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补偿Y241可洗井（注水）封隔器使用说明一、研制该封隔器目的。
注水封隔器一般工作寿命都比较短。
究其原因不外乎有：1、目前复杂小断块油田注水井逐渐多起来，这些井很难做到平稳注水，有些井甚至需要间歇注水，封隔器在井下蠕动无可避免，胶筒密封寿命短。
2、井况复杂尤其是定向注水井，很难保证封隔器与套管同轴，影响封隔器密封性能。
3、封隔器本身的加工质量：一是胶筒与密封件质量，二是洗井活塞的加工与密封件质量。
尤其是洗井活塞它是动密封，一旦出现问题封隔器便失效。
4、其他管理方面的因素。
BCY241注水封隔器就是针对以上问题而设计，以便延长封隔器寿命，减少注水井作业工作量，降低部分注水成本。
二、产品系列：1、补偿器与封隔器组合设计，有：BCY241-115A带补偿器。
胶筒锁紧机构与解封机构分体设计，胶筒锁紧力大，解封剪力小，可避免解封时拉翻胶筒造成井下落物。
BCY241-115B 带补偿器。
胶筒锁紧机构与解封机构一体设计，结构比较简单，解封剪力相对较大。
2、补偿器与封隔器分体设计，有：Y241-115A不带补偿器。
胶筒锁紧机构与解封机构分体设计。
下井时与补偿器配套使用。
Y241-115B 不带补偿器。
胶筒锁紧机构与解封机构一体设计。
下井时与补偿器配套使用。
HSBC-98-500（活塞式补偿器）它与Y241A、Y241B配套使用，在封隔器坐封时释放，补偿油管收缩。
适用注水夹层大油管收缩量大的井况，亦避免组合设计工具过长的矛盾。
三、产品的主要性能：表1 主要几何尺寸表2 主要技术性能四、封隔器的结构与技术特点：1、结构：该封隔器集Y241和Y341洗井封隔器的优点于一身，同时具有扶正和油管伸缩补偿功能。
它是将坐封压缩锚定机构、锁紧解封机构、扶正机构、补偿机构（补偿锁挂、补偿释放）、洗井和防窜机构组合设计成一体。
2、技术特点：①坐封动作顺序：打压坐封时，扶正机构首先强制扶正，然后卡瓦支撑锚定封隔器（此时封隔器与套管同轴，可保证斜井正常坐封），卡瓦锚定后释放补偿器同时压缩胶筒并锁紧。
经验集锦 Y241高压挤注封隔器的研制与应用李 英1 黎文才1 崔绍江1 李 锋2(11中原油田分公司采油工程技术研究院 21中原油田设计院) 摘要 针对目前常用的高压挤注封隔器在遇到含砂井和结垢井,水力锚的锚爪不容易收回,造成封隔器解封困难,以及带水力锚的封隔器管柱需配备卸压阀,等压力平衡后才能解封封隔器的问题,研制了新型高压挤注封隔器,即Y241型封隔器。
该封隔器是把水力锚结构改为双向卡瓦结构,克服了水力锚结构的不足,能满足分层酸化、分层压裂、分层注水以及分层挤堵作业的需要,作业操作简单,使用安全可靠。
现场应用12井次,从坐封、井下工作、洗井、解封均一次性成功,最高压力达60MPa,注水井的有效期与同类封隔器相比延长40%。
关键词 封隔器 高压挤注 双向卡瓦 分层压裂 分层酸化 分层注水0 引 言目前,常用的高压挤注封隔器大多是单向卡瓦配水力锚的机械坐封式封隔器[1],由于水力锚的锚定力受油管内外压差或封隔器胶筒上下压差控制,当井下压力发生变化时,会引起维护封隔器胶筒密封的压缩力也产生变化,从而导致胶筒和套管壁接触状态的改变,进而影响密封效果,缩短封隔器的有效期;当遇到含砂井和结垢井,水力锚的锚爪不容易收回,会造成封隔器解封困难;在一些情况下,带水力锚的封隔器管柱需配备卸压阀,等压力平衡后才能解封封隔器。
针对以上问题,研制了新型高压挤注封隔器,即Y241型封隔器。
