北阿项目常用修井工具使用与维护保养.docx
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北阿项目常用修井工具使用与维护保养
北阿项目常用修井工具使用与维护保养
目录
1.公锥2
2.母锥4
3.可退式卡瓦捞矛5
4.卡瓦打捞筒8
5.钩类打捞工具9
6.反循环打捞篮11
7.磁力打捞器12
8.一把抓14
9.可退式卡瓦打捞筒16
10.机械式内割刀18
11.机械式外割刀21
12.聚能切割(爆炸)工具24
13.弹簧式套管刮削器25
14.平底磨鞋27
15.套铣筒28
1.公锥
1)用途
公锥是一种专门从油管、钻杆、套铣管、封隔器、配水器、配产器等有孔落物的内孔进行造扣打捞的工具。
这种工具对于带接箍的管类落物打捞成功率较高。
公锥与正、反螺纹钻杆及其他工具配合使用,可实现不同的打捞工艺。
2)基本结构
公锥是长锥形整体结构,用接头和打捞螺纹两部分组成。
如图1-1所示。
图1-1公锥结构示意图
1-上接头;2-锥体
上接头有与钻杆相连接的螺纹,有正反螺纹标志槽。
便于归类和识别。
公锥有水眼。
锥类工具最重要的部分是打捞螺纹,常用的螺纹锥度为1∶16。
老式公锥多带有数条排屑槽,新式公锥没有排屑槽。
3)工作原理
当公锥进入打捞落物内孔之后,加适当钻压并转动钻具,迫使打捞螺纹挤压吃入落鱼内壁进行造扣。
一般管类落物造8~10牙即可,捞获后可采取上提或倒扣的办法将落物全部或部分捞出。
4)技术规范
公锥技术规范见表1-2。
表1-2公锥技术规范
规格型号
直径×长度
mm
接头螺纹
使用规范及性能参数
打捞螺纹表面硬度
抗拉极限
MPa
冲击韧性
J/cm2
打捞直径
mm
GZ86—1
86×560
NC26(2A10)
RC60-65
≥932
≥58.8
39~67
GZ86—2
86×535
NC26(2A10)
54~77
GZ105—1
105×535
NC31(210)
54~77
GZ105—2
105×475
NC31(210)
72~90
GZ121
121×455
NC38(310)
88~103
5)操作方法及注意事项
(1)公锥与钻杆之间应加安全接头,以备必要时退出安全接头以上钻柱。
(2)工具下至鱼顶以上1~2m时,开泵循环工作液,同时在转盘面划一基准线。
(3)缓慢下放工具,使公锥插入鱼腔,泵压明显升高、钻柱悬重下降较快,说明工具已经开始接触落物。
(4)停泵,加10kN钻压,缓慢转动钻柱一圈,刹住转盘1~2min,松开观察转盘是否回退。
若转盘回退半圈,则说明只造了半圈。
并观察钻压有无变化。
(5)按照步骤(4)反复操作。
造3~4牙后,指重表(或拉力表)悬重应有明显变化,下放钻具保持10kN钻压造8~10牙即可结束。
(6)注意分析判断造扣位置,切忌在落鱼外壁与套管内壁的环形空间造扣,避免造成严重后果。
(7)任何情况下不得人力转圈造扣。
(8)打捞造扣时,禁止顿击鱼顶,以防止公锥的打捞螺纹顿坏。
6)维修保养
工具使用完毕后,将工具全面清洗,进行仔细检查。
对接头螺纹与打捞死扣应用钢丝刷刷净,涂黄油保养。
2.母锥
1)用途
母锥是从油管、钻杆等管状落物外壁进行造扣打捞的工具,可用于打捞无内孔或内孔堵死的圆柱形落物。
2)基本结构
母锥是长筒形结构,由接头与本体两部分构成,如图2-1所示。
接头上有正、反螺纹标志槽,本体内锥面上有打捞螺纹。
与公锥相同,也分有排屑槽和无排屑槽两种。
对于特殊要求的母锥,可以按需要另行加工。
图2-1母锥结构示意图
1-上接头;2-锥体
3)工作原理
