1、Q/LKPE SMS-YFZ -01-2013 YFZ 型系列机械式分级注水泥器使 用 说 明 书德州隆科石油装备有限公司地 址：山东省德州市经济开发区大学东路邮 编：253000电 话：0534-2756138传 真：0534-2756378 E-mail：Lkpe2010dz-public,sd,cninfo,net 1一、用途分级注水泥器（简称分级箍）是应用于双级固井作业中的一种专用工具，该工具的使用可以将需固井段自下而上分成两级进行固井，也可以实现任何一段地层的固井作业。采用分级注水泥器进行分级固井作业可以降低环空的静液柱压力，不仅减少了注水泥作业中发生井漏的可能性，而且降低了施工压力
2、，缩短了固井时间，同时，还可防止或减少水泥浆失重造成的油气水上窜，有利于提高固井质量。二、结构组成及工作原理 1、YFZ 型机械式分级注水泥器的结构及其附件见图 1。它主要由双级箍、挠性塞、重力型打开塞、关闭塞和挠性塞座（碰压环）等五部分组成。双级箍外筒的上下端分别是母扣和公扣，用来和套管相联接。关闭套通过销钉同打开塞座和关闭塞座固定成一体。关闭套的上部沿圆周方向分成 24 瓣，关闭套上部的外壁和外筒上部的内壁加工有方向相对的踞齿状的倒齿，用来锁紧关闭套。关闭套和外筒上部都有4 个循环孔，由打开塞座堵住。图 1：YFZ-A 型机械式分级注水泥器及其附件22、机械式分级注水泥器的工作流程见图 2
3、。 、首先将挠性塞座和双级箍按照固井设计的要求分别安放在浮箍上的某一套管接箍内和联接在套管上，随套管柱下入井中。、在第一级水泥注完后，用泥浆推动挠性塞下行，经过双级箍后，最后在挠性塞座上碰压，完成第一级顶替。、随后投入打开塞，自由下落到双级箍，位于打开塞座后加压，剪断剪切销钉使其下行，露出循环孔，使得套管内和环空相通，可以进行第二级注水泥作业。、在第二级水泥注完后，泥浆推动关闭塞下行，到达关闭塞座上后，加泵压，再一次剪断销钉，推动关闭塞座下行，并带动整个关闭套下滑，关闭循环孔，由于双级箍外筒和关闭套上加工有方向相对的倒齿，啮合后，就能阻止关闭套上下滑动，从而永久关闭双级箍。3三、型号、规格及主
4、要技术参数YFZ-A 型系列机械式分级注水泥器的型号、规格及主要技术参数见下表：序号 型 号 YFZ114 YFZ140 YFZ178 YFZ2441 规 格 114.3(4“) 139.7(5“) 177.8(7“) 244.5(9“)2 额定负荷，t 65 120 170 2103 密封能力，MPa 25 25 25 254 打开泵压，MPa 75 关闭剪销压力，MPa 56 联 接 扣 型 长圆扣/偏梯扣7 本体最大外径，mm 143 168 208 2838 本体通径，mm 99 123 159 220.59 打开塞座(下滑套)内径,mm 58 83 114 17610 关闭塞座(上滑
5、套)内径,mm 78 103 127 19711 挠性塞长度，mm 336 330 415 55012 重力型打开塞长度，mm 300 310 310 44013 关闭塞长度，mm 250 254 280 31114 总 长，mm 846 856 856 896四、性能特点1、采用先进的内关闭式结构，结构合理 ，密封能力强，2、具有永久关闭功能，即关闭套上部的外壁和外筒上部的内壁加工有方向相对的锯齿状的倒齿，用来锁紧关闭套上下滑动，从而实现永久关闭。（1）注第一级水泥，释放挠性塞顶替泥浆。（2）当挠性塞运行至碰压座后，释放井口压力，投入重力塞。（3）重力塞座入下滑套后，加压，销钉剪断，打开循环
