石油工程-井下工具(doc89页)

石油工程-井下工具(doc89页)内容摘要：

上锥形体移动（因长管上有一加厚外径）使卡瓦解脱，释放弹簧 13 推动下锥形体 6 下移而形成解封状态。 该产品为英国“ NODECO Limited”制造，现规格有 （ 7in～ ），除长管（ 液流管）外，尚可有电缆穿越，放气阀，化学注人孔。 坐封压力一般为 ～ （ 500～ 3000psi），解封拉力为 23t（ 500001b）。 4．永久型可回收封隔 此类封隔器的结构形式和坐封方式类似于永久式封隔器，可用电缆坐封，也可用油管（或钻杆）送入液压坐封或机构坐封；它又类似于可回收封隔器，用其配套的回收工具连接在油 管下部（或钻杆）插入封隔器内孔，上提管柱可使其释放解封而被整体回收。 有下列用途： ①分层生产；② TCP 射孔作业；③与充填转换工具（参看第九章）配合，用于砾石填充防砂作业；④水平 井裸眼完井，作为尾管悬挂器，携带防砂筛管和其它配套工具，或携带割缝管。 （ 1） PTIS VERSA— TRIEVE 封隔 其结构如图 4116，底部可根据不同用途连接不同的工具，如连接砾石充填用的孔型流动节、密封加长筒、割缝管或 TCP射孔等工具。 适用于中压井。 按其顶部接头不同的结构可分为“ VTL ”（ J — Lug ）、“ VTA ”（ Acme ）、“ VTR ”（ Ratch—Latch）、“ VSA”（ Upper Sealbore with Acme）和“ VSR（ Upper Sealbore with Ratch — Latch）等型 号。 1）坐封。 顶部连接电缆坐封工具可象坐封桥塞一样用电缆坐封，连接液压坐封工具，用油管（或钻杆）送入到坐封位置，即可从油管（或钻杆）内加压坐封。 砾石充填防砂作业时，与充填转换工具（ Mu1ti 一 position Tool）和其它工具配合，实现液压坐封、正循环、填砂、反循环等。 2）解封回收。 用 OTIS“ VRT”回收工具（图 4117）连接在油管上，下井插入封隔器内，直接上提，即可使封隔器释放解封而被回收。 3）技术参数。 表 419 是该产品的一些技术参 数，其它参数可以根据油井使用条件订货时约定。 某油田 A13 井使用的 （ 95/8in）VTR 封隔器可悬重 68t 和传递 1383kg m（ 10000 1b ft）扭矩。 (2)BAKER“ SC”型封隔 BAKER 这类封隔器有“ SC— 1”、“ SC— L”、“ SC— 2”和“ SC— HP— 1“等型号。 ”“ SC— 1”型用于常温常压环境，耐温121℃（ 250℉），耐上、下压差 （ 60000psi），尾管悬挂重量 Size70～ 40（ 7in）型为 45t(00001b)； “ SC— 2”和“ SC— HP— 1”型 可用于高温高压，“ SC— 2”耐温 162℃（ 350℉），耐上、下压差 ～ （ 70000～ 90000psi）； “ SC— HP— 1”耐温 232℃（ 450℉），耐上、下压差 69MPa～ （ 10000～ 12020psi）。 此类封隔器的结构及其用于砾石充填防砂作业的配套工具请参阅第九章。 此类封隔器可以用 BAKER“ S— 1”型回收工具（图 4118）插入封隔器内直接上提进行解封和回收。 Size40“ S— 1”型回收工具（可解封回收 Siz70—40“ SC—1L 型封隔器）可承受最大拉 力 136t(300 000 1b)。 表 419 OTIS “ VERSA— TRIEVE”封隔器主要技术参数 套管尺寸 套管重量 封隔器外径 封隔器密封孔 密封总成内径 in mm 1b/ft in mm in mm in mm ～ ～ 14～ 17 20～ 23 20～ 24 23～ 29 32～ 38 24～ 9855 ～ 39 36～ ～ 二、永久式封隔器 永久式封隔器在海上油（气）田完井作业中被广泛应用。 