母锥工作原理与公锥相同,都是依靠打捞螺纹在钻具压力与扭矩作用下,吃入落物外壁造扣,将落物捞出。
4)技术规范
母锥技术规范见表2-2。
表2-2母锥技术规范表
序号
规格型号
接头螺纹
外形尺寸
使用规范及主要参数
1
MZ/Z50
50钻杆
68×260
打捞21/2in油管,50钻杆
2
MZ/NC26—1
NC26(2A10)
86×295
打捞21/2in油管,50钻杆
3
MZ/NC26—2
NC26(2A10)
95×280
打捞2in油管,23/8in钻杆
4
MZ/NC26—3
NC26(2A10)
95×340
打捞21/2in油管,27/8in钻杆,2in油管接箍等
5
MZ/NC31—1
NC31(210)
114×350
打捞21/2in油管,27/8in钻杆,2in油管接箍
6
MZ/NC31—2
NC31(210)
114×390
打捞21/2in油管,27/8in钻杆的加厚部位
7
MZ/NC31—3
NC31(210)
115×440
打捞21/2in外加厚油管接箍,31/2in钻杆,3in油管
8
MZ/NC38—1
NC38(310)
135×480
打捞31/2in油管,3in和31/2in外加厚油管加厚部位
9
MZ/NC38—2
NC38(310)
146×670
打捞直径90mm
10
MZ/NC50
NC50(410)
180×750
打捞直径127mm
11
MZ/41/2/FH
41/2/FH(420)
168×700
打捞直径114mm
12
MZ/51/2/FH
51/2/FH(520)
194×750
打捞直径141mm
13
MZ/65/8/FH
65/8/FH(620)
219×730
打捞直径168mm
5)操作方法
操作方法与公锥相同。
6)维修保养
维修保养与公锥相同。
3.可退式卡瓦捞矛
1)用途
可退式卡瓦捞矛是通过鱼腔内孔进行打捞的工具。
它既可抓捞自由状态下的管柱,也可抓捞遇卡管柱,还可按不同的作业要求与安全接头、上击器、加速器、内割刀等组合使用。
其优点是在抓获落物而拔不动时,可退出打捞工具,不足之处是不能进行倒扣。
2)基本结构
可退式卡瓦捞矛由上接头、芯轴、圆卡瓦、释放环和引鞋组成。
如图3-1所示。
图3-1可退式卡瓦捞矛
1-上接头;2-圆卡瓦;3-释放环;4-引鞋;5-芯轴
3)工作原理
工具在自由状态下,圆卡瓦外径略大于落物内径。
当工具进入鱼腔时,圆卡瓦被压缩,产生一定的外胀力,使卡瓦贴紧落物内壁。
随芯轴上行和提拉力的逐渐增加,芯轴、卡瓦上的锯齿形牙脱开(此下击力可由钻柱本身重力或使用下击器来实现),再正转钻具2~3圈(深井可多转几圈),圆卡瓦与芯轴产生相对位移,促使圆卡瓦沿芯轴锯齿形牙向下运动,直至圆卡瓦与释放环上端面接触为止(此时卡瓦与芯轴处于完全释放位置),上提钻具,即可退出捞矛。
4)技术规范
可退式卡瓦捞矛技术规范见表3-2。
表3-2可退式卡瓦捞矛技术规范
序号
规格型号
外形尺寸
(直径×长度)
mm
接头螺纹
使用规范及性能参数
钻杆螺纹
油管螺纹
打捞范围
m
许用应力
kN
卡瓦窜动量
mm
1
LM—48
48×477
NC26(2A10)
1.900TBG
40.3~44
210
6
2
LM—T60
86×618
NC26(2A10)
23/8TBG
46.1~50.3
340
7.7
3
LM—T73
95×651
27/8REG
27/8TBG
54.6~62
535
7.7
4
LM—T89
95×651
NC31(210)
27/8TBG
66.1~77.9
814
10
5
LM—T102
105×761
