Y221封隔器原理

黄34-1井打捞Y221封隔器工艺探讨聂智勇（中国石化江汉油田井下测试公司）摘要：在油田开发过程中，常用各种封隔器来卡堵水，分层产油，从而降低油井含水，增加产油量，达到改善开发效果的目的。

但由于出砂、套变、封隔器等原因，在后期作业施工中，封隔器卡不能施工，需要进行大修施工。

常规打捞封隔器工艺是活动解封，活动不解封就倒散封隔器，分体打捞出封隔器。

当封隔器上接头倒扣起出后，封隔器中心管内被堵，封隔器没解封，对这种情况打捞施工以前没有施工过。

本文根据黄34-1井打捞施工，对这次具有代表性的打捞作业进行了分析，其独特的打捞思路和成功应用对今后油水井作业具有较高的参考价值，对处理类似事故起到了一定的借鉴作用。

关键词：Y221 打捞解卡黄34-1一、Y221型封隔器简介1、用途：Y221型封隔器是一种单向卡瓦支撑旋转管柱座封的封隔器，主要由密封、卡瓦支撑、换向三部分组成，用于分层采油、测试、找水、卡堵水、酸化等工艺中。

2、工作原理：封隔器下井时，换向销钉处于换向槽的下死点，当下至设计位置时，上提封隔器使换向销钉处于换向槽的上死点，正转管柱2-3圈时，换向销钉借助摩擦块与套管的磨擦力，脱开换向槽，下放封隔器，卡瓦被撑开并咬住套管壁，这时再下放管柱，在管柱的重力作用下，封隔器坐封。

上提管柱卡瓦收回即可解封起出。

二、黄34-1井大修前期准备黄场油田黄34-1井大修施工中，Y221-114封隔器上接头倒扣起出，中心管被捞矛杆堵死，中心管外胶皮未回收、隔环等配件完好，卡瓦未收回。

造成封隔器无法进行内捞，外捞。

1、黄34-1井基本数据黄34-1井是黄场油田2001年12月份钻完的一口油井，基本数据见表1：2、施工前井史简介2001年10月30日开钻，2001年12月6日完钻。

套管在945.85-950.45m有吸水量。

吸水量200/min，压力6MPa；2008年1月份酸化（未成）：起原井卡堵泵抽管柱时卡，上大修：套铣1379.1-1386.3m，打捞0↗500KN活动解卡，捞获全部落井管柱。

KCY211封隔器一、用途：该封隔器可应用于油田的压裂、酸化、采油、注水、试油、测试等多种工艺管柱。

若封隔器要承受较高下压差时，需与水力锚配套使用。

二、工作原理：该封隔器为轨道卡瓦封隔器，通过上提、正转、然后下放管柱压重坐封。

直接上提管柱解封。

三、主要特点：施工操作方便，可用于深井；摇臂式卡瓦结构坚固，不易中途坐封；设计有循环通道，可避免上提工具时产生抽吸，有利于解封。

四、技术参数：规格指标KCY211-102 KCY211-115 KCY211-135 KCY211-146 KCY211-148 KCY211-210 钢体最大外径（mm）102 115 135 146 148 210通径（mm）50 50 62 62 62 76总长（mm）1000 1300 1350 1400 1400 1830工作压差（MPa）≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50工作温度（℃）≤120 ≤120 ≤120 ≤120 ≤120 ≤120 坐封载荷（kN）80～100 80～100 80～100 80～100 80～100 80～100适用套管内径（mm）108.6～114.1121.4～127.3144.1～150.4153.7～161.7157.1～161.7216.8～226.6五、结构示意图：KCY111封隔器一、用途：该封隔器广泛应用于油井采油、注水、跨隔测试、油层处理等管柱工艺。