该封隔器是把水力锚结构改为双向卡瓦结构,克服了水力锚结构的不足,能满足分层酸化、分层压裂、分层注水以及分层挤堵作业的需要,作业操作简单,使用安全可靠。
在高压注水井的应用中,因双向卡瓦能把封隔器胶筒牢靠地维持在坐封状态,胶筒的受力波动较小,密封效果更佳,能大大地延长注水井的有效期。
1 技术分析111 结构Y241高压挤注封隔器的结构如图1所示。
图1 Y241高压挤注封隔器结构示意图1—上接头;2、5、7—密封圈;3—平衡阀套;4—弹簧;6—平衡阀;8—变换接头;9—衬管;10—胶筒;11—中心管;12—连接管;13—承载管;14—上锥体;15—挡环;16—卡瓦罩;17—卡瓦;18—卡瓦弹簧;19—下锥体;20—锁环;21—压环;22—扶正体;23—摩擦块;24—摩擦块弹簧;25—销钉;26—销钉轨道体;27—下接头。
井下工具部分(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(四)规格型号:Y211-114型封隔器,外径:114mm, 长度:2070mm,内径:48mm (一)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.(二)用途:分层采油,分层处理使用范围:117-132mm套管内(三)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)上提管柱高度不能超过防座距,防止中途座封.(7)单级使用或支撑式配合.不宜多级使用,但可以和支撑式封隔器配套使用,当使用深度超过3000米时,换向和坐封不十分可靠.（二） FXY445-112封隔器一、名称型号：FXY445-112封隔器结构：1、液压部分2、锁紧部分3、密封部分4、卡瓦锚定部分技术参数：1、适用于作业井口径Φ124-Φ126mm2、工作压力≦20mpa3、工作温度≦120℃4、钢体最大外径：112mm 内通径49mm5、自验封压力：17mpa 1mpa6、座封压力：p＝22 1map7、耐上下压差：≦20mpa8、解封载荷：F≦60KN操作规程：座封：将工具下至预定位置后，投入Φ30mm钢球，注水打压，压力18mpa，稳压5min，如管线无渗漏，说明自验封完成。
继续加压至22mpa，上提管柱，实现丢手。
Y241-115自验封封隔器1用途该封隔器用于油、水井的卡层。
可自行验封解决双卡管柱封隔器无法验封的难题。
1.1采用特殊胶筒结构密封。
1.2采用了牙式环锁紧机构，锁紧方便可靠。
1.3设置了独特的自验封结构，可通过压力的变化，确定封隔器的封隔状态。
1.4采用了“T”型槽卡瓦锚定机构，具有动作灵活，卡瓦不脱落的特点。
1.5设置了封隔器解封后，卡瓦锁定机构，以达到封隔器能够顺利起出。
2结构如图2-1所示：图2-1Y241-115自验封封隔器1.上接头2.胶简3.验封套4.剪钉套5.剪钉6.顶胶套7.外筒8.分瓣锁9.马牙环10.锥体11.卡瓦12.卡瓦座13.下接头3技术参数3.1工具总长（mm）：约13403.2钢体最大外径（mm）：1153.3内通径（mm）：623.4两端连接丝扣：27/8TBG3.5坐封压力（MPa）：153.6密封压差（MPa）：253.7适用范围：51/2″套管（Ф118～Ф124.5）3.8适用温度:≤120°4操作说明4.1下入：将该封隔器下到预定位置。
4.2坐封：从油管加压13MPa，稳压3min，然后再加压至15MPa，稳压3min，若压力保持稳定，则证明封隔器坐封可靠。
若压力突然下降，说明封隔器坐封失败。
4.3解封：上提管柱即可解封。
