《封隔器基础知识》PPT课件.ppt

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1、LOGO封隔器基础知识封隔器基础知识v封封隔隔器器是是在在井井筒筒中中把把不不同同的的油油层层、水水层层分分隔隔开开并并承承受受一一定定压压差差的的井井下下工工具具。其其满满足足采采油油工工艺艺要要求求。既既能能下下到到井井筒筒预预定定位位置置，封封隔隔严严，又又能能在在井井下下具具有有耐久性。需要时可顺利起出。耐久性。需要时可顺利起出。v封封隔隔器器的的坐坐封封：每每一一种种封封隔隔器器在在给给定定的的方方法法和和载载荷荷作作用用下下产产生生动动作作，使使封封隔隔件件始始终终处处于于工工作状态。作状态。v封封隔隔器器的的解解封封：需需要要起起出出封封隔隔器器时时，按按给给定定的的方方法法和和

2、载载荷荷解解除封隔件的工作状态。除封隔件的工作状态。1 1、国内外封隔器技术现状、国内外封隔器技术现状 国外封隔器现状：国外封隔器现状：国外封隔器现状：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。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。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。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

3、、承压能力强、工作寿命长。显著特点是耐温高、承压能力强、工作寿命长。显著特点是耐温高、承压能力强、工作寿命长。显著特点是耐温高、承压能力强、工作寿命长。可取式封隔器：可取式封隔器：可取式封隔器：可取式封隔器：耐温耐温耐温耐温150150150150，耐压，耐压，耐压，耐压50MPa50MPa50MPa50MPa，工作寿命：，工作寿命：，工作寿命：，工作寿命：3 3 3 3年以上年以上年以上年以上 永久式封隔器：永久式封隔器：永久式封隔器：永久式封隔器：耐温耐温耐温耐温220220220220，耐压，耐压，耐压，耐压70MPa70MPa70MPa70MPa，工作寿命：，工作寿命：，工作寿命：，工

4、作寿命：10101010年以上年以上年以上年以上 BakeBake公司生产的公司生产的公司生产的公司生产的FHFH型静液压封隔器图型静液压封隔器图型静液压封隔器图型静液压封隔器图 国内封隔器现状：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国内由于油藏类型多、工艺复杂，因此研制应用的分采国内由于油藏类型多、工艺复杂，因此研制应用的分采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，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，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，分注工艺管柱和配套工具在种类和工艺

5、适应性方面强于国外，基本满足生产需要。基本满足生产需要。基本满足生产需要。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，工艺及工具的整体设计水平与国外相近，工艺及工具的整体设计水平与国外相近，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在某些领域甚至超越国外水平在某些领域甚至超越国外水平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，但整体性能与国外相比仍有，但整体性能与国外相比仍有，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，特别是井较大差距，主要表现在原材料、加工工艺等方面，特别是井较大差距，主要表现在原材料、加工工艺等方面，特别是井

6、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。下密封材料国内没有大的突破。下密封材料国内没有大的突破。下密封材料国内没有大的突破。主要以主要以主要以主要以Y211Y211Y211Y211型封隔器、型封隔器、型封隔器、型封隔器、Y441Y441Y441Y441型封隔器、型封隔器、型封隔器、型封隔器、Y341Y341Y341Y341型封隔器、型封隔器、型封隔器、型封隔器、K344K344K344K344封隔器、封隔器、封隔器、封隔器、Z331Z331Z331Z331封隔器为主。封隔器为主。封隔器为主。封隔器为主。耐温耐温耐温耐温150150150150，耐压耐压耐

7、压耐压25MPa25MPa25MPa25MPa，工作寿命，工作寿命，工作寿命，工作寿命1.51.51.51.5年以上年以上年以上年以上 。2 2、国内封隔器分类标准、国内封隔器分类标准-SY5105-86-SY5105-86按按封封隔隔件件工工作作原原理理分分类类自封式：自封式：自封式：自封式：Z331Z331Z331Z331封隔器封隔器封隔器封隔器压缩式：压缩式：压缩式：压缩式：Y211Y211Y211Y211、Y341Y341Y341Y341、Y441Y441Y441Y441封隔器封隔器封隔器封隔器锲入式：锲入式：锲入式：锲入式：锲入件锲入封隔件，使封隔件锲入件锲入封隔件，使封隔件锲入件锲

