钻井手册固井部分.doc

第一节 常规完井方式
一 目前常用的完井方法：
完井方法主要指的是一口井完钻后确定生产层与井底的连通方式及井深结构。目前常用的完井方式有射孔、裸眼、割缝衬管、套管砾石填充等方法。
二 各种完井方法的特点及局限性
1、 射孔完井法
射孔完井法是目前国内外使用最广泛的一种完井方法。其实质是钻穿油气层后，将套管下至油气层底部再固井，然后用射孔枪射穿套管和水泥环并射入生产层内一定深度，油气顺着射孔所形成的通道流入井内。
2、 裸眼完井法
3、衬管完井法
衬管完井法是将油层套管下至生产层顶部进行固井，然后再将生产层钻开，在油层部位下入预先打好孔眼的衬管。通过衬管顶部的衬管悬挂器将衬管悬挂在油层套管上，并密封套管和衬管之间的环形空间，油气只有经过衬管上的孔眼才能流入井内。
4、套管砾石填充完井法
对于胶结疏松出砂严重的地层，一般应采用砾石充填完井法。它是先将绕丝筛管下入井内油层部位，然后用充填液将在地面上预先选好的砾石泵送至绕丝筛管与井眼或绕丝筛管与套管之间的环形空间内，构成一个砾石充填层，以阻挡油层砂流入井筒，达到保护井壁、防砂入井之目的。

第二节 套管工具附件
一 常用套管工具
（一）吊卡
1、作用：吊卡是扣在钻杆接头、套管或油管接箍下面，用以提升和下入钻具、套管或油管的工具。
2、 吊卡的结构图

1—锁销手柄 2—螺钉
3—上销钉 4—活页销
5—开口销 6—主体
7—活页 8—手柄

右图 CD型吊卡

3、 吊卡的基本规范

钻杆吊卡规范
钻杆公称尺寸
及加厚型式
mm（in）
钻杆接头焊接部位最大外径
mm
平台阶吊卡孔径
锥形台阶
吊卡孔径
mm
吊卡最大
载荷
kN
上孔
mm
下孔
mm
60.3（2 3/4）EU
65.1
69
63
67
900

1125

1350

2250

3150

4500

73.0（2 7/8）EU
81.0
84
76
83
88.9（3 1/2）EU
98.4
102
92
101
101.6（4）IU
104.8
109
105

106.4

109
101.6（4）EU
114.3
118
105
121
114.3（4 1/2）IU
117.5
122
118

119.1

121
114.3（4 1/2）EU
127.0
131
118
133
127.0（5）IEU
130.2
134
131
133
139.7（5 1/2）IU

144
144

139.7（5 1/2）IEU
144.5
149
144
148

注：1. IU 表示内加厚钻杆，EU表示外加厚钻杆，IEU 表示内外加厚钻杆；
2. 表中第二栏内106.4mm和119.1mm仅指锥形台阶钻杆接头焊接部位的最大外径。
3. 各类吊卡可以依据要求，其载荷做到900~4500 kN不等。

套管吊卡规范（以CD吊卡为例）

规格型号
吊卡孔径 mm
套管外径
最大载荷
kN（t）
in
mm
CD 117
116.96
4 1/2
114.3

900(100)

1125(125)

1350(150)

1800(200)

2250(250)

2700(300)

3150(350)

3600(400)

4500(500)

CD 130
130.18
5
127.0
CD 142
142.88
5 1/2
139.7
CD 171
171.45
6 5/8
168.3
CD 181
180.89
7
177.8
CD 197
197.64
7 5/8
193.7
CD 223
223.04
8 5/8
219.1
CD 248
248.44
9 5/8
244.5
CD 277
277.83
10 3/4
273.0
CD 303
303.23
11 3/4
298.4
CD 331
331.08.
127/8
325.0
CD 344
344.50
13 3/8
339.7
CD 411
411.96
16
406.4
CD 478
479.43
18 5/8
473.1
CD 515
515.14
20
508.0
CD 557
557.24
21 1/2
546.10
CD 565
565.94
22
558.80
CD 617
617.55
24
609.60
CD 630
630.25
24 1/2
622.30
CD 669
669.14
26
660.40
CD 694
694.54
27
685.80
CD 720
720.32
28
711.20
CD 771
771.53
30
762.00
CD 822
822.73
32
812.80
CD 925
925.53
36
914.40

