封隔器 :控制产液、保护套管的井下工具

更新时间:2024-09-20 13:58

封隔器(英文名:packer)是在套管里封隔油、气、水层,进行分层采油、分层注水,分层测试和作业的井下工具。

封隔器的工作原理为其下井时,会使轨道销钉处于短轨道位置,当下至设计深度后,上提油管一定高度,再慢慢下放油管,达时轨道销钉沿着短轨道自动滑入长轨道内,锥体插入扶正卡瓦中,使卡瓦卡在套管内壁上,油管继续下放至座好井口,这时油管部分重量压在封隔器胶皮筒上,使胶皮筒扩张密封油套环形空间。起油管时上提,使油管锥体离开卡瓦,胶皮筒恢复原状,轨道销钉自动滑入短轨道,即可起出封隔器。

中国根据封隔器的使用目的、部位、坐封、密封、工作原理及支撑方式等特点,划分为采油封隔器、桥柱封隔器和柱塞封隔器等8类17个品种。1963年7月11日,中国首创的封隔器475-8型水力压差式封隔器研制成功,与分层配水管柱相结合,解决了分层注水的技术难题。

解释

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,下到设计深度后,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度后,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度后,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、封隔器入井前必须进行通、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。

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。

分类

扩张式、压缩式、自封式、楔入式、自膨胀式、组合式

型号编制方法:

□□□□ □-□×□-□×□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 技术特征代号 最大外径×最小内径(mm×mm) 额定工作温度×额定工作压差(℃×MPa)

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,省略到个位数,单位为兆帕(MPa)。

分类代号

固定方式代号

技术特征代号

坐封方式

解封方式

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,省略到个位数,单位为兆帕(MPa)。

用途

如固井过程采用的套管外封隔器,用以封隔套管外与井眼之间的环空形成永久性桥塞,防止固井过程因水泥固化失重,使地层油、气、水上窜。

参考资料

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