修井工具的分类与应用讲解课件.ppt

1、修井工具的分类与应用孙松印目 录 修井工具的分类 修井工具的应用7.小通径套损井扩径工具小通径套损井扩径工具 工艺组合工艺组合第一章 修井工具分类 根据用途可把修井工具分成十大类.一.打捞类工具.二.切割类工具.三.震击类工具 四.整形类工具.五.铣磨类工具.六.补接,补贴类工具.七.侧钻类工具.八.倒扣类工具.九.爆炸类工具.十.辅助类工具一.打捞类工具内捞工具：内捞工具：公锥、高强度公锥、滑块捞矛、提放式倒扣捞矛、提放公锥、高强度公锥、滑块捞矛、提放式倒扣捞矛、提放式可退捞矛、倒扣捞矛、伸缩捞矛、泵套捞矛、对扣接式可退捞矛、倒扣捞矛、伸缩捞矛、泵套捞矛、对扣接头头。外捞工具外捞工具 ：母锥

2、、高强度母锥、卡瓦捞筒、可退式捞筒、提放式母锥、高强度母锥、卡瓦捞筒、可退式捞筒、提放式 可退捞筒、测井仪器打捞兰、开窗捞筒、活页捞筒。可退捞筒、测井仪器打捞兰、开窗捞筒、活页捞筒。其它打捞工具：其它打捞工具：强磁打捞器、反循环捞兰、强磁反循环捞兰、内钩、强磁打捞器、反循环捞兰、强磁反循环捞兰、内钩、外钩、活齿外钩、液压牙轮打捞器、三球打捞器、随外钩、活齿外钩、液压牙轮打捞器、三球打捞器、随钻打捞杯。钻打捞杯。二二.切割类工具：切割类工具：机械式内割刀、机械式外割刀、水力式内割刀、水力式外割刀、化学割刀、聚能割刀。三三.震击类工具：震击类工具：液压上击器、机械上击器、开式下击器、闭式下击器、液

3、体加速器、气体加速器、双向震击器、超级震击器。四四.整形类工具：整形类工具：套管整形器、梨形胀管器、长锥面胀管器、双扣胀管器、弹头胀管器、契形胀管器、鱼顶修整器、冲击整形器、滚球整形器。五五.铣磨类工具：铣磨类工具：按形状分类有：按形状分类有：平底磨鞋、凹面磨鞋、梨形铣鞋、锥形铣鞋、空心铣鞋、环形铣鞋、圆头铣鞋、裙边铣鞋、柱形铣鞋、领眼铣鞋、套铣头、三刮刀钻头。按材料分类有：按材料分类有：焊YD合金、镶硬质合金块、镶硬质合金柱、镶钮扣合金、镶金刚石、镶复合片。六六.补接、补贴类工具：补接、补贴类工具：铅封注水泥套管补接器、封隔器式套管补接器、波纹管套管补贴器、密封式套管加固器。七七.侧钻类工具

4、：侧钻类工具：通道式导器、封隔器式导器、液压式导斜器、可捞式导斜器、钻铰式铣锥、尾管悬挂器、双挂钩胶塞、截断磨鞋、阻流阀。八八.倒扣类工具倒扣类工具：倒扣器、倒扣捞筒、倒扣捞矛、倒扣下击器、倒扣安全接头、提放式倒扣捞矛、提放式倒扣捞筒。九九.爆炸类工具：爆炸类工具：爆炸松扣装置、爆炸整形装置、爆炸补贴装置、爆炸加固装置、爆炸切割装置。十十.辅助类工具：辅助类工具：安全接头、套管刮削器、扶正器、铅印、活动肘节。常用工具简介高强度公锥 高强度公锥采用优质合金钢制作并经过特殊热处理工艺，具有高强度、高韧性和造扣容易等特点。与正、反扣钻杆及其他工具配合使用，可实现不同的打捞工艺。高强度母锥 高强度母锥

5、采用优质合金钢制作并经过特殊热处理工艺，具有高强度、高韧性和造扣容易等特点。与正、反扣钻杆及其他工具配合使用，可实现不同的打捞工艺。常用工具简介弯鱼头捞筒弯鱼头捞筒 弯鱼头捞筒是从管住外部进行打捞的不可退式打捞工具，主要用于打捞弯扁型鱼头的落井管柱，其特点是不用修整鱼顶的情况下可直接进行打捞。短鱼头捞筒短鱼头捞筒 短鱼头捞筒是专门用于抓捞短鱼顶（如鱼顶距卡点很近或者鱼顶在接箍以上长度很小）最有效的打捞工具。一般情况下，鱼头露出50mm就能被抓住。常用工具简介 可退式卡瓦打捞筒 可退式卡瓦打捞筒是从管子外径打捞落鱼最有效的工具。捞住落鱼后能在较高泵压下循环钻井液。篮瓦下部有铣鞋或修整鱼顶。根据用