NC31(210)
31/2TBG
84.8~90.1
1078
10
6
LM—T114
105×823
NC31(210)
92.5~102.3
1078
10
7
LM—T127
110~118×850
NC31(210)
101.6~115.0
1450
13
8
LM—T140
120~130×896
NC31(210)
117.7~127.7
1632
13
9
LM—T168
146~160×1100
NC38(310)
140.3~155.3
1920
16
10
LM—T178
157~170×1100
NC38(310)
149.8~163.8
1920
19
11
LM—T219
198~210×1200
NC50(410)
190.8~205.7
2200
19
12
LM—T245
222~235×1200
NC50(410)
216.8~228.7
2200
19
5)操作方法
(1)根据落鱼内径尺寸,选择与之相应适应的可退捞矛。
(2)将卡瓦与芯轴之间涂润滑脂后,将卡瓦转动靠近释放环,使圆卡瓦处于自由状态。
(3)捞矛下至鱼顶以上1~2m时,循环工作液,缓慢下放工具引入鱼腔,同时做好钻柱悬重记录。
(4)悬重下降较明显时(约下降5kN左右),反转钻柱2~3周,使芯轴对卡瓦产生径向推力然后上提钻柱,使卡瓦胀开而卡住鱼腔实现抓捞。
(5)上提钻柱,悬重上升明显,说明已抓获落物,如悬重无上升显示,应重复打捞动作,直至抓获落物。
(6)若上提负荷接近或大于钻具安全负荷时,可用钻柱下击捞矛芯轴,然后正转钻柱2~3周,即可松开卡瓦,退出捞矛。
6)维护保养
可退式卡瓦打捞矛可多次下井使用,因此维护保养和检查很重要。
工具提出后,卸掉上下钻具,下击芯轴使之与卡瓦脱开,正转上提工具推出鱼腔。
涂黄油后入库待用
4.卡瓦打捞筒
1)用途
卡瓦打捞筒是从落鱼外壁进行打捞的不可退式工具,它除了可以抓捞各种油管、钻杆、加重杆、长铅锤等外,还可对遇卡管柱施加扭矩进行倒扣。
2)基本结构
卡瓦打捞筒由上接头、筒体、弹簧、卡瓦座、卡瓦、引鞋等组成、如图4-1所示。
图4-1卡瓦打捞筒
1-上接头;2-筒体;3-弹簧;4-卡瓦座;5-卡瓦;6-键;7-引鞋
3)技术规范
卡瓦打捞筒技术规范见表4-2。
表4-2卡瓦打捞筒技术规范
序号
规格参数
外形尺寸
mm
接头螺纹
使用规范及性能参数
打捞范围,mm
许用拉力,kN
1
DLT-95
95×610
NC26(2A10)
32~
60
400
2
DLT-108
108×610
NC31(210)
45~
65
650
3
DLT-114
114×660
NC31(210)
48~
73
950
4
DLT-130
130×780
NC31(210)
70~
90
1100
5
DLT-130
150×970
NC38(310)
90~
114
1300
6
DLT-160
160×970
NC50(410)
100~
121
1400
4)工作原理
当工具的引鞋引入落鱼之后,下放钻具,落鱼将卡瓦上推,压缩弹簧,使卡瓦脱开筒体锥孔上行并逐渐分开,落鱼进入卡瓦,此时卡瓦在弹簧力作用下被压下,将鱼顶抱住,并给鱼顶以初夹紧力。
上提钻具,在初夹紧力作用下。
筒体上行,卡瓦、筒体内外锥面贴合,产生径向夹紧力,将落鱼卡住,起钻即可捞出。
在规定的上提负荷不能提动的情况下,可用此卡瓦打捞筒进行倒扣作业。
但注意倒扣扭矩不得超过卡瓦键的抗剪力。
5)操作方法
(1)地面检查卡瓦尺寸,用卡尺测量卡瓦结合后的椭圆长短轴尺寸,其长轴尺寸应小于落鱼外径1~2mm。
