组装、保养封隔器pdf

1、第三章组装、保养封隔器 1-pdf第三章组装、保养封隔器熟练掌握各种类型封隔器的型号、分类、代号和用途；初步掌握Ylll、Y211、Y344、K344封隔器的用途、主要结构和工作原理，并能够进行Ylll、Y211、Y344、K344封隔器的拆卸和保养。能够进行了 Y111、K344封隔器的组装，二、使用工具（1）专用工件台和压力钳；（2）600mm、900mm、1200mm 管钳两把；（3）备用各型号封隔器胶筒、密封胶圈若干套（4）螺丝刀2把。三、封隔器基本知识（一）概述随着采油工艺技术的不断发展，人们对油层的认识也在不断深化。对于多油层油气井， 由于油层是非均质性的，各油层的产量、压力和吸水

2、能力往往差异很大，这就需要对油井进 行分层注水、分层采油、分层测试、分层改造、分层管理、分层研究，实现多油层油田的合 理开发，这就要用到能起到分隔井下油层与汕层的井下分层设备，即封隔器：所以渭封隔器 是指具有弹性元件，并以此封隔油套环形空间、隔绝产层，以控制产（注）层，保护套管的井下工具封隔器是套管内封隔油层的重要工具，它的主要元件是胶皮筒，是实现层间分隔的密封 元件，通过水力或机械的作用，使胶皮筒膨胀密封油套环形空间，把上下油层分隔开，达到 分层的目的。封隔器的主要工：作过程有：坐封、验封、解封。坐封：封隔器在下至预定位置后，在给定的方法和载荷作用下产生动作，使封隔器的密 封元件达到膨胀密封

3、的工作状态，这种操作称封隔器的坐封。验封：封隔器坐封后，通过泵车打压，验证密封元件是否处于密割状态的操作叫验封。解封：当分层作业完成，需要从井内起山封隔器时，按给定的方法和载荷解除封隔件的 工作状态的操作叫解封。（二）封隔器的分类封隔器是井下分层作业的主要设备，在油气井的各种工艺技术措施中起到极为重要的作 用，国内外各油田都非常重视封隔器的结构性能与使用技术的研究，因此封隔器的结构类型 与使用工艺技术得到了较快的发展。随着工艺技术的进步，封隔器朝着多功能、多用途的方 向发展。因此封隔器的种类较多。封隔器的分类和命名也较复杂。主要分类方法有：按坐封原理分：有机械式、水力式：按密封原理分：压缩式、

4、楔入式、扩张式、自封式。按支撑方式分：有支撑式（或锚定式）和悬挂式。按承压大小分：有中压封隔器 （耐压力30MPa）和高压封隔器（耐压压力30MPa）。此外也可以按使用目的、使用部位、承压方向等进行分类。为了便于使用和管理， SY 5105-86油气田封隔器分类及型号编制方法标准对封隔 器1 / 11第三章组装、保养封隔器 1-pdf的分类进行厂统一和规范，具体的分类方法是按封隔器封隔件分类代号、封隔器支撑、坐封、 解封方式代号及封隔器刚体的最大外径5个参数依次排列，进行封隔器型号分类编制的，如下所示：(1 )封隔件的分类代号是用分类名称笫个汉语拼音大写字母表示.其分类方法见表2 - 3-1所

5、示口奥2-3封隔器封隔件分类代号费分熨名称自封式压蒲式熏人式犷张式分类代号ZYXK(2)支撑方式代号，用阿拉伯数字去示,艮体方法见表2 - 3 -2口*2-3-2支撑方式代号支撑方式名称屉管单向卡瓦无支撑双向卡瓦锚瓦支撑方式代片12345(3)坐封方式代号;用阿拉伯数字衣示.具体方法见表2 -3-3.表2-3-3至封方式代号坐封方式若称提被管柱转忏也自封液压下工具生时力式代号12345沁)解封方式代号:用阿拉伯数字表示，具体方法见我2 - 3-41 衰2 -3-4斛封方式代号解封方式.名将配放管柱转管柱液淡F工具解封方式代峥12345(5)钢体最大外径：用阿拉伯数字表示，单位是毫米 (mn)。

