第二章选择修井打捞工具pdf讲解Word格式文档下载.docx

1、打印选择的印模要根据井下落鱼的材质和井内套管的内径而定。井下落鱼为有色金属材质受压后不易变形的可采用铅模，落鱼材质受压后易变形的可采用软模 （沥青、肥皂、胶泥等印模），主要防止打印时鱼顶受压后被破坏发生变形破坏鱼顶。印痕确认大体分两种，则印痕，二是不规则印痕。见表 521。一是规（1）规则印痕确认。一般规则的铅模印痕都在铅模的底平面显示出来，确认印痕一目了然。律（2）不规则印痕确认：不规则的印痕往往出现在铅模底平面的边缘，显示的痕迹无规律，侧面的擦痕形状无规不明显，给确认带来较大的困难，需结合作业施工井的实际情况综合分析判断确认。2）铅模打印的操作与技术要求（1）操作步骤：打印前下笔尖进行大排

2、量冲洗鱼顶；铅模下至鱼顶以上 5m左右时，开泵大排量冲洗，边冲洗边缓慢下管柱，下放速度不超2mmin；当铅模下至距鱼顶 0.5m时，冲洗 5lOmin后停泵，再以 1m/min的速度下放管柱，遇到鱼顶后，加压打印，加压范围为 1020kN；提出铅模后不可用硬物清洁铅模表面，用棉纱和破布清洁干净。（2）技术要求：严禁带铅模冲砂；铅模在井内只能加压打印一次，禁止重复打印；下铅模管柱操作要平稳，拉力表灵活好用，并随时观察拉力表的变化，若铅模遇阻时，应立即起出检查，找出遇阻原因，更换铅模重新下井；在使用压井液压井打印时，当铅模下井后，因故停工，应立即起出铅模，防止压井液沉淀卡钻；起铅模管柱遇卡时，要平

3、稳活动管柱，严禁猛提猛放。（3）铅模描述：用相机拍照铅模，以保持铅模原样；用 1：1的比例绘制草图，详细描述铅模变形和印痕情况，记录在班报内。（三）落鱼卡点深度确定1卡点卡点是指井下落物被卡部位最上部的深度。卡点的测定就是对这一深度的测定。2测定卡点深度的意义（1）可以确定大修施工中管柱倒扣时的悬重，即确定管柱的中和点。施工中能准确地从卡点处倒开，减少打捞次数。（2）可以确定管柱切割的准确位置，能保证切割时在卡点上部 12m处切断。（3）判断套管损坏的准确位置，有利于对套管损坏部位的修复。（4）判断管柱被卡类型，有利于事故的处理。3卡点的测定及计算井下工艺管柱遇卡有各种原因，而准确地测得卡点深

4、度，对于打捞解卡是非常重要的。目前卡点的测定两种方法：一是测卡仪测卡，二是经验提拉法推算测卡。现场常用的是经验提拉法推算测卡测得卡点预计深度。1）测卡仪器测卡法测卡仪测卡点，是近几年发展起来的新的测卡技术，它提高了打捞解卡的成功率和缩短了施工时间，测得的卡点直观准确可靠。这种方法主要配合切割方法处理被卡管柱。（1）测卡仪的用途：测卡仪主要用于钻井、修井、井下作业中被卡管柱的卡点测定，为制定处理措施提供准确依据。（2）结构：由电缆接头、磁性定位器、加重杆、滑动接头、振荡器、上弹簧锚、传感器、下弹簧锚、底部短节等组成，如图 521所示。（3）工作原理：井下各种工艺管柱被卡阻，由于其材质不同，在所受

5、到弹性极限范围内的拉、扭时，应变与应力成一定的线性关系，被卡管柱在卡点以上的部位受力时，符合这种关系。卡点以下部分，因为力传递不到而无应变，而卡点则位于无应变到有应变的显著变化部位，测卡仪则能精确地测出 254 x l 0-3的应变值，二次仪表能准确地接收、放大并显示在地面仪表上测卡仪通过天车、井口滑轮，经井口短方钻杆下人被卡管柱至遇阻位置，在不同的上提力或不同的扭矩下或在一定的上提力和扭矩的综合作用下，管柱卡阻位置的应力应变被传感器接收放大，经二次仪表反映在地面仪表上，即可直接读到卡点深度位置。（4）基本参数：仪器本体外径：25mm、4lmm；加重杆直径长度：40mmx200mm；空心可容导

