油水井大修技术

油水井大修技术辽河油田茨榆坨采油厂

二00四年一月目录第一节套损的原因及预防措施第二节套管损坏的类型第三节套管技术状况检测第四节大修设计第五节

打捞作业第六节 解卡作业第八节套管整形第九节套管加固

第十节套管取换第十一节侧钻

第十二节工程报废

第十三节技术监督要点目录第七节电动潜油泵打捞

前言

世界各国油田开发进程表明，随着开采年限的增长，受工程和地质因素的影响，油水井套管将出现不同程度的损坏。为此，油田工作者应按着“预防为先，防修并重”的方针，一是研究套管损坏的机理，制定防护措施；二是研究套损井修复技术，提高大修井修复能力。由此减缓套管损坏速度，尽可能的延长油水井的使用寿命，降低油田维护的操作成本，提高油田后期开发的经济效益。

目录第一节套损的原因及预防措施第一节套损的原因及预防措施第二节套管损坏的类型第三节套管技术状况检测第四节大修设计第五节打捞作业第六节解卡作业第一节套损的原因及预防措施

套损的原因是相当复杂的，国内外不少学者进行了多方面的研究，虽然观点各异，但也具有一定的共性，这就为制定套损预防措施提供了必要的条件。一、套损的原因分析造成油、水井套管损坏的因素是多方面的，概括性地分为地质因素和工程因素两大类。第一节套损的原因及预防措施

(一）、地质因素地层（油层）的非均质性、油层倾角、岩石性质、地层断层活动、地下地震活动、地壳运动、地层腐蚀等情况是导致油水井套管技术状况变差的客观存在条件，这些内在因素一经引发，产生的应力变化是巨大的，将使油、水井套管受到损害，甚至导致成片套管损坏，严重地干扰开发方案的实施，威胁油田的稳产。第一节套损的原因及预防措施

１、地层的非均质性

陆相沉积的砂岩、泥质粉砂岩油田，由于沉积环境不同，油藏渗透性在层与层、层内平面之间都有较大的差别。在注水开发过程中，油层的非均质性将直接导致注水开发的不均衡性，这是引发地层孔隙压力场不均匀分布的基本地质因素。２、地层（油层）倾角

陆相沉积的油田，一般储油构造多为背斜和向斜构造，由于背斜构造是受地层侧压应力挤压为主的褶皱作用，一般在相同条件下，受岩体重力水平分力的影响，地层倾角较大的构造轴部和陡翼部比倾角较小的部位更容易出现套损。第一节套损的原因及预防措施

3、岩石性质

在沉积构造的油、气藏中，储存油、气的多为砂岩、泥砂岩、泥质粉砂岩。注水开发时，当油层中的泥岩及油层以上的页岩被注入水浸蚀后，一是泥页岩膨胀挤压套管；二是岩石抗剪强度和摩擦系数大幅度降低，一定倾角的岩石将上覆岩层压力转移至套管，使套管受到剪切损坏。第一节套损的原因及预防措施

４、断层活动

在沉积相构造的油田中，由于地球不断运动，各地区地壳沉降速度不尽相同,促使断层活动化，使上下盘产生相对滑移，剪挤套管，从而导致套管严重损坏。第一节套损的原因及预防措施

5、地震活动

地球是一个不停运动的天体，地下地质活动从未间断，根据微地震监测资料，每天地表、地壳的微震达万次，较严重的地震可以产生新的构造断裂和裂缝，也可使原生构造断裂和裂缝活化。地震后，大量注入水通过断裂带或因固井胶结问题进入油顶泥页岩，泥页岩吸水后膨胀，又产生粘塑性，岩体产生缓慢的水平运动，使套管被剪切错断或严重弯曲变形。第一节套损的原因及预防措施

6、地壳运动

地球在不停的运动，地壳也在不停的缓慢运动中，其运动方向一般有两个：一是水平运动（板块运动）；二是升降运动。地壳缓慢的升降运动产生的应力可以导致套管被拉伸损坏。第一节套损的原因及预防措施

7、地面腐蚀

地表地层腐蚀是因为浅层水（300m以上）在硫酸盐还原菌的作用下产生硫化物，硫化物在浅层水中氧化反应引起套管腐蚀。第一节套损的原因及预防措施

（二）、工程因素引起套管损坏的主要工程因素有：钻井完井过程中的完井质量，套管本身材质、固井质量，采油工程中的注水、压裂、酸化，以及油水井日常管理作业等。第一节套损的原因及预防措施

1、套管材质问题

套管本身存在微孔、微缝，螺纹不符合要求及抗剪、抗拉强度低等质量缺陷问题，完井后，由于在采油生产压差或注水压差长期的影响下，导致管外气体、流体从不密封处渗流进入井内或进入套管与岩壁的环空，一是流体流动过程损伤套管；二是流体聚集在环空上部，形成腐蚀性很强的硫化氢气塞，将逐渐腐蚀套管。

第一节套损的原因及预防措施

2、固井质量问题

固井质量直接关系到完钻井的寿命和以后的注采关系，影响固井质量的主要因素有：井眼不规则、井斜、固井水泥不达标、顶替水泥浆的顶替液不符合要求、水泥浆的密度低或高、注水泥后套管拉伸载荷过小或过大等等，都将影响固井质量。第一节套损的原因及预防措施

3、完井质量

完井质量对套管影响很大，特别是射孔完井。射孔工艺选择不当，一是会出现管外水泥环破裂，甚至出现套管破裂；二是射孔深度误差过大，或者误射泥页岩隔层(尤其是开发薄互层的二、三次加密井尤为重要)，将使泥页岩水浸膨胀，挤压套管。第一节套损的原因及预防措施

三是射孔密度选择不当，将会影响套管强度。比如在特低渗透的泥砂岩油层采用高密度射孔完井，长期注水或油井油层酸化、压裂改造，短时间的高压也会将套管损坏。第一节套损的原因及预防措施

4、井位部署的问题断层附近部署注水井，容易引起断层滑移而导致套管严重损坏。注水井成排部署，容易加大区块孔隙压差，形成应力集中，最终导致成片套损井的出现。第一节套损的原因及预防措施

5、开发单元内外地层压力大幅度下降问题

第一节套损的原因及预防措施

注水开发的油田，由于开采方式的转变，加密、调整井网的增多，对低渗透、特低渗透提高压力注水以及控制注水、停注、放溢流降压等措施，使地层孔隙压力大起大落，岩体出现大幅度升降。使具有一定弹性的地层孔隙骨架产生不均匀的膨胀或收缩，造成局部应力集中而出现零星套损井。当区块之间形成足够大的孔隙压差时，特别在行列注水开发条件下，泥页岩和断层面大面积水浸时，将导致成片套损井的出现。第一节套损的原因及预防措施

6、注入水浸入泥页岩的问题在注水压力较高（一般13.5MPa）条件下，注入水可从泥岩的原生微裂缝和节理浸入，也可沿泥砂岩界面处浸入，形成一定范围的浸水域，这种浸水域在相当长时间内，将导致岩体膨胀、变形、滑移，最终导致套管的损坏。第一节套损的原因及预防措施

7、注水不平稳问题

在笼统注水条件下，高渗透区吸水能力大，成为高压区；低渗透区吸水能力差，成为低压区，致使非均质油层层间压差增大，分层注水差的层间压差也较大。在层间、区块之间注采不平衡，有的超压超注或低压欠注,纵向上加大层间压差，平面上区块压力不平衡，造成成片套损井的出现。第一节套损的原因及预防措施

