油水井大修工艺技术-常规打捞、解卡技术与实例319课件_第1页
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文档简介

油水井大修工艺技术中原油田

油气水井大修作业,是综合治理各类井下事故的主要技术手段,是油田开发进程中油气稳产的技术保障。修井设备、修井工具和配套的修井工艺技术是实施复杂事故井修复的基础。当前我国的修井技术、修井装备和修井工具正处于发展阶段,修井技术逐步完善。在油公司模式下,有效、合理使用修井技术监督,可以提高修井效率,缩短修井施工周期,降低修井成本。油气水井大修的意义常规井大修工艺技术大修作业套管修复打捞解卡报废井处置大修作业的主要内容复杂事故井是修井作业中遇到的修复难度大甚至会造成工程报废的一类井。普遍施工周期长,修复成功率低,成本消耗也很大。是修井技术人员的技术攻关点。产生复杂事故井的原因很多,类型多种多样,处理方法对策千变万化,不同的决策者会根据实际情况制定不同的措施。所以修复技术很难形成系统的理论。事故井产生原因及类型复杂事故井产生的原因有人为原因和客观原因两个方面人为原因:操作原因指挥原因决策原因操作原因:挂单吊环:造成复杂鱼顶,将下部防砂管或封隔器顶部撞坏造成复杂事故井口落物:造成井内管柱卡,落到水平井段造成复杂事故主观原因和客观原因落物卡钻的原因:⑴由于井口未装防落物保护装置造成井下落物⑵由于施工人员责任心不强,工作中马马虎虎不严格按操作规程施工,造成井下落物。⑶由于井口工具质量差,强度低,在正常施工时也可能造成井下落物。起管柱破坏:发现管柱有异常情况不加分析仍然上提,造成管杆配件脱落而复杂化放喷操作:放喷不控制排量、操作顺序不当造成地下瞬间井喷,出现套管损害、出砂和大颗粒、稠油注汽井隔热管挤扁造成复杂事故井指挥原因:注灰卡:现场技术人员未按设计施工,或施工计算失误、施工不连续等原因卡管柱造成复杂事故操作原因:水泥卡钻的原因⑴打完水泥塞后,没有及时进行反冲洗,致使油套环空多余的水泥浆凝固而卡钻。⑵憋压法挤水泥时没有检查上部套管是否破损,使水泥浆上行至套管破损处返出,造成卡钻。⑶施工时间过长或催凝剂用量过大,使水泥浆提前凝固⑷井下温度过高,对水泥又未加处理,或井下遇到高压盐水层,使水泥浆性能变坏,以致过早凝固。⑸由于计算错误或发生故障造成管柱被固定在井中。砂卡管柱:现场技术人员指挥不当造成砂卡管柱尤其小管冲砂卡造成复杂事故打捞指挥不当:破坏鱼顶造成复杂事故,打捞上部封隔器井口不采取控制措施造成井喷事故钻塞事故:现场技术人员指挥不当造成管柱卡,钻透上部水泥塞井口不采取控制措施造成井喷事故指挥原因:决策原因:水平井注灰:未充分考虑水平井段与直井段的区别,造成施工失败甚至出现复杂事故打捞工具决策:下错工具破坏鱼顶或无法脱开造成复杂事故井;使复杂打捞井事故加事故造成工程报废。客观原因:出砂稠油腐蚀复杂管柱串落井深井封隔器打捞小井眼打捞套管损坏出砂稠油腐蚀:在油井生产过程中,由于地层疏松或生产压差过大,油层中的砂子随油流进入油套管环空后逐渐沉淀造成砂埋一部分管柱形成砂卡;特超稠油井由于原油粘度大造成管柱卡;液体的高矿化度加剧腐蚀的速度,油井酸性气体的含量高,水中溶解气体后呈酸性,导致电化学腐蚀使井内管柱复杂化造成事故复杂管柱串落井:电泵及配件电缆落井,多级配注器掉落在水平井段等造成的复杂事故井深井封隔器:包括深井内的封隔器和多级落井桥塞打捞与磨铣小井眼打捞:井眼小使许多打捞工具和方法受限造成打捞复杂化客观原因:套管损坏:是修井作业中常遇到的复杂事故井,也是修复难度最大的井套管损坏的原因客观原因:

套管在固井、射孔、投产及修井作业过程中,具有复杂的工况和受力条件,在对套管损坏状况进行统计归类,并对形成套管损坏的因素和损坏机理进行分析的基础上,认为造成套管损坏的原因有以下几个方面。套管损坏的主要原因、类型油气水井套管损坏原因地质因素工程因素地层(油层)的非均质性油层倾角岩石性质地层断层活动地震活动地壳运动腐蚀作业过程中的起下管柱钻具旋转作业高压注水地层改造中的压裂、酸化钻井过程中的套管材质套管丝扣连接质量固井施工中的套管拉伸压缩固井质量分布广。全国主要油田都不同程度存在套损问题。数量大。2002年统计主要油田的套损井已将近2万口;2003年的再次统计,套损井增加数量超过10~20%。套损率高。一般套损区块中,套损井总数占当年建井的10%~20%;有的新开发区块,未满10年就出现超过50%的套损率。损坏速度快。多数属于非正常损坏,每年呈上升趋势。套损井的特点因套损造成的年直接经济损失达数十亿元(仅大庆每年损失就超过10亿元),每年导致原油减产上百万吨;为保证产量,打更新井、调整井,或进行大量的修井作业,额外增加勘探开发的成本。破坏了储层,严重影响井网布局:由于套管损坏,导致窜层、天然气泄漏等问题,一方面影响勘探开发的正常进行,另一方面由于储层破坏,使开采难度进一步加大,导致注采井网层系布局越来越不合理。对产量和正常生产构成严重威胁。尤其值得注意的是,如果西部油田深井、超深井、高压气井出现套管损坏几乎是无法治理的,将会导致全井报废。套损危害巨大中原油田井况现状构造复杂、断层多、断块小;油气藏埋藏深,含油井段长、小层多,具有多套盐层。储层变化大、物性差;地层温度高、压力系数高、地层水矿化度高。

井况问题一直影响着中原油田中后期的开发,受井况制约,精细分层注水、油井卡堵水和卡封分层压裂等工艺措施难以实施,造成局部注采井网不完善,油井稳产难度加大,严重影响了中原油田整体开发水平。中原地质特点中原套损井平面分布特征

套损井主要集中在复杂断块、断层多、盐膏层、泥岩层厚度大,岩性易蠕动滑移的区块和主力生产区块。如文南油田文33块套损井96口,占总井数的43.6%,损失可采储量43.7万吨。中原套损井井段(纵向)分布统计

纵向:主要在盐膏层段和生产井段,占套损井数的72.7%。2012事故井概况全油田有各类事故井总数1613口,占油水井总数的27.1%。其中油井868口,占油井总数24.8%,水井722口占水井总数的30.7%,气井23口占气井总数的22.8%。事故井分类:套损井673口,占事故井总数的41.7%;落物井400口,占事故井总数的24.8%;套损+落物373口,占事故井总数的23.1%,套漏167口,占事故井总数的10.4%。单位井别事故井总数(口)事故井分类(口)套损落物套损+落物套漏中原油田油86835725617877水72231213019189气2341441合计1613673400373167中原油田事故井分类套管损坏的原因1、出砂是常规疏松砂岩油藏套管损坏的主要原因

主力油层埋藏浅,胶结疏松,水敏矿物含量高,渗透率高,非均质严重,地层出砂严重。出砂造成油层部位地层与套管外水泥环之间形成“空洞”,导致套管发生弯曲、变形、错断。油层出砂顶部形成空洞

射孔孔眼处出砂示意图

上覆层出现坍塌变形压实

上覆层出现坍塌形成空洞

套管损坏的原因2、不合理注水开发,是诱发套管损坏的直接原因

注入水挤入油层顶部或底部的泥岩层中,使水敏性强的蒙脱石水化膨胀,在井壁上应力集中。注入水挤入两种岩性的界面后,减小了滑动摩擦,使上下岩层相对滑动,将套管剪坏。注入水进入断层或地层破碎带,使胶结物质水化,导致断层或破碎带“复活”,地层错动。高压注水进入泥岩后会产生微裂纹,形成“浸水域”,发生蠕变,形成比上覆岩层压力要大得多的蠕变力,挤坏套管。套管损坏的原因2、不合理注水开发,是诱发套管损坏的直接原因地层软化的套管应力分析红黄表示应力较大

