對(duì)于鉆完井專業(yè)工程技術(shù)人員，封隔器是比較常用的一個(gè)工具。它通常被安裝到鉆完井管串上，下入到預(yù)先設(shè)計(jì)的深度后，通過啟動(dòng)坐封機(jī)制和套管、篩管或裸眼井壁內(nèi)部之間提供密封。一線工程技術(shù)人員在設(shè)計(jì)以及施工中需要正確掌握不同封隔器的坐封機(jī)理，可以針對(duì)不同井況以及工作狀況，選擇*為適宜的封隔器。本篇啟航就為大家整理概述了常見的封隔器坐封機(jī)理，各位石油專業(yè)人員可以收藏本文，作為今后的實(shí)際工作中的一個(gè)重要參考。

當(dāng)前封隔器設(shè)置機(jī)制可以分為：1. 壓緊式錨式封隔器；2. 機(jī)械壓縮式封隔器；3. 機(jī)械張力式封隔器；4. 液壓張力/壓縮式封隔器；5. 液壓壓差式。

壓緊式錨式封隔器(Compression Set Anchor Packer)

錨式封隔器是*簡(jiǎn)單的壓縮封隔器。在下入狀態(tài)下，卡瓦鎖扣在一個(gè)容器中，橡膠密封元件被縮回，使其可以自由下井。本款封隔器主要應(yīng)用于當(dāng)封隔器上方無可遇見的大壓差井況。當(dāng)封隔器下方的尾管遇到井底時(shí)，封隔器上方油管的重量使卡瓦從容器中彈出。油管的重量壓縮了頂部和底部之間的密封元件，導(dǎo)致它被擠出并緊密貼合套管內(nèi)壁。如果封隔器離井底有一定的距離，則需要用長的尾管來啟動(dòng)和維持封隔，但這不是很推薦的做法，因?yàn)槲补芎鼙恐?，可能?huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的彎曲，而且隨著時(shí)間的推移，可能會(huì)出現(xiàn)沙蝕現(xiàn)象。

機(jī)械壓縮式封隔器(Mechanically?Set Compression?Packer)

這種封隔器可用于鉆井工具串或油管串中，主要承受壓力差將來自封隔器上方。機(jī)械定壓式封隔器經(jīng)常被用于鉆桿測(cè)試或定位套管泄漏，連續(xù)油管用封隔器也多為此類。當(dāng)這種封隔器用于鉆桿測(cè)試時(shí)，必須注意確保封隔器下方的壓力不超過來自上方的壓力。但是如果出現(xiàn)這種情況，只要產(chǎn)生的上升力小于油管重量，封隔器也會(huì)保持坐封狀態(tài)不變。這種類型的封隔器上的卡瓦數(shù)量因其尺寸而異。它們均勻地分布在卡瓦擋圈周圍。封隔器主體外表面加工的J型槽，非常類似于圓珠筆的更替機(jī)構(gòu)。當(dāng)止位銷位于J型槽的短腿上時(shí)，滑環(huán)和卡瓦不能向錐體方向移動(dòng)。在這種模式下，封隔器無法坐封。當(dāng)運(yùn)行到井中時(shí)，彈簧使卡瓦的下部（耐磨墊）緊貼套管壁?？ㄍ邠跞ψ鳛橹c(diǎn)，卡瓦上部的齒狀部分向內(nèi)樞轉(zhuǎn)，遠(yuǎn)離套管壁。磨損墊在壁上的摩擦力將螺柱牢牢地固定在J型槽的短邊上。這就保證了卡瓦保持在遠(yuǎn)離錐體的向下位置。在達(dá)到所需的設(shè)定深度時(shí)，將油管抬起幾英寸?，F(xiàn)在止位銷將位于J型槽短腿的下端。在地面上按預(yù)設(shè)方向和圈數(shù)旋轉(zhuǎn)油管，使J型槽旋轉(zhuǎn)，直到止位銷位于長槽的下端。然后下放油管，封隔器主體相對(duì)于滑環(huán)（J的長腿長度）向下移動(dòng)。膨脹機(jī)心軸在滑環(huán)后面移動(dòng)，迫使滑環(huán)靠在套管壁上。這種機(jī)械設(shè)置的、可收回的壓縮式封隔器由卡瓦支撐在井內(nèi)。松開油管重量，將擠壓在主體和錐體之間的橡膠，在油管和套管之間起到密封作用。在取回封隔器之前，必須將封隔器上的壓力差值平衡。然后只需拿起油管/鉆桿重量，再加上輕微的過拉力，就可以取回封隔器了。輕微的過大拉力加上油管/鉆桿的向上移動(dòng)，使得封隔器本體和錐體之間的壓力得以放松。反過來，密封膠皮收縮到原來的形狀，膨脹器心軸從卡瓦后面向上移動(dòng)，使卡瓦縮進(jìn)卡瓦載體，封隔器可以從井中收回。

