压裂常用的井下工具

目前压裂常用的井下工具有那些？

各有什么作用？

目前压裂常用的井下工具主要有：封隔器、导压喷砂器、水力锚、

直嘴子及其它辅助工具。

它们的作用是：

封隔器：用于分层压裂，将其下入射孔段底部1.5米左右。

对于上部套管需要保护的井，要下入保护上部套管的封隔器，

使封隔器上部套管在压裂时不承受高压。

导压喷砂器：是与封隔器配套使用一次完成多层分压的喷砂工具。

作用：控制施工排量、产生压差。改变压裂液流动方向。

水力锚：用于压裂施工时，固定管柱，防止管柱由于高压断脱在井内

造成事故。

固定管柱，防止油管受压后上顶、产生弯曲、变形。

帮助封隔器工作，保护封隔器胶筒不因油管位移产生破裂失封，致使压裂失败。

直嘴子：控制施工排量。

产生压差，利于封隔器工作。

井下处常用压裂井下工具

压裂施工井下工具分类

•封隔器

•控制类工具

第一部分：封隔器

1、K344型封隔器

1）作用：该封隔器适用于中深井的合层、任意一层或分层的压裂与酸化作业，可以组成一次分压多层的压裂管柱和一次分酸多层的酸化施工管柱。

2）结构

主要有上接头、胶筒座、胶筒、中心管、“O”型胶圈、滤网、下接头等。（如图1所示）

图1 K344型封隔器结构图

3）工作原理

封隔器下入井下设计深度后，从油管内加液压，高压液体经过滤网、下接头的孔眼和中心管的水槽作用在胶筒的内腔。由于此压力大于油、套管环形空间的压力而形成压力差。在此压差的作用下，胶筒胀大将油套管环形空间封隔住。解封时只需泄掉油管内的高压，使油管与油套管环形空间的压力平衡，胶筒靠本身的弹力收回便可解封。

4）K344-115型封隔器主要技术参数（见表1）

表1 K344-115主要技术参数表

最大外径，mm φ115

最小通径，mm φ55

长度，mm 926

坐封压力，MPa 0.5~1.5

工作压力，MPa 35

工作温度，℃90

2、Y344型封隔器

1）作用：该封隔器主要用于分层压裂、分层酸化、以及实现某种技术目的进行的地层封隔作业。

2）结构

主要有上接头、压帽、梯形盘根、中心管、衬套、胶筒、隔环、下胶筒座、上活塞、上缸套、中间接头A、短中心管、下活塞、下缸套、中间接头B、“O”型胶圈、和下接头等组成。（如图2所示）

图2 Y344型封隔器结构图

3）工作原理

当将此封隔器下至井下预定深度坐封时，从油管内打入高压液体加液压。高压液体经过中心管的孔眼和滤网罩作用在上活塞和下活塞上，推动活塞上行压缩胶筒，使胶筒直径变大，密封油、套管环形空间。当需要解封时，只须放掉油管内的液压，活塞便在胶筒的弹力作用下退回，胶筒便回收而解封。

4）Y344型封隔器主要技术参数（见表2）

表2 Y344主要技术参数表

参数Y344-114 Y344-148

最大外径，mm φ114φ148

最小通径，mm φ48φ60

总长，mm 1295 1440

坐封压力，MPa 1.2 1.2

工作压力，MPa 60 60

工作温度，℃120 120

3、Y241型封隔器

1）作用：该封隔器主要用于分层压裂、分层酸化、以及实现某种技术目的进行的地层封隔作业。

2）结构

主要有调节钢套、反洗活塞、胶筒座、锯齿锁定套、卡瓦块、卡瓦套、控制环、皮碗、上下胶筒、上接头、锁环、下活塞、下中心管、压帽、中胶筒、中心管、锥体等组成。（如图3所示）

图3 Y241型封隔器结构图

3）工作原理

采用液压坐封、上提管柱解封的工作方式。在油管内液体压力的作用下，封隔器坐封活塞上行打开限位机构，推动卡瓦锚定部分上行并压缩胶筒，实现坐封和锚定，同时锁紧机构进入锁紧状态。在油管内液体压力消失后，由于锁紧机构进入锁紧状态，卡瓦锚定部分不会回收使封隔器一直处于坐封状态。上提管柱，封隔器中心管与外层各部分发生错动解除锁紧状态，其它各部分在摩擦力和弹性力作用下恢复原位，实现封隔器的解封。

4）Y241型封隔器主要技术参数（见表3）

表3 Y241主要技术参数表

规格Y241—148 Y241—115

总长，mm 1548 1430

最大外径，mm φ148φ115

内径，mm φ62φ54

坐封压力，MPa 29 29

工作压力，MPa 60 60

工作温度，℃120 120

卡瓦张开外径，mm 165 130

解封力，kN 15～20 15～20

连接螺纹 2 7/8 UPTBG 2 7/8 UPTBG

4、Y341型封隔器

1）作用：主要用于分层试油、分层采油、分层找水、堵水，也可以和配套工具组合用于分层压裂酸化等，一般可以多级使用。

2）结构

主要有上接头、锁套、解封剪钉座、坐封剪钉、锥环、锁环、索还座、上平衡活塞、缸套、外中心管、内中心管、下平衡活塞、胶筒、上下调节环、坐封剪钉、坐封活塞、活塞套、下接头等组成。（如图4所示）

图4 Y341型封隔器结构图

3）工作原理

坐封时，从油管内加液压，液压推动活塞上行，坐封剪钉被剪断，坐封活塞推动上下调节环外中心管、锁紧座一起上行压缩胶筒并锁紧，使封隔器处于坐封状态。解封时，上体油管柱，解封剪钉被剪断，解封剪钉座、锥环和锁环被卡在锁套内，随管柱向上运动。锁紧座、外中心管、上调节环、下调节环、和坐封活塞在胶筒的弹力作用下退回，胶筒收回解封。

4）Y341型封隔器主要技术参数（见表4）

表4 Y341主要技术参数表

型号Y341-115 Y341-148

最大外径（mm）φ115 φ148

内通径（mm）φ50φ60

总长（mm）1460 1580

工作压力（MPa）60 60

工作温度（℃）120 120

坐封压力（MPa）15 15

反洗排量（m3/h）30 30

解封力（kN）15～25 15～25

5、Y111型封隔器

1）作用：该封隔器适用于分层试油、采油、找水、堵水和酸化。可单独使用，也可与卡瓦式封隔器或支撑卡瓦配套使用。

2）结构

主要有上接头、胶筒座、胶筒、中心管、“O”型胶圈、承压接头、坐封剪钉、压缩距垫环、下接头等。（如图5所示）

图5 Y111型封隔器结构图

3）工作原理

按所需坐封高度（油管挂距顶死法兰的高度）下放管柱。因承压接头和下接头与尾管（或卡