封隔器的分类
封隔器介绍
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5、张力式 结构原理：当卡瓦b咬住套管后， 上提油管，胶筒即被压缩于中心管与 锥体a之间。通常，下压易使封隔器密 封良好，上压则可使封隔器解封（如 图2-5）。 坐封方式：反转上提。 解封方式：正转下放。 使用场合：（1）、1500米以内的浅 井注水和增产措施； （2）、张力补偿上压； (3）、卡瓦和坐封机械要求避开腐蚀 性流体。
位为mm （6）应用举例： Y211-114封隔器，表示该封隔器封隔件的工 作原理为压缩式，单向卡瓦支撑，提放管柱 坐封，提放管柱解封，钢体最大外径为 114mm。 华北K341-140型裸眼封隔器：表示为华北油 田封隔器，封隔件的工作原理为扩张式，无 支撑，液压坐封，提放管柱解封，钢体最大 外径为140mm，适用于裸眼井。
表１：
分类名称 自封式 分类代号 Z 压缩式 Y 楔入式 X 扩张式 K
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（2）支撑方式代号：用阿拉伯数字表示，方
法如表2
表２：
支撑方式名称 支撑方式代号 尾 管 １ 单向卡瓦 ２ 无支撑 ３ 双向卡瓦 ４ 锚 瓦 ５
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（3）坐封方式代号：用阿拉伯数字表示，
一、封隔器基本类型
为了做好封隔器的预选工作，有必要了解封
：
隔器有哪些类型，其主要结构性能和使用条 件是什么。
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1、永久式 结构原理：胶筒在锥体a之间压缩，锥 体靠卡瓦b固定。防突部件c保护胶筒瓣 阀d插入油管后保持常开状态，拔出即 关闭，此油管底部带有盘根密封，用以 密封封隔器抛光的内部密封腔，限位丝 扣e固定此盘根。 坐封方式：机械、水力、气压。 解封方式：不能解封。 使用场合：（1）高压或油管负荷变化 大，要求长期可靠密封的井； （2）油管长度变化大的深井； （3）生产条件复杂，坐封的准确 位置比较恶劣。
井下常用封隔器简介
提放 转动管柱 自封 管柱 1 2 3
④ 解封方式代号：用阿拉伯数字表示 , 见表4。
表4 解封方式代号 解封方式名称 解封方式代号 提放 管柱 1 转动管柱 钻铣 液压 下工具 2 3 4 5 热力 6
⑤ 钢体最大外径：用阿拉伯数字表示，单位为毫米(mm)。
（5）技术要求 下管柱时，管柱的上提高度必须小于防坐距，一般不 超过0.4 m，否则封隔器会中途坐封。如遇中途坐封时， 应上提管柱 1m左右，解封后 再继续下管柱。
坐封封隔器的坐封高度，决定于下入深度、坐封载荷 和胶筒密封压缩距等因素。
(5)坐封解封原理
坐封原理: 封隔器下到目的位置，上提0.4m，慢慢下 放60～80kN，封隔器完成坐封。 解封原理：上提封隔器，完成解封。
1685
136 55 136 80～100 70 10 400
1685
148 55 148 100～120 70 10 400
扶正器直径， mm
坐封载荷,kN 工作温度,℃ 工作压力, MPa 防坐距，mm
(4) 坐封解封原理 坐封原理: 封隔器下到目的位置，上提0.4m，慢慢下 放60～80kN，封隔器完成坐封。 解封原理：上提封隔器，完成解封。
⑥ 工作温度：用阿拉伯数字表示，单位为摄氏度(℃)。 ⑦ 工作压差：用阿拉伯数字表示，省略到个数位，单位为
兆帕(MPa)。
⑧ 举例。 例1: Y211—114—120/15 型封隔器
表示该封隔器为压缩式，单向卡瓦固定，提放管 柱坐封，提放管柱解封，钢体最大外径为 114mm，工 作温度为120℃， 工作压力为15MPa。
表1 分类代号
封隔器
三)偏心配水器 以KPX-113偏心配水器为例。如图2一42所示，主要由工作筒和堵塞器组成。图 2-43为工作筒结构示意图。图2一44为堵塞器结构示意图。 偏心配水器的工作原理如下。 1、注水。正常注水时，堵塞器坐于配水器工作筒的偏置孔内。堵塞器密封段有上 下两组共四道“O”形胶圈封住偏置孔的出液槽。注入的高压水经工作筒主通道，再 经堵塞器下部的滤罩、水嘴、堵塞器密封段上的出液孔和工作筒导向主体壁上的孔 进入油、套环形空间后注入地层。 (2)捞堵塞器。将投捞器<图2一}5)的投捞头接于投捞爪的下部。投捞爪可绕轴转 动。下井前借助控制杆的下部将投捞爪收拢并锁紧。用录井钢丝绳将投捞器下入注 水管柱，直至进入配水器工作筒。