当高压注入水进入泥岩层形成水浸后,泥岩地层吸水软化和膨胀,会导致套管应力与位移明显增大。套管损坏的原因3、套管腐蚀是造成套管损坏的主要原因

存在高矿化度水层,矿化度2.7-11×104mg/L,对套管造成腐蚀。套管损坏类型以穿孔漏失、破裂漏失为主,并且注水井的损坏比例高于其他区域。套管损坏的原因4、增产措施是导致高致密低渗透砂岩油藏套管损坏的重要原因

主力油层埋藏深,胶结致密,渗透率低,层间差异大,自然产能小,往往需要进行压裂、酸化等增产增注措施作业,容易造成套管弯曲、变形、错断。套管损坏的原因5、注高压高温蒸汽引起的交变热应力是稠油热采油藏套管损坏的主要原因

在多轮次蒸汽吞吐采油过程中,套管承受高温、高压引起的交变热应力负荷影响。注蒸汽时,高温引起套管热胀伸长,造成局部塑性变形;停注时套管收缩,引起塑性变形部位的结构损伤。接头井底套管注汽温度场套管损坏的原因5、注高压高温蒸汽引起的交变热应力是稠油热采油藏套管损坏的主要原因(1)热应力是热采井套损的主要影响因素高温注汽使全井段的套管热应力达到375MPa,超过了N80套管的许用应力(352MPa)。在局部区域套管的温度达到270℃以上、热应力高达545MPa~800MPa,接近或超过了N80套管的屈服极限(552MPa),使套管破坏。套管损坏的原因5、注高压高温蒸汽引起的交变热应力是稠油热采油藏套管损坏的主要原因(2)地应力变化是热采井套管损坏的主要原因注汽热采井垂向应力注汽、出砂引起井筒周围地应力场发生改变,导致油层段的套管应力增大到451MPa、空洞区域的套管应力可达530MPa以上,使油层附近局部区域的套管轴线偏离,产生严重的弯曲错断。套管损坏的原因5、注高压高温蒸汽引起的交变热应力是稠油热采油藏套管损坏的主要原因(3)热采封隔器卡瓦对套管壁的局部伤害

卡瓦对套管壁局部存在明显的伤害,卡瓦牙嵌入套管壁深度1mm以上,套管局部产生的塑性变形约5mm。套管损坏的原因6、套管的材质、加工制造质量以及套管管柱强度设计不合理直接影响到油水井的寿命

套管质量存在材质不良、管体圆度、壁厚均匀度达不到要求、加工精度不高等问题。管柱强度设计时,未充分考虑射孔、压裂、酸化、防砂等采油工艺对套管强度的需要。套管损坏的原因7、钻井、固井质量是延长套管寿命的关键钻井质量因素井身、井径、井封质量等达不到标准运送套管时加套管护箍不清理丝扣、未涂密封脂、上扣不紧或上斜扣卡瓦、大钳不合格在套管上咬出牙痕套管损坏的原因7、钻井、固井质量是延长套管寿命的关键固井质量因素水泥浆窜槽套管与水泥环、水泥环与地层之间胶结不牢固水泥凝固后强度低套管损坏的原因7、钻井、固井质量是延长套管寿命的关键套管偏心有限元计算模型

在相同内压与地应力条件下,套管居中与套管偏心时水泥环的有效应力相差20%甚至达一倍.套管损坏的原因8、修井作业施工造成套管损坏套磨铣施工时当钻压过大或鱼顶不平正,套铣头(磨鞋)的切削面呈倾斜状,使得切削面的边缘部分与套管接触。套管损坏的原因8、修井作业施工造成套管损坏

打捞或其它施工时,下井工具被挤在落鱼与油层套管的环形空间中,套管在该部位受到了变形损伤。频繁在作业使上部套管内壁形成沟槽刮痕。套管内壁沟槽套管损坏的原因9、完井设计不合适造成套管损坏盐岩层、盐膏层是塑性地层,它在高温、高压下将发生塑性蠕变,产生很大的挤压力,挤毁套管。这种挤压力与上覆岩层压力有关,压力系数高达2.3~2.7,比按环空液柱压力计算外挤力高得多,常规套管承担不了这样的高挤力。折叠缺陷应力开裂螺纹粘扣套管损坏的类型套管磨损套管挤毁套管损坏的类型套管损坏类型腐蚀螺旋开裂桥29-21井套管破裂图(1905.2m)套管损坏的类型常规井下事故处理一、套管技术状况检测技术是大修工艺技术中的“眼睛”,它为修井措施的制定、施工步骤、工具选择以及完井方式等提供依据为修井设计提供必要的参数是修前、修后验收评价依据主要解决以下问题:套管内径变化、腐蚀、破裂及变形情况判断套管两个界面的胶结状态检查井下管住的位置、结构评价射孔质量等套管技术检测的常用方法:一、工程测井法二、机械法工程测井法就是利用井径仪或磁测井仪检测套管径向尺寸变化、连续流量,及井温测井检测套管腐蚀、孔洞、破裂、错断等的形状。机械法就是利用印模(包括铅模、胶模、蜡模等)对套管和鱼头状态及几何形状进行印证,然后加以定性,定量的分析,以确定具体形状和尺寸。(一)工程测井法井径测井----套管变形检测井径测井,一般在压井状态下进行。可供选择的测井仪有八臂井径仪、三十六臂井径仪、四十臂井径仪、x-y井径仪、十臂过油管井径仪、磁测井仪、陀螺方位井径仪等。井温与连续流量测井----套管漏失检测某井综合测井图,地面严重冒油,经井温连续流量检测,证实194m~200m段漏失。此井后经换套施工证实:197m处套管破裂,裂缝为0.6mm×7.3mm纵向,距接箍380mm,此处为无水泥固井空井段。井温测井—测定吸水层位、寻找气层、评价压裂效果彩色超声波电视成像测井----损坏程度直观地反映在电视屏幕上从6-1-224井的彩色超声波成像测井图上可以明显看出:井下套管在910.5m~911.4m处破裂,910.3m处套管错断。磁性定位测井----检查井下工具深度磁性定位测井利用磁性定位器检查井下工具深度的一种简便有效的测井方法,广泛应用于对各种工艺管柱的作业质量检查。电磁探伤----检查井下套管情况

电磁探伤是利用非接触型涡流传感器探头,完成对金属套管检查的一种测井方法。一次下井可测得套管壁厚变化和套管内径变化两个参数。检查套管内外腐蚀及穿孔、射孔、套管破裂变形、套管补贴效果以及套管随时间推移的变化情况等。声波测井:时差、变密度(VDL)和八扇区(SBT)----认识地层性质和水泥胶结情况几种典型测井图:北3-5-46井是一口注水井。1992年10月注水量突增,分析套管损坏,经作业施工两次印模证实878.67m处错断。在燃爆整形后,经x-y井径测井曲线显示876.0-879.8m处套管扩径,x井径为∮143mm,y井径为∮149mm。之后又进行爆炸焊接施工,焊接后综合测井,x-y井径测井表明处焊接管上接点呈扩径显示外,其它部位均正常变小。单一的x-y井径曲线无法判断焊管全貌及损坏、修复情况,而井壁彩色超声波电视成像则显示出875.4~877.8m井段内,立体图和纵向截面图解释结果一致。井径、彩色超声波成像测井几种典型测井图:x-y井径陀螺方位测井几种典型测井图:井径、磁测与连续流量验漏测井几种典型测井图:电磁探伤仪测井几种典型测井图:彩色超声波井壁成像测井(二)机械法检测

机械法即印模法检测,就是利用专用管柱(条件许可时也可用钢丝绳带铅模)下接铅模类打印工具,对井下落物鱼顶或套损程度(几何形状)等进行打印,然后对打出的印痕进行描绘、分析、判断,最后提出准确的鱼顶、套损点等几何形状、尺寸和深度位置。按制造材料分为四类按结构形式分为五类铅模胶膜蜡模泥模平底形锥形环形凹形筒形理论状态下的套损形状图二、常用的修井工具1、检测类工具:通径规、铅模、多臂井径仪等2、打捞类工具:公锥、母锥、打捞矛、打捞筒、提放式系列打捞工具、绳类打捞工具等3、切割类工具:机械式内(外)割刀、水力式外割刀4、倒扣类工具:倒扣器、倒扣捞筒、倒扣捞矛、倒扣安全接头、倒扣下击器、爆炸松扣工具5、套管刮削类工具:套管刮削器、防脱式套管刮削器6、套管补接类工具:铅封注水泥套管补接器、封隔器型套管补接器十二大类:7、套管补贴类工具:波纹管、固化剂、波纹管补贴器