油管吊卡规范（以CD吊卡为例）

规格型号
吊卡孔径
油管外径
吊卡最大载荷
kN
上孔
mm
下孔
mm
in
mm
CD 63
62
—
2 3/8
60.33
225
360
585
675
900
1125
1350
CD 76
75.01
—
2 7/8
73.03
CD 92
90.88
—
3 1/2
88.90
CD 104
103.58
—
4
101.60
CD 117
116.66
—
4 1/2
114.30
CD 63×68
68.66
63
2 3/8 EU
60.33
CD 76×82
81.36
76
2 7/8 EU
73.03
CD 92×98
98.02
92
3 1/2 EU
88.90
CD 104×110
110.72
104
4 EU
101.60
注：EU表示外加厚油管；外加厚油管的吊卡下孔孔径也可以与上孔孔径相同。
生日送什么礼物好
（二）、吊钳
1、作用：是用于拧紧或松开钻杆、套管联接螺纹。
2、技术规格

多扣合吊钳的技术规格
型号
适用管径范围/mm（in）
最大扭矩/kn·m
Q60—273×35
60.3~273（2 3/8~10 3/4）
35
Q340—648×35
339.7~647.7（13 3/8~25 1/2）
35

Q86—324×75
85.7~114.3（3 1/2~4 1/2）
55
114.3~196.9（4 1/2~7 3/4）
75
196.9~298.5（7 3/4~11 3/4）
55

Q89—299×75
88.9~114.3（3 1/2~4 1/2）
55
114.3~196.9（4 1/2~7 3/4）
75
196.9~298.5（7 3/4~11 3/4）
55
Q86—432×90
85.7~216（3 3/8~8 1/2）
90
216~431.8（8 1/2~17）
55
Q102—305×140
101.6~304.8（4~12）
140

单扣合吊钳的技术规格
型号
适用管径/mm（in）
适用接箍或接径/mm（in）
最大扭矩/kn·m
Q324×8
323.9（12 3/4）
349.2（13 3/4）
8
Q340×8
339.7（13 3/8）
365.1（14 3/8）
8
Q375×8
374.7（14 3/8）
400（153/4）
8
Q425×8
425.5（16 3/4）
450.9（173/4）
8
Q60×30
60.3（2 3/8）
85.7（3 3/8）
30
Q73×30
73（2 7/8）
105（4 1/8）
30

套管动力钳基本技术参数
基本技术参数
型号
TQ16
TQ16G
TQH20
TQH20G
TQH70
适用管径/mm（in）
52~194（2 1/16~7 5/8）
102~340（4~13 3/8）
219~609（8 5/8~24）
最大扭矩/ Kn·m
16
25
20
35
70
高挡扭矩/ Kn·m
≥3
≥5
≥3.5
≥6
≥20
低挡转速/ r/min
8~16
4~16
6~14
3~14
4~12
高挡转速/ r/min-1
60~90
34~90
50~80
28~80
30~60
质量/Kg
≤500
≤550
≤600
≤650
≤1500

（三）、吊环
1、 作用：用于悬挂吊卡。

2、结构图

3、 技术规范

单臂吊环长度与吊卡、大钩配合的环部尺寸 mm

型号
与吊卡配合尺寸
与大钩配合尺寸
吊环
长度
L
d
r
≥
J
≥
b
≥
G
≥
E
≤
R
≥
R1
≤
C
≥
F
≥
DH360

40

50

20

100

150
60
38
22.5

120

180
1200
DH585
70

63.5
1100
DH675

29
1500
DH900
45
80
140
190
DH1350
54
25
100
210
1800
DH2250
65
70
30
140
200
140
101.6
35
200
250
2700
DH3150
76
35
3300
DH4500
90
85

50
170
250
160
120.6
48

240
300
3600
DH5850

DH6750
121
95
190
318
190
127
63.5
305
3660

双臂吊环长度及与吊卡、大钩配合的环部尺寸 mm

型号
与吊卡配合尺寸
与大钩配合尺寸
吊环
长度
L
d
r
≥
b
≥
J
≥
E
≤
R
≥
R1
≤
C
≥
SH225
30
29
58

20
35
38

22.5
90
600
SH360
40

50

100
45
100
1100
SH585
45
65

63.5
120
SH675
50
75

29

160
1500
SH900
55
25
80
SH1350
65
35
100
1700

（四）、卡瓦
技术规范：
钻杆卡瓦名义尺寸及最大载荷
名义尺寸 mm
88.9
127
尺寸代号
3 1/2
5
配用卡瓦牙尺寸 mm
60.3
73.0
88.9
101.6
114.3
127.0
最大载荷 kN
675 ，1125
675， 1125， 2250

