Y221封隔器基本知识
打捞Y211封隔器工艺探讨
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。
Y221封隔器原理
3、地面试压检查各密封处，不得有泄漏， 并同时记录胶筒的扩张压力。
4、根据扩张压力选定节流器的启开压力。
5、根据井段的温度，选适用不同温度的胶 筒。
6、在加有固体颗粒的施工作业过程中，中 途不应停泵，应一次完成。
2
、 座 封 原 理
依靠与套管 的摩擦力摩 擦换向器保
（1）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。
分类名称 分类代号
自封式 Z
压缩式 Y
楔入式 X
扩张式 K
Z 自封式：封隔件外径与套管内径的过盈和压差实现密封。 Y 压缩式：轴向压缩封隔件，使封隔件直径变大实现密封。 X 楔入式：楔入件楔入封隔件，使封隔件直径变大实现密封。 K 扩张式：封隔件内腔压力使封隔件直径扩大实现密封。
Y221封隔器原理
前言
封隔器是用来封隔油套管环形空间，将油气水层分隔成互不干 扰的独立系统，导引流体按照要求在环形空间流动或隔绝，从而实 施分层开采、配注、措施、完井等目的井下装置。
根据记载最早的封隔器是美国的“种子袋”封隔器，结构简单 ，用途单一；1868年Bryson发明了裸眼封隔器。苏联研究始于20世 纪三十年代，1936年阿塞拜疆矿机研究所研制了比较完备的尾管式 封隔器，但下入深度只有300-650m。
3、座封原理
（2）上提旋转使轨道换向 的过程中摩擦换向器相对套管 壁静止。
依靠与套管 的摩擦力摩 擦换向器保
持静 止
2、座封原理
（3）摩擦换向器相对套管 壁静止，下放管柱时锥体将卡 瓦撑开，固定在套管壁上。
在锥体作 用下卡瓦 张开支撑 在套管上
固定
2、座封原理
（4）将卡瓦撑开后，锥体 停止运动，上接头继续下行压 缩胶筒变形，封隔器座封。
Y221型小直径封隔器
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。
解体打捞Y541封隔器、Y221封隔器技术分享
Y221封隔器封堵采油管柱上提运行12米后卡钻井下作业大修处理经验分享（合作者：马维义油气藏工程师刘桂清中石油井下作业技能专家单位：大庆钻探修井作业公司）一卡钻类型及原因分析：卡钻类型：砂卡、套变、落物卡和封隔器的本身原因卡。
原因分析：（1）只要是管柱上移距离大于12m，一般可以确定为大于封隔器解封距离，如果是落物卡钻，封隔器解封后应该不能上行，但可以下放，此时可以分析为不可能是落物卡钻。
（2）只要是管柱上移距离大于12m，不会是套变卡油管接箍，如果是套变卡油管接箍，管柱的活动空间最多就一根油管的距离。
（3）只要是管柱上移距离大于12m，管柱被砂埋的可能性极小。
如果管柱被少量砂埋，管柱被活动出12m后封隔器就应该解封，解封后管柱就应该能够下放，但目前不能下放管柱。
（4）封隔器所经过的12m井段有适量的变形，可以分析为：在12m井段后突然出现较严重的套变。
（5）如果管柱上移距离大于12m，可以分析为坐封负荷太大，封隔器胶筒变形严重，在解封过程中被撕坏，最终被拉翻而卡死管柱。
（6）如果管柱上移距离大于12m，也可以分析为封隔器的解封机构失灵，卡瓦不能回缩解封，在拔出一定距离后彻底卡死。
通过以上分析认为本井卡钻原因可能有三种：套变、胶筒翻胶、封隔器卡瓦不能回缩解封。
二处理方法：基于以上分析的三种卡钻原因，处理这种封隔器卡钻的井，一般都是先倒扣，倒到封隔器位置后再处理封隔器。
（1）充分考虑方位角、斜度的变化，对于大斜度井，假设钻柱处在拐点内，在倒扣时如果上提负荷确定的不合理，对于含有抽油泵井，凡尔本体与上、下接箍之间细扣位置容易倒开，一旦固定凡尔下公扣与下接箍之间被倒开，起管柱时凡尔球、凡尔座等散落入井，将造成新的落物，使井下情况复杂化，势必加大打捞难度。
（2）封隔器所卡部位不同，决定打捞工作的难易程度。
如果卡点在上接头，有两个优势：①在倒扣时，封隔器中心管不会随打捞管柱一起转动，有利于倒扣作业。
②卡钻位置在封隔器上面，我们处理完封隔器上面的油管后卡点裸露而出，便于处理。
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。
