井下封隔器知识

固井套管外封隔器与应用技术要点浅谈固井套管外封隔器是一种用于油气井固井作业中的重要工具，其作用是在固井套管外部形成一层防止地层流体和压力进入套管间隙的隔离屏障，从而保证井下作业的安全和顺利进行。

本文将从固井套管外封隔器的作用原理、结构设计、应用技术要点等方面进行浅谈，以期为相关行业人士提供一些参考和借鉴。

一、固井套管外封隔器的作用原理固井套管外封隔器主要通过防止地层流体和压力进入套管间隙来保证井下作业的安全。

在油气井钻井过程中，地层中常常存在着高压高温的油气层和地层水，这些地层流体给井下作业带来了很大的安全隐患。

固井套管外封隔器的作用就是在固井套管的外部形成一道隔离屏障，防止地层流体和压力从套管的外侧侵入，从而确保了井下作业的安全，同时也避免了地层流体的泄漏，保护了环境。

固井套管外封隔器一般由金属外壳、内部密封元件和固定部件组成。

当固井套管下部与地层形成了一定的固井空隙后，通过下入封隔器完成封堵作业，使得封隔器内的密封元件能够与套管外壁充分接触，形成可靠的防止流体侵入的隔离屏障。

固井套管外封隔器的结构设计是其性能和可靠性的重要保障。

一般来说，固井套管外封隔器的结构设计需考虑以下几个方面：1. 密封元件：固井套管外封隔器的密封元件是其最重要的部分，一般采用橡胶或金属弹性密封圈。

密封元件的材质选择和密封性能直接关系到封隔器的使用寿命和封闭效果。

密封元件在下入井下后能够与套管外壁充分接触，形成可靠的密封层。

2. 外壳材料：固井套管外封隔器的外壳一般采用优质的合金钢材料，具有较高的耐腐蚀性和机械强度。

外壳的选择需要考虑到井下作业的环境条件和压力要求，保证外壳能够承受井下的高压高温环境。

3. 固定部件：固井套管外封隔器的固定部件需要保证封隔器在下入和使用过程中能够稳固可靠地固定在固井套管上，并能够承受一定的拉伸和挤压力，以保证封隔器的密封效果。

1. 技术要求：在进行固井套管外封隔器下入作业前，需要对井下的地层情况、井下流体性质、地层温度和压力等进行全面而严格的分析和评估，保证固井套管外封隔器的使用能够符合井下作业的要求。

井下工具一、K344-114封隔器（原457-9、457-8）封隔器类型：属于水力扩张式封隔器，无支撑、液压坐封、无压差解封。

用途及应用情况：主要用于注水、压裂、找串、封串等。

技术指标：⑴总长：902mm；⑵最大外径：114mm；⑶最小通径：φ55mm；⑷坐封压力1.3～1.5MPa；⑸工作压力：15MPa；⑹工作温度：50℃、70℃、90℃。

工作原理坐封：从油管内加液压，液压经下接头处的孔眼作用于胶筒内腔，从而使胶筒涨大，封隔油套环形空间；解封：放掉油管压力，胶筒收回解封。

二、Y341-114S双液缸封隔器封隔器类型：属于水力压缩式封隔器，无支撑、液压坐封、上提解封。

用途：主要用于分层注水、堵水。

技术指标：⑴总长：976mm；⑵最大外径：114mm；⑶最小通径：50mm；⑷坐封压力18MPa；⑸工作压力： 25MPa；⑹工作温度：120℃；⑺解封上提力：8-10t。

工作原理坐封：油管加液压，液压经中心管上的传压孔作用于上、下两个坐封活塞上，上、下两个活塞与上下活塞套形成两个液压缸，剪断坐封销钉后共同上行，压缩胶筒，使胶筒直径变大，封隔油、套环形空间。

放掉油管压力，上活塞套被卡簧锁住，使坐封活塞不能退回，胶筒始终处于封隔油、套环形空间状态。

解封：上提油管，胶筒、坐封活塞、活塞套、卡簧挂不动，中心管上行，剪断卡簧挂上的解封销钉，卡簧挂在胶筒弹力的作用下下行，解除锁定，胶筒收回而封隔器解封。

三、K344-114-X-BY-120/25可洗井封隔器封隔器类型：属于水力密闭式封隔器，无支撑、液压坐封、液压解封。

用途：主要用于分层注水。

技术指标：⑴总长：802mm；⑵最大外径：114mm；⑶最小通径：50mm；⑷坐封压差1.5-3MPa；⑸工作压力： 25MPa；⑹工作温度：120℃；⑺解封压力：≤6MPa。

工作原理采用扩张式胶筒，坐封阀和解封阀完全分开，坐封和解封互不干扰的双体阀结构，使高压液体在压差作用下，通过坐封阀的单流凡尔进入胶筒密闭压力腔，只进不出，胶筒膨胀坐封；解封时采用泄压杆，当套压达到一定值后，泄压杆打开密闭压力腔，封隔器解封，进而在封隔器外部形成洗井通道，从而形成了压差坐封、密闭密封、反洗解封的压差密闭式封隔器结构。

井下工具类——封隔器Y111系列封隔器规格型号Y111-110Y111-114最大外径110mm 114mm通径60mm 62mm总长790mm 790mm工作压力25～35MPa 25～35MPa工作温度120℃120℃坐封力60～80KN 60～80KN2.结构简单，性能稳定可靠；3.使用方便，成本低。

主要由上接头、胶筒、中心管、下接头、限位体等部分组成。

该封隔器是用尾管或卡瓦封隔器为支点支撑，下放管柱时上接头和中心管下行压缩胶筒使封隔器坐封，封隔油套环形空间。

解封时上提管柱封隔器胶筒回收，封隔器解封。

该工具单独使用或与Y211、Y221或Y521型联用，进行分层试油，分层采油，分层卡水等作业，该工具的主要优点在于结构简单，工具长度短，坐封可靠，操作特别方便。

井下工具类——封隔器Y221A 系列封隔器摩擦换向器等组成。

该封隔器采用单向卡瓦支撑，上提正转管柱后下放，轨道销钉从短槽滑入长槽，从而卡瓦与锥体楔形面产生相对运动，张开的卡瓦紧紧地卡在套管内壁上，实现锚定。

同时下放时管柱的部份重量使胶筒轴向压缩径向膨胀，达到密封油、套环空之目的。

解封时上提管柱即可解封。

2.坐、解封灵活，操作方便；3.可重复坐封、解封、多点卡封。

砂、分层注水等井下作业，该工具具有结构简单，操作使用方便等优点。

井下工具类——封隔器Y221B系列封隔器管、胶筒、下接头等组成。

该型封隔器坐封可靠，操作比较方便。

坐封时，先上提并正转管柱，然后下放管柱,轨道销钉从短槽滑入长槽，从而卡瓦与锥体楔形面产生相对运动，张开的卡瓦紧紧地卡在套管内壁上，实现锚定。

同时下放时管柱的部份重量使胶筒轴向压缩径向膨胀，达到密封油套环空的目的。

解封时上提管柱即可解封。

2.坐、解封灵活，操作方便；3.可重复坐封、解封、多点卡封。

该封隔器主要用于分层试油、分层采油、卡水、防砂、分层注水等井下作业，该工具具有结构简单，操作使用方便等优点。

井下工具类——封隔器Y341系列封隔器构四大部份组成。