Y441封隔器使用说明书
Y441-81封隔器的研制
０
塞； ８ 一锁套 ； ９ 一缩径套 ：ｌ Ｏ —密封件 ： １ ｌ ＿承压套 ； １ ２ 一上锥体 ； １ ３ 一卡瓦 ； ｌ ４ 一下锥体 ： ｌ ５ —下 接头 。
４ ． 室 内试 验
为 了验证 Ｙ ４ ４ ２ — ８ １ 封隔器的各项性能指标 ． 我们利用常规的封 隔器性能试验装置（ 如图‘ ２ ） 进行 了室 内试验 。 ４ ． １ 座封 、 密封试 验
２ ０ １ ３ 年２ ３ 期
科技 一向导
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Ｙ ４ ４ １ — ８ １ 封隔器的研制
徐广东 （ 中石化 胜利油 田分公司采油工艺研究院 山东 东营 ２ ５ ７ ０ ９ １ ）
【 摘 要】 针对 目前国内小井眼的防砂及 层段封 隔， 研 究开发 了一种新型封 隔器。 该工具主要 由双液缸座封机构、 丢手机 构、 密封机构、 自锁 机构卡 瓦锚定机构组成． 具有 留井内通径大、 可验封 、 解 决了小井眼封隔器由于坐封 力不够导致密封和悬挂 力不足的 问题。关键 部位的理论计 算和 室内试验表明： 该工具综合技术性能可靠， 能够满足侧钻 小井眼的防砂 悬挂和分层封 隔的要 求。
图１ Ｙ４ ４ １ — ８ １封 隔 器 结构 示意 图
１ ． ２工作原理 １ ． ２ ． １ 坐 封 Ｙ ４ ４ １ — ８ １ 封 隔器放人模拟试验套管内（ 如图 ２ ） ， 通过管线灌水 ， Ｙ ４ ４ １ — ８ １ 封隔器按设计要求下到位置后 ．从油管 内投入一钢球 ． 打液压悬挂坐封 ． 记录坐封启动压办 ， 继续打压完成坐封后从试验套 然后 接泵车 ， 等钢球落人工具 球座后从油管 内打压 ． 使压力液作用在 管内打压 ２ ５ Ｍ Ｐ ａ ， 验证工具胶筒 封隔能力 ． 倒扣丢手观察充填转换 的 坐封 活塞上 ， 推动坐封活塞下行 压缩密封件 ． 同时上 锥体继续下行将 灵活程度 ， 最后用工具起出部分对扣 ， 置于拉伸试验机进行 解封试验 。 卡瓦撑开并悬挂于套管上 ， 达到一定压力后 ， 完成悬挂坐封。 １ ． ２ ． ２验封 倒 管线 ． 泵车接套管 ． 从油套环空中打压 ． 检验工具 座封后 油套环
Y型系列封隔器及配套工具使用说明书
Y211型系列封隔器及配套工具使用说明书一、概述：Y211型系列封隔器是一种机械式卡瓦封隔器，采用上提旋转再下放管柱的方式坐封，上提管柱的方式解封。
经多年的现场应用证明：该型系列封隔器具有起下顺利，中途不误坐封，坐封、解封操作简单，密封可靠，承压高，通径大，摩阻小等优点。
同时在使用上具有很大的灵活性，当单独使用该型系列封隔器时，可用于试油、验串、找水等井下作业；当与之配套的水力锚、压差式反循环阀组合使用时可用于分层压裂、分层酸化、保护油层套管等井下作业施工之中。
二、结构和工作原理：1、结构：1)、Y211型系列封隔器主要由密封、支撑、J型换向机构、中心管及上、下接头等部分组成（见附图一）。
2)、YSM型水力锚主要由锚体、锚块、弹簧、压条、衬套、胶件等部分组成（见附图二）。
3)、YFF型压差式反循环阀主要由中心管、滑套、弹簧、剪销环、控制销钉、阻尼塞、胶件等组成（见俯图三）。
2、工作原理：封隔器下井时下接头上的换向销始终位于J形钩的直槽内上下运动，保证下井的顺利进行。
当封隔器下至预定深度后，按要求上提管柱一定高度，使换向销位于J形钩直槽的上死点，正转油管使换向销脱离J形钩的直槽，然后下放管柱，使锥体下移推开卡瓦并咬在套管内壁上，继续下放管柱，胶筒受压胀大，密封油套环形空间，从而完成封隔器的坐封过程。