若该封隔器下部压力较高时，需与水力锚配套使用。

二、工作原理：该封隔器是一种无卡瓦支撑式封隔器，施工时只需施加足够的压重，就可将封隔器坐封。

直接上提管柱解封。

三、主要特点：该封隔器可传递扭矩，结构简单，施工操作方便。

四、技术参数：规格指标KCY111-75 KCY111-89 KCY111-95 KCY111-100 KCY111-112 KCY111-115 KCY111-135 KCY111-148 最大钢体外径（ｍｍ）75 89 95 100 112 115 135 148通径（ｍｍ）41 41 50 40 60 60 60 60总长（ｍｍ）630 680 680 725 720 700 930 825工作压差（MPa）≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50 工作温度（℃）≤120 ≤120 ≤120 ≤120 ≤120 ≤120 ≤120 ≤120 坐封载荷（kN）60～70 60～70 60～70 60～70 60～70 50～60 50～60 60～70适用套管内径（ｍｍ）88.9 101.6 104～107108.6～114.1118.6～121.4121.4～127.3144.2～150.4154.8～161.7五、总装示意图：KCFDY211封隔器一、用途：该封隔器与KCY211封隔器配套使用可用于油井的隔水采油。

Y221小直径封隔器
用途
Y221小直径封隔器是一种单向卡瓦支撑旋转管柱坐封的封隔器，主要由密封、卡瓦支撑、换向三部分组成，用于分层采油、测试、找水、卡堵水、酸化等工艺中。

工作原理
封隔器下井时，轨道销钉处于换向槽的下死点，当下至设计位置时，上提封隔器使轨道销钉处于换向槽的上死点，正转管柱45°时，轨道销钉借助摩擦块与套管的摩擦力，脱开换向槽，下放封隔器，卡瓦被撑开并咬住套管壁，这时再下放管柱，在管柱的重力作用下，封隔器胶筒被压缩坐封。