6、(6)应用本标准，可将油田名称加在封隔器型号的前面，特殊用途加到封隔器型号的后 面，型号编制仍按此标准。应用举例:2 / 11第三章组装、保养封隔器 1-pdfY211114封隔器：表示该封隔器封器件的工作原理为压缩式，单向卡瓦支撑，提放管 柱坐封，提放管柱解封，钢体最大外径114mm。华北k341 140型裸眼封隔器：表示华北油田封隔器，封隔件的工作原理为扩张式、无 支撑、液压坐封、提放管柱解封、钢体最大外径为140mm ,适用于裸眼井。四、压缩式封隔器压缩式封隔器是靠轴向力压缩封隔件，使封隔件直径变大实现密封的Ylll系列，Y341系列、Y344系列，下面就简要介绍这儿种封隔器。(一 )Y

7、lll型系列封隔器1.工作原理及技术参数Ylll封隔器是在封隔器下部连接 一定长度的尾管，以井底(或卡瓦封隔器和支撑卡瓦) 为支点，将油管部分重量加在封隔器上使封隔器的封隔件受压膨胀，达到密封油套环形空间 的目的。常用的主要有Y111系列封隔器的优点是结构简单，使用操作方便，密封可靠，坐封和解封可靠等， 可以单独使用，也可以和配套工具组合使用，主要应用于分层采油、分层测试、分层找水堵 水、分层酸化等。(1)结构：Ylll型封隔器的结构各油田基本相同，如图2 31所示。主要有 Y111 -102、Ylll114、Ylll 150等规格，分别适用于 5in、5加、7in等套管。(2)工作原理：将封

8、隔器管柱按设计要求下入井内，坐封时先经过坐封高度计算。按所 计算的坐封高度下放管杜，因承压接头和下接头与尾管相接，以井底(或卡瓦封隔器或支撑卡瓦)为支点，坐封剪钉在一定管柱重力作用下被剪断，上接头、调节环、中心管和键一起 下行，压缩胶筒的外径变大，封隔油套环形空间。解封时上提管柱，胶筒回收恢复原状，实 现解封。(3)Ylll封隔器主要技术参数见表2-3-5。表2 35 Ylll封隔器主要技术参数表2-3-5封隔器主要技术参数参 数型 号YIH =102Ylll -114Ylll -IJO总氏中mm725790IWO最大外桂,Jis门102114)50内调杆，mm50 -627B世行载初k*前一

9、80工作，度W120120120工作性力，a88适用套管皿55/7%7胶筒型号YS1OO-12-5YSI13 - 12 - 15YSl4f-12-15一2. Y111 -114封隔器组装(将封隔器下接头固定在工作台的压力钳工(2)装承压接头密封胶圈和调节环密封胶圈。(3)将承压接头人中心管上：。3 / 11第三章组装、保养封隔器 1-pdf图2-3-1 Y1 II系列封隔器I一上排头M一销打凸一调百环乂一“口形密封圈”一股筒2一隔 环7一中心管甫一“0”形密封网甫一承捶接头；10一0影密封圈;11一坐期剪钉；12圈空一下接央：14一压缩咫垫坏4）装好坐封剪钉。5）将键装入中心管键槽内。6）将压

10、缩距垫环装入下接头。7）将承压接头与下接头连接。8）依次将封隔件、隔环套装在中心管上。9）将上接头和调节环组装在一起，装到中心管上端并上紧4 / 11第三章组装、保养封隔器 1-pdf(10)将调节环压紧，上好防松销钉：(二)Y211型系列封隔器Y211封隔器为单向卡瓦式封隔器，依靠自身结构中的卡瓦咬住套管内壁，以此作为支撑施加部分油管柱重力，压缩胶筒使之膨胀，密封油套环形空间。Y211封隔器主要用于分层试油、分层采油、分层找水、堵水、分层压裂、酸化和防砂 等。Y211封隔器各油田在结构设计上不尽相同，主要由胶筒总成，卡瓦和摩擦块总成和销 钉换位机构等组成。其中销钉换位机构主要是长短轨道槽。见

