井下工具原理及應(yīng)用

1、井下工具原理及應(yīng)用工藝所 結(jié)構(gòu)如圖所示，由外管，滑套，銷(xiāo)釘，密封圈，下接頭，撞擊頭組成。它的滑套內(nèi)徑小于油管內(nèi)徑，形成第一個(gè)直徑差。下接頭內(nèi)徑小于滑套內(nèi)徑，形成第二個(gè)直徑差。脫節(jié)器上體的上部直徑大于下部直徑形成第三個(gè)直徑差。在這三個(gè)直徑差的協(xié)調(diào)配合下，脫節(jié)器上體進(jìn)出泄油器時(shí)碰不著滑套，因此它具有很高的可靠性。泄油時(shí)先將抽油桿提出，投入撞擊頭，撞擊頭直徑大于滑套內(nèi)徑，撞擊頭落在滑套上，再投13根抽油桿，在抽油桿撞擊力作用下撞斷固定滑套的銷(xiāo)釘，露出泄油孔泄油。一、泄油器一、泄油器1、撞滑式泄油器、撞滑式泄油器結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)與與工工作作原原理理性能參數(shù)性能參數(shù)最大外徑最小通徑長(zhǎng)度聯(lián)接扣型適用范圍89mm4

2、6mm420mm27/8TBG油管扣適用于44抽油泵114mm64mm430mm31/2TBG油管扣適用于95抽油泵使用要求與注意事項(xiàng)使用要求與注意事項(xiàng)該型泄油器緊接泵上，要求接脫接器的抽油桿上端接頭不進(jìn)入泄油器內(nèi)。打開(kāi)泄油器時(shí)，要保證撞擊頭先落于滑套上，抽油桿再撞擊泄油器。因撞擊頭直徑大，下落速度慢，要求撞擊頭投入后10分鐘再投抽油桿。 2、壓縮式泄油器、壓縮式泄油器結(jié)構(gòu)與工作原理結(jié)構(gòu)與工作原理 結(jié)構(gòu)如圖所示，由上接頭、外管、滑套、密封圈、彈簧、下接頭組成。外管上開(kāi)有泄油孔，并由滑套及密封圈封，滑套用彈簧支撐，上、下接頭內(nèi)徑小于滑套內(nèi)徑，因此，活塞及其它工具通過(guò)泄油器時(shí)碰不著滑套。故泄油器不

3、會(huì)打開(kāi)，保證作業(yè)成功。作業(yè)時(shí)先將抽油桿起出，然后起油管，當(dāng)油管見(jiàn)液面時(shí)，將開(kāi)泄體1-2根抽油桿投入油管內(nèi)，當(dāng)開(kāi)泄體下落到泄油器外管上部時(shí)，由于此處內(nèi)徑大，開(kāi)泄體打開(kāi)，外形尺寸大于滑套內(nèi)徑，落座于滑套上，在抽油桿重力作用下壓縮彈簧，滑套下行，露出泄油孔泄油。最大外徑最小通徑長(zhǎng)度聯(lián)接扣型適用泵性95mm59mm900mm27/8TBG油管扣56抽油泵107mm72mm920mm31/2TBG油管扣70抽油泵性能參數(shù)性能參數(shù)使用要求與注意事項(xiàng)使用要求與注意事項(xiàng) 下井時(shí)，緊接抽油泵或提升短節(jié)上端，接活塞的抽油桿大于7米。下組合油管的井，油管大小頭必須有錐度，防止開(kāi)泄體遇阻。從井中起初的泄油器，需更換密