5注意事项5.1封隔器下井前需用相应的通井规通井，用套管刮削器进行刮削作业。
5.2下井前要检查各处销钉是否按要求装配。
5.3试压检查封隔器各密封处不得有渗漏。
5.4下封隔器的位置要尽可能地避开套管接箍。
5.5封隔器的下入速度应维持在每根油管不应短于10秒，并且速度要均匀，严禁撞井口。
5.6进入井内的液体要干净、无杂物。
各型号封隔器使用说明书一、DY245-150型封隔器1、技术参数：最大外径：150mm；座封压力：20MPa；最大内径：36mm；解封力：40-60KN丢手后通径：100mm；总长：1200mm；工作压力：上压〈15MPa；下压〈10MPa使用温度：350℃（高温）2、结构：封隔器采用水力座封，上提解封、丢手同时完成的结构。
结构可分为座封、丢手、主体、解封四部分。
座封部分主要是液动系统，可以产生足够的座封力。
丢手部分由弹性爪、滑阀及支撑等部件组成，滑阀移动由销钉控制，剪断锁钉后滑阀将支撑件分开可保证准确的座封压力和足够的推动力，使丢手准确可靠。
主体部分包括密封件、卡瓦、锥体及缩紧机构，密封件在350℃高温下长期使用密封可靠，卡瓦为单向卡瓦，锥体在上面解封容易，锁紧机构为双级锁紧，一级为单向锯齿牙块锁紧，由片状箍簧压紧，箍簧为耐高温材料制造，具有体积小、强度高、锁紧力大的特点；另一级为无级内卡瓦锁紧，可保证锥体只能单项移动，使封隔器能承受双向压差。
解封部分由分瓣接头、解封打捞套组成，只有在下入专用工具才能解封，解封可以上提，也可以正转管柱来实现。
3、工作原理：将管柱下到设计位置，投入钢球，用水泥车憋压，当压力达到一定值时，座封机构开始动作，推动密封件和锥体下移，紧锁机构锁紧，压力继续升高到23MPa，将滑阀销钉剪断，滑阀下移推出支撑部件，弹性爪失去支撑，同时管柱压力突然下降，上提管柱和封隔器丢手部分。
4、特点：1) 可以承受上下压差；2）能够承受较大的管柱负荷，遇阻时可承受较大的上提和下放吨位；3）丢手简单可靠；4）丢手后通径100mm，应用广范；5）采用高温密封件在350℃及高温下长期工作。
5、用途：1）用于管内防砂作悬挂器；2）与其它封隔器一起使用可分层采油、分层注汽、调层，实现过泵工艺。
二、FXy445-114E可捞式压裂桥塞1、技术参数：最大刚体外径：114mm；座封压力：22+2MPa；工作套管内径：121-124mm；解封力：70+10KN丢手后通径：100mm；总长：1200mm；工作压力：上压差70MPa；下压差35MPa工作温度：<120℃联接扣型：上端2 7/8 TBG母扣2、工作原理：该工具把送封工具和封堵工具设计为一体。
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。
机械式封隔器分层压裂工艺试验及效果评价摘要长庆气田属低压、低渗透气田，上古气藏含有不同层系，如果要多层开采，须进行分层压裂改造才能投产。
本文通过对Y241封隔器机械式分层压裂工具在苏36-11井、苏38-16-2井；Y341封隔器机械式分层压裂工具在榆42-17井、G52-18井、大开27井进行的压裂改造试验的分析，认为该工艺具有施工操作简单、不压井、不动管柱、作业时间短、施工对气层几乎无伤害、节约成本等优点。
主题词：机械式封隔器分层压裂试验效果评价一、概述长庆气田含有多套产气层系，一般下古生界主要包括马五1、马五2、马五4；上古生界主要有太原组、山西组、石盒子组，上古砂岩气藏主要分布在靖边、榆林、乌审旗、苏里格气田，探明的地质储量占长庆气田的74%；砂岩气藏储层致密，表现为低丰度、低渗、低压、低产等特征，非均质性强，投产前须进行压裂改造；主要含气层系为上古石盒子组和山西组，气层段较多，2-4层的情况较为普遍。
