油田井下作业封隔器技术汇总讲解课件.ppt

常用井下工具及工艺管柱讲座 主 要 内 容l一、封隔器分一、封隔器分类类及型及型号号编编制方法制方法l二、封隔器二、封隔器结结构构、原理、技、原理、技术术要求及用途要求及用途l三、油水井工三、油水井工艺艺措施管柱措施管柱 一、封隔器分类一、封隔器分类 及型号编制方法及型号编制方法（一）井下工具的分类（一）井下工具的分类l按工具功能分为：按工具功能分为： A、封隔器类、封隔器类 B、控制工具类、控制工具类 C、修井工具类、修井工具类 D、其他类、其他类 一、封隔器分类及型号编制方法介绍一、封隔器分类及型号编制方法介绍控制工具名称代号：控制工具名称代号：序号工具名称代号序号工具名称代号序号工具名称代号1抽油杆防脱器CFT8扶正器FZ15伸缩管SS2充填工具CT9解堵器JD16双向油管锚SYM3堵水器DS10配产器PC17脱接器TJ4堵塞器DSQ11配水器PS18泄油器XY5定位器DW12喷砂器PS19油管锚YM6防脱器FT13气举阀QJ20注酸器ZS7防污器FW14水力锚SL21增注器ZZ中中 原原 油油 田田 分分 公公 司司中中 原原 油油 田田 分分 公公 司司 采采 油油 院院中中 原原 油油 田田 分分 公公 司司 采采 油油 院院修井工具名称代号：修井工具名称代号：序号工具名称代号序号工具名称代号序号工具名称代号1套管补接器BJ9打捞器LQ17通井规TJG2倒扣器DK10打捞筒LT18套铣筒TXT3打印器DY11磨鞋MX19外钩WG4套管刮削器GX12母锥MZ20外割刀WGD5公锥GZ13内钩NG21下击器XJ6加速器JS14内割刀NGD22铣鞋XX7打捞蓝LL15铅模QM23整形器ZX8打捞锚LM16上击器SJ使用技术参数及尺寸特征：使用技术参数及尺寸特征：项目代号单位尺寸特征长度mm外直径（x内直径）mm性能指标工作压力MPa工作温度许用载荷kN扭矩kN.m项目代号单位连接螺纹普通螺纹Mmm梯形螺纹Tmm锯齿型螺纹Smm抽油杆螺纹in平式油管螺纹TBGin外加厚油管螺纹UP TBGin钻杆正规型螺纹REGin钻杆贯眼型螺纹FHin钻杆内平型螺纹IFin钻杆数字型螺纹NCin一、一、 封隔器分类及型号编制方法介绍封隔器分类及型号编制方法介绍（二）封隔器类（二）封隔器类p1、分类方法：、分类方法： 执行中华人民共和国石油天然气行业标准执行中华人民共和国石油天然气行业标准 油气田用封隔器分类及型号编制方法油气田用封隔器分类及型号编制方法 -SY/T51051997 按封隔器封隔件实现按封隔器封隔件实现密封的方式密封的方式分类。

分类分类：分类： 自自封式封式Z-靠封隔件外径与套管内径的过盈和工作压差实现密封 压压缩式缩式Y-靠轴向力压缩封隔件，使封隔件外径变大实现密封 扩扩张式张式K-靠径向力作用于封隔件内腔，使封隔件外径扩大实现密封 组合式组合式- 由组合式、压缩式、扩张式任意组合实现密封工作温度工作温度/ /压力压力钢体最大外径钢体最大外径 解封方式代号解封方式代号坐封方式代号坐封方式代号支撑方式代号支撑方式代号分类方式代号分类方式代号p2.封隔器型号编制方法封隔器型号编制方法代号意义代号意义分类方式分类方式固定方式名称固定方式名称尾管支撑尾管支撑单向卡瓦单向卡瓦 悬挂悬挂双向卡瓦双向卡瓦锚瓦锚瓦代号代号12345分类名称分类名称自封式自封式压缩式压缩式扩张式扩张式组合式组合式代号代号ZYK各代号组合各代号组合固定方式固定方式座封方式座封方式解封方式解封方式座封方式名称座封方式名称提放管柱提放管柱转动管柱转动管柱自封自封液压液压下工具下工具热力热力代号代号123456钢体最大外径：钢体最大外径： 阿拉伯数字表示，单位阿拉伯数字表示，单位mm.工作温度：工作温度： 阿拉伯数字表示，单位摄氏度阿拉伯数字表示，单位摄氏度()工作压力：工作压力： 阿拉伯数字表示，修约到各位数阿拉伯数字表示，修约到各位数,单位单位(MPa)解封方式名称解封方式名称提放管柱提放管柱转动管柱转动管柱钻铣钻铣 液压液压下工具下工具热力热力代号代号123456p举例举例工作温度/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 Y 2 2 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 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 K 3 4 4 - 114 - 90/25工作温度/压力钢体最大外径 解封方式代号坐封方式代号支撑方式代号分类方式代号 Y 4 5 3 - 108 - 150/50二、封隔器结构、原理、二、封隔器结构、原理、 技术要求及用途技术要求及用途 所所谓谓封封隔隔器器，即即是是为为了了满满足足油油水水井井某某种种工工艺艺技技术术目目的的或或油油层层技技术术措措施施的的需需要要，由由钢钢体体、胶胶皮皮封封隔隔件件部部分与控制部分构成的井下分层封隔的专用工具分与控制部分构成的井下分层封隔的专用工具。