另外，由于井下作业开发调整等情况，注水井时关时开，开关不平衡。钻调整井时关停注水井，这样成片集中停注，之后又集中齐注，使套管瞬时应力变化幅度过大，这些都将影响岩体的稳定，最终将导致套管损坏。第一节套损的原因及预防措施

8、注水井日常管理问题

注水井日常管理是非常重要的，按“六分四清”要求,应做到注水量清、注水压力清、分层产液量清、分层含水清，但由于日常对注水井管理不严,管阀配件损坏，管线漏水且维护不及时，第一节套损的原因及预防措施

全井注水时或分层注水量不清，异常注水井发现不及时、发现后未采取措施或采取措施不当，造成非油层部位长期进水水浸，诱发新的套损井。第一节套损的原因及预防措施

二、套损预防措施

根据上述的套管损坏原因，提出以下预防措施，以便有效地减缓套损速度的上升。

第一节套损的原因及预防措施

（一）、防止注入水窜入泥页岩隔层1、提高固井质量保证层间互不相窜

为保证固井质量，采取的主要措施有：一是使用套管扶正器，保证套管在固井时居中，二是设计合理的固井工艺和施工参数，实现稳流顶替；第一节套损的原因及预防措施

三是采用适宜的水泥浆体系，保证胶结强度和水泥石强度。四是在油层顶部下入管外封隔器，保证水泥浆在压稳状态下候凝，防止浅气层或高压水层窜槽。第一节套损的原因及预防措施

2、注水压力限制在地层微破裂压力以下

注水压力应以满足注水量，防止套管损坏为合理注水压力。如果这两项发生矛盾时，应优先考虑后者。这主要由于当注水压力高于地层最小水平地应力（即破裂压力）时，很容易沟通原始裂缝或开启新裂缝，吸水量猛增的同时孔空隙压力增大，一是注入水窜入夹层，二是加大层间或区块压差。因此一个油田开发前，应开展地层地应力测试，根据地应力测试结果，把注水压力控制在最小主应力以下。第一节套损的原因及预防措施

4、压裂改造时防止垂直裂缝延伸到夹层垂直裂缝的缝高与压裂施工排量有关，排量越大，其缝越高。因此，对于一个油田进行压裂方案设计时，一定要认真的了解压裂层、隔层的岩性及弹性模量、泊松比、抗张强度等力学参数，根据这些力学参数设计合理的排量，防止裂缝上下延伸到盖层。第一节套损的原因及预防措施

5、合理地设计注采井网

高含水井先于低含水井发生套管损坏，这主要是由于水过早通过裂缝或固井的窜槽进入了泥岩夹层造成的结果。因此选择合理注采井网、延迟油井水淹是防止套管损坏的一种方法。为此，注水开发裂缝性油田时，采取两种注采井网有利于防止套管损坏：第一节套损的原因及预防措施

a）行列注采井网。油水井排方向与油层主裂缝方向平行，利用注入水沿裂缝突进特点，使相邻水井之间很快拉成水线，均衡地渗透到油井排去，这可防止因裂缝水过早串到软弱层。

b）菱形注采井网。在采用面积注水方式时,油水井排的方向与油层主裂缝错开一个角度,这可延迟处于裂缝方向上油井过早水淹。第一节套损的原因及预防措施

（二）、维持合理的注采压差

现在人们认识到，由于油层中流体被开采出来，一段时间（或很长时间）不注水补充能量，形成一个低的应力异常区，周围高压应力区推动岩体向低压区运动，造成大量套管损坏。第一节套损的原因及预防措施

相反，注水强度大，注水量过多，则可形成高应力异常区，也会推着岩体向低应力区运动，使套管成片损坏。因此，油田开发应适时、适量、低于破裂压力注水，保持适当孔隙压力，并使油田内部各区块孔隙压力保持基本平衡，以避免套管损坏。第一节套损的原因及预防措施

（三）、防止油层出砂油井出砂，水井吐砂，一方面影响油水井生产；另一方面在出砂层位形成空洞。空洞位置的套管失去围压，在作业和生产过程中很容易造成套管损坏，因而在开采过程中应防止地层出砂。目前比较成熟的防砂工艺有：第一节套损的原因及预防措施

1）树脂类防砂工艺技术。2）水泥类防砂工艺技术。3）氯化钙稀水泥浆防砂工艺。4）金属绕丝筛管防砂工艺。第一节套损的原因及预防措施

以上防砂工艺仅是现场中几种防砂方法，还有其它许多方法，如硅酸钙、挤入粘土稳定剂等。但这些方法都是针对地层特点、地温、泥质含量和出砂程度而研究出来的，因此对于具体区域油水井出砂，应首先研究其油层出砂特点再选用适合其特点的防砂方法，达到防砂的目的。第一节套损的原因及预防措施

（四）、防止套管腐蚀随着油田持续开发，因腐蚀所致的油水井套管损坏问题也日趋严重，给油田生产带来极大危害。目前在防止套管腐蚀上，国内外比较成熟方法如下：第一节套损的原因及预防措施

1、提高封固质量以隔绝腐蚀介质与套管之间的通道

根据井区地下介质矿化度的情况，当确认其中含有腐蚀性的介质（特别是硫酸盐），应使水泥浆返至地面，并采取措施保证封固质量，水泥浆硬化后在套管周围形成一圈致密连续的水泥环。第一节套损的原因及预防措施

2、采用阴极保护技术

套管的阴极保护原理是采用地面直流电源和辅助阳极供给大量电子，使被保护金属阴极化，当极化电位极化至被保护金属腐蚀电池中阳极初始电位相等或负些时，腐蚀就被控制。

第一节套损的原因及预防措施

3、使用抗H2S套管

当井内H2S达到一定浓度时，若不采取措施，套管很容易出现氢脆而损坏。对于含H2S的油田，在防止套管氢脆时，应选用抗硫化物套管。在10种钢级的API套管中，抗硫的套管有六种，即H-40、J-55、K-55、C-75、C-80和C-90。第一节套损的原因及预防措施

4、加杀菌剂杀死有腐蚀的细菌

当发现井下套管腐蚀是由于细菌（一般是硫酸盐还原菌）腐蚀时，应根据是什么细菌腐蚀而采用相应杀菌剂。其杀菌剂应是复合型的，即缓蚀和杀菌共同作用。若采取单一杀菌剂，使用初期有比较好的效果，但随着时间的推移，由于反复加药，菌类便有一定抗药性，其单一杀菌剂就不起作用。加药量和加药周期可根据挂片细菌腐蚀速度决定。第一节套损的原因及预防措施

（五）、防止射孔对套管损害

射孔对套管损坏程度主要与使用的射孔弹类型及射孔枪型有关。因此，减轻射孔对套管损坏程度，可以通过合理地选择射孔弹射孔枪来实现。就聚能射孔原理而言，不论弹型设计得如何合理，其有效炸药量总不能达到百分之百，有些射孔的有效炸药量只占全部炸药量的40%，无效药量对套管有直接或间接的损害作用。因此改进射孔对套管的损害应包括以下几方面：第一节套损的原因及预防措施