如果是试油、验串、找水则可进行下步作业，如果是分层压裂、分层酸化或保护油层套管，需在下封隔器前把与之配套的水力锚其上面，压裂过程中，水力锚锚块在油套压差的作用下克服复位弹簧的弹力伸出，紧紧的咬在套管的内壁上，压差越大，咬和力越大，此力可防止封隔器上串，以保证施工的顺利进行。
施工结束后，放掉油管压力，使油套压差平衡，再上提管柱封隔器既实现解封。
三、现场施工要求：1、下井前的准备工作：1)、必须用大于封隔器钢体最大外径1-2mm，长度不小于0.5m的通井规通至人工井底。
2)、用刮管器刮削套管内壁，对封隔器经过的射孔井段和坐封井段要重复刮管两次以上，刮管深度应超过坐封深度10m以上。
各种封隔器的结构与工作原理用途与特点
6 下放管柱要平稳;速度要均匀;应控制在0 5米/秒以 内
7 要确保卡点位置准确;防止误卡
8 坐封时对管柱试压做到管柱不渗不漏;符合井下作 业规程对管柱试压的要求
9 在坐封后;如试封时不密封应上提管柱解封同时将 封隔器提至所有层位以上;再坐封 试封以判断是封隔 器封隔件被挂坏或误卡或管外串通所致
Y111151封隔器
五 技术参数
▪ 工具总长mm：1350 ▪ 钢体最大外径mm：Ф100 ▪ 内通径mm：Ф50 ▪ 两端连接丝扣：27/8″TBG ▪ 坐封压力MPa：15 ▪ 密封压差MPa：20 ▪ 解封负荷：100kN左右 ▪ 适用温度：≤120°和≤150°两种
Y211封隔器
一 用途：
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
2 坐封：封隔器下到预定位置后;管柱顶部离井口要有一 定距离一般为500mm左右;地面管线联接好后;从油 管加液压10MPa;稳压5min;泄压至零;再加液压至 15MPa; 稳压5min;注:坐封压力包括井内管柱的液 面压差;坐封完毕
3 完成上面工序后;将管柱慢慢下放;观察指重表; 若负荷降低;说明封隔器已坐封;便可进入下道工 序下压负荷要控制在≤30kN
4 丢手：确认封隔器已坐封完毕后;将管柱慢慢 上提至原悬重;从油管加压至20~30 MPa;;压力 突降;便实现丢手过程
5 解封起出：下入27/8″TBG对扣捞矛至封隔 器;下压管柱;使捞矛的分瓣爪进入封隔器上部的 打捞部位;上提管柱即可;解封负荷100kN左右
Y241115自验封封隔器
一 用途：
三 工作原理:
下入: 将该工具直接连在管柱上;滑环销钉处于短 轨道位置;封隔器即可顺利下井
封隔器
用途P-T封隔器主要用于地层测试、酸化、压裂、分层挤注等工艺中。
工作原理P-T封隔器主要由旁通、密封元件和卡瓦总成三部分组成。
封隔器下井时，凸耳是在自动槽的短槽之中，摩擦块始终与套管内壁紧贴，胶筒处于自由状态，旁通道是打开的。
当封隔器下至预定井深时，先上提管柱，使凸耳在短槽的下部位置，再右旋管柱1－3圈，在保持扭矩的同时，下放管柱加压缩负荷。
由于管柱旋转，凸耳到长槽内，加压时座封芯轴向下移动，端面密封与密封唇吻合而关闭旁通，继续加压，锥体下行使卡瓦胀开，卡瓦上的合金块的棱角嵌入套管壁，使胶筒受力膨胀，密封油套管环形空间。
解封时，只要上提管柱，即可起出封隔器。
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，螺纹连接处都必须涂润滑脂。
用途Y111型封隔器可用于分层试油、采油、卡堵水和酸化等工艺中，它不仅能单独使用，也可以与卡瓦封隔器配套使用。
工作原理封隔器下到设计位置后，上提管柱一定高度，然后下放管柱，由于封隔器下部管柱受外力支撑，部分油管重量先关闭封隔器旁通然后压缩封隔器密封件，使密封件径向胀大，达到密封油套管环形空间的目的。
上提管柱，封隔器旁通先打开，封隔器上下连通，压力平衡，封隔器胶筒恢复原状，即可起出。