6、线穿过，每根重约 16kg；能够准确的在60mm298mm的各种管内测卡。（5）操作使用：调试地面仪表，将地面仪表读数调到 100，然后将指针拨归零。提法计算卡点大约位置，然后确定测卡管柱不同的 3次上提力。仪器人井至遇阻后缓慢上提，同时按确定的上提力分别上提管柱，则可测出卡点深度。也可在仪器缓慢上提时，分别施加扭转力，在 3次不同的管柱扭转力下，可测得管柱卡点深度。测卡仪弹簧外径应合适，加重杆数量应适当，使仪器能顺利起下，以利测试。2）计算法测卡点（1）理论计算法：理论计算法的理论依据是虎克定律，即L = E F / PL-卡点深度，m；A-油管平均伸长，cm；p-油管平均拉伸拉力，kN；（

7、521）式中E-钢材弹性模数（=21 x104），kNcm2；F管柱环形截面积，c。（1）经验公式汁算法：L = K / P（522）P油管平均拉伸拉力，kN；K-计算系数。（3）操作步骤：上提管柱，当上提负荷比井内管柱悬重稍大时停止上提，记录第一次上提拉力，记为P1。在与防喷器法兰上平面平齐位置的油管上做第一个标记，作为 A点。继续上提管柱，当上提负荷超过第一次上提拉力 50kN时，停止上提，记录第二次上提拉力，记为P2。在与防喷器法兰上平面平齐位置的油管上做第二个标记，作为 B点。用钢板尺测量标记A与标记B之间的距离，记为 l。继续上提管柱，当上提负荷超过第二次上提拉力 50kN时，停止上

8、提，记录第三次上提拉力，记为P3。在与防喷器法兰上平面平齐位置的油管上做第三个标记，作为 C点。用钢板尺测量标记 A与标记 c之间的距离，记为2。继续上提管柱，当上提负荷超过第三次上提拉力 50kN时，停止上提，记录第四次上提拉力，记为 P4。在与防喷器法兰上平面平齐位置的油管上做第四个标记，作为 D点。用钢板尺测量标记A与标记D之间的距离，记为 3。下放管柱，卸掉提升系统负荷。计算三次上提拉伸拉力及三次平均拉伸拉力：第一次上提拉伸拉力Pa=P2-P1第二次上提拉伸拉力Pb=P3-P1；第三次上提拉伸拉力PC=P4-P1；平均拉伸拉力 P=（Pa+Pb+Pc3。（5-2-3）计算三次上提拉伸的

9、平均油管伸长量： = （1 + 2 + 3） / 3（524）根据经验计算卡点公式，算出卡点深度：L=KAPL-卡点深度，mA油管平均伸长，cm；K计算系数，常用的可由表 5-2-2查出。例 1：某井井深 2512m，嗽叭口完成深度为 2000m，第一次上提拉力 250kN，油管挂高出井口法兰平面 30em，第二次上提拉力 400kin，油管挂高出井口法兰平面 125cm，试求卡点深度 （井内为曲 73mm平式油管）。理论计算法：解：已知P1=250kN；P2=400kN；P=P2P1， 1=30em；2 =125cm， =2 1F= （D2d2）4=314 （722-622）4E= 21 X

10、104kNcm2根据公式：L=EFP=21 x 104 （D2一d2）4（2 1） ）（P2一P1）=21 x104314（732622）4（12530）（400250） 155041m卡点的深度预计在 155041m。经验公式法：经验公式：L=Kx（P）根据上述已知数计算。L=2450 X95150=155166m卡点的深度预计在 155166m。（四）落鱼中和点的计算当钻具被卡落井，打捞时如果所提拉力小于管柱重力时，则上面钻具受拉，下面钻具受压，其中有一位置既不受拉，又不受压，称为中和点。一般倒扣时容易在此部位倒开。可由下式算出：L=Pq（525）L-中和点的深度，；p-打捞时上提力，kN

11、；q海米油管在压井液中的重力，Nm。例 2：某井井深 2456m，采用中 73mm平式油管完井，完井深度 2152m，用密度 105gcm的压井液压井，现上提 100kN倒扣，估计在什么位置倒开?已知：上提拉力户为 100kN，每米油管在空气中的重力为 8973Nm；压井液密度为105gem3查得浮力系数是 0866，海米油管在压井液中的重力是 8973x0866=7771N= 007771kN。根据公式L=Pq=1000.07771=128684m所以估计在 128684m处倒开。其中钻柱在液体中的重量；钻柱总重量 x浮力系数。常用浮力系数见表 5-2-3所示。（五）打捞工具的选择在各种修井