1、射孔弹的选择一般情况是与射孔枪型相配合。但是，就射孔弹来讲，应当选择药量小，穿孔深，孔形规则，不堵孔为最佳。

2、应当严禁使用无枪身射孔和无枪身射孔弹。

3、严禁射孔的孔眼排列为直线型，应采用孔眼成螺旋排列。

4、当油层部位固井质量不好时，应采取减少射孔孔密或其它措施，防止因射孔给套管造成较大的伤害。第一节套损的原因及预防措施

（六）、对完井套管要进行严格质量检验套管下井前均应进行严格的质量检验，检验内容如下：

1、管体部分包括有：丈量长度，外观目测检验，管体尺寸精度检验，如通内径、量外径、测壁厚和称单重、壁厚不均系数、内外椭圆度、模拟射孔检查、机械性能检验、化学成份检验，还要进行宏观低倍数及微观金相组织检验。

第一节套损的原因及预防措施

2、螺纹部分包括：外观目测检查，用综合螺纹量规检查紧密距，用螺纹单项检测仪检查螺纹要素的单项精度，如锥度、齿高和齿形角。

3、强度检验包括：抗内压、抗挤、抗拉及残余应力等对抗挤临界压力的影响。第一节套损的原因及预防措施

（七）、改进套管柱设计方法

传统保守设计套管抗挤强度是采用上覆层的压力来确定套管抗最大外挤力，事实上证明用这个方法确定最大外挤力是不完全合适的。应参考泥页岩蠕变形成不均匀“等效外挤力”作为套管抗最大抗挤强度。因此，油田开发前要准确测定地应力值，以该值进行设计，选择适合的套管等级和壁厚。第一节套损的原因及预防措施

（八）、提高套管抗挤强度

1、使用高强度套管

应用高强度P-110、V-150套管显然可以提高套管抵抗挤毁能力，减少套管损坏。使用高强度套管优点可以使套管抗挤能力增强，因此，在设计抵抗较大外挤力时是首先被选用对象。第一节套损的原因及预防措施

2、采用厚壁和小直径的套管

厚壁套管对点载荷的承受能力与钢的强度成正比，与壁厚平方成正比。显然，为提高承受点载荷的能力，增加壁厚比增加强度更为有效。当载荷、壁厚均相同时，管径对变形有很大影响，小管径套管有较高的抗变形能力。第一节套损的原因及预防措施

3、在易发生套管损坏岩层段下双层组合套管双层组合套管就是在套管内下入小套管，然后往环形空间内注水泥，形成一个整体组合结构，内层套管可由井口下至目的层，也可采用尾管形式。第一节套损的原因及预防措施

理论和实践表明，只要双层组合套管内外管尺寸及水泥品种选择适当，它具有极强的抵抗挤毁能力，其挤毁强度至少等于各层套管强度之和。因此，在超高压、高蠕变的地层中双层组合套管就起到防止套管损坏的明显效果。第一节套损的原因及预防措施

目录第一节套损的原因及预防措施第二节套管损坏的类型第三节套管技术状况检测第四节大修设计第五节

打捞作业第六节 解卡作业第二节套管损坏的类型第二节套管损坏的类型

根据多年修井施工积累的资料，结合套损原因，将套管损坏的类型分成以下六种类型。

一、径向凹陷变形

由于套管本身局部位置质量差，强度不够，固井质量差及在长期注采压差作用下，套管局部处产生缩径，使套管在横截面上呈内凹椭圆形，如图1所示。

图1径向凹陷变形示意图A-A截面上已不再是基本圆型，长轴D>d，据资料统计，一般长短轴差在14mm以上，当差值大于20mm以上时，套管可能发生破裂第二节套管损坏的类型

二、套管腐蚀孔洞、破裂由于地表浅层水的电化学反应长期作用在套管某一局部位置，或者由于螺纹不密封等长期影响，套管某一局部位置将会因腐蚀而穿孔，或因注采压差及作业施工压力过高而破损。如图2所示：

第二节套管损坏的类型

图2腐蚀孔洞、破裂型示意图

腐蚀孔洞、破裂等情况多发生在油层顶部以上，特别是无水泥环固结井段往往造成井筒周围地面冒油、漏气，严重的还会造成地面塌陷。第二节套管损坏的类型

三、多点变形由于套管多处受到水平应力作用（包括泥岩膨胀或地层滑移等），致使套管径向内凹形多点变形，如图3所示。图3多点变形示意图第二节套管损坏的类型

四、严重弯曲变形

由于大段泥岩、页岩在长期水浸作用下，岩体发生膨胀，产生巨大应力变化或岩层相对滑移剪切套管，使套管出现严重弯曲变形，如图4所示。图4严重弯曲变形示意图第二节套管损坏的类型

严重弯曲变形的套管基本呈椭圆形状，长短轴差不太大，但两点或三点变形间距小，近距点一般3m以内，若两点距离过小则形成硬性急弯，2m长的通井规不能通过。这是较多见的复杂套损井况，也是较难修复的高难井况。第二节套管损坏的类型

五、套管错断（非坍塌型）

泥岩、页岩经长期水浸膨胀而发生岩体滑移,导致套管被剪断，发生横向（水平）错位。由于套管在固井时受拉伸载荷及钢材自身收缩力作用，在套管产生横向错断后，便向上、向下即各自轴向方面收缩，错断及位移情况如图5所示。图5套管错断示意图第二节套管损坏的类型

六、坍塌形套管错断

地层滑移、地壳升降等因素导致套管错断，其地应力首先作用在管外水泥环上，使水泥环脱落、岩壁坍塌，泥、砂和脱落的水泥环及岩壁碎屑、小直径的碎块等则在地层压力流体作用下由错断口处涌入井筒，堆落井底并向上不断涌集,卡埋井内管柱及工具,如图6所示。坍塌型错断是目前极难采取修复或报废处理的复杂套损类型。第二节套管损坏的类型

图6坍塌型错断示意图

第二节套管损坏的类型

目录第一节套损的原因及预防措施第二节套管损坏的类型第三节套管技术状况检测

第四节大修设计第五节

打捞作业第六节 解卡作业第三节套管技术状况检测第三节套管技术状况检测

套管技术状况检测是为修井技术措施的制定提供切实可行的依据，同时也为套损机理研究和预防措施的制定和实施提供可靠资料。常用的检测方法有工程测井法和机械法两种。

一、工程测井法

工程测井法就是利用测井仪检测套管的技术状况。常用的测井方法有:第三节套管技术状况检测

1、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、陀螺方位井径仪等。2、井温与续流量测井—套管漏失检测检验套管漏失主要采用井温测井、连续流量计测井和磁测井仪。

3、彩色超声波电视成像测井彩色超声波电视成像测井技术，是近几年研究、应用起来的工程测井项目。它可以将套管壁的损坏程度直观地反映在电视屏幕上，结合井径测井则可定量地得到套损形状与尺寸。第三节套管技术状况检测

二、机械法

机械法检测就是利用印模（包括铅模、胶膜、蜡膜等）对套管和鱼头状态及几何形状进行印证，以确定其具体形状和尺寸。印模法检测适用于检测井下落鱼鱼顶的几何形状、尺寸和深度；套管变形、错断、破裂的损坏程度，深度位置的验证，以及在作业、修井施工过程中临时需要查明套管技术状况等。第三节套管技术状况检测

1、印模种类印模的种类较多，按制造材料分成铅模、胶模、蜡模、泥模四种类型。目前较为广泛使用的是铅模和胶模二种类型。而铅模中较广泛使用的是平底带水眼式，胶模广泛使用的是封隔器式胶筒形的侧向打印胶模。第三节套管技术状况检测

2、铅模、胶模基本结构形式1）铅模铅模多用于井下落鱼情况的核定，套损类型、程度、深度的核定。铅模常用平底带水眼式普通型与带护罩式两种形式，见图7所示。第三节套管技术状况检测

