哈里伯顿封隔器
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哈里伯顿 THT 永久-系列 液压坐封封隔器体系设备概述哈里伯顿THT 永久系列封隔器是围绕经过证实的整体密封和卡瓦锚定而设计的,这是对哈里伯顿电缆坐封永久系列封隔器的发展。
哈里伯顿液压坐封永久系列封隔器是为下列四种主要应用而设计的。
1.单趟管柱完井。
2.大尺寸油管完井。
3. 极精密的弹性密封目的。
4. 优质的丝扣连接方式。
封隔器设计有完整的整体心轴和独特的三道内部密封组合。
为了连接磨铣延伸管和甲方的油管在下接头和芯轴顶部设置有特殊螺纹。
芯轴和下接头之间为线状螺纹连接。
采用优质的金属-金属密封方式,排除了普通螺纹靠O圈线形密封的缺点,只在活塞部位设计了O圈密封。
封隔器的活塞设计有两道O圈槽。
O圈带有PEEK支撑密封以适应特殊的井下环境,氟橡胶O圈的高弹性适应于低温地面试验或井内注入冷的液体。
封隔器的工作温度范围100øF to 325øF 。
坐封力作用在活塞上使活塞运动,从而使哈里伯顿永久-系列液压坐封封隔器完全坐封。
当压力作用到活塞上时,坐封销钉剪断。
启动坐封压力可以靠增加或减少装在活塞上的剪切销钉数量来调整。
随着销钉剪断,活塞开始向上运动。
压力增加,活塞推动下卡瓦和楔型块整体上移。
当达到最小坐封压力时,上卡瓦锚定,胶筒充分膨胀,下卡瓦锁定位移,系统完全达到工作压差。
液压坐封永久系列的封隔器上下各有一个C型卡瓦。
这种卡瓦契合方式的可靠性已经过电缆坐封永久系列封隔器证实。
这种卡瓦是低碳钢制造,易于磨铣,外表渗碳处理的牙能够确保咬住高强度套管。
Three PieceElement PackageC-Slips这个渗碳程序是一个外表淬水的处理过程,在淬水处理过程中要求卡瓦块轮齿是由低碳钢材料制成。
这是非常重要的,当这个压力反向作用于金属卡瓦块铸件表面上时,就会引起碳颗粒粉碎,如此的渗碳以至于确保碳粉均匀地分布在坚硬的卡瓦牙表层,与此同时要求的淬水过程也在进行,这个程序是非常难控制的。
RTTS Packer and RTTS Circulating ValveFigure 2.1 shows an RTTS (Retrievable Test-Treat-Squeeze) Packer and RTTS Circulating Valve.The RTTS Packer is a full-opening hookwall packer for testing, treating, and squeeze cementing operations. When the packer is fully open, operators can pump large volumes of fluid with minimum pressure drop and pass a through-tubing perforating gun through the packer. The packer can thus be used for multiple operations during one trip in the hole, such as perforating, testing, treating, squeezing, and reperforating. Generally, the packer consists of a packer body and circulating valve. The packer may also include a VR-type safety joint. RTTS封隔器是一种全开式挂壁封隔器,广泛用于测试、注入、挤水泥作业。
当封隔器处于全开位置,操作人员可以泵入大量溶液而不会有大的压降,也可以将过管射孔枪顺利穿越该类型的封隔器。
因此,该种封隔器下一次钻就可以实现多种作业,例如,射孔、测试、注入、挤水泥、再射孔等等。
一般来说,RTTS封隔器顶部通常连接循环阀,两者作为一个总成配合使用。