8、入封隔件，使封隔件锲入件锲入封隔件，使封隔件直径增大，密封套管。直径增大，密封套管。直径增大，密封套管。直径增大，密封套管。扩式：扩式：扩式：扩式：一定压力的液体，作用于封隔件一定压力的液体，作用于封隔件一定压力的液体，作用于封隔件一定压力的液体，作用于封隔件内腔，扩大封隔件外径，密封套管。内腔，扩大封隔件外径，密封套管。内腔，扩大封隔件外径，密封套管。内腔，扩大封隔件外径，密封套管。（1 1 1 1）封隔器分类）封隔器分类）封隔器分类）封隔器分类分类方法：分类方法：按封隔器封隔件实现按封隔器封隔件实现密封的方式密封的方式分类。分类。分类：分类：自自封式封式-Z 压压缩式缩式-Y 扩扩张式张式

9、-K 楔楔入式入式-X 封隔器类常用井下工具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封隔器类井下工具的型号编制按行业标准SY5105-1997SY5105-1997编制，编制，下面列举的是目前油田下面列举的是目前油田常用的几种封隔器。常用的几种封隔器。封隔器型号编制方法封隔器型号编制方法工作温度工作温度/压力压力钢体最大外径钢体最大外径 解封方式代号解封方式代号坐封方式代号坐封方式代号支撑方式代号支撑方式代号分类方式代号分类方式代号分类名称分类名称自封式自封式压缩式压缩式扩张式扩张式楔入式楔入式代号代号 Z Z Y Y K K X X封隔器型号编制封隔器型号编制封隔器型号编制

10、封隔器型号编制 例：例：例：例：Y Y Y Y2 2 2 22 2 2 21 1 1 1-114-114-114-114分类代号分类代号分类代号分类代号支撑方式支撑方式支撑方式支撑方式坐封方式坐封方式坐封方式坐封方式解封方式解封方式解封方式解封方式钢体最大外径钢体最大外径钢体最大外径钢体最大外径K KX XY YZ Z分类代号分类代号扩张式扩张式锲入式锲入式压缩式压缩式自封式自封式分类名称分类名称分类代号分类代号分类代号分类代号支撑方式支撑方式支撑方式支撑方式坐封方式坐封方式坐封方式坐封方式解封方式解封方式解封方式解封方式钢体最大外径钢体最大外径钢体最大外径钢体最大外径5 54 43 32 2

11、1 1支撑方式代号支撑方式代号锚锚 瓦瓦无支撑无支撑双向卡瓦双向卡瓦单向卡瓦单向卡瓦尾尾 管管支撑方式名称支撑方式名称分类代号分类代号分类代号分类代号支撑方式支撑方式支撑方式支撑方式坐封方式坐封方式坐封方式坐封方式解封方式解封方式解封方式解封方式钢体最大外径钢体最大外径钢体最大外径钢体最大外径5 54 43 32 21 1坐封方式代号坐封方式代号下工具下工具液液 压压自自 封封转管柱转管柱提放管柱提放管柱坐封方式名称坐封方式名称分类代号分类代号分类代号分类代号支撑方式支撑方式支撑方式支撑方式坐封方式坐封方式坐封方式坐封方式解封方式解封方式解封方式解封方式钢体最大外径钢体最大外径钢体最大外径钢体

12、最大外径5 54 43 32 21 1解封方式代号解封方式代号下工具下工具液液 压压钻钻 铣铣转管柱转管柱提放管柱提放管柱解封方式名称解封方式名称封隔器型号编制举例封隔器型号编制举例工作温度工作温度/压力压力钢体最大外径钢体最大外径 解封方式代号解封方式代号坐封方式代号坐封方式代号支撑方式代号支撑方式代号分类方式代号分类方式代号 Z 3 3 1 -115-120/35工作温度工作温度/压力压力钢体最大外径钢体最大外径 解封方式代号解封方式代号坐封方式代号坐封方式代号支撑方式代号支撑方式代号分类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封隔器型号编制举例工作温

13、度工作温度/压力压力钢体最大外径钢体最大外径 解封方式代号解封方式代号坐封方式代号坐封方式代号支撑方式代号支撑方式代号分类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封隔器型号编制举例工作温度工作温度/压力压力钢体最大外径钢体最大外径 解封方式代号解封方式代号坐封方式代号坐封方式代号支撑方式代号支撑方式代号分类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封隔器型号编制举例工作温度工作温度/压力压力钢体最大外径钢体最大外径 解封方式代号解封方式代号坐封方式代号坐封方式代号支撑方式代号支撑方式代号分类方式代号分类方式代号 Y 4 5