6、途的不同配有加长短节、壁钩、加大引鞋等附件。分瓣捞矛 分瓣捞矛（油管接箍）用于油气田修井过程中，打捞带有油管内螺纹的落鱼。常用工具简介提放式分瓣捞矛 提放式分瓣捞矛是一种专门用来打捞落鱼上端接箍、钻杆母螺纹的可退式打捞工具。首先与落鱼上部的接箍对扣，然后靠芯轴锥面胀开打捞抓咬紧接箍。当落鱼严重遇卡时可下放，然后上提管柱即可退出落鱼。滑块式打捞矛 滑块式打捞矛是一种不可退式打捞工具，结构简单，强度高，打捞范围大，是从落鱼内径进行打捞的工具。主要用于打捞钻杆、油管、套铣管、衬管、封隔器、配水器、套管等。常用工具简介 可退式卡瓦捞矛可退式卡瓦捞矛 可退式卡瓦打捞矛是一种结构简单、强度高，从落鱼内径进

7、行打捞的工具。主要用于打捞钻杆、油管、套管等钻具。可退式倒扣捞筒可退式倒扣捞筒 可退式倒扣捞筒是集打捞筒、母锥等工具之优点的一种新型打捞工具，其特点是倒扣、打捞功能于一体，又可释放落鱼，还能进行洗井液的循环。常用工具简介AZAZ型可退式倒扣捞矛型可退式倒扣捞矛 AZ型可退式倒扣捞矛是一种在落鱼内部进行啮合，以便将落鱼从井里提出或进行震击的一种打捞工具。它也可用于重新连接井底解卡后的套管。可退式倒扣捞矛 可退式倒扣捞矛用来打捞、倒出井下钻杆、油管等管状落鱼，其特点是从落鱼的内径进行打捞倒扣，同时完成抓捞和传递左旋扭矩两种功能，抓捞的落鱼根据需要可释放掉。常用工具简介倒扣接头 倒扣接头上部一般为反

8、扣钻杆接头螺纹，胀芯套为正扣钻杆接头螺纹，下部的引导锥能方便胀芯套与落鱼接头螺纹顺利对扣，上提钻具，胀芯套即可牢牢撑住落鱼，然后进行倒扣作业。开窗捞筒开窗捞筒 开窗捞筒是用来打捞长度较短的管状、柱状落物或具有卡取台肩落物的工具。常用工具简介 组合式磁力随钻打捞杯 组合式磁力随钻打捞杯的环型磁铁有吸附铁屑作用，打捞效果比常规随钻打捞杯效率高得多。一把抓一把抓一把抓和是一种结构简单、实用的打捞工具，专门用于打捞井底不规则的小件落物，如钢球、凡尔座、螺栓、螺母、刮蜡片、钳牙、扳手、胶皮等。常用工具简介 随钻打捞杯随钻打捞杯 随钻打捞杯主要用于钻井过程中打捞碎块落物，如硬质合金齿、钻头轴承等。对于保持

9、井底干净，提高钻头使用寿命，减少和防止钻头意外损坏具有重要意义。反循环强磁打捞器 反循环强磁打捞器采用反循环钻井液增加永久磁铁的打捞能力，有效净化井底，可打捞钻头巴掌、轴承、牙轮、大钳牙、卡瓦和硬质合金块等落物。常用工具简介反循环打捞篮反循环打捞篮 反循环打捞篮是捞取井底较小落物的打捞工具，如钻头牙轮、牙片、手工工具及碎铁等。钻井液可在井底造成局部反循环，因而易于打捞。另外，该工具可做为特殊的取芯工具使用。牙轮碎物打捞器牙轮碎物打捞器 牙轮碎物打捞器利用取芯工具原理，用于打捞牙轮、钳牙等落物。结构可靠，打捞成功率高。常用工具简介 三球打捞器三球打捞器 三球打捞器是专门在套管内打捞抽油杆接箍或抽

10、油杆加后台肩部分的打捞工具。抽油杆打捞筒 抽油杆打捞筒用于修井作业中在油管或套管内打捞抽油杆本体的不可退式打捞工具。常用工具简介水力式外割刀水力式外割刀 水利式外割刀是一种循环钻井液力来推割刀从管子外面割断管子的工具，它常与套铣管连接，可在落鱼的任意段切割。它较机械式外割刀操作更简单，切割更快速。水力式内割刀 水利式内割刀（套管切断器）在切断多层非同心的套管时，能承受其剧烈的振动。由于本切割器的独特结构，粗壮的切刀臂外展到5倍于本体直径而获得各种不利切断条件（包括硬点、偏心、不连续切割等）下的最大稳定性。常用工具简介机械式外割刀机械式外割刀 机械式外割刀常与套铣管连接，能快速有效地从管子外面割

11、断和取出切下的管子。适用于从管外切割的套管、油管和钻杆等。它采用弹簧自动进给和特点，可避免拉力过大而毁坏刀具事故的发生。机械式内割刀 机械式内割刀该工具从被切割的管柱内径下放到预期定深度，机械锚定，加压旋转切割管柱。它适合石油、地质部门切割各类型的套管、油管和钻杆。如配接打捞矛时，切割、打捞一次完成。常用工具简介 可退式电泵捞筒可退式电泵捞筒 可退式电泵捞筒是用来打捞电潜泵泵体、分离器、保护器的专用工具。铅印或铅模 铅印或铅模是用来探测井下落鱼鱼顶状态和套管内径形状的常用工具。常用工具简介J型安全接头 J型安全接头是连接在井内管柱上的一种安全工具，其本体采用宽锯齿螺纹或特殊梯形螺纹连接，用于钻