图7铅模结构的示意1—接头2—骨架3—铅体4—护罩a—普通形平底带水眼铅模b—带护罩式平底带水眼铅模第三节套管技术状况检测

第三节套管技术状况检测

第三节套管技术状况检测

第三节套管技术状况检测

第三节套管技术状况检测

2）胶模胶模一般多用于孔洞、破裂等漏失情况的验证，即套管侧面打印，所以胶模也通称为套管侧面打印器，其基本结构形式同扩张式封隔器胶筒类似，但其内部帘线较少、工作面长度较长，胶筒面半硫化处理，表面光滑，平整无缺陷，可承压0.5-1.0MPa。基本结构形式见图8所示。第三节套管技术状况检测

图8胶模示意图

1—硫化钢芯；2—橡胶筒3、印模打印（检测）施工方法

印模打印一般分端部打印和侧向打印两种方法。第三节套管技术状况检测

1）端部打印

端部打印，用于检测井下鱼顶状况和套损程度。有两种施工方法，即管柱硬打印和绳缆软打印。软打印施工时间短，速度快，但危险性大，易造成绳缆堆积卡阻，因而各油田严格限制使用。但在井况较清楚、井下状况不十分复杂的深井，在做好预防事故措施条件下，也可适当考虑使用。第三节套管技术状况检测

硬打印分不压井和压井两种作业方式，压井状态下打印施工操作安全、平稳。无论压井或不压井，铅模入井时都不得直接通过自封压下，而应倒入自封下井。不压井施工的操作方法如下：第三节套管技术状况检测

（1）连接管柱管柱结构自上而下为：油管柱（或钻杆柱）工作筒单流阀印模（端部打印常用平底带水眼、带护罩式铅模）

第三节套管技术状况检测

（2）安装不压井作业井口控制装置井口控制装置主要由以下部件组成（自上而下）：安全卡瓦、自封封井器及自封芯子、法兰短节、半封封井器、全封封井器、半封封井器、任意法兰。井口装置应安装平、正、牢固，各紧固螺栓旋紧扭矩一般不低于2800N·m。第三节套管技术状况检测

（3）调换加压绳当井内压力大于管柱自身重力时，应改用加压绳下入管柱的先头部分或起出管柱的后尾部分。加压绳、提升绳应绷紧，加压吊卡应悬吊平、正、牢固。第三节套管技术状况检测

（5）印模入井清洗铅模，在螺纹处涂抹密封脂，记录铅模端面形状后下井，注意不得划碰铅模。（4）连接下井工具将工作筒、单流阀连接在第一根入井油管下端，旋紧扭矩不低于2400N·m并涂抹密封脂。第三节套管技术状况检测

（6）连续下入油管当铅模下井后，即可连续加压下入其它油管，直至油管柱重力超过井内压力。（7）调换大绳油管已无上顶显示时，可调换加压绳为大绳，游动滑车正常下（起）油管。第三节套管技术状况检测

（8）打印铅模下至预打印1-2m时，记录管柱悬重，开泵循环工作液，冲洗鱼头、套损点1-2周，正常后，以0.5-1m/s的速度下放打印，注意管柱下降悬重不超过30-50KN，一次打成。然后测量最后一根油管方余，计算下入深度。第三节套管技术状况检测

（9）起打印管柱将起出的最后一根带有铅模的油管拉向油管桥，注意不得划碰铅模，分别卸掉工作筒、单流阀、铅模，将铅模清洗干净。（10）印痕分析将铅模端面印痕情况描绘出来，与入井前记录对比，根据印痕形状、尺寸，分析判断鱼顶几何形状或套损程度情况。第三节套管技术状况检测

2）侧面打印侧面打印是利用管柱将侧面打印胶模下至设计深度，开泵憋压0.5-1MPa，使胶模紧紧贴在套管内壁上，将套管的孔洞、破裂等破损状况印在胶模上。操作方法如下：第三节套管技术状况检测

（1）连接管柱管柱结构自上而下为油管、工作筒、胶模、油管短节、丝堵。（2）打印按铅模的不压井打印方式将侧面打印胶模管柱下至设计深度，核定无误后，向管柱内灌注清水，当有压力显示在0.5-1.0MPa、稳压5min之后，放净管柱内压力起出打印管柱，注意侧面打印只许进行一次，核定深度时应考虑管柱的伸长。第三节套管技术状况检测

（3）印痕分析将起出的胶模卸掉，清洗干净，连接在地面泵上，用清水憋压0.5-1.0MPa，使胶模扩张至井下工作状态尺寸，此时胶模即可将套管的破裂、孔洞等破损程度清晰地反映出来，对印痕进行测量描绘，并可拍照存档，即可获得准确的套损程度尺寸。第三节套管技术状况检测

目录第一节套损的原因及预防措施第二节套管损坏的类型第三节套管技术状况检测第四节大修设计第五节

打捞作业第六节 解卡作业第四节大修设计第四节大修设计

修井设计是修井施工的重要依据。主要包括地质方案、工艺设计和施工设计。修井设计应由有资质单位编写，并履行审批手续。一、设计编写原则1、地质方案地质方案提供的修井目的、施工要求等应切实可行，有关的井下技术状况、基础数据、目前生产情况等应齐全、准确。

2、工艺设计

1）依据井下技术状况及修复目的，选择相应的修复工艺。

2）选择的修复工艺应与现有设备、设施、工具用具相配套。

3、施工设计

1）施工设计应由有资质单位编写。

2）应依据油水井大修地质方案和现有大修工艺技术水平，在摸清井况及修井目的的基础上编写。第四节大修设计3）按工序发生的先后及时间安排施工步骤。

4）各工序可能发生的事故或意外，应有相应的预防、处理方案并随时可以实施。

5）关键工序、重要工序应有相应的质量保证措施。

6）重要的工序亦应提出必要的要求。第四节大修设计4、审批程序

1）修井设计应在修井前指定专人编写完成并报上级技术管理部门，按程序审批完后提前交施工单位。2）修井设计由技术管理部门技术负责人审批。3）重点井工程设计由技术管理部门负责人审核，报公司总工程师审批。第四节大修设计

4）特殊井工程设计由公司总工程师审核、报局主管技术部门负责人审批。

5）施工方案变更应重新编写补充设计并履行审批手续。6）经审批后的设计书应打印发送。施工单位备存两份，审批单位存档一份，原稿由设计单位存档，其它按需要处理。第四节大修设计二、设计编写主要内容1、施工目的按方案提出的施工目的。2、主要数据与施工直接有关的基础数据用表格形式列出。3、目前生产情况目前生产情况用表格形式列出。第四节大修设计4、综合调查情况目前井下技术状况及调查情况用图表形式及文字简述形式列出。5、施工准备施工准备是设计中重要组成部分，应对修井设施、专用工具、钻具、原材料、计量器具等提出具体的规格、数量、性能指标、精度等级等要求。第四节大修设计6、工序步骤1）工序步骤是设计中的重要部分，应首先考虑安全、可靠、合理、可行。2）各工序间的衔接应紧凑。3）重要的、关键的工序质量应能经检验核实。4）有关的计算应列出相应的计算公式，公式中的符号、代号应符合有关规定。第四节大修设计5）打捞解卡、套管补贴等工序步骤要求应符合SY/T5827，SY/T5846的规定。6）整形加固、取换套管、工程报废、电潜泵事故处理等工序步骤应符合有关标准的要求。7）有关的压井、通井、冲砂、替喷等工序要求应符合SY/T5587.3的规定。8）完井方式应符合地质方案要求。第四节大修设计7、施工要求及注意事项1）资料录取应符合相关标准的规定。在设计中应提出不同工艺的不同录取内容。2）施工要点应明确。3）消防器材及防范措施应具体明确。4）防喷、防掉、防卡、防伤亡等措施要求清楚、明确、可行。第四节大修设计5）施工特殊要求与一般要求应分开。6）提醒施工人员及其它有关人员注意的问题应清楚、明了。8、环保要求认真执行ISO14001环境管理体系文件的规定。第四节大修设计目录第一节套损的原因及预防措施第二节套管损坏的类型第三节套管技术状况检测第四节大修设计第五节

