Y221型封隔器.docx
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Y221型封隔器
Y221M型封隔器使用说明书
高性能高温高压Y221M型封隔器适用于油田油水井的卡封挤堵、分采、分注工艺作业。
2010/4/24
Y221M型封隔器使用说明书
一、产品概述
高性能高温高压Y221M型封隔器适用于油田油水井的卡封挤堵、分采、分注工艺作业。
产品的规格型号说明示例：
二、结构特征与工作原理
2.1结构特征
该封隔器主要由水力锚、胶皮筒、支撑卡瓦、摩擦换向器等部件组成。
由中心管将各部件连接成一个整体。
2.2工作原理
该封隔器下到预定位置后，按下入深度上提管柱一定高度，再正转下放管柱使卡瓦支撑在套管壁上，再继续下放管柱，管柱的重量将胶皮筒压缩，从而密封油套环形空间，达到坐封的目的。
该封隔器内部承受压力时，锚爪伸出，管柱不会移动，因而该封隔器能承受下部较高的压差。
2.3技术特性
2.3.1产品特点
❶、封隔器除胶筒外本体的零件均采用耐酸耐腐蚀的特殊材质，适用于油田油水井的卡封挤堵、分采分注工艺作业。
该材质能够完全抵抗因采油工艺带来的腐蚀，因而能够保证封隔器在井下不致因腐蚀而失效，有效地避免了普通材质封隔器因腐蚀而造成的失效、卡井等事故。
锚爪镶嵌硬质合金锚牙，锚爪复位弹簧采用高弹性弹簧，使其具有高强度，与套管锚定可靠；在井下长期工作不会出现因复位弹簧失效，或者因为锚爪与锚体密封配合面之间腐蚀锈死导致锚爪不回位，而产生的封隔器管柱卡死的情况。
❷、胶筒为进口产品，采用特殊材料制成，具有耐高温、抗老化、抗高压差的特点，长期井下坐封解封后，复原性能好。
❸、支撑卡瓦在设计上采用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坐封困难或中途解封的故障）。
使封隔器坐封可靠。
❹、摩擦换向器的摩擦片本体镶嵌硬质合金，防止起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，便于封隔器坐封解封。
2.3.2技术参数
Y221M型封隔器技术参数表
工具型号
单位
Y221M-148
Y221M-114
Y221M-110
Y221M-105
适用套管外径
mm
177.8
139.7
127
适用套管壁厚
mm
全部
7.72/9.17
9.17/10.54
6.43/7.52
工具最大外径
mm
147.5
115
111
105
工具最大长度
mm
1480
1362
1170
1170
耐压差
Mpa
80
50
耐温
℃
155
推荐座封压力
KN
100±20
水眼通径
mm
60
50
45
40
连接扣型
2′7/8″外加厚油管扣
三、操作规程
3.1作业前准备
❶、上提升负荷大于封隔器管柱悬重200KN的作业机；
❷、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；
❸、指重表（或拉力计）灵敏、可靠；
❹、推荐采用液压钳上卸封隔器起下管柱；
❺、依据施工设计选择卡封下井管柱尺寸及钢级；
❻、选择封隔器规格型号（按技术参数要求选择）；
❼、按要求对封隔器紧固。
3.2下井前准备
❶、依据设计选择封隔器规格型号，检查封隔器各部件是否灵活可靠。
❷、起出井内原管柱，下通井管柱，通至卡封井段以下10-20米，通井规要求为：
Y221M-148型用Φ150mm×2.0m通井规；Y221M-114型用Φ116mm×2.0m通井规；Y221M-110型用Φ114mm×1.6m通井规；Y221M-105型用Φ108mm×1.6m通井规；
❸、下套管刮削器，在坐封井段上下10米反复刮削10次。
❹、下卡封管柱，检查下井封隔器，确认其型号无误，按施工设计管柱图进行连接下井。