塔中常规完井管柱工艺规程当井筒情况、地质情况同时具备以下条件时,优先考虑此种完井方式:1、直井、大斜度井或水平井均可;2、无漏失、或漏失量很小;3、采油四通已安装;4、要下长期完井管柱;5、管柱回插部分可以回收,便于后期修井作业。
在同时满足以上前4个条件的情况下进行完井试油及酸压施工都优先考虑此种管柱组合。
一、管柱操作规程1、管柱配置:采用7〞MHR液压永久式封隔器单趟完井管柱2、工具系统功能2.1井下安全阀–作为紧急情况下的安全保障,可实现井口失控状态下的井下关井,作为井控安全的最后保障工具。
2.2棘齿锁定密封、完井封隔器系统–满足一趟管柱锁定、密封,油套隔离,如需修井则可以从棘齿锁定密封处脱手起出上部管柱。
3、井下工具工作原理及技术参数3.1采用NE™ 型油管携带可回收式井下安全阀哈里伯顿公司井下安全阀为全金属密封,自平衡安全阀。
金属材质INC718,具有超高抗腐蚀性,保证了在H2S 、CO2腐蚀环境下正常工作。
安全阀设计简单可靠,现场操作方便。
并提供配套的安全阀附件。
这种井下安全阀地面液压控制开关,压力通过控制管线传递,实现远端控制。
NE油管回收井下安全阀技术参数●阀的类型:非弹性密封●尺寸:3-1/2”●锁定类型:X●最大外径:5.3”(134.62mm)●最小内径:2.813”(71.45mm)●材质:NICKEL ALLOY 718●服务环境:H2S/CO2●螺纹连接:3 1/2-9.20 FOX-K BOX-PIN●压力等级:10000 PSI(68.94MPa)●温度等级:20 TO 300 Deg. F (-7 TO 149 DEG C)●最大开启压力:1900 pounds/sq. inch (13100 KPA)●最小关闭压力:600 pounds/sq. inch (4137 KPA)3.2采用哈里伯顿MHR液压永久封隔器封隔器应用于大斜度生产和注水井,单趟完井,特别适合于海上和施工环境较差的完井。
永久式封隔器完井作业程序注:本操作规程内所涉及的工具仅指目前我们所使用的贝克和哈里伯顿工具。
主要有BAKER SB-3(718)、SAB-3(9Cr1Mo)、SABL-3(9Cr1Mo) 以及HALLIBURTON的THT(718)、MHR(9Cr1Mo)等封隔器,虽是不同厂家,不同型号产品,但其工作原理基本相同,操作方法基本相同,维护和检查方法也基本相同。
1.主要工具组成:井下安全阀、流动短节、伸缩器、锚定密封总成、封隔器、磨洗延伸筒、专用接头、球座接头。
2.室内准备:2.1 工具初检查2.1.1 根据设计,从仓库提取工具,送至车间做室内检查。
2.1.2 逐一丈量所有工具内径、外径、长度、连接扣型以及材料编号。
2.1.3 将伸缩器上所有销钉逐一拆卸下来,丈量销钉长度、直径并确定销钉材质,查找手册并确定其剪切值。
2.1.4 将球座接头销钉逐一拆卸下来,丈量销钉长度、直径并确定销钉材质,查找手册确定其剪切值。
2.1.5 将球座座芯取出,丈量座芯内内径、外径、长度以及球直径,并确定球材质(若要进行酸化,一定使用钢球)。
检查座芯O环有无损伤,若损坏则更换O环。
2.1.6 检查封隔器胶筒有无损伤,并确定封隔器启动销钉、卡瓦销钉等都齐全。
2.1.7 检查井下安全阀毛细管SWAGELOC接头等是否齐全。
2.2 连接2.2.1 从上到下将锚定式密封总成+封隔器+磨洗延伸筒+变扣短节连接成串。
注:a.锚定式密封总成与封隔器为反扣连接,连接时应左旋上扣。
b.目前,贝克和哈里伯顿的718材质的封隔器都没有配合的锚定密封总成及磨洗延伸筒。
2.2.2 从上至下依次连接上流动短节+井下安全阀+下流动短节。
注:上流动短节与下流动短节均为相同产品,只是连接位置不同而取不同的名字。
2.3 试压2.3.1 将伸缩器置于拉压机上,中部用支撑架支撑,根据产品手册规定的试压值进行试压。
注:施压时,伸缩器会自动伸长,此时应随时调整支撑架位置,防止工具过度弯曲。
EZSV和EZSV裸眼挤水泥封隔器及座封工具使用指南零件号:802.00005EZSV及EZSV裸眼挤水泥封隔器(下称EZSV派克和裸眼派克)是为控制其上下双向的流体运动而设计的,这种运动是通过一个压力平衡式的滑阀(sliding value)控制的。