4、封圈，試壓（20MPa）合格后方可下井。3、銷(xiāo)釘泄油器、銷(xiāo)釘泄油器結(jié)構(gòu)與工作原理結(jié)構(gòu)與工作原理 結(jié)構(gòu)如圖所式，由主體、銷(xiāo)釘、密封墊等組成。銷(xiāo)釘內(nèi)鉆有不通的孔，開(kāi)口端向外，銷(xiāo)釘外表面車(chē)有剪斷控制槽，主體小孔內(nèi)徑小于活塞直徑。該型泄油器接在抽油泵固定凡爾與泵筒之間，由于活塞直徑大于主體小孔內(nèi)徑，因此活塞碰不著銷(xiāo)釘。 作業(yè)時(shí)先提出活塞，再提出油管，提出油管見(jiàn)液面后投入抽油桿（鋸掉接頭），抽油桿下落的沖擊力作用在銷(xiāo)釘上，使銷(xiāo)釘在剪斷控制槽處剪斷，泄油器上部的液體泄入到井內(nèi)性能參數(shù)性能參數(shù)最大外徑最小外徑長(zhǎng)度聯(lián)接扣型適用范圍89.5mm36mm230mm27/8TBG油管扣56泵107mm60mm242

5、mm31/2TBG油管扣70泵使用要求與注意事項(xiàng)使用要求與注意事項(xiàng) 該型泄油器不能在液壓座封、磁性定位、防砂卡泵等抽油管柱上使用，因該泄油器不能投固定閥。1、自鎖泄油錨、自鎖泄油錨結(jié)構(gòu)與工作原理結(jié)構(gòu)與工作原理該泄油錨定器主要由上、下接頭、泄油短節(jié)、活塞、錨瓦、彈簧等組成（見(jiàn)附圖）。它是通過(guò)油管內(nèi)外的壓差自動(dòng)將油管錨定在套管上，使之無(wú)法上、下躥動(dòng)。當(dāng)油管內(nèi)壓力大于油 套環(huán)空壓力時(shí)，活塞推動(dòng)錨瓦上行，錨瓦直徑變大，使油管錨定在套管上；再次作業(yè)時(shí) ，正旋油管使泄油短節(jié)上移，打開(kāi)泄油孔，完成泄油動(dòng)作，錨瓦自動(dòng)內(nèi)收，解除錨定。彈簧及腔室組成液壓阻尼系統(tǒng)，它能吸收液擊時(shí)的尖峰脈沖避免中途錨定，同時(shí)，可使錨

6、瓦可靠?jī)?nèi)收。結(jié)構(gòu)如圖所示二、油管錨二、油管錨性能參數(shù)性能參數(shù) 參數(shù)型號(hào)通徑（mm）泄油力矩（Nm）錨定壓差（MPa）外型尺寸（mmmm）工作壓差（MPa）連接螺紋ZSXM-11562100031157653027/8TBGZSXM-15076120031507653031/2TBG1、坐錨可靠：由于改以往的徑向柱塞改為軸向柱塞，坐封力增大，較小的壓差即可實(shí)現(xiàn)可靠錨定，液壓阻尼消除了水擊對(duì)錨定的影響，保證了不會(huì)中途誤錨定；2、解錨容易：該錨定器為單向錨定，上提管柱，錨瓦自動(dòng)內(nèi)收，決不會(huì)造成上提困難及大修；3、使用方便：錨定時(shí)，無(wú)須增加任何工序即可完成錨定；再次作業(yè)時(shí)，只需用油管鉗正轉(zhuǎn)油管，即可完

7、成泄油及解錨工作，使用極為方便。4、通徑大：與其連接的油管的通徑相同，不影響其它工藝的實(shí)施。5、泄油可靠:在稠油井、抽油桿斷脫的油井均可實(shí)現(xiàn)可靠泄油。使用方法及注意事項(xiàng)使用方法及注意事項(xiàng) 該錨定器在使用時(shí)可直接接于泵上，開(kāi)抽后即自行錨定；再次作業(yè)時(shí)，起出抽油桿、提起油管懸掛器（切勿加壓），用油管鉗正轉(zhuǎn)油管20圈以上，即完成泄油動(dòng)作。約幾分鐘后等油管內(nèi)外壓力平衡、下放油管無(wú)遇阻時(shí)，直接上提油管即可解除錨定。 1、下油管時(shí)，應(yīng)打好背鉗防止下部油管旋轉(zhuǎn)； 2、嚴(yán)禁上下接頭之間產(chǎn)生扭力，以防泄油孔被打開(kāi)； 3、嚴(yán)禁中途試壓，或往油管內(nèi)灌水，以防止中途座封； 4、與上部油管連接時(shí)，背鉗應(yīng)打在錨定器上部的

