【摘要】套管外封隔器固井对于解决高压油气井、调整井、二次采油固井时由水泥失重而引起的油、气、水窜及井喷等问题和提高固井一次成功率具有显著的效果。本文结合套管外封隔器结构、工作原理，重点针对套管外封隔器现存问题与主要技术参数，论述了套管外封隔器应用技术要点，以为固井施工提供技术参考。
【关键词】固井管具;套管外封隔器;应用技术要点
套管外封隔器是接在套管柱上，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。
1 套管外封隔器结构
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1。橡胶筒是由内胶筒和硫化在骨架上的外胶商组成，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，中心简为一段短套管，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坐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。
2 套管外封隔器工作原理
水力膨胀式套管外封隔器是根据帕斯卡流体原理设计的。当封隔器内部达到一定压力后，将引起封隔器外径的增加并实现与井壁间的密封作用。
3 套管外封隔器应用存在问题及技术参数
橡胶筒是管外封隔器的关键密封部件，国内的管外封隔器胶筒耐温基本都在150℃以下。管外封隔器主要用在低温非热采井中，稠油热采并中使用时寿命较短，密封效果差。胺筒的弹性特性、力学特性、耐温耐压能力对其密封性能有相当大的影响。需要在胶筒材料上进一步深入研究，提高其材料特性，扩大其使用范围和寿命。同时，管外封隔器内管工具注水泥施工工序复杂，膨胀多个管外封時必须上提下放内管柱。内管工具基本上都存在注水泥膨胀的开始阶段有膨胀介质的混浆现象，而管外分隔器膨胀完成要将多余的水泥浆反循环洗出。若施工不当可能会造成水泥浆透过筛管污染地层，或者内管工具未及时提出被水泥浆固在井内。因此，需要研究更先进的内管注水泥工具和施工工艺，以保证固井安全有效施工。套管外封隔器主要技术参数见表1。
4 套管外封隔器应用技术要点
4.1准备工作
封隔器搬运时，应轻抬慢放，摆放牢靠，避免撞坏。在现场应置于有垫杠的平坦地面上。下井使用前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。校核封隔器铭牌标注压力是否与现场使用压力相符。将两端螺纹洗净，涂抹好螺纹密封脂。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。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。
4.2套管外封隔器应用要求
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Pm——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——水泥车表压值，MPa;
P剪—锁紧阀销钉剪断压力，MPa;
ρc——水泥浆平均密度，g/cm3;
ρm——钻井液密度，g/cm3;
H——水泥浆返深，m;
h——套管外封隔器下深，m。
套管外封隔器固井施工碰压后，应指定一台水泥车进行锁紧阀钉剪销作业，并有专人观察和记录压力，要求怠速升压，当表压升到剪销值时，表针若出现瞬时停止或稍有下降现象，即表明锁紧阀销钉被剪断，此时可稳压3～5min后放压到零。若压力表指针显示不明显，有关施工人员应立即商定采取应急措施，处理好善后工作。