14、 3 -108-150/50封隔器型号编制举例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Y111Y111型封隔器型封隔器 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 Y111Y111型封隔器型封隔器 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（

15、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。Y341Y341型封隔器型封隔器1 1、上接头、上接头 2 2、销钉、销钉3 3、反洗活塞、反洗活塞 4 4、胶筒、胶筒 5 5、锁爪、锁爪 6 6、锁套、锁套7 7、中心管、中心管 8 8、活塞、活塞9 9、下接头、下接头Y341Y341型封隔器：为水力压缩式封隔型封隔器：为水力压缩式封隔器，无支撑，靠从油管柱内加液压器，无支撑，靠从油管柱内加液压来座封，

16、一般可多级使用。来座封，一般可多级使用。结构结构Y341Y341型封隔器型封隔器 用用途途：用用于于分分层层试试油油、采采油油、找找水水、堵堵水水和和酸酸化化。不不仅仅能单独使用，也可和卡瓦封隔器配套使用。能单独使用，也可和卡瓦封隔器配套使用。工作原理工作原理 坐坐封封：从从中中心心管管加加液液压压，在在液液压压的的作作用用下下反反洗洗活活塞塞下下行行坐坐在在洗洗井井密密封封套套上上，密密封封洗洗井井通通道道。坐坐封封活活塞塞上上行行压压缩缩胶胶筒筒，密密封封油油套套环环空空，并并被被锁锁爪爪与与锁锁套套锁锁紧紧，达达到到始始终密封的状态。终密封的状态。洗洗井井：从从套套管管注注入入，反反洗洗

17、活活塞塞在在套套压压作作用用下下，向向上上移移动动，打打开开洗洗井井通通道道，洗洗井井液液沿沿洗洗井井通通道道下下行行直直到到井井底底，再再从从油管返出井口。油管返出井口。解封：解封：上提管柱，锁爪被释放，在胶筒回弹力作用下锁上提管柱，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。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）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，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，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也有靠从油管柱内

18、加液压来坐卡和坐封的。都不能多级使用。和坐封的。都不能多级使用。Y221 Y221 卡瓦式封隔器卡瓦式封隔器一、用途一、用途用于分层试油、采油、找水、堵用于分层试油、采油、找水、堵水、压裂、酸化和防砂。水、压裂、酸化和防砂。二、结构如图所示。二、结构如图所示。卡瓦式封隔器卡瓦式封隔器坐封；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

19、状态变成撑开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。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。收回解卡；胶筒收回解封。Y221Y221封隔

20、器工作原理封隔器工作原理1 1、下管柱时，管柱上提高度必须小于防坐、下管柱时，管柱上提高度必须小于防坐距（距（Y211Y211），一般不得超过），一般不得超过0.40.4米，否则会使米，否则会使封隔器中途坐封。如遇封隔器中途坐封时，可封隔器中途坐封。如遇封隔器中途坐封时，可上提管柱上提管柱1 1米左右，解封后继续下管柱。米左右，解封后继续下管柱。2 2、在井下条件允许时，封隔器下部应按、在井下条件允许时，封隔器下部应按30-4030-40米尾管。米尾管。3 3、坐封封隔器的坐封高度，决定于下入深、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。度、坐封载荷和胶筒密封压缩距

21、等因素。技术要求技术要求水力扩张式封隔器，是靠胶筒向外扩张水力扩张式封隔器，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。必须和节流器配套使用。水力扩张式封隔器水力扩张式封隔器 用途：用于注水、酸化、压裂、找串、封串、井用途：用于注水、酸化、压裂、找串、封串、井口试压等。口试压等。结构如图所示。结构如图所示。水力扩张式封隔器水力扩张式封隔器 Y453-108Y453-108可钻桥塞可钻桥塞Y453-143Y453-143可钻桥塞可钻桥塞Y455-114Y455-114型可取式封隔器型可取式封隔器Y341-114Y341-114型封隔器（顶封）型封隔器（顶封）Y341-112Y341-112型封隔器（水井）型封隔器（水井）水力锚水力锚支撑卡瓦支撑卡瓦定压滑套定压滑套