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Y-342封隔器设计
目录
1
、原理 3
9

封隔器是采油工程中用来分层的井下工具。封隔器上设计有采油通道,坐封时,活塞套上行,采油通道被打开;坐封后,上层压力作用在平衡活塞上,向上推胶筒,使解封销钉免受剪切力;解封时,靠胶筒与套管的摩擦力剪断解封销钉,活塞套下行,关闭采油通道。优点:减少了油井封隔器堵水施工工序,能方便地实现不压井不放喷作业,并且能双向承受高压,使用寿命长。油田常用的皮碗封隔器为自封式。其皮碗外径大于套管内径,靠皮碗与套管的过盈配合来实现封隔器的密封,下井时阻力大,皮碗易磨损和刮坏,从而失去密封性。随着对油层的深入认识,厚油层挖潜势在必行,同时也对井下封隔器提出了更高的要求。

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内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。
    扩张式:靠径向力作用于封隔件内腔,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、扩张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
分类名称
自封式
压缩式
扩张式
组合式
分类代号
Z
Y
K
用各式的分类代号组合表示
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
固定方式名称
尾管支撑
单向卡瓦
悬挂
双向卡瓦
锚瓦
代号
1
2
3
4
5
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
坐封方式名称
提放管柱
转动管柱
自封
液压
下工具
热力
代号
1
2
3
4
5
6
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
解封方式名称
提放管柱
转动管柱
钻铣
液压
下工具
热力
代号
1
2
3
4
5
6
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。
、原理

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。
⑴ Y211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:
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,并卡在套管内壁上。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。
⑵Y221 封隔器
①结构:见图10。
图10  ZYY221 封隔器
1-上接头 2-调节环 3-“”型圈 4-长胶筒 5