12、井、打捞、洗井、修井和测试等作业。它的结构简单，操作简便，是井内作业不可缺少的工具。HH型安全接头型安全接头 H型安全接头的公接头上设计有滑槽，公母接头采用销子联成整体。它能承受作业中拉压载荷和传递扭矩，广泛用于打捞、套铣和测试等井下作业。常用工具简介可弯肘节可弯肘节 可弯肘节又名活动肘节，主要用途是在“大肚子”井眼内进行打捞作业，是国内一种新型的打捞工具。变径稳定器 变径稳定器在定向井和水平井施工中，当井身轨迹需要小范围调整时则不另起钻，仅改变稳定器直径即可实现。对于提高轨迹控制精度和钻井速度，降低成本具有重要意义。常用工具简介 定向弯接头定向弯接头 定向弯接头是动力钻具造斜的主要工具之一，

13、动力钻具在弯接头的作用下给钻头持续的侧向力，使钻头侧向切削井壁，钻成曲线井身轨迹。滚轮稳定器滚轮稳定器 滚轮稳定器用于各种铰孔工作，特别在钻研磨底层作稳定之用。这是一种万能工具。它用于7 1/2到26的井眼。此外，同是一个主体，适当配置滚轮和调整压块就可用于不同大小的井眼。常用工具简介牙轮式扩眼工具 牙轮式扩眼工具用于已经钻成了一个较小井眼的扩眼。比如：定向井上部大井眼中采用较小钻头完成定向造斜之后，采用该工具将井眼扩大到要求的井眼直径。PDCPDC钻头钻头 提升短节 钻杆防喷盒钻杆防喷盒 常用工具简介 转换接头转换接头 钻头盒钻头盒 金刚石钻头 提丝提丝 常用工具简介 钻具旁通阀钻具旁通阀

14、在钻井中发生溢流，并且钻头水眼被堵塞无法进行压井时，可以打开旁通阀进行循环或压井。在钻油气层之前，须将旁通阀接到钻头上或钻头附近。箭型止回阀箭型止回阀箭型止回阀能防止井下溢流从钻具内喷出，防止井喷事故，减少泥浆的损失和保持钻台的清洁。常用工具简介 钻杆投入止回阀钻杆投入止回阀 钻杆投入止回阀是一种钻柱内防喷器，当有井喷预兆，立即卸开方钻杆将回压阀总成投入钻杆水眼内，开泵送下就位，就能达到防喷目的。方钻杆上旋塞阀 方钻杆下旋塞阀常用工具简介 方钻杆旋塞阀可分为方钻杆上旋塞阀和方钻杆下旋塞阀，钻井液可无压降地自由流过方钻杆旋塞阀。可用作钻杆安全阀，或者装在方钻杆以上控制防喷，或者在方钻杆下部，当方

15、钻杆卸下时防止钻井液流失。整体螺旋稳定器整体螺旋稳定器 整体螺旋稳定器是由优质合金结构钢加工而成的整体工具，该产品在螺旋带上镶装硬质合金柱，具有硬度高、韧性好、耐磨性强、使用寿命长等特点。常用工具简介 圆头铣鞋圆头铣鞋 环型铣鞋环型铣鞋 高效切削型铣鞋高效切削型铣鞋 高效平底磨鞋高效平底磨鞋 常用工具简介 套铣管套铣管 裙边铣鞋裙边铣鞋 套铣管是套铣被卡钻具以解除井下卡钻事故的一种专用工具。此种套铣管采用FJWP双级同步梯形螺纹作为连接形式，并且两端面采用一般转换接头所具有的台肩设计，与一般国内生产和由套管改制而成的套铣管相比，具有以下特点：双级螺纹连接强度大，容易对扣，不易乱扣，密封可靠，不

16、会刺坏连接螺纹。高效领眼磨鞋 高效领眼磨鞋可用于磨削有内孔，且在井下处于不定而晃动的落物，如钻杆、钻铤、油管等。常用工具简介高效梨型磨鞋高效梨型磨鞋 高效梨型磨鞋是用来磨削套管较小的局部变形的，修整在下钻过程中，各种工具将接箍处套管造成的卷边及射孔时引起的毛刺、飞边，清整滞留在井壁上的矿物结晶及其他坚硬的杂物，以恢复通径尺寸。高效铣锥高效铣锥 高效铣锥是采用新型耐磨材料和先进焊接工艺加工而成，是一种用于套管的开窗侧钻或修磨轻度变形内径专用而有效的工具。常用工具简介 通径规通径规 外齿铣鞋外齿铣鞋 柱型铣鞋 柱型铣鞋用于修复略有弯曲或轻度变形的套管，修整下衬管时遇阻的井段和修整断口错位不大的断脱