12、作业中，打捞作业约占三分之二以上。而井下落物种类繁多，形态各异，归纳起来主要有管类落物、杆类落物、绳类落物、井下仪器工具类管物和零部件等小落物。井下落物影响生产，一般需打捞处理，针对不同落物的特点选择不同的打捞工具和现行设计可行的打捞工具，提高作业施工速度。1打捞作业难易程度划分（1）简单打捞的划分界限是：凡掉入井内的管类、封隔器和绳类等，没有卡钻遇阻等复杂情况，一般作业队的设备及技术力量能够解除的故障，并且不需要采用转盘倒扣、套铣、磨铣等工艺的作业。即在采油、注水、修井过程中掉人井内的铣锤、刮蜡片、压力计、钢丝和钢丝绳等，或在修井过程中没有按操作规程办事，造成修井工具、管类、绳类掉入井中，或

13、钻具（管柱）、封隔器被卡断在井内，用简单提拉、震击解卡可以解除的，均属于简单打捞。（2）复杂打捞的划分界限是：凡掉人井内或卡在井内的管类、封隔器和绳类等，一般作业队设备及技术力量无法处理，须使用转盘倒扣、套铣、钻磨等措施处理才能恢复正常生产的作业过程，均属复杂打捞。2常用打捞工具的选择1）管类落物打捞工具公锥、母锥、滑块卡瓦打捞矛（单滑块、双滑块、对称双滑块）、油管接箍分瓣打捞矛、可退式打捞矛、卡瓦打捞筒、可退式打捞筒（篮式卡瓦打捞筒、螺旋卡瓦打捞筒）、短鱼顶打捞筒。打捞负荷较轻的（单根、油管短节等）采用开窗打捞筒、弹簧打捞筒。打捞大直径的有水力打铹矛。2）杆类落物打捞工具分两种类型：套管内打

14、捞和油管内打捞。（1）套管内扪-捞工具：抽油杆接箍打捞矛、抽油杆短鱼顶打捞筒、篮式卡瓦抽油杆打捞筒、螺旋式卡瓦抽油杆打捞筒（为 A型可退式抽油杆扪捞筒）、活页式打捞筒、三球打捞器、偏心式抽油杆接箍打捞筒、测井仪器打捞器、不可退式抽油杆扪捞筒、开窗打捞筒、弹簧打捞筒、卡瓦打捞筒。上述打捞工具除三球打捞器以外，其他工具均根据套管的尺寸变化更换引鞋。（2）油管内打捞工具：抽油杆接箍打捞矛、卡瓦打捞筒、短鱼顶打捞筒、篮式卡瓦抽油杆打捞筒、螺旋卡瓦式抽油杆打捞筒、组合式抽油杆打捞筒、偏心式抽油杆接箍打捞筒，上述工具的连接螺纹均为抽油杆螺纹。3）绳类落物打捞工具分二种类型，套管内和油管内打捞。（1）套管内

15、打捞工具：内钩（死钩形双向内钩、活钩形双向内钩、死钩形单向内钩、单向活动内钩）、外钩（死钩形双向外钩、单活动外钩、双活动外钩、单钩捞钩）、内外组合钩、老虎嘴、多向内外组合钩。（2）油管内打捞工：具：内钩（双向死内钩、单向死内钩、多向死内钩、外钩、多向外钩）、多向内外组合钩。上述工具连接螺纹均为加重杆螺纹。4）小件落物扪捞工具（1）一把抓可捞不规则的小件落物（牙轮、卡瓦牙、钳牙、刮蜡片、阀座、井口使用的小件工具、加重杆，泵活塞、油管节箍、油管短节、泵衬套、录井钢丝、电缆包皮、碎块胶皮、螺栓、螺母）。（2）磁力打捞器（正循环磁力打捞器、反循环磁力打捞器，也可分强磁打捞器和高强磁打捞器）可打捞小于吸

16、重力的金属物件（钳牙、金属碎片、螺母、炮弹金属垫，短的录井钢丝、井口使用小件工具等）。（3）反循环打捞篮（局部反循环打捞篮）可打捞重量较轻的井下小件落物（钢球、金属碎块、炮弹垫子、井口螺母、非磁力金属碎块、胶皮碎块、柔性落物、短钢丝等），钻洗水泥塞前起到清理井底作用的专项工具。三、相关知识选择合适的修井打捞工具对于完成打捞施工是最为关键的工作。但打捞施工中打捞管柱的组配是保证施工安全不可缺少的一个环节。下面主要介绍一些打捞施工中的常用辅助类工具。（一）倒扣器1用途倒扣器是一种变向传动装置，其主要功能是将钻杆的右旋转动 （正扭矩）变成遇卡管柱的左旋转动（反扭矩），使遇卡管柱的连接螺纹松扣。由于这

