Y531系列酸化压裂封隔器

Y511型封隔器维修标准1主题内容与适用范围本文件规定了井下作业Y511型封隔器维修规程。

本文件规定了井下作业Y511型封隔器维修。

2封隔器维修条件2.1维修使用的工具条件摩擦块拆装工具，管钳，链钳，加力杆或拆装台，油管试扣规、游标卡尺。

2.2清洗用煤油，防护的润滑脂。

2.3各种易损件的备件。

3封隔器的维修。

3.1施工准备检查工装、工用具是否完好齐全，施工周围不能有障碍物，地面不能有油污等。

3.2封隔器的拆卸3.2.1夹住封隔器的上接头，用管钳及加力杠拆下接头。

3.2.2用管钳、链钳依次卸下摩擦体总成，密封胶筒成，水力锚总成及套爪总成。

3.2.3用管钳卸下刃口密封压帽。

3.2.4用管钳、起子及摩擦块拆装工具等将摩擦体总成的各配件依次卸开。

3.2.4.1摩擦体焊合夹在工装上后，转动衬管使缺口对正锥体上的孔眼，插入撬杆。

3.2.4.2上推摩擦体焊合露出衬帽，用管钳卸下衬管上的衬帽，下拉摩擦体焊合取下卡瓦等。

3.2.4.3夹住摩擦体焊合，卸下四个稳钉，用管钳卸下“J“型钩。

3.2.4.4用摩擦体拆卸工具取下摩擦块及片簧。

3.2.5在垫木上墩击，再用铜棒将套爪从套爪壳上砸下。

3.2.6将密封胶筒从胶筒中心管上取下。

3.2.7水力锚的拆卸按相应标准进行。

3.3封隔器的清洗各配件的清洗按《维修清洗标准》清洗。

3.4封隔器各配件的检查3.4.1检查封隔器上接头，普通丝扣不得有断丝、粘扣、变形；油管扣用相应尺寸试扣规试扣，用手拧紧后余2-3扣为合格，如不合格，必须更换合格配件。

3.4.2上接头压帽的检查，丝扣不得有断丝、粘扣、变形，如有不合格的，必须更换合格配件。

3.4.3中心管的检查，两端丝扣不得有断丝、粘扣、变形，并用相应尺寸油管试扣规试扣，用手拧紧后余2-3扣为合格，如不合格必须更换；中心管不得有弯曲、裂纹、缺陷等伤痕，如有发现及时更换合格的中心管。

3.4.4水力锚的检查按《水力锚维修、试压标准》进行。

3.4.5胶筒中心管的检查，丝扣完好，不得有断丝、粘扣、变形，密封部位完好，无刮伤和蚀坑，如发现有上述情况必须更换合格配件。

Y531封隔器使用指南Y531型压裂封隔器使用说明一、结构原理Y531型封隔器是一种封上压下的压裂专用封隔器，主要用于封隔上部层段和保护上部套管，它由上接头、反循环阀、锚定总成、密封总成组成，坐封方式为投球打压使内部机构释放实现坐封，泄压解封。

二、用途及特点Y531型封隔器主要用于压裂、酸化施工。

属自封式封隔器，无支撑卡瓦，坐封过程中不活动管柱，仅需投球释放部分机构即可，对斜井特别适用；它集反循环总成、水力锚总成于一身，整体尺寸较小。

工具的反循环总成可保证施工过程中发生砂堵时不动管柱实现反洗井，避免工具被卡事故的发生。

三、基本参数及主要技术指标四、使用方法及注意事项（一）井筒准备1、通井：用标准通井规通至设计井深，提出通井规后检查有无划痕。

2、刮削：在封隔器坐封位置反复刮削3-5次。

3、洗井：将刮削物彻底清洗干净。

（二）下封隔器1、管柱结构由下到上：球篮+尾管+封隔器+压裂管柱至井口。

注：尽量少带尾管，以防压裂施工发生砂堵时压裂砂埋尾管造成卡钻。

2、下封隔器管柱时每小时不超过30根。

3、封隔器下到位后，清水反洗井一周。

（三）坐封、验封1、坐封位置避开套管接箍。

2、投球20-30分钟后，用泵车打压8-12MPa关闭反循环阀，继续打压释放密封总成，井口不再出水即验封成功。

（四）打平衡压力10-15 MPa。

（五）解封1、解封前反洗井一周。

2、直接上提管柱即可解封。

（六）压裂施工时发生砂堵的处理方法压裂施工发生砂堵时采取如下处理方法：1、停止压裂施工；2、放油管压力至零；3、放套管压力至零；4、接水泥车反洗井管线进行反洗井；5、如能洗通则彻底洗井，将油管内的压裂砂全部洗出，然后解封上提油管；6、如洗井不通，则立即解封上提油管（因为此封隔器有大胶筒，压裂砂不会返至封隔器上部）。