打捞作业第六节 解卡作业第五节打捞作业第五节

打捞作业

在油水井生产过程中，由于各种原因常引起井下落物和井下工具卡。影响油水井的正常生产，严重时可造成停产。因此，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，恢复油水井正常生产。一、打捞作业的分类捞出井下落物的作业过程称打捞作业。可以从不同角度对打捞作业的性质进行分类。通常按落物种类进行划分为以下四种：

第五节

打捞作业（1）管类落物打捞：如油管、钻杆、封隔器、工具等。（2）杆类落物打捞：如（断脱的）抽油杆、测试仪器、加重杆等。（3）绳类落物打捞：如录井钢丝、电缆等。（4）小件落物打捞：如铅锤、刮蜡片、压力计、取样器和凡尔球、牙轮等。第五节

打捞作业二、常用的打捞工具在长期的打捞实践中，人们根据不同类型的井下落物，设计出了许多相应的打捞工具。1、管类落物打捞工具常用来打捞管类落物的工具有：公锥、母锥、滑块卡瓦打捞矛、接箍捞矛、可退式打捞矛、可退式打捞筒、开窗打捞筒等。第五节

打捞作业2、杆类落物打捞工具常用工具有抽油杆打捞筒、组合式抽油杆打捞筒、活页式捞筒、三球打捞器、摆动式打捞器、测试井仪器打捞筒等。3、绳类落物打捞工具常用工具有内钩、外钩、内外组合钩、老虎嘴等。4、小件落物打捞工具常用工具有一把抓、反循环打捞篮、磁力打捞器等。第五节

打捞作业5、辅助打捞工具常用的辅助打捞工具有铅模、各种磨铣工具（平底磨鞋、凹底磨鞋、领眼磨鞋、梨形磨鞋、柱形磨鞋、内铣鞋、外齿铣鞋、裙边鞋、套铣鞋等）、各种震击器（上击器、下击器、加速器和地面下击器等）、安全接头和各种井下切割工具等。第五节

打捞作业6、大修常用钻具和井口工具大修常用的钻具有23/8″-31/2″正反扣钻杆、31/2″-41/8″钻铤、21/2″-31/2″方钻杆。常用的井口工具有轻便水龙头、液压钳、吊钳、安全卡瓦、各种规格的活门吊卡、井口卡瓦、方钻杆补心、钻铤提升短节、接头等。第五节

打捞作业7、倒扣工具和钻具组合常规打捞施工时常用的倒扣工具有倒扣器、倒扣捞矛、倒扣捞筒、倒扣安全接头、倒扣下击器。常用的钻具组合有两种（自下而上）。

（1）倒扣捞筒（倒扣捞矛）+倒扣安全接头+倒扣下击器+倒扣器+正扣钻杆（油管）。

（2）倒扣捞筒（倒扣捞矛）+倒扣安全接头+反扣钻杆。第五节

打捞作业三、井下落物打捞1、打捞的基本原则打捞井下落物时要遵循以下原则：

（1）打捞过程中要确保油、水层不受二次污染与破坏。

（2）不损坏井身结构（套管与水泥环）。

（3）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。第五节

打捞作业第五节

打捞作业2、铅模印痕的分析与判断在实施打捞作业前，一般先进行铅模打印，通过铅模打印过程来判断井下事故的性质。

（1）铅模起出后，首先要丈量铅模是否缩径，如变形严重，从铅模上可以直观看出套管的损坏程度。

（2）铅模侧面有擦痕，说明套管有毛刺或卷边。如擦痕严重，则说明套管错断，更严重的可直观地在铅模上反映出来。

（3）有规则的管类、杆类和井下工具，通过打印可以直接反映落鱼的内外径，在井下的状态、鱼顶好坏。

（4）绳类落物可以通过打印判断其所处的状态和落物的性质。第五节

打捞作业

（5）有规则的小件落物可直观地在铅模上反映出来，无规则的小件落物也可通过打印来判断其尺寸大小，所处状态，为下一步打捞提供依据。值得注意的是，在铅模打印时，要平稳操作，一趟管柱只能打一次印。确保打印一次成功，以保证判断依据的准确性。第五节

打捞作业3、管类落物打捞管类落物包括油管、钻杆、管类工具、封隔器、套铣筒等。1）打捞施工前应考虑的几个问题：（1）落实井况①了解被打捞井的地质、钻井、采油资料，搞清井身结构，套管完好情况，井下有无早期落物等。第五节

打捞作业

②搞清落井原因，分析落井后有无变形可能及井下卡、埋等情况。

③计算鱼顶深度，判断清楚鱼顶的规范、形状和特征。对鱼顶情况不清时，要用铅模或其它工具下井探明（必要时应冲洗鱼顶）。第五节

打捞作业（2）制定打捞方案①绘出打捞管柱示意图。②制定出施工工序细则及打捞过程中的注意事项。③根据打捞时可能达到的最大负荷加固井架。④制定安全防卡措施，捞住落鱼后，若井下遇卡仍可以脱手。第五节

打捞作业（3）选择下井工具根据鱼顶的规范、形状和所制定的打捞方案选择合适的下井工具。下井工具的外径和套管内径之间间隙要大于或等于6mm。若受鱼顶尺寸限制，两者直径间隙小于6mm时，应在下该工具之前，下入外径与长度不小于该工具的通井规通井至鱼顶以上1-2m。下井工具的外表面一般不准带刃、镶焊硬质合金或敷焊钨钢粉。若必要，其紧接工具上部须带有大于工具外径的接箍或扶正器（铣鞋除外）。第五节

打捞作业

公锥、捞矛等打捞工具在大直径套管中打捞时，必须带有引管和引鞋及其它定心找中装置。若在处理鱼顶或打捞中需循环洗井，则选择的工具必须带有水眼，优先选用可退式打捞工具。当受条件限制选用不可退式工具时，下井管柱必须配有安全接头。工具下井前必须进行严格检查，做到规格尺寸与设计统一、强度可靠、螺纹完好、部件灵活。第五节

打捞作业2）打捞步骤（1）下铅摸打印，以便分析井下鱼顶形态、位置。（2）根据印痕分析井下情况及套管环形空间的大小，选择合适的打捞工具。根据选择的打捞工具不同分别称为：公锥打捞管柱、母锥打捞管柱、滑块捞矛打捞管柱、可退式捞矛打捞管柱、卡瓦打捞筒打捞管柱、开窗捞筒打捞管柱。对于自由下落的落物可以不下上击器，鱼顶偏的落物要视情况下扶正器和引鞋。第五节

