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封隔器的结构原理及常见用途
封隔器的结构
说到这里,就聊聊咱们自己常用的封隔器吧!按照座封方式来划分的话,咱们常用的是液压式封隔器和机械式封隔器两类。
液压式坐封封隔器有Y241封隔器、Y341封隔器、Y344封隔器等,发现共同点了吧,中间的4代表液压座封。
机械式坐封封隔器有剪销封隔器、Y211封隔器,还有**提到的PT卡瓦封隔器。
咱们就以P-T封隔器为例,来看看封隔器的结构。
P-T封隔器由旁通、密封元件和卡瓦总成三部分组成。
1、旁通孔有较大旁通面积,旁通道由端面密封关闭,可开可关,其作用是在起下钻时,液体可从管柱内部流过,减少起下钻阻力和抽汲作用,在解封的时候又可平衡封隔器上下方的压力。
2、密封元件则主要是胶筒,用于分隔环空与地层,受挤压的时候膨胀封隔油套管之间的环形空间。
3、卡瓦总成包括锥体、卡瓦、摩擦垫块、垫块外筒定位凸耳和弹簧等,像不像一把随时撑开的伞?
下面咱们还是以P-T封隔器为例,谈谈座封和解封原理。
封隔器的原理
如果大家打开封隔器,会发现座封心轴上有两个换位槽,一个是人工槽,另一个是自动槽,通常凸耳放于自动槽内。
手动保险槽的座封方法是:上提,右旋工具四分之一转并下放坐封封隔器,解封时,上提,并左旋工具四分之一转。
自动保险槽的座封方法是:上提,右旋,在保持右旋扭矩的同时下放座封封隔器。解封时,上提,此时凸耳将自动沿斜坡向上,到达J形槽解封位置。
咱们就以自动槽为例,来聊聊整个过程。
下井过程中
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。
下到深DU后
1. 先上提管柱,使凸耳在短槽的下部位置。
2. 再右旋管柱1-3圈,由于管柱旋转,凸耳到长槽内。
3. 在保持扭矩的同时,下放管柱加压缩负荷,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。
4. 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,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。
封隔器的常见用途
PT卡瓦封隔器:靠旋转管柱坐封,上提管柱解封,主要用于试油测试和压后排液。
剪销封隔器与PT卡瓦封隔器组合:用于双封测试和排液,靠管柱吨位压缩胶筒坐封,上提管柱解封。
Y211封隔器:主要用于斜井测试和排液,斜井中管柱无法旋转。它是靠上提下放管柱坐封,上提管柱解封。
Y241和Y341封隔器组合:是目前不动管柱压裂工艺使用的工具,Y241封隔器带有单向卡瓦,它们都靠油管内加压压缩胶筒封隔器坐封,坐封后胶筒能保持锁定压缩状态,上提管柱解封。
Y344封隔器:是水力压缩式封隔器,油管内加压封隔器坐封,没有锁定机构,油管泄压后封隔器便解封。
封隔器的种类、结构、原理、用途多种多样,的封隔器研发应用,已经成为石油技术服务企业的**。
气密封器式封隔器原理是什么
问:气密封器式封隔器是做什么的?原理是什么?
答:经反应气井上易出现少许漏气现象,而现有的工具在使用过程中**的表现是其密封效果较差,再者密封工具其使用寿命太短,因此影响气井的正常生产。
深入调查和研究后,经过长时间试验和改进,我们公司生产密封器式封隔器。
气密封器式封隔器主要用于地层测试、酸化、压裂、分层挤注等工艺中。
气密封器式封隔器主要由气缸总成、密封元件和连接头三部分组成。封隔器下井时,连接头上的吊环穿钢丝绳与地面装置连接,中XIN螺纹连接地面打气泵。封隔器下到设计位置,操作供气装置增加气压,气缸总成压缩密封胶筒封闭套管空间,封隔器上下密封元件中间形成封闭空间;继续增压,封隔器弹簧打开,气体进入封闭空间,封闭空间内外压差为零,弹簧把密封套压回原位,继续增加至设计压力。解封时,只需降压即可解封。
扩张式封隔器工作原理介绍
扩张式封隔器工作原理主要是:扩张式封隔器工作时用油管连接下入油、气井套管内,为了顺利下入和起出,扩张式封隔器未座封时的较大外径都小于套管内径。下入到井内预定位置后,向油管内注液打压,液体经扩张式封隔器中XIN管上的座封通道进入中XIN管和胶筒之间的间隙,将具有弹性的胶筒扩张,直径变大,使胶筒外径紧密贴合在套管内壁上,套管内径和封隔器外径的环形空间被胶筒隔开,此即为扩张式封隔器座封后所要达到的目的。当扩张式封隔器完成预计封隔工作周期后,需要将封隔器解封,然后提出井外。解封时,将油管内压力泄掉,扩张式封隔器胶筒在自身弹用下回弹,将胶筒和中XIN管间液体排回到中XIN管内腔,胶筒直径恢复到座封前状态,此即为解封。
目前扩张式封隔器存在问题:常见扩张式封隔器胶筒与中XIN管硫化为一体,液体通过中XIN管侧壁过液孔进入中XIN管与胶筒之间的间隙,使具有弹性的胶筒扩张,在实际使用过程中常出现胶筒撕裂开缝、硫化处脱离等情况,导致密封失效;在压裂时使用,压裂砂会随液体进入中XIN管与胶筒间隙,在解封时压裂砂不易排出,胶筒回收不完全,甚至不解封。可见目前扩张式封隔器存在的问题是:胶筒扩张时易撕裂开缝、硫化处易脱离,在井下重复使用次数少、存在卡井风险。
扩张式封隔器包括很多型号,其中k344扩张式封隔器是一种封隔器,应用于油田的分层注水、分层酸化、分层挤堵、分层压裂等施工工艺。
拖动压裂封隔器的开发与应用
根据各油水井现在的情况,为了解决减少成本、增加产液量的情况,技术人员通过现场的跟踪与调查,设计出新型的拖动压裂封隔器,来解决对应的问题。
拖动压裂封隔器
下井时,轨道销钉处于短轨道上死点,卡瓦被锁在中XIN管上,保证顺利下井。当拖动压裂封隔器下至到设计位置时,上提管柱一定高度,轨道销钉滑入长轨道,然后下放管柱,使控制销钉切向至长轨道,卡瓦推动锥体,迫使卡瓦受力,并咬在套管内壁上,使密封件径向胀大密封油套管环形空间完成座封。
解封:上提管柱胶筒、卡瓦复位,拖动压裂封隔器解封。
拖动压裂封隔器具有以下特点:
1.采用上提下放管柱方式座封,上提方式解封,操作工艺简单。
2.采用单卡瓦支撑,座封、解封灵活可靠。
有需要封隔器、胶塞等井下工具、钻井工具,需要安装、调试、维修井下工具等业务,可拨打本公司电话进行咨询。
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