国内封隔器的发展与应用封隔器的设计原则封隔器基本标准封隔器的分类封隔器的型号编制代号说明及应用举例油田用封隔器通用技术条件主要设计内容设计技术参数结构及性能特点总体方案与结构设计总体方案设计结构组成工作原理结构设计锁紧机构的设计及选择锚定方式的选择西安石油大学毕业设计本科论文解封方式的选择丢手机构的设计设计计算胶筒的设计计算卡瓦的设计计算活塞的行程计算弹簧的设计计算剪钉的设计计算封隔器坐封高度计算密封的设计强度校核内中心管的校核计算油缸的校核计算活塞杆的强度校核缸筒壁厚的校核上接头凸台处受力校核锁紧机构的校核外中心管上锁紧机构的校核衬管上卡簧片的校核经济性分析设计总结参考文献西安石油大学毕业设计本科论文防中途坐封封隔器摘要为了使封隔器在油田能够得到进步的广泛应用，在此主要针对常规封隔器在作业时存在的中途坐封丢手失败承受双向压力能力差导致次成功率低的问题，进行防中途封隔器的设计。该封隔器设计了防中途坐封装置后处理装置和分压装置，采用了液压坐封丢手双向锥体卡瓦锚定机械内锁紧和上提下放管柱解封结构，具有抗碰撞坐封丢手灵活防上滑悬挂能力强通径大及结构简单综合性能强等特点，可用于悬挂管柱作桥塞卡封及堵水。关键词封隔器坐封丢手解封结构西安石油大学毕业设计本科论文，西安石油大学毕业设计本科论文绪论题目的意义封隔器是油田采油工具中重要井下工具之，它位于套管和油管之间。油井封隔器应用于采油作业。在疏松砂岩油藏的防砂施工中使用的悬挂丢手工具性能的优劣是防砂能否次成功的关键。常规的封隔器防中途坐封能力不强，当悬挂较长防沙管或在大斜度井中下井过程中，管柱受力复杂，封隔器极易中途坐封而降低次施工成功率，大大增加了作业费用。另外，常规封隔器不具备后处理安全装置，在进行打捞作业时，若悬挂的管柱被砂埋，使得封隔器极易被拔断，打捞难度大大增加。针对这些问题，在本次毕业设计中，进行了防中途坐封安全处理封隔器设计。油田的地下油层往往是多油层和非均质油水等比例及密度不致的。各层的渗透性能压力和含水程度差别会很大，如果采油时对多层笼统开采，处在同压力作用下，渗透性好压力高的地层就产油多，而中低渗透层及压力较低的油层，则因生产压差小，不能发挥生产能力。因此，要使非均质多油层的油田确保高产稳产，就要调整各层之间的矛盾，使不同渗透性和压力的油层能够比较合理的开采。实行分层配产方法就是在油井内下放套分层配产管柱，以控制各层，使其在合理压差下生产出油。分层配产管柱由油管活动油管头工作筒偏心配产管柱封隔器支撑卡瓦撞击筒丝堵套管构成的。其中最重要的是封隔器和偏心配产器。其工作原理为分层配产管柱下入井中后，根据油井内各油层的性质，用封隔器将层分隔开来，并选择不大小的井底油嘴，控制油的产出量，以此控制生产压差，使是各层段按其自身特点进行生产。图封隔器结构示意图西安石油大学毕业设计本科论文上接头调节环型圈边胶筒隔环中胶筒中心管楔形体帽档环防松螺钉楔形体防松螺钉限位螺钉卡瓦大卡瓦档环固定螺钉连接环小卡瓦档块防松螺钉护罩弹簧锁环套档球套档球顶套扶正体压环摩擦块压簧限钉压环滑环轨道销钉防松螺钉下接头封隔器主要由坐封装置密封装置锁紧装置悬挂装置和丢手装置组成，还设计了防中途坐封装置后处理安全装置和分压装置。防中途坐封装置包括防中途坐封束爪活塞剪钉衬管中心管上锥体卡瓦筒卡瓦弹簧下锥体和调节螺帽。后处理安全装置包括下锥体悬挂销钉解封环解封销钉下接头和丢手束爪。此装置通过解封环和解封销钉安装在中心管上，丢手束爪端与悬挂管连接，另端为悬挂爪型结构，与下接头内螺纹相连，内表面由球座上的支撑环支撑。分压装置包括分压环补偿胶筒和胶筒压帽。此装置安装于衬管上，胶筒压帽与上锥体相连。国内封隔器的发展与应用封隔器是井下管柱的核心部分在采油工艺中起着极其重要的作用。从早期的种子袋封隔器问世以来，封隔器的发展经历了百多年的历史，其种类繁多。最早出现的封隔器不带有锚定机构，它的结构简单，用途单，承压能力低，随着石油工业的发展，人们发现，它远不能满足生产的需要，这样就出现了带有锚定的封隔器。封隔器大致经历了由无锚定到单向锚定和双向锚定的发展过程。般来讲，无锚定封隔器双向承压能力都比较低，单向锚定封隔器只有较高的单向承压能力，而双向锚定封隔器则具有了较高的双向承压能力。随着石油工业的发展，封隔器也不断发展，种类也越来越多，其类型有支撑式卡瓦式皮碗式水力扩张式水力自封式水力密封式水力压缩式等。对于支撑式而言，是以井底或卡瓦封隔器和支撑卡瓦为支点，加压定管柱重量来坐封封隔器，这种封隔器的结构简单，不能单独使用，主要用于分层试油采油找水堵水和酸化等而水力扩张式封隔器主要用于注水酸化压裂找串和封串等水力压缩式封隔器没有卡瓦支撑，靠从油管内加液体来坐封压缩胶筒，使其直径变大，封隔油套管环行空间，都能多级使用。