然后上提投捞器到工作筒上部，投捞器上的凸轮 经过工作筒上接头时遇阻而向下转动，于是顶起控制杆，解除对投捞爪的控制，投 捞爪在压簧的作用下绕轴转动而张开。再下放投捞器，投捞器沿工作筒导向主体的 螺旋面运动，顺开口槽而下，待下放遇阻时，投捞头已捞住堵塞器的打捞杆。再上 提投捞器，堵塞器上的打捞杆拉动螺母压缩压簧而上行，于是打捞杆下端与凸轮脱 离接触，凸轮在扭簧的作用下向下转动，凸轮爪内收，堵塞器被捞出配水器工作筒， 提出地面。 (3)投堵塞器。将投捞器(图2一45)的投捞头接于投捞爪的下部。将堵塞器打捞杆 插入投捞器的投捞头，用剪钉穿进投捞头和堵塞器的打捞杆、压帽上的剪钉孔。投 捞器和堵塞 器连接好后，将堵塞器下入配水器工作筒的偏置孔内，上提投捞器，由于堵塞器的 凸轮的爪 部已卡于偏置孔下部的扩孔内，结果销钉被剪断。堵塞器的打捞杆与投捞器分离， 堵塞器留 于配水器的工作筒内，而投捞器被起出。
表7 结构特征代号
使用功能代号 使用功 能名称 使用功 能名称 测 试 CS 堵 水 DS 防 砂 FS 挤 堵 JD 桥 塞 QS 试 压裂 找窜 注 油 酸化 找漏 水 SY YL ZC ZS
12井下工具之一
54
133 116 YS114－12－15
62
170 150 YS148－12－15
上压
下压
25
8
25
8
25
25
工作温度，℃ 座封载荷，kN 防坐距，mm
120
60－80 480
120
60－80
120
60－80
500
500
中级工
213. Y111封隔器是靠尾管支撑井底、( A )坐封、上提油 管解封的压缩式封隔器。 A、 提放管柱 B、转管柱 C、自封 D、液压 214. Y111-114封隔器的最大钢体外径为( B )。 A、111 mm B、114 mm C、116 mm D、112 mm 215.Y111-114封隔器的工作压力为( B )。 A、5 MPa B、8 MPa C、10 MPa D、15 MPa 295. Y111-114封隔器的工作温度为( B )。 A、110℃ B、120℃ C、140℃ D、150℃ 296. Y111-114封隔器的坐封载荷为( D )。 A、50～60 kN B、50～80 kN C、60～70 kN D、60～80 kN
三、Y411封隔器
解封打捞：下入接有打捞矛的打捞管柱，打捞矛矛爪 与封隔器上锥体的丝扣接触时，矛爪遇阻上行并在 管柱重量作用下被迫内收，进入上锥体的丝扣内， 此时，打捞矛上接头正好与封隔器皮碗压环接触。 上提管柱，打捞矛锥体上行，撑开矛爪，卡牢在封 隔器上锥体的丝扣内，使封隔器上锥体带着皮碗压 环、上接头、卡瓦壳体、上卡瓦和轨迹中心管上行， 胶筒收回解封。封隔器滑环销钉运动到轨迹中心管 短槽下死点，下锥体退出下卡瓦，下卡瓦就收回解 卡，从而起出封隔器。
锥体
卡瓦
井下工具识别(赵长春)
洗井：K344封隔器无单独洗井通道，反洗井时封隔器胶筒自动收回；Y341封隔器有单独 洗井通道，反洗井时洗井通道打开。
分层注水管柱——井下工具
2、配水器
SC空心配水器
偏心配水器
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封隔器概述
5、封隔器的用途
A、封隔产层、或 目的层，
B、隔绝液体和 压力，
C、保存并利用 地层能量，
D、便于采油、 注13 水。
封隔器概述
6、封隔器的选用依据
1、封隔器的结构 性能，
2、井下流体性质 和种类，
3、地面设备和井 下工具的相互关系，
4、成本、井况。
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分层注水管柱
类型
死芯子 放大注水芯子 分层定量注水芯子
402 芯子
403 芯子
404 芯子
规格： 401 402 403 404 405 内径： 49 44 39 32 26
分层注水管柱
带K344封的管柱工作原理
注入水由油管注入，由于底筛堵
的带作用Y油3管4憋1压封，的当油管套柱压差工达作到 原理
0.5~0.7MPa时，封隔器座封。同时，水 压经水投嘴死、芯配子水入器工出作水筒孔，推从动油定管压加凡液尔压，，油 定压管凡憋尔压打，开当，达水到经座定封压压凡力尔时和封凡隔尔器座座封。 之间捞间出隙死进芯入子油投套正环常空注，水注芯入子地，层注。入水由油
吊卡是用来起吊并卡住套管、钻杆、油管、抽油杆的专用 工具，起下作业时，用吊环将吊卡悬吊在游动滑车上，吊卡再 卡住套管（或钻杆、油管、抽油杆）便可以进行起下作业了。 吊卡一般为活门吊卡和月牙吊卡两种型式。