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、胶圈，螺纹连接处都必须涂润滑脂。
Y221型封隔器用途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。
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。
Y441系列双压差逐级解封封隔器
72油气采收率技术1997年9月・机械采油・Y441系列双压差逐级解封封隔器李 敢 冯永泉(胜利石油管理局采油工艺研究院)李敢,冯永泉.Y441系列双压差逐级解封封隔器.油气采收率技术,1997,4(3):72～76摘要 Y441系列双压差逐级解封封隔器(以下简称Y441封隔器),采用液压坐封,双锥体卡瓦锚定,机械内锁紧,上提下放管柱解封的结构,具有多级使用,逐级解封的功能。
坐封可靠,卡位准确,并能改善管柱受力状况。
该封隔器与配套工具组合,能形成六套工艺管柱,可适应不同井况的工艺要求。
现场300多井次的应用表明,Y441封隔器性能优良,并部分地替代了国外进口的同类产品。
主题词 封隔器 性能 管柱 应用 效果0 引 言我国大多数油田属多层砂岩油藏,其基本特点是储层多,层间差异大,非均质严重,层间矛盾突出。
随着油田开发的不断深入,注采井网的不断调整和采出程度的提高,层间矛盾日趋加剧。
鉴此,挖掘剩余油的潜力,调整产油剖面,提高采收率便成了油田开发的一项重要工程,其中机械卡封工艺又居重要地位。
封隔器是机械卡封工艺管柱的核心工具之一,过去大量应用的机械式封隔器,多采用单向卡瓦,承受下压差的能力低,不能有效地封隔因强化注水造成的下部高压水层。
胜利石油管理局采油工艺研究院研制的Y441封隔器,与配套工具组合,可形成六套工艺管柱,有效地解决了生产中遇到的许多矛盾,相继推广到胜利、江苏、华北、冀东等许多油田。
并且在胜利油田埕岛海上油井生产管柱中成功地应用,部分地替代了进口封隔器。
1 结构及工作原理1.1 结构Y441封隔器主要由平衡、密封、锁紧、坐封、锚定和解封六部分组成,其结构如图1。
(1)平衡部分由平衡活塞、平衡缸套、中心管等组成;(2)密封部分由挡环、封隔件、外中心管、隔环、调节环等组成;(3)锁紧部分由锁套、锁环、齿套等组成;(4)坐封部分由外中心管、上活塞、下活塞、锁套、活塞锁块、剪钉等组成;(5)锚定部分由上下锥体、卡瓦套、弹簧、外中心管等组成;(6)解封部分由中心管、扭环、下锁块、解封剪钉等组成。
DHY441封隔器资料1
图 5 封 上 下 采 中 间 管 柱 示 意 图
2 7/8″加厚油管 2 7/8″平式油管
用于 封堵上、 下层，用 深井泵采 中间层的 油井。
井斜 较大时不 宜选用此 种管柱。
停产层
抽油泵 带泄油器+泵 套 安全接头 DHY441封隔 器 配产器 DHY341/Y441封隔 器 丝堵
丝堵 生产层 丝堵
2 7/8″加厚油管 2 7/8″平式油管 抽油泵 筛管 丝堵 带泄油器
生产层 丝堵
停产层 丝堵
丢手接头 DHY441封隔器
DHY341封隔 器
坐封球 器 人工井底
2 7/8″加厚油管
图 3 封 下 采 上 管 柱 示 意 图
2 7/8″平式油管
配产器为 无堵塞器 的甲配。
生产层
抽油泵 带泄油器+泵套 配产器
丢手接头
结构： DHY441封隔器主要 由座封液缸机构， 卡瓦总成机构，锁 紧机构及解封机构 组成。
