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封隔器型号与原理概要.doc

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    •   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                   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ZYK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12345坐封方式代号:用阿拉伯数字表示,见表4。

                        表4  坐封方式代号坐封方式名称提放管柱转动管柱自封液压下工具热力代号123456解封方式代号:用阿拉伯数字表示,见表5                  表5 解封方式代号解封方式名称提放管柱转动管柱钻铣液压下工具热力代号123456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:(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。

      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③技术规范:1、 工具总长(mm):2075 工具总长(mm):15402、 钢体最大外径(mm):¢115 钢体最大外径(mm):¢115 3、 扶正块张开最大外径(mm):¢134-136 扶正块张开最大外径(mm):¢1364、 扶正块并紧最大外径(mm):¢116 扶正块并紧最大外径(mm):¢1205、 内通径(mm):¢48 内通径(mm):¢526、 承受压差(MPa):正向25,反向8 承受压差(MPa):正向25,反向8 7、 工具两端连接螺纹:2 7/8 TBG 工具两端连接螺纹:2 7/8 TBG8、 座封力(KN):80-100 座封力(KN):60-809、 使用套管:139.7mm 使用套管:139.7mm⑵Y221(P-T封) 封隔器①结构:见图10。

      图10 Y221 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:(运动轨迹是“J”形槽)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。

      ③技术规范:1、钢体最大外径(mm):¢115 2、扶正块张开最大外径(mm):¢134-136 3、扶正块并紧最大外径(mm):¢116 4、承受压差(MPa):正向25,反向8 5、工具两端连接螺纹:2 7/8 TBG 6、座封力(KN):80-100 7、使用套管:139.7m⑶ 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3-4MPa,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③技术规范:1、工具总长(mm):1510 2、钢体最大外径(mm):¢115 3、最小内径(mm):¢54 4、工具两端连接螺纹:2 7/8 TBG 5、使用套管:139.7mm 6、密封压力(MPa):视所采用封隔件的指标而定(如采用120℃,25Mpa封隔件密封压力为25Mpa)7、座封压力:≥10Mpa 8、解封力:≤30KN ④优点:可反洗井、封隔件初封压力仅为1Mpa左右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③技术规范:1、 工具总长(mm):12652、 最大外径(mm):¢110-1143、 最小通径(mm):¢60-624、 扩张压力(MPa):0.8-1.25、 最大允许工作压差(MPa):25-506、 工具两端连接螺纹:2 7/8 TBG Y441-115(B)丢手封隔器一、 用途与特点:该封隔器主要用于油、水井卡堵底层,若将丢手部分去掉,也可用于分层采油,具有如下特点: 1、采用双锥体双向卡瓦锚定机构,具有锚定可靠,承受负荷大的特性 2、采用马牙环锁紧机构,锁紧方便,可靠 3、采用三牙块,自动调心锚定机构,克服了因井下套管的缺陷,封隔器锚定不死的问题 4、该封隔器具有内部平衡系统,解封负荷小,解封灵活 5、采用了特殊结构的密封胶筒,座封负荷小,承压能力高,可达30MPa以上二、结构与工作原理: 1、该套工具主要由丢手部分、封隔部分、锚定部分三部分组成 2、工作原理:坐封:将封隔器与配套丢手连接好后,用油管输送至设计井段,从油管加液压,液体进入封隔器座封工作腔,推动联接套向下移动,剪断剪钉,推动小锥体移动,撑开卡瓦锚定,在联接套移动的同时,释放锁块,使压缩套向上移动,挤压胶筒、密封油、套环形空间,封隔器座封完毕。

      丢手:封隔器坐封完毕后,继续加压,液压推动丢手活塞移动,剪断剪钉,使丢手锁紧筒移动,释放锁块,丢手下接头与封隔器留在井内,实现丢手解封:下专用27/8″分瓣捞矛,捞住丢手下接头内的母扣(27/8″TBG),直接上提剪断封隔器剪钉,即可解封将封隔器提出井筒三、操作说明: 1、下入:将封隔器与配套丢手连接好,封隔器下部配一根尾管、丝堵(尾管可无) 2、坐封:封隔器下到预定位置后,管柱顶部离井口500mm左右,连接地面管线,从油管加压10Mpa左右,稳压5min,泄压至零,再加压至15Mpa,稳压5min,座封完毕 3、完成上面工序后,将管柱慢慢下放,观察指重表,若负荷降低,说明封隔器已座封 4、丢手:确认封隔器座封完毕后,将管柱慢慢上提至原悬重,从油管加压至20-30Mpa,压力突降,便实现丢手过程 5、解封:解封负荷100KN左右Y531系列酸化压裂封隔器一、它是集反洗井装。

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