 结垢,变形等诸多问题,造成常规Y221-80型封隔器座封不严,严重影响了封隔质量,从而对油田的开发工作带来一定的制约。
河南濮阳中原油田分公司濮东采油厂孟宪红刘磊 457001摘要:随着目前油田持续注水开发的深入, 封隔器的使用也是越来越频繁,但经过长期注水开发的油水井普遍都存在套管腐蚀, 结垢,变形等诸多问题,造成常规Y221-80型封隔器座封不严,严重影响了封隔质量,从而对油田的开发工作带来一定的制约。
文章主要从油田开发中的实际情况出发,利用对现有的Y221-80型封隔器进行改进,同时配以相应的工艺技术,从而改善因井况问题造成的Y221-80型封隔器座封不合格的问题,提高卡封成功率,从而达到油田开发中要求的封堵目的。
关键词:Y221-80型封隔器双级密封卡封一、研究内容1、针对注水压力高、投产时间长,套管存在腐蚀结垢,或是经过多次磨铣、钻塞施工,导致卡封段套管内壁粗糙不平,使用常规Y221-80型封隔器容易出现卡封不合格或4寸套分注井管柱有效期短的问题。
以Y221M-114双级密封封隔器为模版,设计改进了Y221M-80双级密封封隔器,该封隔器采用上、下两个胶筒组,形成双级密封。
当一组胶筒无法实现有效密封时,另一组胶筒仍然能有效密封,使封隔器卡封成功率更高。
试验结果显示耐压等级达到40MPa,达到设计要求,现场试验,一次性成功。
该工艺可用于试油、采油、找水、堵水、压裂、酸化和防砂等卡封工艺措施,它不仅能单独使用,还可与Y341、Y111系列封隔器配合使用形成完整的分层注采工艺体系,满足各类复杂注采工艺措施需要。
Y221-80双级密封封隔器结构示意图一是该工具与常规Y221-80封隔器相比,该工具增加了一组(两个)胶筒,采用了上、下两个胶筒组,形成双级密封。
RTTS 工具操作说明

RTTS Packer and RTTS Circulating ValveFigure 2.1 shows an RTTS (Retrievable Test-Treat-Squeeze) Packer and RTTS Circulating Valve.The RTTS Packer is a full-opening hookwall packer for testing, treating, and squeeze cementing operations. When the packer is fully open, operators can pump large volumes of fluid with minimum pressure drop and pass a through-tubing perforating gun through the packer. The packer can thus be used for multiple operations during one trip in the hole, such as perforating, testing, treating, squeezing, and reperforating. Generally, the packer consists of a packer body and circulating valve. The packer may also include a VR-type safety joint. RTTS封隔器是一种全开式挂壁封隔器,广泛用于测试、注入、挤水泥作业。
当封隔器处于全开位置,操作人员可以泵入大量溶液而不会有大的压降,也可以将过管射孔枪顺利穿越该类型的封隔器。
因此,该种封隔器下一次钻就可以实现多种作业,例如,射孔、测试、注入、挤水泥、再射孔等等。
一般来说,RTTS封隔器顶部通常连接循环阀,两者作为一个总成配合使用。
Y211封隔器

②隐患排查
风险1:劳保防护用具穿戴不合格、不齐全,造成伤害 削减: 正确穿戴使用劳保防护用具 风险2:井喷造成环境污染、毒害气体伤害 削减: 做好井控工作,按照井控设计施工 风险3:高空落物、机械伤人及物体打击 削减: 检查好施工用具及工具,确保各连接部位牢固, 严格执行操作规程 风险4:放空时高压管线或高压液体造成伤害 消减: 固定放喷管线,控制放喷