8、铣、磨、钻类工具:尖钻头、刮刀钻头、三牙轮钻头、磨鞋、柱形磨鞋、铣鞋、套铣头9、震击类工具:震击器及加速器、润滑式下击器、开式下击器、地面下击器、液压式上击器、液体加速器10、整形类工具:梨形胀管器、长锥面胀管器、偏心辊子整形器、三锥辊整形器、旋转震击式套管整形器、挤胀式缩径套管整形器、鱼顶修整器11、侧钻类工具:造斜工具、开窗工具、固井工具12、辅助类工具:锯齿形安全接头、方扣形安全接头、活动肘节、沉砂筒1、检测类工具判断、证实井下状况是处理井下事故和油水井大修作业的首要前提和选择应用工具的主要依据1)通径规:检测套管、油管、钻杆以及其他管子内通径尺寸的简单而常用的工具。用它可以检查各种管子的内通径是否符合标准,检查其变形后通过的最大几何尺寸,是修井、作业检测必不可少的工具。由接头与本体两部分构成。2)铅模铅模是用来探测井下落鱼鱼顶状态和套管情况的一种常用工具。通过分析铅模同鱼顶接触留下的印迹和深度,反应出鱼顶的位置、形态、状态、套管变形等初步情况,作为定性的依据,为施工提供参考。铅模的结构形式分两类,即平式铅模和锥形铅模,从使用方面又分为带水眼和不带水眼两种。3)井径仪是一种能测出油、套管内腐蚀、穿孔、裂缝、磨损、变形及破裂等缺陷的仪器。由电缆接头、上扶正器、磁定位器、电桥探针、电桥、下扶正器、尾接头组成。2、打捞类工具修井作业中的打捞作业占三分之二以上。而井下落物种类繁多,归纳起来主要有管类落物、杆类落物、绳类落物、井下仪器工具类落物和小落物。井下落物影响生产,需打捞处理.1)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,主要打捞带接箍的管类落物。有55°及89°30′两种

2)母锥是一种专门从油管、钻杆等管柱落物外壁进行造扣打捞的工具。可用于对无内孔或内孔堵死的圆柱形落物进行打捞。打捞螺纹与公锥相同,有55°及89°30′两种3)打捞矛是内捞工具,它可以打捞钻杆、油管、套铣管、衬管、封隔器、配水器、配产器等具内孔的落物,又可对遇卡落物进行倒扣作业或配合其他工具使用(如震击器、倒扣器)按用途分为倒扣式和非倒扣式;按使用特征分为可退式和不可退式;按打捞元件结构分为螺纹对扣式和卡瓦式。a)滑块卡瓦打捞矛由上接头、矛杆、卡瓦、锁块及螺钉组成b)抽油杆接箍捞矛由上接头、螺母、垫圈、心轴、弹簧、打捞头(3/4in,5/8in的捞矛加接引鞋)等件构成c)分瓣捞矛用于在套管内打捞脱落于井内的油管接箍由上接头、锁紧螺母、导向螺钉、芯轴、卡瓦、冲砂管等零件组成d)可退式打捞矛用于从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,还可按其不同的作业要求与安全接头、上击器、加速器、管子割刀等组合使用结构简单、动作灵活可靠,操作简单易行。作业成功率高,不易损坏鱼顶。由于圆形卡瓦与落鱼接触面积大,因而抗拉负荷高,抗冲击负荷大。可循环冲洗鱼顶。抓住落物后,可根据需要很容易地退出落物。由芯轴、圆卡瓦,释放环和引鞋组成4)打捞筒用于从管子外部进行打捞的一种工具,可打捞不同尺寸的油管、钻杆和套管等鱼顶为圆柱形的落鱼,并可与震击类工具配合使用按用途分为倒扣式和非倒扣式;按使用特征分为可退式和不可退式

打捞筒代号a)可退式打捞筒篮式卡瓦打捞筒由上接头、壳体总成、篮式卡瓦、铣控环、内密封圈、“O”型圈、引鞋组成螺旋式卡瓦打捞筒由上接头、壳体总成、密封圈、螺旋卡瓦、挡圈、控制环和引鞋组成b)弯鱼头打捞筒用于在套管内打捞由于单吊环或其他原因造成呈弯扁形(即形成扁圆形)鱼头的落井管柱,在不同修整鱼顶的情况下可直接进行打捞由上接头、筒体、卡瓦座、卡瓦以及引鞋等组成弯鱼头打捞筒1-上接头;2-顶丝;3-花键套;4-座键;5-筒体;6-卡瓦座;7-卡瓦;8-腰形套;9-键;10-引鞋c)抽油杆打捞筒专门用来打捞断脱于油管或套管内的抽油杆的一种工具可退式抽油杆打捞筒有篮式卡瓦和螺旋卡瓦两种。均由上接头、筒体、引鞋和卡瓦所组成不可退式抽油杆筒由上接头、筒体、内套、弹簧、卡瓦等组成抽油杆打捞筒1-上接头;2-筒体;3-篮式卡瓦;4-控制环;5-引鞋;6-上接头;7-筒体;8-螺旋卡瓦;9-引鞋d)三球打捞器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由筒体、钢球、引鞋等零件组成

三球打捞器1-筒体;2-钢球;3-引鞋e)电泵打捞筒专门用来打捞电潜泵泵体、分离器、保护器的专门打捞工具分为可退式电泵打捞筒和不可退式电泵打捞筒可退式电泵打捞筒由筒体、螺旋卡瓦、定位环、销钉等零件组成不可退式电泵打捞筒由上接头、筒体、套、弹簧、卡瓦等组成

可退式电泵打捞筒1-筒体;2-螺旋卡瓦;3-定位环;4-销钉

不可退式电泵打捞筒1-上接头;2-筒体;3-套;4-弹簧;5-卡瓦;6-键f)卡瓦捞筒

是卡住油管、钻杆、接箍接头或油管的外加厚部位的外壁而实现打捞的一种外捞工具,其操作容易,效果可靠,适用范围广,提拉吨位大,是一种行之有效的修井工具之一当环形空间较大时常使用下图所示的卡瓦捞筒1,其主要用于当鱼头是油管及其外加厚部位,外杆、接箍或接头时的情况当环形空间较小时常使用下图所示的卡瓦捞筒2,主要用于鱼头又是接箍、油管外加厚部位的情况

卡瓦捞筒1卡瓦捞筒21-上接头;2-弹簧;3-筒体;4-弹簧座;5-卡瓦;6-键;7-引鞋g)短鱼头打捞筒用于打捞鱼顶距卡点很近,或者鱼顶在接箍以上长度很小,鱼头露出50mm就能被抓住其由上接头、控制环、篮式卡瓦、筒体、引鞋等零件组成

短鱼头打捞筒1-上接头;2-控制环;3-篮式卡瓦;4-筒体;5-引鞋

短鱼头捞筒配件h)活页打捞筒又名活门打捞筒,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其由上接头、活页总成、筒体组成

活页打捞筒1-上接头;2-活页总成;3-筒体i)组合式抽油杆打捞筒组合式抽油杆打捞筒,是将打捞抽油杆本体的捞筒与打捞抽油接箍和台肩的捞筒组合在一起,构成一种新式打捞工具。其用途是在不换卡瓦的情况下,在油管内打捞抽油杆本体或打捞抽油杆台肩及接箍,是一种多用途、高效率打捞抽油杆的组合工具

组合式抽油杆的打捞筒1-上接头;2-上筒体;3-弹簧座;4-弹簧;5-小卡瓦;6-下筒体;7-弹簧座;8-弹簧;9-大卡瓦j)偏心式抽油杆接箍打捞筒用来打捞抽油杆接箍的小型打捞筒,尤其对接箍上残留极短的抽油杆鱼顶,该打捞筒最为适用。这种打捞筒可在油管内打捞,也可以套管内打捞,是一种适应性较强的工具更换卡瓦,可改变其尺寸:更换引鞋,可改变其工作的环形空间。其由上接头,上、下筒体,偏心套,限位螺钉等零件组成