11、图2 32所示。图Y2n型封隔器1一上接头7一定位峭钉0一调节环形密封圈;5胶陶曲隔环；? 一隰位奏：8一排体内一坐封即旬K瓦；口班鬣;12 R瓦座扶正块；弹簧5一扶正器建；16滑环滑环销灯；IH一滑环保.19勃诂中心呼.工作原理封隔器在下井过程中摩擦块在弹簧的张力作用下紧贴套管内壁下行，卡瓦和摩擦块总成 位于短轨道上死点，当封隔器下至预定位置时上提下放管柱，卡瓦和摩擦块总成由短轨道进 入长轨道上死点，锥体推动卡瓦张开，使卡瓦咬合在套管壁上形成支撑，同时坐封剪钉在 柱重力的作用下被剪断，胶筒压缩，使胶筒的直径变大，从而封隔油、套环形空间。解封叫上提管柱，卡瓦和摩擦块总成由长轨道进人短轨道上死点

12、，并带动锥体上行 体退山卡瓦，胶筒也自动回收而解封。.主要技术参数5 / 11第三章组装、保养封隔器 1-pdf4.技术要求(1)下管柱时，管柱 一亡提高度必须小于防坐距，一般不得超过o. 5m,否则会使封隔器中途坐封，如遇封隔器中途坐封，可上提管柱 1m左右，解封后继续下管柱。(2)在井现条件允许时，封隔器下部应接30 40m尾管。(三)Y341型封隔器该型封隔器为水力压缩式，靠油管内加液压而压缩胶筒，使其直径变大密封油套环形空 间。该型封隔器坐封后具有锁紧扣构，使胶筒在油管压力卸掉后不能白动收回而解封。该型封隔器主要用于分层试油、分层采油、分层找水、堵水，也可以和配套工具组合用 于分层压裂

13、酸化等，一般可以多级使用。.结构Y341型封隔器的结构不尽相同，但具工作原理基本114型封隔器的结构示意图。.工作原理如图2 33所示为 Y341坐封时，从油管内加液压，液压推动活塞上行，坐封剪钉被剪断，坐封活塞推动上下调 节环外中心管、锁紧座一起上行压缩胶筒并锁紧，使封隔器处于坐封状态。解封时，上提油管柱，解封剪钉被剪断，解封剪钉座、锥环和锁环被卡在锁套内，随管 柱向上运动。锁紧座、外中心管、上调节环、下调节环和坐封活塞在胶筒的弹力作用下退回， 胶筒收回解封。.主要技术参数Y341 114封隔器主要技术参数见表2-3-7 。6 / 11第三章组装、保养封隔器 1-pdf国2-37 Y34I-

14、I44型封隔器1一上接去一“。”膨密封圈;3锁套科一解封的灯座坐封的盯箱一排环仃一锁加 朝嘛理;9 .0血毒封脚4。卜，平衡活塞；n缸食；|之一外中心管；13一内中心说; 14一下平簿活塞；15轻耕环四一牍描”一隔环；8上调制环；19一下葡。加加坐 前剪fiai一T形酒打圈口之一生时活塞;23活塞食;现一“0”形密封圈；空一下接昊S2-3-7 M1-114封能器主要技术参数抵大外好.mm114员小迪抨.nm30坐封压15腔筋型号13-12 -15工作压力，加加k5工样温度.七侬. Y341 -114封隔器拆卸(1)将封隔器上接头固定在工作台的压力钳上。(2)卸下下接头和下压帽。(3)将活塞套与

