封隔器的工作原理.doc

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1、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。

2、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

3、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。承压平衡室的设计则可保证中心管

4、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。Y441B型封隔器设计有下锥体脱卡机构，若下锥体在解封过程中不能脱卡时，可下放管柱，给下锥体施加向下的作用力，使其脱卡。3.楔入式封隔器的工作原理楔入式的封隔器就是靠楔入件楔入封隔件，使封隔件直径变大以实现密封的封隔器。4、扩张式封隔器的工作原理扩张式的封隔器就是一定压力的液体，作用于封隔件的内腔，使封隔件直径扩大以实现密封的封隔器。以K331型热敏金属扩张式

5、封隔器为例简要说明其工作原理：K331型热敏金属扩张式封隔器是稠油热采中的一种重要工具。热采封隔器是稠油开采中十分重要的井下工具，其性能的好坏直接影响注汽效果和套管的使用寿命。工作原理：该封隔器使用的一种关键材料是热敏金属，热敏金属材料是由上下两种不同的组元层构成的，即高膨胀层和低膨胀层。当温度升高时由于两个组元层热膨胀系数不同而迫使板材本身发生挠曲变形从而产生变形力。封隔器下入井内指定位置后，当注入热蒸汽时，由于温度升高，热敏金属开始动作，当温度达到200℃时，热敏金属件即可推动密封胶筒扩张直至与套管内壁接触，实现初步座封。初步座封后，套管内封隔器的

6、上下两端形成压力差，通过平衡气孔的热蒸汽继续推动密封胶筒向外扩张，实现了自动座封。此时座封力为热敏金属件和注入蒸汽压力的合力。由于注汽压力对座封起到了补充作用，所以注汽压力越大，密封压力也越大，保证了密封的持久性与可靠性。实现座封后，封隔器下端的汽流作用在件⑤上，使其向上运动，防止密封胶筒从压环中脱出，并压缩胶筒提高密封性。在注汽管柱螺纹密封的前提下，可保证封隔器上部套压为零。停止注汽后，密封胶筒自动回收，实现解封，即可进行下一步作业。由于密封胶筒回收彻底，所以封隔器解封后上提时不会发生遇卡现象。