例如多层（多管）完井底部封隔器，砾石充填防砂沉砂封隔器、水平井裸眼完井尾管挂封隔器以及高温高压气井完井、气举井完井中都可使用。 1．结构 永久式封隔器由锚定并密封环空的封隔器本体和密封总成（或堵塞器）组成。 本体底部接头有三种结构形式： 1）底部引鞋，如图 4119a。 2）带螺纹接 头，可连接密封加长筒（ SeaL Bore Extension）或可磨铣加长筒（ Mill out Extension）如图 4119b、 c。 3）带蝶阀接头，如图 4119d。 永久封隔器的密封总成（ Seal Assembly）主要有四种： ①螺纹卡簧锚定式油管串不能上、下移动，如图 4120a，靠油管串重量加压进入密封孔。 解脱有两种方式，一种是靠向右旋转（ 10～ 12 圈）解脱，例如 BAKER 的“ E’型锚定油管密封总成（图 4121）和“ K”型锚定油管密封短节（图4122） ；另一种是靠直接上提拉力解脱。 如 BAKER 的“ E”型快速锁紧密封总成（图 4123），其上提拉力为 3. 6～ 4. 5t（ 8000～ 12020 1b）。 ②定位接头悬挂式油管串能向上移动，如图 4120b 所示。 此类产品有 BAKER 的“ G”型定位油管密封总成（图4124）和“ K”型定位油管密封短节（图 4125）， OTIS 的“直糟”和“ J 型槽定位密封总成（图 4126a、 b）。 ③全通式可使油管串上、下自由移动，如图 4120c。 一般是在相同内径多层永久封隔器中使用，如 BAKER 的 “ E”型油管密封短节（图 4127）。 ④捞筒式（ Over Shot）外密封。 如图 4128a、 b、 c， a 为 OTlS HC 型液压坐封特大内径永久封隔器； b 为 WC 型电缆坐封永久封隔器捞筒。 其特点是： a．封隔器内径很大，例如 （ 7in）封隔器最大内径可达 ，即捞筒上端可连接 油管。 b．内径一般都有工作筒（ Nipple）结构，可以坐入生产控制工具。 c．可以坐人外堵塞器，避免泥砂沉积，容易打捞。 此类封隔器尚有 CAMCO 的 LO 型（产品号 20 一 44），如图 4129 为“ LO”型封隔器及外密封总成。 密封总成的密封件有各种不同型号，其耐温耐压各不相同，表 4110 和表 4111 分别为 BAKE 和 OTIS 一些产品型号的规范，可供使用时参考。 表 4110 BAKER 密封件型号性能参数 型号 耐温 耐压差 环境 ℉（℃） MPa H2S% oil 水 溴化物 盐水 CO2 铵液 Standard Nitrile Chevron 300 (149) 69 (10 000) 不能用 可以用 可以用 175℉ 可以用 可以用 可以用 70 Hard bonded nitrile 200 (93) (50000) 90 Hard bonded nitrile 300 (149) 69 (10 000) 95 Hard bonded viton 250 (212) 69 (10 000) 5 可以用 可以用 可以用 可以用 可以用 不能用 V— RYTE 305（ 152） 450（ 232） (15 000) 15 5 A— RYTE A— HEET 300(149) 450(232) (15 000) 20 不能用 可以用 可以用 可以用 可以用 不能用 5 R— RYTE 400(204) 450(232) 69 (10 000) 15 可以用 可以用 可以用 可以用 可以用 可以用 5 Seal— RYTE 400(204) 450(232) (15 000) 15 可以用 可以用 可以用 可以用 可以用 可以用 7 K— RYTE 400(204) 450(232) (15 000) 15 7 K— HEET 500 (260) (15 000) 注： ①上表仅适用于密封件，耐压及适用环境与密封总成的材料有关。 ②耐压差是指在非卸载条件，即密封件可以在密封孔中移动而不能离开密封孔。 表 4111 OTIS 密封件型号性能参数 型号 耐温 ℉ /℃ 耐压差 MPa/psi 耐 H2S CO2 备注 KTR 450/232 — KALREZ T— TEELON R— TRYTON V— VYTON A— ATFLAS C— CHEMRAZ P— PEEK RTR 500/260 69/10 000 好 VTR 375/191 55/8000 好 ATR 400/204 CTP 450/232 4）密封堵塞器 密封堵塞器可用来密封堵塞永久封隔器（或永久型可回收封隔器）的中心孔使其成为临时桥塞，以满足各种 完、修井作业或生产的需要，一旦不需要时可将其回收。 图 4130a、 b 为 OTIS“ J”型槽型密封堵塞器及配套的“ J’型槽型打捞筒（ J 一 S1ot Overshot），可用于堵塞 OTIS VERSA 一TRIEVE， PERMA 一 TRIEVE 等顶部接头有 凸耳（ Lug）的永久型可回收封隔器和永久封隔器。 图 4131a、 b 分别为 BAKER“ DR”锁紧型和“ DR”定位型的密封堵塞器，都用油管送入向下加压进入密封筒并剪断销钉解脱回收下入油管。 锁紧型堵塞器可承受上、下两个方向的压力，而定位型的仅能承 受来自上方的压力。 它们都可以用常规的卡瓦打捞筒进行打捞回收，前者需右旋转 15 圈上提，后者直接上提即可捞出。 2．永久式封隔器的坐封方式 永久式封隔器的坐封方式有电缆坐封、液压坐封和机械坐封三种。 （ 1）电缆坐封与工具 永久式封隔器大部分使用电缆坐封，其最大优点是速度快，坐封深度准确，缺点是电缆拉力限制了封隔器底部携带尾管的重量和完井液密度大时，由于重量轻不易下到坐封深度。 坐封原理如图 4132 所示，下部为被坐封封隔器，中部为“ B”型电缆坐封转换头（“ B” Wireline Adapter Kit），上部为“ E 一 4”型电缆压力坐封总成（“ E 一 4”， Wireline Pressure 一 setting Assamb1y）或“ L”型电缆压力坐封总成（适合于井温高于 400℉ 的油气井）。 用电缆送入并校深到坐封深度，点火引爆产生高压气体传递到液压腔室转换为液压动力驱动活塞和坐封外套向下移动使封隔器坐封，同时拉断易断螺丝，即可回收电缆及坐封工具。 （ 2）液压坐封与工具 在大斜度井或使用高密度完井液的井，电缆坐封由于重量轻，工具很难下入到坐封深度，可以选用油管（或钻杆）带 液压坐封工具和封隔器下入并坐封。 图 4133 为“ SB3”型液压坐封永久式封隔器，其它型号产品基本类似，都必须有液压通道，活塞和棘齿结构。 图 4134 为“ D”型剪切释放密封总成及球座。 上部接头的梯型外螺纹连接永久封隔器，内螺纹连接油管并送至坐封深度，投球、油管加压坐封封隔器，增加压力等级剪断球座销钉，球和球座落人井底，下入油管可以直接作为生产管串，也可以直接 上提剪断销钉 1，让坐封帽 2 留在封隔器内，再下入所需要的生产管串和密封总成。 图 4135 为“ J”型液压坐封工具，其底部连接“ B”型电 缆坐封转换头和坐封封隔器（例 BAKER“ D”、“ DA”、“ F— 1”“ FA— 1”等液压坐封永久封隔器），油管送入到坐封位置，投球、加压坐封，与此同时“ B”型工具上的双头螺丝被拉断，下入工具解脱起出。 （ 3）机械坐封与工具 机械坐封封隔器的结构形式及坐封工具如图 4136 及图 4137 所示，坐封方法如图4138，封隔器连接到坐封工具上，油管下入到坐封位置，向右旋转油管（使工。