油田工艺管柱及井下工具介绍

1、酸化压裂工艺管柱酸化压裂工艺管柱分层注水工艺管柱分层注水工艺管柱堵水采油工艺管柱堵水采油工艺管柱主要配套工具结构及原理主要配套工具结构及原理常规生产管柱常规生产管柱验套、找漏工艺管柱验套、找漏工艺管柱常规生产管柱常规生产管柱常用采油管柱结构示意图常用采油管柱结构示意图 常规合采管柱示意图常规合采管柱示意图油油 管管抽油杆抽油杆井口井口封下采上管柱示意图封下采上管柱示意图井口井口常用常用采油采油管柱结构示意图管柱结构示意图 分采任意层管柱示意图分采任意层管柱示意图Y211Y211封隔器封隔器（Y221Y221）人工井底人工井底Y111封隔器封隔器筛管丝堵筛管丝堵抽油泵（泵套）抽油泵（泵套）封上采

2、下管柱示意图封上采下管柱示意图1 1油油 层层人工井底人工井底卡堵层卡堵层Y211封隔器封隔器筛管丝堵筛管丝堵抽油泵（泵套）抽油泵（泵套）封上采下管柱示意图封上采下管柱示意图2 2油油 层层人工井底人工井底卡堵层卡堵层Y341-95封隔器封隔器筛管丝堵筛管丝堵抽油泵抽油泵41/2in常用常用采油采油管柱结构示意图管柱结构示意图 丢手堵水管柱示意图丢手堵水管柱示意图坐封球座坐封球座Y341-114封隔器封隔器KZC-114支撑器支撑器卡堵层卡堵层Y341-114封隔器封隔器丢手接头丢手接头筛管丝堵筛管丝堵油层油层人工井底人工井底抽油泵抽油泵常用常用注水注水管柱结构示意图管柱结构示意图 酸化压裂工

3、艺管柱酸化压裂工艺管柱1 1、酸压下层管柱、酸压下层管柱-1-1用途及范围：用途及范围：适用于适用于5 51 1/ /2 2inin套管套管压裂压裂下层施工或全井笼统压裂施工。下层施工或全井笼统压裂施工。技术技术特点：特点：管柱结构简单，施工操作管柱结构简单，施工操作方便。下井时如果下放速度过快，封方便。下井时如果下放速度过快，封隔器及水力锚易出现中途坐封、坐卡隔器及水力锚易出现中途坐封、坐卡事故。事故。主要技术参数主要技术参数 外外 径：径：114114mmmm 内内 径：径：6060mmmm 工作压力：工作压力：35MPa35MPa 工作温度：工作温度：120120 坐封方式：液压（坐封方

4、式：液压（0.60.62MPa2MPa） 解封方式：液压（油、套管压解封方式：液压（油、套管压 差平衡）差平衡）1 1、酸压下层管柱、酸压下层管柱-1-1管柱工作原理管柱工作原理 压裂施工前，当前置液压裂施工前，当前置液以以大排量正循环方式通过节流球大排量正循环方式通过节流球座时，管柱内外产生压差使封座时，管柱内外产生压差使封隔器座封分隔油套环空，水力隔器座封分隔油套环空，水力锚锚爪伸出锚定管柱；压裂施锚锚爪伸出锚定管柱；压裂施工时，按照压裂设计进行单层工时，按照压裂设计进行单层措施施工或全井笼统改造施工；措施施工或全井笼统改造施工；完成压裂施工后，油套压力达完成压裂施工后，油套压力达到平衡状

5、态，封隔器解封，水到平衡状态，封隔器解封，水力锚锚爪回收解卡，起出施工力锚锚爪回收解卡，起出施工管柱。管柱。2 2、酸压下层管柱、酸压下层管柱-2-2用途及范围：用途及范围：适用于适用于5 51 1/ /2 2inin套套管管酸化压裂下层或全井笼统酸化压裂下层或全井笼统酸化压裂施工。酸化压裂施工。技术特点：技术特点：（1 1）能够在斜井、深井中使能够在斜井、深井中使用；用； （2 2）配套使用的封隔器采取配套使用的封隔器采取转油管坐封（转油管坐封（70-90kN70-90kN）；）；（3 3）直接上提管柱解封。直接上提管柱解封。 3 3、任意层选层酸化压裂管柱、任意层选层酸化压裂管柱用途：用途