偏心式抽油杆接箍打捞筒

1-上接头;2-上筒体;3-下筒体;4-偏心套;5-限位螺钉

k)多用打捞筒用于在套管内打捞各种尺寸的抽油杆、接箍及加重杆和测井仪的组合式打捞工具,在不需要换卡瓦的情况下,可打捞CYG16-25抽油杆本体和PJG16-22接箍、35-42尺寸范围内的加重杆及测井仪。该工具结构简单、操作维修方便,是一种用途多、高效率的打捞抽油杆工具

多用打捞筒1-上接头;2-上筒体;3-弹簧;4-卡环;5-卡瓦;6-下筒体;7-活瓣;8-扭簧;9-销;10-螺钉;11-活瓣;12-引鞋

l)弯抽油杆打捞筒主要用于打捞断脱在套管内的直、侧弯或弯折达180°的弯抽油杆柱,其提拉负荷大,适应范围广由上接头、筒体、卡块体、卡块、螺钉、扶正套组成

弯抽油杆打捞筒1-上接头;2-卡块体;3-筒体;4-卡块;5-螺钉;6-扶正套

5)提放式系列打捞工具a)TFLM-T型提放式可退捞矛不需转动工具管柱,一放一提则释放落鱼,方便可靠,是小修作业中的最好的打捞工具由上接头、矛杆、内套、外套、游动销、卡瓦等件组成TFLM-T型提放式可退捞矛1-上接头;2-内套;3-导向销;4-外套;5-打捞爪;6-芯轴b)提放式可退捞筒

在套管内打捞断落于井下的油管及相应管柱。如果被捞管柱严重卡死,难以实现打捞作业而需要释放落鱼回收工具时,可以通过下击管柱,直接上提即可收回本工具由上接头、筒体、导向销、导向套、连接套、丝堵、滚销、卡瓦、引鞋等组成提放式可退捞筒1-上接头;2-筒体;3-导向销;4-导向套;5-联接套;6-丝堵;7-滚销;8-卡瓦;9-引鞋c)提放式分瓣捞矛是一种专门用来打捞落鱼上端为接箍的可退式打捞工具。它像油管一样,首先与落鱼上部的油管接箍对扣,然后靠心轴锥面胀开打捞爪咬紧接箍。当落鱼严重遇卡时可顺序下放,然后上提管柱即可退出打捞工具由上接头、内套、导向销、外套、打捞爪和芯轴组成

提放式分瓣捞矛1-上接头;2-内套;3-导向销;4-外套;5-打捞爪;6-芯轴用于在油管中打捞断、脱抽油杆本体。可打捞落鱼亦可释放,更换相应的卡瓦可打捞脱扣落井的抽油井本体。根据需要卸下变扣接头,接相应的冲洗管柱可冲洗鱼顶。只须上提下放便可实现释放或打捞由上接头,上、中、下筒体,中心筒,上、下弹簧座,弹簧连接杆,轨道换向机械,卡瓦座,顶杆,卡瓦等组成d)提放可退式抽油杆捞筒CLT-T型提放可退式抽油杆捞筒

1-上接头;2-上筒体;3-“O”型圈;4-上弹簧;5-中心筒;6-弹簧;7-筒体;8-下弹簧座;9-连接杆;10-上压力轴承;11-衬套;12-销;13-轨迹套;14-下压力轴承;15-卡瓦座;16-下筒体;17-顶杆;18-卡瓦

对井下带接箍的管类落物既能打捞又能反转倒扣由上接头、连接套、止动片、矛杆、换向销、定位套、滑套、导向销、卡瓦等零件组成

e)提放式倒扣捞矛

提放倒扣捞矛1-上接头;2-连接套;3-止动片;4-螺钉;5-矛杆;6-换向销;7-定位套;8-滑套;9-导向销;10-卡瓦f)提放式倒扣捞筒可用于打捞倒扣井下油管、钻杆等规则的柱形落鱼。打捞规定范围内的柱形落鱼。当提拉达到许用载荷尚不能解卡时,可收回工具,并且不须正转由上接头、滑套、销、卡瓦、筒体、上隔套、密封圈、下隔套、引鞋等零件组成

提放式倒扣捞筒

1-上接头;2-筒体;3,6-螺钉;4-销;5-滑套;7-卡瓦;8-上隔套;9-密封圈;10-下隔套;11-引鞋

6)其他打捞工具a)复合式鱼顶修整打捞器可在鱼顶产生变形的情况下使用,它克服了其他工具在修整过程中易产生偏磨鱼顶而麿损套管等缺点,并可在整形后继续下放钻具,当牙套进入落鱼。无论落鱼是自由状态或遇卡状态均可使用修整鱼顶和打捞落鱼可以一次完成。修整鱼顶和打捞落鱼时工具与落鱼接触面积大,并有外筒保护鱼顶,保证打捞效果。根据需要可释放落鱼,安全退出工具,不会使井下事故复杂化。

复合式鱼顶修整打捞器

1-接头;2-外筒;3-芯轴;4-牙套;5-松开环;6-冲锤;7-连接筒;8-引鞋b)磁力打捞器用来打捞在钻井、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件落物的工具。对于能进行正反循环的磁力打捞器,尚可打捞小件非铁磁性落物根据磁钢的适用温度分为:普通型、高温型;根据打捞时钻井液在打捞器内的循环方向分为:反循环式、正循环式、不循环式

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-铣磨鞋;9-引鞋c)反循环打打篮专门用以打捞诸如钢球、钳牙、炮弹垫子、井口螺母、胶皮碎片等井下小件落物的一种工具由上接头、筒体、篮筐总成、引鞋等组成

反循环打捞篮1-上接头;2-筒体;3-篮筐总成;4-隔套;5-引鞋

d)局部反循环打捞篮用于打捞井底质量较轻的碎散落物的工具,如螺母、射孔子弹垫子、钳牙、碎散胶皮、钢球、阀座等,也可以抓获柔性落物,如钢丝绳等由上接头、筒体总成、阀体总成、篮筐部成、引鞋总成等主要部件组成

1-提升接头;2-上接头;3-钢球;4-阀罩;5-阀座;6-阀匣;7-内筒;8-外筒;9-外套;10-筒体;11-捞爪;12-轴销;13-弹簧;14-引鞋e)测井仪器打捞器专门用于打捞各种直径小、质量轻、没有卡阻的仪器的工具。这种打捞器能完整无损地将落井仪器打捞出井由上接头、筒体、钢丝环、背帽、引鞋等组成

1-上接头;2-外筒;3-钢丝环;4-钢丝;5-背帽;6-引鞋

f)缆绳打捞器f)缆绳打捞器1)机械式内割刀是一种从井下管柱内部切割管子的专用工具,除接箍外可以任意部位切割。在切割作业时,可将可退式打捞矛接在内割刀上部,待切割完成后,将上部管柱一次提出由芯轴、切割机械、限位机构、锚定机械等部件组成

3、切割类工具

1-底部螺钉;2-螺钉;3-带牙内套;4-扶正块壳体;5-弹簧片;6-滑牙套;7-滑牙板;8-卡瓦;9-垫圈;10-大弹簧;11-卡瓦锥体;12-限位环;13-芯轴;14-丝堵;15-圆柱销;16-刀片座;17-螺钉;18-内六角螺钉;19-弹簧片;20-刀片;21-刀枕;22-卡瓦锥体座;23-螺钉;24-小弹簧;25-扶正块

2)机械式外割刀是一种从套管、油管或钻杆外部切断管柱的专用工具。切断后可直接提出断口以上管柱主要由上接头、卡爪装置、止推环、承载环、隔套、弹簧罩、主弹簧、进给套、剪销、刀片、轴销、丝堵、筒体、引鞋等组成

机械式外割刀(弹簧爪式卡爪装置)

1-上接头;2-卡簧爪;3-铆钉;4-卡簧套;5-止推环;6-承载圈;7-隔套;8-筒体;9-主弹簧;10-进给套;11-剪销;12-刀片;13-引鞋;14-轴销;15-顶丝

3)水力式外割刀是一种靠液压推动的切割工具,专门用于从管壁外部切割各种规格的外杆、套管和油管。然后靠刀片形成的卡爪将割断的管柱打捞出来。水力式外割刀切割平稳、迅速、容易控制。广泛应用于切割遇卡管柱或修切破裂鱼头等井下作业由筒体部分、进给机构、切割机构、限位机构等4部分组成