各种封隔器的结构与工作原理用途与特点
各种封隔器的结构与工作原理用途与特点一、各种封隔器的结构与工作原理1.气动隔离器：气动隔离器是利用气动装置进行封隔的装置。
其结构由隔离体、密封垫、压盘、气动装置等组成。
工作时，通过气动装置将隔离体与密封垫压紧，实现密封。
2.电磁隔离器：电磁隔离器是利用电磁力产生封隔效果的装置。
其结构由电磁铁、密封垫等组成。
当电磁铁带有电流时，会产生磁场，将隔离体与密封垫吸附在一起，实现封隔。
3.机械隔离器：机械隔离器是通过机械原理实现封隔效果的装置。
常见的机械隔离器包括翻板阀、球阀等。
通过手动或自动操作，改变阀门内部的结构以实现开关，达到封隔的目的。
4.膜片隔离器：膜片隔离器通过薄膜的弯曲变形实现封隔效果的装置。
其结构由薄膜片、密封环等组成。
隔离时，薄膜片受到压力差的作用而弯曲，将两侧的介质隔离开来，实现封隔。
5.液动隔离器：液动隔离器是利用液体压力实现封隔效果的装置。
其结构由液动缸、隔离体、密封垫等组成。
通过液动装置提供的高压液体，将隔离体与密封垫压实，实现封隔。
1.气动隔离器：适用于高压、高温、腐蚀性介质的封隔，具有密封可靠、操作方便、适用范围广等特点。
2.电磁隔离器：适用于液体、气体等介质的封隔，具有封隔效果好、韧性强、安装方便等特点。
3.机械隔离器：适用于液体、气体的封隔，具有结构简单、密封可靠、操作方便等特点。
4.膜片隔离器：适用于高温、高压、腐蚀性等介质的封隔，具有耐高压抗冲击、密封可靠、使用寿命长等特点。
5.液动隔离器：适用于液体、气体等介质的封隔，具有密封性好、结构紧凑、使用寿命长等特点。
综上所述，各种封隔器都具有封隔效果好、操作方便、安全可靠等性能，但适用于不同介质和工况的封隔需求。
因此在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的封隔器。
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
讲课材料(井下工具-封隔器)
采油三厂工艺研究所 2010年3月
目录
一、 封隔器的分类 二、 封隔器的型号编制 三、 封隔器的新旧型号对照 四、 常用封隔器的结构原理 五、 常用管柱介绍
一、封隔器的分类
1、分类方法
按封隔器封隔件的工作原理分类。
2、分类
（1）自封式：靠封隔件外径与套管内径的过盈和压差 以实现密封的封隔器。
刚体最大外径 解封方式代号 座封方式代号 支撑方式代号 分类代号
二、封隔器的型号编制
2、代号说明
（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，方法应符合下表规定。
分类名称 自封式 压缩式 楔入式 扩张式
分类代号 Z
Y
X
K
二、封隔器的型号编制
（2）支撑方式代号：用阿拉伯数字表示， 方法应符合下表规定。
（七）、Z331-114封隔器
1.结构
2.工作原理
将下井工具检查好后用2 7/8TBG油管连接，下入井下 30m左右，皮碗胶筒最大外径大于套管内径，皮碗在自由 状态下即可实现密封。装好井口，井口各螺栓齐全紧固， 按施工设计规定压力值从油管打压即可验证井口的密封性。
放压后，上提即可将工具起出。
五、常用管柱介绍
解封：上提管柱，封隔件在无外力作用的情况下，回弹释放， 锥体从卡瓦底部抽出，卡瓦收回，轨道销钉移至中心管上的 轨道下端，整个工具提出井外。
（二）、Y341-114封隔 1.结构 器
1
2 34
5
6
7
89
10
11
主要由上接头(1)、反洗活塞 (2) 、洗井密封套(3)、 密封垫(4)、外中心管(5)、胶筒(6)、贴壁护碗(7)、 锁爪(8)、锁套(9)、中心管(10)、坐封活塞(11)和 下接头(12)等组成。
常用封隔器
Y211—114(DDG251型)封隔器
存在问题
1、封隔器工作时，管柱中有部分油管受压处于弯曲状态。 2、不宜多级使用，但可以和支撑式封隔器配套使用。 3、当使用深度超过3000米时，换向和坐封就不十分可靠。
第二章 卡瓦式封隔器
一、用 途
第二节 P-T封隔器
该封隔器属于机械坐封自带旁通的卡瓦式封隔器，下放管柱坐封，上提管柱解封，主要用 于测试，也可以与其它工具配套使用进行找水、酸化、压裂等井下作业。
第二章 卡瓦式封隔器 第一节 Y211—114(DDG251型)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。
Y211—114封隔器 (DDG251型)
结构