17、井段的套管。梨形涨管器梨形涨管器 梨形涨管器的工作部分为锥休大端，当钻具施加压力时，锥体大端与套管变形部位接触的瞬间所产生的侧向力，挤胀套管变形部位。常用工具简介长锥面涨管器长锥面涨管器 长锥面涨管器用于变形较小的套管修复。弹簧式套管刮削器弹簧式套管刮削器 弹簧式套管刮削器主要用途是清除井下套管内壁上的水泥块、硬蜡、残留子弹、射孔毛刺以及其它附着物，保持套管内壁的清洁，以利所有钻井工具的正常作业。常用工具简介 内钩内钩 内钩是用于从套管内或油管内部打捞各种绳类及其它落物，如钢丝绳，电缆，录井钢丝，刮蜡片等。内钩分死钩和活钩两种结构形式。外钩外钩 外钩是用于从套管或油管内打捞各种绳类、提环、空心

18、短圆柱体、短绳套等落物的工具、如钢丝绳、录井钢丝、电缆等。常用工具简介缆绳式打捞钩缆绳式打捞钩缆绳式打捞钩用于打捞脱落在井下的电泵缆绳或钢丝绳，也可用于打捞脱落在套管内的弯曲抽油杆。平底磨铣平底磨铣平底磨鞋是用底面所堆焊的YD合金或其它耐磨材料去研磨井下落物的工具。（分普通型和高效型）常用工具简介ZSJ/ZXJZSJ/ZXJ型随钻震击器型随钻震击器随钻震击器是连接在钻具中随钻柱一起进行钻井作业的井下解卡工具。它是打定向井，复杂井，深井必不可少的理想工具。随钻震击器由ZSJ型随钻上击器和ZXJ型随钻下击器两个独立部件组成，可单独作用、也可联合使用。上击器采用液压原理，其震击力可由上提力的大小自由

19、调节，但使用时不允许超过工具限定的最大负荷。下击部分采用的是机械摩擦原理，震击力是通过调节机构在地面预先调节，下井后不能再进行调节。常用工具简介 CSJCSJ型超级震击器型超级震击器 CSJ型超级震击器是一种震击力比同规格的其它震击器大得多的打捞工具。它结构紧凑，性能稳定，便于调节，使用方便。它是石油、地质勘探钻井工程中新型的向上震击工具。钻杆吊卡 钻杆吊卡是石油钻采、地质钻探部门用于钻凿油井、气井、勘探井或修井作业悬持钻杆、套管、抽油杆、油管起升或下降的重要工具。第二章 典型工具工艺组合一.解卡打捞管柱工具组合1)1)组合原则：组合原则：管柱组合应遵循：下得去，抓得住，起得出，有退路的原则。

20、工具一般是先内捞，后外捞，先捞矛，后捞筒的原则。解卡方式先提拉，后倒扣，实在不行就切割，最后一招是铣磨。2)2)管柱工具组合：管柱工具组合：解卡打捞管柱工具组合有多种方式。我们仅得以最简单的工具组合为例进行分析。由上而下：钻杆开式下击器安全接头可退式捞筒。可退式捞筒抗拉强度高可退式捞筒抗拉强度高,且具有可退性且具有可退性,是打捞作业是打捞作业的首先工具的首先工具.在管柱上安装安全接头在管柱上安装安全接头,是防止事故扩是防止事故扩大化的有效措施大化的有效措施.以上两种工具给打捞管信柱带来了很大的保险系以上两种工具给打捞管信柱带来了很大的保险系数数,增加了作业的安全性增加了作业的安全性,但是但是,

21、在有些特殊情况下在有些特殊情况下,仍不能化解作业风险仍不能化解作业风险.在深井、超深井、斜井打捞作业中在深井、超深井、斜井打捞作业中,如果抓住落鱼如果抓住落鱼后后,经过大负荷提拉仍不能解卡时经过大负荷提拉仍不能解卡时,往往会出现意想往往会出现意想不到的反常现象不到的反常现象.可退式工具不可退可退式工具不可退,安全接头卸不安全接头卸不开开,这是什么原因呢这是什么原因呢?可退式捞筒抓住落鱼并用力上提后可退式捞筒抓住落鱼并用力上提后,筒体筒体、卡瓦卡瓦、被捞落鱼之间象楔子一样夹紧被捞落鱼之间象楔子一样夹紧.只有在受到比较大只有在受到比较大的下压力作用下的下压力作用下,三者才能松开三者才能松开,为退出

22、工具创造条为退出工具创造条件件,但由于井深但由于井深,斜井斜井,钻杆与套管之间有较大的磨擦力钻杆与套管之间有较大的磨擦力,而且在井而且在井口施压后口施压后,钻杆进一步产生弯曲钻杆进一步产生弯曲,摩擦阻力进一步摩擦阻力进一步增大增大.抵消了大部分下压力抵消了大部分下压力,使捞筒难以解卡退出使捞筒难以解卡退出.为了防止这种现象发生为了防止这种现象发生,我们在可退式捞筒我们在可退式捞筒和安全接头上方安装了开式下击器和安全接头上方安装了开式下击器,当需要退出当需要退出工具时工具时,我们拉开下击器行程然后迅速下放管柱我们拉开下击器行程然后迅速下放管柱,关闭下击器关闭下击器,瞬间产生的向下震击力瞬间产生的