2、所选用的封隔器是否与所适用的套管规格相符。
3、封隔器的坐封位置要避开套管接箍。
4、封隔器的下入速度应维持在每根不应少于10秒, 且速度要均匀。
5、下井前要检查封隔器换轨是否灵活、可靠。
五、Y211封隔器标准操作程序
①准备工具
•600mm、900mm、1200mm管钳各2把; •油管吊卡2副; •保险销子及保险绳1副; •加大扣和平扣提升短节各1根; •单闸板防喷器及油管旋塞各1套; •铁锹; •资料1套; •水龙带1条; •φ62×73mm大小头1个; •由壬1副; •气体检测仪2台; •空气呼吸器4台; •消防器材1套。
⑤下管柱、坐封
1、按设计要求组配管柱,并用管钳将封隔器与下井管 柱上紧。 2、封隔器下入井7~10根油管后,可上提管柱60cm左 右,下放管柱在井内试坐封一次,上提1m解封,然后 正常下管柱至设计位置。 3、上提一定的坐封高度,然后下放管柱,即可坐封。 4、坐好井口,连接管线进行密封性试压。
一、用途:
该封隔器主要用于分层试油、分层采油、卡水、防砂、分层注水等井下作 业,该工具具有结构简单,操作使用方便等优点。
二、技术规范:
1、工具总长(mm): 2075 2、 钢体最大外径(mm):Ф115 3、 扶正块张开最大外径(mm):Ф134~Ф136 4、 扶正块并紧最大外径(mm):Ф116 5、 内通径(mm): Ф48 6、 承受压差(MPa):正向25,反向8 7、 工具两端连接螺纹:27/8 TBG 8、 坐封力(KN):80~100 9、 适用套管:51/2
Y221_80型小井眼压裂封隔器的研制
和解封性能, 在泵压 50 M Pa 情况下 , 反复多次对 封隔器实施坐封和解封试验。试验表明 , 坐封和解 封成功率达 100 % , 并且卡瓦无任何损坏。 2 . 现场试验 小井眼压裂封隔器研制成功后, 在辽河油田进 行了 6 口井的现 场试验, 均用 于 139 7 mm 侧钻 井压裂施工作业。现场试验数据见 具 手册 ( 下 )
2000: 228~ 230
作者简介 : 李艳丽 , 工程师 , 生于 1971 年 , 1993 年毕 业于石油大 学 ( 华东 ) 机 械 系 矿机 专 业 , 现 从 事 油 田钻 井、修井工程技术研究工作。地址 : 市兴隆台区。电话 : ( 124010) 辽宁省盘锦 2004- 11- 19
表 1 泵压与卡瓦卡紧力对应关系
泵压 p /M Pa 推力 F 1 /kN 上顶力 F 2 / kN 卡瓦卡紧力 F /kN 10 57 08 45 34 11 74 20 113 45 76 12 37 33 30 171 24 93 07 78 17 40 228 83 124 00 104 83 50 285 39 138 98 146 41
参 考 文 献 1 赵恩远 , 王家齐 , 王世贵 的研究与发展 2 周全兴 社, 大庆油田非常规井 压裂技术 1999, 4 ( 4) : 65~ 69 辽宁 丹 东 : 科 学 出版
室内及现场试验
1 . 室内试验 为验证小井眼压裂封隔器的各项性能 , 进行了 室内台架试验。主要试验封隔器抗拉强度、抗压强 度、坐封、解封、密封可靠性及卡瓦卡紧力等。表 1 为卡瓦卡紧力试验数据。
辽河油田 139 7 mm ( 5 英寸 ) 侧钻井越来 越多, 生产一段时间后很多井会出现各种各样的问 题 , 从而导致油井减产甚至停产。虽然有些低产和 停产井通过压裂能够提高产量或恢复生产 , 但是由 于这类井下入的是 101 6 mm ( 4 英寸 ) 尾管 , 目 前辽河油田还没有配套的小井眼压裂工具可以对该 类井实施小井眼压裂工艺。针对这一问题 , 辽河石 油勘探局工程技术研究院于 2003 年 5 月开发研制 出 Y 221 80型小井眼压裂封隔器。
几种封隔器技术参数及基本用途介绍
上海大华石化设备有限公司基本用途及工作参数封隔器总成2009-05-20 发布2009-05-20 实施上海大华石化设备有限公司发布批准:一、用途主要用于气井和油井的注水、堵水、酸化、压裂等工艺施工。
二、基本结构该封隔器主要由上接头、中心管、胶筒、活塞、液缸、剪钉、剪钉座、下接头等组成。