当封隔器下到设计位置后，装好悬挂器（萝卜 头），向油管内加压，加压过程要缓慢（分5-6Mpa，10-1 2Mpa，16-18Mpa加压，每次间隔3-5分钟），使封隔器座 封，封隔器座封后，从套管验封，如验封失败，可从油管 加压18-20Mpa，稳压5分钟，重新验封以确定验封是否可 靠。（如采用丢手形式，工具丢开后，上提管柱3-5米， 再缓慢下放进行探井，直到探到为止，探井力不大于10KN。 工具无位移，说明座封可靠）。如单级使用该封隔器，解 封时，先慢慢上提管柱，观察指重表的变化，当负荷超过 原管柱悬重70-80KN，没解封将管柱放回至超出原管柱悬 重10KN左右，再上提管柱，直到完全解封为止。如多级使 用参单级解封方法。
DHY441封隔器
各种封隔器说明
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34
三 、 使用注意事项：
1．封隔器卡点位置应避开套管接箍处。
2．下管柱前应先用套管刮削器刮削套管，防止封隔件
被撞坏。
3．下管柱前用116×1.5米通井规通井，以保证封隔器
顺序下入（如通井规与套管刮削器一次作业，则
四、注意事项
1、 封隔器坐封位置应尽可能避开套管接箍 2、工具运输时，严禁碰撞，储存时平直架放 3、 防潮湿，防腐蚀。
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五、技术参数
▪ 工具总长（mm）：1350 ▪ 钢体最大外径（mm）：Ф100 ▪ 内通径（mm）：Ф50 ▪ 两端连接丝扣：27/8″TBG ▪ 坐封压力（MPa）：15 ▪ 密封压差（MPa）：20 ▪ 解封负荷：100kN左右 ▪ 适用温度：≤120°和≤150°（两种）
解封：上提管柱直接解封。
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Y211封隔器
1、上接头 2、中心管 3、隔环 4、胶筒 5、限位套 6、锥体 7、卡瓦 8、卡瓦座 9、护套 10、弹簧 11、锁紧短节 12、挡球套 13、钢球 14、扶正块护套 15、扶正块座 16、扶正块 17、弹簧 18、滑环 19、滑环销钉 20、下接头
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2、解封：
上提管柱，使中 心管带动下接头剪 断剪销。胶筒在弹 力作用下反弹收回， 当压紧套顶住分瓣 爪台阶后，由分瓣 爪带动锥体上行， 收缩卡瓦，实现彻 底解封。
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三、技术特点
1、采用特殊结构的胶筒，封隔可靠，承压能 力高。
2、卡瓦锚定，可有效克服管柱蠕动，延长使 用寿命。
井下工具——封隔器功能介
解封方式代号
1
2
3
4
5
封隔器型号编制： 编制方法
按照封隔器分类代号、封隔器支撑、座封、解封方式代号及封隔器钢体 最大外径五大参数依次排列，进行型号编制。 例：Y341-114封隔器
Y 3 4 1 114 钢体最大外径 解封方式代号 座封方式代号 支撑方式代号 分类代号
目前国内常用封隔器举例
主要以Y211型封隔器、Y441型封隔器、 Y341型封隔器、K344封隔器、Z331封隔器 为主。
固定凡尔
注水层
套管 油管
KLJ-90安全接头
KZC-114支撑器 Y341-114堵水封 隔器 KZF-94坐封球座
人工井底
笼统注水管柱示意图
人工井底
常规分层注水管柱示意图
筛管、丝堵 人工井底
油套分注管柱示意图
3.验套、找漏管柱
用途及范围：适用于油水井的验套和 找漏。
技术特点：管柱结构简单，施工操作 方便。下井时如果下放速度过快，封
解封：上提管柱，当胶筒与套管内壁的 摩擦力大于解封剪钉的剪切力时，剪钉 剪断。卡簧与卡簧挂一起下行，实现解 封功能。
胶筒
坐封 销钉
上 解封下 销钉压 马牙力扣 空气平腔
衡
平衡 活塞
坐封 活塞
封隔器基本工作原理 （扩张式）