Y221封隔器原理 PPT
2、座封原理
（3）摩擦换向器相对套管 壁静止，下放管柱时锥体将卡 瓦撑开，固定在套管壁上。
在锥体作 用下卡瓦 张开支撑 在套管上
固定
2、座封原理
（4）将卡瓦撑开后，锥体 停止运动，上接头继续下行压 缩胶筒变形，封隔器座封。
锥体停止后 继续下行压 缩胶筒完成
座封
3、特点
➢ 配有单向卡瓦，承上压能力强； ➢ 上提下放管柱座封操作简便； ➢ 座封后上部管柱弯曲。
二、Y221封隔器原理
1、Y221封隔器结构
中心管 胶筒
锥体 卡瓦
摩擦换 向器
2、换向机构原理
作用:上提管柱后正转,使轨道销钉换向,实施座封动作
3、座封原理 （1）上提旋转使轨道换向
✓ 上提管柱 ✓ 旋转 ✓ 下放
3、座封原理
（2）上提旋转使轨道换向 的过程中摩擦换向器相对套管 壁静止。
依靠与套管 的摩擦力摩 擦换向器保
K344（475-8）封隔器
一、用途：
该封隔器主要用于压裂，防砂，酸化，堵水，找窜，封窜等作业。
二、性能参数：
1．工具总长（mm）： 1265 2．最大外径（mm）： Ф110～Ф114 3．最小通径（mm）： Ф60～Ф62 4．扩张压力（MPa）： 0.8～１.2 5. 最大允许工作压差（MPa）： 25～50 6. 两端连接扣 ： 27/8TBG
Z 自封式
K 扩张式
Y 压缩式
一、封隔器的代号 2、代号说明
（2）支撑方式代号 用数字表示。
一、封隔器的代号 2、代号说明
（3）座封方式代号： 用数字表示。
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
一、封隔器的代号 2、代号说明
石油钻井Y221-115型封隔器
(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.。
封隔器基础知识
Y4 150/50
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精品课件
工作温度/压力 钢体最大外径 解封方式代号 坐封方式代号 支撑方式代号 分类方式代号
Y111型封隔 器
Y111封隔器是以井底（或卡瓦封 隔器和支撑卡瓦）为支点，加压 一定管柱重量来坐封。这种封隔 器的结构较简单，各油田的封隔 器也基本相同。
结构：如图所示
工作温度/压力 钢体最大外径 解封方式代号 坐封方式代号 支撑方式代号 分类方式代号
分类代号
分类名称 分类代号
封隔器型号编制 例：Y221-114
支撑方式 坐封方式 解封方式
钢体最大外径
自封式 Z
压缩式 Y
锲入式 X
扩张式 K
分类代号 支撑方式
支撑方式名称 尾 管
支撑方式代号
1
坐封方式 解封方式
钢体最大外径
单向卡瓦 双向卡瓦 无支撑
2
3
4
锚瓦 5
分类代号 支撑方式
坐封方式名称 提放管柱
坐封方式代号
1
坐封方式
转管柱 2
解封方式
钢体最大外径
自封 3
液压 4
下工具 5
分类代号 支撑方式
解封方式名称 提放管柱
解封方式代号
1
坐封方式 解封方式
钢体最大外径
转管柱 钻 铣
2
3
精品课件
液压 4
下工具 5
封隔器型号编制举例
②工作原理：坐封时按所需坐封高度 （油管挂距顶丝法兰的高度）配置管柱。 因承压接头和上接头与尾管（卡瓦封隔器 或支撑卡瓦）相接，以井底（卡瓦封隔器 或支撑卡瓦）为支点，坐封剪钉被剪断， 上接头、调节环、中心管和键一起下行， 封隔油管和套管的环形空间。解封时上提 管柱，胶筒收回，恢复原状。
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前言
封隔器是用来封隔油套管环形空间，将油气水层分隔成互不干 扰的独立系统，导引流体按照要求在环形空间流动或隔绝，从而实 施分层开采、配注、措施、完井等目的井下装置。
根据记载最早的封隔器是美国的“种子袋”封隔器，结构简单 ，用途单一；1868年Bryson发明了裸眼封隔器。苏联研究始于20 世纪三十年代，1936年阿塞拜疆矿机研究所研制了比较完备的尾管 式封隔器，但下入深度只有300-650m。
我国的封隔器研究开始于1962年大庆采油工艺研究所研制的 475-8水力压差式封隔器。
一、封隔器的代号