三、工作原理当流体从油管流入封隔器传压孔后,剪断剪钉,推动多级活塞上行压缩胶筒,当油压高于套压10〜15MPa时,封隔器坐封,分隔措施层与保护层,当压力卸去后,胶筒在其自身弹力及解封弹簧弹力作用下推动活塞下行即可收回解封。
四、主要技术参数序号型号规格工作压力坐封压力最大外径适用通径总长工作温度适用套管1 Y344-110 70MPa 2.5-5MPa ? 110mm ? 55mm 1845mm 120-150 C 121-124mm2 Y344-114 70MPa 2.5-5MPa ? 114mm ? 55mm 1845mm 120-150 C 121-124mm3 Y344-116 70MPa 2.5-5MPa ? 116mm ? 55mm 1845mm 120-150 C 121-124mm4 Y344-148 70MPa 2.5-5MPa ? 148mm ? 62mm 2010mm 120-150 C 158-162mm一、用途该工具单独使用或与丫221/211 (251型)联用,进行分层试油,分层采油,分层卡水等作业,该工具的主要优点在于结构简单,工具长度短,坐封可靠,操作特别方便。
二、基本结构该封隔器主要由上接头、顶胶环、密封胶筒、中心管、顶胶环、密封接头、支承滑套等部件组成。
三、工作原理将该工具支撑在井底或丫221/211上,下放管柱,加压,剪断销钉,压缩胶筒,密封油套环空。
需解封时,直接上提管柱即可。
四、主要技术参数序号型号规格工作压力坐封压力最大外径适用通径总长工作温度适用套管1 Y111-92 35MPa 2.5-5MPa ? 92mm ? 55mm 626mm 120-150 C 100-113mm2 Y111-110 35MPa 2.5-5MPa ? 110mm ? 62mm 626mm 120-150 C 121-124mm3 Y111-114 35MPa 2.5-5MPa ? 114mm ? 62mm 626mm 120-150 C 121-124mm4 Y111-148 35MPa 2.5-5MPa ? 148mm ? 62mm 750mm 120-150 C 158-162mm丫221系列封隔器一、用途用于分层注水,试油、举升工艺中测试,也可以 用于套管压力等于或大于油管压力的任何一种作业。
Y211型系列封隔器及配套工具使用说明书
Y211型系列封隔器及配套工具使用说明书一、概述:Y211型系列封隔器是一种机械式卡瓦封隔器,采用上提旋转再下放管柱的方式坐封,上提管柱的方式解封。
经多年的现场应用证明:该型系列封隔器具有起下顺利,中途不误坐封,坐封、解封操作简单,密封可靠,承压高,通径大,摩阻小等优点。
同时在使用上具有很大的灵活性,当单独使用该型系列封隔器时,可用于试油、验串、找水等井下作业;当与之配套的水力锚、压差式反循环阀组合使用时可用于分层压裂、分层酸化、保护油层套管等井下作业施工之中。
二、结构和工作原理:1、结构:1)、Y211型系列封隔器主要由密封、支撑、J型换向机构、中心管及上、下接头等部分组成(见附图一)。
2)、YSM型水力锚主要由锚体、锚块、弹簧、压条、衬套、胶件等部分组成(见附图二)。
3)、YFF型压差式反循环阀主要由中心管、滑套、弹簧、剪销环、控制销钉、阻尼塞、胶件等组成(见俯图三)。
2、工作原理:封隔器下井时下接头上的换向销始终位于J形钩的直槽内上下运动,保证下井的顺利进行。
当封隔器下至预定深度后,按要求上提管柱一定高度,使换向销位于J形钩直槽的上死点,正转油管使换向销脱离J形钩的直槽,然后下放管柱,使锥体下移推开卡瓦并咬在套管内壁上,继续下放管柱,胶筒受压胀大,密封油套环形空间,从而完成封隔器的坐封过程。
如果是试油、验串、找水则可进行下步作业,如果是分层压裂、分层酸化或保护油层套管,需在下封隔器前把与之配套的水力锚其上面,压裂过程中,水力锚锚块在油套压差的作用下克服复位弹簧的弹力伸出,紧紧的咬在套管的内壁上,压差越大,咬和力越大,此力可防止封隔器上串,以保证施工的顺利进行。
施工结束后,放掉油管压力,使油套压差平衡,再上提管柱封隔器既实现解封。
三、现场施工要求:1、下井前的准备工作:1)、必须用大于封隔器钢体最大外径1-2mm,长度不小于0.5m的通井规通至人工井底。
2)、用刮管器刮削套管内壁,对封隔器经过的射孔井段和坐封井段要重复刮管两次以上,刮管深度应超过坐封深度10m以上。