钻铤卡瓦名义尺寸及最大载荷
名义尺寸 mm
114.3~152.4
139.7~177.8
171.4~209.8
203.2~241.3
215.9~254.0
尺寸代号
4 1/2~6
5 1/2~7
6 3/4~8 1/4
8~9 1/2
8 1/2~10
最大载荷 kN
360

套管卡瓦名义尺寸及最大载荷
名义尺寸 mm
127.0
139.0
168.3
177.8
193.7
219.1
244.5
273.0
298.4
339.7
406.4
508.0
尺寸代号
5
5 1/2
6 5/8
7
7 5/8
8 5/8
9 5/8
10 3/4
11 3/4
13 3/8
16
20
最大载荷 kN
1125 2250
1125

二 常用套管附件
（一）、引鞋

水泥引鞋
生铁引鞋
定义： 用来引导套管柱顺利入井，接在套管柱下端的一个锥状体。
分类： 常用引鞋按制造材料可分为水泥引鞋和金属引鞋 生日礼物送什么最好
1、水泥引鞋
用油井水泥和砂子按1：3比例搅拌均匀，浇灌在带接箍的套管短节内制成，结构如图。水泥引鞋一般用于表层套管和中深井技术套管，其特点是强度高，可钻性好。
水泥引鞋技术参数
规格
外径
循环孔直径
长度
177.8
195
70
600
244.5
270
80
600
273
299
80
600
339.7
365
90
600
2、生铁引鞋
用生铁铸造而成，并车有套管母螺纹，生铁引鞋适用于中深井、井下正常的深井、定向井油层套管和井下条件复杂的技术套管，其特点是机械强度高，引导作用好，但可钻性差。
生铁引鞋技术参数
规格
mm
外径
mm
内径
mm
圆弧半径
mm
螺纹
长度
mm
长度
mm
侧流孔
个
最大
最小
最大
最小
外圆弧
内圆弧
127
1471
70
104
50
600
900
85.72
280
4
139.7
154
75
116
55
620
930
88.9
324
4
177.8
195
90
146
75
652
728
101.6
370
4
244.5
270
105
214
85
680
760
120.65
410
4
273
299
117
246
93
696
800
120.65
400
4
339.7
365
140
309
115
720
860
120.65
520
4
3、全钢引鞋
结构作用同生铁引鞋，选用35CrMo以上的材质。
（二）、浮箍、浮鞋

浮 鞋 浮 箍

1、浮鞋
将引鞋、套管鞋和阀体制成一体的装置，结构如图。
2、 浮箍
装在套管鞋上部套管接箍内带有止回阀的装置，结构如图。
3、 浮鞋与浮箍的技术参数 （mm）
规格
127
139.7
177.8
244.5
273
339.7
外径
141
154
195
270
299
365
内径
108
120
155
221
250
318
循环孔径
50
55
60
70
70
70
长
度
水泥填充型
450~500
600~700
900
非水泥填充型
300~500
浮球直径
60
85
(三)、内管注水泥装置
在大直径套管内，以钻杆或油管作内管，水泥浆通过内管注入并从套管鞋处返至环形空间的注水泥装置。它主要有插头和插座两部分。
插 头 插 座
(1喇叭口 2心管 3承环 4本体 5 尼龙球)

插头的技术参数 (mm)
类型
套管嵌装型
水泥浇注型
总长
435
435
本体外径
156~165
156~165
配合段长度
147
150
配合段外径
129
82
插座的技术参数 (mm)
类型
套管嵌装型
水泥浇注型
总长
500~550
650~700
接箍外径
—
与套管接箍相同
本体外径
—
与套管相同
本体最小壁厚
—
7
配合段长度
150
160
配合段外径
129
82
最小过水内径
95
75
喇叭口内径
>220
>220
（四）、套管扶正器
定义：装在套管柱上使井内套管居中的装置
分类：扶正器的基本分类有两种：刚性扶正器和弹性扶正器