6、：主要用于任意层选层酸化或主要用于任意层选层酸化或压裂施工压裂施工。特点：特点：该管柱能够具有针对性地对该管柱能够具有针对性地对任意需要酸化压裂的油层进行施工，任意需要酸化压裂的油层进行施工，而其它层位不受影响，不仅耐高温而其它层位不受影响，不仅耐高温高压，而且可以进行反洗井排酸或高压，而且可以进行反洗井排酸或冲砂，定压喷砂器流道大冲砂，定压喷砂器流道大 ，对套，对套管损伤小；采用平衡滑套，管柱内管损伤小；采用平衡滑套，管柱内外、上下均可连通，压力平衡，便外、上下均可连通，压力平衡，便于起管柱。于起管柱。主要技术参数主要技术参数 坐封压力：坐封压力：0.6-2MPa0.6-2MPa 工作压差：

7、工作压差：35MPa35MPa 工作温度：工作温度：120120 反洗井排量：反洗井排量：3030m3/h 解解 封封 力：力：20-25kN20-25kN分层注水工艺管柱技术分层注水工艺管柱技术1 1、斜井分层注水管柱、斜井分层注水管柱用途：用途：主要用于斜井分层注水主要用于斜井分层注水。特点：特点：该管柱采用强力支撑器支撑该管柱采用强力支撑器支撑和扶正管柱，防止管柱蠕动和偏心，和扶正管柱，防止管柱蠕动和偏心，延长工作寿命。延长工作寿命。主要技术参数主要技术参数 坐封压力：坐封压力：15MPa15MPa 工作压差：工作压差：25MPa25MPa 工作温度：工作温度：120120 反洗排量：反

8、洗排量：3030m3/h 解解 封封 力：力：40-60kN40-60kN支撑器支撑器Y341注水封隔器注水封隔器偏心配水器偏心配水器Y341注水封隔器注水封隔器偏心配水器偏心配水器固定凡尔固定凡尔支撑器支撑器3 3、油套分注管柱、油套分注管柱用途：用途：主要用于斜井分层注主要用于斜井分层注水。水。特点：特点：该管柱采用强力支撑该管柱采用强力支撑器支撑和扶正管柱，防止管器支撑和扶正管柱，防止管柱蠕动和偏心，延长工作寿柱蠕动和偏心，延长工作寿命。命。主要技术参数主要技术参数 坐封压力：坐封压力：15MPa15MPa 工作压差：工作压差：25MPa25MPa 工作温度：工作温度：120120 解解

9、 封封 力：力：40-60kN40-60kN堵水采油工艺管柱技术堵水采油工艺管柱技术1 1、丢手堵水管柱、丢手堵水管柱用途及范围：用途及范围：主要用于主要用于油水油水层明确层明确的油井进行机械卡堵的油井进行机械卡堵水水。特点：特点：该管柱采用丢手管柱该管柱采用丢手管柱结构，可卡堵任意层，进行结构，可卡堵任意层，进行分层采油；支撑器防止管柱分层采油；支撑器防止管柱上窜下滑，实现大跨距封堵上窜下滑，实现大跨距封堵。主要技术参数主要技术参数 坐封压力：坐封压力：15MPa15MPa 工作压差：工作压差：25MPa25MPa 工作温度：工作温度：120120 解解 封封 力：力：10-25kN10-2