(2)将卡瓦背面涂润滑脂,与筒体下端内锥面配合光滑,弹簧压紧力适中。
(3)工具入井后应缓慢下放,至鱼顶以上1~2m时,开泵循环工作液,记录钻柱悬重。
(4)缓慢下放钻具至鱼顶时转动管柱,同时下放引入落物,钻柱悬重下降5~8kN,泵压有所升高,说明落物已引入打捞筒,此时即可上提钻柱,如果悬重明显增加,说明已抓获落物。
如果落物质量较轻,指重表反应不明显时,可以转动钻具90°,重复打捞数次,再进行起钻。
当需要倒扣时,将钻具提至倒扣负荷进行倒扣作业。
注意卡瓦捞筒传递扭矩的键多数是在筒体上开窗焊接的,其强度较低,不能承受大的扭矩。
6)维护保养
工具起出地面之后,应将工具卸开并用清水冲洗干净,如有损坏及时更换,然后涂黄油并组装好,并进行地面检验,合格后方可入库保存
5.钩类打捞工具
1)用途
钩类打捞工具主要用于打捞井内脱落的电缆、落入井内的钢丝绳等绳类落物。
2)基本结构
钩类打捞工具主要包括内钩、外钩、内外组合钩、单齿钩、多齿钩、活动钩等类型。
常用钩类工具如图5-1所示。
3)工作原理
靠钩体插入绳、缆内钩子刮捞住绳、缆,转动钻柱,形成缠绕,实现打捞。
图5-1钩类工具图
(a)内钩;(b)固定齿外钩;(c)内外组合钩;(d)活动齿外钩
4)技术规范
钩类打捞工具技术规范见表5-2。
5)使用方法及注意事项
(1)钩子应牢固,活齿钩固定销钉应符合要求。
(2)工具入井,至落鱼以上1~2m时,记录管柱悬重。
表5-2钩类打捞工具技术规范
规格
外径,mm
接头螺纹
钩体长度及钩数,mm×个
NG-114
114
NC31(210)
1000×2,100×3,1000×4
WG-114
114
NC31(210)
1000×1,1200×2
NWG-114
114
NC31(210)
1000×1,1000×2×4
注:
NG,WG,NWG为内钩、外钩、内外钩汉语拼音字头。
(3)缓慢下放管柱,使钩体插入落鱼,同时转动钻柱,注意悬重下降不超过20kN。
(4)悬重上升,说明已钩住落鱼,否则重复插入转动,直到捞获。
(5)上提时注意不要过快,过猛。
(6)捞钩以上必须接安全接头。
6.反循环打捞篮
1)用途
反循环打捞篮用于打捞诸如钢球、钳牙、炮弹垫子、井口螺母、胶皮碎片等井下小件落物。
2)基本结构
由上接头、筒体、篮筐总成、引鞋等组成,如图6-1所示。
篮筐总成由篮体、篮爪、外套、轴销、扭簧等组成。
篮爪沿篮体均匀分布,在扭簧的作用下垂直筒体轴线形成一个圆形筛底(其间隙可以过水)。
各个篮爪在外力作用下只能单向向上旋转90°。
图6-1反循环打捞篮
1-提升接头;2-上接头;3-单向阀罩;4-钢环;
5-单向阀座;6-筒体总成;7-篮筐总成;8-铣鞋总成
3)工作原理
反循环打捞篮的工作原理是靠大流量、高压力的反洗的洗井液冲击井底,井底落物悬浮运动推动篮爪,使篮爪绕轴销转动竖起,篮筐开口加大,落物进入筒体,然后篮爪恢复原状,阻止了进入筒体内的落伍出筐,实现打捞。
4)技术规范
反循环打捞篮技术规范见表6-2。
5)操作方法
(1)检查各零部件是否完好灵活,可用手指或工具轻顶篮爪,观察是否可以自由旋转,回位是否及时灵活。
(2)将工具接上钻具,下至距井底以上3~5m处开泵反洗井。
(3)循环正常后,再慢慢下放钻具,边冲边洗。
当工具遇阻或泵压升高时,可以提钻0.5~1m,并做好方入记录。
(4)以较快的速度下放钻具,在离井底0.3m左右突然刹车,使井底工具快速下行,造成井底液体紊流,迫使落物运动进入筒体,增强打捞效果。
循环10min左右停泵,起钻。
表6-2反循环打捞篮技术规范
序号
规格型号
外形尺寸
mm
