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井下作业工具大盘点之打捞工具篇
发布时间:2020-10-20 来源:admin

打捞工艺相关名词解释

井下落物:因故滞留在井下的一切物体统称为井下落物。现场俗称为落鱼。

危害:堵塞油层,影响油井正常生产;缩短沉砂口袋,增加油井维修次数;妨碍增产措施的进行;易造成卡管柱事故;造成油井侧钻甚至报废。

鱼顶:井下落物的顶端称为鱼顶,即落鱼的顶部。鱼顶井深是指预顶所在井下位置到钻盘方补心的距离。

卡点:卡钻发生后,被卡钻柱的最高点位置称为卡点。

中和点:指钻柱所受上部上提拉力与下部压力相互抵消的位置,是处理卡钻事故时进行倒扣解卡的位置。

打捞作业:为恢复油井正常生产,捞出井下落物的作业过程称打捞作业。

三球打捞器

1、用途

是专门用来在套管内打捞抽油杆接箍或抽油杆加厚台肩部位的打捞工具。

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2、结构

三球打捞器由筒体,钢球、引鞋等零件组成,如图所示。

筒体上部为油管公扣,用来连接打捞管柱。在油管扣与筒体的台肩外,均布三个等直径斜孔,与筒体内大孔交汇。三个斜孔内装一个大小一致的钢球,并被连接在筒体下端的引鞋上端面堵住。引鞋下部内孔有很大的锥角,以便引入落鱼。工具从上至下有水眼,可进行循环。

3、作用原理

三球打捞器靠三个球在斜孔中位置变化来改变三个球的公共内切圆直径的大小,从而允许抽油杆台肩和接箍通过。带接箍或者台肩的抽油杆进入引鞋内,接箍或者台肩推动钢球沿斜孔上升,三个球形成的内切圆逐渐增大,待接箍或台肩通过三个球后,球依其自重沿斜孔下落,停靠在抽油杆本体上。上提钻具,抽油杆台肩或接箍因尺寸较大无法通过压在三个球上,三个钢球在斜孔的作用下,给落物以径向夹紧力,将落物捞出。

4、技术参数

5、操作方法

1)将三球打捞器连接在工具管柱的最下端。

2)直接下井,待通过鱼头后,再缓慢上提。若指重表比原悬重增加,说明抓住落鱼。

3)起钻,捞出落鱼。

6、注意事项

1)三球打捞器入井前必须通井。

2)检查工具外径尺寸及与落鱼匹配情况。

3)三个球涂抹机油,活动自如。

活页打捞器

1、用途

活页式捞筒又名活门式捞筒,用来在大的环形空间里打捞鱼顶为带台肩或接箍的小直径杆类落物,如完整的抽油杆、带台肩和带凸缘的井下仪器等。


2、结构

活页式捞筒由上接头1、活页总成2、筒体3组成。

上接头上部为钻杆扣连接钻柱,下部呈筒形并有细牙内螺纹与筒体相接。筒体的上端面上安装着活页总成。活页总成由活页座飞活页卡板、扭力弹簧、销轴组成。活页座焊在简体上端面,与活页卡板上的凸缘插装在一起,一个销轴从活页座和活页卡板上的小孔穿过。活页卡板被扭力弹簧压在筒体上端面。活页卡板除凸缘外,中间还开一个宽度稍大于落鱼接箍下端管柱直径的长形口。简体的下端为锥形喇叭口,便于引进落鱼。

3、原理

鱼顶为接箍的落鱼引入筒体后,顶开活页卡板,活页卡板绕销轴转动。当接箍通过卡板后,在扭力弹簧的作用下卡板自动复位,接箍以下杆柱正好进入活页卡板的开口里,上提工具,接箍卡在活页卡板上,实现打捞。

4、技术参数

5、操作方法

地面全面检查各处螺纹,逐一连接上紧。检查活页卡板灵活好用,弹簧能否使活页卡板自动复位,卡板开口尺寸与落鱼尺寸相同。最好能用与落物相同的试件进行试验。

下钻至鱼顶以上1-2m,开泵洗井,慢转慢放使引鞋拨正鱼顶进入捞筒,下放时注意观察指重表变化。如有轻微变化,应立即停止下放,上提钻具,若悬重增加,证明捞获,可以提钻。如无显示,可重复打捞,直至捞获。

6、注意事项

用此工具打捞各类抽油杆时,由于抽油杆直径较细,套管直径相对较大,极易受压弯曲变形,甚至被压弯,使打捞失败,增加二次打捞难度。故在打捞操作中,不可猛放重压,必须按照轻压慢放、旋转入鱼、逐级加深、多次打捞的操作方法。