例如，苏里格气田统计的67口气井中，多气层段同存的气井达58口，占总井数的86.56%。
为了高效开发气田，需要上下古分层压裂酸化改造后，合层生产；或者上古不同气层分层压裂后，合层生产。
目前应用的分层压裂方式主要有：投尼龙球选择性压裂、填砂打液体胶塞分层压裂、永久性桥塞封隔压裂、可捞式桥塞封隔压裂、机械式封隔器分层压裂。
长庆气田上古气层水锁性强，地层压力系数低，压井、冲砂等作业对储层的浸泡伤害较大，因此筛选出施工工序简单、对地层浸泡伤害小、成本低廉、施工周期短、封隔可靠等要求的分层压裂工艺，无疑具有重要意义。
二、开展机械分层压裂工具研制和试验的必要性表1是对几种分层压裂工艺优缺点的列表比较，从中可以看出：采用机械式分隔器分层压裂改造，现场操作简单、施工作业时间短，具有不压井、不动管柱、劳动强度小等特点，对气层几乎无伤害，能满足气井分层压裂改造工艺要求，是目前最理想的分层压裂改造工艺。
表1：气井几种分层压裂工艺优缺点对比三、Y241封隔器分层压裂工具（一）井下管串结构井下管串自上而下主要由油管、管柱伸缩补偿器、油管、压井洗井开关、安全接头、Y241封隔器、调整短节、喷砂滑套、Y241封隔器（带水力锚）、调整短节、球座等组成。
241封隔器缝网压裂及拓展应用摘要：本文讲述了241封隔器的拓展应用。
缝网压裂逐步增多，压裂规模也越来越大，本文从缝网压裂的概念、技术特征讲起，阐述了241封隔器在缝网压裂起到的重要作用；采用241封隔器可实现单独挤酸或挤酸-压裂，该封隔器配合坐封喷砂一体控制器，可实现射孔、压裂联作，采用该封隔器不动管柱两层压裂-水力泵求产联作，可缩短试油周期、实现快速返排求产，避免了压裂液对地层造成的二次污染。
关键词：241封隔器；缝网压裂；不动管柱前言随着油气勘探开发深入，压裂技术不断进步，相继开发了缝网压裂、转向压裂等技术，压裂规模也越来越大。
为满足压裂井下工具的需求，在不动管柱多层压裂工艺技术逐步推进的同时，相继研发了一系列大通径241封隔器，并得到了广泛的拓展应用。
尤其在大排量缝网压裂工艺上发挥了重要作用，同时在酸化解堵、联作试油上也进行了尝试应用。
一、缝网压裂缝网压裂：缝网压裂技术是利用储层两个水平主应力差值与裂缝延伸净压力的关系，当裂缝延伸净压力大于储层天然裂缝或胶结弱面张开所需的临界压力时，产生分支缝或净压力达到某一数值能直接在岩石本体形成分支缝，形成初步的缝网系统；以主裂缝为缝网系统的主干，分支缝可能在距离主缝延伸一定长度后又回复到原来的裂缝方位，或者张开一些与主缝成一定角度的分支缝，最终都可形成以主裂缝为主干的纵横交错的网状缝系统，这种实现网状效果的压裂技术统称为缝网压裂技术。
缝网有两层含义：①主裂缝支撑缝长达到预期目标；②在主缝基础上形成多缝直至形成缝网系统。
缝网压裂作用机理：通过水力压裂对储层实施改造，在形成一条或者多条主裂缝的同时，使天然裂缝不断扩张和脆性岩石产生剪切滑移，实现对天然裂缝、岩石层理的沟通，以及在主裂缝的侧向强制形成次生裂缝，并在次生裂缝上继续分支形成二级次生裂缝，以此类推，形成天然裂缝与人工裂缝相互交错的裂缝网络。
从而将可以进行渗流的有效储层打碎，实现长、宽、高三维方向的全面改造，增大渗流面积及导流能力，提高初始产量和最终采收率。
Y241-100封隔器
一、用途
该封隔器主要用于51/2″套管变形的
油、水井卡层。
二、工作原理
1、坐封：将封隔器用油管输送至设
计井段。
油管内加压5 MPa时，防
坐封剪钉被剪断，上活塞带动缸套及