8、油管接箍上；與下部油管連 接時(shí)，管鉗應(yīng)打在下接頭上；禁在帶有油管旋轉(zhuǎn)裝置的油井中使用。 適用于井溫小于120，井深不超過(guò)3000米的油水井中。2、液壓油管錨、液壓油管錨結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理 主要由上接頭、錨瓦、本體等部分組成，結(jié)構(gòu)如圖所示。液壓油管錨，安裝于泵上，抽油過(guò)程中，油管內(nèi)的液面高于油套環(huán)空液面，錨爪自動(dòng)伸出，錨定在套管內(nèi)壁上。檢泵時(shí)，油管打壓，打開(kāi)泄壓活塞，油套壓差消失，錨爪在彈簧的作用下自動(dòng)收回，解除錨定。技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) 名稱(chēng)參數(shù)KDB-115KDB-150鋼體最大外徑/mm115150最小通徑/mm60(72)60(72)總長(zhǎng)度/mm730740工作壓力MPa2

9、020解錨拉力kN100100兩端連接螺紋/in27/8 TBG（31/2 TBG）27/8TBG（ 31/2 TBG）適用套管內(nèi)徑/mm118132154162 用于有桿泵深抽工藝。錨定管柱，消除油管伸縮造成的沖程損失，同時(shí)減小管桿的摩擦損失。3、M115-76FY油管錨油管錨 結(jié)構(gòu)主要由上錐體、下錐體、卡瓦、卡瓦套等。下到設(shè)計(jì)深度后，油管打壓18-20MPa，油管錨在內(nèi)外壓差作用下推動(dòng)活塞下行，上錐體、卡瓦和卡瓦套隨之下行，下錐體不動(dòng)，卡瓦向外運(yùn)動(dòng)，卡在套管壁上，達(dá)到固定管柱的目的。修井上提管柱，拉力使剪環(huán)剪斷，下錐體下行，上錐體不動(dòng)，上、下錐體之間距離增大，使卡瓦收回，完成錨定裝置的釋放

10、。結(jié)構(gòu)如圖所示結(jié)構(gòu)工作原理結(jié)構(gòu)工作原理最大外徑（mm）最小內(nèi)徑（mm）總長(zhǎng)度（mm）聯(lián)接螺紋工作溫度（）座卡壓力（MPa）解卡拉力（KN）上部下部1156087331/2TBG母扣31/2TBG公扣1208100-140技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)適用范圍適用范圍適用于套管內(nèi)徑為121-124mm的抽油井。封隔器的分類(lèi)（按實(shí)現(xiàn)密封方式）：封隔器的分類(lèi)（按實(shí)現(xiàn)密封方式）： 1 1、自封式、自封式 2 2、壓縮式、壓縮式 3 3、擴(kuò)張式、擴(kuò)張式 4 4、組合式、組合式封隔器：封隔器：為了滿(mǎn)足油水井某種工藝為了滿(mǎn)足油水井某種工藝 技術(shù)目的或油層技術(shù)措施技術(shù)目的或油層技術(shù)措施 的要，由鋼體、膠皮封隔的要，由鋼體、