10、5kN2 2、整体堵水采油管柱、整体堵水采油管柱用途：用途：主要用于卡堵水采油主要用于卡堵水采油。特点：特点：该管柱由机械卡瓦式该管柱由机械卡瓦式封隔器等工具组成，采用堵封隔器等工具组成，采用堵水采油一体化管柱结构，可水采油一体化管柱结构，可封堵任意层封堵任意层。主要技术参数主要技术参数 坐坐 封封 力：力：60-80kN60-80kN 工作压差：工作压差：15MPa15MPa 工作温度：工作温度：120120 解解 封封 力：力：10-15kN10-15kN3 3、智能开关找堵水一趟管柱、智能开关找堵水一趟管柱用途及范围：用途及范围：用于油水层不明确油井进行不用于油水层不明确油井进行不动管柱

11、找水和堵水，但不适用套管漏失井动管柱找水和堵水，但不适用套管漏失井。特点：特点：该管柱将找水、堵水、采油结合于一该管柱将找水、堵水、采油结合于一体，通过地面向套管加液压控制井下智能开体，通过地面向套管加液压控制井下智能开关器的开启状态，从而实现开采层位与封堵关器的开启状态，从而实现开采层位与封堵层位的转换，可反复调层。层位的转换，可反复调层。主要技术参数主要技术参数 坐坐 封封 力：力：60-80kN60-80kN 工作压差：工作压差：15MPa15MPa 工作温度：工作温度：120120 调层层数：调层层数：3 3层层 调层压力：调层压力：5MPa5MPa 解解 封封 力：力：10-15kN

12、10-15kN验套、找漏工艺管柱验套、找漏工艺管柱验套、找漏管柱验套、找漏管柱用途及范围：用途及范围：适用于油水井的验套和适用于油水井的验套和找漏。找漏。技术技术特点：特点：管柱结构简单，施工操作管柱结构简单，施工操作方便。下井时如果下放速度过快，封方便。下井时如果下放速度过快，封隔器易出现中途坐封事故。隔器易出现中途坐封事故。主要技术参数主要技术参数 外外 径：径：114114mmmm 内内 径：径：6060mmmm 工作压力：工作压力：35MPa35MPa 工作温度：工作温度：120120 坐封方式：液压（坐封方式：液压（0.60.62MPa2MPa） 解封方式：放压（油、套管压解封方式：

13、放压（油、套管压 差平衡）差平衡）漏点漏点主要配套工具结构及原理主要配套工具结构及原理一、封隔器一、封隔器1、封隔器的分类、封隔器的分类（SY 5629-93标准）标准）1.1 分类方法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1.2 分类分类自封式：自封式：靠封隔件外径与套管内径的过盈和压差已实靠封隔件外径与套管内径的过盈和压差已实现密封的封隔器。现密封的封隔器。压缩式：压缩式：靠轴向力压缩封隔件，使封隔件直径变大以靠轴向力压缩封隔件，使封隔件直径变大以实现密封的封隔器。实现密封的封隔器。楔入式：楔入式：靠楔入件楔入封隔件，使封隔件直径变大以靠楔入件楔入封隔件，使封隔件

14、直径变大以实现密封的封隔器。实现密封的封隔器。扩张式：扩张式：在一定压力的液体，作用于封隔器内腔，使在一定压力的液体，作用于封隔器内腔，使封隔件直径扩大以实现密封的封隔器。封隔件直径扩大以实现密封的封隔器。2、封隔器型号编制：、封隔器型号编制：2.1 编制方法编制方法 按照封隔器按照封隔器分类代号、分类代号、封隔器封隔器支撑、座封、解封支撑、座封、解封方式代号方式代号及封隔器及封隔器钢体最大外径钢体最大外径五大参数依次排列，五大参数依次排列，进行型号编制。进行型号编制。例：例：Y341-114封隔器封隔器Y341114支撑方式代号支撑方式代号座封方式代号座封方式代号解封方式代号解封方式代号钢体