上接头 胶筒 隔环 锥体 卡瓦 箍簧
扶正块
轨迹 中心管
Y211—114(DDG251型)封隔器
工作原理坐封：按所需坐封高度上提管柱后下放管柱。扶正器总成依 靠弹簧的张力使扶正块紧贴套管壁产生摩擦力，迫使扶正器总成沿轨 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 卡牢在套管内壁上。同时，坐封剪钉在一定管柱重量的作用下被剪断， 上接头、调节环和轨迹中心管一起下行，压缩胶筒，使胶筒的直径变 大，从而封隔油、套管环形空间。
YS140-12-25
100-120 25.0 8.0 120 7″ 530
* 括号内尺寸用于5 3/4″套管，括号外尺寸用于5 1/2″套管。
Y211—114(DDG251型)封隔器
技术要求
1、封隔器下井前的准备工作： 1）、用刮削器刮削套管内壁，对封隔器经过的射孔井段和坐封井段，要重复刮管两次以
1、封隔器下井前的准备工作： 2）、必须用大于封隔器钢体最大外径1-2mm，大于或等于封隔器长度的通井规通井，通至超过
各种封隔器的特点与原理
抗高压：能承受 50MPa的高压，满 足各种复杂井况的 需求。
密封性能强：采用特 殊材料和结构设计， 具有优异的密封性能 ，有效防止油气泄漏 。
适应性强：适用于 不同井深和井径的 油气井，方便安装 和拆卸。
03
封隔器的工作原理
金属封隔器的工作原理
金属封隔器是一种 利用金属材料制成 的封隔器，通过在 管柱上安装封隔器 来隔离油、气、水 层，实现单层开采 或分层开采的目的。
02
封隔器的特点
金属封隔器的特点
高温性能好，能承受高温高压 强度高，具有较好的抗挤压和抗拉伸性能 耐腐蚀性强，能适应各种恶劣环境 密封性能好，能有效地隔离油、气、水等介质
橡胶封隔器的特点
耐高温性能好，可在200℃下长期使用 耐腐蚀性能强，对酸、碱、盐等化学介质具有良好的耐受性 密封性能优良，可有效隔离油、水等介质 安装简便，维护方便
金属封隔器的工 作原理主要是利 用金属材料的弹 性和密封性能， 通过压缩和扩张 来实现封隔器的 密封和分离。
在工作过程中， 金属封隔器会随 着管柱的上下运 动而压缩或扩张， 从而实现封隔器 的密封和分离。
金属封隔器的优 点是密封性能好、 耐高温、耐高压、 寿命长等，广泛 应用于石油、天 然气等能源行业 的开采和输送。
复合封隔器的工作原理
复合封隔器是一种由多个部件组成的井下工具，用于封隔油、气和水层。 工作原理：通过向封隔器内部注入高压液体，使封隔器膨胀并坐封在套管壁上。 坐封后，封隔器内部的密封元件将油、气和水层分隔开，实现单层开采或分层开采。 封隔器具有耐高温、高压、耐腐蚀等特点，广泛应用于石油和天然气开采领域。
各种封隔器的特点与原理
XX, a click to unlimited possibilities
封隔器的特点与原理
液压原理
单向阀控制的封隔器
利用液体的压力来控制单向阀的开启 和关闭，从而实现封隔器的开启和关 闭。这种封隔器具有较大的控制力， 且力量可以调节，但需要一个完整的 液压系统来支持。
液控阀控制的封隔器
利用液控阀来控制液体的压力，从而 实现封隔器的开启和关闭。这种封隔 器具有较大的控制力，且力量可以调 节，但需要一个完整的液压系统来支 持。
节能设计
优化封隔器结构，提高能源利用效 率，降低能耗。
资源回收
采用可回收材料和设计，便于封隔 器在使用寿命结束后进行回收和处 理。
谢谢
THANKS
耐腐蚀的封隔器能够延长其使用寿命，减少维修和更换的 频率，降低生产成本。
操作简便性
封隔器的操作简便性也是其重要的特点之一。在油气田的生产过程中，需要频繁 地安装和拆卸封隔器，因此要求其操作简便、快速可靠。
操作简便的封隔器能够提高生产效率，减少作业时间和成本。
03 封隔器的工作原理
CHAPTER
机械原理
04 封隔器的应用场景
CHAPTER
油田开发油田ຫໍສະໝຸດ 发封隔器在油田开发中广泛应用于油井的分层开采 和分层测试。通过封隔不同层位，可以实现单层 注水、采油和压裂等作业，提高油田采收率。
化工生产
在化工生产中，封隔器用于密封各种反应釜、储 罐和管道等设备，保证化学反应的安全进行和物 料的密闭输送，防止有毒、有害物质的泄漏。
02 封隔器的特点
CHAPTER
密封性能
封隔器的主要特点之一是其密封性能。在石油和天然气的勘 探和开发过程中，封隔器能够有效地隔离不同压力的层位， 保证各层之间互不干扰，防止气体或液体在层间相互渗透。
良好的密封性能是保证油气井正常生产和提高采收率的关键 因素之一。
石油工程技术 井下作业 常用封隔器