6、孔，建立循环。（4）注第二级水泥，释放关闭塞顶替泥浆。（5）当关闭塞座至上滑套上以后，加压，销钉剪断，关闭套下行关闭循环孔。图 2 机械式双级注水泥作业流程43、打开、关闭动作时，均不存在小腔液体压缩问题。4、在关闭套、上滑套、下滑套、下接头上设计有牙嵌、用来防止在钻除内套时其随同钻具一起转动，提高机械效率。 5、上下接头内径与套管内径一致，但小于关闭套内径，起下钻及钻除作业时可有效保护关闭套，使其免受损伤。6、全部配件均由可钻性好的橡胶/铝质材料制成。7、配有顶替型打开塞，可用于连续式注水泥作业。五、推荐的操作程序1、地面准备工作、充分循环泥浆，保证井眼畅通、干净。、调整泥浆，使泥浆适合固井
7、要求，确保井壁安全稳定。、检查工具，检查双级箍的上下丝扣是否完好，内部是否有杂物。检查各附件是否配套，胶塞是否完好，胶塞上的导向头、压帽有无松动现象。2、下套管过程中，将挠性塞座（碰压环）安放在浮箍以上的某一套管接箍内，将双级箍联接在套管柱上，下入井内。3、装水泥头，并将挠性塞装入水泥头中。4、充分循环泥浆冲洗。5、打隔离液。6、开始第一级注水泥。7、压挠性塞进行第一级顶替，当挠性塞经过分级箍时应把排量控制在 800ml/min 以下，并注意压力表的显示。8、第一级碰压后停泵，打开闸门检验回压凡尔。9、防回压可靠后，卸水泥头顶盖投打开塞，同时将关闭塞装入水泥头。10、估计打开塞到达双级箍后，用
8、小排量蹩压，打开循环孔，打开泵压 7MPa,可能有15%的误差。11、双级注水泥器打开后循环井眼。12、待第一级水泥固化后，开始第二级注水泥作业。13、注完第二级水泥后，下压关闭塞进行第二级顶替,当关闭塞接近关闭塞座时，换小排量顶替，并密切注意压力表指针是否在平稳上升过程中出现闪动，一旦发现闪动，证明5关闭套已关闭，闪动时泵压应为关闭压力(5MPa)和循环压力之和，但可能有15%的误差，这时可以停泵。如无闪动，这时关闭泵压应为关闭压力(5MPa)、循环压力、附加压力(5MPa)之和，并稳压三分钟。（注：以上计算方法仅为参考，具体实际关闭压力由现场服务人员提供）14、打开防喷闸门检验关闭效果。1
9、5、卸水泥头及管线，作业完毕。六、注意事项1、双级箍所处井段的井斜角一般不得大于 10，不合要求应修改设计或采取其它措施。2、双级箍所处位置的井壁应该比较稳定，以免二级循环时中冲跨。3、联接双级箍拧紧时，应将大钳打在套管或接箍上，不能在双级箍上打钳或锤击。YFZ 型系列机械式双级注水泥器固后扫塞措施（仅供参考）1. 操作者要首先弄清双级注水泥器的基本结构（见说明书）及将要钻掉的（从上到下）各部件的几何尺寸和材质。2. 钻头类型尺寸：5-1/2： 118 毫米、三牙轮钻头7： 152 毫米、三牙轮钻头9-5/8： 215 毫米、三牙轮钻头3. 钻压（吨）：5-1/2： 0.5-17： 0.8-1.29-5/8： 1.5-24.转速：一律 60-80 转/分。5.排量：5-1/2：井队泵最小缸套，单凡尔，钻完循环时 2 个凡尔。7： 井队泵最小缸套， 2 个凡尔。9-5/8：井队泵最小缸套， 3 个凡尔。6.操作：下完钻具后先开泵，空负荷启动转盘，平稳慢放，逐渐加到要求压力，不要憋钻。每钻 20-30 分钟，停钻上提 2-3 米，下放，反复两三次后，恢复扫塞钻进工作，其目的是让已破碎的较大块状物始终处在钻头之下，重复上边工作，直至钻完。再用推荐的排量循环泥浆一周以上，并不断上下活动钻具，活动范围应在注水泥器上下各两米，不阻不卡即扫塞完毕。3