（七）缺点由于此封隔器下部有丝堵，所以，不能测压后井温和软探砂面。

压裂常用的井下工具（1）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。

压裂酸化封隔器胶筒结构密封性能分析与优化杨春雷;费根胜;杨立【摘要】封隔器是压裂酸化过程中的重要工具之一，而胶筒是封隔器的核心零部件，胶筒的好坏直接决定了封隔器的工作性能。

针对压裂酸化用某Y344型封隔器利用有限元技术开展密封结构性能分析与优化研究，获得了胶筒对套管的接触压力分布规律，考虑接触压力与面积两个因素建立了结构密封性能评价方法，分析了胶筒长度与组数变化对密封性能的影响，为封隔器产品开发与使用提供了理论基础。

%The packer is one of the most important tools in the process of fracture acidizing, and rubber barrel is the core com-ponent of the packer , the performance of rubber barrel directly determines the working performance ofthe packer .The packer-type is Y344 and is used in the fracture acidizing of the oil-gas reservoir.The author carries out rubber barrel′s sealing per-formance analysis and optimization research through the finite element method, the distributing law of contact pressure both rubber barrel and casing pipe is obtained, the structure′s sealing performance evaluation method is established on the base of considering contact pressure and contact area, the impact of rubber barrel length and packer group numbers change is ana-lyzed, which provides theoretical basis of packer′s development a nd use.【期刊名称】《机械研究与应用》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P30-32,44)【关键词】封隔器;胶筒;密封性能;结构优化【作者】杨春雷;费根胜;杨立【作者单位】江汉石油钻头股份有限公司技术中心，湖北武汉 430223;武汉亚得科技有限公司，湖北武汉 430070;西南油气田分公司川中油气矿，四川遂宁629000【正文语种】中文【中图分类】TE910 引言封隔器作为一个关键井下工具，广泛应用于油气井的压裂、酸化、挤注和试压等施工作业中，通过封隔油管与套管或者裸眼井壁之间的环形空间来实现各种封堵作业的要求［1］。

Y531型封隔器是一种封上压下的压裂专用封隔器，主要用于封隔上部层段和保护上部套管，它由上接头、反循环阀、锚定总成、密封总成组成，坐封方式为投球打压使内部机构释放实现坐封，泄压解封Y531系列酸化压裂封隔器使用说明书一、结构原理Y531系列酸化压裂封隔器是集反洗井装置、水力锚总成、密封总成为一体的专用酸化压裂封隔器。

反洗井装置可以实现压裂砂堵时及时反洗井，保证封隔器安全解封。

水力锚总成与封隔器一体化设计可以简化压裂管柱结构，并给水力锚提供防砂卡结构保护。

密封总成的结构设计可以让胶筒平时处于自由状态，施工时才变形封隔环空。

自封皮碗外径比套管内径大，由于皮碗硬软适中且耐磨性好,所以不妨碍使用。

此封隔器设计耐压差60MPa，耐井温120-150℃，在胜利、江苏等油田已累计实施酸化压裂达700多口井，成功率达到95%以上。

二、封隔器使用原理封隔器下入井中设计位置后反洗井，投钢球打压剪断剪钉，推动上活塞下行，关闭反洗井通道。

钢球继续下行推动下活塞和滑套，解除密封总成的约束。

油管压力经尾管传递到自封皮碗以下环空，推动自封皮碗上行关闭下反洗井通道并压缩胶筒封隔环空，同时压力经密封总成和水力锚总成与中心管之间的通道传递到锚爪底部，推出锚爪锚定管柱。

内外压力平衡,封隔器为解封状态.上提解封,如出现砂堵时可以不动管柱立即反洗井，打开反循环阀或密封总成内部的反洗井通道，洗出压裂砂，保证管柱安全起出井口。

此封隔器不能正冲砂,正打压封隔器坐封.三、Y531封隔器的基本参数：封隔器型号JY531B-112 JY531C-112 JY531B-115 JY531C-115 JY 531A-150 JY531C-150工作压差(MPa) 55~60 50~55适用套管（mm）118 121~124 154~162最高工作温度(℃) 120~150封隔器通径(mm) φ48φ70外形尺寸(mm) 112×1522 115×1588 150×1728。