管柱仔细丈量，确保坐封位置准确。
如封隔器卡点深度精确定位，需采用电测校深，依据电测解释结果调整井下封隔器深度。
❺、管柱丝扣应清洗干净，涂密封脂或缠密封带，并在下井过程中按管柱推荐扭矩上紧丝扣确保管柱密封可靠。
在工具下井全部过程中尽量防止管柱正转，防止在下井过程中工具重复多次座封而导致工具损坏，使胶筒失效，为此应打好背钳，一但出现中途座封，不可继续下放管柱加压，应上提管柱2-3米，确保工具解封后再试下管柱并进行下井管柱作业。
❻、起放管柱必须严格匀速（25根/小时）。
封隔器下到预定位置后，根据需要进行洗井，活性水替满井筒。
注意：
❶、工具下井前按要求拒矩紧扣。
封隔器在与油管连接时，注意不能斜着紧扣，保证扣型要对正，防止出现粘扣。
❷、在下井过程中，严禁管柱猛提猛放，防止封隔器中途坐封，导致胶筒损坏。
❸、在下井过程中，若中途遇阻，切记不要加压下放，应上提管柱2-3m，再试探几次，无遇阻时，再正常下放。
❹、在封隔器起下管柱作业过程中，井口安装防掉装置。
❺、执行安全、环保按有关规定执行。
3.3封隔器座封
❶、上提管柱S。
❷、正向旋转管柱，并保持正转扭距。
❸、下放管柱，加压座封。
参数确定：
❶、管柱加压下放长度S的确定：
S是指管柱对封隔器加压过程中，管柱悬挂器下放就位下行的距离。
计算方法为下公式：
S=F×L×K×10-4m
F——封隔器加压座封力（KN），对于Φ139.7mm套管推荐80-120KN。
L——封隔器管柱长度，单位：
米。
K——管柱弹性伸长系数。
以上公式仅为管柱在弹性伸缩范围内的加压力计算公式，管柱内外压力变化，温度变化，流体效应对工具施加力的影响没有考虑在内。
推荐使用简易方法测算：
73mm管柱S=0.4777×10-4×T×H
89mm管柱S=0.3123×10-4×T×H
S--管柱加压下放长度（上提管柱距离）（米）
T--设计加压（一般为8-12）（吨）
H--封隔器坐封深度（米）
❷、正向旋转管柱圈数的确定：
工具仅需正转1/3圈就可完成卡瓦机构的换向，但考虑到井斜，管柱丝扣不紧等因素，推荐Φ73mm油管每千米转3圈，Φ89mm油管每千米转2圈。
3.4封隔器验封
试压验封，检验封隔器座封、密封性能，以及在此压力下的卡封管柱密封抗压性能。
3.5封隔器解封
起封前使井内油套连通后平衡油套压，上提管柱，封隔器解封若上提力过大，则上下活动管柱，管柱负荷恢复正常后，再继续上提管柱。
起出封隔器管柱。
在起管柱过程中应酬打好背钳，防止工具脱落。
3.6贮存与运输
封隔器应贮存在干燥通风的室内，防止钢体锈蚀。
封隔器远途采用包装箱发运，近途采用塑料袋包装发运，严禁装卸时猛扔猛放。
四、售后服务与承诺
4.1质量保证：
在用户遵守产品的运输、贮存、装卸规则的条件下，从产品的出厂之日起六个月内，如因制造原因发生损坏时，厂家负责给予免费修理或更换损坏的零部件。
保质期外出现的质量问题，厂家将有偿提供配件和维修服务。
4.2用户在使用过程中出现的质量问题，请随时与我公司营销部联系。
五、装箱单
随产品技术文件
文件名称
份数
本产品使用说明书
1
本产品合格证
1
产品出厂编号：
装箱检验员签字：
年月日
Y211FX型反洗井封隔器
一、反洗井封隔器在挤堵施工中应用的理论前提
化学堵水的目的是控制产出水层中水的流动和改变水驱油中水的流动方向，提高水驱油效率，使油田的产出水量在某一段时间内下降或稳定，以保持油田的增产或稳产。
从方法上可以分为选择性堵水和非选择性堵水。
非选择性堵水一般是全井段光油管堵水后，针对性地对油层进行重炮利用，但对于多层长井段层来说，成本较高，因此选择性化学堵水越来越成为中高含水开发油藏的提高采收率的工艺之一。
尽管选择性注入挤堵可以减少在施工过程中对非目的层污染，但是却不能有效根治。
因此，目前采用了多种施工管柱以适应对不同出水层位的挤堵需要，诸如：
