- 1、本文档共6页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
油气田用井下封隔器简明设计介绍
油气田用井下封隔器简明设计流程
非侵权申明
本文系我个人首次公开,其中涉及的专业名称或行业知识,不涉及其他
何个人和单位知识产权!特此申明!
1.前言
油气田用井下封隔器是石油天然气开采过程中使用的井下工具,属于上部完
井工具中的一类。其主要作用是封隔油层、气层和水层,或是在井下施工作业中
暂时封堵油、套环空。一般需要包含坐封系统、解封系统、承载系统、承压系统
和下入安全系统等,我们的设计也会从这五大系统入手。
大致可分为自封式、压缩式、楔入式、扩张式和组合式,目前使用最多的是
压缩式封隔器。其主要性能指标为额定压力等级、额定耐温等级、坐封方式、解
封方式及使用环境等。
井下封隔器的设计不同于一般的机械机构设计,其跨越机械、石油开采等多
个领域,包含机械原理、材料防腐、液压设计、橡胶件设计等多个学科,对于刚
刚进入社会或多年从事井下工具现场服务人员来说,掌握起来难度还是较大,希
望能通过本文能对大家有一定的帮助。
2.确定设计方向
1.首先根据客户的要求确定该井下封隔器使用环境,是常规环境、H2S环境
还是CO2、H2S环境,这样可以大致确认封隔器主体材料的选择并进行成本核
算;
2.其次是确定封隔器的结构形式,采用何种坐封方式,是否需要解封,是否
需要承载系统等;
3.然后确定有无可以参照的设计,市面上是否有类似产品,比较分析该产品
是否能够满足客户要求,有没有更好的改进方式,比如可靠性、经济性等方面;
4.最后需要明确最终验收标准。
3.坐封系统
封隔器的坐封一般分为液压坐封、机械坐封和下工具坐封这三种坐封方式,
1
油气田用井下封隔器简明设计介绍
对于自封式封隔器不在考察范围内。坐封系统的设计参数为坐封载荷的大小。
1.液压坐封
液压坐封是封隔器与油管连接,在封隔器下端连接暂堵球座或堵塞器一起下
入设计井深,油管环空憋压,促使封隔器活塞运动挤、压胶筒,使其与套管或井
筒内壁贴合,从而实现油、套环空的分隔。该坐封系统一般需要包含运动的活塞、
液缸、防止液缸回移的棘齿环以及防止活塞提前移动的启动结构(一般为剪切销、
或剪切螺钉)。
在设计时需要对活塞推力、棘齿环逆向承载及启动销钉进行计算。活塞设计
需要综合考虑坐封载荷对胶筒于套管壁接触应力的影响和地面压力设备功率的
要求,即用最小的坐封载荷实现封隔器的承压要求,如果因为结构限制坐封压力
不够的情况,可以考虑采用多级活塞组合加载的方法。棘齿环的设计需要确保沿
活塞移动方向,活塞能顺利移动;封隔器承压时,沿活塞移动反方向,活塞能纹
丝不动。启动销钉的设计需要根据不同的井况进行调整,一般情况可以考虑为
1500psi(10Mpa)。
2.机械坐封
采用机械坐封的封隔器一般也是与油管串连接直接下入设计井深,通过旋转
管串,使封隔器摩擦体与套管/井筒内壁的摩擦力作用使承载卡瓦移动,嵌入套
管内壁,然后下方管串至合适载荷,进而压缩胶筒实现密封。该坐封系统一般包
含摩擦体、换向体、锚定装置和锁紧装置。
在设计时需要考虑摩擦块在摩擦体上的周向分部,校核各摩擦擦块的最小、
最大径向尺寸,一般情况下摩擦块应能完全收入封隔器的最大径向尺寸内,并内
提供足够的摩擦力使管柱在旋转的时候能让卡瓦轴向移动。换向体的主要是为了
使封隔器的下入、起出与坐封在不同状态,既能使封隔器顺利达到设计位置,又
能顺利坐封和取出。需要特别提醒的是,导向销的强度一定要保证足够的设计强
度。这里的锚定装置常规是分瓣式卡瓦,卡瓦承载次为单方向齿或无方向,应具
有足够的强度和韧性,建议设计相关导向结构,已保证封隔器坐封和解封的可靠
性。对于不需要取出封隔器或暂时不需要取出的封隔器可采用与前述相同的棘齿
环设计,已保证坐封力有效。如果后续需要取出封隔器,可以发挥你们丰富的想
象力或者查阅相关资料,也能够实现。
3.下工具坐封
下工具坐封指的是下入液压坐封工具(贝克J20)、机械坐封工具及电缆坐
2
油气田用井下封隔
文档评论(0)