在挤水泥前后,通过上下活动油管,可以方便的开关滑阀。
当滑阀处于关闭位置时(上方),座封的派克就隔绝了它上、下流体的流动;当滑阀处于打开位置时(下方),则可以把流体挤入下部井眼或释放其下圈闭的压力,同时,流体通过的不会改变滑阀的位置。
当滑阀开启时,通过派克上的侧孔,会形成一个自由的流体通道。
由于只有很小一部分外表面接触水泥浆,故滑阀不会被固死在那儿个地方。
滑阀可以通过下放管串重量而打开,通过上提管串而关闭。
管串的上下活动能够准确无误地开、关滑阀。
当位于关闭位置时,滑阀上部一个可开合的指形环(collapsible fingers)是自由张开在派克心轴内壁上的一个凹槽切口内的。
在下放管串时,司丁克(stinger)的下缘触在滑阀和指形环连接处的内倒角上,把滑阀下推到打开位置,同时,指形环也由切口锲入心轴内并且抱住司丁克下端的加厚啮合头(profile)。
上提管串则(以相反的过程)把滑阀拉出关闭。
此时,指形环又展开到切口且松开司丁克,这样就能提出司丁克而滑阀则仍锁死在关闭位置了。
EZSV派克能用油管、钻杆和电缆座封工具座封,而EZSV裸眼派克则只能用油管和钻杆。
使用电缆座封的EZSV派克时,请向哈里伯顿工具工程师咨询适当的工具接头以匹配不同的座封工具。
EZSV裸眼派克绝不能用电缆或钢丝座封工具来座封,因为这些工具没有座封派克所需要的足够长的作用距离。
座封工具EZSV座封工具主要是为操作EZSV派克而设计的,但它也能通过更换座封工具的下心轴(即通常所谓的stinger)以改装成EZSV裸眼派克的座封工具。
EZSV裸眼派克的滑阀在心轴内腔中比EZSV派克的深,因此,EZSV座封工具需要一个较长的插入头来操作裸眼派克。
一、井口装置技术参数1)、国产井口装置:1、KQ65-70主要技术参数a、额定工作压力:70MPa(10000PSi)b、材料级别:EE、FF、HHc、产品规范级别:PSL3、PSL3G、PSL4d、产品性能级别:PR1e、温度级别:-29°C~121°C(P、U)f、连接规范:根据用户钻井设计要求确定二、KQ65-35主要技术参数a、额定工作压力:35MPa(5000PSi)b、材料级别:EE、FF、HHc、产品规范级别:PSL3、PSL3G、PSL4d、产品性能级别:PR1e、温度级别:-29°C~121°C(P、U)f、连接规范:根据用户钻井设计要求确定三、材质说明EE级:本体、盖、端部和出口连接采用35CrMo低合金钢,控压件、阀杆、心轴式悬挂器采用1Cr13或2Cr13不锈钢材质,油挂的主密封均采用金属密封,阀杆盘根采用高饱和氢化丁晴组合盘根,适用于酸性环境。
FF级:本体、盖、端部和出口连接及控压件、阀杆、心轴式悬挂器均采用1Cr13或2Cr13不锈钢材质,油管挂的主副密封均采用金属密封,阀杆盘根采用进口盘根,适用于中度酸性环境。
HH级:本体、盖、端部和出口连接及控压件、阀杆、心轴式悬挂器均采用825抗腐蚀合金(NACE MR 0175高含硫环境推荐材质),油管挂的主副密封均采用金属密封,阀杆盘根采用进口密封盘根,适用于高度酸性环境。
2)、法国MALBRANQUEG公司井口装置:技术参数:(FF级)1、抗H2S成分达17%,抗CO2成分达10%;2、通径:41/16 ;3、耐压:70 MPa;4、耐温:-30~140 ℃。
3)、美国WOM公司井口装置:3 1/2 ″井口技术参数:4 1/2 ″井口技术参数:法国MM公司采气井口1、3-1/16-10000psiFF级采气井口主要参数:额定工作压力:70MPa额定工作温度:-18~121℃(P.U级)闸阀通径:主通径3-1/16(78mm)产品性能级别:PRI产品规范级别:PSL3材料级别:FF级(酸性工作环境)发兰连接形式:API 6BX型2、4-1/16-10000psiFF级采气井口主要参数:额定工作压力:70MPa额定工作温度:-18~121℃(P.U级)闸阀通径:主通径4-1/16(103mm)产品性能级别:PRI产品规范级别:PSL3材料级别:FF级(酸性工作环境)发兰连接形式:API 