17、种变向传动装置没有专门的抓捞机构，因此必须同特殊形式的打捞筒、打捞矛，公锥或母锥等工具联合使用以便倒扣和打捞。由亡可见，倒扣器就其所要完成的作业而言，是一种组合型打捞工具。此外，与公、母锥倒扣、滑牙块打捞矛倒扣作业比较有下列优点：（1）节省反扣钻杆。（2）该工具可释放亦可随时收回。（2）操作过程中安全可靠，反弹力小。2结构倒扣器主要由接头总成、变向机构、锚定机构、锁定机构等组成，如图 522所示。1）接头总成主要由连接轴、牙嵌块、锁定套、节流塞等组成，如图 523所示。连接轴：上部是右旋钻杆母螺纹，下部是牙嵌，内孔是方螺纹，中间是水眼，径向有一与水眼相通的溢流孔。牙嵌块：厚壁套中间是花键孔，上

18、端面的牙嵌与连接轴相结合。锁定套：套装在长轴上。其上的内螺纹与锚定机构的空芯轴连接，并有 4个紧固螺钉固定。节流塞：拧在连接轴溢流孔里，中间有通孔做溢流用。接头总成的作用：（1）用连接轴牙嵌块将钻杆上的转动扭矩传至变向机构的长轴。（2）水眼和溢流孔的作用是投球之后，在倒扣器以上形成新的循环通道，避免憋泵。（3）锁定套机器厂的紧定螺钉、锁定连接轴和变向机构，都用来防止松扣和脱节。2）变向机构主要由长轴、行星齿轮、支承套、外筒、承载套等零件组成，如图 524所示。长轴：长轴下端面有对称的两个槽，在槽的中央沿轴向有 2个深孔，长轴上还有 4个承载槽和渐开线齿形。长轴的上部是方牙螺纹旋人连接轴中，整个

19、长轴从上至下有水眼连通。行星齿轮：有 5个或 6个细而长的行星齿轮，两端的细轴与齿轮成为一体。支承套：呈两部分，中间有止口定位，两部分用螺钉紧固成一个整体。在支撑套的上端面有牙嵌与锚定机构相咬合。这一零件相当于行星机构中的摇杆，行星齿轮安装在其中的圆孔内。外筒体：上部是一段光滑的内表面，下部是渐开线型的内齿，再下是一段较长的内锥螺纹，最下端是特殊形式的内锥螺纹。承载套：部分是青铜件，沿轴线有止口定位，用两个螺钉连接成一整体。承载套外径上有细牙螺纹与外筒体旋合，内径有与长轴相对应的凸凹相间的承载环。变向机构的主要作用：（1）如同变速箱一样，通过行星齿轮机构变换了输入端的转速和旋向，从而把右旋扭矩

20、变成左旋扭矩。（2）行星机构上的支撑套把钻杆上的运动和扭矩传给锚定机构，使其坐定在套管内。（3）长轴和承载套负担打捞作业（包括倒扣作业）中的全部提力。3）锚定机构主要包括空芯轴、锚定翼板、连动板、摩擦套筒、摩擦胀圈、转套、销轴等，如图 525所示。空芯轴：上部是细牙螺纹，与锁定套相连，下端面有压嵌与变向机构的支撑套相接。中部外圆柱上对称的加工两道凸筋。加力筋两端被切断的部分钻出锁孔，用以铰接锚定翼板。锚定翼板：长条形圆弧板。两端面钻有销孔，安装在空芯轴上。沿圆弧板的长度方向安装有 4块合金块。在翼板一侧沿厚度方向有凸形弧面槽，与锚定机构中的空芯轴加力筋配合。连动板：形状如锚定翼板，只是没有安装

21、合金块，用销轴与锚定翼板铰接。连动板两端面有小轴，插装在摩擦套管和转套的小孔内。摩擦套筒：滑装在空；匕轴上。上端面沿轴向有挡圈和密封槽。摩擦胀圈：共 4个，在其开口处有两个内钩，经压缩后内钩卡在摩擦套筒的扇面形花键两刚上，依靠其被压缩后的弹力，贴紧在变向机构的外筒体的光滑表面内，从而使摩擦套筒与外筒体在一定的条件下成为整体。锚定机构的主要作用：如同变速箱的地脚，靠展开的一半和坚硬的合金块啃人套管壁内，将倒扣器坐定在套管上。4）锁定机构主要包括滑动轴、弹簧、钢球、下接头等，如图 526所示。滑动轴：分粗细两段，中部是对称两个键。安装时细端朝上，该端面上有球座。滑动轴的粗端滑装在下接头的孔内。被弹