15、最大外径钢体最大外径分类代号分类代号2.2 代号说明代号说明分类代号：分类代号：分类名称分类名称自封式自封式压缩式压缩式楔入式楔入式扩张式扩张式分类代号分类代号ZYXK支撑方式代号：支撑方式代号：支撑方式支撑方式名称名称 尾管尾管 单向卡瓦单向卡瓦 无支撑无支撑 双向卡瓦双向卡瓦 锚瓦锚瓦支撑方式支撑方式代号代号12345座封方式代号：座封方式代号：座封方式座封方式名称名称 提放管柱提放管柱转管柱转管柱自封自封液压液压下工具下工具座封方式座封方式代号代号123452.2 代号说明代号说明解封方式代号：解封方式代号：解封方式解封方式名称名称 提放管柱提放管柱转管柱转管柱钻铣钻铣液压液压下工具下工

16、具解封方式解封方式代号代号123451 1、Y111-114Y111-114封隔器封隔器工作原理工作原理: :（与卡瓦封隔器等工具配套使用）（与卡瓦封隔器等工具配套使用） 坐封：坐封：下放管柱，座封销钉剪断，上接头和下放管柱，座封销钉剪断，上接头和上外套下行，压缩胶筒，封隔油、套环空。上外套下行，压缩胶筒，封隔油、套环空。解封：解封：上提油管柱即可解封起出封隔器。上提油管柱即可解封起出封隔器。2 2、Y211-114Y211-114封隔器封隔器工作原理工作原理: : 坐封：封隔器下井时，扶正卡瓦在弹簧的作用下，使扶正块紧贴坐封：封隔器下井时，扶正卡瓦在弹簧的作用下，使扶正块紧贴管内壁，轨迹销钉

17、处于短轨道上死点。下至预定位置后，上提管柱一管内壁，轨迹销钉处于短轨道上死点。下至预定位置后，上提管柱一定高度，轨迹销钉滑至短轨道下死点，此时再下放管柱，轨迹销钉滑定高度，轨迹销钉滑至短轨道下死点，此时再下放管柱，轨迹销钉滑至长轨道。于是，卡瓦被椎体撑开，卡牢于套管的内壁上。继续下放至长轨道。于是，卡瓦被椎体撑开，卡牢于套管的内壁上。继续下放管柱压缩胶筒密封油、套管环空。管柱压缩胶筒密封油、套管环空。解封：上提油管柱，椎体退出卡瓦，轨迹销钉滑到长轨道下死点解封：上提油管柱，椎体退出卡瓦，轨迹销钉滑到长轨道下死点，即可解封起出封隔器。，即可解封起出封隔器。2 2、Y211-114Y211-114

18、封隔器封隔器3 3、Y221-114Y221-114卡瓦封隔器卡瓦封隔器3 3、Y221-114Y221-114卡瓦封隔器卡瓦封隔器 工作原理工作原理: :将封隔器下到预定位置，按所需坐封高度上将封隔器下到预定位置，按所需坐封高度上提管柱，然后正转油管柱并下放管柱，使锚定总承换向并提管柱，然后正转油管柱并下放管柱，使锚定总承换向并上行，单向卡瓦被撑开卡在套管内壁上，继续下行，用管上行，单向卡瓦被撑开卡在套管内壁上，继续下行，用管柱重量压缩胶筒使封隔器坐封；反洗井时，套管泵入洗井柱重量压缩胶筒使封隔器坐封；反洗井时，套管泵入洗井液，经过封隔器内部的反洗通道推开反洗活塞后，到达封液，经过封隔器内部

19、的反洗通道推开反洗活塞后，到达封隔器下部环空，进行反洗井。解封时，上提管柱，上接头隔器下部环空，进行反洗井。解封时，上提管柱，上接头和中心管一起上行和中心管一起上行, ,胶筒即可收回，继续上提管柱，锚定总胶筒即可收回，继续上提管柱，锚定总承的卡瓦收回解卡，与此同时，胶筒依靠自身弹力继续径承的卡瓦收回解卡，与此同时，胶筒依靠自身弹力继续径向收缩完成解封。向收缩完成解封。4 4、Y341-114Y341-114注水封隔器注水封隔器 工作原理工作原理: :油管内蹩压经内中心管孔眼分别作用在上、油管内蹩压经内中心管孔眼分别作用在上、下两级座封活塞上，两级活塞上行压缩胶筒，同时锁套与下两级座封活塞上，两