6BX型美国WOM公司采气井口1、3-1/16-10000psiFF级采气井口主要参数:额定工作压力:70MPa额定工作温度:-18~121℃(P.U级)闸阀通径:主通径3-1/16(78mm)产品性能级别:PRI产品规范级别:PSL3材料级别:FF级(酸性工作环境)发兰连接形式:API 6BX型2、4-1/16-10000psiFF级采气井口主要参数:额定工作压力:70MPa额定工作温度:-18~121℃(P.U级)闸阀通径:主通径4-1/16(103mm)产品性能级别:PRI产品规范级别:PSL3材料级别:FF级(酸性工作环境)发兰连接形式:API 6BX型3、3-1/16-10000psiHH级采气井口主要参数:额定工作压力:70MPa额定工作温度:-18~121℃(P.U级)闸阀通径:主通径4-1/16(103mm)产品性能级别:PRI产品规范级别:PSL3材料级别:FF级(酸性工作环境)发兰连接形式:API 6BX型二、CT2-4油气井缓蚀剂参数CT2-4油气井缓蚀剂是一种水溶性有机成膜缓蚀剂,无臭味、流性好、凝固点低,对于H2S-CO2-Cl-—H2O类型的腐蚀介质具有良好的缓蚀效果。
Design OverviewThe Halliburton PHL PERMA-LACH® Packer is a single-bore, hydraulic-set retrievable packer. The packer is designed to be run on production tubing and set by applying internal pressure. The PHL packer features opposing slips above and below the packing elements to withstand pressure differentials above or below. Since the PHL requires no mandrel movementduring the setting procedure, the packer may be run in tandem with other packers withoutthe use of telescoping joints. The PHL packer may be run with a number of tubing accessories such as travel joints and overshot tubing seal dividers. Once set, the tubing may be placed in tension, neutral or compression. The PHL Packer is released by straight pull of the tubing string which shears a set of shear screws. When released, the packer opens an internal by-pass to reduce swabbing effects while pulling out of the hole.The PHL packer must be removed and redressed before rerunning. Consider release when running the PHL packer above another single packer. If rotation is required to release the lower packer, install a straight-shear safety joint so that the "PHL" packer can be retrieved first. Since the packer is hydraulic set, it can be installed with the wellhead in place prior to circulation and setting.设计概要哈里伯顿PHL PERMA-LACH®封隔器是单孔,液压坐封可回收式封隔器。