井下压裂⼯具应⽤井下压裂⼯具应⽤⽬录分层压裂⼯具简介（⼀）、分层压裂井下⼯具组合（1）Y221封隔器+ 单滑套喷砂器+ 安全接头（2）Y221封隔器+ 单滑套喷砂器+ Y111封隔器+ 循环阀+ 安全接头（3）Y221封隔器+ 平衡阀+ 单滑套喷砂器+ 伸缩器 + Y111封隔器+ 循环阀+ 安全接头（4）Y221封隔器+ 双滑套喷砂器+ Y111封隔器+ 循环阀+ 安全接头（5）221 + 敞⼝喷砂器+ Y111 组合+ 循环阀+ 安全接头（⼆）Y221A型找漏验套⼯具Y221A型封隔器的改进措施施⼯⽅式使⽤注意事项现场应⽤情况（三）XF105/60型卡封专⽤井⼝结构及特点技术原理现场使⽤情况卡封压裂专⽤井⼝现场使⽤统计表井下压裂⼯具情况总结分层压裂⼯具简介随着⽼油⽥进⼊开发后期，主⼒油⽓藏进⼊采空或⾼含⽔阶段，因此出现产量逐渐下滑状态。

为了保持油⽥的稳产和上储的⽣产实际需求,对⼆、三油⽓藏的开发⽇益重要。

压裂是重要的开发增产⼿段，可是⽬前主要采⽤多层合压的施⼯⽅式，这种压裂⽅式对油层的压裂针对性不强，不能清晰的认识各层的产能情况和充分发挥各层⽣产能⼒，同时也不能很好的达到压裂的预期⽬的。

例如：对⼀⼝井三个层位进⾏合压，由于地层本⾝应⼒差异、地层能量差异或钻井和作业过程中造成的外来污染等原因，造成了油⽓层破裂压⼒差异。

因此在⼀次施⼯中如果各层破裂压⼒相差很⼤那么只能打开破裂压⼒⼩的层，即使是多次进⾏重复压裂，其压裂施⼯的结果可能只是反复地对同⼀个层位进⾏改造，⽽其他的两个层位未达到压裂改造⽬的；如果三个层破裂压⼒相差不⼤，施⼯中虽然可能都有不同程度的打开，但是也不能完全达到压裂施⼯的设计意图。

即使过去采⽤投球分层压裂、添砂分层压裂或者采⽤桥塞封堵⾮压裂层的⽅式进⾏分层压裂，但是由于多⽅⾯的原因造成投球分压的效果不明显；⽽采⽤添砂或桥塞分层压裂的⽅式施⼯量⼤、作业周期长、作业成本⾼昂，不适合⼤量应⽤，因此开展了⼀次性双封⼯艺管串分层压裂的研究。

封隔器的分类及型号编制⑴封隔器的分类封隔器封隔件实现密封的方式进行分类。

自封式：靠封隔件外径与套管内径的过盈和工作压差实现密封的封隔器。

压缩式：靠轴向力压缩封隔件，使封隔件外径变大实现密封的封隔器。

扩张式：靠径向力作用于封隔件内腔，使封隔件外径扩大实现密封的封隔器。

组合式：由自封式、压缩式、扩张式任意组合实现密封的封隔器。

⑵封隔器型号编制编制方法：按封隔器分类代号、固定方式代号、坐封方式代号、解封方式代号及封隔器钢体最大外径、工作温度/工作压差六个参数依次排列，进行型号编制，其形式如下：SHAPE \* MERGEFORMAT图 8代号说明：分类代号：用分类名称第一个汉字的拼音大写字母表示，组合式用各式的分类代号组合表示。

见表2。

表2 分类代号固定方式代号：用阿拉伯数字表示，见表3。

表3 固定方式代号坐封方式代号：用阿拉伯数字表示，见表4。

表4 坐封方式代号解封方式代号：用阿拉伯数字表示，见表5。

表5 解封方式代号钢体最大外径：用阿拉伯数字表示，单位为毫米(mm)。

工作温度：用阿拉伯数字表示，单位为摄氏度(℃)。

工作压差：用阿拉伯数字表示，单位为兆。

常用分层注水工具的结构、原理4.2.1封隔器随着现场井况的变化，封隔器也随之逐步改进，形成了多种多样的、满足各种条件的封隔器。

但其最基本的原理都是相通的。

下面介绍几种最基本的封隔器的结构和原理。

⑴ Y211封隔器①结构：见图9。

图9 Y211封隔器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：(运动轨迹是花键槽，短槽上死点A，长槽上死点C，B过渡点)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。