封隔器理论基础与应用

第一章、概述

第一节、前言

封隔器系指具有弹性密封元件，并籍此封隔环形空间，隔绝产层，以控制产（注）液，保护套管的井下工具.

根据密封部位不同，可分为两种。一种是油套与套管（或裸眼井壁）之间的密封，谓之“外密封”；一种是油管或油管密封短接（也称密封段）与封隔器内腔（或密封腔容座）之间的密封，谓之“内密封”。

目前常用的封隔器分为两大类：可取式封隔器和永久式封隔器。

对于封隔器本身来说，最关键的部件莫过于弹性密封元件，有人比之为封隔器的心脏，因为它在很大程度上影响甚至决定着封隔器系统井下工作的成败

第二节、封隔器的发展

石油工业的兴起和发展，伴随着封隔器的问世和演变，早期的封隔器结构简单，用途单一、性能低下。1863年美国的布赖森发明了裸眼封隔器，1863年美国的图尔特发明了一种开有油、套压连通孔的单胶筒封隔器，其胶筒是在锥形体的楔入作用下膨胀的。随后美国的封隔器研究又加快了步伐

苏联30年代初，阿塞拜疆油田首先采用正反扣螺栓式封隔器，1963年阿塞拜疆矿机研究所研制了结构比较完善的尾管式封隔器，但其下入深度只有300~650米，有效工作压差不超过2.5MPa。

近几十年，随着钻井、完井工艺不断向高压、高温和复杂的深部地层方面发展，对封隔器提出更高的要求。

第三节、结构封隔器的

一、密封部分：

密封部分是在外力（机械力或液压力）的作用下，发生动作，最终密封环形间隙，防止流体通过的机械。它是封隔器的关键部件，主要由弹性密封元件、赖以安装密封元件的钢碗、隔环（挡圈）和各种防止密封元件“肩部突出”的“防突”部件构成。其中，密封元件是至关重要的核心部件，通常制作成“圆筒状”，所以也俗称胶筒。只是近来为了实现油管与封隔器之间的内密封，密封元件才制作成各种形状（如V形）的盘根

二、锚定部分

锚定部分也叫“支撑部分”，其作用是将封隔器支撑在套管壁上，防止封隔器由于纵向移动而影响密封性能，或引起封隔器过早解封，主要包括水力锚和卡瓦等。

水力锚使用比较广泛。它通常由许多卡瓦牙或锯齿形锚爪（分布在活塞端部的圆柱面上）构成的。它既可与封隔器设计成一体，与卡瓦配套使用，也可以单独接在封隔器上（如图1）。

卡瓦也是一种常用的起锚定作用的机构，美国使用最多。早期的封隔器由于下入深度浅或承压能力低，一般无需带卡瓦，或只在胶筒上部用单卡瓦，1934年才开始在胶筒下部采用上下卡瓦。七十年代，美国格伯森公司研制成功了能承受双向压差的整体卡瓦。有时为了使力的分布均匀，在胶筒两端使用两个整体卡瓦。

为了防止封隔器的纵向移动，特别在深井和高压作业中往往采用正、反多极卡瓦，或附加上水力锚，即使是支撑井底的支柱式封隔器，由于怕压坏尾管，也往往如此。

三、扶正部分

扶正部分主要起扶正密封元件的作用（尤其在井身质量不好的井中），同时也起初卡作用，以便封隔坐封。这种作用，通常由扶正弹簧和状如灯笼的扶正器承担。在转动管柱座封封隔器时，扶正弹簧片以对套管壁的足够的摩擦力，防止封隔器壳体随管柱转动。扶正器一般由扶正弹簧罩、弹簧座和弹簧构成，其作用靠外端呈圆柱面的扶正块来实现。

四、坐封部分

坐封部分是使封隔器坐于目的层段后保持密封状态（即工作状态）的机构。通常，它包

括坐封活塞，中心管（或开有轨迹换向槽的轨迹管），上、下接头，滑环套等。坐封部分动作时，能起两个作用：

1、推动锥体，使卡瓦张开（对于带卡瓦的封隔器来说），并贴压套管壁上。

2、压缩弹性密封元件，使之胀大而密封。

五、缩紧部分

缩紧部分是封隔器一旦坐封后，使之固定于坐封状态（使密封元件密封后保持不变）的机构。由于封隔器缩紧机构及动作方式在很大程度上影响封隔器的可取性，因而是设计可取式封隔器应予重视的结构部分。它通常由外中心管、销钉，各种内锁紧机构（如锥环、锁环、锁扣或锁扣指以及棘轮机构）构成。

六、解封部分

解封部分是使油、套连通，进而导致卡瓦收回，胶筒恢复原状，以利于起封的机构。对于丢式封隔器，则需另行配备专用的坐封和解封工具。它通常由平衡活塞、平衡阀（循环阀）、循环孔（连通孔）、缸套或解封套、解封销钉构成。

第四节、封隔器的类型

一、封隔器基本类型

为了做好封隔器的预选工作，有必要了解封隔器有哪些类型，其主要结构性能和使用条件是什么。

图2-1~2-9举了九种基本类型的封隔器结构示意图。

1、永久式

结构原理：胶筒在锥体a之间压缩，锥体靠卡瓦b固定。防突部件c保护胶筒瓣阀d插入油管后保持常开状态，拔出即关闭，此油管底部带有盘根密封，用以密封封隔器抛光的内部密封腔，限位丝扣e固定此盘根。

坐封方式：机械、水力、气压。

解封方式：不能解封。

使用场合：（1）高压或油管负荷变化大，要求长期可靠密封的井；

（2）油管长度变化大的深井；

（3）生产条件复杂，坐封的准确位置比较恶劣。

2、水力膨胀式

结构原理：硫化有金属加强筋的弹性胶筒a，在高压液体作用下向外扩张，紧贴套管壁。单流凡尔b防止膨胀液外流，使胶筒胀开，只有在动油管柱解封时，通道c才打开，于是胶筒回收（如图2-2）。

坐封方式：油管憋压。

解封方式：转动或上提油管，使卸压槽对准单流凡尔。

使用场合：（1）井壁不规则的裸眼井或套管损坏的井；。

（2）选择性措施和测试；

（3）分层采油、注水。

3、水力自封式

结构原理：由于皮碗是过盈的，故在起下过程中总是紧贴套管壁，每只皮碗只能承受单向压差，而且压差越大，皮碗与套管的密封也就越牢。（如图2-3）

坐封方式：一般不要求坐封动作

解封方式：硬把

使用场合：（1）压差小的浅井；

（2）压力可平衡或油管可锚定的井；

（3）只需要成本不高的水力密封的井。

4支柱式

结构原理：当封隔器下面的油管(亦称锚定管)接触下支撑点（井底、下封隔器、桥塞或台阶）时，油管压重作用在封隔器上，胶筒在钢碗a、b之间压缩，锁扣指c弹出接受槽d,（如图2-4）坐封方式：下放压重。

解封方式：上提油管。

使用场合：（1）作为上封隔器堵漏；

（2）预计没有高压的井；

（3）油管无需保持张力的井。

5张力式

结构原理：当卡瓦b咬住套管后，上提油管，胶筒即被压缩于中心管与锥体a之间。通常，下压易使封隔器密封良好，上压则可使封隔器解封（如图2-5）。

坐封方式：反转上提。

解封方式：正转下放。

使用场合：（1）、1500米以内的浅井注水和增产措施；

（2）、张力补偿上压；

(3）、卡瓦和坐封机械要求避开腐蚀性流体。

6、机械压缩式

结构原理：当卡瓦b咬住套管，油管重量作用于封隔器上时，胶筒即被压缩于中心管与锥体a 之间，上压使封隔器密封更牢，下压则易使封隔器解封，依靠下压动作的水力卡瓦可平衡压力，从而承受双向压差（如图2-6）