Y221-146封隔器
Y221-146封隔器
佘庆东
【期刊名称】《中外科技情报》
【年(卷),期】2004(000)041
【摘要】该封隔器的工艺原理:(1)下井时磨擦扶正块贴着套管壁,中心管两凸耳推着J型轨道下死点,卡瓦与锥体处于脱离状态;(2)坐封。
封隔器下到预定深度后,上提油管0.5米,中心管两凸耳上行至J型轨道上死点,此时右旋油管下行管柱,凸耳顺着J型轨道下行并与轨道脱离,同时锥体下行撑开卡瓦并卡死在套管内壁上,继续下放管柱,剪断坐封销钉,压缩胶筒,密封油
【总页数】1页(P656)
【作者】佘庆东
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TQ330.44
【相关文献】
1.封隔器解封失效原因分析及打捞工艺探讨——以黄34-1井打捞Y221封隔器为例 [J], 何彦荣
2.自由移动封隔器管柱变形量计算分析--封隔器管柱受力分析系统讨论(之四) [J], 李钦道;谢光平;张娟
3.不能移动封隔器管柱变形受力分析——封隔器管柱受力分析系统讨论之五 [J], 李钦道;谢光平;张娟
4.长胶筒封隔器与逐级解封封隔器的适应性探究 [J], 贾唯特
5.压重封隔器与液压封隔器组合进行分层压裂技术实例分析 [J], 都书平;黄建智;邹长虹;王杨
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(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。
如不灵活需修理灵活为止。
五、附加RTTS封隔器是一种自带水力锚的机械坐封式卡瓦封隔器。
RTTS封隔器其实就是Y221封隔器,其原理及坐封解封方式和Y221封隔器一样。
RTTS作用与原理:RTTS封隔器与RTTS循环阀配套使用。
由于带有水力锚,是用于措施和挤水泥的全通径卡瓦封隔器,卸掉水力锚改为测试接头可进行测试作业。
RTTS封隔器作业原理是:封隔器下井时,摩擦垫块始终与套管内壁紧贴,凸耳是在换位槽短槽的下端,胶筒处于自由状态;当封隔器下到预定井下位置时,先上提管柱,使凸耳到短槽的上部位置,右旋管柱1-3圈,在保持扭矩的同时,下放管柱加压缩负荷,由于右旋管柱使凸耳从短槽到长槽内,加压时下心轴向下移动,卡瓦锥体下行把卡瓦张开,卡瓦上的合金块的棱角嵌入套管壁,尔后胶筒受压而膨胀,直到两个胶筒都紧贴在套管壁上,形成密封。
如果进行挤注作业,封隔器胶筒以下压力大于封隔器胶筒以上净液注压力时,下部压力将通过容积管传到水力锚,使水力锚卡瓦张开,卡瓦上的合金卡瓦牙方向朝上,从而使封隔器牢固的坐封在套管壁上。
如果要起出封隔器,只需施加拉伸负荷。
4.1.1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。
见表2。
表2 分类代号分类名称自封式压缩式扩张式组合式分类代号Z Y K 用各式的分类代号组合表示固定方式代号:用阿拉伯数字表示,见表3。
表3 固定方式代号固定方式名称尾管支撑单向卡瓦悬挂双向卡瓦锚瓦代号 1 2 3 4 5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。
4.2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: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。
由于顶套25的作用,挡球套23被顶开解锁,从而使卡瓦14被锥体11撑开,并卡在套管内壁上。
同时,在管柱重量作用下,件1、2和7一起下行压缩胶筒,使胶筒直径变大,封隔油套环形空间。
解封:上提管柱,上接头1、调节环2和中心管7一起上行,结果轨道销钉32又运动到下死点B,锥体11退出卡瓦14。
同时由于扶正器的摩擦力,产生一个向下的拉力,从而卡瓦准确回收及锁球24复位,挡球套23在弹簧21的作用下,自动复位,锁紧装置恢复。
与此同时,胶筒收回解封。
⑵Y221 封隔器①结构:见图10。
