承高压差自动平衡式封隔器

中原油田采油三厂

承高压差自动平衡式封隔器

张华中原油田采油三厂

承高压差自动平衡式封隔器主要由平衡机构、洗井机构、坐封机构和锁紧机构组成。压力自动平衡机构采用液压平衡原理，在封隔器承受较大上层注水压力或洗井时能自动平衡胶筒所受压力，提高了封隔器承受双向压差的能力。在现场6口井应用承高压差自动平衡式封隔器进行分层注水，验封合格率100%，阶段有效期延长63 d，平均注水压差为8.6MPa，该封隔器解决了高压差井分注有效期短的难题。

分层注水；高压差；自动平衡；封隔器

常规分注封隔器靠单向卡瓦支撑或锚定，该类封隔器锁紧机构多与反洗通道相通。反洗通道为单一锥面密封，洗井不彻底时脏物易沉积在密封锥面上，导致洗井通道关闭不严，造成分注有效期短。针对这种情况，研制了承高压差自动平衡式Y341封隔器，该封隔器增加了压力自动平衡机构和活塞双级密封洗井机构，使分注管柱在注水、洗井时能承受较大层间压差，延长了分注有效期。

承高压差自动平衡式Y341封隔器主要由平衡机构、洗井机构、坐封机构和锁紧机构组成，其结构如图1所示。压力自动平衡机构采用液压平衡原理，在封隔器承受较大上层注水压力或洗井时能自动平衡胶筒所受压力，提高了封隔器承受双向压差的能力。洗井机构采用锥面和O形圈双级密封结构，只有卸去油压后上部套压才能打开。洗井通道采用上部密封设计，保证了封隔器洗井和密封的可靠性。

图1 承高压差自动平衡式Y341封隔器结构

承高压差自动平衡式Y341封隔器坐封时，油管加液压，经中心管孔眼作用于坐封活塞，剪断坐封剪钉，活塞推动活塞套上行压缩胶筒，使胶筒直径变大，封隔油套环空；卸压后，锁套被锁环卡住，防止胶筒回弹，完成封隔器坐封。

承压时，当下层压力高时，下压作用于胶筒上的力通过外套作用于上接头；当上层压力高时，压差对胶筒产生下推力，平衡机构对胶筒产生上拉力，上拉力稍大于下推力，使胶筒受力平衡，不产生解封动作。下层压力对洗井活塞产生的下推力大于上推力，使洗井活塞处于下位，洗井活塞不会打开。洗井活塞的开启和关闭只与上压和油压有关。除洗井以外的任何状态，关闭洗井活塞的力始终大于开启洗井活塞的力，洗井活塞始终保持关闭，解决了层间压差大、层间串通的问题。

洗井时，套压大于油压，推动洗井活塞上行，打开洗井通道实现洗井。恢复注水时，油压大于套压，推动洗井活塞下行关闭并密封洗井通道，同时平衡机构产生向上的力抵消作用在胶筒上向下的力，减小了解封剪钉的受力，同时防止封隔器蠕动。

解封时，上提管柱，剪断解封销钉，锁环上行，实现解封。

在现场6口井应用承高压差自动平衡式封隔器进行分层注水，验封合格率100%，阶段有效期延长63 d，平均注水压差为8.6MPa。该封隔器解决了常规Y341封隔器承受双向压差能力差，反洗通道密封不严，分注有效期短等问题，提高了注水管柱工作的可靠性，为油田分层注水提供了新的技术思路。

（栏目主持 樊韶华）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.7.081