坐封方式：下放油管，施加压重。

解封方式：上提油管，释放压重。

使用场合：（1）、不带水力锚，用于只有上压的井（低压自喷井或抽吸作业）；

（2）、带水力锚，用于增产措施、抽吸、采油（气）和封堵，多管完井中用做上封隔

器。

7、水力压缩式

结构原理：油管蹩压后，胶筒即在锥体a和活塞b之间压缩，内腔d中的作用压力下推活塞b，从而使卡瓦张开，并使水力卡瓦e固定住中心管，内锁紧卡瓦f使封隔器保持坐封状态（如图2-7）坐封方式：油管蹩压。

解封方式：上提或转动油管。

使用场合：（1）只要求承受下压（带水力锚可承受双向压差）的井；

（2）最好不动管柱的深井和斜井；

（3）要求多次坐封多个封隔器的多层完井。

8、机械张压式

结构原理：依靠可以上移和锁住反扣c的扇形螺帽b，将胶筒压缩于中心管和锥体a之间，对动卡瓦d借助于油管张力或压重，使封隔器保持密封（如图2-8）

坐封方式：张力加压重（上提或下放油管）。

解封方式：正转上提油管。

使用场合：（1）油管可以处于张力、压缩力或中和状态（不张不压）的井；

（2）可能有上压、下压的井；

（3）代替永久可钻式封隔器。

9、水力张压式

结构原理：油管蹩压时，胶筒即被压缩于锥体a和中心管之间，内腔d中的作用压力上推活塞c，张开卡瓦d，活塞e靠内锁紧卡瓦f使封隔器保持坐封状态，外卡瓦d承受双向压差（如图2-9）坐封方式：油管蹩压。

解封方式：上提或转动油管。

使用场合：（1）、油管可以处于张力、压缩力或中和状态（不张不压）的井；

（2）、油管可起出，封隔器能丢手；

（3）、有双向压差的井；

（4）、最好不动管柱就能坐封的井。

第五节封隔器的分类及型号编制

随着油气井的勘探开发向纵深方式发展，为满足各种复杂情况的井下条件和工艺措施要求，国内外各油田都研制了多种多样的封隔器，主要来自于封隔器结构上的变化，特别是密封元件的工作原理，几何形状和所用材质等方面的改进及坐封、解封、锁紧等动作的变化，为了便于从事封隔器的研究、试验、加工、使用和管理人员能够便捷地筛选和鉴别各种封隔器，中华人民共和国石油工业部1986年9月6日发布了“油田封隔器的分类及型号编制方法”，对我国各油田使用的进行了标准上的统一。

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

2、分类：

（1）自封式：靠封隔件外径与套管内径的过盈和压差以实现密封的封隔器；

（2）压缩式：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； （3）楔入式：靠楔入件楔入封隔件，使封隔件直径变大以实现密封的封隔器；

（4）扩张式：一定压力的液体，作用于封隔件内腔使封隔件直径变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、坐封、解封方式代号及封隔器钢体最大外径五参数依次排列，进行型号编制

2、代号说明及应用举例

（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，方法如表1 表1

（2）支撑方式代号：用阿拉伯数字表示，方法如表2 表2

（3）坐封方式代号：用阿拉伯数字表示，方法如表3

钢体最大外径 解封方式代号 坐封方式代号 分类代号

支撑方式代号

表3

（4）解封方式代号：用阿拉伯数字表示，方法如表4

表4

（5）钢体最大外径：用阿拉伯数字表示，单位为mm

（6）应用举例：

Y211-114封隔器，表示该封隔器封隔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，钢体最大外径为114mm。

华北K341-140型裸眼封隔器：表示为华北油田封隔器，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。

裸眼井封隔器及其应用

裸眼井封隔器及其应用 （江汉油田分公司采油工艺研究院井下工具研究所） 摘要近年来裸眼井越来越多，对裸眼井地层进行酸化、压裂、注水、堵水和试油试气等分层措施作业需要使用裸眼封隔器。为了满足这种需要，研究了K341、K342、K344三种类型的裸眼井封隔器。现场应 用时，其最大密封系数达到了1.486 ,远远大于普通压缩式封隔器密封系数 1.1?1.15的水平，最高工作压差达到47MPa，最高工作温度达到142 'C。介绍了这三种封隔器的工作原理、现场施工管柱和现场使用情况。关键词裸眼井裸眼封隔器管柱应用 前言 因油气田开发的需要以及完井技术的发展，油气井尤其是碳酸盐岩等致密地层钻探的油气井，采用裸眼井完井的方式日益增多。裸眼井需要裸眼封隔器才能进行酸化、压裂、注水、堵水和试油试气等分层措施作业，由此导致对裸眼井封隔器需求的增长。 裸眼井在钻井过程中，有时需要进行中途测试，以取得较为详细的资料，对地层进行更加准确的判断，由此决定是否追加投入，继续完成下步施工，从而节省不必要的开支。 裸眼井封隔器还可以用在套管变形井和一些常规封隔器不适宜应用的油井的采油、堵水、措施作业等。在采油井中，勘探初期的探井往往使用一些特殊尺寸的套管完井，后期采油中这些井缺少配套的井下封隔器，裸眼井封隔器则能够满足这些井的酸化、压裂、注水、堵水和试油试气等分层措施作业的施工需求。 工作原理 一、扩式胶筒 （一）结构 其结构分三层，以弹性不锈钢片做叠层骨架，加以胶筒、外筒组成。 （二）主要特点 1、扩系数大，可以达到1.2?1.6，即可用小直径胶筒封隔大直径井眼。 2、容易扩和收缩，即易坐封和解封，胶筒压差为1?1.5MPa即可实现封隔器胶筒的初封。 3、耐高温125?150 C，最高达180 Co 4、承压差大，最大工作密封压力达到50MPa以上。 5、残余变形小，通常残余变形不超过2%。 6、对井眼适应性强，可用于先期完井的裸眼井、套管侧钻开窗井、后期完井的裸眼井、组合套管井和特殊套管井的工艺措施中。 二、K344型裸眼井封隔器 （一）结构 由上接头、中心管、密封胶筒、下接头等组成，见图1所示。

封隔器型号讲解

封隔器编码解释 分类代号： 固定方式代号 坐封方式代号 解封方式代号 性能代号 设计单位代号 设计单位代号采用代表设计单位的头两个汉语拼音字母，设计单位为采油厂采用大写字母C 开头，阿拉伯数字代表采油厂。 工作温度及压力 温度单位为℃，压力单位为MPa

应用举例 Y341-114-X-C4-90/15型封隔器，表示该封隔器为压缩式，悬挂固定，液压坐封，提放管柱解封，注水井用可洗井封隔器，设计单位为采油四厂，工作温度为90℃，工作压力为15MPa。 Y341-114-D-CY-90/15型封隔器，表示该封隔器为压缩式，悬挂固定，液压坐封，提放管柱解封，油井用堵水封隔器，设计单位为采油工艺研究所，工作温度为90℃，工作压力为15MPa。

工艺室方案一：井下封隔器 一、比赛内容 对目前常用几种封隔器代码表示的意义及工具特点进行描述，考察职工对井下封隔器情况的熟悉程度。 二、比赛规则 1、每名参赛人员随机抽取一张，并根据内容对每道题进行分析。 2、由评委对照答案进行评分。 三、比赛时间及地点 工程技术大队后四楼会议室，时间待定。

