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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，还有前面提到的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核心。
Y531封隔器使用注意事项
封隔器下井前一定要进行通井，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，每小时不应超过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，压力不得超过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，施工完成前一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。
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。
封隔器在多流测试器的作用
多流测试器是目前应用广的一种测试器，它适用于裸眼井和套管井，不适用于海上井和斜井的测试。
测串的主要部件有：压力计（2支）、筛管、封隔器、AN全接头、震击器、旁通阀、多流测试器、反循环阀等。
测试器在井下工作状态可分为4个步骤：下入井内、开井、关井、从井内取出。
1、下入井内：将测试器接在钻杆底部，下至测试层段。此过程中封隔器松开，测试阀关闭，旁通阀打开，井筒内的钻井液就可以由筛管经旁通阀和环形空间返至地面，避免封隔器产生活塞效应，造成地层堵塞。这样钻杆内的压力保持在0.1MPa左右。
2、开井：测试工具下至目的的层后，坐稳封隔器，关闭旁通阀，测试阀随即打开。这时封隔器以下地层原来所承受的液柱压力全部由封隔器承担，测试层的液体经筛管和测试网流入钻杆内。如果地层压力较高或气量较大，地层流体可以流出地面。未加水垫或气垫时，测试层在开井瞬间的回压接近于大气压力，在这种打压差的作用下，地层流体容易流出，轻微堵塞可以解除，获得地层的大产量。
3、关井：测试阀关闭，测量该层的压力恢复曲线，取样器取到终流动时的流体样品。
4、从井内取出：测试阀管壁，旁通阀打开，上提钻具，封隔器松开，将测试工具起至地面，取出地层流体样品，进行分析。
多流测试工具有许多种不同的设计，如果井很深，井底的钻井液柱压力高，习惯上在钻杆中部分充水，这样经过封隔器的压力差不致太大，这叫做水垫。有的封隔器用泵入流体代替心轴胀开，称膨胀或球形封隔器，这类封隔器特别适用于大井眼或不规则井眼，因为膨胀的直径较大。
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