外钩

1、用途

适用于从套管内打捞各种绳类、提环、空心短圆柱体、短绳套等落物的工具。如钢丝绳、录井钢丝、电缆、深井泵衬套、刮腊片、无绳的提捞筒、射孔枪身。


2、结构

由上接头、挡环、钩身、钩尖等组成。

3、分类

死外钩、单活动外钩、双活动外钩、单钩捞钩等。

4、原理

当钩身插入绳类或其它落物内,边正转管柱边缓慢上提管柱,使钩齿钩住落物带出地面。

5、操作方法

地面上紧螺纹,检查有无弯曲剪切现象,如不合格更换后方可是用。

工具下至鱼顶后,只要有遇阻显示,应立即上提钻柱1-2m,提完后转动管柱90-120度,再行下放-上提-转动-下放,如此多次反复进行。在打捞中,如多次下放方入有所增加,说明已捞获落鱼,提钻之后即可将落物取出。


内钩

1、用途

适用于从套管内打捞各种绳类、提环、空心短圆柱体、短绳套等落物的工具。如钢丝绳、录井钢丝、电缆、深井泵衬套、刮腊片。

2、结构

上接头、钩身、钩尖。

3、分类

死钩形内钩、活钩形内钩、单向内钩、双向内钩。

4、原理

将内钩插入绳类或其它落物内,上提钻具时,钩齿钩住落物而带出地面。活动内钩的特点是内钩固定于轴销上,依靠弹簧及自重作用可以在筒体(或钩体)方槽内自由转动,形成最小打捞尺寸,当钩齿通过鱼腔之后,钩齿复位,将落鱼捞获。

5、操作方法

1)地面检查丝扣是否完好,各焊点是否牢固无损,钩尖是 否合适锐利。

2)工具下入之前应根据井内落物的具体情况初步估算出鱼顶深度。当工具下至鱼顶以上50m后,即应放慢速度进行试探打捞,注意观察指重表悬重变化。如指重表有下降情况,立即停止下放,上提钻具观察悬重有无增加,如无反应可以加深5-10m继续打捞。

3)如此逐步加深打捞深度,直至钻压能加至5kN左右为止,即可提钻将落鱼捞出。


老虎嘴

1、用途

打捞井内阁中悬浮物和碎块胶皮、盘根、电缆包皮、及录井钢丝、电缆、刮蜡片和其它短节、接箍等。

2、结构

上接头、嘴腔、唇钩、虎牙、虎口。

3、原理

1) 钩捞作用 当井下绳类落物进入虎口之后,既能被嘴腔上的虎牙钩住,又能被腔内的唇钩钩上,在双重色驻的作用下,将落物牢牢钩住。加上虎牙的互相交错,更增加了钩捞效果。

2) 卡取作用 当短小落物进入虎口之后,各方向上的唇钩与落鱼接触,在钻压的作用下,落鱼进入嘴腔,并将嘴唇向外扩张,在嘴唇本身弹性力的作用下,唇钩将落鱼卡住而捞获。

3) 筛网作用 各种胶皮碎块、盘根碎段以及电缆包皮等落物通过反洗井将其冲入嘴腔,依靠多级唇钩的阻挡与钩捞作用将其打捞出井。

4) 老虎嘴的外形尺寸和结构形状应根据不同的井况而选用或设计加工。

4、操作方法

1)地面检查虎牙,唇钩与嘴唇的唇尖是否完好尖锐,长度及咬合度是否合适,焊接是否牢固安全,并测绘草图留查。

2)下钻至鱼顶以上1~2m开泵洗井,如落物为各种胶皮,可进行反洗井,洗井可以提放钻柱,使井底液体产生紊流搅动,将各碎块胶皮冲入嘴腔之内。

3)下放钻柱至鱼顶,施加一定的钻压(一般不应超过10kN),再上提,旋转钻柱30o~120o下放打捞,如此操作3~4次后即要提钻。对于绳类落物的打捞操作,应采用与外钩相同的慢下轻压,逐级加深、多次打捞的方法,以避免形成钢丝活塞卡钻。


局部反循环打捞篮


1、用途

是用于打捞井底重量较轻、碎散落物的工具。如螺母、钳牙、钢球、凡尔座等,也可抓柔性落物,如钢丝绳等。

2、结构

局部反循环打捞篮由上接头2、阀体总成3、筒体总成4、篮筐总成5、铣鞋总成6等主要部件及提升接头1组成,如图所示。

上接头上端有螺纹与钻柱相连接,下端与筒体总成相连接。筒体总成为外筒与内筒组焊在一起,并且有环形通道的桥式工作筒。外筒下部钻有20个其方向向下、斜度为150的小水眼,上部有4个尺寸较大并与内筒相连通的水眼,构成由内向外的局部反循环通道。