上提管柱胶筒、卡瓦收回，封隔器即解封起出。

主要技术参数
注意事项
1、在运输与搬运时，不允许碰撞避免雨淋和潮湿。

2、在贮存时应远离热源，不得接触酸、碱、盐等腐蚀性物质。

3、每次使用后，应拆卸各零部件清洗干净再重新装配，装配时更换胶筒及密封圈，各盘根槽及螺纹连接处都必须涂润滑脂。

（Y221）封隔器Y221封隔器是一种大通径、可封隔双向压力的悬挂式封隔器。

设计用作地层测试、酸化、注水泥塞井作业，大通径使在只有较小的压降下泵过大量流体，并可通过过油管射孔枪。

因此RTTS封隔器在一次下井中可完成各种功能作业。

宝鸡盟泰石油机械有限公司生产的RTTS封隔器外径有9_5/8＂、7_5/8＂、7＂、5_1/2＂、5＂，可适合不同规格的套管的需要。

一、结构特点:RTTS封隔器主要由J形槽换位机构、机械卡瓦、封隔胶筒和液压锚定机构组成。

当井下地层压力大于液柱压力时,封隔器液压锚伸出卡在套管壁上，可防止封隔器下部压力过大时推动封隔器使工具推出井眼或失封。

其次还配有摩擦块和自动J形槽套结构。

解封前，先使封隔器上下压力平衡，然后上提直接解封。

二、规格及技术参数三、工作原理通常RTTS封隔器的工作程序如下:1、下井之前将封隔器悬挂起来,将摩擦块套筒上下动作数次,检查机械卡瓦是否动作灵活。

2、当准备下井时，封隔器J形槽置于锁定位置,即凸耳位于J形槽的钩尖位置,卡瓦处于收缩状态。

3、下井过程中,若有遇阻，应立即上提管柱；4、当工具到达测试位置准备操作时,先将工具下放到稍低于坐封位置,然后将工具提到坐封位置。

5、右旋管柱若干圈,保证在井下工具仅需转动1/4圈即可。

管柱保持右旋扭矩,下放管柱重量,直到封隔器机械卡瓦开始承受管柱重量为止。

继续下放管柱，直到封隔器上承受希望的坐封重量,工具处于工作状态。

6、测试结束,解封封隔器时,首先平衡封隔器上下的压力（若与常闭阀配合，则先投入相应的球，油管内打压，打开常闭阀，平衡封隔器上下压力），然后上提管柱解封。

四、保养与调试①每次作业后,都应将工具完全拆开、清洗.用肉眼检查所有的密封面和接头丝扣是否有损坏.已发现所有有损坏了的部件都应更换。

②按图纸组装,堵死两端,试内压35MPa,保压3min,应无渗漏与降压现象。

③下井前将封隔器支起,用手将摩擦块套筒上下动作次数,检查机械卡瓦是否动作灵活。

KCY211封隔器一、用途：该封隔器可应用于油田的压裂、酸化、采油、注水、试油、测试等多种工艺管柱。

若封隔器要承受较高下压差时，需与水力锚配套使用。

二、工作原理：该封隔器为轨道卡瓦封隔器，通过上提、正转、然后下放管柱压重坐封。

直接上提管柱解封。

三、主要特点：施工操作方便，可用于深井；摇臂式卡瓦结构坚固，不易中途坐封；设计有循环通道，可避免上提工具时产生抽吸，有利于解封。

四、技术参数：规格指标KCY211-102 KCY211-115 KCY211-135 KCY211-146 KCY211-148 KCY211-210 钢体最大外径（mm）102 115 135 146 148 210通径（mm）50 50 62 62 62 76总长（mm）1000 1300 1350 1400 1400 1830工作压差（MPa）≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50工作温度（℃）≤120 ≤120 ≤120 ≤120 ≤120 ≤120 坐封载荷（kN）80～100 80～100 80～100 80～100 80～100 80～100适用套管内径（mm）108.6～114.1121.4～127.3144.1～150.4153.7～161.7157.1～161.7216.8～226.6五、结构示意图：KCY111封隔器一、用途：该封隔器广泛应用于油井采油、注水、跨隔测试、油层处理等管柱工艺。

若该封隔器下部压力较高时，需与水力锚配套使用。

二、工作原理：该封隔器是一种无卡瓦支撑式封隔器，施工时只需施加足够的压重，就可将封隔器坐封。

直接上提管柱解封。

三、主要特点：该封隔器可传递扭矩，结构简单，施工操作方便。

四、技术参数：规格指标KCY111-75 KCY111-89 KCY111-95 KCY111-100 KCY111-112 KCY111-115 KCY111-135 KCY111-148 最大钢体外径（ｍｍ）75 89 95 100 112 115 135 148通径（ｍｍ）41 41 50 40 60 60 60 60总长（ｍｍ）630 680 680 725 720 700 930 825工作压差（MPa）≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50 ≤50 工作温度（℃）≤120 ≤120 ≤120 ≤120 ≤120 ≤120 ≤120 ≤120 坐封载荷（kN）60～70 60～70 60～70 60～70 60～70 50～60 50～60 60～70适用套管内径（ｍｍ）88.9 101.6 104～107108.6～114.1118.6～121.4121.4～127.3144.2～150.4154.8～161.7五、总装示意图：KCFDY211封隔器一、用途：该封隔器与KCY211封隔器配套使用可用于油井的隔水采油。

(七) Y221-115型封隔器
(一)规格型号:
Y221-115型封隔
器, 外径114mm, 长
度:1070 mm, 内径48mm
(二)结构:
上接头, 定位销钉, 调节环,
胶筒, 隔环, 限位套, 锥体, 卡瓦座, 坐封剪钉, 卡瓦, 扶正块, 扶正器座, 弹簧, 滑环套, 滑环, 下接头.
(三)原理:
下井时,轨道销钉位于”J”形轨道内, 卡瓦被限制作较小的轴向移动, 其外径始终小于锥体, 不坐封.
当封隔器下至预定位置后, 上提坐封高度, 边旋转油管, 边下放管柱, 使轨道销钉进入长轨道, 整个轨道总成部分上移, 推动卡瓦牙上移, 在锥体作用下, 卡瓦扩张, 卡于套壁上形成支点, 胶筒受油管重量压缩胀大, 密封环空.
解封时, 上提油管, 卡瓦在锥体燕尾槽作用下缩回, 同时轨道销钉进入短轨道. 胶筒在自身弹力作用下恢复原状, 即可起出.
(四)用途:
分采, 分处理, 适用于: 122-132mm套管内.
单级使用
井下条件允许时, 封隔器下部应接30-40m尾管
(五)技术要求:
(1)下管柱过程中和坐封前, 都不能正转管柱, 否则会中途坐封, 如坐封, 可
上提管柱1m 左右解封.
(2)下井管柱丝扣须上紧.
(3)坐封隔器坐封高度, 决定于下入深度, 坐封载荷和胶筒密封压缩距等因
素.。