1、编制方法 按封隔件分类代号、封隔器支撑方式、座封方式、解封 方式代号及封隔器刚体最大外径依次排列。如：Y221-114
刚体最大外径 解封方式代号 座封方式代号 支撑方式代号 封隔件分类代号
一、封隔器的代号 2、代号说明
三、工作原理
将该封隔器随管柱一同下井，下到预定位置，从油管加液压， 通过节流器的作用在油套间形成压差，扩张胶筒，贴住套管壁， 实现密封油套环空。当撤掉油管压力后，胶筒自行收回，解封。
K344(475-8)封隔器
1.上接头 2.密封圈 3.胶筒钢碗 4.中心管 5.胶筒 6.下接头
四、注意事项：
1、封隔器下井前需用相应的通井规通井。用 套管刮削器进行刮削作业。
3、座封原理
（2）上提旋转使轨道换向 的过程中摩擦换向器相对套管 壁静止。
依靠与套管 的摩擦力摩 擦换向器保
持静 止
2、座封原理
（3）摩擦换向器相对套管 壁静止，下放管柱时锥体将卡 瓦撑开，固定在套管壁上。
在锥体作 用下卡瓦 张开支撑 在套管上
固定
2、座封原理
（4）将卡瓦撑开后，锥体 停止运动，上接头继续下行压 缩胶筒变形，封隔器座封。
（1）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。
分类名称 分类代号
自封式 Z
压缩式 Y
楔入式 X
扩张式 K
Z 自封式：封隔件外径与套管内径的过盈和压差实现密封。 Y 压缩式：轴向压缩封隔件，使封隔件直径变大实现密封。 X 楔入式：楔入件楔入封隔件，使封隔件直径变大实现密封。 K 扩张式：封隔件内腔压力使封隔件直径扩大实现密封。
座封方式代号
1
2
3
4
5
一、封隔器的代号 2、代号说明
（4）解封方式代号：用数字表示，方法应符合下表 规定。
解封方式名称 提放管柱 转管柱 钻铣 液压 下工具
解封方式代号
1
2
3
4
5
一、封隔器的代号 2、代号说明
（5）刚体最大外径：用数字表示，单位为mm。
（6）应用本标准时，可将油田名称加到封隔器型号的 前面，用汉字的第一个汉语拼音大写字母表示；如：中原 用ZY表示，江汉用JH表示。
锥体停止后 继续下行压 缩胶筒完成
座封
3、特点
➢ 配有单向卡瓦，承上压能力强； ➢ 上提下放管柱座封操作简便； ➢ 座封后上部管柱弯曲。
K344（475-8）封隔器
一、用途：
该封隔器主要用于压裂，防砂，酸化，堵水，找窜，封窜等作业。
二、性能参数：
1．工具总长（mm）： 1265 2．最大外径（mm）： Ф110～Ф114 3．最小通径（mm）： Ф60～Ф62 4．扩张压力（MPa）： 0.8～１.2 5. 最大允许工作压差（MPa）： 25～50 6. 两端连接扣 ： 27/8TBG
一、封隔器的代号
Z 自封式
K 扩张式
Y 压缩式
一、封隔器的代号 2、代号说明
（2）支撑方式代号 用数字表示。
支撑方式名称 1
2
3
4
5
一、封隔器的代号 2、代号说明
（3）座封方式代号： 用数字表示。
座封方式名称 提放管柱 转管柱 自封 液压 下工具
2、下封隔器的位置要避开套管接箍。
3、地面试压检查各密封处，不得有泄漏，并 同时记录胶筒的扩张压力。
4、根据扩张压力选定节流器的启开压力。
5、根据井段的温度，选适用不同温度的胶筒。
6、在加有固体颗粒的施工作业过程中，中途 不应停泵，应一次完成。
2
、 座 封 原 理
依靠与套管 的摩擦力摩 擦换向器保
2 单向卡瓦 转动管柱 转动管柱
3 无支撑
自封 钻铣
4 双向瓦 液压
液压
5 锚瓦 下工具 下工具
二、Y221封隔器原理
1、Y221封隔器结构
中心管 胶筒
锥体 卡瓦
摩擦换 向器
2、换向机构原理
作用:上提管柱后正转,使轨道销钉换向,实施座封动作
3、座封原理 （1）上提旋转使轨道换向
✓ 上提管柱 ✓ 旋转 ✓ 下放
持静 止
在锥体作 用下卡瓦 张开支撑 在套管上
固定
锥体停止后 继续下行压 缩胶筒完成
座封
2、卡瓦形状
一、封隔器的代号
（7）应用举例： ZYY221-114封隔器，表示该封隔器为中原油田设计，封隔件的 工作原理为压缩式、单向卡瓦支撑、转动管柱座封、提放管柱座封、 刚体最大外径为114mm。
分类名称 代号
自封式 Z
压缩式 Y
扩张式 K
代号 固定方式 坐封方式 解封方式
1 尾管支撑 提放管柱 提放管柱