22、簧向亡抵紧，迫使中部的两个键进入长轴端面的键槽内。滑动轴与长轴连成一体，滑动轴水眼可保持循环流畅。下接头：上下均有连接螺纹，上端面有与滑动轴上两键相对应的槽，中间有阶梯孔，大者安放弹簧，小者为水眼。下接头径向有一与水眼相通的溢流孔。锁定机构的主要作用是在投球后憋压，迫使滑动轴上的键进入下接头槽内，将倒扣器四个部分连接成一体，有利于打捞作业和释放落鱼。3作用原理1）运动分析倒扣器实质上是一台立式变速变向装置，其主要传动是：钻杆带动牙嵌的连接轴长轴行星齿轮组，此时有两种运动，即行星齿轮自转（左向）n，支撑套（摇杆）同行星齿轮绕长轴公转（向右）n公，则：（1）当外筒与支撑套均无制动力矩时，倒扣器整体

23、右旋，即”o”a。（2）当外筒有制动力矩使“9o时，行星齿轮除自转外，尚带动支撑套公转，则n公 =n钻（1十Z筒Z釉）zQ外筒上的齿数；z轴长轴上的齿数。（3）当支撑套上有制动力矩时，使：o，此行星机构成为定轴轮系，由于外简体上有内齿故将钻杆上的转向变为左旋。即n筒 =n钻Z轴Z筒上述第一种情况是倒扣器未打捞时的空运转状态；第二种情况是倒扣器抓住落鱼后左旋锚定前状态；第三种情况是倒扣器锚定后钻杆右旋倒扣的工作状态。2）锚定动作分析带抓捞工具的倒扣器抓住落鱼后，使产生上述第二种情况： n筒=0。此时行星齿轮除自转外，还带动支撑套（摇杆）绕长轴（太阳轮）公转。由于空芯轴与支撑套有牙嵌相接，旋转的空

24、芯轴与其加力筋推动锚定翼板转动；又由于连动板插装在摩擦套筒上，而摩擦套筒固装在外筒体内，连动板不能被推旋转，则产生了对锚定翼板的阻力作用，使锚定翼板外伸，从而合金块切人管壁而停止，此时即为锚定。锚定过程中各件运动情况如图 527所示。倒扣动作实现后，需起出打捞管柱工具。但是由于倒扣器还坐定在套管上，因此必须解除锚定。其方法是反转钻杆 1/41/2圈，锚定翼板当即复原。这一动作必须是在倒扣力矩等于零时才能进行。3）锁定动作分析在整个打捞倒扣的操作中，有时要求上、下接头同步同向转动，而锚定机构不坐定在套管上。为实现这一工况，必须对倒扣器左旋部分加以锁定。锁定前必须向倒扣器内投放一钢球，待钢球滚落在

25、滑动轴的球座上后，开泵以大流量、中等压力循环。液体的压力克服弹簧力压下滑动轴，滑动轴上两个键进入下接头，但脱不开长轴的键槽，从而使长轴与下接头连成一体，即所谓的锁定。4技术规范见表 524所示。5操作方法及注意事项（1）倒扣器与打捞工具的组接顺序（自落鱼向上）：倒扣打捞筒（倒扣打捞矛）+倒扣安全接头+倒扣下击器+倒扣器+正扣钻杆（油管）。上述组接形式中，是用倒扣器打捞筒或倒扣打捞矛去抓捞落鱼，用下击器去补偿连接螺纹松扣时的上移量，用安全接头去收回倒打捞筒或打捞矛在不能释放落鱼（安全接头以上的管柱）。（2）倒扣器操作要点：按使用说明书检查钢球尺寸。根据落鱼尺寸选择打捞工具，按组接顺序连接好工具管

26、柱。将工具管柱下至鱼顶深度，记下悬重 G：值，开泵洗井，正常后停泵。直下或缓慢反转工具管柱人鱼，待指重表读数下降 1020kN停止下放，在井口记下第一个记号。上提工具管柱，其负荷为 Q=G+（2030）kN，并在井口记下第二个记号（此时抓住落鱼，拉开下击器）。继续增加上提负荷。上提负荷大小视倒扣管柱长度而定，但不得超过说明书规定负荷。在保持上提负荷的前提下，慢慢正转工具管柱（使翼板锚定）。继续正转工具管柱（倒扣作业开始）。当发现工具管柱转速加快，扭矩减少，说明倒扣作业完成。反转工具管柱（锚定翼板收拢）。提钻。（3）倒扣器使用中应注意的几个问题：倒扣作业前井下情况必须清楚。如鱼顶形状、落鱼自然状态、鱼顶深度、套管和落鱼间的环形空间