打捞作业（3）按操作程序下打捞工具进行打捞。打捞管类落鱼时，现场常用的打捞管柱组合如下（自上而下）：

钻杆（油管）+上击器+安全接头+打捞工具

第五节

打捞作业（4）捞住落物后即可活动上提。当负荷正常后，可适当加快起钻速度。判断是否捞住落鱼的方法有以下几种：（1）校对造扣方入；（2）观察指重表悬重变化；（3）对比打捞前后泵压；（4）造扣后，上提钻具若干米再下放，观察钻具深度的变化。一般捞上落鱼后放不到原来的深度。第五节

打捞作业

4、杆类落物打捞

抽油杆断脱有两种情况：

1、断脱在油管内；

2、断脱在套管内。

在油管内打捞抽油杆比较容易，如抽油杆脱扣时，可下抽油杆对扣打捞或下卡瓦打捞筒进行打捞。在套管内打捞就比较复杂，因为套管内径大，抽油杆本身很细、刚度小易弯曲、易拔断，打捞难度和工作量都较大。第五节

打捞作业打捞杆落物常用的钻具组合有：⑴在油管内打捞：①抽油杆对扣杆柱。②抽油杆捞筒打捞管柱。⑵在套管内打捞：①活页式捞筒+钻杆（油管）。②三球打捞器+钻杆（油管）。③钢丝打捞筒+钻杆（油管）。④摆动式打捞器+钻杆（油管）。第五节

打捞作业

当断脱在井下的抽油杆被压成团时，需要用内外钩打捞。打捞方法是：下钻遇阻后记下方入，然后上提钻具，从不同的方向下放，找出一个方入最大的地方，稍（缓慢）加压力（严禁加重压，以防事故恶化）。起钻时不许用钻盘卸扣。当抽油杆在井下被压实，而且用上述方法无法捞获时，则用套铣筒套铣或用大水眼的磨鞋进行磨铣。套铣后，再用磁铁打捞器和反循环打捞篮打捞碎屑。第五节

打捞作业5、小件落物打捞在修井工作中经常碰到螺丝、钢球、钳牙、牙轮、撬扛等小物件落井，这会给井下作业带来一定困难。打捞这些落物时，要根据落鱼的大小、形状选择合适的工具。必要时还要根据具体情况设计、制造出相适应的工具。设计的打捞工具必须具备易捞、足够的强度、结构简单、操作方便等特点。第五节

打捞作业

打捞小件落物时的钻具组合（自鱼顶向上）为：

打捞工具+钻杆（油管）根据所使用的打捞工具不同可分为：反循环打捞篮打捞管柱一把抓打捞管柱磁力打捞器打捞管柱第五节

打捞作业6、绳类落物打捞绳类落物主要有录井钢丝和电缆。现场常用的钻具组合（自鱼顶向上）为：

打捞工具+钻杆（油管）常用的打捞工具分为：

内钩、外钩、内外组合钩、老虎嘴等加工内、外钩时，应在打捞工具上加装隔环，防止绳类落物跑到工具上端造成卡钻。第五节

打捞作业7、磨（套）铣施工时应注意的问题1）磨铣施工时应注意的问题：（1）对磨屑进行辩认，如发现磨屑细末状，可能是排量过小，磨屑重复研磨所致，可加大排量。如排量不可能增大，考虑增加携砂液的携带能力，如确认排量与携砂液性能没有问题，则可能是磨鞋过度磨损，需要更换。第五节

打捞作业

（2）应根据不同鱼顶，不同井深，选用不同的钻压。使用平底、凹底、领眼磨鞋磨铣落鱼时，可选用较大钻压；使用锥形、柱形、套铣和裙边磨鞋时，由于工具接触部分受力面积小，不能采用较高钻压，以免造成工具损坏。

（3）一般应选用较高的磨铣转速（100r/min左右）。具体操作时应根据钻压、钻具、设备和工具等因素而定。第五节

打捞作业

（4）对井下不稳定落鱼磨铣时，若发现磨铣速度变慢，应上提钻具顿钻，将落鱼顿至井底，处于暂时稳定状态后再进行磨铣。

（5）钻具出现憋跳时，一般通过降低转速，减小钻压即可消除。如出现周期性突变，应上提钻具加大排量，轻压快转直到消除为止。第五节

打捞作业

（6）如通过判断，确认落鱼上有胶皮，可降低泵压或停泵反复顿钻，把胶皮捣成碎块。如果无效，则起出钻具，先行打捞胶皮。（7）磨铣时要注意保护套管，应事先在磨鞋上加接一定长度的钻铤，或在钻杆上加装扶正器。

（8）磨铣时不能与震击器配合使用，因为配合后不能施行顿钻和冲顿落物碎块。第五节

打捞作业2）套铣解卡施工中应注意的问题套铣解卡施工中应注意的问题与磨铣作业时的注意事项相同，但有一点必须特别注意，即套铣筒直径大，与套管之间的间隙较小，而且长度大，在井下容易形成卡钻事故，因而在操作中应注意使工具保持运动状态。停泵后必须立即上提钻具，还应经常使钻具旋转并上下活动，直至恢复循环。第五节

打捞作业四、预防井下落物在各种各样的井下工具遇卡和井下落物中，除了由于油井产状较差造成的砂卡、蜡卡事故以外，大量的事故是由于管理和操作不当而造成的井下落物，其中也有油水井维护、改造和大修作业中造成的二次事故。因此，在油水井生产管理和作业过程中要严格管理制度和操作规程，采取以防为主的方针，尽量减少或避免人为的事故。这样在油田开采和作业过程中起到事半功倍的效果。第五节

打捞作业

预防井下落物应从以下几个方面加强管理：（1）下井的工具、钻具必须认真、严格地检查，并测绘草图留查。对不合格、有怀疑的工具、钻具严禁下井。（2）严格按照操作规程施工，情况不明时切忌施工。

（3）注意施工过程中的情况变化，及时总结、分析，及时调整施工方案，以免造成事故。第五节

打捞作业

（4）起下钻时须安装自封封井器，井内无钻具时，应将井口加盖或密封。（5）在井口操作时，使用的工具、用具应清理记录。施工结束后逐一检查，发现丢失的工具、用具应特别登记、上报。（6）不允许随便往油管或钻杆内存放任何东西，下钻时要逐根通径，以防管内存物掉入井中。第五节

打捞作业目录第一节套损的原因及预防措施第二节套管损坏的类型第三节套管技术状况检测第四节大修设计第五节

打捞作业第六节 解卡作业第六节 解卡作业第六节 解卡作业

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，严重时还会使油水井报废，给油田的生产和经济造成重大的损失。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。

卡钻事故按其形成的原因可分为以下几种类型：

（1）油水井生产过程中造成的油管或井下工具被卡，如砂卡、蜡卡等。

（2）井下作业不当造成的卡钻，如落物卡、水泥（凝固）卡、套管卡等。

（3）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造成的卡钻。第六节 解卡作业一、卡钻事故的原因与预防1、砂卡的原因及预防1）造成砂卡的原因

（1）油井生产过程中，油层砂子随着油流进入套管，逐渐沉淀而使砂面上升，埋住封隔器或一部分油管；在注水过程中由于压力不平稳，或停注过程中的“倒流”现象，使砂子进入套管，造成砂卡。第六节 解卡作业（2）冲砂时泵的排量不足，使液体上返速度过小，不足以将砂子带到地面上来，倒罐或接单根时，砂子下沉造成砂卡。（3）压裂时油管下得过深，砂比过大，压裂后放压过猛等，均能造成砂卡。（4）其它原因，如填砂，注水井降压时喷速过大等，也能造成砂卡。第六节 解卡作业2）砂卡的预防从造成砂卡的原因来看，要避免砂卡的产生，需采取以下预防措施：（1）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。（2）冲砂时泵的排量要达到规定数值，以保持将砂带出地面。在倒罐或接单根时，动作要快，防止砂子下沉造成砂卡。第六节 解卡作业