20、级活塞上行压缩胶筒，同时锁套与锁环相互锁紧，使胶筒压缩密封油套环空完成座封；反洗锁环相互锁紧，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进入内外中心管的环井时，套管内来液经上外套栅状流道进入内外中心管的环空，推动反洗凡尔下行，打开洗井通道，到达封隔器的下空，推动反洗凡尔下行，打开洗井通道，到达封隔器的下部完成反洗井；解封时，上提管柱，由于胶筒与套管之间部完成反洗井；解封时，上提管柱，由于胶筒与套管之间的摩擦力作用使锁扣指与中心管发生相对位移，锁扣指失的摩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去支撑回收，卡爪套与

21、锁环在胶筒反弹力的作用下脱开解卡，完成解封。卡，完成解封。 4 4、Y341-114Y341-114注水封隔器注水封隔器5 5、Y341-114Y341-114堵水封隔器堵水封隔器工作原理工作原理 坐封：坐封：从中心管加液压，液力经中心管出液孔传入活从中心管加液压，液力经中心管出液孔传入活塞室，推动坐封活塞上行，随着泵压上升，坐封销钉被剪塞室，推动坐封活塞上行，随着泵压上升，坐封销钉被剪断，开始压缩胶筒，同时锁环入卡。当泵压达到额定坐封断，开始压缩胶筒，同时锁环入卡。当泵压达到额定坐封压力时，实现坐封并锁紧。压力时，实现坐封并锁紧。 承上压：承上压：封隔器胶筒承受向下的解封负荷的同时，液封隔器

22、胶筒承受向下的解封负荷的同时，液压对两级平衡活塞产生向上的作用力，可平衡解封负荷，压对两级平衡活塞产生向上的作用力，可平衡解封负荷，阻止下胶筒座下行，封隔器胶筒不能克服锁紧力，不会反阻止下胶筒座下行，封隔器胶筒不能克服锁紧力，不会反弹而保持密封状态。弹而保持密封状态。 承下压：承下压：下压对封隔器胶筒施加向上的作用力，与坐下压对封隔器胶筒施加向上的作用力，与坐封方向相同，对下胶筒座的作用力上下相等，封隔器胶筒封方向相同，对下胶筒座的作用力上下相等，封隔器胶筒不能克服锁紧力，不会反弹而保持密封状态。不能克服锁紧力，不会反弹而保持密封状态。 5 5、Y341-114Y341-114堵水封隔器堵水封

23、隔器6 6、K344-114K344-114封隔器封隔器工作原理工作原理 坐封：坐封：从中心管加液压，液力经中心管出液孔传入胶从中心管加液压，液力经中心管出液孔传入胶筒内腔，迫使胶筒向外扩张紧贴在套管内壁，密封油套环筒内腔，迫使胶筒向外扩张紧贴在套管内壁，密封油套环空。空。 解封：解封：放掉油管内的压力，胶筒即回收解封。放掉油管内的压力，胶筒即回收解封。6 6、K344-114K344-114封隔器封隔器二、控制类工具二、控制类工具1、控制工具型号编制、控制工具型号编制（SY 5629-93标准）标准）例：例：KJL-110 节流器节流器2、代号说明及举例、代号说明及举例2.1 分类代号分类代

24、号 用用K表示控制工具的分类代号表示控制工具的分类代号KJL110节流器节流器工具型式代号工具型式代号尺寸特征或使用性能参数尺寸特征或使用性能参数工具名称工具名称分类代号分类代号2.2 工具型式代号工具型式代号工具型式代号工具型式代号用两个大写汉语拼音字母表示，这用两个大写汉语拼音字母表示，这两个字母分别是工具型式名称中的两个关键汉字的拼两个字母分别是工具型式名称中的两个关键汉字的拼音首字母。（音首字母。（表中未列出的其他控制工具型式代号也表中未列出的其他控制工具型式代号也是按照此规则编制的是按照此规则编制的）例：例：HT滑套滑套序号序号工具型式名称工具型式名称代号代号序号序号工具型式名称工具

