皮碗封隔器ppt课件.ppt
Z331型自封封隔器,提 纲,一、Z331封隔器的用途二、Z331封隔器的结构 三、Z331封隔器的主要技术参数 四、Z331封隔器的工作原理五、Z331封隔器的特点 六、现场应用及结论,一、Z331封隔器的用途,Z331型自封封隔器一种新型自封式封隔器,结构简单,操作方便,采用液压自封原理,取消了封隔器的坐、解封机构和相应的操作。,3,Z,1,114,刚体最大外径114mm,解封方式：提放管柱,坐封方式：自封,支撑方式：无支撑,自封式,3,Z331型自封封隔器是靠封隔器外径与套管内径的过盈和压差实现密封的封隔器，适用于压差小的浅井，压力可平衡或油管可锚定的井，也可用于洗井防污染油层等工艺中。,Z331封隔器主要由上下接头、中心管、皮碗和洗井滑套等零部件组成（见图1）。,二、Z331系列封隔器的结构,1 下接头;2 皮碗座;3 皮碗;4“O”型密封圈;5 中心管;6 定位压环;7 上接头 图1Z331-114 型封隔器结构示意,1.封隔器皮碗 皮碗是皮碗封隔器的最关键的部件,主要承受封隔器的工作压差,保证封隔器的密封性能,同时还要适应井下复杂的工作环境,因此,对皮碗材料和外形尺寸等方面均有严格要求。为了提高皮碗的承压能力,还在皮碗主体中间硫化了一组钢质骨架。,皮碗主体材料选用耐油橡胶。要求它在井下恶劣条件下保持较好的密封性能,并能承受较高工作压力而不被撕裂,选定其硬度为邵式8590,抗拉强度为10一13MPa,耐温120以上,并有良好的耐油性能。,1.1 皮碗的主体材料,根据Z331封隔器的特点,要求皮碗外形尺寸与套管既有一定的过盈以保证良好接触,又不可太大而增加皮碗在下井过程中的磨损,影响其密封性能。因此,虽然密封皮碗在结构上是一个整体,但设计时按两个部分进行密封唇和主体。碗口为密封唇,其外径略大于套管内径24mm。以保证在无工作压力时皮碗仍具有良好的密封性能。而皮碗主体为了入井顺利,1.2 皮碗的外形尺寸,设计外径应略小于套管内径12mm。在材料选择上,碗口部分硬度略低于主体部分。两者结合成一个整体作为密封部件皮碗。,采用钢质骨架的目的就是为了提高皮碗的承压能力。骨架分为两大部分基础骨架和承压骨架。基础骨架用于定位,即用来确定皮碗在封隔器上的位置,同时作为承压骨架的依托。承压骨架用于承受工作压力,要求它既具有较高的强度,又具有一定弹性,这样既可以承受较高压力,又易于变形,使入井顺利,遇阻时也能加大提升负荷将皮碗提出。,1.3 皮碗的钢质骨架,三、Z331封隔器的主要技术参数,四、工作原理,Z331型自封封隔器是靠封隔器外径与套管内径的过盈和压差实现密封的封隔器,在起下过程中皮碗总是紧贴套管管壁,Z331封隔器属于单向承压型封隔器,只能承受自上而下的压差,压差越大,皮碗与套管的密封愈牢。,1.坐 封,Z331封隔器是一种自封式封隔器,在下井后,依靠皮碗与套管内径的微小过盈使皮碗适度贴紧在套管内壁上,将封隔器上下两端的环形空间隔开。当皮碗张开端压力大于另一端压力时,此压力差使皮碗进一步张开,更紧地贴在套管内壁上,从而使封隔器皮碗与套管内壁良好的密封,达到封隔环空的目的。,当封隔器两端存在与上述方向相反的压力差时,将迫使封隔器皮碗收缩,直接上提管柱即可提出封隔器,此时一般增加负荷25KN。此时,封隔器上下两端相互连通。当地层少量出砂或有其他机械杂物时,仍可加大提升负荷（5080KN）将皮碗拉坏,方便地提出井内管柱,避免了更复杂的井下作业,这是其他封隔器无法做到的。,2.解 封,五、特 点,1.覆盖面广,结构简单,成本低廉。该封隔器可同时完成多种不同特性封隔器的作业,因而减少库存和维修量。封隔器的价格大约只有普通封隔器的三分之一。2.该封隔器不需要坐、解封操作,简化了施工工序,缩短了作业占产时间,提高了措施效果,降低了工人劳动强度。,3.该封隔器不需要采取油管扶正或带油管锚（卡瓦）等措施,因而可以简化管柱结构,提高井下管柱工作的可靠性,降低管柱成本。4.该封隔器对井况的适应性较强,可用于出砂不十分严重或人工井底较差的井,还可用于套管变形不严重的井上,完成其他常规封隔器无法实现的作业。,六、Z331系列封隔器的现场应用,近年来,中原油田用Z331-114 型封隔器先后在低能抽油井热洗防漏、油井综合防砂工艺、分层作业(酸化、挤堵、化学堵水等)、负压采油技术、机械隔水工艺、注水井分注试验、套管试压找(串)漏等采油工艺中试验或应用100多井次,未出现过一次因封隔器坐封、解封失误引起的作业无效事故,成功率达100%。表明是一种较为理想的封隔器更新换代产品。,1.Z331封隔器应用管柱 皮碗封隔器可用于多种采油工艺中,特别应用于其它封隔器不能使用的情况下。与洗井开关、SM 水力锚、循环开关等井下工具配套形成新颖实用的泵上洗井管柱和酸化注入管柱,两种管柱示意图见图3和图4。经过现场16井次的试验证明,这两种配套管柱技术性能可靠,使用方便,成本低。,2.配套工具的结构及作用,（1）洗井开关 结构如图5所示。主要作用是作为反洗井阀,反洗井时,套管内加液压,液压力压缩弹簧,打开洗井开关,使油套连通,即可进行反洗井作业,洗井结束停泵后,弹簧回弹关闭洗井开关,就可以进行采油生产。,（2）SM 型水力锚 结构见图6,其主要作用是当反洗井或酸化注入时固定油管,防止油管上下移动。反洗井或酸化注入时,水力锚内外形成压差,液压力推动锚爪横向移动,锚定到套管上。,（3）循环开关 结构见图7。由于皮碗的自封作用,管柱下井时,如图4 所示,皮碗承受下压差,所以井内大量液体将被从油管内排除到地面,污染了环境,恶化了作业条件。为了解决这个问题,设计了循环开关。其作用:管柱下井过程中能形成油套连通通道,工具下至设计位置后,油管内投入密封锥体,关闭循环开关,即可进行酸化注入作业。为了保证投棒的密封性,要求最大井斜不要超过25。,汇报完毕 谢谢大家,