刚性扶正器 弹性扶正器

弹性扶正器的技术参数
规格型号
in
套管尺
寸mm
井眼
尺寸mm
弹簧片最
大外径mm
环箍内径
mm
最大启
动力N
最小复位力N
5 1/2×3 1/2
Φ89
Φ140
Φ160
Φ92
≤2200
≥2200
8 1/2×5 1/2
Φ140
Φ216
Φ225
Φ144
≤2758
≥2758
8 1/2×7
Φ178
Φ216
Φ225
Φ182
≤3690
≥3690
9 1/2×7
Φ178
Φ233
Φ253
Φ182
≤4626
≥4626
12 1/4×9 5/8
Φ244
Φ311
Φ316
Φ250
≤7117
≥7117
17 1/2×13 3/8
Φ340
Φ445
Φ448
Φ344
≤9250
≥9250
26×20
Φ508
Φ661
Φ668
Φ512
≤10350
≥10350

刚性扶正器技术参数
规格型号in
套管尺寸mm
井眼尺寸mm
环箍内径mm
最大外径mm
5 1/2×3 1/2
Φ89
Φ118
Φ91
Φ114
8 1/2×5 1/2
Φ140
Φ216
Φ144
Φ210
8 1/2×7
Φ178
Φ216
Φ182
Φ214
9 1/2×7
Φ178
Φ241
Φ182
Φ238
12 1/4×9 5/8
Φ244
Φ311
Φ250
Φ303
（五）、水泥伞
装在套管上，防止水泥浆下沉的隔离装置。
结构如图：

水泥伞的技术参数 mm
规格
长度
通经
外径
推荐井眼尺寸
最小
最大
127
435
130
155
194
267
139.7
435
143
168
200
279
177.8
435
181
206
229
318
244.5
435
248
273
305
381
279
435
276
301
337
413
339.7
435
343
368
406
479
508
435
511
536
574
648
（六）、尾管悬挂器
将尾管悬挂在上一层套管柱底部并进行注水泥作业的特殊装置。尾管悬挂器按类型可分为液压式、机械式和机械-液压双作用式三类。
（1）液压式尾管悬挂器工作原理
当尾管悬挂器与尾管下到设计井深后，从井口将一铜球投进送入钻柱，待球落到球座，从井口憋压，将液缸销钉剪断，推动环行活塞与连在一起的卡瓦上行，紧贴锥体与上层套管内壁，此时下放钻柱就可实现尾管悬挂。给悬挂器加压30~50 kN与尾管悬挂器顶部进行倒扣，试提中心管。若证明倒扣成功，则下放钻柱加压30~100 kN于悬挂处。接着从井口将球座憋通进行循环，调整好钻井液性能，转入正常注水泥作业，冲洗多余的水泥浆，最后提出送入钻具和中心管。
（2）机械式尾管悬挂器工作原理
当机械式尾管悬挂器下到设计悬挂深度后，此时导向销钉处于轨道短槽内，上提送入钻具的距离大于短槽长度，依靠弹簧的摩擦力，再下放送入钻具的距离大于长槽长度，导向销钉通过转环自动进入长槽，卡瓦便沿着锥体上移与上层套管内壁卡紧，实现尾管悬挂。
（3）机械—液压双作用式尾管悬挂器工作原理
该尾管悬挂器具有机械式悬挂器和液压式悬挂器功能。
采用液压式悬挂时，其操作方式和动作与液压悬挂器相同。
尾管悬挂器主要技术参数
规 格
型 号
in
额定
负荷
KN
作用
方式
倒扣方式
中心管密封方式
耐温性能
℃
耐压性能
MPa
卡瓦排数及片数
回接筒内径mm
排
片数
7×5Ⅱ型
300
机械式
严格找中和点
铝密封套
200
15
1
4

7×5ⅡA型
300
机械式
加压倒扣，不需严格找中和点
200
15
1
4
130.75
7×5ⅠB型
300
液压式
可提出金属密封套
200
15
1
4
130.75
9 5/8×7Ⅰ型
600
液压式
严格找中和点
双杯型橡胶堵塞器，可提出
120
15
1
4