1-上接头;2-橡胶箍;3-活塞片;4-活塞“O”型圈;5-进刀片“O”型圈;6-进刀套;7-剪销;8-导向螺栓;9-刀片;10-刀销;11-刀销螺丝;12-外筒;13-引鞋

4、倒扣类工具

1)倒扣器是一种转换动力旋转方向的工具。通过它可以把上部钻杆的正旋运动变为下部工具的左旋运动,从而实现倒扣动作,在油管、钻杆遇卡提不动、割不成的情况下,使用倒扣器能很方便地将油管或钻杆和连接螺纹松开,把管柱分段提出来只用一套正扣钻杆就能完成了正扣作业或反扣作业靠行星齿轮机构传动,输入和输出的速比为1:1.88在倒不开扣,提拉不动的特殊情况下,可以随时退卡提出

1-上接头;2-节流塞;3,9,19,33-“O”型圈;4-牙嵌连接套;5-顶丝;6-芯轴;7-牙嵌调整套;8-垫圈;10-座卡套螺母;11-座卡套转环;12-销轴;13-开口销;14-座卡套;15-锚牙;16,17-翼板;18-摩擦键套;20-摩擦环;21-摩擦筒;22-齿轮上架;23-齿轮下架;24-齿轮轴;25-套;26-行星齿轮;27-承载套Ⅰ;28-承载套Ⅱ;29-主筒体;30-丝堵;31-键轴;32-弹簧;34-活塞;35-螺钉;36-锁定缸;37-下接头

2)倒扣捞筒既可用于打捞、倒扣,又可释放落鱼,还能进行洗井液循环。倒扣捞筒是倒扣器的重要配套工具之一,同时也可用反扣钻杆配套使用。其提拉负荷并不比可退式捞筒小,性能远比母锥及其他倒扣工具优越综合了捞筒、母锥等工具的优点,使打捞、倒扣、退出落鱼、冲洗鱼顶一次实现。动作灵活,性能可靠,打捞成功率高。结构复杂而紧凑,加工难度大。抗拉负荷大,倒扣力矩大。操作容易,维修简单。

1-上接头;2-弹簧;3-螺钉;4-限位座;5-抓捞卡瓦;6-筒体;7-上隔套;8-密封圈;9-下隔套;10-引鞋

3)倒扣捞矛可倒出井下油管、钻杆等管状遇卡落鱼;可打捞规定范围内的带孔落鱼;该工具在抓住落鱼后,还可退出落鱼;1-上接头;2-连接套;3-止动片;4-定位螺钉;5-卡瓦;6-矛杆

4)倒扣安全接头像其他安全接头一样连接在工具管柱上,传递扭矩,承受拉、压和冲负荷,而在打捞工具遇卡,或者动作失灵无法释放落鱼收回钻具时,可很容易地将此接头旋开,收回安全接头以上的工具及管柱,再行处理下部钻柱和工具。它可单独使用,也可作为倒扣器的配套工具1-上接头;2-防挤环;3-螺钉;4-密封圈;5-下接头

5)倒扣下击器其实质是一个开式下击器。它除具备开式下击器的功用外,可同倒扣器配套使用主要由芯轴、承载套、键、筒体、销、导管、下接头及各种密封件组成规格型号外形尺寸mm×mm接头代号使用规范及性能参数配套倒扣器规格mm(in)冲程mm允许传递扭矩kN.mDXJQ95φ95×165127/8REG40610.8φ95(33/4)DXJQ105φ105×1753NC31(210)40620.7φ103(4)DXJQ148φ148×2108NC38(310)45748.39φ168(6)DXJQ197φ197×2261NC50(410)45785.72φ197(8)6)爆炸松扣工具用于在测准卡点之后,用爆炸的方法促使卡点以上第一个接头螺纹松扣,收回卡点以上部分管柱由提环、防磁外壳、磁定位器、加重杆、爆炸杆、雷管、导爆索和引鞋等组成提环用来连接电缆和提升爆炸松扣工具。磁定位器用来确定准确的爆炸位置。加重杆是保证工具顺利下放的附件。爆炸杆是导爆索,雷管的载体与导爆索平行而均匀地附束在周围。雷管能耐高温、高压,且引爆后产生高温、高压、高速的气流。引鞋呈锥形,位于工具最下端1-提环;2-磁定位器;3-加重杆;4-接线盒;5-爆炸杆;6-引鞋

化学切割聚能切割5、套管刮削类工具

套管刮削器主要是刮削套管内壁,消除套管壁水泥、硬蜡、各处盐类结晶和沉积物、射孔毛剌以及套管锈蚀后所产生的氧化铁等物,以便畅通无阻地下入各种下井工具。尤其在下井工具与套管内壁环形空间较小时,更应充分刮削,使用刮削器已成为一种必不可少的工序,其目的在于提高工具下入和作业的成功率1)、可分为胶筒式(代号J)和弹簧式(代号T)两类

胶筒式套管刮削器1-上接头;2-冲管;3-胶筒;4-刀片;5-壳体;6-“O”形密封圈;7-下接头

弹簧式套管刮削器1-上接头;2-冲管;3-胶筒;4-刀片;5-壳体;6-“O”形密封圈;7-下接头2)防脱式套管刮削器用以清除井下套管和其他管类内壁上的水泥块、硬化泥浆、石蜡、射孔毛刺、套管锈蚀后所产生的氧化物及下钻头或打捞工具过程中造成的毛刺、刻痕等由主体、板弹簧、左、右刀片,挡环、螺钉等组成

1-主体;2-右刀片;3-弹簧;4-挡环;5-螺钉;6-左刀片6、套管补接类工具

现场广泛采用的套管补接器有两种:一种是铅封注水泥套管补接器,另一种是封隔器型套管补接器。前者除能补接套管,还能注水泥实现二次密封。用补接工具修复的套管,内径不缩小,不影响井下工具的下入。1)铅封注水泥套管补接器用于更换井下损坏套管时,连接新旧套管,使之保持内通径不变,并起密封作用的一种补接工具。该工具除利用铅环压缩变形的一次密封之外,还可以注水泥固井,用水泥进行二次密封1-引鞋;2-“O”型圈;3-内套;5-限位套;5-铅环;6-中心封环;7-末端封环;8-控制器总成;9-紧固螺钉;10-弹簧卡瓦;11-卡瓦座;12-外筒;13-堵;14-上接头2)封隔器型套管补接器是取出井下损坏套管后,再下入新套管时的新旧套管连接器由两大部分组成:抓捞机构和封隔机构

封隔器型套管补接器1-上接头;2-铅封;3-保护套;4,7-密封圈;5-卡瓦;6-筒体;8-铣控环;9-引鞋

7、套管补贴类工具

套管补贴,就是利用特制钢管波纹钢,对破漏部位的套管进行贴补,利用机械力使特制钢管紧紧补贴在套管内壁上、封堵漏点工艺原理是:用油管柱将补贴波纹管和补贴工具送至套管破损部位,然后管柱内蹩压,在液压作用下,补贴工具中液缸及活塞拉杆将液压力转变成机械动力,使拉杆急速回缩上行,带动胀头胀开波纹管应用到以下几方面:①修复补贴:包括套管腐蚀孔洞、穿孔、破裂裂纹、螺纹失效、误射孔补救等。②调整补贴:对于多油层系同开发的油井,共同注水的注水井,在开发到一定程度后,同井不同层系不同油层将会出现层间矛盾、层内矛盾、平面矛盾等注水开发三大矛盾,需对关闭放弃的层段射孔孔眼进行补贴封闭。③封堵高含水层段:利用波纹管补贴封堵漏点的优点,可以将波纹管代替封隔器堵水,而波纹管只封堵高含水部位,低含水部位则被解放出来发挥作用波纹管:按其截面几何形状分为8峰和10峰两种规格形式固化剂:主要在补贴后,与玻璃丝布反应变成玻璃钢样坚固耐老化的物质,充填在波纹管与套管间的极小间隙内,起密封环空作用补贴工具:一般称波纹管补贴器或套管补贴器,是使波纹管胀开、胀圆并紧紧贴补在套管内壁上的重要工具,全套补贴工具(自上而下)滑阀、震击器、水力锚、双作用液压缸、胀头部分等5大部分组成

1-油管;2-短节;3-滑阀;4-震击器;5-水力锚;6-液缸;7-波纹管;8-拉杆加长杆;9-安全接头;10-刚性胀头;11-弹性胀头;12-导向头

8、铣、磨、钻类工具

在复杂事故井的处理中,经常遇到鱼顶破碎、形状复杂、落物卡死或被埋等多种复杂情况。作为下一步处理的过渡工序或直接作为处理工艺,必须借助于钻、磨、铣工具来进行处理。钻、磨、铣工具各有特点和应用条件,需根据井下实际情况来选用。a)尖钻头