3、原理

下至鱼顶洗井投球后,钢球入座堵死正循环通道迫使液流改变流向,经环形空间穿过20个向下倾斜的小孔进入工具与环行空间向下喷射。液流经过井底折回篮筐,再从筒体上部的四个连同孔返回,形成工具与套管的环行空间的局部反循环水流通道。

4、技术参数

5、操作方法

1)地面检查工具螺纹是否完好,大小水眼是否通畅,篮爪是否转动灵活。

2)测量钢球直径合格,并将球投入,检查钢球入座情况是否正常可靠。

3)将工具下至预定深度以上一单根后,开泵正洗井,正常,停泵投球。

4)开泵洗井送球入座,观察泵压变化,当泵压略有升高说明球已入座。

5)形成局部反循环之后,慢下放钻具至预定井深,上提钻柱1-2m之后,用较快的速度下放至井底0.2-0.3m。如此反复进行几次,形成工具底部洗井液的紊流并增加流速,可提高打捞效果。若工具为带有铣鞋的常用型,可边冲边转动管柱,用铣齿拨动落物或少量钻进,使其随洗井液冲入篮筐。

6)提钻之后检查捞篮内捞获落物情况,回收钢球,清洗擦净,涂油,存入提升短节球腔之内。

6、注意事项

1)使用一把抓型捞蓝总成时,只能投球打捞不能钻进。

2)使用常用型捞蓝总成时,只能投球打捞不能钻进

3)洗井液必须过滤使用,以防止堵塞小水眼使打捞失败。


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、结构

基本由上接头1、筒体2、篮筐总成3、引鞋4等组成,篮筐总成由篮体、篮爪、外套、轴销、扭簧等组成。篮爪沿筐体均匀分布,在扭簧的作用下在垂直于筒体轴线的平面内形成一个圆形筛底(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900。

3、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,使篮爪绕销轴转动竖起,篮筐开口加大,落物进入筒体,然后篮爪恢复原状,阻止了进入简体内的落物出筐,实现打捞。

4、技术参数

5、操作方法:

1)地面检查工具螺纹是否完好,大小水眼是否通畅,篮爪是否转动灵活。

2)将工具下至距井底3-5m,开泵反洗井。

3)循环正常之后,慢下放钻具,边冲边放,遇阻或泵压升高时,上提钻柱1-2m之后,用较快的速度下放至井底0.2-0.3m。如此反复进行几次,形成工具底部洗井液的紊流并增加流速,可提高打捞效果。若工具为带有铣鞋的常用型,可边冲边转动管柱,用铣齿拨动落物或少量钻进,使其随洗井液冲入篮筐。

4)循环10min左右停泵起钻。

6、注意事项:

井口封井装置要既能满足反洗需要又能保证管柱上下活动。


强磁打捞器

1、用途

强磁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、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、压盖、壳体、磁钢、芯铁、隔磁套、引鞋等组成,如图所示。

(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,如图所示。

3、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、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900,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。

5、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。


一把抓

1、用途

一把抓是一种结构简单,加工容易的常用打捞工具。专门用于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、结构

由上接头与筒身焊接而成。

3、原理

一把抓下至井底后,将井底落鱼罩入抓齿之内或抓齿缝隙之间,依靠钻柱重量所产生的压力,将各抓齿压弯变形,再使钻柱旋转,将已经压弯变形的抓齿,按其旋转方向形成螺旋状齿形,落鱼被抱紧或卡死而捞获。

由于一把抓是依靠抓齿弯曲变形原理捞获落鱼的,所以在抓齿设计上应充分考虑落鱼的几何形状。

1)落鱼的几何形状为球形或类似球形,而尺寸较大时,抓齿可设计得粗短一些,齿数也可少些。

2)落鱼几何形状为细长物,如螺栓、扳手、测井仪器等,抓齿可设计得细长一些,齿数也可多一些。这种结构方案,除可将落物抱入筒内,还可利用抓齿间窄缝卡取剩余落物。

4、技术参数

5、操作方法

工具下至井底以上1-2m,开泵洗井,将落鱼上部沉砂冲净后停泵。下放钻柱,当指重表略有显示时,核对井底方入,上提钻柱并转动一个角度后再下放,如此找出最大方入。在此处下放钻柱,加钻压20-30kN,再转动钻具3~4圈(井深时,可增加1-2圈),待指重表悬重恢复后,再加压10kN左右,转动钻柱5-7圈。以上操作完毕之后,将钻柱提离井底,转动钻柱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

1)一把抓齿形应根据落物种类选择或设计,若选用不当会造成打捞失败。材料应选低碳钢,以保证抓齿的弯曲性能。

2) 提钻应尽量轻提轻放,不允许敲打钻柱,以免造成卡取不牢,落鱼重新落入井中。

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