它它的的主主要要封封隔隔元元件件是是胶胶皮皮筒筒，通通过过水水力力或或机机械械的的作作用用，使使胶胶皮皮筒筒鼓鼓胀胀密密封封油油管管和和套套管管的的环环形形空空间间，把上、下油层分隔开，以达到某种施工的目的把上、下油层分隔开，以达到某种施工的目的二、封隔器结构、原理技术要求及用途二、封隔器结构、原理技术要求及用途（一）目前油田常用封隔器 1) 支撑式封隔器 2) 液压式封隔器 3) 卡瓦式封隔器 4) 扩张式封隔器 5) 特殊用途封隔器第一种封隔器：支撑式封隔器支撑式封隔器 原理：原理：以井底或其它的支撑卡以井底或其它的支撑卡瓦为支点，加压一定管柱重量瓦为支点，加压一定管柱重量来座封的封隔器来座封的封隔器结构：结构：中心管、胶筒、压缩套中心管、胶筒、压缩套常见的常见的Y111-114型封隔器型封隔器用途：用途：用于分层试油、采油、找水、堵水和酸化可单独使用，也可与卡瓦封隔器或支撑卡瓦配套使用技术要求：技术要求：封隔器（或下级封隔器）下端要接尾管，其尾管长度一般不能大于50m适宜于浅井使用，封隔器坐封高度，决定于下入深度、坐封载荷和胶筒密封压缩距等因素第二种封隔器：水力压缩式封隔器水力压缩式封隔器 常用的压缩式封隔器Y341-114和 Y342-114结构：结构：中心管、胶筒、座封活塞、（锁紧解锁机构、洗井机构）用途用途 ：用于分层采油、分层找水、堵水、分层注水等。

技术要求：技术要求：坐解封剪钉的材质性能必须稳定，经地面试验合格后，才能下井可多级使用原理：原理：靠油管内加液压座封，无卡瓦支撑油管憋压后，内腔中的液压推活塞上行，压缩胶简，并使内锁紧卡瓦固定在中心管上，使封隔器保持坐封状态坐封方式：坐封方式：油管憋压 解封方式：解封方式：上提或转动第三种封隔器：卡瓦式封隔器卡瓦式封隔器常用的卡瓦式封隔器常用的卡瓦式封隔器Y211-114、Y221-114和和 Y241-114原理：原理：可防止油管柱的轴向移动（单向和双可防止油管柱的轴向移动（单向和双向），一般靠下放一定管柱重量座封向），一般靠下放一定管柱重量座封 ，也有，也有靠从油管柱内加液压来坐封的靠从油管柱内加液压来坐封的 上提解封上提解封结构：结构：中心管、胶筒、卡瓦（单向卡瓦或双中心管、胶筒、卡瓦（单向卡瓦或双向卡瓦）、坐封活塞向卡瓦）、坐封活塞使用方法与注意事项：使用方法与注意事项：一般不能多级使用一般不能多级使用用途：用途：用于分层采油、找水、堵水和分层注水技术要求：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0.4m，否则封隔器会中途坐封如遇中途坐封，应上提管柱1m左右，解封后再继续下管柱。