常用封隔器所谓封隔器，即是为了满足油水井某种工艺技术目的或油层技术措施的需要，由钢体、胶皮封隔件部分与控制部分构成的井下分层封隔的专用工具。
它的主要封隔元件是胶皮筒，通过水力或机械的作用，使胶皮筒鼓胀密封油管和套管的环形空间，把上、下油层分隔开，以达到某种施工的目的。
1封隔器的分类及型号编制目前，各油田所使用的封隔器形式很多，按其工作原理不同，可分为支撑式、卡瓦式、皮碗式、水力扩张式、水力自封式、水力密闭式、水力压缩式和水力机械式8种类型；按其封隔件(密封胶筒)的工作原理不同，可分为自封式、压缩式、楔入式、扩张式和组合式5种类型。
封隔器型号编制的基本方法是按封隔器分类代号、支撑方式代号、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、工作压差等参数依次排列，进行型号编制。
其形式如图1所示。
图1封隔器型号其中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；支撑方式代号、坐封方式代号、解封方式代号均用阿拉伯数字表示(见表1、表2、表3、表4所示)；钢体最大外径、工作温度、工作压差也均用阿拉伯数字表示，单位分别为毫米(mm)、摄氏度(℃)、兆帕(MPa)。
例如：Y211-114-120/15型封隔器，表示该封隔器为压缩式，单向卡瓦固定，提放管柱坐封，提放管柱解封，钢体最大外径为114mm，工作温度为120℃,工作压力为15MPa。
表1分类代号分类名称自封式压缩式楔入式扩张式组合式分类代号Z Y X K用各式的分类代号组合表示表2支撑方式代号支撑方式名称尾管支撑单向卡瓦悬挂双向卡瓦锚瓦支撑方式代号12345表3坐封方式代号坐封方式名称提放管柱转动管柱自封液压下工具热力坐封方式代号123456表4解封方式代号解封方式名称提放管柱转动管柱钻铣液压下工具热力解封方式代号1234562封隔器的基本用途封隔器的使用范围几乎遍及勘探和开发的各个生产过程。
但油井维修中所遇到的封隔器多数实现下列目的：2.1封隔产层或施工目的层，防止层间流体和压力互相干扰，以适应各种分层技术措施的需要；大修中进行堵漏、封窜等作业。
井下常用封隔器简介资料
所谓封隔器，即是为了满足油水井某种工艺 技术目的或油层技术措施的需要，由钢体、封隔 件、控制部分构成的井下分层封隔的专用工具。 试油、采油、注水和油层改造都需要相应类型的 封隔器。根据工艺技术的需要选取合适的封隔器 或封隔器组，完成对油层的措施技术。 所以我们要掌握封隔器的分类、功能、结 构原理等知识，从而根据工艺要求正确选取所需 要的工具。
最大外N 工作压力, MPa 工作温度,℃ 适用套管内 径,in
102
50 60～80 8.0 120 5
114
62 60～80 8.0 120 51/2和53/4
150
78 100～120 8.0 120 7
⑷ 坐封解封原理 坐封原理:封隔器下到目的位置，下放60～80kN， 封隔器完成坐封。 解封原理：上提封隔器，完成解封。
1.1 封隔器分类 ⑴ 分类方法
按封隔器封隔件实现密封的方式进行分类。
⑵ 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。
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。
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。
组合式: 由自封式、压缩式、扩张式任意组合实
12.0 50.0
15.0 50.0 70.0 12.0 50.0 12.0 12.0 12.0
70 50
70 90 50 50 50 50 50 50
(4)坐封解封原理。 坐封原理:封隔器下到目的位置，油管打压2MPa，稳压5 分钟，封隔器完成坐封（管柱下端有节流器，通过节流器 来控制压差）。 解封原理：泄压后，完成解封。
DH 457-8 DJH453 玉门K344-115 大庆K344-136 大庆K344-140 玉门K344-136 玉门K344-146 玉门K344-186
封隔器型与原理
封隔器型与原理标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]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。