主要用于分层采油分层找水堵水，分层试油和油井热油循环清蜡等。在当前各大油田中，大多使用的封隔器为以上几种形式，但是还不能解决问西安石油大学毕业设计本科论文题。随着油气井增多和复杂程度，封隔器的要求也要提高，例如，中原井下研究所研制成功开窗侧钻导斜封隔器，主要解决油田老区块具有开发价值的加深井，变形和事故井恢复生产的难题，它比打新井投资少，周期短，是油田原油上产的重要措施之。以前，套管开窗打水泥塞，座斜向器，开窗至少需要下三趟钻，施工周期长，侧钻成本高。开窗侧钻导斜封隔器开窗侧钻中，只需趟就可将封隔器斜向器和开窗钻头送入设计深度，实现坐封，定向，开窗次成功。我国封隔器分类及型号标准第位字母代表分类方式自封压缩楔入扩张。第位数字代表支持方式尾管单向卡瓦无卡瓦双向卡瓦锚定第位数字代表坐封方式提放管柱转管柱自封液压下工具第位数字代表解封方式提放管柱转管柱钻铣液压下工具。很多油田和制造厂的封隔器产品另有命名方法，导致标准化工作混乱。由于油田老化，为保证稳产，二次采油及三次采油对封隔器的性能要求更苛刻与深井超深井水平井及分支井作业相匹配的封隔器严重缺乏。因此有必要系统总结现有封隔器技术及产品，加大新材料研发力度，开展新的坐封方式和作业工艺研究，为油田开发提供有力支持。般封隔器产品及配套工具。压缩式封隔器是主流产品，卡瓦式其次。目前应用的主要封隔器产品系列包括以上产品基础上的变形产品较多，通过调整些细小结构，以适应不同的工况要求，如压裂正洗井反洗井小直径堵水注汽热采逐级解封免释放可洗井可取可钻等，其中的变形产品最多。对浅井及较好的工况，封隔器多采用单向卡瓦或无卡瓦，解封方式也多为机械式，即提放管柱或旋转管柱工况恶劣井和大井径往往采取双向卡瓦，甚至是锚定，由于作业难度增加，解封方式倾向于液压钻铣等方式。使用封隔器的工艺管柱包括层位封堵工艺管柱分层注水工艺管柱井下定量分注轮流注水管柱油管分注技术可反洗井注水管柱可保护套管多次正反洗井的深井超深井污水回注管柱等酸化压裂及分层压裂工艺管柱分层换层采油工艺管柱油井测试工艺管柱等测试工艺管柱等。在钻完井修井等作业中，与封隔器配套的其他工具大多数已经固定，如水力锚配水器喷砂器换层开关等，但随着工艺需要的多样化，更多工具被加入到封隔器管串中，提高其封隔效果和可靠性。黄煜鹏等设计了启动器，通过投球憋压启动封隔器。刘海玲设计了小直径丢手接头小直径偏心开关等配合封隔器组成小直径丢手堵水工艺管柱。童广岩等针对分层注水井中因洗井停注及压力波动等原因造成封隔器蠕动，研制了蠕动消除器，消除器有平衡伸缩机构，目前很多封隔器采用此结构。西安石油大学毕业设计本科论文封隔器设计原则井下封隔器种类繁多，它是广泛应用于自喷井采油非自喷井采油机械采油等，以及分层注水分层压裂酸化分层测试作业修井和固井等作业中的种重要入井器具。油井封隔器是分隔油层实行分层开采的主要井下工具。油田常用的油井封隔器主要形式有支撑式卡瓦式和水力压缩式。它们的作用都是用于井下分隔油层等。另外，当钻探过程中遇到良好油气显示或地质气测录井有良好显示时，在井身条件许可的情况下，可停钻进行中途测试。封隔器是测试的主要工具，其作用是把泥浆液柱与要测试的地层隔绝开来，以保证投铁棒打碎玻璃时能最大限度的降低井底压力，使油气通过钻杆至地面，完成中途测试的任务。当封隔器下入井中去封隔油层时，称为坐封。大多数封隔器坐封基本机理是推动锥形卡瓦后面的锥体，把卡瓦撑开，使其贴到套管壁上，并防止封隔器移动压缩密封元件，形成有效密封。它们的主要工作原理都是压缩或胀开封隔器的胶筒，使其径向增大，使胶筒进入套管内壁，从而达到封隔的目的。虽然这个最终原因是相对简单的，但是，完成这些动作的方法以及后来封隔器的解封和取出，对各种类型来说彼此有明显差别。封隔器的选择包括对封隔器在井中预期目的分析，例如先期完井采油增产措施和修井工艺等。应选择具有最低综合成本又能达到目的的封隔器，同时既要考虑到目前又要考虑到将来的油井情况。初期投资和安装成本不应是唯的标准。封隔器的综合成本是与可取出性和损坏率有关的，并且直接和这样些多变因素，例如在井下工作期间与是否伤害地层有关。所以，在设计封隔器时，应遵循下述设计原则改进封隔器的结构，提高封隔器安全可靠性及技术性能在不影响技术性能的前提下，尽量简化结构，降低成本综合考虑封隔器的整体结构来设计承压平衡坐封平衡和下锥体脱卡问题。另外，在封隔器设计时还应注意锚定方式选择坐封后的承压平衡解封方式选择双锥体结构锚定机构的下锥体脱卡缩紧机构的设计与选择。西安石油大学毕业设计本科论文封隔器基本标准封隔器的分类分类方法按封隔器封隔件的工作原理分类，可分为自封式靠封隔器外径与套管内径的过盈配合和压差来实现密封的封隔器。压缩式靠轴向压缩封隔件使其直径变大来实现密封的封隔器。楔入式靠楔入件使封