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封隔器主要内容介绍
英文名称:packer
中文名称:封隔器
当需要封隔油管与油气井套管或裸眼井壁环形空间时,连接封隔器于井下管柱之上,下到设计深DU后,通过液压驱动等方式使封隔器上的封隔件发生膨胀封隔油套环空。不同形式的封隔器,其启动方式和解封方式有所不同。
液力扩张式封隔器下到设计深DU后,从油管内加压,高压液体通过封隔器内部的传压孔隙作用于胶筒内腔,节流压差作用下,胶筒发生膨胀封隔油套环空。当油压释放,油套压力平衡后,胶筒靠自身的回弹力收缩回原状实现解封。
压缩式封隔器下到设计深DU后,从油管内加压,高压液体通过封隔器内部的传压孔隙作用于活塞机构,节流压差作用下,压缩胶筒发生膨胀封隔油套环空。当油压释放,油套压力平衡后,胶筒靠自身的回弹力恢复原状实现解封。
使用流程
1、封隔器入井**定要进行通、洗井作业;
2、坐封操作:低替作业完成后,按照设计方法坐封封隔器;
3、解封操作:液力扩张式和压缩式封隔器在油套压力平衡后,可自动解封。其他设计可解封的封隔器,解封方式各有不同。
封隔器坐封不可靠因素与解决方法分析
封隔器在现场使用过程中常出现的问题是坐封不可靠,那如何解决呢?先先分析一下造成坐封不可靠的因素有哪些?然后对症:
造成封隔器可靠性低的因素主要有以下几种:
1、管柱抽汲蠕动导致卡瓦位置滑动,封隔器胶筒失效;
2、经多次作业坐封,套管易受到损伤,卡封位置形状不规则,使胶筒无法与套管壁紧密结合;
3、胶筒材质不符合现场使用要求。
针对以上三种原因我们采取了对应的解决办法:
1、加管柱补偿器,减少管柱蠕动给封隔器造成的影响;
2、加水力锚加大工具与套管的锚定力;
3、工具下井前严格规定一定要检查套管是否有变形、套管尺寸是否相同,否则不得下井;
4、采用耐高温、高压胶筒,例如K344钢骨架封隔器采用的胶筒能耐压70Mpa,耐温150℃。
封隔器用途及分类介绍
封隔器作用和使用范围
封隔器使用范围之广,遍及油气田勘探和开发的各个生产过程。封隔器的用途包括以下一些方面:
1、在钻井作业中,作为永JIU型桥塞或可回收型桥塞、作业封隔器或永JIU型水泥承留器。
2、在测试作业中,将测试层段与钻井液及其他层段隔开。
3、在固井作业中,作为管外封隔器,避免钻井液窜槽和微间隙带来的地层流体上窜。
4、在射孔作业中,保持高能气体压力。
5、在增产措施作业中,为注水、注汽、措施改造和堵漏、封窜提供条件。
6、在生产管柱中,为采油采气等提供条件。
7、在砾石充填及防砂作业中,起封隔、循环和分离作用。
解析封隔器的分类
封隔器一般按照封隔件实现密封的方式进行分类,可以分为自封式、压缩式、扩张式、组合式四个类型。
自封式封隔器:就是靠封隔件外径和套管内径的过盈和工作压差来实现密封的封隔器。
压缩式封隔器:就是靠轴向力压缩封隔件,使封隔件外径变大来实现密封的封隔器。
扩张式封隔器:靠径向力作用与封隔件内腔液压,使密封件外件扩大来实现密封的封隔器。
组合式封隔器:是由自封式、压缩式以及扩张式任意组合来实现密封的封隔器。
封隔器的发展史
要做到单井的分采分注,先一定要有一种井下工具将各油层分开。封隔器就是下人套管内,利用其弹性密封元件的变形来封隔油、气、水层的一种比较重要的井下工具。封隔器接在油管柱的适当部位或下部,这种带封隔器和其他井下工具的油管柱叫做井下工艺管柱。
利用井下工艺管柱封隔油套环空,分隔产层,利用工艺管柱上对准产层部位的油、水配产器、喷砂器等井下工具控制产液(或产层),从而实现对多油层油田的单井分采、分注和分层采取等措施,是保证合理开发油田,使其长期稳产高产,提高采油速度和采收率的重要手段。此外封隔器还用于钻井、试油、卡堵水、热采、修井、保护套管等领域。
正是由于封隔器特的密封作用,为油气水井的正常生产和各种井下工艺措施的顺利实现提供了可靠的保证。
下面是封隔器工艺管柱的启蒙史。
世界上比较早使用的封隔器称为“种子袋”封隔器,由美国于1861年开始使用。
1865年世界上初次使用的小尺寸(百分之3in)套管的底端也是接上这种封隔器而下人井内。早期的这种封隔器结构简单,用途单一,性能较低。
1868年发明了裸眼封隔器。
1888年发明了一种开有油压、套压连通孑L的单胶筒封隔器,其胶筒在锥形体的作用下膨胀而实现密封。此后,对封隔器的研究工作在美国和其他国家得到了高度重视。
目前,美国参与研制、销售的厂商非常多,封隔器产品达数百种。
前SU联在20世纪30年始使用封隔器。我国研制和使用封隔器较晚,但发展迅速。目前,我国各大油田都有研制封隔器的单位,研制使用的各种封隔器达几百种,一些耐高压(105MPa)、高温(325℃)的封隔器也已投入使用。
由于人类对石油后备储量勘探的需要,不得不在越来越恶劣的环境——JI端高温、JI端高压、JI端复杂的条件下进行钻井和完井。为满足生产的需要,封隔器将朝着高性能、多用途、适应多种工况、寿命长、结构简单、大通径、密封材料膨胀收缩性能较好的方向发展。
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