压紧套上行，压缩胶筒，同时分瓣爪
被释放，在下活塞的推动下，下行推
动锥体，撑开卡瓦，咬住套管壁，当
压力逐渐增大至15 MPa时，胶筒完
全被压缩，密封油套环形空间，此时，
缸套被锁环紧紧锁住，使胶筒无法弹
回，始终处于密封状态。
2、解封：
上提管柱，使中心管带动下接头剪断剪销。
胶筒在弹力作用下反弹收回，当压紧套顶住分瓣爪台阶后，由分瓣爪带动锥体上行，收
缩卡瓦，实现彻底解封。
三、技术特点
1、采用特殊结构的胶筒，封隔可靠，承压能力高。
2、卡瓦锚定，可有效克服管柱蠕动，延长使用寿命。
四、注意事项
1、封隔器坐封位置应尽可能避开套管接箍
2、工具运输时，严禁碰撞，储存时平直架放
3、防潮湿，防腐蚀。
Y241-114分层注水管柱
1.主要工艺用途：
用于水井油套分注工艺。
2.管柱结构：水力锚+Y241油套分注封隔器+坐封球座
3.使用技术条件：
主要用于51/2in ，7.72mm、9.17mm壁厚套管井。
4.工作原理：
（1）座封：管柱到设计位置后，上提管柱封隔器所需坐封距高度，从油管内加压5-6MPa后下放至井口位置，完成封隔器座封，之后继续加压至15MPa，将坐封球座打开，完成整个管柱坐封。
（2）验封：坐封球座打开后，从油管内注水，注水压力至少25MPa，此时套管若无返水则验封合格。
（3）解封：直接上提管柱。
5.主要技术参数：见下表。
Y241-114油套分注管柱配套工具主要技术参数表。
目前压裂常用的井下工具有那些？各有什么作用？目前压裂常用的井下工具主要有：封隔器、导压喷砂器、水力锚、直嘴子及其它辅助工具。
它们的作用是：封隔器：用于分层压裂，将其下入射孔段底部1.5米左右。
对于上部套管需要保护的井，要下入保护上部套管的封隔器，使封隔器上部套管在压裂时不承受高压。
导压喷砂器：是与封隔器配套使用一次完成多层分压的喷砂工具。
作用：控制施工排量、产生压差。
改变压裂液流动方向。
水力锚：用于压裂施工时，固定管柱，防止管柱由于高压断脱在井内造成事故。
固定管柱，防止油管受压后上顶、产生弯曲、变形。
帮助封隔器工作，保护封隔器胶筒不因油管位移产生破裂失封，致使压裂失败。
直嘴子：控制施工排量。
产生压差，利于封隔器工作。
井下处常用压裂井下工具压裂施工井下工具分类•封隔器•控制类工具第一部分：封隔器1、K344型封隔器1）作用：该封隔器适用于中深井的合层、任意一层或分层的压裂与酸化作业，可以组成一次分压多层的压裂管柱和一次分酸多层的酸化施工管柱。
2）结构主要有上接头、胶筒座、胶筒、中心管、“O”型胶圈、滤网、下接头等。
（如图1所示）图1 K344型封隔器结构图3）工作原理封隔器下入井下设计深度后，从油管内加液压，高压液体经过滤网、下接头的孔眼和中心管的水槽作用在胶筒的内腔。
由于此压力大于油、套管环形空间的压力而形成压力差。
在此压差的作用下，胶筒胀大将油套管环形空间封隔住。
解封时只需泄掉油管内的高压，使油管与油套管环形空间的压力平衡，胶筒靠本身的弹力收回便可解封。
4）K344-115型封隔器主要技术参数（见表1）表1 K344-115主要技术参数表最大外径，mm φ115最小通径，mm φ55长度，mm 926坐封压力，MPa 0.5~1.5工作压力，MPa 35工作温度，℃902、Y344型封隔器1）作用：该封隔器主要用于分层压裂、分层酸化、以及实现某种技术目的进行的地层封隔作业。
2）结构主要有上接头、压帽、梯形盘根、中心管、衬套、胶筒、隔环、下胶筒座、上活塞、上缸套、中间接头A、短中心管、下活塞、下缸套、中间接头B、“O”型胶圈、和下接头等组成。