请说出以下封隔器代码表示的意义及工具特点 一、Y344-114-D-CY-90/15封隔器 答案： 代码：压缩式悬挂固定液压坐封液压解封外径114堵水封隔器，采研生产，油管正打压15Mpa释放，油管正打压18-20Mpa解封，工作温度90℃，工作压力为15Mpa。主要用于机械堵水。 封隔器特点：无支撑，利用液压坐封和解封的液压式封隔器。

二、K344-110-CY-90/15 (475-8)封隔器 答案： 代码：扩张式悬挂固定液压坐封液压解封外径110封隔器，采研生产，工作温度90℃，工作压力为15Mpa。油管正打压0.5-1.5Mpa释放，油管卸压解封。主要用于分层注水，分层压裂、酸化，验窜等工艺。 封隔器特点：扩张式封隔器必须与节流器配套使用，其优点是结构简单，不能单独坐封封隔器；缺点是必须在油管内外造成一定压差才能正常工作。

固井基础知识

第二部分固井基础知识 第一章基本概念 1、什么叫固井？ 固井是指向井内下入一定尺寸的套管串，并在其周围注以水泥浆，把套管与井壁紧固起来的工作。 2、什么叫挤水泥？ 是水泥浆在压力作用下注入井中某一特定位置的施工方法。 3、固井后套管试压的标准是什么？ 5英寸、5 1/2英寸试压15MPa，30分钟降压不超过 0.5MPa，7英寸，9 5/8英寸分别为10MPa和8MPa，30分钟不超过0.5MPa；10 3/4—13 3/8英寸不超过6MPa，30分钟压降不超0.5MPa。 4、什么叫调整井？ 为挽回死油区的储量损失，改善断层遮挡地区的注水开发效果以及调整平面矛盾严重地段的开发效果所补钻井叫调整井。 5、什么叫开发井？ 亦属于生产井的一种，是指在发现的储油构造上第一批打的生产井。 6、什么叫探井？ 在有储油气的构造上为探明地下岩层生储油气的特征而打的井。 7、简述大庆油田有多少种不同井别的井？ 有探井、探气井、资料井、检查井、观察井、标准井、生产井、调整井、更新井、定向井、泄压井等。 8、什么叫表外储层？ 是指储量公报表以外的储层（即未计算储量的油层）。包括：含油砂岩和未划含油砂岩的所有含没产状的储层。 9、固井质量要求油气层底界距人工井底不少于多少米？探井不少于多少米？ 固井质量要求，调整井、开发井油、气层底界距人工井底不少于25米（探井不少于15米）。 10、调整井（小于等于1500米）按质量标准井斜不大于多少度？探井（小于等于3000米）按质量标准井斜不大于多少度？ 调整井按质量标准井斜不大于3度。探井按质量标准井斜不大于5度。

11、调整井（小于等于1500米）井底最大水平位移是多少？探井（小于等于3000米）井底最大水平位移是多少？ 调整井井底最大水平位移是40米。探井井底最大水平位移80米。 12、目前大庆油田常用的固井方法有哪几种？ （1）常规固井（2）双密度固井（变密度固井）（3）双级注固井（4）低密度固井（5）尾管固井 13、目前大庆油田形成几套固井工艺？ （1）多压力层系调整井固井工艺技术。 （2）水平井固井工艺技术。 （3）斜直井固井工艺技术。 （4）小井眼固井工艺技术。 （5）深井及长封井固井工艺技术。 （6）欠平衡固井工艺技术。 14、水泥头是用来完成注水泥作业的专业工具，常用的有哪几种？（1）简易水泥头；（2）单塞水泥头；（3）双塞水泥头；（4）尾管固井水泥头。 15、5 1/2″水泥头销子直径为多少毫米？ 5 1/2″水泥头销子直径为24mm。 16、常用的套管有哪些规格？ 5″、5 1/2″、7″、7 5/8″、8 5/8″、9 5/8″、10 3/4″、12 3/4″、13 3/8″、20″等。 17、简述技术套管及油层套管的作用？ 技术套管是封隔复杂地层，保证固井顺利进行，安装井口装置，支承油层套管重量，必要时可当油层套管使用。 油层套管是封隔油、气、水层与其它不同压力的地层，如因保护套管形成油气通道，满足开采和增产措施的需要。 18、常用扶正器的规格有哪些？ 5×5 1/4，5 1/2×7 1/2，5 1/2×8 1/2，5 1/2×9 3/4，9 5/8×12 1/4，13 3/8×17 3/4。 19、上胶塞的作用是什么？ （1）在管内隔开水泥浆和泥浆或清水；

几种封隔器技术参数及基本用途介绍

上海大华石化设备有限公司 基本用途及工作参数 封 隔 器 总 成 2009-05-20 发布 2009-05-20实施上海大华石化设备有限公司发布 批准：

一、用途 主要用于气井和油井的注水、堵水、酸化、压裂等工艺 施工。 二、基本结构 该封隔器主要由上接头、中心管、胶筒、活塞、液缸、 剪钉、剪钉座、下接头等组成。 三、工作原理 当流体从油管流入封隔器传压孔后，剪断剪钉，推动多 级活塞上行压缩胶筒，当油压高于套压10～15MPa时，封隔 器坐封，分隔措施层与保护层，当压力卸去后，胶筒在其自 身弹力及解封弹簧弹力作用下推动活塞下行即可收回解封。 四、主要技术参数 序号型号规格工作压力坐封压力最大外径适用通径总长工作温度适用套管 1 Y344-110 70MPa 2.5-5MPa ?110mm ?55mm 1845mm 120-150℃121-124mm 2 Y344-114 70MPa 2.5-5MPa ?114mm ?55mm 1845mm 120-150℃121-124mm 3 Y344-116 70MPa 2.5-5MPa ?116mm ?55mm 1845mm 120-150℃121-124mm 4 Y344-148 70MPa 2.5-5MPa ?148mm ?62mm 2010mm 120-150℃158-162mm

一、用途 该工具单独使用或与Y221/211（251型）联用，进 行分层试油，分层采油，分层卡水等作业，该工具的主 要优点在于结构简单，工具长度短，坐封可靠，操作特 别方便。 二、基本结构 该封隔器主要由上接头、顶胶环、密封胶筒、中心 管、顶胶环、密封接头、支承滑套等部件组成。 三、工作原理 将该工具支撑在井底或Y221/211上，下放管柱，加 压，剪断销钉，压缩胶筒，密封油套环空。需解封时， 直接上提管柱即可。 四、主要技术参数 序号型号规格工作压力坐封压力最大外径适用通径总长工作温度适用套管 1 Y111-9 2 35MPa 2.5-5MPa ?92mm ?55mm 626mm 120-150℃100-113mm 2 Y111-110 35MPa 2.5-5MPa ?110mm ?62mm 626mm 120-150℃121-124mm 3 Y111-11 4 35MPa 2.5-5MPa ?114mm ?62mm 626mm 120-150℃121-124mm 4 Y111-148 35MPa 2.5-5MPa ?148mm ?62mm 750mm 120-150℃158-162mm