23、向下震击力,就在可退捞就在可退捞筒附近筒附近,足以使工具解卡退出足以使工具解卡退出.目前目前,打捞管柱中安打捞管柱中安装的安全接头大部分属于美国波纹公司生产的安装的安全接头大部分属于美国波纹公司生产的安全接头仿制系列全接头仿制系列,因结合面呈锯齿形因结合面呈锯齿形,我们习惯称我们习惯称之为锯齿安全接头之为锯齿安全接头.这种安全接头设计构思独特这种安全接头设计构思独特,它具备卸开时它具备卸开时的灵活性的灵活性,又具备工作时的自锁性又具备工作时的自锁性.锯齿安全接头锯齿安全接头卸开时卸开时,也和可退式捞筒也和可退式捞筒 一样需要一强大的下击力,使上下接头之间产生松动,为卸工创造条件.管柱中安装了开

24、式下击器后,这一关不成问题,即使是深井、超深井或斜井,也可以保证.要卸开锯齿安全接头,还必须具备下一个条件:在保持下压负荷的情况下,同时施加反扭矩.只有同时具备这些条件,安全接头才会顺利卸开.如果忘记了向下压,只管施加反扭矩,即使其它联接螺纹都卸开了,安全接也不会卸开.从以上分析可以看出,可退式捞筒,安全接头,开式下击器共同组成了一个安全可靠的解卡打捞管柱,优化组合,再加上正确操作,完全可以保证作业成功.二.机械式内割刀切割管柱组合1).1).机械式内割刀主要优点：机械式内割刀主要优点：主要优点是：切割成功率高，切割位置准确，切口平整，无切割事故。操作简单，割刀可反复利用，切割成本低。因此，它

25、是切割作业的首选工具。2).2).机械式内割刀的主要用途：机械式内割刀的主要用途：机械式内割刀经常用于切割油管和套管在潜油泵采用生产中，电潜泵遇卡，最好先用机械式内割刀将卡点以上的油管和电缆切断，然后再进行打捞电潜泵。取套补接作业时，可先将套管周围水泥环套铣掉，后用机械式内割刀将套管分段切割取出。如要回收废弃的套管，最好的办法是先用机械式内割刀分段切割，然后用拔管机拔套管。例如:油田曾试用先爆炸切割,后拔套管的办法，但多次均未获得成功。原因是爆炸切割后的套管断口呈外翻喇叭口状，给拔套管带来很大的阻力，改用机械式内割刀后均获得成功。3).3).机械式内割刀操作的基本要求：机械式内割刀操作的基本要

26、求：转速：30-50转/分;钻压：450公斤-900公斤下放量：1.5-3.0毫米/每分；切割时要求平稳、缓慢下放；总下放量：30-40毫米；纯切割时间10-20分钟，即可成功切断。4).4).钻柱组合钻柱组合钻杆柱或可在油管内使用的小直径油管_开式下击器_配重钻铤_可退式捞矛_安全接头_机械式内割刀.这种工艺管柱适用于油管和套管的切割.如切割2 7/8油管时,可选用 1 小油管+2 7/8内割刀+1 加重杆.切割5 套管时,可选用2 7/8钻杆+105钻铤+5 机械式内割切.切割时,开式下击器处于半开半闭状态,上部管柱悬在井口,只有下击器以下的配重钻铤和工具压在机械式内割刀上,构成切割钻压,

27、确保切割成功.可退式捞矛将每次切断后的管柱一同捞获,减少一趟起下管柱,切割时,可退式捞矛处在鱼顶上方1-2M的位置,不要进入鱼腔内,以免影响正常切割.管柱切断后,先上提钻具,内割刀收回座卡部分,再下放管柱,使可退捞矛进入被套割断的鱼腔内进行正常打捞.注意事项:1切断管柱后应及时停钻,以免打碎刀片.2切割P105或P110高强度管柱时,要更换使用硬质合金刀片.3切割位置要避开接箍.内内割割刀刀切切割割管管柱柱三.铣磨管柱工具组合 当遇到井下被捞管柱拔不动,倒不开,割裂不断的情况时,应当考虑用铣磨或套铣的办法去处理.1).1).一般原则一般原则 能用套铣解卡点的,就不要采用全部磨铣方式.2).2)

28、.提高铣磨效率的几种途径提高铣磨效率的几种途径 1.正确选用磨鞋的形状,使之适应被磨铣对象.2.正确选用铣磨钻压和转速.3.正确选用泥浆的比重,粘度和排量,保证能将铣屑及时返至地面.4.合理配备钻柱 磨鞋之上安装扶正器,防止磨鞋仿摆,损伤套管,安装随钻打捞杯,将重颗粒收集到打捞杯中,减少铣磨阻力.3).3).铣磨钻柱工具组合铣磨钻柱工具组合 从上而下:钻杆_开式下击器_配重钻铤_随钻打捞杯_扶正器_安全接头_磨鞋.4)注意事项 当磨铣活动鱼头时,可向井内注适量水泥固定鱼头,再进行铣磨.铣铣磨磨管管柱柱工工具具组组合合四.取套补接工具 1).1).修补套管一般原则修补套管一般原则 油(水)进入中