是修井作业中常用的一种简单工具,用来钻水泥塞、冲钻砂桥、盐桥、刮去套管壁上的脏物和硬蜡及某些矿物结晶分为普通尖钻头、十字钻头和偏心钻头三种

尖钻头十字钻头偏心钻头

b)刮刀钻头

除有尖钻头的作用外,还有刮削井眼,使井壁光洁整齐的作用,可用于衬管内钻进、侧钻时钻进(可以破坏侧钻时形成的键槽)或对射孔炮弹垫子的钻磨等可分为鱼尾刮刀钻头、三刮刀钻头和领眼刮刀钻头三种鱼尾刮刀钻头三刮刀钻头领眼钻头

c)牙轮钻头用以钻水泥塞、堵塞井筒的砂桥和各种矿物结晶的工具铣齿钻头:适用于低抗压强度、高可钻性的软地层;高抗压强度的中等到中硬地块垒;中研磨性地层及研磨性的硬地层。镶齿钻头:适用于低抗压强度高可钻性的极软地层;低抗压强度的软到中等地层;高抗压强度的中硬地层;中研磨性地层及研磨性的硬地层;高研磨性的极硬地层。由接头、巴掌、牙轮、轴承及密封件等组成d)磨鞋用底面所堆焊的YD合金或耐磨材料去磨碎井下落物的工具,如磨碎钻杆、钻具等落物可分为平底磨鞋、凹底磨鞋及领眼磨鞋平底磨鞋由磨鞋本体及所堆焊的YD合金或其他耐磨材料组成凹面磨鞋的底面为5°-30°凹面角,其上有YD合金或其他耐磨材料,其余结构与平面磨鞋相同领眼磨鞋由磨鞋体,领眼锥体或圆柱体两部分组成

平底式磨鞋1-碳化钨材料;2-本体

凹底式磨鞋1-碳化钨材料;2-本体

领眼磨鞋1-磨鞋体;2-领眼锥体

e)柱形磨鞋

用以修整略有弯曲或轻度变形的套管,修整下衬管时遇阻的井段和用以修整断口错位不大的套管断脱井段。当上、下套管断口错位不大于40mm时,可用以将断口修直,便于下一步工作顺利进行柱形磨鞋实质是犁形磨鞋的圆柱体部分加长的磨鞋,其柱体部分可以加长到0.5-2.5mF)铣鞋主要用来修理被破坏的鱼顶,如被顿坏、损坏的油管、钻杆本体等可分梨形铣鞋、锥形铣鞋和内齿铣鞋、外齿铣鞋、裙边铣鞋、套铣鞋内齿铣鞋

YD合金焊接式内铣鞋

外齿铣鞋

裙边铣鞋

9、震击类工具

使用震击类工具在卡点附近造成一定频率的震击,有助于被卡管柱和工具的解卡。

a)震击器及加速器震击器按工作状况可分为随钻震击器和打捞震击器,按震击原理可分为液压震击器、机械震击器和自由落体震击器,按震击方向可分为上击器、下击器和双向震击器。加速器按工作状况可分为随钻加速器和打捞加速器,按加速方向可分为上击加速器、下击加速器和双向加速器,按加速原理可分为机械加速器和液压加速器。b)润滑式下击器也叫油浴式下击器,是闭式下击器的一种,是以向鱼头突然施以下砸力为主的解卡工具,并且也可以产生向上的冲击力,实现活动解卡。润滑式下击器作为预防性措施连接在打捞、钻井、试油等工具管柱中,可传递足够的扭矩和承受很大的钻压。1-接头芯轴;2-上缸体;3,7,8,9,12,14,15,18-“O”型密封圈;4,16-挡圈;5,17-保护圈;6-油塞;10-中缸体;11-上击锤;13-导管;19-下缸体c)开式下击器是一种机械式震击工具。可对遇卡管柱进行反复震击,使卡点松动解卡;当提拉和震击都不能解卡时,还可以转动使可退式打捞工具释放落鱼。开式下击器与机械内割刀配合使用时,可以补偿紧扣后螺纹上升的行程。由上接头、外筒、芯轴、芯轴外套、撞击套、抗挤压环、挡环、“0”型密封圈、紧定螺钉等组成1-上接头;2-抗挤环;3-“O”型圈;4-挡圈;5-撞击套;6-紧固螺钉;7-外筒;8-心轴外套;9-心轴d)地面下击器是装在钻台上,对遇卡管柱施加瞬间下砸力的一种震击类工具。它主要用于:钻柱解卡作业、驱动井内遇卡无法工作的震击器、解脱可释放式的打捞工具主要由上接头、短节、上壳体、芯轴、冲洗管、密封座、调节环、摩擦芯轴、摩擦卡瓦、支撑套、下壳体、锁紧螺纹和下接头组成1-上接头;2-“O”型密封圈;3-短节;4-上壳体;5-芯轴;6-冲洗管;7,8,9-“O”型密封圈;10-密封座;11-螺钉;12-调节环;13-摩擦芯轴;14-摩擦卡瓦;15-支撑套;16-下筒体;17-下接头f)液压式上击器主要用于处理深井的砂卡、盐水和矿物结晶卡、胶皮卡、封隔器卡以及小型落物卡等。尤其在井架负荷小,不能大负荷提拉钻具时,上击器的解卡能力更显得优越。该工具加接加速器后也适用于浅井主要由上接头、芯轴、撞击锤、上缸体、中缸体、活塞、活塞缸、导管、下缸体及密封装置等组成1-心轴;2-“O”型密封圈组;3-加油塞;4-上缸体;5,6,9,12,13,14,15-“O”型圈;7-中缸体;8-冲击锤;10-活塞;11-活塞环;16导管;17-下缸体g)液体加速器

液体加速器是与液压上击器配套使用的工具,它利用具有特殊用途的硅机油的可压缩性来储存能量,对处于突然释放状态下的液压上击器的芯轴施以力和加速度,从而增加上击器的撞击效果联接在钻杆上的加速器同上击器一样可传递正、反扭矩,可承受上、下载荷。但是加速器必须同上击器一同联接在钻柱上,决不能独立使用由芯轴、短节、外筒、缸体、撞击锤、下接头、活塞及各种密封装置所组成1-芯轴;2-短节;3-密封装置;4-注油塞;5-外筒;6-缸体;7-撞击锤;8-活塞;9-导管;10-下接头

10、整形类工具对于一定范围内的变形和缩颈,可以用套管整形工具来修复,处理得当可恢复到原内径的95%以上

1)梨形胀管器用以修复井下套管较小变形的整形工具。它依靠地面施加的冲击力(由钻具本身的重力或下击器来实现)迫使胀管器的锥形头,楔入套管变形部位进行挤胀,从而恢复其内通径尺寸可分为直槽式和螺旋槽式两种

2)长锥面胀管器用以修复井下套管较小变形的整形工具之一为一整体结构,其内有水眼,外有三条反向螺旋槽可进行循环3)偏心辊子整形器该工具可以对油、气、水井轻度变形的套管进行整形修复,最大可恢复到原套管内径的98%由偏心轴、上辊、中辊、锥辊、钢球及丝堵等件组成1-偏心轴;2-上辊;3-中辊;4-下辊;5-锥辊;6-丝堵;7-钢球4)三锥辊整形器该工具可以对油、气、水井轻度变形的套管进行整形修复,最大可恢复到原套管内径的98%由芯轴、锥辊、销轴、销定销、垫圈、引鞋等组成1-芯轴;2-销定销;3-垫圈;4-锥辊;5-销轴;6-垫圈;7-引锥5)旋转震击式套管整形器该工具可以对油、气、水井轻度变形的套管进行整形修复,最大可恢复到原套管内径的98%。由锤体、整形头、钢球螺钉等件组成1-锤体;2-整形头;3-钢球;4-整形头螺旋形曲面

6)挤胀式缩径套管整形器

利用液缸的推力,推动整形胀头膨胀,使缩径套管恢复至原有尺寸或大于原有尺寸。具有整形效果好,效率高的特点,整形复原后的套管抗外挤强度大于开始变形时的抗外挤强度结构包括液缸机构、胀头机构和辅助工具

