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RTTS(Y221)封隔器

(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。

如不灵活需修理灵活为止。

五、附加RTTS封隔器是一种自带水力锚的机械坐封式卡瓦封隔器。

RTTS封隔器其实就是Y221封隔器,其原理及坐封解封方式和Y221封隔器一样。

RTTS作用与原理:RTTS封隔器与RTTS循环阀配套使用。

由于带有水力锚,是用于措施和挤水泥的全通径卡瓦封隔器,卸掉水力锚改为测试接头可进行测试作业。

RTTS封隔器作业原理是:封隔器下井时,摩擦垫块始终与套管内壁紧贴,凸耳是在换位槽短槽的下端,胶筒处于自由状态;当封隔器下到预定井下位置时,先上提管柱,使凸耳到短槽的上部位置,右旋管柱1-3圈,在保持扭矩的同时,下放管柱加压缩负荷,由于右旋管柱使凸耳从短槽到长槽内,加压时下心轴向下移动,卡瓦锥体下行把卡瓦张开,卡瓦上的合金块的棱角嵌入套管壁,尔后胶筒受压而膨胀,直到两个胶筒都紧贴在套管壁上,形成密封。

如果进行挤注作业,封隔器胶筒以下压力大于封隔器胶筒以上净液注压力时,下部压力将通过容积管传到水力锚,使水力锚卡瓦张开,卡瓦上的合金卡瓦牙方向朝上,从而使封隔器牢固的坐封在套管壁上。

如果要起出封隔器,只需施加拉伸负荷。

4.1.1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汉语拼音大写字母表示,组合式用各式的分类代号组合表示。

见表2。

表2 分类代号分类名称自封式压缩式扩张式组合式分类代号Z Y K 用各式的分类代号组合表示固定方式代号:用阿拉伯数字表示,见表3。

表3 固定方式代号固定方式名称尾管支撑单向卡瓦悬挂双向卡瓦锚瓦代号 1 2 3 4 5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。

4.2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: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。

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。

⑵Y221 封隔器①结构:见图10。

图10 ZYY221 封隔器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: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。

同时,件1、2、7就一起下行压缩胶筒,使胶筒直径变大,封隔油套环形空间。

解封:上提管柱,上接头1、调节环2和中心管7一起上行,胶筒收回解封,而轨道销钉34从中心管7“J”形槽的顶端回到末端,锥体11退出卡瓦14,卡瓦就回收解卡,锁球套23在弹簧21的作用下,自动复位,锁紧装置恢复。

⑶ Y341注水封隔器①结构:见图11所示,主要由三部分组成:座封部分、密封部分、洗井部分。

图11 Y341 注水封隔器1-上接头 2-“”型圈 3-洗井阀 4-顶套 5-外中心管 6-内中心管7-胶筒 8-隔环9-密封环 10-防座剪钉 11-卡瓦座 12-卡瓦 13-锁套 14-解封套15-活塞 16-连接头 17-下接头②工作原理:座封:从油管内加液压,通过连接头16的小孔作用在上、下活塞15上,使活塞推动锁套13和密封环9上行,压缩胶筒,使胶筒7直径变大,封隔油套环形空间,同时液压通过上接头1的小孔作用在洗井阀3上,使洗井阀3下行与外中心管5的内锥面密封,封闭内外中心管的环形空间。

放掉油管压力,因卡瓦12和锁套13上的内外齿相互啮合在一起,使胶筒不能返回。

洗井:从套管内加液压,通过顶套4上的侧孔进入内外中心管6和5的环形空间,经锁套13上的侧孔进入下层。

解封:上提管柱,上接头1带动内中心管6,连接头16上行,而外中心管5、锁套13和卡瓦座11、卡瓦12等部件,连接头上行使解封套14上升,件14的内锥面内抱卡瓦12,使卡瓦和锁套13分离,则锁套13和密封环9等部件在胶筒7的弹力作用下下行,从而胶筒恢复。

⑷K344封隔器①结构:见图12。

图12 K344封隔器1-上接头 2-“O”型圈 3、7-胶筒座 4-硫化芯子 5-胶筒 6-中心管8-滤网罩 9-下接头②工作原理:从油管内加液压,液压经滤网罩8,下接头9的孔眼和中心管6的水槽作用在胶筒5的内腔,使胶筒5胀大,封隔油套环形空间。

放掉油管压力,胶筒即收回解封。

4.2.2配水工具⑴ KPX-114偏心配水器①结构:见图13所示,由工作筒1和堵塞器2组成。

13 KPX-114偏心配水器1-工作筒 2-堵塞器②工作原理:注水:正常注水时,堵塞器(图14)靠其主体5(见图15)的Φ22 mm 台阶坐于工作筒主体5的偏孔上,凸轮8卡于偏孔上部的扩孔处(因凸轮8在打捞杆1的下端和扭簧6的作用下,可向上来回转动,故堵塞器能进入工作筒,被主体5的偏孔卡住而飞不出),堵塞器主体5上、下两组各两根“O”型圈封住偏孔的出液槽,注入水即以堵塞器滤罩13、水嘴11、堵塞器主体5的出液槽和工作筒主体5的偏孔进入油套环形空间后注入地层。

投捞堵塞器的工作原理详见投捞器的工作原理说明。

图14 偏心配水器工作筒1-上接头 2-上连接头 3-扶正体 4、7、10-螺钉 5-主体 6-下连接套7-螺钉8-支架 9-导向体 10-螺钉11-“O”型圈 12-下接头图15 堵塞器1-打捞杆 2-压盖 3、9、10、12-“O”型圈 4-弹簧 5-主体 6-扭簧 7-轴 8-凸轮 11-水嘴 13-滤罩③主要技术参数:总长: 995mm 最大外径: 114mm最小通径:46mm 偏孔直径: 20mm工作压力:25MPa 堵塞器最大外径:22mm④技术要求:a.扶正体3的开槽中心线,Φ22 mm偏孔中心线与工作筒中心线应在同一平面。

b.凸轮工作状态外伸2,收回最大外径以内,凸轮转动灵活可靠。

c.工作筒以下300mm以内的管柱直径应畅通。

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