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、 二、 三、 四、 五、
封隔器的分类 封隔器的型号编制 封隔器的新旧型号对照 常用封隔器的结构原理 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。 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 自封式： 以实现密封的封隔器。 以实现密封的封隔器。 （2）压缩式：靠轴向压缩封隔件，使封隔件直径变大以实 压缩式：靠轴向压缩封隔件， 现密封的封隔器。 现密封的封隔器。 （3）楔入式：靠楔入件楔入封隔件，使封隔件直径变大以 楔入式：靠楔入件楔入封隔件， 实现密封的封隔器。 实现密封的封隔器。 （4）扩张式：一定压力的液体作用于封隔件内腔，使封隔 扩张式：一定压力的液体作用于封隔件内腔， 件直径扩大以实现密封的封隔器 以实现密封的封隔器。 件直径扩大以实现密封的封隔器。
二、封隔器的型号编制 1、编制方法 按封隔件分类代号、封隔器支撑、 按封隔件分类代号、封隔器支撑、座 封、解封方法代号及封隔器刚体最大外径 五参数依次排列，进行型号编制。 五参数依次排列，进行型号编制。
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、代号说明分类代号： （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。 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、封隔器的型号编制支撑方式代号： （2）支撑方式代号：用阿拉伯数字表 示，方法应符合下表规定。 方法应符合下表规定。
支撑方式名称 尾管 单向卡瓦 无支撑 双向卡瓦
锚瓦
支撑方式代号
1
2
3
4
5
二、封隔器的型号编制座封方式代号： （3）座封方式代号：用阿拉伯数字表 示，方法应符合下表规定。 方法应符合下表规定。
座封方式名称 提放管柱 转管柱
自封
液压
下工具
座封方式代号
1
2
3
4
5
二、封隔器的型号编制解封方式代号： （4）解封方式代号：用阿拉伯数字表 示，方法应符合下表规定。 方法应符合下表规定。
解封方式名称 提放管柱 转管柱
钻铣
液压
下工具
解封方式代号
1
2
3
4
5
二、封隔器的型号编制刚体最大外径： （5）刚体最大外径：用阿拉伯数字表 示，单位为mm。 单位为mm。 mm 应用本标准时， （6）应用本标准时，可将油田名称加到 封隔器型号的前面， 封隔器型号的前面，用汉字的第一个汉语 拼音大写字

母表示； 拼音大写字母表示；如：中原用ZY表示， 中原用ZY表示， ZY表示 江汉用JH表示。 江汉用JH表示。 JH表示
二、封隔器的型号编制应用举例： （7）应用举例： ZYY221-114封隔器， ZYY221-114封隔器，表示该封隔器为中原 封隔器 油田设计的，封隔件的工作原理为压缩式、 油田设计的，封隔件的工作原理为压缩式、 单向卡瓦支撑、转动管柱座封、 单向卡瓦支撑、转动管柱座封、提放管柱 座封、刚体最大外径为114mm。 座封、刚体最大外径为114mm。 114mm
三、封隔器的新旧型号对照
新旧型号对照表 旧型号 SL151SL151-5 JH453 754754-5 新型号 Y111Y111-114 K344K344-114 Y341Y341-114
四、常用封隔器的结构原理（一）、Y221-114封隔器 ）、Y221-114封隔器 Y2211、结构 、
主要由中心管、封隔件、卡瓦总成、 主要由中心管、封隔件、卡瓦总成、摩擦换向器总成 等构成，其中卡瓦总成包括锥体、卡瓦和卡瓦托。 等构成，其中卡瓦总成包括锥体、卡瓦和卡瓦托。
2.工作原理 2.工作原理 座封： 座封：用2 7/8TBG油管连接工具，下井到设计位置，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，使轨道销钉由中心管上的短轨道 移至长轨道，在管柱下移动过程中机械换向卡瓦总成相对上 行，卡瓦沿T型滑槽面伸出，牢固地抓卡在套管内壁，并承 受管柱的压力，与此同时管柱下压力压胀胶筒，起到封隔油 套环空作用。
解封： 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封隔器 ）、Y341-114封隔器 Y3411.结构 结构
1
2
3
4
5
6
7
8
9
11 10
主要由上接头(1)、 主要由上接头(1)、反洗活塞 (2) 、洗井密封套 (1) (3)、 密封垫(4) 外中心管(5) 胶筒(6) (4)、 (5)、 (6)、 (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)、 护碗(7)、锁爪(8)、锁套(9)、中心管(10)、坐封 (7) (8) (9) (10) 活塞(11)和下接头(12)等组成。 活塞(11)和下接头(12)等组成。 (11)和下接头(12)等组成
2.工作原理 2.工作原理 座封： 座封：座封时，油管内蹩压，来液 经内中心管和下中心管孔眼分别作 用于上、下两级座封活塞上，推动 两级活塞上行压缩胶筒，同时卡瓦 套与锁环相互啮合锁紧，使胶筒压 缩密封油套环空完成座封。反洗井 时，套管内来液经上外套栅状流道 推动密封凡尔上行，打开洗井通道 进入内外中心管的环空,到达封隔 器的下部完成反洗井。
解封： 解封：解封时，上提管柱，由 于胶筒与套管之间的磨擦力作 用

