封井器图及井身结构[1]

井身结构及完井方法1井身结构所谓井身结构，就是在已钻成的裸眼井内下入直径不同、长度不等的几层套管，然后注入水泥浆封固环形空间间隙，最终形成由轴心线重合的一组套管和水泥环的组合。

如图1所示。

图1井身结构示意图1—导管；2—表层套管；3—技术套管；4—油层套管；5—水泥环1.1导管井身结构中靠近裸眼井壁的第一层套管称为导管。

导管的作用是：钻井开始时保护井口附近的地表层不被冲垮，建立起泥浆循环，引导钻具的钻进，保证井眼钻凿的垂直等，对于不同的油田或地层，导管的下入要求也不同。

钻井时是否需要下入导管，要依据地表层的坚硬程度与结构状况来确定。

下入导管的深度一般取决于地表层的深度。

通常导管下入的深度为2～40m。

下导管的方法较简单，是把导管对准井位的中心铅垂直方向下入，导管与井壁中间填满石子，然后用水泥浆封固牢。

1.2表层套管井身结构中的第二层套管叫做表层套管。

表层套管的下入深度一般为300～400m，其管外用水泥浆封固牢，水泥上返至地面。

表层套管的作用是加固上部疏松岩层的井壁，供井口安装封井器用。

1.3技术套管在表层套管里面下入的一层套管(即表层套管和油层套管之间)叫做技术套管。

下入技术套管的目的主要是为了处理钻进过程中遇到的复杂情况，如隔绝上部高压油(气、水)层、漏失层或坍塌层，以保证钻进的顺利进行。

下入技术套管的层次应依据钻遇地层的复杂程度以及钻井队的技术水平来决定。

一般为了加速钻进和节省费用，钻进过程中可以通过采取调整泥浆性能的办法控制复杂层的喷、坍塌和卡钻等，尽可能不下或少下技术套管。

下入技术套管的层次、深度以及水泥上返高度，以能够封住复杂地层为基本原则。

技术套管的技术规范应根据油层套管的规范来确定。

1.4油层套管油井内最后下入的一层套管称为油层套管，也称为完井套管，简称套管，油层套管的作用是封隔住油、气、水层，建立一条封固严密的永久性通道，保证石油井能够进行长时期的生产。

油层套管下入深度必须满足封固住所有油、气、水层。

Y111-114封隔器（补偿式）刚体最大外径114mm，最大通径62mm。

原理：借助尾管或卡瓦封的支撑，加钻压，上接头等在钻压作用下，下行剪断坐封剪钉，压缩胶皮筒，使其膨胀，达到坐封目的。

解封时，上提管柱，胶筒在弹性作用下恢复，实现解封。

用途：封隔油、气、水层，实现分层采油、分层改造、分层测试等措施。

FXY445-112封隔器FXZY341-114封隔器(一)规格型号:K344-110-(114)型封隔器, 外径: 112mm, 长度:932mm,内径: 62mm(二)结构:上接头, 密封圈, 胶筒座, 胶皮筒, 中心管, (滤网罩),下接头(三)原理:当封隔器下到预定位置后, 从油管内加液压液体经中心管轴向槽进入胶筒内腔. 使胶筒胀大,从而封隔油套环形空间.需解封时, 卸压即可,油套压差消失,胶筒靠自身弹力收回,即解封.(四)用途:注水, 酸化压裂, 找窜和封窜适用范围: 118(122) –132mm 套管内.(五)技术要求:(1)工具组装前, 毛刺、铁屑清除干净, 按要求组装, 丝扣涂丝扣油后上紧.Y111-114(一)规格型号:Y111-114型封隔器, 外径114mm, 长度: 767mm, 内径:62mm(二)结构:上接头, 调节环, O型胶圈, 胶筒, 隔环, 中心管, 承压接头, 坐封剪钉, 下接头组成.(三)原理:按所需坐封高度上提管柱, 然后下放到预定位置, 因承压接头和封隔器下接头和尾管相接, 并以此为支点, 坐封剪钉在一定管柱重量的作用下被剪断, 上接头等下行压缩封隔器胶筒, 使胶筒外径变大, 封隔套管环形空间,解封时上提管柱即可.(四)用途:与卡瓦封隔器及配套工具成分层测试, 分层采油,分层找水, 分层堵水等工艺管柱.适用: 117-132mm套管内.(五)技术要求:(1)封隔器下端接尾管长度一般不能大于50m, 或与卡瓦式封隔器配套使用(2)封隔器坐封高度决定于下入深度,座封载荷,和胶筒密封压缩距等因素.(3)坐封负荷一般80kN为宜.(4)操作平稳,防止猛提猛放,避免中途坐封.(5)封隔器密封件避开套管节箍位置.(6)可多级使用.(一)Y211-114型封隔器(二)结构：上接头,O型胶圈,胶筒,卡瓦座,扶正块,滑环销钉,中心管,下接头,卡瓦,锥体,座封剪钉(三)按所需座封高度上提管柱, 然后下放管柱,因扶正器在弹簧张力的作用下,使扶正器与套管壁产生摩擦力, 沿轨迹管的轨迹槽运动, 滑环销钉从短轨道上死点运动到长轨道的上死点,卡瓦被锥体撑开, 卡牢在套管壁上, 同时剪断剪钉, 胶筒在一定管柱作用下被压缩, 使胶筒直径变大, 而密封油套环形空间, 需解封时,上提管柱即可。

不压井、不放喷井下作业控制装置井下作业控制装置是对油气井实施压力控制，是对事故进行预防、监测、控制、处理的关键手段，是实现安全井下作业的可靠保证。

通过井下作业控制装置可以做到在井内带压的情况下，完成起下管柱的作业，既可以减少对油气层的损害，又可以保护套管，防止井喷和井喷失控，实现安全作业。

常规作业经常使用手动开关的井口控制器，高压井、气井以及大修取套井施工时，要使用液(气)动和手动双重开关的防喷器。

1井口控制装置常规作业使用的机械式井口控制装置如图1所示。

按其工作原理可分为井口控制部分、加压部分和油管密封部分。

图1不压井、不放喷井口作业装置1—分段加压吊卡；2—油管；3—安全卡瓦；4—自封封井器；5—加压支架；6—法兰短节；7—全封封井器；8—半封封井器；9—顶丝法兰；10—四通；11—套管1.1井口控制部分井口控制部分由自封封井器、半封封井器、全封封井器、法兰短节和连接法兰组成。

其作用是在不压井起下作业时控制井口压力，使作业施工安全顺利地进行。

1.1.1自封封井器1.1.1.1结构和工作原理自封封井器由壳体、压盖、压环、密封圈、胶皮芯子和放压丝堵组成，如图2所示。

它依靠井内油套环空的压力和胶皮芯子自身的伸缩力使胶皮芯子扩张，起到密封油套环形空间的作用。

井内管柱和井下工具能顺利通过自封芯子，最大通过直径应小于115mm。

1.1.1.2使用要求1.1.1.2.1通过自封封井器的下井工具，外径应小于115mm。

外径超过115mm的下井工具，应用自封和半封倒入或倒出。

1.1.1.2.2通过较大直径的下井工具时，可在自封的胶皮芯子上涂抹黄油。

冬天使用时，应用蒸汽加热，以免拉坏胶皮芯子。

图2自封封井器结构示意图1—压盖；2—压环；3—密封圈；4—胶皮芯子；5—放压丝堵；6—壳体1.1.2半封封井器它是靠关闭闸板来密封油套环形空间的井口密封工具。

1.1.2.1结构和工作原理半封封井器由壳体、半封芯子总成、丝杠等组成，如图3所示。