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扩张式封隔器注水 封隔器型号参数 封隔器生产厂家电话
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濮阳市东昊机械电子有限公司
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本公司是一家井下工具研发、生产、制造和销售为主的技术型生产加工的封隔器厂家,不断开发与油气开采配套的系列产品,产品已深入到油田、煤层气等多个领域,为客户提供更好的服务。
封隔器结构与原理
1.结构组成
封隔器是一种敞口、带有钩装壁体的封隔器。主要由J形槽换位机构、机械卡瓦、胶筒和水力锚组成。封隔器可进行以下作业:(1)中途测试(DST)、(2) 完井酸化压裂;(3) 挤水泥作业;(4) 钻井或完井过程中,台风撤离(临时弃井等)的井眼封隔;(5) BOP试压与套管试压。
坐封解封部分由上接头、中XIN管、坐封卡瓦、坐封卡瓦坐、销钉和下接头组成。换向扶正部分由扶正体、摩擦扶正块套筒、摩擦扶正块、J型轨道、弹簧压片和限位环组成。密封部分由上胶筒坐、胶筒、隔环和下胶筒坐组成。锚定部分由锚体、压板、液力卡瓦、沉头螺钉和弹簧组成。在水力锚机构中采用了坚实的卡瓦,它能够承受很大的力,这可以防止封隔器被泵出井口。
2. 工作原理
封隔器下井时,摩擦垫块始终与套管内壁紧贴,凸耳在换位槽的下端,胶筒处于自由状态。当封隔器下到预定井深时,先上提管柱,使凸耳到短槽的上部位置,右旋管柱1~3圈(正常情况),在保持扭矩的同时,下放管柱加压缩负荷。由于右旋管柱使凸耳从短槽到长槽内,加压时下心轴向下移动,卡瓦锥体下行把卡瓦张开,卡瓦上的合金块的棱角嵌入套管壁,尔后胶筒受压而膨胀,直到两个胶筒都紧贴在套管壁上,形成密封。
当负压差较大时,封隔器胶筒以下压力大于封隔器以上静液柱压力时,下部压力将通过容积管传到水力锚,使水力锚卡瓦片张开,卡瓦上的合金卡瓦牙朝上,从而使封隔器牢固地坐封在套管内壁上,阻止管柱上窜。如果起出封隔器,只需施加拉伸负荷,水力锚卡瓦自动收回,再继续上提,胶筒泄掉压力而恢复原来的自由状态,此时凸耳从长槽沿斜面自动回到短槽内,锥体上行,卡瓦随之收回,便可将封隔器起出井筒。
(1)坐封 当坐封时封隔器随油管下至预定设计位置,坐封时,上提钻杆至一定高度(坐封行程+管柱压重的上提高度+胶筒压缩距),右转油管若干圈,然后缓慢下放管柱,机械卡瓦沿导向槽向外伸张,咬紧套管内壁,同时,挤压和压缩胶筒,完成管柱的坐封。是防止工作管柱向上移动。在封隔器下部井眼产生高压向上推举管柱的情况下,液压水力锚张开,卡住套管内壁,从而保持密封胶筒膨胀,防止封隔器受地层压力作用而解封。液压水力锚的牙齿与卡瓦片的牙轮方向是相反的。
(2)解封 施工结束停泵后,液力锚定卡瓦在弹簧回收力的作用下收回壳体内;解封时,先打开循环洗井阀,使油套平衡,然后上提管柱,轨迹中XIN管上行,迫使机械坐封卡瓦沿导向槽下移收回合拢,继续上提,解封整个管柱。
4.技术特点
(1)结构紧凑,集锚定、扶正、坐封、密封多功能于一体,组配简单,使用方便。
(2)锚定机构的液力卡瓦面上设计有若干个高强度的片状“牙齿”,大大增加了锚定的强度和稳定性,保证了施工的顺利进行。
(3)胶筒采用丙烯-聚四氟乙烯材料,耐高温、高压,密封性能可靠,胶筒和端部保护环硫化加工成一体,防止胶筒肩突,提高了胶筒的耐压性能。
(4)坐封机构设计精巧,卡瓦动作灵活自如,工具坐封容易,成功率高,同时合理减小了解封载荷,使施工AN全可靠。
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。
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。
本公司为油田、煤层气等多个领域,国内主要油田以及哈萨克斯坦、俄罗斯等国外市场提供封隔器生产、安装、调试、维修等业务。