①光管笼统挤堵后重炮；②填砂保护下部油层对上部层进行光管挤堵；③卡上封保护上部油层对下部水层进行挤堵；④填砂保护下部油层，卡上封保护上部油层对中间水层进行挤堵等。
对于光管挤堵风险相对较小，油管漏失或因压力高时可以随时洗井避免卡钻事故发生，但对于必须卡封挤堵的施工则风险较大，目前降低挤堵风险的做法主要有：
在保证井况和方案设计安全的前提下，一是使用挤堵专用油管避免高压挤堵过程因油管漏失（短路）造成挤堵失败和卡钻工程事故，二是使用带反洗通道的封隔器，在坐封状态下，可以实现不解封带压反洗井，将无法顶替到位的堵剂从管脚以上彻底反洗出来，避免出现卡钻，造成大修事故。
针对中石化西北分公司，由于油田大部分是高压油藏，挤堵压力较高，卡封选用的是技术成熟、质量相对稳定的Y221系列带反洗井通道的高温高压封隔器，它在挤堵施工中担任着非常重要的角色，对降低施工风险起着非常重要的作用。
2008-2009年，Y221反洗井封隔器在中原文南油田的挤堵施工中发挥了重要的作用，减少卡钻事故隐患5井次，避免经济损失200万元，累计见效增油300t。
二、反洗井封隔器结构及工作原理：
2.1Y221FX型可反洗井封隔器结构
如上图所示，该封隔器主要由扶正块、外中心管、内中心管、支撑卡瓦总成、胶筒总成、洗井滑套、水力锚总成等组成。
从结构用途上可以分成坐封机构、密封机构、锚定机构和反洗机构四个部分组成，坐封机构部分的作用是实现封隔器的坐封，密封机构部分的作用是坐封后依靠胶筒实现油套管的封隔，保护上部套管或油层不受污染，锚定机构部分的作用是在高压挤堵施工压力较高的情况下锚定管柱，防止封隔器蠕动失效，而反洗机构部分的作用是正常挤堵状态下关闭，施工出现异常需要反洗井时，从套管打压打开反洗井通道，实现从管脚部位彻底反洗井，总之，这四个机构相互紧密的配合，实现了该工具的最大的使用效能，在挤堵施工异常时实现反洗井中发挥重要作用。
2.2、Y221FX-114（110）型反洗井封隔器主要技术指标
Y221FX-114型反洗井封隔器技术参数表
工具型号
单位
Y221FX-114
适用套管外径
mm
139.7
适用套管壁厚
mm
工具最大外径
mm
114
工具最大长度
mm
1660
耐压差
Mpa
50
耐温
℃
150
推荐座封压力
KN
100+20
反洗排量
m3/h
30
反洗压差
Mpa
0.5
下入深度
M
4200
连接扣型
27/8UPTBG
2.3Y221FX型反洗井封隔器工作原理
下面以一种常用挤堵管柱为例说明Y221-114（110）工作原理。
施工工艺流程：
1、按设计要求下入图1所示挤堵管柱，座好直挂式挤堵井口；
2、上提管柱正转10-15圈，下放坐封Y221-114封隔器，坐封验封合格（反洗通道处于关闭状态），求视吸水指数（需具备挤堵条件）；
3、如图1所示箭头方向，向目的层正挤入堵剂（套管打平衡压力不得大于施工泵压，否则反洗通道可能打开）；
4、出现压力异常，无法将堵剂挤入目的层或顶替不到位时，当需反洗井时（如图2），洗井液沿油套环空、封隔器反洗流道、洗井滑套、从油管返出地面（洗井液量管脚以上井筒容积的1-1.5倍，将管脚以上堵剂洗干净，避免卡钻）；
5、最后依次完成以下工序：
候凝，起管，钻塞，试压，挤堵合格（直接上提油管，即可解封Y221封隔器）。
反洗井时，Y221-114（110）封隔器内部循环路线（见下图）。
三、典型井例分析
W137井地质要求挤堵上层，保护上部套管，挤堵目的层为S2下1.3.4.6，井段3140.6-3259.8m，11m/5n，保护层为S2下8S3上1.2S3中3.4，井段为3345.0-3511.8m，30.8m/17层，针对该井情况，方案设计为：
填砂于3280m，保护
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