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防凸件防凸件胶筒胶筒封隔器Y221-114Y221-114工作原理工作原理: : 座封：座封：上提管柱0.5-0.8米，顺时针旋转1周以上，加压座封，通过摩擦换向总成与套管的相对固定，机械卡瓦上行沿T型面伸出，牢固地抓卡在套管内壁，并承受管柱的重量，与此同时管柱压胀胶筒，起到封隔油套环空作用 解封：解封：上提管柱，锥体从卡瓦底部抽出，卡瓦收回，轨道销钉移至轨道下端，封隔件在无外力作用的情况下，回弹释放，整个工具提出井口 整体外推式卡瓦锚定结构设计，整体外推式卡瓦锚定结构设计，解决燕尾槽式卡瓦易导致砂卡的解决燕尾槽式卡瓦易导致砂卡的问题问题采用厚壁胶筒设计采用厚壁胶筒设计, ,耐温耐压性耐温耐压性能高能高可多级使用可多级使用Y241卡卡瓦瓦式式封封隔隔器器第四种封隔器：水力扩张式封隔器水力扩张式封隔器常用的扩张式封隔器K341或或K344 概念：概念：靠油管内加液压迫使胶筒向外膨胀，靠油管内加液压迫使胶筒向外膨胀，密封油套环空密封油套环空结构：结构：中心管、扩张胶筒、滑套中心管、扩张胶筒、滑套使用条件及特点：使用条件及特点：扩张式封隔器必须与节扩张式封隔器必须与节流器配套使用。

不能单独坐封封隔器，必流器配套使用不能单独坐封封隔器，必须与节流器配套使用，节流器启开压力必须与节流器配套使用，节流器启开压力必须大于封隔器的坐封压力在油管内外造须大于封隔器的坐封压力在油管内外造成一定的压差方能正常工作成一定的压差方能正常工作工作原理：工作原理： 从从油油管管内内加加液液压压，当当油油管管内内外外压压差差达达0.5-0.7MPa，液液压压经经滤滤网网罩罩7、下下接接头头的的孔孔眼眼和和中中心心管管的的水水槽槽，作作用用于于胶胶筒筒的的内内腔腔，使胶筒胀大，密封油套管环形空间使胶筒胀大，密封油套管环形空间 放放掉掉油油管管内内的的压压力力，使使其其油油管管内内外外压压差低于差低于0.5-0.7MPa时，胶筒即收回解封时，胶筒即收回解封 概念：靠封隔件（一般为橡胶件）概念：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差以实现密封的封隔器如皮碗封隔器结构原理：中心管、泄油孔、皮碗结构原理：中心管、泄油孔、皮碗第五种封隔器： 自封式自封式封隔器封隔器第六种封隔器：特殊用途封隔器特殊用途封隔器 裸眼封隔器：裸眼封隔器：适用于直径适用于直径150-180mm的裸眼井分层作业及卡水采油。

的裸眼井分层作业及卡水采油套管外封隔器：套管外封隔器：适用于油、气、水井适用于油、气、水井固井作业固井作业压缩式锚瓦液压提放封隔器：压缩式锚瓦液压提放封隔器：用于斜用于斜井的分层找水、堵水或注水井的分层找水、堵水或注水桥塞：桥塞：代替水泥塞，是井下封堵工具代替水泥塞，是井下封堵工具Y441-114封隔器：封隔器：双向卡瓦支撑，能双向卡瓦支撑，能承受管柱重力和大压差，卡得死，不承受管柱重力和大压差，卡得死，不蠕动，密封可靠蠕动，密封可靠Y445封隔器Y445封隔器液压座封，双向卡瓦锚定，可以有效阻止管柱蠕动；上部座封部分采用丢手设计，在有必要修井时，可以起出上部，封隔器仍呈座封状态；下部中心管设计成插管形式，可以重复使用 （二）油水井措施管柱配套工具1) 锚定工具锚定工具 2) 控制工具控制工具3) 其它工具其它工具 锚定工具分注管柱受力分析分注管柱受力分析 科学家试验证明：科学家试验证明：长期注水后，井底的管柱温度与井口注入长期注水后，井底的管柱温度与井口注入水的温度基本一致水的温度基本一致因此，长期注水后的管柱跟初始坐封时存因此，长期注水后的管柱跟初始坐封时存在温度差在温度差T管柱将产生一定的向上收缩量管柱将产生一定的向上收缩量L。

中原油田的井温在中原油田的井温在70-140之间，之间， T=2545 之间之间对于一口对于一口3000米深的井，米深的井， L=L T=0.91.4米米油井抽吸过程中载荷的转换，使管柱伸缩油井抽吸过程中载荷的转换，使管柱伸缩锚定工具u水力锚：水力锚：锚定管柱，防锚定管柱，防止管柱上顶或管柱蠕动。