使锁扣指与中心管发生相对 位移，锁扣指失去支撑回收， 卡爪套与锁环在胶筒反弹力的 作用下脱开解卡，完成解封。
（三）、Y111-114封隔器 ）、Y111-114封隔器 Y1111.结构 结构
主要由上接头、中心管、封隔件、 主要由上接头、中心管、封隔件、轨迹筒和下接头等 构成。 构成。
2.工作原理 2.工作原理座封： 7/8TBG油管连接工具 下井到设计位置， 油管连接工具， 座封：用2 7/8TBG油管连接工具，下井到设计位置， 下放管柱，压胀胶筒，起到封隔油套环空作用。 下放管柱，压胀胶筒，起到封隔油套环空作用。 解封：上提管柱，封隔件在无外力作用的情况下， 解封：上提管柱，封隔件在无外力作用的情况下， 回弹释放。 回弹释放。
（四）、Y441-114封隔器 ）、Y441-114封隔器 Y4411.结构 结构
2.工作原理 2.工作原理 座封： 座封：用2 7/8TBG油管连接工具，下井到设计位置， 从油管内打压，当压力达到6MPa时启动活塞右行， 推动上锥体右行，将卡瓦胀出，卡瓦锚定于套管内 壁，以卡瓦力支撑压缩胶筒，当压力达到16MPa时， 卡瓦锚定牢固，胶筒胀封完成。 解封： 解封：上提管柱，打开锁定机构，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，上提即可将工具捞出。
（五）、Y445-114封隔器 ）、Y445-114封隔器 Y4451.结构 结构
2.工作原理 2.工作原理 座封： 座封：用2 7/8油管连接管柱，下井到设计位置，从油管内打压，当压力达到6MPa时，启动剪钉剪断，活塞下行，推 动上锥体下行，将卡瓦胀出，卡瓦锚定于套管内壁，以卡瓦 力支撑压缩胶筒，当压力达到16MPa时，卡瓦锚定牢固，胶 筒胀封完成。当压力达到17MPa时，验封机构打开，液流进 入左、右两组胶筒中间，检验胶筒的密封性能，当压力达到 18MPa—20 MPa时验封完成，然后上提将送封工具与工具丢 开。
解封： 解封：使用期过后，用2吋捞锚插入工具打捞管内，上提打开锁定机构，即可将工具捞出 。
（六）、Y341-114自验封封隔器 ）、Y341-114自验封封隔器 Y3411.结构 结构
2.工作原理座封：油管内打压到 座封：油管内打压到6MPa时，启动剪钉剪断，活塞上行， 时 启动剪钉剪断，活塞上行， 压缩胶筒，当压力达到 压缩胶筒，当压力达到17MPa时，验封机构打开，检验胶 时 验封机构打开， 筒的密封性能，当压力达到 时验封完成， 筒的密封性能，当压力达到18MPa—20 MPa时验封完成， 时验封完成 同时完成座封。 同时完成座封。 解封：上提打开锁定机构，即可将工具捞出 解封：上提打开锁定机构，即可将工具捞出。
（七）、Z331-114封隔器 ）、Z331-114封隔器 Z3311.

结构 结构
2.工作原理将下井工具检查好后用2 油管连接， 将下井工具检查好后用 7/8TBG油管连接，下入井下 油管连接 30m左右，皮碗胶筒最大外径大于套管内径，皮碗在自由 左右，皮碗胶筒最大外径大于套管内径， 左右 状态下即可实现密封。装好井口，井口各螺栓齐全紧固， 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。 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 放压后，上提即可将工具起出。
五、常用管柱介绍（一）两级三段高压注水管柱水力卡瓦
主要由水力卡瓦、 主要由水力卡瓦、水力偏配
锚、Y341封隔器和偏心配水 Y341封隔器和偏心配水 器组成。 器组成。
水力锚 水力锚 Y341封 Y341封
（1）水力锚----防顶 水力锚---（2）水力卡瓦----防止管柱伸长 水力卡瓦----
低伤害水力卡瓦（1）.结构 ） 结构
主要由上接头、 卡瓦、 中心管、 主要由上接头 、 卡瓦 、 中心管 、 卡瓦座、 坐卡剪钉、 活塞套、 卡瓦座 、 坐卡剪钉 、 活塞套 、 平衡 活塞、平衡剪钉和下接头组成。 （如图） 如图）
（2）工作原理 ）
4-5MPa
10MPa
剪坐卡剪钉 剪坐卡剪钉
剪平衡剪钉
平衡剪钉后，注水时液压对卡瓦无推动力， 平衡剪钉后，注水时液压对卡瓦无推动力， 减少了对套管的伤害。 减少了对套管的伤害。
（二）油套分注管柱一级二段分注管柱
1.特点 特点油套 分注注水层
（1）结构简单、操作方便； 结构简单、操作方便；
（2）解决了一级二段分注井 不易测试问题， 不易测试问题，减少了投捞测 试费用。 试费用。
Y221-114封 隔器
喇叭口 注水层
（三）油井卡封堵水管柱图2、封下采上管柱图
抽油 泵 筛管 生产 层 Y221-114封隔 器
封堵 层
丝堵
抽油泵
可 捞 式自 验 封找 堵 水 工艺 管 柱 Ⅰ号 工 具 Ⅰ 级 找堵 水 顺 序开 关一层
一层
可 捞 式自 验 封找 堵 水 工艺 管 柱 Ⅱ号 工 具二层
Ⅱ级 找 堵 水顺 序 开 关二层
丝堵
可 捞 式自 验 封找 堵 水 工艺 管 柱 Ⅱ号 工 具 Ⅲ 级找 堵 水 顺序 开 关 丝堵 人工井底（一） （二）
三层
（四）找漏管柱图5、找漏管柱图
1.特点 特点 套管打压 （1）结构简单、操作方便； 结构简单、操作方便；
（2）判断漏点准确，成功率高。 判断漏点准确，成功率高。
Y221-114封 隔器
油层
球座
（五）卡封酸化管柱
2 7/8油管
FXY441-112 封隔器 滑落球座
目的层 人工井底


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