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：(运动轨迹是花键槽，短槽上死点A，长槽上死点C，B过渡点)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。
封隔器及分层工艺管柱简介-精品文档
一、概 述 二、封隔器型号及分类
三、分层工艺管柱及配套封隔器
一、概述
封隔器是各种分层措施工艺管柱的重要组成部分， 是分隔油层的关键工具。 基本要求：下得去、封得严、取得出。因此封隔 器一般包括防中途坐封机构、坐封机构、密封机构、 锁紧机构、解封机构等部分。但部分特殊封隔器坐封 机构与封隔器是组合（桥塞、插管封等）形式的、也
二、封隔器型号及分类命名
SY/T 6327-2019 石油钻采机械产品型号编制方法
二、封隔器型号及分类命名
封隔器型号编制方法
工作温度/工作压力
刚体外径×内径
结构特征代号 使用功能代号 解封方式代号 坐封方式代号
固定方式代号
分类代号
二、封隔器型号及分类命名
JH Y 3 4 1 Z FX -114×48-135/35
JH 厂家代号:江汉 Y 压缩式；K 扩张式；Z 自封式 3 固定代号：无支撑
4 坐封方式代号：液压方式坐封
1 解封方式代号：上提管柱解封 Z 使用功能代号：应用于注水
FX 结构功能代号：具有反洗井功能
114×48： 外径为114mm，内径为48mm 135/35：工作温度：135℃；工作压力：35MPa 常用简写编号：Y341-114 注水封隔器
3、酸化、压裂管柱
安全接头 Y344封隔器
节流球座
油层
Y344 封隔器
三、分层工艺管柱及配套封隔器
3、酸化、压裂管柱
安全接头
水力锚 Y341可洗井封隔器 坐封球座
油层
三、分层工艺管柱及配套封隔器
Y341型注水、堵水、酸化封隔器
注水
堵水
酸化 压裂
各种措施管柱是根据不同的工艺需要进 行设计的，封隔器及其配套工具就是实现工 艺需要而有针对性设计或选配的。设计管柱 应在满足工艺需要的基础上还要考虑安全施 工、施工中出现异常情况如何解决、施工后
封隔器的分类
常用封隔器介绍一、封隔器的分类1、分类方法按封隔器封隔件实现密封的方式进行分类。
2、分类：（1）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。
（2）压缩式：靠轴向力压缩封隔件，使封隔件外径变大实现密封。
（3）扩张式：靠径向力作用与封隔件内腔液压，使封隔件外径扩大实现密封。
（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。
二、封隔器型号编制方法1、编制方法按封隔器分类代号、固定方式、坐封方式代号、解封方式代号及封隔器钢体外径、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：2、代号说明：（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，组合式用的分类代号组合表示，见表1：（2）固定方式代号：用阿拉伯数字表示，见下表2：（3）坐封方式代号：用阿拉伯数字表示，见表3：（4）解封方式代号：用阿拉伯数字表示，见表4：3、应用举例例1：Y211-114-120/15型封隔器，表示该封隔器为压缩式，单向卡瓦，提放管柱坐封、提放管柱解封、钢体最大外径为114mm，工作温度为120℃，工作压力为15MPa。
例2：YK341-114-90/100型封隔器，表示封隔器为压缩、扩张组合式，悬挂或固定，液压坐封，提放管柱解封，钢体最大外径为114mm，工作温度为90℃，工作压力为100MPa。
三、封隔器通用技术条件1、封隔器基本参数（1）工作压力：工作压力数值见下表（单位MPa）：（2）工作温度：工作温度数值见下表（单位℃）：（3）钢体最大外径：钢体最大外径从下表中优选（单位mm）:（4）钢体内通径：钢体通径优先从下表中选取（单位mm）2、使用要求（1）使用封隔器时，必须检查合格证，并存档。
（2）封隔件、密封件不得超过有效期使用。
（3）封隔器下井时，如果井况不清，必须通井。
（4）起下封隔器，必须装指重表或拉力计。
（5）封隔器下入井内位置必须符合井下管柱结构图的设计要求。
封隔器型号与原理
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。
⑴Y211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。
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。