工作原理 坐封：从中心管加液压，液力经中心管出液孔传入胶 筒内腔，迫使胶筒向外扩张紧贴在套管内壁，密封油套环 空。 解封：放掉油管内的压力，胶筒即回收解封。
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井下工具——封隔器功能介绍
目录
封隔器概述 封隔器的基本用途 封隔器的分类及代号说明 几种常用封隔器举例 封隔器的工作原理
常用封隔器和游标卡尺使用教程资料
新 Y341-114 Y141-114 K344-114 K344-135 Y441-114
（ （ （ （ （
旧 752-2、752-3、753-4、752-7 ） 755-2 ） 457-8通称475-8 ） 467-2通称476-2 ） 254-2、253-4、253-5 ）
封隔器主要作用部位是隔层，目前，根据作业操作误 差、磁性定位偏差及工具自身结构情况确定封隔器适 用最小隔层厚度为0.8m。
K
封隔器基本工作原理
(2)扩张封隔器坐封与解封 扩张式封隔器坐封过程是油 管压力高于套管压力胶筒膨
胀封隔油套环形空间压力撤
消时胶筒收回实现解封。一 般用于分层注水、压裂和验
窜管柱中
§1-1封隔器概述
4.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。 （楔入式：靠楔入件楔入封隔件，使封隔件直径变 大实现密封的。 ）
工作温度及压力：温度单位为℃，压力单位为MPa。
Y341-114-B-C3-90/15
Y341-95-X-JH-90/15
Y141-114-CY-90/15
Y341-114-D-CY-90/15
§1-1封隔器概述
胶筒代号:
工作压力
1/10倍工作温度
封隔件外径
压缩式YS 扩张式 KZ 封隔件类型
复习思考题：
§1-1封隔器概述
分类代号： 分类名称 自封式 分类代号 Z 支撑方式代号：
支撑方式名称 支撑方式代号 坐封方式名称 坐封方式代号 尾管 1
压缩式 Y
单向卡瓦 2
扩张式 K
无支撑 3
组合式 各种方式组合
锚瓦 5
双向卡瓦 4
坐封方式代号：
提放管柱 转动管柱 1 2 自封 液压 下工具 热力 3 4 5 6
封隔器基础知识
封隔器基础知识
精品课件
❖ 封隔器是在井筒中把不同的油 层、水层分隔开并承受一定压 差的井下工具。其满足采油工 艺要求。既能下到井筒预定位 套管 置，封隔严，又能在井下具有 耐久性。需要时可顺利起出。
❖ 封隔器的坐封：每一种封隔器 在给定的方法和载荷作用下产 生动作，使封隔件始终处于工 作状态。
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Y221封隔器工作原理
坐封；按所需坐封高度上提管柱旋转管柱。因扶正 器依靠弹簧的张力造成扶正块与套管壁的摩擦力沿轨迹 中心管的轨迹槽运动，滑环销钉从短槽的上死点运动到 坐封位置时的长槽的上死点，卡瓦从收拢状态变成撑开 状态（被锥体锥开），并卡牢在套管壁上。同时坐封剪 钉被剪断，上接头、调节环和轨迹中心管下行，压缩胶 筒，使胶筒的直径变大，从而封隔油，套管环形空间。
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Y221 卡瓦式封隔器
卡瓦式封隔器可防止油管柱的 轴向移动（单向移动或双向移 动），所用胶筒为压缩式，一般 均靠下放一定管柱重量坐卡和坐 封，也有靠从油管柱内加液压来 坐卡和坐封的。都不能多级使用。
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卡瓦式封隔器
一、用途 用于分层试油、采油、找水、堵 水、压裂、酸化和防砂。 二、结构如图所示。