9 5/8×7ⅠA型
1200
机械式
加压倒扣，不需严格找中和点
铝密封套
200
20
2
6
187.33
9 5/8×7ⅡA型
1200
液压式
200
20
2
6
187.33
9 5/8×5 1/2Ⅰ型
600
液压式
严格找中和点
双杯型橡胶堵塞器，可提出
120
15
1
4

9 5/8×5 1/2ⅠA型
1200
液压式
加压倒扣，不需严格找中和点
铝密封套
200
20
2
6
187.33
9 5/8×5 1/2ⅡA型
1200
机械式
200
20
2
6
187.33
8 5/8×5 1/2ⅡA型
400
机械式
200
20
1
4
162
JY9 5/8×7（5 1/2）
1200
双作用
200
20
2
6
187.33

悬挂器结构简图

1调节环 2轴承 3弹簧 4反扣螺套 5 花键轴 6中心管 7反扣接头
8密封套 9锥套 10卡瓦 11推杆 12卡箍 13滑套 14转环帽
15导向销钉 16转环 17剪销座 18销钉 19空心胶塞

机 械 式 悬 挂 器

1 送入反螺纹接头 2 回接筒 3 中心管 4 密封环
5 尾管体头 6 卡瓦 7 液缸 8 空心塞

液 压 式 悬 挂 器

(七)、分级注水泥器（分级箍）
为实现双级或多级进行连续或不连续的注水泥作业，在套管柱的预定位置上安装的一种特殊装置，称为分级注水泥器（分级箍）。
1 确定采用分级注水泥器的原则
A地层不能承受一次注长水泥浆形成的压力；
B两段目的层之间存在很长不需要水泥封固的井段；
C长封固注水泥作业难以满足一次完成施工设计要求。
2 分级注水泥器的结构图

1 上母扣接头： 2 本体： 3 关闭套铝座： 4 关闭套； 5 打开套：6打开套铝座：7 下公扣接头： 8 关闭塞
9 重力塞： 10级塞： 11 承托环

3 分级注水泥器的技术参数

分级注水泥器的主要尺寸 （mm）
规格
最大外径
通径
打开套内径
关闭套内径
总长
127
146
109
73
84
≤1000
140
168
119
92
102
≤1000
178
210
154
114
125
≤1000
245
290
220
166
176
≤1000
340
390
317

≤1000

分级注水泥器胶塞长度 （mm）
规格
下胶塞
打开塞
关闭塞
127
192~250
254~320
254~320
140
210~255
280~335
280~340
178
267~310
356~390
356~440
245
366~460
440~480
440~500
340
480~520
480~520
480~520

分级注水泥器本体强度
规格
mm
抗内压强度MPa
抗外挤强度MPa
螺纹最小抗拉
负荷MN
危险截面抗拉
负荷MN
127
71
73
1.79
1.7
140
65
62
1.9
2.1
178
63
60
3
3.3
245
45
27
3.7
4.5
340
37.8
18.7
4.7
5.1

4、三种双级注水泥工作流程图

常规双级注水泥流程
1-扶正器 2-内套 3-关闭套 4-打开套 5-分级箍 6-钻井液 7-浮箍 8-浮鞋 9-重力塞 10-循环孔关闭状态 11-一级注水泥胶塞碰压 12-下胶塞 13-一级水泥 14-关闭塞 15-二级注水泥 16-循环孔打开 17-循环孔关闭

连续打开式双级注水泥流程
1-钻井液 2-扶正器 3-打开塞 4-内套 5-关闭套 6-打开套 7-分级箍
8-下胶塞9-一级水泥浆 10-打开循环孔 11-关闭塞 12-二级水泥浆
13-关闭循环孔

连续式双级注水泥流程
1-二级水泥浆 2-打开塞 3-循环孔关闭状态 4-钻井液 5-下胶塞 6-一级水泥浆
7-打开循环孔 8-钻井液 9-关闭塞 10-二级水泥浆 11-一级水泥浆 12-关闭循环孔