29、后期开采阶段后,套管变形,管柱错断,套管破漏等现象经常发生.修补套管成了井下作业一大课题.一般说来,套管损坏部位在井段上部比较浅的位置,最好采用取套补接方案,损坏部位在井段下部,靠近油层的较深位置,可采用开窗,侧钻方案修复;损坏部位在井段中部,以上两个办法成本太高,可采用套管补巾或下加固管,用密封加固的方法来处理.2)铅封注水泥套管补接器简介 铅封注水泥套管补接器(以下管称补接器)主要用于换套补接.当套管某一段发生破漏错断之后,可通过 套铣,切割等办法,将损坏部位以上套管全部取出,然后用好套管带着补接器下井打捞对接.补接器主要由打捞总成,密封总成和注水泥总成三大部分组成,打捞总成与可退式捞筒

30、的结构十分相似,可以抓住井下旧套管,实现新旧套管对接;密封总成由三道铅封组成密封系统,使新旧套管对接后能够密封,注水泥总成是为补接之后注水泥而设计的,通道可开可闭,保证不用射孔即可完成注水泥作业.3).3).补接程序补接程序 1.测井_打塞_套铣_切割_对接_试压_注水泥_钻铣_清理_试压.4).4).取套补接的优点取套补接的优点 修后不产生缩径.修后的井强度不降低 修后的井密封长久 可见,采用补接器取套补套,是根治套管损坏的最好办法,只要损坏部位不太深,套铣不太困难,应尽量采用这种办法,目前大庆井下已实现900米取套,不久就可突破1000米大关,创造取套补接新纪录.取取套套补补接接工工具具使

31、用倒扣器倒扣管柱工具组合 当修井过程中需要进行倒扣作业,而现场又没有反扣钻杆,只有正扣钻杆或油管时,只要有倒扣器,同样能够进行倒扣作业.1)倒扣器简介:倒扣器是一种换向装置,它能够将上部管柱的右旋运动转变成下部工具的左旋运动.从而实现倒扣作业.倒扣器主要由接头提升部分,坐卡部分,换向部分及锁定部分四大部分组成.提升部分可以传递提拉负荷和倒扣扭矩;坐卡部分为可以张开又可以闭合的 锚定翼板,倒扣时锚定在套管上,成为工作支点,换向部分为行星 齿轮机构,将上部的右旋运动变成下部的左旋运动;锁定部分是为防止事故而设计的退卡机构.整个倒扣器是一个减速增力机构.上部钻杆可转1.88圈,下部钻杆左转1圈.如果

32、扭矩传递过程中的效率损失忽略不计,则输也扭矩为输入扭知矩的1.88倍 2)管柱组合:(由上而下)右旋钻杆(或油管)+倒扣器+反扣下击器+反扣安全接头+反扣打捞工具(倒扣捞矛、倒扣捞筒、提放式倒扣捞矛、提放式倒扣捞筒).这些工具的作用是:反扣下击器:用来补尝和调整倒扣过程中落鱼管柱因螺纹倒开而产生的上升移动距离,否则翼板的锚牙将因向上滑动而崩齿.反扣安全接头:当遇到倒不开、提不动、工具又退不出鱼头的情况下,可以从安全接头处旋开,将安全接头以上钻杆、工具提出井口外,从而把事故限制在最低程度.反扣打捞工具:主要用于对井下落鱼进行打捞和倒扣.选取工具时,尽量采用可退式倒扣工具,最好不用公母锥 3)操作

33、程序 联接好各种工具,上紧联接螺纹,其扭矩不应小于1000N.将工具下入井内，下放过程中最好不要旋转管柱 下放至预定深度后抓住落鱼，向上提拉 保持上提负荷，慢速右旋倒扣，观察扭矩表和指重表当扭矩突然下降，转盘转速加快，说明扣已松动，再继续倒扣，见悬重减轻，说明已完成倒扣作业 左旋钻杆圈，使倒扣器翼板收回，然后将倒掉的管柱提出）退出工具程序 左旋钻杆圈，使翼板收回；下击打工具，使工具处于松开状态；逐渐加大循环泥浆的排量和压力，使压力达到.5 Mpa左右,将倒扣器上下锁定.保持循环压力,右旋钻杆1-2圈,上提管柱,退出工具.如果下部接的打捞工具不是倒扣捞筒或倒扣捞矛,而是提放式倒扣捞筒和倒扣捞矛,