（3）压裂施工作业中，要严格按照施工要求进行，避免油管下得过深、砂比过大、压裂后放压过猛等。（4）在填砂、注水井降压时，要注意填砂量的确定和防止喷水放压过猛等。第六节 解卡作业2、水泥卡钻的原因及预防1）水泥卡钻的原因（1）打完水泥塞后，没有及时上提油管至预定水泥塞面以上，进行反冲洗或冲洗不干净，致使油管与套管环隙多余水泥浆凝固而卡钻。（2）憋压法挤水泥时没有检查上部套管的破损，使水泥浆上行至套管破损位置返出，造成卡钻。第六节 解卡作业

（3）挤注水泥时间过长或催凝剂用量过大，使水泥浆在施工过程中凝固。（4）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，以致早期凝固。（5）打水泥浆时，由于计算错误或发生别的故障造成油管或封隔器凝固在井中。第六节 解卡作业2）预防水泥卡钻的措施

（1）打完水泥塞后要及时、准确上提油管至水泥塞面以上，确保冲洗干净。（2）憋压挤水泥前，一定要检查套管是否完好。（3）挤注水泥时要确保水泥浆在规定时间内尽快挤入，催凝剂的用量一定要适当。第六节 解卡作业

（4）井下温度较高，或可能遇到高压盐水层时，一定要确保注水泥过程中不发生其它事故，万一发生其它事故，而又不能及时处理时，要立即上提油管，防止油管被固住。第六节 解卡作业

3、落物卡钻的原因及预防造成落物卡钻的原因多数是由于责任心不强，从井口掉下小的物件，如钳牙、卡瓦、井口螺丝、撬杠、搬手等，将井下工具（封隔器、套铣筒等）卡住。第六节 解卡作业

预防落物卡钻最主要的是加强工作人员的责任心，严格执行交接班制度，起下油管或钻杆时所有工具、部件要详细检查，并做好记录。对有损坏的工具要及时修复或更换，井口要装防掉板。油管起完后，坐上井口或盖上帆布。第六节 解卡作业4、套管卡钻的原因及预防1）套管卡钻的原因（1）由于工作不细，对井下情况掌握不准，误将工具下过套管破损处，造成卡钻。（2）对规章制度执行不严，技术措施不恰当，均会因套管损坏而卡钻。如注水井喷水降压时，由于放压过猛，可能会使套管错断。第六节 解卡作业2）套管卡钻的预防（1）测井或分层作业前，要用通井规通井。（2）起下钻时，如有卡钻或遇阻现象，要下铅模打印探明情况，必要时，对可疑点进行侧面打印。（3）如套管有损坏，必须将其修好后，方可再进行其它作业。第六节 解卡作业二、卡钻事故的处理方法一旦发生卡钻事故，切不可盲目操作，以免卡钻事故更加严重，应认真分析研究，确定卡钻事故的原因、遇卡位置及类型，及时妥善处理。

1、测卡卡钻事故发生后，确定卡点位置即测卡对解卡是十分重要的一项工作。在现场，测卡方法一般就是利用原井下管柱测定其受某一上提拉力时的伸长量，来计算出卡点位置。第六节 解卡作业

测卡时上提钻具，使其上提比卡钻前的悬重多几吨，记下这时的拉力P1，并且在方钻杆沿转盘平面作记号L1。然后再用较大的力上提（一般增大10-20t）同样记下拉力P2，方钻杆上的记号L2。两次上提力量的差（P1－P2）是上提拉力，两次上提时在方钻杆上的记号（L1、L2）之间的距离就是钻杆的伸长量ΔL。第六节 解卡作业

为了准确计算，可用不同大小的拉力多提几次，量出几个伸长量，然后取拉力和伸长量的平均值进行计算，求出卡点位置LL=KΔL……（2）

式中，K值可在修井手册中根据钻具的几何尺寸及材料查得。卡点也可用测卡仪进行测定。测卡仪如图9所示，主要由以下部件组成：第六节 解卡作业图9测卡仪第六节 解卡作业（1）电缆头。电缆头是连接电缆和磁定位仪的部件，中间有导线与仪器连接形成一闭合电路。（2）磁性定位器。与测卡仪配套使用的是小直径磁性定位器，接在电缆头的下面。（3）加重杆。测卡仪的加重杆是空心的，中间有导线，可与仪器接通电路。每根加重杆长2m，重约16kg。测卡时通常接3根，最多不得超过5根。第六节 解卡作业（4）滑动接头。内腔有呈双层螺旋弹簧的导线。内层导线接壳体，外层导线接芯子，将滑动接头与磁定位及传感器连接后即接通电路。（5）震荡器。该电器组件接在滑动接头下部，中间有导线连通。当传感器线圈电感量发生变化时，震荡器频率也发生变化。第六节 解卡作业

（6）弹簧锚。测卡仪有上、下两个弹簧锚，其中间距离是1.32m。每个弹簧锚是由4组弹簧沿圆周均匀分布，每组有两片弹簧，且用螺钉固定在定位器上。用螺旋压簧来调节弹簧的外径，并用中心杆上的定位套与定位环来固定弹簧的外径尺寸，中心杆内有导线。

第六节 解卡作业

(7）传感器。传感器接在两个弹簧扶正器之间，当钻柱受拉或受扭时，传感器电阻值变化。

（8）底部短节。接在弹簧支撑体下面。（9）爆炸接头。爆炸接头在测卡仪的最下部，其下面是爆炸杆，爆炸杆上有导爆索，找准卡点后，通400V高压，低电流引爆倒扣。

测卡仪的技术参数见表1。第六节 解卡作业表1测卡仪与爆炸松扣装置主要技术参数第六节 解卡作业

测卡仪的工作原理是：当管材在其弹性极限范围内受拉或受扭时，应变与受力或力矩成一定的线性关系。被卡管柱在卡点以上的部分受力时,应变符合上述关系，而卡点以下部分，因为力（或力矩）传不到而无应变，因此,卡点位于无应变到有应变的显著变化部位。测卡仪能精确的测出2.54×10-3mm的应变值，二次仪表能准确地接收、放大且明显地显示在仪表盘上，从而测出卡点。第六节 解卡作业2、爆炸松扣所选择的炸药、导火索、药量必须适当，药量过大会损坏甚至炸裂钻具，过小可能松不开扣，用药量根据实践而定。

1）爆炸松扣的简单操作（1）测卡后，先将管柱上紧，将测卡仪的爆炸杆对正卡点以上管柱的第一个接箍处。第六节 解卡作业（2）按330m转动四分之三圈的经验数据反向旋转管柱（大直径的钻杆或套管，一般每320m转二分之一圈；卡点距地面较近时，转的圈数减少一点）。（3）用高电压（440V），低电流（1.5A）的直流电源引爆，倒扣解卡。第六节 解卡作业第六节 解卡作业2）倒扣找出卡点准确位置，进行倒扣作业。如果落鱼顶部被砂所埋，应先进行冲砂作业，将砂清除之后，再进行倒扣。常用倒扣工具有反扣钻杆配合相应的反扣打捞工具（如公母锥、打捞矛、安全接头等）。3、切割对于被卡的管类落物或需要修理的套管，用其它方法难于处理时，常采用切割的方法处理，所使用的切割工具有机械式、聚能式和化学喷射式几类。1）聚能割刀和化学喷射割刀当井内管柱被卡，采用爆炸倒扣（松）扣失效或无法使用机械式内割刀时，可采用聚能割刀或化学喷射割刀。第六节 解卡作业

