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封隔器操作要求与注意事项
(一)搬运过程中,轻搬轻放;
(二)卡封管柱下井**定要丈量准确,确保封隔器下到设计位置,避开接箍,现场配备1.5m或2m油管调整短接,满足调整管柱和坐封需要;
(三)卡封管柱一定要逐根用标准内径规通径,丝扣清洁,涂密封脂,上紧丝扣;
(四)封隔器开装后要仔细观察是否松扣、脱节,检查胶筒是否有裂纹,如有立即更换成新的胶筒;
(五)水力锚总成与封隔器连接要紧固,连接后检查换位机构是否换位灵活。
四、下放工具要求
(一)当封隔器随一根油管被吊起时,要求换位凸耳在换位槽的上卡点位置;
(二)当下放一根油管时,需用大钩的重量配合下放,但禁止砸落;
(三)在下井过程中要防止管柱猛提猛放,下钻速度不得**过40根/小时,防止工具中途坐封导致工具损坏、胶筒失效;
(四)出现中途坐封后,不能继续下放管柱加压,应上提管柱3-4米,确保工具解封后再下钻作业;如遇到上提后不能下放的现象,应用泵灌反冲洗10分钟再下放管柱。
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**。
封隔器胶筒失效的原因
封隔器是油田分层开采的一个重要的井下工具,而封隔器的关键部件为胶筒,封隔器对密封件的密封一旦失效有可能造成检泵周期缩短,注气质量下降,招水,堵水无法完成等问题,所以胶筒的质量至关重要。下面介绍一下胶筒失效的原因:
1.胶筒肩部产生裂纹和破损导致失效,产生的原因主要是应力集中,胶筒在轴向压缩力作用下,当轴向载荷大于50KN时,胶筒的工作面完全和套管壁相接触,轴向压缩量达到较大值,导致胶筒破损和裂纹。
2.胶筒产生溶胀导致变形从而密封失败。封隔器密封件一般都是在井下作业,且完全浸泡在石油中,溶剂分子进入到橡胶的胶筒中导致溶胀,密封失败。
3.温度升高加速了胶筒失效的速度。有两个原因,包括应力松|弛和热氧老化引起的胶筒失效。
Y531封隔器使用注意事项
封隔器下井**定要进行通井,刮管,洗井。入井管柱一定要用油管规通过。
下钻平稳,避免猛提猛放,每小时不应**过30根。工具座封位置避开接箍。
坐封封隔器前先反洗井,直到进出口水质一样后再投钢球打压坐封。投球时若用泵车送球,压力不得**过5MPa,尽量不用泵车送球,使钢球自然落位,球在水中的下落速度约为100m/min。
打压坐封封隔器时,泵车排量小于0.5m3/min,油管压力达到8±2MPa时,封隔器旁通关闭,自封皮碗打开,油管压力达到12MPa时,封隔器完成坐封,如需试封,可继续加压到15~30MPa,根据压降及环空出液情况,判断封隔器是否坐封,坐封试压过程一定要控制排量,中间不用停泵。
坐封后的封隔器不能起下管柱、不能洗井。若施工过程中需要卸压,一定要先卸套压后卸油压,施工完成**定要保持油压大于套压,否则旁通阀打开后无法再次关闭。
油压卸掉后,封隔器处于解封状态。在不动管柱的情况下,可多次坐封封隔器,控制泵车排量小于0.5m3/min,油管压力达到12MPa后,即可大排量施工。
施工中为了保护油管和封隔器,减少油套压差,当油套压差大于40MPa时,可在套管内打一定压力的平衡压力。
压裂施工中,如遇砂堵,可立刻反洗井,当套压比油压高1~2MPa时,旁通阀打开。旁通阀打开后无法再次关闭。
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