常用封隔器使用说明

各型号封隔器使用说明书 一、DY245-150型封隔器 1、技术参数： 最大外径：150mm；座封压力：20MPa； 最大内径：36mm；解封力：40-60KN 丢手后通径：100mm；总长：1200mm； 工作压力：上压〈15MPa；下压〈10MPa 使用温度：350℃（高温） 2、结构： 封隔器采用水力座封，上提解封、丢手同时完成的结构。结构可分为座封、丢手、主体、解封四部分。座封部分主要是液动系统，可以产生足够的座封力。丢手部分由弹性爪、滑阀及支撑等部件组成，滑阀移动由销钉控制，剪断锁钉后滑阀将支撑件分开可保证准确的座封压力和足够的推动力，使丢手准确可靠。主体部分包括密封件、卡瓦、锥体及缩紧机构，密封件在350℃高温下长期使用密封可靠，卡瓦为单向卡瓦，锥体在上面解封容易，锁紧机构为双级锁紧，一级为单向锯齿牙块锁紧，由片状箍簧压紧，箍簧为耐高温材料制造，具有体积小、强度高、锁紧力大的特点；另一级为无级内卡瓦锁紧，可保证锥体只能单项移动，使封隔器能承受双向压差。解封部分由分瓣接头、解封打捞套组成，只有在下入专用工具才能解封，解封可以上提，也可以正转管柱来实现。 3、工作原理： 将管柱下到设计位置，投入钢球，用水泥车憋压，当压力达到一定值时，座封机构开始动作，推动密封件和锥体下移，紧锁机构锁紧，压力继续升高到23MPa，将滑阀销钉剪断，滑阀下移推出支撑部件，弹性爪失去支撑，同时管柱压力突然下降，上提管柱和封隔器丢手部分。 4、特点： 1) 可以承受上下压差； 2）能够承受较大的管柱负荷，遇阻时可承受较大的上提和下放吨位； 3）丢手简单可靠； 4）丢手后通径100mm，应用广范； 5）采用高温密封件在350℃及高温下长期工作。 5、用途： 1）用于管内防砂作悬挂器； 2）与其它封隔器一起使用可分层采油、分层注汽、调层，实现过泵工艺。 二、FXy445-114E可捞式压裂桥塞 1、技术参数： 最大刚体外径：114mm；座封压力：22+2MPa； 工作套管内径：121-124mm；解封力：70+10KN 丢手后通径：100mm；总长：1200mm； 工作压力：上压差70MPa；下压差35MPa 工作温度：<120℃联接扣型：上端2 7/8 TBG母扣 2、工作原理： 该工具把送封工具和封堵工具设计为一体。液压坐封，步进锁定，双向卡瓦，下具解封。 3、特点： 1）设有抗阻机构；

封隔器

封隔器 1、概述： 封隔器是在套管里封隔油层的重要工具。它的主要元件是胶皮筒，通过水力或机械的作用，使胶皮筒鼓胀密封油管和套管的环形空间，把上下油层分开，达到某种施工目的，这就是封隔器的主要作用。 2、分类： 封器的型式很多，按其工作原理分为八种类型，即支撑式、卡瓦式、皮碗式、水力扩张式(水力压差式)、水力自封式、水力密闭式、水力压缩式、水力机械式。 按封隔元件的工作原理分为四种，即自封式、压缩式、楔入式、扩张式。 3、编号： 旧编号是用油田代号、型式代号、公称尺寸、结构代号、设计次数。 部定型油田代号型式代号适用套管公称直径结构设计 产品代号代号代号大庆DQ 支撑式 1 41/2套管43/4裸眼 4 胜利SL 卡瓦式 2 5、51/2、53/4套管51/4裸眼 5 四川SC 皮碗式 3 65/8套管 6 大港DG 水力扩张式 4 7、75/8套管73/4、71/2裸眼7 华北HB 水力自封式 5 85/8套管81/2裸眼8 D 江汉JH 水力密闭式 6 93/4裸眼9 玉门YM 水力压缩式7 113/4裸眼11 新疆XJ 水力机械式8 121/4裸眼12 青海QH 长庆ZQ 辽河LH 江苏IS 河南HN 吉林JL 海洋HY 如上述方法表达不清时可适当加用文字，例如HB671型裸眼封隔器;石油部定型产品可在油田代号前加D，如DSL151型封隔器，表示部定型的胜利油田研制的支撑式封隔器，适用127套管。 1.

新编号是按封隔元件分类代号、支撑代号、座封代号、解封代号、及封隔器钢体最大外径五个参数依次排列进行编号的。 分类代号支撑方式代号座封方式代号解封方式代号钢体最大外径 自封式Z 尾管 1 提放管柱 1 提放管柱 1 mm 压缩式Y 单向卡瓦 2 旋转管柱 2 旋转管柱 2 楔入式X 无支撑 3 自封 3 钻铣 3 扩张式K 双向卡瓦 4 液压 4 液压 4 锚瓦 5 下工具 5 下工具 5 应用本标准时，可将油田名称加到封隔器型号的前面，特殊用途加到封隔器型号的后面。如Y211-114型封隔器，表示该封隔器封隔元件的工作原理为压缩式、单向卡瓦支撑、提放管柱座封、提放管柱解封、钢体最好大外径114毫米。如华北K341-140型裸眼封隔器，表示为华北油田封隔器，封隔元件的工作原理为扩张式、无支撑、液压座封、提放管柱解封、钢体最大外径为140毫米，适用于裸眼井。 Y211-148封隔器 1、概述:从型号看这种封隔器是一种压缩式、单向卡瓦支撑、下放管柱座封、上提管柱解封的封隔器。具有起下顺利，中途不误座、座封、解封操作简单、密封可靠、耐压高、通径大、摩擦阻力小等优点。 单独使用该封隔器可用于式油、找水、验串等。与支撑式封隔器组合使用，可用于分层采油或卡堵水层。如用于压裂、酸化，则需另接水力锚和反循环阀。 2、主要技术指标 工作压差 15Mpa 钢体最大外径148mm 工作温度120℃摩擦块自由外径 170mm 通径 62mm 适用套管内径 157-162mm 全长 1442mm 座封载荷 120-140Kg 自重 80Kg 连接扣型 27/8UPTBG 2.

RTTS(Y221)封隔器

（Y221）封隔器 Y221封隔器是一种大通径、可封隔双向压力的悬挂式封隔器。设计用作地层测试、酸化、注水泥塞井作业，大通径使在只有较小的压降下泵过大量流体，并可通过过油管射孔枪。因此RTTS封隔器在一次下井中可完成各种功能作业。 宝鸡盟泰石油机械有限公司生产的RTTS封隔器外径有9_5/8＂、7_5/8＂、7＂、5_1/2＂、5＂，可适合不同规格的套管的需要。 一、结构特点: RTTS封隔器主要由J形槽换位机构、机械卡瓦、封隔胶筒和液压锚定机构组成。当井下地层压力大于液柱压力时,封隔器液压锚伸出卡在套管壁上，可防止封隔器下部压力过大时推动封隔器使工具推出井眼或失封。其次还配有摩擦块和自动J形槽套结构。解封前，先使封隔器上下压力平衡，然后上提直接解封。 二、规格及技术参数

三、工作原理 通常RTTS封隔器的工作程序如下: 1、下井之前将封隔器悬挂起来,将摩擦块套筒上下动作数次,检查机械卡瓦是否动作灵活。 2、当准备下井时，封隔器J形槽置于锁定位置,即凸耳位于J形槽的钩尖位置,卡瓦处于收缩状态。 3、下井过程中,若有遇阻，应立即上提管柱； 4、当工具到达测试位置准备操作时,先将工具下放到稍低于坐封位置,然后将工具提到坐封位置。 5、右旋管柱若干圈,保证在井下工具仅需转动1/4圈即可。 管柱保持右旋扭矩,下放管柱重量,直到封隔器机械卡瓦开始承受管柱重量为止。 继续下放管柱，直到封隔器上承受希望的坐封重量,工具处于工作状态。 6、测试结束,解封封隔器时,首先平衡封隔器上下的压力（若与常闭阀配合，则先投入相应的球，油管内打压，打开常闭阀，平衡封隔器上下压力），然后上提管柱解封。 四、保养与调试 ①每次作业后,都应将工具完全拆开、清洗.用肉眼检查所有的密封面和接头丝扣是否有损坏.已发现所有有损坏了的部件都应更换。 ②按图纸组装,堵死两端,试内压35MPa,保压3min,应无渗漏与