培训材料(封隔器)
在液压和胶筒的弹力作用下带着活塞套、
752-2型封隔器
5、使用和操作注意事项
1) 管柱无渗漏
2) 释放压力缓慢升高至15Mpa,稳压10-30min,
最好是卸压后再打压一次。 3) 解封封隔器时应先将堵塞器投入配水器堵 死，不适合于丢手管柱。
K344-110-CY-90/15
(475-8)型封隔器
性能代号
性能代号
例如：
Y341-114-X-C4-90/15型封隔器，表示该封隔器为 压缩式,悬挂固定，液压坐封，提放管柱解封，注 水井用可洗井封隔器，设计单位为采油四厂，工 作温度为90℃，工作压力为15Mpa。 Y341-114-D-CY-90/15型封隔器，表示该封隔器为 压缩式,悬挂固定，液压坐封，提放管柱解封，油 井用堵水封隔器,设计单位为采油工艺研究所，工 作温度为90℃，工作压力为15Mpa.。
5、使用和操作注意事项
1）工具下井前需刮削通井。 2）管柱无渗漏 3）释放压力缓慢升高至15Mpa，稳压10-30min,
最好是卸压后再打压一次。
Y341-114FPS型封隔器
案
S9及上
例
堵层：S15+16-5+6-S12
Y341-114FPS封隔器 1058.0
分 析
Y341-114FPS封隔器 1144.0
Y341-114FPS型封隔器
4、工作原理
油管正打压15MPa释放，推动双坐 封缸上行，压缩封隔器胶筒。锁定机 构将压缩状态的胶筒锁定。 锁定机构上的解封件在上提力超
过40KN时，拉断解封---作用力由胶
筒和套管的摩擦力产生。 内外中心管的通道连接平衡缸，
传递上下压差。
Y341-114FPS型封隔器
封隔器基础知识
K344 注水井封隔器 扩张式、无卡瓦支撑、液压座封、液压解封 水井分注
Y441 注汽封隔器 压缩式、双向卡瓦支撑、液压座封、上提解封 热采注汽
K331 热采封隔器 压缩式、无卡瓦支撑、
热采注汽
Y111 封隔器
压缩式、尾管支撑、下放座封、上提解封
油井分采
Y211 封隔器
压缩式、单向卡瓦支撑、下放座封、上提解封 油井分采
封隔器型号编制举例
Y 2 2 1 -- 115--120/35
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
封隔器型号编制举例
Y 3 4 1 -- 114--120/35
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
封隔器型号编制举例
1、国内外封隔器技术现状
国外封隔器现状： 用于分层采油的永久式和可取式封隔器已形成系列化产品。 贝克公司和哈里伯顿公司的产品根本代表了国外的水平。其 显著特点是耐温高、承压能力强、工作寿命长。 可取式封隔器： 耐温150℃，耐压50MPa，工作寿命：3年以上 永久式封隔器： 耐温220℃，耐压70MPa，工作寿命：10年以上
3、坐封封隔器的坐封高度，决定于下入深 度、坐封载荷和胶筒密封压缩距等因素。
水力扩张式封隔器
水力扩张式封隔器，是靠胶筒向外扩张 来封隔油套管环形空间。因此，胶筒的内部 压力必须大于外部压力，也就是油管压力必 须大于套管压力。所以，水力扩张式封隔器 必须和节流器配套使用。
水力扩张式封隔器
用途：用于注水、酸化、压裂、找串、封串、井 口试压等。
1
坐封方式
转管柱 2
解封方式
钢体最大外径
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常用封隔器介绍
一、封隔器的分类
1、分类方法
按封隔器封隔件实现密封的方式进行分类。
2、分类：
（1）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。
（2）压缩式：靠轴向力压缩封隔件，使封隔件外径变大实现密封。
（3）扩张式：靠径向力作用与封隔件内腔液压，使封隔件外径扩大实现密封。
（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。
二、封隔器型号编制方法
1、编制方法
按封隔器分类代号、固定方式、坐封方式代号、解封方式代号及封隔器钢体外径、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：
2、代号说明：
（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，组合式用的分类代号组合表示，见表1：
（2）固定方式代号：用阿拉伯数字表示，见下表2：