Y341型封隔器：为水力压缩式封隔 器，无支撑，靠从油管柱内加液压 来座封，一般可多级使用。
结构
1、上接头
2、销钉
3、反洗活塞 4、胶筒
5、锁爪
6、锁套
7、中心管 8、活塞9、下接头 Nhomakorabea精品课件
Y341型封隔器
用途：用于分层试油、采油、找水、堵水和酸化。不仅 能单独使用，也可和卡瓦封隔器配套使用。
工作原理 坐封：从中心管加液压，在液压的作用下反洗活塞下行 坐在洗井密封套上，密封洗井通道。坐封活塞上行压缩 胶筒，密封油套环空，并被锁爪与锁套锁紧，达到始终 密封的状态。 洗井：从套管注入，反洗活塞在套压作用下，向上移动， 打开洗井通道，洗井液沿洗井通道下行直到井底，再从 油管返出井口。 解封：上提管柱，锁爪被释放，在胶筒回弹力作用下锁 套活塞下行，胶筒回收，实现解封。
常用封隔器使用说明
常⽤封隔器使⽤说明各型号封隔器使⽤说明书⼀、DY245-150型封隔器1、技术参数：最⼤外径：150mm；座封压⼒：20MPa；最⼤内径：36mm；解封⼒：40-60KN丢⼿后通径：100mm；总长：1200mm；⼯作压⼒：上压〈15MPa；下压〈10MPa使⽤温度：350℃（⾼温）2、结构：封隔器采⽤⽔⼒座封，上提解封、丢⼿同时完成的结构。
结构可分为座封、丢⼿、主体、解封四部分。
座封部分主要是液动系统，可以产⽣⾜够的座封⼒。
丢⼿部分由弹性⽖、滑阀及⽀撑等部件组成，滑阀移动由销钉控制，剪断锁钉后滑阀将⽀撑件分开可保证准确的座封压⼒和⾜够的推动⼒，使丢⼿准确可靠。
主体部分包括密封件、卡⽡、锥体及缩紧机构，密封件在350℃⾼温下长期使⽤密封可靠，卡⽡为单向卡⽡，锥体在上⾯解封容易，锁紧机构为双级锁紧，⼀级为单向锯齿⽛块锁紧，由⽚状箍簧压紧，箍簧为耐⾼温材料制造，具有体积⼩、强度⾼、锁紧⼒⼤的特点；另⼀级为⽆级内卡⽡锁紧，可保证锥体只能单项移动，使封隔器能承受双向压差。
解封部分由分瓣接头、解封打捞套组成，只有在下⼊专⽤⼯具才能解封，解封可以上提，也可以正转管柱来实现。
3、⼯作原理：将管柱下到设计位置，投⼊钢球，⽤⽔泥车憋压，当压⼒达到⼀定值时，座封机构开始动作，推动密封件和锥体下移，紧锁机构锁紧，压⼒继续升⾼到23MPa，将滑阀销钉剪断，滑阀下移推出⽀撑部件，弹性⽖失去⽀撑，同时管柱压⼒突然下降，上提管柱和封隔器丢⼿部分。
4、特点：1) 可以承受上下压差；2）能够承受较⼤的管柱负荷，遇阻时可承受较⼤的上提和下放吨位；3）丢⼿简单可靠；4）丢⼿后通径100mm，应⽤⼴范；5）采⽤⾼温密封件在350℃及⾼温下长期⼯作。
5、⽤途：1）⽤于管内防砂作悬挂器；2）与其它封隔器⼀起使⽤可分层采油、分层注汽、调层，实现过泵⼯艺。
⼆、FXy445-114E可捞式压裂桥塞1、技术参数：最⼤刚体外径：114mm；座封压⼒：22+2MPa；⼯作套管内径：121-124mm；解封⼒：70+10KN丢⼿后通径：100mm；总长：1200mm；⼯作压⼒：上压差70MPa；下压差35MPa⼯作温度：<120℃联接扣型：上端2 7/8 TBG母扣2、⼯作原理：该⼯具把送封⼯具和封堵⼯具设计为⼀体。
HNY441双向锚定封隔器
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引证文献(5条) 1.陈俊国.王志清.丁阳.张宏禄.杜亚军 Y441(Ⅱ)新型双向锚定封隔器的设计与应用[期刊论文]-石油机械 2008(6) 2.王维刚 Y422-114可取桥塞卡瓦锚爪的力学分析及优化设计[学位论文]硕士 2006 3.张峻 胜坨油田特高含水期油井分层开采可靠性技术研究[学位论文]硕士 2005 4.王志清.黄青松.刘花军.赵庆华.范继香 机械式换向找堵水管柱[期刊论文]-石油机械 2004(8) 5.代理震.康宜华 可钻可取式注水封隔器的研究[期刊论文]-石油机械 2002(5)
