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

分类名称自封式压缩式扩张式组合式

分类代号Z Y K 用各式的分类代号组合表示

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。由于顶套25的作用，挡球套23被顶开解锁，从而使卡瓦14被锥体11撑开，并卡在套管内壁上。同时，在管柱重量作用下，件1、2和7一起下行压缩胶筒，使胶筒直径变大，封隔油套环形空间。

解封：上提管柱，上接头1、调节环2和中心管7一起上行，结果轨道销钉32又运动到下死点B，锥体11退出卡瓦14。同时由于扶正器的摩擦力，产生一个向下的拉力，从而卡瓦准确回收及锁球24复位，挡球套23在弹簧21的作用下，自动复位，锁紧装置恢复。与此同时，胶筒收回解封。

⑵Y221 封隔器

①结构：见图10。

图10 ZYY221 封隔器

1-上接头2-调节环3-“”型圈4-长胶筒5-隔环6--短胶筒7-轨道中心管8-楔形体9-档环10、12、19、30、31-防松螺钉11-楔形体13-限位螺钉14-卡瓦15-大卡瓦档块16-小卡瓦档块17-固定螺钉18-连接环20-护罩21-扶正体22锁环套23 档环套24-锁球25-顶套26-扶正体27、32-限位压环28-摩擦环29-弹簧33-转环34-轨道销钉35-下接头

②工作原理：

坐封：按所需坐封高度上提管柱后转动管柱，然后下放管柱，由件26～32组成的扶正器，依靠弹簧30的弹力而造成摩擦块28与套管壁的摩擦力，依靠滑动销钉34扶正器就沿中心管7的“J”形槽运动，结果，件34就从下井时槽的末端运动到坐封位置时的顶端，由于顶套25的作用，挡球套23被顶开解锁，从而卡瓦14被锥体11撑开，并卡在套管壁上。同时，件1、2、7就一起下行压缩胶筒，使胶筒直径变大，封隔油套环形空间。

解封：上提管柱，上接头1、调节环2和中心管7一起上行，胶筒收回解封，而轨道销钉34从中心管7“J”形槽的顶端回到末端，锥体11退出卡瓦14，卡瓦就回收解卡，锁球套23在弹簧21的作用下，自动复位，锁紧装置恢复。

⑶Y341注水封隔器

①结构：见图11所示，主要由三部分组成：座封部分、密封部分、洗井部分。

图11 Y341 注水封隔器

1-上接头2-“”型圈3-洗井阀4-顶套5-外中心管6-内中心管7-胶筒8-隔环

9-密封环10-防座剪钉11-卡瓦座12-卡瓦13-锁套14-解封套15-活塞16-连接头17-下接头

②工作原理：

座封：从油管内加液压，通过连接头16的小孔作用在上、下活塞15上，使活塞推动锁套13和密封环9上行，压缩胶筒，使胶筒7直径变大，封隔油套环形空间，同时液压通过上接头1的小孔作用在洗井阀3上，使洗井阀3下行与外中心管5的内锥面密封，封闭内外中心管的环形空间。放掉油管压力，因卡瓦12和锁套13上的内外齿相互啮合在一起，使胶筒不能返回。

洗井：从套管内加液压，通过顶套4上的侧孔进入内外中心管6和5的环形空间，经锁套13上的侧孔进入下层。

解封：上提管柱，上接头1带动内中心管6，连接头16上行，而外中心管5、锁套13和卡瓦座11、卡瓦12等部件，连接头上行使解封套14上升，件14的内锥面内抱卡瓦12，使卡瓦和锁套13分离，则锁套13和密封环9等部件在胶筒7的弹力作用下下行，从而胶筒恢复。

⑷K344封隔器

①结构：见图12。

图12 K344封隔器

1-上接头2-“O”型圈3、7-胶筒座4-硫化芯子5-胶筒6-中心管8-滤网罩9-下接头

②工作原理：

从油管内加液压，液压经滤网罩8，下接头9的孔眼和中心管6的水槽作用在胶筒5的内腔，使胶筒5胀大，封隔油套环形空间。放掉油管压力，胶筒即收回解封。

4.2.2配水工具

⑴KPX-114偏心配水器

①结构：见图13所示，由工作筒1和堵塞器2组成。