7)鱼顶修整器用来修整椭圆形鱼顶和较小弯曲的鸭嘴形鱼顶。尤其针对井口操作过程中,因挂单吊提钻将油管从吊卡下部折断,掉入井内的变形鱼顶,其修复成功率可达100%。这种工具的特点是不管鱼顶有无劈裂,修整器都能将其修整成便于打捞的圆度,这种修整鱼顶的方法,比用铣磨的方法操作简便,工效高由上接头、芯轴、喇叭口、引鞋等组成

1-上接头;2-喇叭口;3-芯轴;4-引鞋

11、侧钻类工具

套管内侧钻是对下部套管严重损坏的井进行侧向重钻斜井,以利用上部套管,使该井恢复生产能力的一种手段。侧钻工具主要包括三大部分:造斜工具、开窗工具、固井工具1)造斜工具a)双卡瓦锚定封隔器型造斜器主要用于非水泥封隔下部油、水层定向开窗侧钻将坐卡机构和封隔机构结为一体,实现导斜体自动对接,保证导斜体锚定牢固,封隔上、下压力液体可靠,同时与其他配套工具联合工作可进行定向开窗侧钻由坐卡封隔总成、丢手测向总成和导斜对接总成三大部件组成。坐卡封隔总成主要由液力推动机构和坐封锁紧机构组成;导斜对接总成由斜口接头、中间接头销轴、导斜体等件组成;丢手侧向总成由丢手接头、上锁紧套、锁紧环、球座、钢球、各种密封件及侧向短节等零件组成

封隔器总成

造斜器总成丢手侧向总成

1-丢手接头;2-中心管;3-缸筒4-定位键;5-活塞;6,10-销钉7-锁定套;8-上卡瓦;9-上锥体11-胶筒;12-下锥体;13-下卡瓦

1-领眼铣鞋;2-导斜板;3-焊口;4-斜口接头;5-键槽

1-定向接头;2-定向键;3-丢手接头;4,6-“O”型圈;5-钢球;7-球座b)YCDX型液压式侧钻工具是目前国内较先进的造斜工具之一。这种工具定位性能好,定向准确,泵压力大,不需注水泥便可进行开窗。主要是由送入管总成、斜轨卡子、斜轨、上卡瓦、中心管、上锥体、缸套、活塞、销钉、下锥体、球座、下卡瓦、螺母等件组成1-螺栓;2-送入管总成;3-斜轨卡子;4,12-螺钉;5-斜轨;6-板弹簧;7-上卡瓦;8-中心管;9-上锥体;10-压帽;11-缸套;13-上销钉;14-下锥体;15-锁紧球座;16-下卡瓦;17-垫套;18-卡瓦座;19-锁轴;20-螺母c)截断磨鞋用来磨去一段套管的工具。一般遇到下列三种情况可使用:需要磨去一段位于生产层的套管。需要磨去一段套管,以能够进行侧钻作业。需要磨去表层套管的松动节头。通常一般油田采用的作法是截去7-9m套管,以进行侧钻作业。主要由上接头、弹簧、弹簧座、密封承托、本体、刀臂总成、活塞杆、下接头、扶正块、喷嘴等组成1-上接头;2-弹簧;3-“O”型圈;4-弹簧座;5-挡圈;6-密封圈;7-密封承托;8-铰链销;9,17-螺钉;10-刀臂总成;11-油封;12-本体;13-活塞杆;14-密封圈;15-下接头;16-扶正块;18-喷嘴;19-挡圈

2)开窗工具:钻铰式开窗铣锥

最新研制的用于套管内侧钻开窗的磨铣工具,只须一次下井便可开一个或多个窗,开窗速度快,而且窗口平整、圆滑,不会形成死台阶,是目前修井作业中套管内的较先进的钻开窗工具之一由上接头、球型体和嵌焊在其上面的YD合金及不同几何形式的硬质合金块组成1-上接头;2-矩型刀片;3-YD合金;4-球型体;5-棱型刀片3)固井工具a、双挂钩胶塞是一种固井工具,主要用于侧钻下尾管后注水泥的固井作业由双挂钩胶塞堵塞杆总成、正反扣接头总成、阻流板总成三部分组成。双挂钩堵塞杆总成由螺母、垫子、小胶塞、挂钩轴、弹簧、钩子、销子等件组成

双挂钩堵塞杆总成1-螺母;2-垫子;3-小胶塞;4-挂钩轴;5-弹簧;6-钩子;7-销子

b、尾管悬挂器主要用于在套管内侧钻开窗完后下尾管用分为机械式、液压式、机械一液压双作用式膨胀管。

机械式尾管悬挂器1-接上头;2-锥套;3-中心管;4-密封套;5,6-“O”型圈;7-轨迹槽;8-卡瓦;9-沉头铆钉;10-固定螺钉;11-扶正弹簧;12-滑套;13-换向环;14-轨迹销钉;15-连接套;16-接箍;17-密封短接;18-扶正套;19-钢球;20-剪断座;21-剪断销钉;22-空心胶塞;23-下接头

12、辅助类工具

各类修井工具和辅助工具的组合使用是提高修井成功率和修井效率的重要条件之一,下面介绍4种井下辅助工具和地面配套工具1)锯齿形安全接头用途:是连接在钻井、修井、测试、洗井、压裂、酸化等作业等管柱中的具有特殊用途的接头。当作业管柱正常工作时,它可传递正向或反向扭矩,可承受拉、压负荷,并保证压井液流动畅通。当作业工具遇卡时,锯齿形安全接头可首先脱开,将安全接头以上管柱起出,简化下一步作业程序。在钻井、修井作业中,应用较为广泛。1-外径;2-接触曲面;3-连接螺纹;4-公接头;5、7-“O”型密封圈;6-锯齿型螺纹;8-母接头;9-连续螺纹2)方扣形安全接头用途:是连接在钻井、修井、测试、洗井、压裂、酸化等作业等管柱中的具有特殊用途的接头。当作业管柱正常工作时,它可传递正向或反向扭矩,可承受拉、压负荷,并保证压井液流动畅通。当作业工具遇卡时,方扣形安全接头可首先脱开,将安全接头以上管柱起出,简化下一步作业程序。在钻井、修井作业中,应用较为广泛结构:方扣形安全接头由上接头、盘根、下接头组成1-上接头;2-盘根;3-下接头3)活动肘节

活动肘节与打捞工具配合使用,像人体的胳膊和手一样可弯曲,可伸直,可抓取,也可退回。它除了能抓住倾斜度很大的落鱼外,能去寻找掉入“大肚子”里或上部有棚盖等堵塞物的落鱼,因此,当钻杆、油管或抽油杆等的顶部落入祼眼或大尺寸的套管内,并且常规的捞矛、捞筒等打捞工具无法抓取时可用此工具。活动肘节,可承受拉、压、扭、冲击等负荷1-上接头;2-筒体;3-“Y”型密封圈;4-限流塞;5-活塞;6-凸轮座;7-凸轮;8-接箍;9-方圆销;10-“O”型圈;11-活动短节;12-球座;13-调整座;14-下接头

4)沉砂筒

当在大直径套管内进行磨铣,钻进时由于环形空间面积较大,洗井液往往达不到一定的上返速度,带不出较大的钻屑时,可用此工具将较大的钻屑收集提出井外。由钻杆、沉砂管、下接头管组成1-钻杆;2-沉砂管;3-钻杆接头;4-下接头

13、螺杆钻具

螺杆钻具主要有旁通阀总成(如图2-17-36)、防掉总成、液马达总成、万向轴总成和传动轴总成等减震器五大总成组成(如图2-17-35)。

常规井打捞技术在油气水井生产过程中,由于各种原因经常造成井下落物,会在很大程度上影响正常生产,严重会造成停产。需要针对不同类型的井下落物,选用相应的打捞工具,捞出井下落物,恢复生产。(一)井下落物的危害堵塞油层,影响油水井正常生产。缩短沉砂口袋,增加油井维修次数。妨害增产措施的进行。易造成卡管柱事故。造成油水井侧钻甚至报废。(二)打捞作业的分类根据井下落物的种类可将打捞作业分为四类:管类落物打捞,如油管、钻杆、抽油泵、电动潜油泵、封隔器、射孔枪、管类工具等。杆类落物打捞,如(断脱的)抽油杆、测试仪器、加重杆。绳类落物打捞,如录井钢丝、电缆。小件落物打捞,如铅锤、刮蜡片、压力计、取样器和阀球、牙轮、钳牙、螺栓等。捞出井下落物的作业过程称打捞作业。油管类落物油管接箍