平衡、锚定和解封解卡机构等组成，结构如图
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封隔器的工作原理
1、自封式封隔器的工作原理自封式的封隔器就是靠封隔件外经与套管内径的过盈和压差以实现密封的封器。
以自封式封隔器——Z331 系列为例，简要说明其工作原理。
Z331 系列封隔器的工作原理：(1)坐封：Z331 封隔器是一种自封式封隔器，在下井后，依靠皮碗与套管内径的微小过盈使皮碗适度贴紧在套管内壁上，将封隔器上下两端的环形空间隔开。
当皮碗张开端压力大于另一端压力时，此压力差使皮碗进一步张开，更紧地贴在套管内壁上，从而使封隔器皮碗与套管内壁密封良好，达到封隔环空的目的。
当封隔器两端存在与上述方向相反的压力差时，将迫使封隔器皮碗收缩，此时，封隔器上下两端相互连通。
所以，Z331 封隔器属于单向承压型封隔器。
(2)解封：在下次作业需要解封提管柱时，直接上提管柱即可提出封隔器，此时一般增加负荷2～5kN。
由上述可知：Z331 封隔器不需要专门的坐封和解封操作程序，坐、解封方便可靠，而且当地层少量出砂或有其它机械杂物时，仍可加大提升负荷(50～80kN)将皮碗拉坏，方便地提出井.内管柱，避免了更复杂的井下作业，这是其它封隔器无法做到的。
2、压缩式封隔器的工作原理压缩式的封隔器就是靠轴向力压缩封隔件，使封隔件直径变大以实现密封的封隔器。
以Y441B 型双向锚定封隔器为例简要说明其工作原理：Y441B型双向锚定封隔器是一种单卡瓦双锥体锚定式封隔器，它利用液压坐封、提放管柱解封。
Y44lB型双向锚定封隔器主要由平衡、密封、坐封、锁紧、锚定和解封六大部分组成。
工作原理：(1)坐封封隔器下至设计位置后，从油管加液压，液压力传入封隔器液缸后，推动下活塞下行将卡瓦撑开并锚定在套管上，同时上活塞锁块被释放，此时液压力推动上活塞上行压缩封隔件，封闭油套环空，卸压后锁紧机构锁紧，防止封隔件回弹。
坐封平衡机构的设计可平衡中心管的受力，防止内外中心管产生相对位移。
(2)承压工作时，由于封隔件上下液体压力不同将产生一定的液压力，而这些力均可通过锚定机构作用到套管上。
几种常见类型的封隔器
值得一提的是，有一种和封隔器相似的工具：桥塞
Y422系列封隔器示意图
Y441系列封隔器
一、 用途： 主要用于分层试油、采油、找水、堵水等，可单级使用， 也可多级使用。 二、结构： 结构：主要由防撞机构、坐封机构、锁紧机构、密封机构、锚定机构、 解封机构等组成。 三、特点：双向卡瓦锚定，提高了耐上、下压差的能力。
Y241系列封隔器
一、用途 主要用于分层采油、注水、堵水、分层酸化压裂和试油 等。 二、结构 1、结构：主要由洗井机构、密封机构、坐封机构、锁紧机 构、解封机构、锚定机构等组成。
Y422系列封隔器
一、用途 该封隔器可用于油田的卡堵水,压裂等作业,也可丢于井中作 桥塞使用. 二、结构特征 该双卡瓦封隔器主要由反向锁定、压缩密封、支撑换向以及 内轴控制等四部分机构组成。主要包括上下接头、中心管、上下 锥体、卡瓦、胶皮筒、扶正体、换向套等部件。 三、特点 1、过封隔器的工具、仪器的使用范围比一般封隔器宽。 2、封隔器无“O”型密封圈，减少了因“O“型密封圈渗漏，封 隔器失效的因素。 3、采用双向卡瓦支撑，工作状态锚定可靠，避免了因管柱移动 造成封隔器失效的因素。同时由于双向锚定，可在受压、拉伸及 中性三种状态下工作。 4、释放卡瓦与上部卡瓦共同使用，使封隔器座封稳定，解封方 便。
Z331系列封隔器