封隔器

用途 P-T封隔器主要用于地层测试、酸化、压裂、分层挤注等工艺中。 工作原理 P-T封隔器主要由旁通、密封元件和卡瓦总成三部分组成。封隔器下井时，凸耳是在自动槽的短槽之中，摩擦块始终与套管内壁紧贴，胶筒处于自由状态，旁通道是打开的。当封隔器下至预定井深时，先上提管柱，使凸耳在短槽的下部位置，再右旋管柱1－3圈，在保持扭矩的同时，下放管柱加压缩负荷。由于管柱旋转，凸耳到长槽内，加压时座封芯轴向下移动，端面密封与密封唇吻合而关闭旁通，继续加压，锥体下行使卡瓦胀开，卡瓦上的合金块的棱角嵌入套管壁，使胶筒受力膨胀，密封油套管环形空间。解封时，只要上提管柱，即可起出封隔器。 主要技术参数 注意事项 1、在运输与搬运时，不允许碰撞避免雨淋和潮湿。 2、在贮存时应远离热源，不得接触酸、碱、盐等腐蚀性物质。 3、每次使用后，应拆卸各零部件清洗干净再重新装配，装配时更换胶筒，螺纹连接处都必须涂润滑脂。

用途 Y111型封隔器可用于分层试油、采油、卡堵水和酸化等工艺中，它不仅能单独使用，也可以与卡瓦封隔器配套使用。 工作原理 封隔器下到设计位置后，上提管柱一定高度，然后下放管柱，由于封隔器下部管柱受外力支撑，部分油管重量先关闭封隔器旁通然后压缩封隔器密封件，使密封件径向胀大，达到密封油套管环形空间的目的。上提管柱，封隔器旁通先打开，封隔器上下连通，压力平衡，封隔器胶筒恢复原状，即可起出。 主要技术参数 注意事项 1、在运输与搬运时，不允许碰撞避免雨淋和潮湿。 2、在贮存时应远离热源，不得接触酸、碱、盐等腐蚀性物质。 3、每次使用后，应拆卸各零部件清洗干净再重新装配，装配时更换胶筒、胶圈，螺纹连接处都必须涂润滑脂。 Y221型封隔器

Y341-114封隔器使用说明书

合格证 Y314—114封隔器实测结果 项目标准要求实测结果 总长1100 最大外径Ф114 最小通径Ф48 质检部：检验员： 日期： Y341—114封隔器 使 用 说 明 书 阜宁县金山石油机械有限公司

Y341—114封隔器 一、产品用途 主要用于油田注水分层注水等。 二、主要技术参数 长度：1100㎜ 最大外径：Φ114㎜ 最小内径：Φ50㎜ 工作压力：25MPa 适合套管：?118-?124 坐封压力：9-12MPa 解封拉力：23-25KN 联接螺纹：27/ 8 TBG 执行标准：SY/T5404-2002 三、主要结构 主要由下、上、下接送头，内外中心管、内、外活塞，中间接头胶筒、隔环并耗等组成的封隔部分，由锁套、卡瓦座、卡瓦牙、解封套等组成的锁紧部分，并由内、外中心管组成。 原理 坐封：当水注入油管压力经内中心管压力孔推动上、下活塞，当推力达到一定值，坐封剪钉被剪断，活塞继续上行推动压缩胶筒封隔油套管环行空间，与此同时上行的锁套被由卡瓦座、卡瓦牙组成的锁紧机构锁定使胶筒保持压缩状态，密封油套管空间。 解封：上提油管柱，当拉力达到一定值后，剪段上接头与中间接头之间的解封剪钉，中心管上移，解封套压下卡牙，锁紧机构失去支撑，卡爪与锁套脱开，胶筒靠自身弹性推动外中心管下移，从而胶筒恢复原位。 四、使用注意事项 1、封隔器应由专门负责井下工具的单位进行检验，试验合格 后方能使用。 2、下封隔器的油井必须按要求进行通利、保证套管畅通。 3、封隔器两端在入井前必须加戴护丝，不许着地。 4、下井的油管、工具、必须保证清洁，入井干净。 5、起下带封隔器的管柱时禁止猛起猛放和频繁上下活动。 五、维护和保养 1、封隔器的管理、修理，应由专门的工具单位承担。 2、封隔器由井内起出应及时回收清洗，防止在空气中加重锈 蚀。 3、影响使用的变形、损伤、锈蚀零件应于更换，橡胶件全 部更换。 4、修复、组合、组装合格和封隔器及零件，采取防护措施， 存放在通风、干燥的库房工具架上。 5、搬运、存放必须加戴保护，严禁摔碰、雨淋、阳光暴晒、 着地。 6、库存时间较长的封隔器（超过橡胶件存放期），应重新更 换橡胶件、检查、试压后方可使用。

封隔器型号与原理

4.1.1封隔器的分类及型号编制 ⑴封隔器的分类 封隔器封隔件实现密封的方式进行分类。 自封式：靠封隔件外径与套管径的过盈和工作压差实现密封的封隔器。 压缩式：靠轴向力压缩封隔件，使封隔件外径变大实现密封的封隔器。 扩式：靠径向力作用于封隔件腔，使封隔件外径扩大实现密封的封隔器。 组合式：由自封式、压缩式、扩式任意组合实现密封的封隔器。 ⑵封隔器型号编制 编制方法：按封隔器分类代号、固定方式代号、坐封方式代号、解封方式代号及封隔器钢体最大外径、工作温度/工作压差六个参数依次排列，进行型号编制，其形式如下： SHAPE \* MERGEFORMAT 图8 代号说明：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，组合式用各式的分类代号组合表示。见表2。

表2 分类代号 固定方式代号：用阿拉伯数字表示，见表3。 表3 固定方式代号 坐封方式代号：用阿拉伯数字表示，见表4。 表4 坐封方式代号 解封方式代号：用阿拉伯数字表示，见表5。 表5 解封方式代号 钢体最大外径：用阿拉伯数字表示，单位为毫米(mm)。 工作温度：用阿拉伯数字表示，单位为摄氏度(℃)。 工作压差：用阿拉伯数字表示，单位为兆。 4.2常用分层注水工具的结构、原理 4.2.1封隔器 随着现场井况的变化，封隔器也随之逐步改进，形成了多种多样的、满足各种条件的封隔器。但其最基本的原理都是相通的。下面介绍几种最基本的封隔器的结构和原理。 ⑴Y211封隔器 ①结构：见图9。