接头代号
使用规范及性能参数
落物最大直径,mm
工作井眼尺寸,in
1
FLL-01
90×940
NC26(23/8IF)
55
41/2
2
FLL-02
100×1150
27/8REG
65
5
3
FLL-03
110×1153
NC31(27/8IF)
75
51/2
4
FLL-04
115×1153
NC31(27/8IF)
80
53/4
5
FLL-05
140×1155
NC38(31/2IF)
105
65/8
6
FLL-06
147×1161
NC38(31/2IF)
110
7
6)注意事项
使用这种工具时,井口必须有能造成反循环的封井设备。
最好不使用固定井口的油管挂,因为这种装置不能使钻具上下移动,打捞效果不佳。
7.磁力打捞器
1)用途
磁力打捞器是用来打捞在钻井、修井作业中掉入井里的钻头巴掌、牙轮、轴、卡瓦牙、钳牙、手锤及油、套管碎片等小件铁磁性落物的工具。
对于能进行正反循环的磁力打捞器,尚可打捞小件非磁性落物。
2)基本结构
磁力打捞器的种类很多,根据基本结构可以分为正循环型强磁、高强磁打捞器和局部反循环型强磁、高强磁打捞器。
(1)正循环型强磁高强磁打捞器:
这种打捞器由上接头、压差、壳体、磁钢、芯铁、隔磁套、引鞋等组成,如图7-1所示。
图7-1正循环磁力打捞器
1-上接头;2-压盖;3-壳体;4-磁钢;5-芯铁;
6-隔磁套;7-平鞋;8-磨铣鞋;9-引鞋
(2)局部反循环型强磁、高强磁打捞器:
这种打捞器由上接头、钢球、压盖、壳体、打捞杯、磁钢、隔磁套、芯铁和引鞋等组成,如图7-2所示。
图7-2反循环磁力打捞器
1-上接头;2-钢球;3-打捞杯;4-压盖;5-壳体;
6-磁钢;7-芯铁;8-隔磁套;9-引鞋
3)工作原理
以一定形状和体积的磁钢(永磁、电磁)制成磁力打捞器,其引鞋下端经磁场作用会产生很大的磁场强度。
由于磁钢的磁通路是同心的,因此磁力线呈辐射状并集中在靠近打捞器下端面的中心处,可以把小块铁磁性落物磁化吸附在磁极中心,实现打捞。
电磁材料制成的打捞器在入井前须通电磁化,可在20h内有效。
4)技术规范
常用磁力打捞器技术规范见表7-3。
表7-3常用磁力打捞器技术规范
序号
规格型号
外径
mm
接头螺纹
使用规范及性能参数
吸力,N
适应温度
℃
适应井眼
mm
A
B
1
QCLT-F86A
QCLT-F86B
86
NC26(2A10)
3600
1000
≤210
95~108
2
QCLT-F100A
QCLT-F100B
100
NC31(210)
5500
1700
108~137
3
QCLT-F114A
QCLT-F114B
114
NC31(210)
6500
2000
120~140
4
QCLT-F175A
QCLT-F175B
175
NC38(310)
18000
5000
184~216
注:
表中A为高强磁打捞器系列,B为强磁打捞器系列。
型号后有F者为反循环型,无F者为正循环型。
5)操作方法
(1)强磁捞筒入井至打捞鱼顶2~4m左右,开泵循环,冲洗落物。
(2)保持循环(低排量)缓慢下放钻柱,接触落物,注意悬重下降不超过10kN,然后上提钻柱0.5~1.0m,将工具转动90°,再重复打捞作业。
(3)反循环磁力打捞器循环洗井并且投入钢球到位后,大排量冲洗10~15min,根据引鞋形状采取不同的打捞方法,然后起钻。
6)注意事项
(1)磁力打捞器入井前,必须用木板或胶皮与其他铁磁性设备隔开。
(2)取下护磁板及被吸住的落物时,操作者的施力方向应与工具中心线垂直。
(3)操作者不允许手拿铁磁性工具接近磁力打捞器底部,以防伤人。