图10 ZYY221 封隔器1-上接头 2-调节环 3-“”型圈 4-长胶筒 5-隔环 6--短胶筒 7-轨道中心管 8-楔形体 9-档环 10、12、19、30、31-防松螺钉 11-楔形体 13-限位螺钉 14-卡瓦 15-大卡瓦档块 16-小卡瓦档块 17-固定螺钉 18-连接环 20-护罩 21-扶正体 22锁环套 23 档环套 24-锁球 25-顶套 26-扶正体 27、32-限位压环 28-摩擦环 29-弹簧 33-转环 34-轨道销钉 35-下接头②工作原理:坐封:按所需坐封高度上提管柱后转动管柱,然后下放管柱,由件26~32组成的扶正器,依靠弹簧30的弹力而造成摩擦块28与套管壁的摩擦力,依靠滑动销钉34扶正器就沿中心管7的“J”形槽运动,结果,件34就从下井时槽的末端运动到坐封位置时的顶端,由于顶套25的作用,挡球套23被顶开解锁,从而卡瓦14被锥体11撑开,并卡在套管壁上。
同时,件1、2、7就一起下行压缩胶筒,使胶筒直径变大,封隔油套环形空间。
解封:上提管柱,上接头1、调节环2和中心管7一起上行,胶筒收回解封,而轨道销钉34从中心管7“J”形槽的顶端回到末端,锥体11退出卡瓦14,卡瓦就回收解卡,锁球套23在弹簧21的作用下,自动复位,锁紧装置恢复。
⑶ Y341注水封隔器①结构:见图11所示,主要由三部分组成:座封部分、密封部分、洗井部分。
图11 Y341 注水封隔器1-上接头 2-“”型圈 3-洗井阀 4-顶套 5-外中心管 6-内中心管7-胶筒 8-隔环9-密封环 10-防座剪钉 11-卡瓦座 12-卡瓦 13-锁套 14-解封套15-活塞 16-连接头 17-下接头②工作原理:座封:从油管内加液压,通过连接头16的小孔作用在上、下活塞15上,使活塞推动锁套13和密封环9上行,压缩胶筒,使胶筒7直径变大,封隔油套环形空间,同时液压通过上接头1的小孔作用在洗井阀3上,使洗井阀3下行与外中心管5的内锥面密封,封闭内外中心管的环形空间。
放掉油管压力,因卡瓦12和锁套13上的内外齿相互啮合在一起,使胶筒不能返回。
洗井:从套管内加液压,通过顶套4上的侧孔进入内外中心管6和5的环形空间,经锁套13上的侧孔进入下层。
解封:上提管柱,上接头1带动内中心管6,连接头16上行,而外中心管5、锁套13和卡瓦座11、卡瓦12等部件,连接头上行使解封套14上升,件14的内锥面内抱卡瓦12,使卡瓦和锁套13分离,则锁套13和密封环9等部件在胶筒7的弹力作用下下行,从而胶筒恢复。
⑷K344封隔器①结构:见图12。
图12 K344封隔器1-上接头 2-“O”型圈 3、7-胶筒座 4-硫化芯子 5-胶筒 6-中心管8-滤网罩 9-下接头②工作原理:从油管内加液压,液压经滤网罩8,下接头9的孔眼和中心管6的水槽作用在胶筒5的内腔,使胶筒5胀大,封隔油套环形空间。
放掉油管压力,胶筒即收回解封。
4.2.2配水工具⑴ KPX-114偏心配水器①结构:见图13所示,由工作筒1和堵塞器2组成。
13 KPX-114偏心配水器1-工作筒 2-堵塞器②工作原理:注水:正常注水时,堵塞器(图14)靠其主体5(见图15)的Φ22 mm 台阶坐于工作筒主体5的偏孔上,凸轮8卡于偏孔上部的扩孔处(因凸轮8在打捞杆1的下端和扭簧6的作用下,可向上来回转动,故堵塞器能进入工作筒,被主体5的偏孔卡住而飞不出),堵塞器主体5上、下两组各两根“O”型圈封住偏孔的出液槽,注入水即以堵塞器滤罩13、水嘴11、堵塞器主体5的出液槽和工作筒主体5的偏孔进入油套环形空间后注入地层。
投捞堵塞器的工作原理详见投捞器的工作原理说明。
图14 偏心配水器工作筒1-上接头 2-上连接头 3-扶正体 4、7、10-螺钉 5-主体 6-下连接套7-螺钉8-支架 9-导向体 10-螺钉11-“O”型圈 12-下接头图15 堵塞器1-打捞杆 2-压盖 3、9、10、12-“O”型圈 4-弹簧 5-主体 6-扭簧 7-轴 8-凸轮 11-水嘴 13-滤罩③主要技术参数:总长: 995mm 最大外径: 114mm最小通径:46mm 偏孔直径: 20mm工作压力:25MPa 堵塞器最大外径:22mm④技术要求:a.扶正体3的开槽中心线,Φ22 mm偏孔中心线与工作筒中心线应在同一平面。
b.凸轮工作状态外伸2,收回最大外径以内,凸轮转动灵活可靠。
c.工作筒以下300mm以内的管柱直径应畅通。