15、承压接头间的螺纹卸开，取下下压帽和活塞套，此时活塞套内部带有下 卡簧压帽和活塞；用专用工具将卡簧压帽与活塞间的扣卸开，即可将它们从活塞套和下压帽中 取(4)拆下拉钉挂，取下承压接头。(5)卸下上接头，依次取下密封环、密封隔件、隔环、承压套。.技术要求该型封隔器解封剪钉的材质性能必须稳定，使剪断力有一个固定值，以保证封隔器坐封和7 / 11第三章组装、保养封隔器 1-pdf解封的可靠性。如果解封剪钉的剪断力大于胶筒与套管的摩擦力，解封剪钉就不能剪断，封 隔器就不能解封。（四）Y344型封隔器Y344封隔器为无支撑、液压坐封和液压解封的压缩式封隔器，主要应用于分层试油、 分层找水、堵水和油井热油循

16、环清蜡。1、结构4所示为Y344型封隔器的结构示意图。图2 7-4 Y344型封隔器1一上接头号一上年用内一渴凸环;4一密时环;5殷商隔环一中 心管出一“。”形密封冏9一朝钉；10-承氏套；II 一承乐接头“（T 形密封* : 13 活您套：14一拉钉挂：15解封拉打；16 T O”形密封圈- 17活塞*形密封 J9一卡簧压帽,20卡黄：21朴簧启2卡胃息3一卜.压帽;川一下压帕亚5下接头AA2.工作原理坐封时，从油管内加液压，一方面液压经中心管7的孔眼作用在承压接头11上，剪钉 9被剪断，推动活塞套 13,承压接头11和承压套10上行压缩胶筒 5,使胶筒5直径变大，封 隔油套环形空间，另一方

17、面液压经中心管7的孔眼又作用在活塞 17上，但坐封压力不能使解封拉钉15被拉断，活塞 17固定不动。放掉油管压力，由于活塞套13被卡簧20卡住，活塞套13、承压接头11和承压套10则在胶筒的弹力作用下不能退回，胶筒5就始终处于封隔油套环形空间的状态。解封时，油管内加液压，一方面液压经中心管7的孔眼作用在承压接头 11上，推动活塞套13,承压接头11和承压套10上行，直到承压接头 11的台阶与中心管？的外台阶接触, 另一方8 / 11第三章组装、保养封隔器 1-pdf面液压经中心管 7的IL眼作用在活塞 17上，解封拉钉 15被拉断，但活塞 17的承压面积大 于承压接头11的承压面积，所以活塞1

18、7就在液压和胶筒 5的弹力作用下带着活塞套13、承压接头11和承压套10下行，胶筒 5就收回解封。. Y344114型封隔器拆卸()将封隔器上接头固定在工作台的压力钳上。(2)卸下下接头和下并帽。(3)将活塞套与承压接头间的螺纹卸开，取下下并帽和活塞套，此时活塞套内部带有下 卡簧压帽和活塞；用专用工具将卡簧压帽与活塞间的扣卸开，即可将它们从活塞套和下并帽 中取出。(4)拆下拉钉挂，取下承压接头。(5)卸下上接头，依次取下密封环、密封隔件、隔环、承压套。.技术要求经地面试验合格后才能下井。五、水力扩张式封隔器水力扩张式封隔器没有支撑，靠油管内施加液压，使胶筒向外扩张来封隔油套环形空间 的，所以水力扩张式封隔器是靠油套的内外压差来实现坐封的，即油管压力必须大于套管压 力，故而水力扩张式封隔器必须和节流器配套使用。水力扩张式封隔器结构简单，安装和使用都非常方便。目前油田常用的水力扩张式封隔 器是K344型，主要用于分层注水、分层压裂、酸化等。下面就以K344封隔器为例对水力扩张式封隔器作以简要介绍。.结构如图2-3-5所示为K344封隔器的结构示意图。.工作原理坐封时，从油管内加液压，液压经滤网罩、下接头的孔眼和中心管的水槽作用于胶筒的 内腔，使胶筒胀大，封隔油套环形空间。解封时，放掉油管内的压力，胶筒即可收回解封。9 / 11第三章组装、保养封隔器 1-pdf