5、使用要求
（1）分级注水泥器安放位置，应选择在外层套管内或地层致密、井径规则、井斜较小的裸眼井段处。
（2）在分级注水泥器位置上下必须安放扶正器，其它井段也应加入足够数量的扶正器，确保封固质量。
（3）要求浮鞋或浮箍的密封质量要保证，防止分级注水泥器循环孔打开后一级水泥浆发生倒流，影响二级注水泥的正常进行，为此，要求进行一级注水泥设计时，应考虑套管内外静液柱压差不宜过大，必要时对顶替液进行加重。
（4）由于关闭分级注水泥器循环孔要引起较高的关闭压力，由此产生附加轴向载荷，因此应对井口段套管进行抗拉校核，其抗拉安全系数值不应小于1.5。
（5）应根据工程、地质情况和井下条件要求，选择不同的分级注水泥方式，具体有非连续（正规式）式双级注水泥、连续打开式双级注水泥和连续双级注水泥三种方法。只有当地层能承受水泥浆的液柱压力时，才能选择连续双级注水泥方法。
（6）应用非连续式（正规式）双级注水泥，第一级水泥浆的注入量要计量准确，要使水泥面低于分级注水泥器150-250m。
（7）采用连续式或连续打开式双级注水泥方式时，要注意下胶塞与打开塞之间的替浆量应比设计替浆量少1-1.5m3，以确保打开塞碰压，下胶塞不碰压。
（八）、套管外封隔器
接在套管柱上，在固井碰压之后能使套管与裸眼环空形成永久性桥堵的装置。

管 外 封 隔 器
1 接箍 2 中心管 3 密封圈 4 胶筒 5 阀箍 6 断开杆 7 短节
8 限压阀 9 单流阀 10 锁紧阀 11 滤网 12 断开杆

1、作用
有效防止固井发生后套管外喷冒油、气、水现象，避免异常地层压力或因水泥浆失重现象，导致高压油、气、水侵入候凝期间的水泥环。
2、结构
套管外封隔器主要由橡胶筒、中心筒、密封环、阀箍等组成，结构见图。橡胶筒是由内胶筒和硫化在骨架上的外胶筒组成，是一种具有承受高压的可膨胀的密封元件，外胶筒两端由软金属叠加成加强层，以提高胶筒的承受压力，中心筒为一段短套管，可与套管连接；阀箍由2支断开杆和3个并列串联的控制阀组成，这组控制阀分别是锁紧阀、单流阀和限压阀，在施工中这组控制阀可以准确控制套管外封隔器坐封，不必为封隔器提前坐封和座封压力过大胀破胶筒而担心。同时阀箍中还设滤网装置，可防止钻井液中的颗粒物进入通道堵塞阀孔。
3、工作原理
（1）基本作用原理。
根据帕斯卡流体原理：在一个平衡的流体中，由于外部施加的压力而引起的分压力，在整个流体内部各部分是均匀变化的。水力膨胀式套管外封隔器正是根据这一原理而发生作用的。当套管外封隔器内部膨胀到一定压力后，外部压力或压差的增减都会引起内部压力的相应变化，外部压差增加则封隔器对井壁的密封压力亦成比例增加。故当套管外封隔器膨胀压力达到一定值后，就能随着环空压差变化而变化，环空承受压差能力与环空间隙大小成反比关系。
（2）膨胀机理见图
图（a）下套管时，锁紧阀被安全销钉锁紧关闭，克服管内液体所施加的压力影响；
图（b）胶塞通过时，剪断安全销钉，液体通过锁紧阀促使橡胶部件膨胀；
图（c）当橡胶部件与环空间的膨胀压力差达到限压阀安全销钉预定界限值，限压阀将处于永久关闭状态。
图（d）为进一步保护膨胀后的元件不受套管压力降低变化的影响，当套管压力减少时，锁紧阀将处于永久性关闭状态。
替浆过程当胶塞通过中心管和阀箍时，将断开杆打断，胶塞继续运行直到碰压，套管内形成密封，接着憋压，钻井液经过阀箍的进液孔滤网后进入锁紧阀。当达到一定压力值时，锁紧阀的销钉被剪断，锁紧阀和单流阀同时打开。钻井液经限压阀进入中心官与胶筒间的膨胀腔，在液体压力作用下，胶筒膨胀变形与井壁接触形成密封。当膨胀腔内压力达到一定值时，限压阀销钉被剪断，将进液孔道堵死，将限压阀关闭。此时套管内压力与膨胀腔内压力相互隔绝，实现安全坐封。将井口放压为零，锁紧阀自动关闭，整个套管外封隔器形成永久性桥堵。

