常见的封隔器 井下用封隔器

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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。

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℃。

造成封隔器失效的原因及判断
造成封隔器失效的主要原因是：封隔器胶皮筒变形或破裂，使胶皮筒无法密封：配水器弹簧失灵及管柱底部阀不严，使油管内外压差达不到封隔器胶皮所需要的压力差。封隔器失效后就达不到分层注水的目的，因此，要随时注意观察封隔器是否密封。
封隔器失效的主要表现为：油套压平衡：注水压力不变（或下降），而注入量上升（因封隔器失效造成上下层串通，使吸水能力高的控制层段注水量增加）。
①YI级封隔器失效的判断：
YI级封隔器的密封性可通过注水过程中油、套压及注水量的变化来判断。有下述情况者封隔器不密封。
正注井：油、套压平衡：或注水量突然增加，油压相应下降，套压上升。
合注井：油、套压平衡：改正注后，套压随油压变化而变化。
②YI级以下各级封隔器密封性的判断：
多级封隔器YI级以下若有YI级不密封，则油压下降（或稳定），套压不变，注水量上升。若要具体判断是哪YI级不密封，则要通过分层测试来验证。

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。
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