(4)运输、装卸过程中避免剧烈震动和摔碰。
8.一把抓
1)用途
一把抓专门用来打捞井底不规则的小件落物,如钢球、阀座、螺栓、螺母、刮蜡片、钳牙、扳手、胶皮等。
2)基本结构
一把抓由上接头与筒身焊接而成。
如图8-1所示。
一把抓的齿形应该根据落物种类选择或设计,材料应该选择低碳钢,以保证抓齿的弯曲性能。
图8-1一把抓结构示意图
1-上接头;2-筒体;3-抓齿
3)工作原理
一把抓下到井底后,将井底落鱼罩入抓齿之内或抓齿缝隙之间,依靠钻具重力所产生的压力,将各抓齿压弯变形,再使钻具旋转,将已压弯变形的抓齿按其旋转方向形成螺旋状齿形,落鱼被抱紧或卡死而捞获。
4)技术规范
一把抓技术规范见表8-2。
表8-2一把抓技术规范
套管外径,mm
114.3
127
139.7
146.05
168.28
177.8
外径,mm
95
89~108
108~114
114~130
120~140
146~152
齿数,个
6
6~8
6~8
6~8
8~10
8~10
5)操作方法
(1)工具下至落物以上1~2m,开泵洗井,将落鱼上部沉砂冲净后停泵。
(2)下放钻具,当指重表略有显示时,核对方入,上提钻具并旋转一个角度后再下放,找出最大方入。
(3)在此处下放钻具,加钻压20~30kN,再转动钻具3~4圈,待指重表悬重恢复后,再加压10kN左右,转动钻具5~7圈。
(4)以上操作完毕后,将钻具提离井底,转动钻具使其离开旋转后的位置,再下放加压20~30kN。
将变形抓齿顿死,即可提钻。
6)注意事项
提钻应轻提轻放,不允许敲打钻具,以免造成卡取不牢,落鱼重新落入井内。
9.可退式卡瓦打捞筒
1)用途
可退式卡瓦打捞筒主要适用于管、杆类落鱼的外部打捞,是管类落物无接箍状态下的首选工具,可以与上击器配套使用。
2)基本结构
可退式卡瓦捞筒有篮式卡瓦和螺旋卡瓦两种形式。
篮式卡瓦捞筒由上接头、筒体、篮式卡瓦、铣控环、内密封圈、“O”型胶圈、引鞋等部件组成,如图9-1所示。
螺旋式卡瓦捞筒由上接头、筒体、密封圈、控制环、螺旋卡瓦和引鞋组成,其结构如图9-2所示。
螺旋卡瓦较篮式卡瓦薄,因此,在同一筒体内装螺旋卡瓦时,其打捞范围比篮式卡瓦捞筒大。
图9-1篮式卡瓦捞筒
1-上接头;2-筒体总成;3-篮式卡瓦;4-铣腔环;5-内密封圈;6-O型密封圈;7-引鞋
图9-2螺旋式卡瓦捞筒
1-上接头;2-筒体总成;3-密封圈;4-螺旋卡瓦;5-铣腔环;6-引鞋
3)工作原理
落物径引鞋引入卡瓦时,卡瓦外锥面与内锥面脱开,卡瓦被迫胀开,落物进入卡瓦中,上提钻柱,卡瓦外螺旋锯齿形锥面与筒体内相应的齿面有相对位移,使卡瓦收缩卡咬住落物,实现抓捞。
4)技术规范
可退式卡瓦捞筒技术规范见表9-3,表9-4。
表9-3螺旋式打捞筒技术规范
规格型号
外形尺寸(直径×长度),mm
接头螺纹
打捞尺寸,mm
许用提拉载荷,kN
工作井眼名义尺寸,in
LT-01TB
95×795
NC26(2A10)
53~62
1200
41/2
LT-02TB
105×815
NC31(210)
63~79
1200
5
LT-03TB
114×846
NC31(210)
81~90
1000
51/2~53/4
LT-04TB
134×875
NC31(210)
93~105
1460
65/8
LT-05TB
145×900
NC38(310)
106~119
1410
65/8~7
LT-06TB
160×900
NC38(3
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