承高壓差自動平衡式封隔器

中原油田采油三廠

承高壓差自動平衡式封隔器

張華中原油田采油三廠

承高壓差自動平衡式封隔器主要由平衡機構、洗井機構、坐封機構和鎖緊機構組成。壓力自動平衡機構采用液壓平衡原理，在封隔器承受較大上層注水壓力或洗井時能自動平衡膠筒所受壓力，提高了封隔器承受雙向壓差的能力。在現場6口井應用承高壓差自動平衡式封隔器進行分層注水，驗封合格率100%，階段有效期延長63 d，平均注水壓差為8.6MPa，該封隔器解決了高壓差井分注有效期短的難題。

分層注水；高壓差；自動平衡；封隔器

常規分注封隔器靠單向卡瓦支撐或錨定，該類封隔器鎖緊機構多與反洗通道相通。反洗通道為單一錐面密封，洗井不徹底時臟物易沉積在密封錐面上，導致洗井通道關閉不嚴，造成分注有效期短。針對這種情況，研制了承高壓差自動平衡式Y341封隔器，該封隔器增加了壓力自動平衡機構和活塞雙級密封洗井機構，使分注管柱在注水、洗井時能承受較大層間壓差，延長了分注有效期。

承高壓差自動平衡式Y341封隔器主要由平衡機構、洗井機構、坐封機構和鎖緊機構組成，其結構如圖1所示。壓力自動平衡機構采用液壓平衡原理，在封隔器承受較大上層注水壓力或洗井時能自動平衡膠筒所受壓力，提高了封隔器承受雙向壓差的能力。洗井機構采用錐面和O形圈雙級密封結構，只有卸去油壓后上部套壓才能打開。洗井通道采用上部密封設計，保證了封隔器洗井和密封的可靠性。

圖1 承高壓差自動平衡式Y341封隔器結構

承高壓差自動平衡式Y341封隔器坐封時，油管加液壓，經中心管孔眼作用于坐封活塞，剪斷坐封剪釘，活塞推動活塞套上行壓縮膠筒，使膠筒直徑變大，封隔油套環空；卸壓后，鎖套被鎖環卡住，防止膠筒回彈，完成封隔器坐封。

承壓時，當下層壓力高時，下壓作用于膠筒上的力通過外套作用于上接頭；當上層壓力高時，壓差對膠筒產生下推力，平衡機構對膠筒產生上拉力，上拉力稍大于下推力，使膠筒受力平衡，不產生解封動作。下層壓力對洗井活塞產生的下推力大于上推力，使洗井活塞處于下位，洗井活塞不會打開。洗井活塞的開啟和關閉只與上壓和油壓有關。除洗井以外的任何狀態，關閉洗井活塞的力始終大于開啟洗井活塞的力，洗井活塞始終保持關閉，解決了層間壓差大、層間串通的問題。

洗井時，套壓大于油壓，推動洗井活塞上行，打開洗井通道實現洗井。恢復注水時，油壓大于套壓，推動洗井活塞下行關閉并密封洗井通道，同時平衡機構產生向上的力抵消作用在膠筒上向下的力，減小了解封剪釘的受力，同時防止封隔器蠕動。

解封時，上提管柱，剪斷解封銷釘，鎖環上行，實現解封。

在現場6口井應用承高壓差自動平衡式封隔器進行分層注水，驗封合格率100%，階段有效期延長63 d，平均注水壓差為8.6MPa。該封隔器解決了常規Y341封隔器承受雙向壓差能力差，反洗通道密封不嚴，分注有效期短等問題，提高了注水管柱工作的可靠性，為油田分層注水提供了新的技術思路。

（欄目主持 樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.7.081