压裂常用工具篇

第五节（压裂工艺管柱）

Y211系列封隔器，是压缩式的，单向卡瓦固定的封隔器。于2000年初适用推广，在2000至2005年拥有100、115、148等外径尺寸，满足不同内径套管。该系列封隔器具有入井顺利，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。适用于油井的找水、堵水、验窜、试油、防砂、压裂等工艺。具有坐封力大，适用于800至5000的井段坐封压裂。能够应对大排量，大砂量的考验。

原理：封隔器下井时摩擦体上的换向销始终位于轨迹草的短槽内上下运动，当封隔器下至预定深度以后，按要求上体管柱到一定高度。使换向销位于轨迹槽短槽的下死点，正转油管使换向销脱离轨迹短槽的限制，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。

特点： 1、采用上提下放管柱方式座封，上提方式解封，操作工艺简单。 2、采用单卡瓦支承，座封灵活可靠。 3、与水力锚、尾管配合使用，增加其稳定性和节流效果，4，配合高温胶筒，胶件可承受深井高温压裂作业。5、配合扶正套等工具可以更安全、稳定的下井以及施工。

工作参数：1.工具总长（mm）: 2075

2.钢体最大外径（mm）：Ф115

3.扶正块张开最大外径（mm）：Ф134～Ф136

4.扶正块并紧最大外径（mm）：Ф116

5.内通径(mm): Ф48

6.承受压差(MPa)：正向25,反向8

7.工具两端连接螺纹：27/8 TBG

8.坐封力（KN）：80～100

9.适用套管：51/2

使用情况：2000年至2004年间共使用169+307+256+316+214=1262井次，情况见下表

表1

Y511系列封隔器，于2005年年初进行推广铺开，并经行大范围的应用。并逐渐替换了Y211系列封隔器，该系列继承了211系列封隔器具有入井顺利，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，能够应对大排量，大砂量的考验。Y511系列改进了与管柱的连接方式，采用了丝扣连接，使得连接更可靠，更易于适用，改进了滑块销及轨道，改外接轨道为内嵌式，能有效防止滑道异物卡死的现象，提高稳定性能。增加反循环阀工艺管柱连接，在出现砂堵故障时能够顺利反洗，增加安全系数。

使用情况：由05年初至2009年Y511封隔器及水力锚管柱组合共使用298+285+251+190+88=1112井次，具体使用情况见下表

表2

K344系列封隔器，配合各种尺寸套管，有着入井容易，操作简单，坐封解封不需要专门操作，密封可靠，通径大等优点。该系列广泛应用于精细分层、多封多层压裂，酸化，防砂等作业，对于油田增产工艺有一定的积极作用。广泛使用与4000米以下的井的压裂施工。于2006年在长庆市场推广62井次，并逐渐向油区内发展，至2010年油区内外围奈曼完成多层压裂40余井次。

工作原理：当油管内加液压时，经过其内部的过滤网罩，下接头的孔眼和中心管的水槽作用于胶筒内壁，使其膨胀，封隔油套环形空间，放掉油管压力，封隔器即自行解封。

特点：1.配合多级滑套及不同尺寸钢球，进行多级压裂。2、可配合化学暂堵剂进行再次造缝，及多层压裂。3、配合安全接头增加管柱整体的安全系数。4、其配套工具底喷及滑套喷砂器由于磨损消耗，无法承受高排量，大砂量的压裂施工作业。

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

使用情况：该系列从2005年至2010年使用情况见下表

表3

可捞式桥塞，桥塞是针对已投产再次进行压裂，等同注灰的封隔方式，相对于注灰而言，桥塞有着入井及回收方便，成本低，对油层污染等特点。早在2000年初在油区内部推广及运用，是一项成熟的工艺。

工作原理：将可捞式桥塞与座封工具正确连接并下至井下预定位置，校准深度。在地面用泵车向油管加内压，迫使座封工具的活塞与芯轴产生相对运动，推动桥塞卡瓦咬紧套管内壁，压缩桥塞胶筒密封套管环空。在此同时，桥塞内部结构自锁，拉断张力棒（环），座封工具随油管起出井口，桥塞牢牢卡封在井下预定位置。解封：用油管和钻杆下入专门的解封工具，抓住桥塞解封套，上提管柱，解除桥塞自锁，胶筒收缩，卡瓦退回卡瓦筒内，桥塞解封，其总成随油管起至地面。

使用情况：2000年至2005年共使用38井次。

压裂井口及放喷总成投球和井口保护器：随着压裂层位的不断加深，井口种类也在更新，其承压能力也在不断地加强，安全系数在不断的提高，从2000年就大规模使用LH-70井口，从2002年推广承压能力更高的KL105/60井口，配合井口的还有增加安全系数的井口保护器，简化分层压裂投球操作的防喷总成投球器也在期间得到了大力的推广和应用。