Y221封隔器使用说明书濮阳市信宇石油机械化工有限公司一、产品简介Y221封隔器是我公司引进国外先进产品技术和大专院校、油田使用单位，通过实践研制的一种新的封隔器。

该封隔器是一种高温高压封隔器，适用于卡封压裂、挤堵、验封、高压注水等措施施工，该封隔器具有易座封、易解封、操作简单等特点。

二、工作原理Y221封隔器为单向卡瓦支撑，上提正转管柱后下放压缩座封，上提管柱解封封隔器。

三、结构特点该工具主要有以下几部分组成：1、胶筒胶筒材料为改性氟性橡胶72小时硫化制成，具有耐高温，抗老化，抗高压差的特点，长期座封压缩解封后，复原性能好。

2、卡瓦总成设计上有用T型槽导向限位伸缩滑动六卡瓦结构，工作灵活可靠，卡瓦咬合面镶嵌硬质合金牙，使卡瓦可以轻易抓咬住任何钢级的套管，克服因卡瓦与套管咬合不牢使封隔器座封困难或中途解封。

3、摩擦换向总成摩擦片体嵌硬质合金，防止井下作业过程中摩擦片的过度磨损，摩擦片顶紧弹簧为高弹力不锈钢叠簧，在井下高温，腐蚀介质的长期作用下性能不受影响，便于工具座封不解封。

四、主要技术参数五、Y221封隔器操作要求1、施工注意事项A、搬运过程中，轻搬轻放。

B、卡封管柱下井前必须丈量准确，确保封隔器下到设计位置，如需要应准备管柱的调整短节。

C、卡封管柱必须逐根用φ59㎜的标准内径规通过，丝扣清洁，涂密封脂，上紧丝扣。

D、在起下封隔器作业过程中，井口安装防掉装置。

E、安全环保按有关规定执行。

2、施工准备A、按要求检查下井封隔器B、上提升负荷大于封隔器管柱悬约200KN作业机。

C、大钩应在提起全部管柱负荷情况下转动灵活，否则应备旋转短节。

D、指重表灵敏、可靠。

E、推荐采用液压钳上卸封隔器管起下管柱。

F、依据施工设计选择卡封下井管柱尺寸与钢级。

G、依据设计选择封隔器。

3、作业施工步骤A、起出原井管柱。

B、选用合适的通径规下通井管柱，通至卡封井段以下10-20米。

C、下套管刮削器，在卡点上下10米反复刮削。

Y221 封隔器使用说明书濮阳市信宇石油机械化工有限公司一、产品简介丫221封隔器是我公司引进国外先进产品技术和大专院校、油田使用单位，通过实践研制的一种新的封隔器。

该封隔器是一种高温咼压封隔器，适用于卡封压裂、挤堵、验封、咼压注水等措施施工，该封隔器具有易座封、易解封、操作简单等特点。

二、工作原理Y221封隔器为单向卡瓦支撑，上提正转管柱后下放压缩座封，上提管柱解封封隔器。

三、结构特点该工具主要有以下几部分组成：1、胶筒胶筒材料为改性氟性橡胶72小时硫化制成，具有耐高温，抗老化，抗高压差的特点，长期座封压缩解封后，复原性能好。

2、卡瓦总成设计上有用T型槽导向限位伸缩滑动六卡瓦结构，工作灵活可靠，卡瓦咬合面镶嵌硬质合金牙，使卡瓦可以轻易抓咬住任何钢级的套管，克服因卡瓦与套管咬合不牢使封隔器座封困难或中途解封。

3、摩擦换向总成摩擦片体嵌硬质合金，防止井下作业过程中摩擦片的过度磨损，摩擦片顶紧弹簧为高弹力不锈钢叠簧，在井下高温，腐蚀介质的长期作用下性能不受影响，便于工具座封不解封。