（3）坐封方式代号：用阿拉伯数字表示，见表3：
（4）解封方式代号：用阿拉伯数字表示，见表4：
3、应用举例
例1：Y211-114-120/15型封隔器，表示该封隔器为压缩式，单向卡瓦，提放管柱坐封、提放管柱解封、钢体最大外径为114mm，工作温度为120℃，工作压力为15MPa。
例2：YK341-114-90/100型封隔器，表示封隔器为压缩、扩张组合式，悬挂或固定，液压坐封，提放管柱解封，钢体最大外径为114mm，工作温度为90℃，工作压力为100MPa。
三、封隔器通用技术条件
1、封隔器基本参数
（1）工作压力：工作压力数值见下表（单位MPa）：
（2）工作温度：工作温度数值见下表（单位℃）：
（3）钢体最大外径：钢体最大外径从下表中优选（单位mm）:
（4）钢体内通径：钢体通径优先从下表中选取（单位mm）
2、使用要求
（1）使用封隔器时，必须检查合格证，并存档。
（2）封隔件、密封件不得超过有效期使用。
（3）封隔器下井时，如果井况不清，必须通井。
（4）起下封隔器，必须装指重表或拉力计。
（5）封隔器下入井内位置必须符合井下管柱结构图的设计要求。
（6）封隔器管柱的连接螺纹必须涂螺纹密封脂。
（7）封隔器的下井速度不得超过1-1.2m/s，且操作平稳。
（8）必须按使用说明书要求使用封隔器。
（9）封隔器下井深度，一律以封隔器件上端面为基准。
（10）封隔器要避免套管接箍位置。
四、常用封隔器介绍：
1、Y111：靠尾管支撑、油管自重坐封，上提油管解封的压缩式封隔器。
适用于分层试油、采油、测试、找水、堵水、酸化等工艺，一般与卡瓦封隔器配套使用，工作压差上压15MPa、下压6 MPa;坐封力80-100kN。
工作原理：将封隔器下至井筒设计位置后，下放管柱，靠油管柱重力，通过上接头中心管带动承重接头剪断钉沿键下放，同时调节环压缩胶筒，密封油、套管环形空间。
2、Y211型轨道封隔器：是一种靠卡瓦支撑、油管自重坐封、上提油管解封的压缩式封隔器。
适用于分层试油、采油、测试、找水、堵水、酸化等工艺，与可与Y111型封隔器配合使用。
工作原理：
坐封：封隔器下井时扶正体在小弹簧的作用下，紧贴套管内壁，轨道销钉处于短轨道上死点，卡瓦被锁球锁在中心管上，保证封隔器顺利下井。
下至预定位置后，上提管柱一定高度，轨道销钉滑至轨道下死点。
此时再下入管柱，轨道销钉滑至长轨道，顶套推动挡球套上移，锁球脱离中心管使卡瓦与锥体产生相对运动，锥体进入卡瓦使其张开，并卡在套管内壁。
再下放管柱压缩胶筒密封油、套管环形空间。
解封：上提油管柱，锥体脱开卡瓦，轨道销钉滑至长轨道的下死点，即可解封起出封隔器。
主要参数：坐封力：80-120KN
工作压差（MPa）：上20，下8
3、Y341液压封隔器：是一种无锚定、液压坐封、上提油管解封的
压缩式封隔器，可多级使用。
适用于直井、斜井、水平井分层
试油、采油、找水、堵水等工艺。
工作原理：
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，推动下活塞下行并定位于解封锁块，同时活
塞锁块被释放，此时液压力推动上活塞上行，压缩封隔器件密
封油套环空，卸压后锁紧机构锁紧，防止封隔件回弹。
工作时，上压大，下推封隔件，其作用通过外中心管作用到内中心管上，不会使封隔器解封。
下压力大，上推封隔件，将对外中心管产
生一向上的作用力，但此时下压力又同时作用于平衡机构，对
外中心管产生向下的作用力，这个力稍大于上推封隔件的力，
故可保证内外中心管不会发生相对位移，封隔器不会解封。
解封：上提油管解封。
主要参数：
坐封压差8-20MPa；工作压差：上20、下20
4、Y441双向锚定封隔器
（1）特点及用途：Y441型封隔器是一种双向锚定、液压坐封、上提油管解封的压缩式封隔器。
适用于直井、斜井、水平井分层试
油、采油、找水、堵水等工艺，可单级使用，也可多级使用。
（2）工作原理：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。
坐封平衡机构可平衡中心管的受力，防止内外中心管产生相对
位移，工作时，由于封隔器上、下液体压力不同将产生一定的
液压力，而这些力均可以通过锚定机构作用到套管上。
承压平
衡室可保证中心管不受向上的作用力。
工作时，液压力不能使
封隔器解封。
（3）解封：上提管柱，锚定机构不动，中心管随管柱一起上行，剪断解封剪钉，释放解封锁块，封隔件被释放，再上行，上拔
上锥体，卡瓦脱离套管，封隔器完全解封。
（4）主要技术参数：坐封压差15-20MPa、工作压差(MPa)：上20，下20。