34、则不必锁定倒扣器.而是收回翼板后直接下放工具.然后上提管柱,即可完成退出工具.震击解卡管柱工具组合震击解卡管柱工具组合 在打捞作业中在打捞作业中,用上击器与打捞工具配套使用用上击器与打捞工具配套使用,用震击用震击解卡解卡,可以使拔不动的卡点震松可以使拔不动的卡点震松,收到理想的解卡效果收到理想的解卡效果,从而省去倒扣从而省去倒扣-打捞打捞-再倒扣再倒扣-再打捞等繁琐工序再打捞等繁琐工序.1)1)用途用途 液压上击器与液体加速器通常配套使用液压上击器与液体加速器通常配套使用,用于遇卡管用于遇卡管柱的上击解卡。对砂卡、蜡卡、小物件卡、井下工具柱的上击解卡。对砂卡、蜡卡、小物件卡、井下工具胶件失灵卡

35、阻以及轻度套管变形卡阻等有极佳的解卡胶件失灵卡阻以及轻度套管变形卡阻等有极佳的解卡效果。尤其对于井架提升负荷较小的井况，上击器与效果。尤其对于井架提升负荷较小的井况，上击器与加速器配套效果更佳。加速器配套效果更佳。2 2）作用原理）作用原理 液压上击器是利用液体窄缝溢流延时作用，液压上击器是利用液体窄缝溢流延时作用，拉伸钻柱储存了变形能，瞬时释放，在极拉伸钻柱储存了变形能，瞬时释放，在极短的时间内转变成向上的冲击动能，传至短的时间内转变成向上的冲击动能，传至落鱼解除卡阻。落鱼解除卡阻。上提钻柱上提钻柱,因打捞管柱下落鱼被卡阻因打捞管柱下落鱼被卡阻,钻柱只钻柱只能拉动上击器活塞上移能拉动上击器活

36、塞上移,由于活塞环缝隙很由于活塞环缝隙很小小,溢流很少溢流很少,上移速度十分缓慢上移速度十分缓慢,因而钻具因而钻具有时间被拉长有时间被拉长,储存了变形能储存了变形能.活塞继续缓慢活塞继续缓慢上移上移,当活塞移至卸荷槽位置时当活塞移至卸荷槽位置时,受压流体立受压流体立即经卸荷槽泄出而卸荷即经卸荷槽泄出而卸荷,受拉伸的钻具急速受拉伸的钻具急速 收缩收缩,芯轴快速上行芯轴快速上行,弹性变形能迅速转变成向弹性变形能迅速转变成向上的动能上的动能,成为震击解卡的原动力成为震击解卡的原动力.液体加速器腔内充满硅油。硅油是一种特殊液体加速器腔内充满硅油。硅油是一种特殊流体，它象气体一样，可以压缩，可以膨胀。流

37、体，它象气体一样，可以压缩，可以膨胀。向上提拉管柱时加速器腔内硅油受压收缩，向上提拉管柱时加速器腔内硅油受压收缩，储存能量。当上击器卸荷的一瞬间，加在硅储存能量。当上击器卸荷的一瞬间，加在硅油上的压荷负荷突然取消了，硅油体积迅速油上的压荷负荷突然取消了，硅油体积迅速膨胀，象一个液压弹簧，给正在急速上行的膨胀，象一个液压弹簧，给正在急速上行的管柱又一个向上的巨大拉力，从而使上击器管柱又一个向上的巨大拉力，从而使上击器的震击力更大。更有力。的震击力更大。更有力。3 3）震击管柱工具组合（自下而上）震击管柱工具组合（自下而上）可退式打捞工具可退式打捞工具安全接头安全接头上击上击器器配重钻铤配重钻铤加

38、速器加速器钻杆柱。钻杆柱。4 4）操作程序）操作程序 在试验上检验工具，检验工具充油情在试验上检验工具，检验工具充油情况及卸荷动作，卸荷吨位。况及卸荷动作，卸荷吨位。按顺序组合管柱下井按顺序组合管柱下井 抓住落鱼后，按规定拉力从小到大依抓住落鱼后，按规定拉力从小到大依次上提工具，次上提工具，最大不要超过许用上提负荷，每次上提后最大不要超过许用上提负荷，每次上提后停止刹把，等候震击。震击后下放管柱，停止刹把，等候震击。震击后下放管柱，使上击器关闭，再上提，再上击反复进行，使上击器关闭，再上提，再上击反复进行，直至解卡。直至解卡。5 5）注意事项）注意事项 在使用上击器之前，最好倒掉卡点以上在使用

39、上击器之前，最好倒掉卡点以上管柱，震击器离卡点越近，效果越好。管柱，震击器离卡点越近，效果越好。注油要注意，上击器注耐磨润滑油，加注油要注意，上击器注耐磨润滑油，加速器注甲基硅油速器注甲基硅油.七、小通径套损井扩径工具工艺组合 目前，一些油田早期开发的油（水）井套管损坏相当严重。由于套管严重变形甚至错断，使套管通径越来越小。我们把通径小于70mm的5 1/2井统称为小通径套损井。这类井的共同特点是：井下都有被卡死的封隔器、配水器或其它工具，上部带有一定长度的油管管柱。由于通径狭小，无法直接下打捞工具进行打捞，往往被当作“死井”放置多年得不到修复。这类井的修复工作必须经过三个阶段：（1）对小通径