四、主要技术参数五、Y221封隔器操作要求1、施工注意事项A、搬运过程中，轻搬轻放'B、卡封管柱下井前必须丈量准确，确保封隔器下到设计位置，如需要应准备管柱的调整短节。

C、卡封管柱必须逐根用© 59伽的标准内径规通过，丝扣清洁，涂密封脂，上紧丝扣。

D在起下封隔器作业过程中，井口安装防掉装置。

E、安全环保按有关规定执行。

2、施工准备A、按要求检查下井封隔器B、上提升负荷大于封隔器管柱悬约200KN作业机。

C、大钩应在提起全部管柱负荷情况下转动灵活，否则应备旋转短节。

D指重表灵敏、可靠。

E、推荐采用液压钳上卸封隔器管起下管柱。

F、依据施工设计选择卡封下井管柱尺寸与钢级。

G依据设计选择封隔器。

3、作业施工步骤A、起出原井管柱。

B、选用合适的通径规下通井管柱，通至卡封井段以下10-20米。

C、下套管刮削器，在卡点上下10米反复刮削。

y211封隔器工作原理y211封隔器是一种常用的工业设备，主要用于管道系统中的流体控制和隔离。

它的工作原理主要包括阀门结构、阀芯运动、密封性能等几个方面。

首先，y211封隔器的阀门结构是其工作原理的基础。

它通常由阀体、阀盖、阀杆、阀座、阀芯等部件组成。

阀体是阀门的主体部分，用于容纳阀芯和阀座，同时连接管道系统。

阀盖则用于密封阀体，防止流体泄漏。

阀杆是连接手柄和阀芯的部件，通过手柄的旋转来控制阀芯的运动。

阀座则是阀门的密封部分，用于阻止流体通过阀门。

阀芯是阀门的关键部件，通过上下运动来控制流体的通断，从而实现管道系统的控制和隔离。

其次，阀芯的运动是y211封隔器工作原理的关键。

当手柄旋转时，阀杆将阀芯向上或向下移动，从而改变阀芯与阀座之间的间隙，控制流体的通断。

当阀芯向上移动时，阀芯与阀座之间的间隙变大，流体可以通过阀门，实现通畅；当阀芯向下移动时，阀芯与阀座之间的间隙变小，阻止流体通过阀门，实现隔离。

最后，y211封隔器的密封性能也是其工作原理的重要组成部分。

阀门的密封性能直接影响着管道系统的安全和稳定运行。

因此，y211封隔器通常采用金属到金属的密封结构，通过阀芯和阀座之间的金属密封面，实现阀门的严密密封。

同时，阀门的密封性能还受到阀杆和阀座之间的密封结构的影响，这些部件的精密加工和优质材料都是保证阀门密封性能的关键。

综上所述，y211封隔器的工作原理主要包括阀门结构、阀芯运动和密封性能三个方面。

通过这些关键部件的协同作用，y211封隔器可以实现管道系统中流体的控制和隔离，保障管道系统的安全运行。

两种封隔器结构及原理一、Y211封隔器1结构：见下图。

1-上接头2-调节环3-“O”型圈4-边胶筒5-隔环6-中胶筒7-中心管8-楔形体帽9-档环10-防松螺钉11- 楔形体12-防松螺钉13-限位螺钉14-卡瓦15-大卡瓦档环16-固定螺钉17-连接环18-小卡瓦档块19-防松螺钉20-护罩21-弹簧22-锁环套23-档球套24-档球25-顶套26-扶正体27-压环28-摩擦块29-压簧30-限钉压环31-滑环32-轨道销钉33-防松螺钉34-下接头2工作原理：（1）坐封：按所需坐封高度上提管柱后下放管柱，由件26～30组成的扶正器依靠弹簧29的弹力造成摩擦块28与套管壁的摩擦力，扶正器则沿中心管7轨迹槽运动，轨道销钉32从原来的短槽上死点A 经过B到达长槽上死点C的坐封位置。

