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封隔器基础知识,采 油 二 厂 作业大队 彭 武 斌,封隔器是在井筒中把不同的油层、水层分隔开并承受一定压差的井下工具。其满足采油工艺要求。既能下到井筒预定位置，封隔严，又能在井下具有耐久性。需要时可顺利起出。封隔器的坐封：每一种封隔器在给定的方法和载荷作用下产生动作，使封隔件始终处于工作状态。封隔器的解封：需要起出封隔器时，按给定的方法和载荷解除封隔件的工作状态。,1、国内外封隔器技术现状,国外封隔器现状：用于分层采油的永久式和可取式封隔器已形成系列化产品。贝克公司和哈里伯顿公司的产品基本代表了国外的水平。其显著特点是耐温高、承压能力强、工作寿命长。可取式封隔器：耐温150，耐压50MPa，工作寿命：3年以上 永久式封隔器：耐温220，耐压70MPa，工作寿命：10年以上 Bake公司生产的FH型静液压封隔器图,国内封隔器现状：国内由于油藏类型多、工艺复杂，因此研制应用的分采分注工艺管柱和配套工具在种类和工艺适应性方面强于国外，基本满足生产需要。工艺及工具的整体设计水平与国外相近，在某些领域甚至超越国外水平，但整体性能与国外相比仍有较大差距，主要表现在原材料、加工工艺等方面，特别是井下密封材料国内没有大的突破。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。耐温150，耐压25MPa，工作寿命1.5年以上。,2、国内封隔器分类标准-SY5105-86,按封隔件工作原理分类,自封式：Z331封隔器压缩式：Y211、Y341、Y441封隔器锲入式：锲入件锲入封隔件，使封隔件直径增大，密封套管。扩式：一定压力的液体，作用于封隔件内腔，扩大封隔件外径，密封套管。,（1）封隔器分类,分类方法：按封隔器封隔件实现密封的方式分类。分类：自封式-Z 压缩式-Y 扩张式-K 楔入式-X,封隔器类常用井下工具 封隔器类井下工具的型号编制按行业标准SY5105-1997编制，下面列举的是目前油田常用的几种封隔器。,封隔器型号编制方法,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,封隔器型号编制 例：Y221-114,封隔器型号编制举例,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,Z 3 3 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 2 2 1-115-120/35,封隔器型号编制举例,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 3 4 1-114-120/35,封隔器型号编制举例,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,K 3 4 4-114-90/25,封隔器型号编制举例,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 4 5 3-108-150/50,封隔器型号编制举例,1、上接头 2、销钉3、调节环 4、“O”型胶圈5、胶筒 6、隔环7、中心管 8、“O”型胶圈9、承压接头 10、“O”型胶圈11、坐封剪钉 12、键13、下接头 14、压缩距垫环,Y111型封隔器,Y111封隔器是以井底（或卡瓦封隔器和支撑卡瓦）为支点，加压一定管柱重量来坐封。这种封隔器的结构较简单，各油田的封隔器也基本相同。,结构：如图所示,Y111型封隔器,用途：用于分层试油、采油、找水、堵水和酸化。不仅能单独使用（以井底支撑），也可和卡瓦封隔器或支撑卡瓦配套使用。工作原理：坐封时按所需坐封高度（油管挂距顶丝法兰的高度）配置管柱。因承压接头和上接头与尾管（卡瓦封隔器或支撑卡瓦）相接，以井底（卡瓦封隔器或支撑卡瓦）为支点，坐封剪钉被剪断，上接头、调节环、中心管和键一起下行，封隔油管和套管的环形空间。解封时上提管柱，胶筒收回，恢复原状。,Y341型封隔器,1、上接头 2、销钉3、反洗活塞 4、胶筒 5、锁爪 6、锁套7、中心管 8、活塞9、下接头,Y341型封隔器：为水力压缩式封隔器，无支撑，靠从油管柱内加液压来座封，一般可多级使用。,结构,Y341型封隔器,用途：用于分层试油、采油、找水、堵水和酸化。不仅能单独使用，也可和卡瓦封隔器配套使用。工作原理 坐封：从中心管加液压，在液压的作用下反洗活塞下行坐在洗井密封套上，密封洗井通道。坐封活塞上行压缩胶筒，密封油套环空，并被锁爪与锁套锁紧，达到始终密封的状态。洗井：从套管注入，反洗活塞在套压作用下，向上移动，打开洗井通道，洗井液沿洗井通道下行直到井底，再从油管返出井口。解封：上提管柱，锁爪被释放，在胶筒回弹力作用下锁套活塞下行，胶筒回收，实现解封。,卡瓦式封隔器可防止油管柱的轴向移动（单向移动或双向移动），所用胶筒为压缩式，一般均靠下放一定管柱重量坐卡和坐封，也有靠从油管柱内加液压来坐卡和坐封的。都不能多级使用。,Y221 卡瓦式封隔器,一、用途用于分层试油、采油、找水、堵水、压裂、酸化和防砂。二、结构如图所示。,卡瓦式封隔器,坐封；按所需坐封高度上提管柱旋转管柱。因扶正器依靠弹簧的张力造成扶正块与套管壁的摩擦力沿轨迹中心管的轨迹槽运动，滑环销钉从短槽的上死点运动到坐封位置时的长槽的上死点，卡瓦从收拢状态变成撑开状态（被锥体锥开），并卡牢在套管壁上。同时坐封剪钉被剪断，上接头、调节环和轨迹中心管下行，压缩胶筒，使胶筒的直径变大，从而封隔油，套管环形空间。解封：上提管柱，上接头、调节环和轨迹中心管一起上行。滑环销钉运动到下死点，锥体退出卡瓦，卡瓦收回解卡；胶筒收回解封。,Y221封隔器工作原理,1、下管柱时，管柱上提高度必须小于防坐距（Y211），一般不得超过0.4米，否则会使封隔器中途坐封。如遇封隔器中途坐封时，可上提管柱1米左右，解封后继续下管柱。2、在井下条件允许时，封隔器下部应按30-40米尾管。3、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。,技术要求,水力扩张式封隔器，是靠胶筒向外扩张来封隔油套管环形空间。因此，胶筒的内部压力必须大于外部压力，也就是油管压力必须大于套管压力。所以，水力扩张式封隔器必须和节流器配套使用。,水力扩张式封隔器,用途：用于注水、酸化、压裂、找串、封串、井口试压等。结构如图所示。,水力扩张式封隔器,Y453-108可钻桥塞,Y453-143可钻桥塞,Y455-114型可取式封隔器,Y341-114型封隔器（顶封）,Y341-112型封隔器（水井）,水力锚,支撑卡瓦,定压滑套,