油管劈裂变形

公锥母锥倒扣捞矛对扣捞矛滑块捞矛开窗捞筒可退式捞矛重叠状

劈条、弹簧状

套铣筒组合母锥空心磨鞋套铣筒组合母锥油管本体母锥卡瓦捞筒可退式捞筒带引鞋倒扣捞矛带引鞋滑块捞矛带引鞋可退式捞矛轻微变形

本体

接箍

母锥尖公锥滑块捞矛倒扣捞矛可退式捞矛

本体母锥组合母锥

钻杆类落物井下工具类落物井下落物的处理措施钻杆类落物钻杆接箍

接箍公锥本体公锥滑块捞矛倒扣捞矛可退式捞钻杆对扣打捞钻杆本体

本体母锥组合母锥卡瓦捞筒可退式捞筒

井下落物的处理措施井下工具类落物

套铣筒类上接头

采油泵类

抽油泵

本体

震击器+钻杆对扣短节长杆滑块捞矛+震击器大直径泵

电潜泵

小直径泵母锥卡瓦捞筒倒扣捞筒对扣捞矛接箍公锥可退式捞筒上接头

本体

母锥卡瓦捞筒长杆滑块捞矛空心磨鞋+组合母锥接箍母锥可退式捞筒尖公锥接箍公锥离心泵分离器保护器电机

电泵捞筒高强度大口母锥+震击器加长滑块捞矛+震击器高强度母锥+震击器分注类、采油辅助工具

丢手封隔器封隔器配水器配产器撞击筒节流器水力锚震击器

+丢手专用打捞工具母锥尖公锥套铣筒对扣捞矛接箍公锥双滑块捞矛井下落物的处理措施杆类落物抽油杆类其他杆类鱼顶直立鱼顶弯曲鱼顶为接箍

鱼顶为本体

三球打捞器活页打捞筒组合式抽油杆打捞三球打捞器活页打捞筒蓝式抽油杆卡瓦捞筒组合式抽油杆卡瓦捞筒弹簧弯曲团状弯曲鱼头弯曲弯鱼头抽油杆捞筒自制弯鱼头抽油杆捞筒

壁钩死外钩活动外钩高强度活动外钩母锥短套铣筒

加重杆

矛杆

毛刺捞筒封闭式开窗捞筒母锥卡瓦捞筒

井下落物的处理措施绳类落物

射孔电缆、清腊钢丝、钢丝绳

自由状落物团状落物壁钩内钩内外钩老虎嘴死外钩活动外钩活塞式状态挤压卡死状态

改制工具直接打捞

母锥壁钩内钩死外钩套铣筒活动外钩

井下落物的处理措施小件类落物

螺丝

铅块、胶皮

衬套类

球类和类似球类

工具碎片

石块、砖块、水泥块磁铁打捞器、一把抓、开窗捞筒、毛刺捞筒

一把抓、黄泥捞筒、开窗捞筒、小母锥

一把抓、毛刺捞筒、母锥、套铣筒

偏心毛刺外钩、毛刺捞筒、磁铁打捞器、母锥

一把抓、毛刺捞筒、磁铁打捞器、母锥、套铣筒

平底磨鞋、钻头等工具进行钻磨处理

井下落物的处理措施(三)井下落物打捞打捞过程中要确保油、水、气层不受二次污染与破坏。不损坏井身结构(套管与水泥环)。处理事故过程中必须使事故越处理越容易,而不能越处理越复杂。打捞井下落物时要遵循以下原则:井下落物的处理方法:捞出落物:下各种打捞工具将落物整体或分段捞出。磨铣落物:下磨铣工具把落物磨铣掉。(三)井下落物打捞全面检查提升系统,加固井架绷绳。检查打捞工具及钻具的规范、强度,绘示意图,记录齐全。采用合理的钻具组合,做到能捞能放,能进能返,有预防再度发生事故的措施。井下情况搞清后钻具才可下井。打捞前应将鱼头冲洗干净。修正鱼头或套铣时,磨鞋外围不能焊硬质合金,不能损伤套管。在预计位置探不着鱼头或提前遇阻,达不到位置不能硬压强下,应先分析原因再处理。打捞施工操作规程与要求:(三)井下落物打捞套铣被卡油管柱时,铣管长度仅限一个单根,停泵前应充分洗井。打捞施工中除必要的工作人员外,其余人员应离开操作台。捞上落物后应试提再上起,不能超负荷硬提猛拔。提钻上起应平稳操作,不能敲打钻杆。每打捞上来一次都要总结,进一步判断井下情况,确定下步打捞工具与措施,直至全部打捞结束。套管内打捞钢丝绳时,打捞工具上部应带一个圆盘,防止钢丝绳缠到上部卡死打捞钻具。自喷井用钢丝绳打捞井下落物时,应在井口装防喷盒与防喷管。打捞施工操作规程与要求:解卡

卡钻是指油水井在生产或作业过程中,由于操作不当或某种原因造成的井下管柱或井下工具在井下被卡住,按正常方式不能上提起出的一种井下事故。由于卡钻事故,会使油水井的生产不能正常进行。因而如何预防和及时妥善处理卡钻事故,对维护油田生产和提高作业水平是非常重要的。卡钻事故的原因及类型:油水井生产过程中造成的油管或井下工具被卡,如砂卡、蜡卡、结垢卡、套管卡等。井下作业施工过程中造成的卡钻,如落物卡、水泥(凝固)卡、砂卡、套管卡等。井下下入了设计不当或制造质量差的井下工具造成的卡钻,如封隔器不能正常解封卡钻、下入工具自动散落等。(一)砂卡在油井生产过程中,由于地层疏松或生产压差过大,油层中的砂子随油流进入油套管环空后逐渐沉淀造成砂埋一部分管柱形成砂卡。冲砂作业时,由于排量不足、液量不足、冲砂管柱穿孔等造成砂卡。压裂施工中,由于管柱深度不合适,砂比大,压裂液不合格及压裂后放压太猛也会造成砂卡。在填砂作业时,由于砂比太大,未持续活动管柱,或由于层间矛盾突出,填砂后,砂子不沉,在探砂面时,容易造成砂卡。1、砂卡的原因:

凡是由于井内砂子造成的卡管柱或工具事故,统称为砂卡事故,简称为砂卡。2、砂卡的预防及监督要点对出砂较严重的生产井,要尽早采取防砂措施,或及时进行冲砂处理,防止砂卡。生产管柱下入深度要适当。注水井放压或放溢流要控制,特别是套管放压。冲砂施工。打捞作业施工前要彻底冲洗鱼顶,特别是捞桥塞或封隔器时必须在砂子全部返出地面后才能进行打捞,捞获后要边冲洗边上提,待活动解卡达到负荷正常后再停泵。填砂施工监督要点。压裂施工时的注意事项。3、解除砂卡解除砂卡的方法及监督要点活动解卡憋压循环解卡悬吊解卡冲管解卡震击解卡倒扣(松扣)与切割解卡套铣筒套(磨)铣解卡(二)落物卡起下钻时,由于井口未装防落物保护装置会造成小件落物落井而卡钻。由于施工人员责任心不强,不严格按操作规程施工,如起钻挂单吊环、下钻顿井口等均会造成井下落物。由于油管或钻杆制造或修复质量问题,在井下断裂而落井。由于入井工具质量差,强度低,下井时间长,以及在正常施工时也可能造成井下落物或在井内自行散落,造成卡钻。由于井眼轨迹弯曲复杂,在起下管柱时也可造成管柱自动卸扣,造成管柱脱扣落井。1、落物卡钻的原因:(二)落物卡首先分析判断是何落物造成卡钻,查看井口螺丝、井口工具是否缺少,液压钳配件是否丢失等,根据起下状况认真分析后采取相应的措施。根据落物形状大小及材质,考虑把落物拨正后能否从环空落下去或能否靠管柱提放、转动将其挤碎。如果被卡管柱下面有较大工具,落物任何角度都无法通过环空,并且落物材质坚硬不易挤碎,轻提慢放转动管柱也无效,可测算卡点深度,将卡点以上管柱倒出。若落物不深并且不大,可采用悬浮力较强的洗井液大排量正洗井,同时上提管柱,直到把落物洗出井外后使管柱解卡。2、落物卡钻解卡监督要

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