由于顶套25的作用，挡球套23被顶开解锁，从而使卡瓦14被锥体11撑开，并卡在套管内壁上。

同时，在管柱重量作用下，件1、2和7一起下行压缩胶筒，使胶筒直径变大，封隔油套环形空间。

（2）解封：上提管柱，上接头1、调节环2和中心管7一起上行，结果轨道销钉32又运动到下死点B，锥体11退出卡瓦14。

同时由于扶正器的摩擦力，产生一个向下的拉力，从而卡瓦准确回收及锁球24复位，挡球套23在弹簧21的作用下，自动复位，锁紧装置恢复。

与此同时，胶筒收回解封。

二、Y221 封隔器1结构：见下图。

1-上接头2-调节环3-“”型圈4-长胶筒5-隔环6--短胶筒7-轨道中心管8-楔形体9-档环10、12、19、30、31-防松螺钉11-楔形体13-限位螺钉14-卡瓦15-大卡瓦档块16-小卡瓦档块17-固定螺钉18-连接环20-护罩21-扶正体22锁环套23 档环套24-锁球25-顶套26-扶正体27、32-限位压环28-摩擦环29-弹簧33-转环34-轨道销钉35-下接头2工作原理：（1）坐封：按所需坐封高度上提管柱后转动管柱，然后下放管柱，由件26～32组成的扶正器，依靠弹簧30的弹力而造成摩擦块28与套管壁的摩擦力，依靠滑动销钉34扶正器就沿中心管7的“J”形槽运动，结果，件34就从下井时槽的末端运动到坐封位置时的顶端，由于顶套25的作用，挡球套23被顶开解锁，从而卡瓦14被锥体11撑开，并卡在套管壁上。

y211封隔器工作原理
y211封隔器是一种用于封堵液体或气体管道的设备，它的工
作原理如下：
1. 封堵装置：y211封隔器通常由一个主体和两个或多个封堵
装置组成。

封堵装置是由填料和密封元件组成的，在未充气状态下，填料处于松散状态，可以通过管道进行通流；当充气时，填料会膨胀并填满管道，实现封堵效果。

2. 控制装置：y211封隔器通常需要使用一个控制装置来控制
其充气和排气。

控制装置可以通过一个气源或手动操作来提供气源，并通过控制气源的充气和排气来控制封堵装置的开关状态。

3. 充气和排气：当需要封堵管道时，控制装置会将气源连接到封堵装置中的填料，并将气源的压力传递给填料，使其膨胀填满管道。

当需要解除封堵时，控制装置会将气源压力释放，使封堵装置中的填料松散，从而使得管道恢复通流。

总的来说，y211封隔器通过控制装置的充气和排气来控制封
堵装置的开关状态，实现对管道的封堵和解堵。

Y221-114封隔器工作原理
坐封：将封隔器下到预定位置，按所需坐封高度上提管柱，使下接头上的换向销钉处于轨迹套短槽上死点，然后正转并下放管柱，由于扶正器依靠弹簧的弹力造成扶正块与套管壁之间有一摩擦力，保证了正转油管时轨迹套不随之转动，从而使换向销钉沿轨迹套轨道下行，锥体随中心管向下运动，使单向卡瓦被锥体撑开并卡在套管内壁上，继续下行，用管柱重量压缩胶筒，使胶筒的直径变大，从而封隔油、套环形空间。

管住加压下放的长度S的参数确定
计算公式为：S=F×L×K×104-；S—为管住对封隔器加压过程中下放就位下行的距离。

F—封隔器加压座封力（80—100KN）；L—封隔器的长度（单位m）；K—管柱弹性伸长系数。

221″0.4777×104-
解封：上提管柱，上接头上行，胶筒即收回解封。

继续上提管柱，上接头和中心管、锥体一起上行，借助扶正器与套管的摩擦力，扶正器和卡瓦与锥体脱开回收解卡.
主要参数
注意事项：
1．封隔器下井前应用相应的通井规通井，用套管刮削器进行刮削作业。

2．所选用的封隔器是否与所适用的套管规格相符。

3．封隔器的坐封位置要避开套管接箍。

4．封隔器的下入速度应维持在每根不应少于10秒，且速度要均匀。

5．下井前要检查封隔器换轨是否灵活、可靠。