11、膠皮封隔 件部分與控制部分構(gòu)成的件部分與控制部分構(gòu)成的 井下分層封隔的專(zhuān)用工具。井下分層封隔的專(zhuān)用工具。三、封隔器三、封隔器封隔器型號(hào)編制封隔器型號(hào)編制工作溫度、工作壓差工作溫度、工作壓差鋼體最大外徑鋼體最大外徑坐封方式代號(hào)坐封方式代號(hào)解封方式代號(hào)解封方式代號(hào)固定方式代號(hào)固定方式代號(hào)分類(lèi)代號(hào)分類(lèi)代號(hào)分類(lèi)代號(hào)分類(lèi)代號(hào)固定方式代號(hào)固定方式代號(hào)坐封方式代號(hào)坐封方式代號(hào)解封方式代號(hào)解封方式代號(hào)工作溫度、工作壓差均用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。封隔器失效監(jiān)控點(diǎn)：膠筒、兩端絲扣、卡瓦牙形狀、換向靈活性、 摩擦機(jī)構(gòu)的張力。Y111Y111型封隔器型封隔器工作原理 將封隔器下至井筒設(shè)計(jì)位置后，下放油管，靠油管柱重量，通過(guò)

12、上接頭中心管帶動(dòng)承重接頭剪斷坐封剪釘沿鍵下放，同時(shí)調(diào)節(jié)環(huán)壓縮膠筒，密封油、套管環(huán)空。上接頭 + 膠筒 + 中心管結(jié)構(gòu) Y111 我廠應(yīng)用的封隔器主要有三種 Y211 Y221主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)參數(shù)型號(hào)Y111-115Y111-140Y111-150Y111-208總長(zhǎng)，mm7259198161014重量，kN25.8323773.2鋼體最大外徑，mm115140150208鋼體最小內(nèi)徑，mm6276坐封力，kN8010060808010080100工作壓差，MPa上15，下8上15，下6上15，下6上15，下6工作溫度0C120180適用套管內(nèi)徑，mm117.1127.7146.3154

13、.3153.8163.8220.5228.5兩端連接螺紋2 7/8TBG2 7/8TBG2 7/8TBG31/2TBG用途：用于分層試油、采油、找水、堵水和酸化。不僅能單獨(dú) 使用，也可以和卡瓦式封隔器或支撐卡瓦配套使用。 封隔器（或下級(jí)封隔器）下端要接尾管，其尾管長(zhǎng)度一般不能大于50m。最宜于淺井使用。封隔器坐封高度，決定于下入深度、坐封載荷和膠筒密封壓縮距等因素。技術(shù)要求技術(shù)要求Y211Y211型封隔器型封隔器 封隔器下井時(shí)扶正體在小彈簧的作用下，緊貼套管內(nèi)壁，軌道 釘處于短軌道上死點(diǎn)，卡瓦被鎖球鎖在中心管上，保證封隔器順利下井。下至預(yù)定位置后，上提管柱一定高度，軌道銷(xiāo)釘滑至軌道下死點(diǎn)。此時(shí)

14、再下放管柱，軌道銷(xiāo)釘滑至長(zhǎng)軌道，頂套推動(dòng)擋 球套上移，鎖球脫離中心管使卡瓦與錐體產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，錐體進(jìn)入卡瓦使其張開(kāi)，并卡在套管內(nèi)壁。再下放管柱壓縮膠筒密封油套環(huán)空。起封隔器時(shí)，上提油管柱，錐體脫開(kāi)卡瓦，軌道銷(xiāo)釘滑至長(zhǎng)軌道的下死點(diǎn)，即可起出封隔器。工作原理密封 + 支撐 +軌道換向 結(jié)構(gòu)參數(shù)型號(hào)Y211-102Y211-115Y211-140Y211-150Y211-208總長(zhǎng)，mm18732068205820662438重量，kN52.556108.5鋼體最大外徑，mm102115140150208鋼體最小內(nèi)徑，mm4248616276坐封力，kN 60-80 60-80 80-100 80-

15、100 100-120工作壓差，MPa上20，下8工作溫度0C120180適用套管內(nèi)徑，mm107115.2117.1127.7146.3154.3153.8163.8220.5228.5兩端連接螺紋2 7/8TBG2 7/8TBG2 7/8TBG2 7/8TBG31/2TBG主要技術(shù)參數(shù)適用于套管內(nèi)徑為595/8in的油井的試油、采油、找水、堵水等工藝。 適用范圍 下管柱時(shí),管柱上提高度必須小于防坐距，一般不超過(guò)0.3m，否則封隔器中途坐封，如遇中途坐封，應(yīng)上提管柱1m左右，使封隔器解封后再下管柱。在井下條件允許時(shí)，封隔器下部應(yīng)接3-4根油管作尾管，以利于封隔器下井和坐封。封隔器的坐封高度，