25、型式名称代号代号1桥桥 式式QS11侧侧 孔孔CK2固固 定定GD12弹弹 簧簧TH3偏偏 心心PX13轨轨 道道GD4滑滑 套套HT14正正 洗洗ZX5凡凡 尔尔FE15反反 洗洗FX6喷喷 嘴嘴PZ16卡卡 瓦瓦KW7缓缓 冲冲HC17锚锚 爪爪MZ8旁旁 通通PT18水水 力力SL9活活 动动HD19连连 接接LJ10开开 关关 KG20撞撞 击击ZJ1 1、水力锚、水力锚1 1、水力锚、水力锚1 1、水力锚、水力锚 工作原理工作原理: :当油管内的压力高于套管压力当油管内的压力高于套管压力1.51.52MPa2MPa时，高压液体作时，高压液体作用在水力锚的锚爪上，使其压缩弹簧向外伸出锚

26、定在套管上；当油管用在水力锚的锚爪上，使其压缩弹簧向外伸出锚定在套管上；当油管与套管压力平衡后，锚爪失去作用力，在弹簧弹力作用下收回解卡。与套管压力平衡后，锚爪失去作用力，在弹簧弹力作用下收回解卡。 主要技术指标主要技术指标: :钢体最大外径钢体最大外径(mm) 114(mm) 114扶正最大外径扶正最大外径(mm) 134(mm) 134内通径内通径(mm) 52 (mm) 52 总长总长(mm) 530 (mm) 530 两端连接螺纹两端连接螺纹 2 7/8TBG2 7/8TBG工作压力工作压力( (MPaMPa) 100 ) 100 工作温度工作温度 135135启动压差启动压差( (M

27、PaMPa) 1.5) 1.52 22 2、KZC-114KZC-114支撑器支撑器工作原理工作原理坐卡及支撑扶正：坐卡及支撑扶正：中心管内加液压，高压液体经中心管及下中心中心管内加液压，高压液体经中心管及下中心管下部的传压孔作用在上下两级活塞上，两级活塞上行推动锥体管下部的传压孔作用在上下两级活塞上，两级活塞上行推动锥体上行，锥开强力蛇形弓簧片，蛇形弓簧片变形，外径扩大紧贴套上行，锥开强力蛇形弓簧片，蛇形弓簧片变形，外径扩大紧贴套管内壁，靠蛇形弓簧片弹力所产生的摩擦力支撑和扶正井下管柱管内壁，靠蛇形弓簧片弹力所产生的摩擦力支撑和扶正井下管柱。2 2、KZC-114KZC-114支撑器支撑器工

28、作原理工作原理锁紧：锁紧：在坐卡的同时上下两级活塞上行带动锁套上在坐卡的同时上下两级活塞上行带动锁套上行，锁套与锁环之间相互啮合锁紧，使得锥体始终锥紧行，锁套与锁环之间相互啮合锁紧，使得锥体始终锥紧强力蛇形弓簧片，使得强力蛇形弓簧片不能回弹，长期强力蛇形弓簧片，使得强力蛇形弓簧片不能回弹，长期处于支撑扶正状态。处于支撑扶正状态。 2 2、KZC-114KZC-114支撑器支撑器工作原理工作原理解卡：解卡：上提管柱上提管柱，管柱支撑器的强力蛇形弓簧片和，管柱支撑器的强力蛇形弓簧片和外套等部件由于蛇形弓簧片与套管之间的摩擦力而处于外套等部件由于蛇形弓簧片与套管之间的摩擦力而处于静止，上接头和中心管上行剪断解封销钉，外套和蛇形静止，上接头和中心管上行剪断解封销钉，外套和蛇形弓簧片下行由锥体的凸起部位到凹陷部位，强力蛇形弓弓簧片下行由锥体的凸起部位到凹陷部位，强力蛇形弓簧片在自身弹力作用下回收解卡。簧片在自身弹力作用下回收解卡。2 2、KZC-114KZC-114支撑器支撑器3 3、KJL-