图9 Y211封隔器 1-上接头2-调节环3-“O”型圈4-边胶筒5-隔环6-中胶筒7-中心管8-楔形体帽9-档环 10-防松螺钉11- 楔形体12-防松螺钉13-限位螺钉14-卡瓦15-大卡瓦档环16-固定螺钉 17-连接环18-小卡瓦档块19-防松螺钉20-护罩21-弹簧22-锁环套23-档球套24-档球 25-顶套26-扶正体27-压环28-摩擦块29-压簧30-限钉压环31-滑环32-轨道销钉33- 防松螺钉34-下接头 ②工作原理：(运动轨迹是花键槽，短槽上死点A，长槽上死点C，B过渡点) 坐封：按所需坐封高度上提管柱后下放管柱，由件26～30组成的扶正器依靠弹簧29的弹 力造成摩擦块28与套管壁的摩擦力，扶正器则沿中心管7轨迹槽运动，轨道销钉32从原 来的短槽上死点A经过B到达长槽上死点C的坐封位置。由于顶套25的作用，挡球套23 被顶开解锁，从而使卡瓦14被锥体11撑开，并卡在套管壁上。同时，在管柱重量作用下， 件1、2和7一起下行压缩胶筒，使胶筒直径变大，封隔油套环形空间。 解封：上提管柱，上接头1、调节环2和中心管7一起上行，结果轨道销钉32又运动到下 死点B，锥体11退出卡瓦14。同时由于扶正器的摩擦力，产生一个向下的拉力，从而卡瓦 准确回收及锁球24复位，挡球套23在弹簧21的作用下，自动复位，锁紧装置恢复。与此 同时，胶筒收回解封。 ③技术规： 1、工具总长（mm）：2075 工具总长（mm）：1540 2、钢体最大外径（mm）：￠115 钢体最大外径（mm）：￠115 3、扶正块开最大外径（mm）：￠134-136 扶正块开最大外径（mm）：￠136 4、扶正块并紧最大外径（mm）：￠116 扶正块并紧最大外径（mm）：￠120 5、通径（mm）：￠48 通径（mm）：￠52 6、承受压差（MPa）：正向25，反向8 承受压差（MPa）：正向25，反向8 7、工具两端连接螺纹：2 7/8 TBG 工具两端连接螺纹：2 7/8 TBG 8、座封力（KN）：80-100 座封力（KN）：60-80 9、使用套管：139.7mm 使用套管：139.7mm

Y531封隔器使用指南

Y531型压裂封隔器使用说明 一、结构原理 Y531型封隔器是一种封上压下的压裂专用封隔器，主要用于封隔上部层段和保护上部套管，它由上接头、反循环阀、锚定总成、密封总成组成，坐封方式为投球打压使内部机构释放实现坐封，泄压解封。 二、用途及特点 Y531型封隔器主要用于压裂、酸化施工。属自封式封隔器，无支撑卡瓦，坐封过程中不活动管柱，仅需投球释放部分机构即可，对斜井特别适用；它集反循环总成、水力锚总成于一身，整体尺寸较小。工具的反循环总成可保证施工过程中发生砂堵时不动管柱实现反洗井，避免工具被卡事故的发生。 三、基本参数及主要技术指标 四、使用方法及注意事项 （一）井筒准备 1、通井：用标准通井规通至设计井深，提出通井规后检查有无划痕。 2、刮削：在封隔器坐封位置反复刮削3-5次。 3、洗井：将刮削物彻底清洗干净。 （二）下封隔器 1、管柱结构由下到上：球篮+尾管+封隔器+压裂管柱至井口。 注：尽量少带尾管，以防压裂施工发生砂堵时压裂砂埋尾管造成卡钻。 2、下封隔器管柱时每小时不超过30根。 3、封隔器下到位后，清水反洗井一周。 （三）坐封、验封 1、坐封位置避开套管接箍。

2、投球20-30分钟后，用泵车打压8-12MPa关闭反循环阀，继续打压释放密封总成，井口不再出水即验封成功。 （四）打平衡压力10-15 MPa。 （五）解封 1、解封前反洗井一周。 2、直接上提管柱即可解封。 （六）压裂施工时发生砂堵的处理方法 压裂施工发生砂堵时采取如下处理方法： 1、停止压裂施工； 2、放油管压力至零； 3、放套管压力至零； 4、接水泥车反洗井管线进行反洗井； 5、如能洗通则彻底洗井，将油管内的压裂砂全部洗出，然后解封上提油管； 6、如洗井不通，则立即解封上提油管（因为此封隔器有大胶筒，压裂砂不会返至封隔器上部）。 （七）缺点 由于此封隔器下部有丝堵，所以，不能测压后井温和软探砂面。

封隔器的分类

常用封隔器介绍 一、封隔器的分类 1、分类方法 按封隔器封隔件实现密封的方式进行分类。 2、分类： （1）自封式：靠封隔件外径与套管内径的过盈和工作压差实现密封的封隔器。 （2）压缩式：靠轴向力压缩封隔件，使封隔件外径变大实现密封。（3）扩张式：靠径向力作用与封隔件内腔液压，使封隔件外径扩大实现密封。 （4）组合式：由自封式、压缩式、扩张式任意组合实现密封的封隔器。 二、封隔器型号编制方法 1、编制方法 按封隔器分类代号、固定方式、坐封方式代号、解封方式代号及封隔器钢体外径、工作温度/工作压差六个参数依次排列，进行型号编制，其形式如下： 2、代号说明： （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，组合式用的分类代号组合表示，见表1：

（2）固定方式代号：用阿拉伯数字表示，见下表2： （3）坐封方式代号：用阿拉伯数字表示，见表3： （4）解封方式代号：用阿拉伯数字表示，见表4： 3、应用举例 例1：Y211-114-120/15型封隔器，表示该封隔器为压缩式，单向卡瓦，提放管柱坐封、提放管柱解封、钢体最大外径为114mm，工作温度为120℃，工作压力为15MPa。 例2：YK341-114-90/100型封隔器，表示封隔器为压缩、扩张组合式，悬挂或固定，液压坐封，提放管柱解封，钢体最大外径为114mm，工作温度为90℃，工作压力为100MPa。 三、封隔器通用技术条件 1、封隔器基本参数 （1）工作压力：工作压力数值见下表（单位MPa）：

（2）工作温度：工作温度数值见下表（单位℃）： （3）钢体最大外径：钢体最大外径从下表中优选（单位mm）: （4）钢体内通径：钢体通径优先从下表中选取（单位mm） 2、使用要求 （1）使用封隔器时，必须检查合格证，并存档。 （2）封隔件、密封件不得超过有效期使用。 （3）封隔器下井时，如果井况不清，必须通井。 （4）起下封隔器，必须装指重表或拉力计。 （5）封隔器下入井内位置必须符合井下管柱结构图的设计要求。（6）封隔器管柱的连接螺纹必须涂螺纹密封脂。 （7）封隔器的下井速度不得超过1-1.2m/s，且操作平稳。 （8）必须按使用说明书要求使用封隔器。 （9）封隔器下井深度，一律以封隔器件上端面为基准。 （10）封隔器要避免套管接箍位置。 四、常用封隔器介绍：