機(jī)械式張力封隔器(Mechanically?Set Tension Packer)

這種封隔器被設(shè)計(jì)用于壓力差來自下方的情形。在機(jī)械設(shè)置、可回收的張力封隔器中，密封元件位于卡瓦組件的下方。當(dāng)卡瓦從運(yùn)行位置釋放時(shí)，油管上的向上拉力將錐體帶至卡瓦下方，迫使卡瓦伸出，以抓緊套管。進(jìn)一步向上的拉力壓縮了密封膠皮，使其緊貼套管壁。來自下方的壓力差將使封隔器更加牢固。如果壓力差來自上方，那么只要產(chǎn)生的向下的力量小于油管中的拉力，封隔器就會(huì)保持坐穩(wěn)狀態(tài)。在封隔器本體上加工了一個(gè)倒置的J型槽，由滑環(huán)上的止位銷接合。在坐封封隔器時(shí)，將油管下放幾英寸，并在表面逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)足夠的量，使封隔器旋轉(zhuǎn)四分之一圈。止位銷現(xiàn)在位于J型槽長腿的頂部。向上拉動(dòng)油管，使封隔器固定。油管必須以拉力坐封。要松的話，油管必須下放至少一英尺，以消除*初施加的拉力，然后順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。這*后一個(gè)動(dòng)作將倒置的J型槽的短腿帶到螺柱下?？梢詫⒎飧羝鲝木欣觥埩κ椒飧羝魍ǔＥ溆幸粋€(gè)額外的緊急釋放裝置，其形式是一個(gè)剪切環(huán)。如果正常的釋放程序不成功，可在油管上施加一個(gè)往上過提的拉力，比設(shè)置封隔器所需的壓力大得多，將剪切環(huán)破壞，使得主體、橡膠和錐體從心軸上掉下來，從而釋放卡瓦。

液壓張力/壓縮式封隔器 (Hydraulically?SetTension/Compression?Packer)

液壓式封隔器是很常用的生產(chǎn)封隔器，特別適用于油氣井中油管操作容易出現(xiàn)問題的情況。這種封隔器的設(shè)計(jì)，油管可以在封隔前著陸并進(jìn)行地面法蘭連接。這在半潛式或鉆井船上特別有吸引力，因?yàn)樗擞凸艿?#8221;伸縮搖擺 “效應(yīng)。液壓式封隔器是由封隔器處的油管和套管之間的壓力差來驅(qū)動(dòng)的。必須在封隔器下面的油管或封隔器本身的底部設(shè)置一個(gè)臨時(shí)堵塞油管的方法，通常是一個(gè)由剪切銷固定的球座。當(dāng)封隔器下到設(shè)定深度時(shí)，地面進(jìn)行投球并泵入，落在球座上并打壓使得主體向下運(yùn)動(dòng)。密封膠皮將被壓縮膨脹抵住套管，錐體在卡瓦后面被壓下，推動(dòng)它們向外抓緊套管。封隔器中通常會(huì)安裝多個(gè)安全銷釘，避免過早啟動(dòng)坐封過程。隨著封隔器的坐封，油管中的壓力進(jìn)一步增加，將銷釘剪切。之后設(shè)定壓力將被放掉，封隔器將保持就位。這種封隔器不需要油管重量來固定它的位置。靜壓式封隔器是液壓式封隔器的一種變體，它使用靜液柱壓力而不是地面泵壓來坐封。這種封隔器的體內(nèi)有一個(gè)環(huán)形油缸，內(nèi)含大氣壓力的空氣。筒體的上端由一個(gè)環(huán)形活塞密封，暫時(shí)鎖定。地面使用較低的泵壓，就可以剪斷一個(gè)小銷子，使環(huán)形活塞解鎖。油管中的靜水壓作用于活塞的頂部，使其向下移動(dòng)，壓縮空氣。這個(gè)運(yùn)動(dòng)將坐封卡瓦并壓縮密封元件。因此，在性能和應(yīng)用方面，靜壓式封隔器與液壓式封隔器非常相似。主要的區(qū)別是設(shè)置它所需的地面泵入壓力較低。

液壓壓差式 (Hydraulic Hold-Down)

液壓壓緊按鈕是液壓壓差坐封器的一個(gè)組成部分。它們位于封隔器的上端。這些按鈕依靠來自封隔器下方的壓差迫使它們和套管壁緊密結(jié)合，從而防止封隔器的任何向上移動(dòng)。封隔器下方的壓差越大，液壓壓緊按鈕就與套管壁接觸越緊。一旦壓力解除，封隔器又可以自由活動(dòng)，具備相當(dāng)大的靈活度。因?yàn)檫@種特性，此種封隔器很多時(shí)候被用于井下壓裂作業(yè)中,也稱為水力錨。