一、结构及工作原理 该封隔器主要由带有金属骨架结构 的皮碗组成。用于适度压差的单管 井中，不需座封，依靠皮碗和套管 内壁的过盈和井内压差密封。皮碗 方向可根据工艺要求任意调换。 二、性能特点 1、无锚定结构，可用于直井、斜井、水平井中，使用级数不受限制。 2、皮碗可对装〔保持来自两个方向的压力〕，也可同向〔向上或向下〕皮碗 可任意方向组装，且拆装方便。 3、坐封和解封不需要附加其它动力设备，不需动管柱或打压座封。随管柱下 入就可封隔油、套环空。节省了作业时间和作业费用。 三、注意事项 因皮碗只承受单向压差，所以下入井内时必须清楚承压方向，以防工具 方向下反。
Y441封隔器使用说明书
Y441封隔器使用说明书
Y441型封隔器使用说明
一、用途
该工具适用于直井、斜井、定向井、水平井等采油工艺要求，特别适用于多层系、高压、小夹层井及用常规工具难于坐封井的分层试油、采油、找水、堵水等工艺。
二、特点
（1）双锥体双向锚定封隔器下锥体脱卡机构，解决了下锥体使用主动机械力脱卡的难题。
（2）有压力平衡机构，封隔器承压原理合理。
封隔件上、下压力不同产生的力均可通过锚定机构作用到套管上，中心管不受向上的力，解封力与承压能力无关。
（3）性能稳定，加工、组装难度小的单面螺纹步进锁紧机构，提高了封隔器的座封、密封可靠性。
三、使用方法
1、检查工具：
工具下井前必须仔细检查，在确保工具完好时才能下井，检查内容如下：
(1)两端连接螺纹是否完好无损。
(2)工具外表面不得有碰撞后产生的永久变形。
(3)胶筒不得有破损。
(4)所用防松销钉必须上紧且不能露出母体表面。
2、注意事项：
工具所下的油井必须冲砂至人工井底；必须通井、刮管，保证无阻碍，通井规外径必须大于工具最大外径。
封隔管座封位置必须避开表套接箍位置。
封隔器下井后，下管柱要求操作平稳，严禁急刹车、墩井口，下入速度不得大于30根/小时。
3、座封
封隔器下到设计位置后，从油管内加液压5MPa、8MPa、
12MPa，15MPa、18MPa、20MPa，各稳压2分钟。
4、解封
慢慢上提管柱，观察指重表变化，如果指重表的提示比原悬重上升80-120kN，又降至原悬重，表明工具已解封。
四、技术规范
五、附卡封分采管柱图。
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Y441型封隔器使用说明
一、用途
该工具适用于直井、斜井、定向井、水平井等采油工艺要求，特别适用于多层系、高压、小夹层井及用常规工具难于坐封井的分层试油、采油、找水、堵水等工艺。
二、特点
（1）双锥体双向锚定封隔器下锥体脱卡机构，解决了下锥体使用主动机械力脱卡的难题。
（2）有压力平衡机构，封隔器承压原理合理。
封隔件上、下压力不同产生的力均可通过锚定机构作用到套管上，中心管不受向上的力，解封力与承压能力无关。
（3）性能稳定，加工、组装难度小的单面螺纹步进锁紧机构，提高了封隔器的座封、密封可靠性。
三、使用方法
1、检查工具：
工具下井前必须仔细检查，在确保工具完好时才能下井，检查内容如下：
(1)两端连接螺纹是否完好无损。
(2)工具外表面不得有碰撞后产生的永久变形。
(3)胶筒不得有破损。
(4)所用防松销钉必须上紧且不能露出母体表面。
2、注意事项：
工具所下的油井必须冲砂至人工井底；必须通井、刮管，保证无阻碍，通井规外径必须大于工具最大外径。
封隔管座封位置必须避开表套接箍位置。
封隔器下井后，下管柱要求操作平稳，严禁急刹车、墩井口，下入速度不得大于30根/小时。
3、座封
封隔器下到设计位置后，从油管内加液压5MPa、8MPa、12MPa，15MPa、18MPa、20MPa，各稳压2分钟。
4、解封
慢慢上提管柱，观察指重表变化，如果指重表的提示比原悬重上升80-120kN，又降至原悬重，表明工具已解封。
四、技术规范
五、附卡封分采管柱图。