40、井段进行扩径，为下打捞工具打捞落物创造条件;（2）下入打捞工具，对井下落物实施打捞；（3）对破损套管进行修理。我们这里要重点讲的是第一阶段，即如何通过各种工具不同的组合，实现对小通径套损井进行扩径。1、顿击胀管管柱工具组合 小通径套损井的共同特点是，狭窄小通道的位置均偏向套管一侧，不在套管中心。因此不能采用常规的梨形胀管器进行冲胀。针对这种情况，我们专门设计了偏心胀管器和顿击器。工具组合为；（由下而上）偏心胀管器-顿击器-钻杆至井口。如图一所示。偏心胀管器是圆柱体与圆锥体的结合。二者的轴心线不是重合而是相交。圆锥体的一条母线与圆柱体的一条母线相重合。这种偏心胀管器下井后，底部始终偏向套管一侧，

41、便于插入套损通道。顿击器是一种长冲程开式下击器，其冲程在3m以上，即可关闭自如，又能传递扭矩。工作时，首先按要求组合钻具，然后下放钻具入井。当偏心胀管器到达错断口时，通过几次下放钻具-上提钻具-转角度-下放钻具，找到一个钻具下放的最深点，保证偏心胀管器插入错断通道。上提钻具2.5m，注意上提高度不要超出顿击器最大行程，以免偏心胀管器脱离错断口。然后下放钻具，顿击器迅速关闭，将强大的震击力传递给偏心胀管器。反复上提下放，偏心胀管器就像楔子一样楔入错断口，达到扩径的目的。2、探针铣磨扩径工具组合 这种管柱工具组合为：(由下而上)探针式铣锥-钻杆短节-密封万向节-钻杆-开式下击器-钻杆至井口。如图二

42、所示。探针式铣锥是一种细而长的锥形铣磨工具，其下端带有细长的领眼导向杆，锥面镶焊硬质合金。细长的导向杆始终引导铣锥处于错断口内，不至于磨铣出套管。密封万向节是一个既能传递扭矩，又能在10范围内自由摆动的万向节。它与一般机械上的万向节不同之处是内外密封，钻具磨铣时可以正常循环。它也不同于美国波纹公司的活动肘节。活动肘节打压后会定向偏转，不改变动力传递方向。而密封万向节只能改变动力传递方向，不会定向偏转。由于错断口总是偏向套管一侧，探针式铣锥插入错断口后，其轴心线与上部钻具的轴心线不在同一条直线上，而是构成一定角度。在铣磨时会产生别钻。这对细而长的探针式铣锥非常危险。在钻具中安装了密封万向节以后，

43、受力状态改变了，别钻现象消除了，铣锥折断的风险化解了。钻柱中安装开式下击器，主要是控制钻压，可以使下部铣锥获得一个恒定不变的进给力，因此又被称为钻压控制器。工作过程：将钻具下至错断口，开泵循环，进行冲洗。反复下放-上提-转角度-下放钻具，找出钻具下放最深点。此时探针式铣锥已插入错断通道。然后上提管柱，使开式下击器处于半开半闭状态，以低转速开始铣磨。确认无别钻、跳钻现象之后，可适当加大转速。整个过程要始终保持连续循环工作液。3、扶正磨铣管柱工具组合 这种管柱工具组合为：（由下而上）复式磨铣筒-钻铤-滚动扶正器-钻杆-开式下击器-钻杆至井口。如图三所示。复式磨铣筒是由一次磨铣刃和二次磨铣刃共同组成

44、。一次磨铣刃相当于套铣头，二次磨铣刃相当于凹面磨鞋。滚动扶正器主要由镶嵌在外套上的六个滚柱和内部的台阶心轴组成。下井过程中，六个滚柱向内收拢，工具外径变小，便于通过。加压磨铣时，六个滚柱向外张开，直径扩大，紧贴在套管内壁上，既公转又自转，保护套管不受伤害，同时改善工具受力条件，提高磨铣效率。工作过程：下放钻具，接近错断口时开泵循环。继续下放钻具，直到下放到底。上提钻具，使开式下击器处于半开半闭状态，开始进行磨铣。由于滚动扶正器的强制扶正作用，迫使复式磨铣筒始终骑在错断口上进行磨铣。被一次磨铣刃切开的套管片逐渐加深，并始终含在磨铣筒内。当套管片接触二次磨铣刃时，两个磨铣刃开始同步磨铣。由于错断套管鱼头处于倾斜状态，越往下部就越接近原套管中心线，因此错断口通径也随着磨铣深度的增加而逐渐扩大。小通径套损井扩径工具还有好多种，工具组合也还有许多方式。但概括起来，可以归纳为两种途径：一种是整形扩径，另一种是铣磨扩径。在实际工作中，为了达到扩径的目的，常常是几种方案交叉使用。有时采用铣磨-整形-铣磨-整形的方式，有时采用整形-铣磨-整形-铣磨的方式，有时采用各种不同的铣磨工具和不同的组合方式轮番磨铣。具体采用哪种方法好，应当具体问题具体分析。