封隔器设计说明书

Y241-114封隔器设计 摘要:本文研究的封隔器就是油气井作业中使用广泛的一种井下工具,其作用就是在油井深度方向实现分层作业。封隔器上的卡瓦锚定后起到支撑封隔器、锁定胶皮筒的作用,其性能的好坏直接影响到油井的产量与生产安全。随着油气田开采的深入,地层情况越来越复杂,分层作业越来越普遍,对封隔器的使用要求也越来越高,封隔器系统失效的情况时有发生,给生产造成损失。 本文概述了油田常用的封隔器的类型、参数、命名及其工作原理;讨论了目前封隔器所用的胶筒的发展现状;分析了卡瓦对套管的损坏机理,讨论了卡瓦齿形对其受力的影响及对套管损坏的影响;分析了Y241-114封隔器的工作原理以及结构特征并对各重要零部件进行强度校核,进而完成对Y241-114封隔器的设计,得出结论。 Y241-114型封隔器主要用于分层注水中,该型封隔器中设计的内锁紧机构,实现了机构的重复坐封,提高了承压能力,采用的单向卡瓦结构,对注水工艺管柱进行扶正与锚定,提高了传统的无卡瓦封隔器的承压能力与解封力。同时还采用新型胶筒材料,能使密封元件更好耐高温、高压。因此该封隔器具有承压能力高,使用寿命长,密封效果好,能够满足高压分注工艺要求。 关键词:封隔器;高压;注水;设计 The Design of Packer of Y241-114 form Abstract: Packer of this study is widely used in oil and gas wells operating a downhole tool, its role is to realize the depth direction in the well stratified operation、Slips on the packer packer support after the play, lock the role of rubber tube, the performance has a direct impact on oil production and production safety、With the deepening exploitation of oil and gas fields, stratigraphic situation more complex, layered work more and more common, the use of packer demand more and more, packer system failure situations have occurred, causing damage to production 、This article outlines the common oilfield packer type, parameters, name and the working principle; discuss the current packer cones used in the development of the status quo; of the slip of the casing of the failure mechanism, gear slips discussed The influence of its shape and the influence of casing damage of the Y241-114 packer works and structural characteristics and strength check of all major components, and then complete the Y241-114 packer Design, draw a conclusion、 Y241-114 packer is mainly used in water injection、It has the locking mechanism, and makes the realization of the repeated closures、It can bears high pressure、The packer using a one-way slip structure makes the water injection string centralized and

封隔器的工作原理

1、自封式封隔器的工作原理 自封式的封隔器就是靠封隔件外经与套管内径的过盈和压差以实现密封的封器。 以自封式封隔器——Z331 系列为例，简要说明其工作原理。Z331 系列封隔器的工作原理： (1)坐封：Z331 封隔器是一种自封式封隔器，在下井后，依靠皮碗与套管内径的微小过盈使皮碗适度贴紧在套管内壁上，将封隔器上下两端的环形空间隔开。当皮碗张开端压力大于另一端压力时，此压力差使皮碗进一步张开，更紧地贴在套管内壁上，从而使封隔器皮碗与套管内壁密封良好，达到封隔环空的目的。当封隔器两端存在与上述方向相反的压力差时，将迫使封隔器皮碗收缩，此时，封隔器上下两端 相互连通。所以，Z331 封隔器属于单向承压型封隔器。(2)解封：在下次作业需要解封提管柱时，直接上提管柱即可提出封隔器，此时一般增加负荷2～5kN。 由上述可知：Z331 封隔器不需要专门的坐封和解封操作程序，坐、解封方便可靠，而且当地层少量出砂或有其它机械杂物时，仍可加大提升负荷(50～80kN)将皮碗拉坏，方便地提出井.内管柱，避免了更复杂的井下作业，这是其它封隔器无法做到的。 2、压缩式封隔器的工作原理 压缩式的封隔器就是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。 以Y441B 型双向锚定封隔器为例简要说明其工作原理：Y441B型双向锚定封隔器是一种单卡瓦双锥体锚定式封隔器，它利用液压坐封、提放管柱解封。Y44lB型双向锚定封隔器主要由平衡、密封、坐封、锁紧、锚定和解封六大部分组成。 工作原理： (1)坐封封隔器下至设计位置后，从油管加液压，液压力传入封隔器液缸后，推动下活塞下行将卡瓦撑开并锚定在套管上，同时上活塞锁块被释放，此时液压力推动上活塞上行压缩封隔件，封闭油套环空，卸压后锁紧机构锁紧，防止封隔件回弹。坐封平衡机构的设计可平衡中心管的受力，防止内外中心管产生相对位移。 (2)承压工作时，由于封隔件上下液体压力不同将产生一定的液压力，而这些力均可通过锚定机构作用到套管上。承压平衡室的设计则可保证中心管不受向上的作用力。工作时液压力不能使封隔器解封。 (3)解封上提管柱，锚定机构不动，中心管随管柱一起上行，剪断解封剪钉，释放解封锁块，封隔件被释放；再上行，上拔上锥体，卡瓦脱离套管，封隔器完全解封。Y441B 型封隔器设计有下锥体脱卡机构，若下锥体在解封过程中不能脱卡时，可下放管柱，给下锥体施加向下的作用力，使其脱卡。

封隔器技术参数

上海大华石化设备有限公司产品标准 Y344-114 封 隔 器 总 成 2009-12-10 发布 2009-12-10实施上海大华石化设备有限公司发布 批准：

目录 1 封隔器总成结构 (1) 2 封隔器 (1) 2.1 基本用途 (1) 2.2 工作原理 (1) 2.3 基本结构 (1) 2.4 主要技术参数 (1) 2.5 实验压力要求 (1) 3 水力锚 (2) 3.1 基本用途 (2) 3.2 工作原理 (2) 3.3 基本结构 (2) 3.4 主要技术参数 (2) 3.5 实验压力要求 (3) 3.6 咬合力数据参数 (3) 4 滑套节流器 (4) 4.1 基本用途 (4) 4.2 主要技术参数 (4) 5 产品出厂标准 (4)

1 封隔器总成结构 一套封隔器总成属于单压单封结构，主要由：防砂短节+KDB-114水力锚+Y344-114封隔器+孔径节流器+喇叭口组成。 2 封隔器 2.1 基本用途： 主要用于任意一层或多层压裂、酸化等施工；也可用于油、水井找漏、找串等措施施工。适用介质：水、油、酸、泥浆等。 2.2 工作原理： 流体从油管流入封隔器传压孔后，当压差高于2.5Mpa时，剪断剪钉推动多级活塞上行压缩胶筒，封隔器坐封，当压力卸后，胶筒在其自身弹力及解封弹簧弹力作用下推动活塞下行，即可解封。 2.3 基本结构 封隔器主要由：上接头、中心管、胶筒、活塞、液缸、剪钉、剪钉座、下接头等组成。 2.4 主要技术参数 2.5 实验压力要求 组装后，按规定工作压力70MPa的1.5倍进行试压，至84MPa 稳压15分钟无泄漏为合格；试压介质为清水或10号或20号机械油，试压在500MPa超高压试压机上进行。 3 水力锚 3.1 基本用途 水力锚主要用于压裂、酸化等施工时固定管柱。 3.2 工作原理 从油管内加液压，猫爪在液压作用下压缩锚爪弹簧，被推向

Y221封隔器说明书

Y221封隔器 使 用 说 明 书 濮阳市信宇石油机械化工有限公司

一、产品简介 Y221封隔器是我公司引进国外先进产品技术和大专院校、油田使用单位，通过实践研制的一种新的封隔器。该封隔器是一种高温高压封隔器，适用于卡封压裂、挤堵、验封、高压注水等措施施工，该封隔器具有易座封、易解封、操作简单等特点。 二、工作原理 Y221封隔器为单向卡瓦支撑，上提正转管柱后下放压缩座封，上提管柱解封封隔器。 三、结构特点 该工具主要有以下几部分组成： 1、胶筒 胶筒材料为改性氟性橡胶72小时硫化制成，具有耐高温，抗老化，抗高压差的特点，长期座封压缩解封后，复原性能好。 2、卡瓦总成 设计上有用T型槽导向限位伸缩滑动六卡瓦结构，工作灵活可靠，卡瓦咬合面镶嵌硬质合金牙，使卡瓦可以轻易抓咬住任何钢级的套管，克服因卡瓦与套管咬合不牢使封隔器座封困难或中途解封。 3、摩擦换向总成 摩擦片体嵌硬质合金，防止井下作业过程中摩擦片的过度磨损，摩擦片顶紧弹簧为高弹力不锈钢叠簧，在井下高温，腐蚀介质的长期作用下性能不受影响，便于工具座封不解封。 四、主要技术参数