16、決定于下井深度，坐封負(fù)荷和膠筒密封壓縮距等因素。技術(shù)要求Y221Y221型封隔器型封隔器工作原理 封隔器下至設(shè)計(jì)位置，慢慢上提管柱一定高度（上提高度依據(jù)坐封位置確定），然后正轉(zhuǎn)管柱78圈，使軌道換向，然后邊轉(zhuǎn)邊下放柱，使卡瓦在套管壁上建立一個(gè)支撐點(diǎn)，繼續(xù)下放管柱，壓縮膠筒，密封油套環(huán)空（坐封負(fù)荷控制在3040kN為宜）。如與Y111系列封隔器配套使用，以最上一級(jí)封隔器計(jì)算座封負(fù)荷。 上提管柱，膠筒失去軸向載荷，靠自身彈力收回，同時(shí)中心管帶動(dòng)錐體上移，使錐體與卡瓦產(chǎn)生相對(duì)位移，卡瓦收回，工具即可順利起出。 適用于2500m以?xún)?nèi)的油井，與Y111封隔器和配套工具配合使用，可以實(shí)施分層采油、測(cè)試、堵

17、水等多種工藝措施。適用范圍適用范圍項(xiàng) 目型 號(hào)Y221-115Y221-150鋼體最大外徑 mm115150鋼體最小通徑 mm4860組裝后卡瓦外徑 mm113146卡瓦最大張開(kāi)外徑 mm136170適用套管內(nèi)徑 mm121-132158-166密封壓差 MPa2020工作溫度 120120兩端連接螺紋2 7/8 TBG2 7/8TBG技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)驗(yàn)封驗(yàn)封生產(chǎn)生產(chǎn)Y445型封隔器型封隔器工作原理工作原理 坐封與自驗(yàn)封：封隔器下到預(yù)定位置后，從油管投入30mm鋼球，然后從油管打壓，壓力達(dá)到16MPa，實(shí)現(xiàn)坐封。當(dāng)壓力達(dá)到18MPa時(shí)，穩(wěn)壓5min，若壓力不降，說(shuō)明自驗(yàn)封已經(jīng)完成，然后繼續(xù)加壓

18、22MPa，打掉球坐。 丟手：坐封后，上提管柱實(shí)現(xiàn)丟手（丟手力為5010kN ）。 回探：丟手后，上提管柱3-5m，再緩慢下放管柱，加壓1-2t，探丟手魚(yú)頂，位置不變說(shuō)明工具錨定，坐封可靠，最后提出管柱。 解封與打撈：用73mm油管連接專(zhuān)用打撈工具，下到丟手位置，加壓3-4,打撈抓楔入提解套溝槽內(nèi)，上提即可解封。結(jié)構(gòu)密封+錨定+自驗(yàn)封+解封+鎖緊機(jī)構(gòu) 管管柱柱特特點(diǎn)點(diǎn) 采用雙向卡瓦和步進(jìn)鎖緊機(jī)構(gòu)，坐封牢固可采用雙向卡瓦和步進(jìn)鎖緊機(jī)構(gòu)，坐封牢固可靠，能承受高上、下壓差，具有自驗(yàn)封功能。靠，能承受高上、下壓差，具有自驗(yàn)封功能。同時(shí)，液壓封隔器座封可靠性高，可在常規(guī)機(jī)同時(shí)，液壓封隔器座封可靠性高，可