（3）锁紧阀作用原理见图
锁紧阀的作用有两方面：如图
(a) 阀处于原始关闭状态
(b) 为销钉剪断，阀处于开启状态
(c) 阀处于永久性关闭状态
1)可以限制套管外封隔器的打开压力，该压力由固井施工作业情况确定。下井前锁紧阀用一销钉
销住，当来自套管内高压液体达到一定压力值时，锁紧阀销钉被剪断，高压液体经过锁紧阀、单流阀、限压阀进入胶筒。
2)当套管外封隔器坐封后，套管放压为零，锁紧阀阀心在弹簧力及液柱压力的作用下恢复到初始
状态，同时锁座在弹簧力的作用下推倒压帽的第二台阶上，此时阀心被锁住，套管内高压液体再也不能进入胶筒。
（4）限压阀的作用原理见图
限压阀的作用是控制进入胶筒的液体压力值，当胶筒内的压力达到限定值时，限压阀销钉被剪断，限压阀自动关闭，液体停止进入胶筒，从而保证了胶筒不会爆破失效。
（5）单流阀的作用原理见图
单流阀的作用是防止进入胶筒内的高
压液体回流到套管内。
4、套管外封隔器技术参数
套管外封隔器技术参数表
尺寸
mm
型

号
最大外径
mm
内径

mm
总长

mm
密封长度
mm
质量

kg
钢级
壁厚

mm
加工处厚度
mm
抗内压强度
MPa
抗外挤强度
MPa
抗拉
强度
kN
承受压力
MPa
适应井径
mm
最大
最小
最大
最小
89
I
114
76
2620
950
45
N80
6.45
5.45
72.9
45.1
721.6
28
7
160
127
102
I
133
89
2680
950
50
N80
5.74
4.74
56.7
49.0
653.2
28
7
178
140
114
I
146
97
2660
950
90
P110
8.56
7.9
94.6
88.4
720.3
28
7
225
155
127
I
146
108
2680
950
105
P110
9.19
7.2
82.1
66.5
980.8
28
7
235
155
140
I
178
118
2750
950
120
P110
10.54
7.7
95.1
89.4
1097.6
28
7
270
200
140
II
190
118
2750
950
130
P110
10.54
7.7
95.5
101.6
1097.6
28
7
280
200
178
I
204
155
2790
950
180
P110
11.51
10.1
78.1
58.5
1631.7
28
7
280
220
178
II
210
155
2790
950
190
P110
11.51
10.1
78.1
58.5
1631.7
28
7
300
280
245
I
286
220
2790
950
275
P110
11.99
11
61.5
31.5
2557.8
28
7
385
300

5、使用要求
（1）准备工作。
套管外封隔器出库装车上井时，应轻抬慢放，摆放牢靠，避免途中碰坏。井场卸车应置于有垫杠的平坦地面上。检查螺纹和胶筒是否完好，管内2支断开杆是否俱在，中心管应无堵塞物。3只控制阀是否齐全上紧，锁紧阀和限压阀 是否穿好，应无损伤。校核套管外封隔器铭牌标注压力是否与现场使用压力相符。将两端罗纹洗净，涂抹好罗纹密封脂。封隔器应在地面与套管连接好，在上钻台时不允许碰撞和在地面拖拉。在井口再次检查封隔器螺纹、3个控制阀、2支断开杆及胶筒是否完好。套管外封隔器上扣要求与常规下套管相同，但务必注意有“X→←X”标记区域处严禁使用吊卡和卡瓦，以免咬伤胶筒和3只控制阀。在套管外封隔器两端上下套管柱上应各加3只套管扶正器，以免下套管过程将封隔器胶筒刮坏。
（2）使用要求。
井身质量良好，下套管前应认真通井，调整好钻井液性能，以防下封隔器过程遇阻。计算固井施
工作业过程的最高泵压值，以确定锁紧阀销钉的剪断压力，一般经验公式为：
P剪= P高+（3~4）MPa
式中：P剪—锁紧阀销钉剪断压力Mpa；
P高—施工最高泵压，Mpa；
认真记录钻井液密度ρm、水泥浆密度ρc、水泥浆返深H和套管外封隔器下入深度h，以便计算水泥车剪销时压力表值。
P表= P剪+（ρc-ρm）×（H-h）/102
式中：P表