五、Y221封隔器操作要求 1、施工注意事项 A、搬运过程中，轻搬轻放。 B、卡封管柱下井前必须丈量准确，确保封隔器下到设计位置，如需要应准备管柱的调整短节。 C、卡封管柱必须逐根用φ59㎜的标准内径规通过，丝扣清洁，涂密封脂，上紧丝扣。 D、在起下封隔器作业过程中，井口安装防掉装置。 E、安全环保按有关规定执行。 2、施工准备 A、按要求检查下井封隔器 B、上提升负荷大于封隔器管柱悬约200KN作业机。 C、大钩应在提起全部管柱负荷情况下转动灵活，否则应备旋转短节。 D、指重表灵敏、可靠。 E、推荐采用液压钳上卸封隔器管起下管柱。 F、依据施工设计选择卡封下井管柱尺寸与钢级。 G、依据设计选择封隔器。 3、作业施工步骤 A、起出原井管柱。 B、选用合适的通径规下通井管柱，通至卡封井段以下10-20米。 C、下套管刮削器，在卡点上下10米反复刮削。 D、在工具下井全部过程中尽量防止管柱猛提猛放，防止在下井过程中工具重复多次座封导致工具损坏，使胶筒失效，一旦出现中途座封，不可继续下放管柱加压，应下提管柱2-3米，确保工具解封后再进行下井管柱作业。 E、如需封隔器卡点深度精确定位，需采用电测校深，依据电测解释结果调整井下封隔器深度。 F、工具座封：

Y341 110mm HBZJ-120℃-18封隔器图纸与工作原理

Y341 110mm HBZJ-120℃/18封隔器 工作原理： 一、坐封：油管内加压，液体进入中心管，通过中心管上的进液孔进入到封隔器内，此时，上活塞推动脱节套向上移 动，洗井阀向下移动（2Mpa关闭洗井活塞），下活塞向上推动坐封活塞移动，这两个活塞同时推动活塞套、锁套、下压环、限位套向上移动压缩胶筒；当压力达到9-11Mpa时，脱节套剪断脱节钉，上钢球没有脱节套的支撑，此时处于悬空状态，逐级解封机构被打开；油管继续加压，压力达到16Mpa时，坐封销钉被剪断，同时，活塞套向下掉落会原位，继续加压至18Mpa，坐封活塞端面顶到支撑套下端面，坐封活塞限位，继续打压也不会向上移动，同时，锁套与卡簧锁死，胶筒完全涨封，封隔器完成坐封。 二、洗井：洗井时，向套管内注液体，加压至2Mpa即可打开洗井阀，液体通过洗井阀套的进液孔进入到封隔器的洗井 通道，由于封隔器坐封后，外心管的出液孔与锁套的出液孔相通，所以，洗井液通过洗井通道从外心管与锁套的出液孔流出，此时，完成洗井作业。 三、解封：由于坐封时，上钢球已经悬空，逐级解封机构被打开，所以，上接头与上心管没有钢球的锁定，上提管柱 时，上接头先带动上备帽、上外套、洗井阀套向上移动，在胶筒的摩擦力作用下，上提力剪断了解封销钉，此时中心管不移动，也不带动下一级的封隔器向上移动，实现逐级解封的功能；继续上提管柱，上外套中间台阶，顶到上活塞，上活塞顶到上心管，上心管与中心管为螺纹连接，所以带动中心管上移，中心管向上移动一个锁簧的距离后，锁簧没有支撑套的支撑，处于悬空状态，在胶筒的弹力作用下，锁簧向里回收，当回收2.5mm后，其锁死的卡簧座完全能通过，此时，在胶筒的弹力作用下，限位套、下压环、卡簧、卡簧座、锁套一起向下移动，胶筒释放回收，封隔器完成解封。

Y221封隔器说明书

Y221 封隔器 使 用说明书 濮阳市信宇石油机械化工有限公司 一、产品简介 丫221封隔器是我公司引进国外先进产品技术和大专院校、油田使用单位，通过实践研制的一种新的封隔器。该封隔器是一种高温咼压封隔器，适用于卡封压裂、挤堵、验封、咼压注水等措施施工，该封隔器具有易座封、易解封、操作简单等特点。 二、工作原理 Y221封隔器为单向卡瓦支撑，上提正转管柱后下放压缩座封，上提管柱解封封隔器。 三、结构特点 该工具主要有以下几部分组成： 1、胶筒 胶筒材料为改性氟性橡胶72小时硫化制成，具有耐高温，抗老化，抗高压差的特点，长期座封压缩解封后，复原性能好。 2、卡瓦总成

设计上有用T型槽导向限位伸缩滑动六卡瓦结构，工作灵活可靠，卡瓦咬合面镶嵌硬质合金牙，使卡瓦可以轻易抓咬住任何钢级的套管，克服因卡瓦与套管咬合不牢使封隔器座封困难或中途解封。 3、摩擦换向总成 摩擦片体嵌硬质合金，防止井下作业过程中摩擦片的过度磨损，摩擦片顶紧弹簧为高弹力不锈钢叠簧，在井下高温，腐蚀介质的长期作用下性能不受影响，便于工具座封不解封。 四、主要技术参数 五、Y221封隔器操作要求 1、施工注意事项 A、搬运过程中，轻搬轻放' B、卡封管柱下井前必须丈量准确，确保封隔器下到设计位置，如需要应准备管柱的调整短节。 C、卡封管柱必须逐根用? 59伽的标准内径规通过，丝扣清洁，涂密封脂，上紧丝扣。 D在起下封隔器作业过程中，井口安装防掉装置。 E、安全环保按有关规定执行。 2、施工准备

A、按要求检查下井封隔器 B、上提升负荷大于封隔器管柱悬约200KN作业机。 C、大钩应在提起全部管柱负荷情况下转动灵活，否则应备旋转短节。 D指重表灵敏、可靠。 E、推荐采用液压钳上卸封隔器管起下管柱。 F、依据施工设计选择卡封下井管柱尺寸与钢级。 G依据设计选择封隔器。 3、作业施工步骤 A、起出原井管柱。 B、选用合适的通径规下通井管柱，通至卡封井段以下10-20米。 C、下套管刮削器，在卡点上下10米反复刮削。 D在工具下井全部过程中尽量防止管柱猛提猛放，防止在下井过程中工具重复多次座封导致工具损坏，使胶筒失效, 途座 旦出现中封，不可继续下放管柱加压，应下提管柱2-3米，确保工具解封后再进行下井管柱作业。 E、如需封隔器卡点深度精确定位，需采用电测校深，依据电测解释结果调整井下封隔器深度。 F、工具座封： 上提管柱——下放管柱，加压密封。 管柱加压下放长度S的参数确定：计算公式为：S=F*L*K*10-4 S-管柱对封隔器加压过程中，管柱悬挂器下放就位下行的距离 F-封隔器加压座封力（KN ,对于139.7伽套管推荐80-120KN, L-封隔器管柱长度，单位：米 K-管柱弹性伸长系数，2-1/2 ”油管0.4777*10-4 3'油管0.3123*10-4 Y221-115封隔器 1、结构：由密封、轨道换向和卡瓦总成三部分组成，包括上部接头、防松销钉、调节环、胶皮筒、垫片、中心管、锥体帽、锥体、卡瓦、卡瓦托、连接环、直接套、槽体、摩擦块、 弹簧、托环、摩擦弹簧、轨道销钉、下部接头。 2、用途：Y221-115封适用于51/2套管井的分层试油、采油。找水、堵水、压裂、酸化、防砂。也可于Y111-114配套组成多级封隔管柱。