RTTS封隔器从美国哈里伯顿公司引进了RTTS封隔器。
根据其性能结构,命名为Y42l—ll5封隔器。
它是一种双向卡瓦固定、上提旋转下放坐封、上提管柱解封、最大外径为115mm的机械压缩式封隔器。
现场应用两年来的实践证明,其密封性能可靠,解封性能优越,保证了生产现场压裂措施的顺利实施。
结构及特点1.结构RTTS封隔器的结构如图l所示,主要由坐封解封、换向扶正、密封及锚定4部分组成。
坐封解封部分由上接头、中心管、坐封卡瓦、坐封卡瓦座、销钉和下接头组成。
换向扶正部分由扶正体、摩擦扶正块套筒、摩擦扶正块、J型轨道、弹簧压片和限位环组成。
密封部分由上胶筒座、胶筒、隔环和下胶筒座组成。
锚定部分由锚体、压板、液力卡瓦、沉头螺钉和弹簧组成。
2.技术特点(1)结构设计紧凑,集锚定、扶正、坐封、密封多功能于一体,组配简单,使用方便。
(2)锚定机构的液力卡瓦面上设计有若干个高强度的片状“牙齿”,大大增加了锚定的强度和稳定性,保证了施工的顺利进行。
(3)胶筒采用丙烯-聚四氟乙烯材料,耐高温、高压,密封性能可靠,胶筒和端部保护环硫化加工成一体,防止胶筒肩突,提高了胶筒的耐压性能。
(4)坐封机构设计精巧,卡瓦动作灵活自如,工具坐封容易,成功率高,同时有效减小了解封载荷,使施工安全可靠。
工作原理及技术参数1.工作原理(1)坐封封隔器随油管下至预定设计位置,坐封时,上提油管至一定高度(坐封行程+管柱压重的上提高度+胶筒压缩距),右转油管若干圈,然后缓慢下放管柱,机械卡瓦沿导向槽向外伸张,咬紧套管内壁,同时,挤压和压缩胶筒,密封油套环空,完成管柱的坐封(2)锚定压裂施工时,油管内憋压,液流经油管进入封隔器外下端处,在套管与油管之间形成2~2.5MPa压力的情况下,液力锚定卡瓦在压差的作用下产生径向外移,向外伸展,接触并咬紧套管,从而锚定整个管柱,以保证工具在施工过程不纵向窜动,保证管柱在正常工作下的压力平衡(3)解封施工结束停泵后,液力锚定卡瓦在弹簧回收力的作用下收回壳体内;解封时,先打开循环洗井阀,使油套平衡,然后上提管柱,轨迹中心管上行,迫使机械坐封卡瓦沿导向槽下移收回合拢,继续上提,解封整个管柱2.主要技术参数最大钢体外径l15mm;最小钢体内径62mm;适应套管内径121~124mm;总长l200mm;耐压80MPa;适应井温≤145℃现场应用和效果分析1.现场应用安棚新探区深层系属高温高压层系,现场实际平均井温160.5℃,实际平均压差70MPa,RTTS封隔器基本上满足现场油层压裂改造的需要。
采油工程技术服务公司油田作业项目组培训教材—过电缆封隔器编写:李康渤海石油采油工程技术服务公司2004年7月14日目录一、----------------------------------------------过电缆封隔器工具作用及特点二、-------------------------------------------过电缆封隔器的结构及工作原理三、----------------------------------------------过电缆封隔器工具的技术参数四、-------------------------------------------------过电缆封隔器作业操作规程五、-------------------------------------------过电缆封隔器工具质量控制程序六、-------------------------------------------过电缆封隔器工具作业风险辨识一、贝克“D-ESP”型过电缆封隔器作用及特点目前海洋常用的封隔器有两种,1、贝克“D-ESP”型过电缆封隔器,2、哈里巴顿的过电缆封隔器“D-ESP”过电缆封隔器1、作用“D-ESP”型封隔器是便于电潜泵(ESP)生产而设计的。
该封隔器可与螺纹连接件一起提供,以适应采用电缆输出端(或下落压头)的动力电缆直通系统。