19、在常規(guī)機(jī)械式封隔器難座封油井上使用。械式封隔器難座封油井上使用。主主要要技技術(shù)術(shù)參參數(shù)數(shù)技技術(shù)術(shù)要要求求封隔器在下井過(guò)程中，遇卡時(shí)，承受上提封隔器在下井過(guò)程中，遇卡時(shí)，承受上提力要小于力要小于200kN，如提不動(dòng)時(shí)可進(jìn)行坐封、，如提不動(dòng)時(shí)可進(jìn)行坐封、丟手、打撈操作。丟手、打撈操作。解封時(shí)，上提下放動(dòng)作應(yīng)重復(fù)幾次，以解解封時(shí)，上提下放動(dòng)作應(yīng)重復(fù)幾次，以解封徹底。封徹底。工作原理結(jié)構(gòu)丟手 + 擋砂 + 反卡瓦 普通防頂卡瓦殼體的下接頭緊接在封隔器分層丟手管柱的最上一級(jí)封隔器的上接頭處，接頭恰爪則與油管相連并一起下入井中，下到預(yù)定層位后先采用機(jī)械方式壓縮封隔器坐封，然后從井口投入鋼球，并用水泥車(chē)打壓

20、，此時(shí)鋼球坐于球坐上，壓力向下迫使錐體剪斷剪釘，下行撐開(kāi)卡瓦卡緊在套管壁上，實(shí)現(xiàn)丟手。同時(shí)，由于球坐隨錐體下行，接頭卡爪失鎖，放壓后上提油管，接頭卡爪便帶著護(hù)套、掛桿、球坐和鋼球一起提出井口，此時(shí)膠皮碗張開(kāi)并貼于套管內(nèi)壁上防止砂埋卡瓦，錐體也在其摩擦力的自鎖作用下不能退回。打撈丟手釋放管柱時(shí)，下相應(yīng)的對(duì)扣撈矛抓獲錐體內(nèi)的螺紋，上提管柱帶動(dòng)錐體上行將卡瓦收回釋放，繼續(xù)上提釋放封隔器，并將整個(gè)丟手管柱起出地面。四、防頂卡瓦四、防頂卡瓦技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)用途主要用于油井的深井淺修和電泵分層采油工藝。自旋式脫接器自旋式脫接器結(jié)構(gòu)及工作原理結(jié)構(gòu)及工作原理 脫接器由上體和下體兩部分組成，如圖所示。上體由上接

21、頭、防轉(zhuǎn)銷(xiāo)釘、軌道管組成，上體接在抽油桿下部。下體由中心桿、軌道套、鍵塊、墊片、彈簧、下接頭組成。下體接在活塞上。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)對(duì)接對(duì)接作業(yè)對(duì)接時(shí)，上體與下體接觸，中心桿進(jìn)入上接頭內(nèi)，在軌道管的作用下，中心桿的頭部被引入軌道管和上接頭的槽孔內(nèi)，此時(shí)中心桿與上接頭之間只能做軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。在中心桿頭部下入槽孔后，上接頭的下端面才與軌道套的螺旋軌道鍵接觸。螺旋軌道槽與鍵嵌合，由于中心桿與上接頭不能旋轉(zhuǎn)，而螺旋軌道鍵與中心桿下行壓縮彈簧，使彈簧儲(chǔ)能，直到中心桿相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，在彈簧所儲(chǔ)能量的作用下，推動(dòng)軌道套上行，螺旋軌道槽與螺旋軌道鍵相互嵌合，產(chǎn)生扭矩，使中心桿與上接頭旋轉(zhuǎn)90度，完成對(duì)接過(guò)程，抽油桿就可帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)抽油。脫節(jié)器脫接脫接脫接時(shí)，上提抽油桿脫接器上行至泵口，泵口內(nèi)徑小于脫接器下體中軌道套的外徑，軌道套被擋住，繼續(xù)上提，就會(huì)使軌道套壓縮彈簧后上行，螺旋軌道鍵就退出螺旋軌道槽。退出時(shí)迫使上接頭與中心桿旋轉(zhuǎn)90度，旋轉(zhuǎn)90度后，中心桿頭部與上接頭的槽孔重合，完成脫接。完成脫接后，彈簧推動(dòng)軌道套復(fù)位，因此，該脫接器可在井內(nèi)重復(fù)