附加的可选择的通道允许释放环空压力、通过封隔器注入液体、和/或通过仪表线。
2、特点2.1、部件较少:“ESP”型封隔器是专为与电潜泵一起使用而设计的,而且不是由双管生产封隔器修改而来。
它设计简单并且减少了许多部件,可方便的回收及修理。
2.2、坐封、解封容易:液压坐封,上提/减断销钉解封。
2.3、设计简单紧凑:它的长度(不足3英尺)使其便于下入操作。
在使用较长封隔器有困难的地方可以保证可靠使用。
2.4、单独的气体排放管:不需要从一级和二级管柱排放气体。
2.5、为满足特殊需要设计:可选的通过封隔器的通道。
哈里伯顿RH单向液压可回收式封隔器介绍
哈里伯顿单循环水力可回收式封隔器是在井内作为管串的一部分工作的。
设计被插放在封隔器以下的管柱并且施加内压。
简单地提升管串,剪断释放剪钉就可以实现回收。
该封隔器采用水力驱使上卡瓦和胶筒下的标准卡瓦吃入套管壁。
这样的布置会有一个很好的机械优点,那就是可以使压力升高至52MPa左右。
该封隔器不需要工作筒运动,这就为多封隔器的安装做好了充分准备。
该封隔器能提起套管中较大的尾管重量并且提供了可更换的部件。
通过在井下油管串上工作的封隔器和安装在封隔器以下的堵头(plug),压力从内部施加到活塞上从而剪断预设的剪钉。
然后活塞向下运动挤压胶筒使下卡瓦片外张并吃入套管壁。
工作力由内卡瓦片提供。
当向油管易于受压和具有从上到下压差时,下卡瓦片则防止封隔器从井眼中向下移动。
当井眼易于产生导致卡瓦弹出吃入套管壁的从下至上的压差时,上卡瓦片则防止封隔器在井眼中向上移动。
既然封隔器在直接剪切解压起到了重要作用,那么我们就还需要考虑生产或者压裂(injection)时温度和压力对油管的影响。
当管串向上运动剪断丢手销钉封隔器就可以解封。
这样插入管就可以继续向上运动并且允许下卡瓦座上的挡耳(retainer lugs)缩回。
retainer lugs收回后插入管就可以继续移动使胶筒收缩,打开了压力平衡的通道并使底端楔形块从下卡瓦片移走。
封隔器肯定能够回收并首先调整后再使用。
典型的哈里伯顿单向液压式可回收封隔器包括了从中压到高压井低温腐蚀环境。
该封隔器适合生产和压裂时安装使用。
另外,服务应用例如stimulation 和输送管道打孔操作也可以运用这种封隔器采取特殊的预防措施防止提前剪断解压剪钉。
许多附件与哈里伯顿的单向液压式可回收式封隔器结合使用,例如……..。
这些附件能够设置封隔器,从封隔器独立并补偿管柱的运动。
特点
1.不需要旋转操作
2.能应用于从上至下或从下至上的中高压情况,大部分型号能提供7500psi
压力。
3.简化设计提高了井眼内径,简化了操作,确保了可靠性等
4.直接从管柱中提起解封
5.三块式,具有抗挤压的咬定钳的多硬度胶筒能够对套管的不规则处和低
压差进行密封
6.复合胶筒材料能够耐高温和腐蚀工况
7.内部的分流管能够减小提取时的冲刷影响
8.管柱可能会受压、受拉或静态
9.提供多种选择的机构以便进行压力测试和适合多种封隔器单独使用
10.反向卡瓦设计相比单向卡瓦提供了能够确保得到足够压力值并且封隔器
能够维持较高的压差的机构优点。
11.活塞处于双向卡瓦片之间这样就不需要移动封隔器锥套来完全压缩胶
筒。
设计说明书
套管型号:95/8/”
重量范围:40-47lbs/ft
最大外径:8.380’’
最小内径: 2.984”
上螺纹: 3 1/2 9.2V AM Ace Box
下螺纹: 3 1/2 9.2V AM Ace Box
长度:67.1’’
材料:Incoloy925Flow-Wetted
Service:H2S/CO2
温度变化:100-325o F
解封类型:直接解封
活塞面积:111.4cm2
坐封压力:2000(最小)
5000(最大)
1000(开始)170(每一个剪钉)
每个剪钉的剪断力,Lbs力4000(丢手)
2900(工作)
总共的剪断力值:40,000(丢手)
17,400(工作)
提供的螺栓孔:12(丢手)
10(工作)
压差:6000psi(上)
6000psi(下)
胶筒材料:HNBR
O型圈材料:Aflas
明细表。