（1）聚能割刀。原理是当火药引爆后，在高温、高压作用下，高压气流喷出，将管子割断。其结构是由聚能器和定位器组成，其上为加重杆，采用直径为10mm单芯电缆。使用此割刀，割下的油管口径比原外径大2mm，当油管质量不好时，尽量不采用此割刀。第六节 解卡作业

（2）化学喷射割刀。原理同上，但介质不是炸药，而是利用在高温高压下喷出的氢氟酸液体进行割管。其结构是由绳帽、磁定位器、加重杆、燃烧室、活塞、卡瓦机构、惰性气体室、液氢室及喷射头组成，此割刀器切割的管柱口整齐光滑，割口外径较原管外径只大1.6mm，对下一步打捞作业影响很小。第六节 解卡作业2）机械割刀（1）机械内割刀。机械内割刀是从管子内孔任何部位进行井下切割的切割工具，它可以在落鱼管柱任意部位进行切割。其优点是可以在井下任意更换切割位置，并具有自由脱卡优点，操作方便可靠。技术参数见表2。第六节 解卡作业表2机械式内割刀技术规范第六节 解卡作业

切割原理是当钻具正转后，滑块牙单向锯齿形螺纹推扶正壳体与心轴相对运动，使卡瓦沿锥体上行，外径增大与被割管子内壁咬合，将割刀与刀枕斜面相接触，将刀子向外推出与被割管子相接触，领先主弹簧施以进刀压力，如果转动钻具，刀片即可在此位置将切割管子切断，完成切割任务。第六节 解卡作业钻具配合主要有以下两种：（1）鱼顶在井口时，找箍器+内割刀+下击器+钻杆。（2）鱼顶在井下时，找箍器+内割刀+下击器+小钻杆+打捞矛+扶正器+钻杆。切割参数：钻压：0.5t。转速：20-40r/min。排量：停泵切割或小排量切割。第六节 解卡作业

（2）机械外割刀。外割刀分机械式与水力式两种，无论哪一种都是从落鱼外壁进行切割的工具。机械外割刀是依靠引鞋引入落鱼之后，上提钻具使其与落鱼接实，后再转动转盘，推出割刀将落鱼割断。为防止外割刀套入鱼顶之后碰断刀片，近年设计了刀片扶正弹簧。改进了“承转轴承”，增加了卡簧定位的安全性。第六节 解卡作业第六节 解卡作业钻具结构：外割刀+套铣管+钻杆。钻压：提断剪切销钉后无需加压，由主弹簧自动给压。转速：20-40r/min。排量：停泵切割，或小排量切割。4、解卡1）砂卡的解除方法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。砂卡的特征一般为管柱用正常悬重提不动、放不下、转不动。第六节 解卡作业（1）大力提拉活动解卡。当井下管柱或工具遇卡时间不长，或遇卡不很严重时，应分析遇卡原因，根据井架及设备允许负荷条件，对管柱进行大力提拉活动卡具，或快速下放冲击，使卡点脱开（井底有口袋才行）。第六节 解卡作业采用此方法一定要注意管柱负荷、井架及设备能力，不能盲目乱干。而且在施工前，应全面检查井架、设备、绷绳、滑轮等各部分的安全情况等，将各部分不安全因素排除之后，方可进行施工。这对于一般轻度砂卡、盐卡、蜡卡等，往往可以解卡。第六节 解卡作业

（2）憋压恢复循环法解卡。发现砂卡后，应争取时间开泵循环。如循环不起来，可用憋压的方法，如能憋开，则卡钻即可解除。同时上下活动管柱。憋压时应注意安全，管线连接部分的丝扣、油壬应上紧，操作人员要在安全地带，以防管柱断脱伤人。

第六节 解卡作业

（3）诱喷法解卡。当地层压力较高时，可采用靠地层压力引起套管井喷，使部分砂子随油流带到地面而解卡。利用此法时，井口控制器必须灵活、好用，以防造成无控制井喷事故。第六节 解卡作业

（4）长期悬吊解卡。当判明井下卡钻原因是胶皮膨胀、胶皮块卡钻情况时，可以利用胶皮受力后的蠕变性能，在井口给管柱一合适拉力，使胶皮卡点处受拉，在较长的时间内产生蠕变，而逐步解卡。在这种施工过程中，应经常观察指重表上悬重的变化，如悬重缓慢下降，则说明胶皮正在蠕变，应继续补充拉力，迫使蠕动继续，直至解卡。第六节 解卡作业在观察指重表变化时要记录真实变化数值，必须排除指重表等因漏失而产生的假象，为了消除假象，可以在井口作出方入标志，如指重表下降，方入有所减少则说明蠕动在进行，可继续提高拉力，反之两者不能统一，则说明是指重表管线漏失下降的假象，应具体分析后，方可进行施工作业。第六节 解卡作业

（5）冲管解卡。冲管解卡是借小直径的冲管在油管内进行循环冲洗，以解除砂堵。最下面的冲管要有切口，用于冲击砂堵和防止憋泵。冲管直径的选择与油管直径有关。φ62mm(21/2″)油管内用φ40m(11/2″)或φ35mm(11/4″)冲管，如带有φ50mm小口时，则用φ25mm冲管。设计冲管时，必须考虑冲管直径与油管内径的配合及冲管自身的抗拉强度。第六节 解卡作业

在浅井内，可下入同一直径的冲管，而在深井中，根据计算，选择复合冲管程序，如φ62mm(21/2″)油管内可选用φ25、φ35及φ40mm的冲管组合成多级冲管来进行冲砂，或同一直径上部用拉力大的高强度冲管，以保证冲砂中冲管的强度满足施工要求。第六节 解卡作业

当管下至距砂面5-10m处时，即开泵冲洗，排量一般要大于0.25m3/min。冲管冲出油管鞋4-5m后停止加深，应做长时间的冲洗，使油管外围的砂堵慢慢掉下来而被冲出地面。第六节 解卡作业

（6）震动解卡。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。常用的震击器类工具有:

上击器、下击器、加速器上击器：该工具是由锥体、旁通体、密封体和密封体油封四种零件组成,接在安全接头上面，采用液压工作原理实现上击。第六节 解卡作业

震击时，先下放钻柱，使上击器心轴向下移动，此时锥体的下端面与密封体的上端面由于液压轴的作用而分开，上下油腔的通道启开，油流畅通，上击器处于回位（关闭）状态，心轴继续向下移动，直到心轴的台肩碰到密封体的上端为止，上击器完全关闭。第六节 解卡作业

上击器操作开始时，应先小范围活动钻具，以检验震击器工作情况，步骤为：（1）下放钻具到指重表读数小于正常下放悬重10t左右，使上击器关闭。震击器关闭过程，可在指重表上显示出来，指针会出现一段静止或回摆，说明上击器已经闭合。第六节 解卡作业

（2）上提钻具，一般比正常上提钻具的悬重多提20-30t，刹住刹把，观察上击器震击瞬间，指重表指针摆动，钻台上可感到震动。

第六节 解卡作业

（3）确定上击器能正常工作后，重复以上两步动作，使震击器反复震击。并且根据井下情况以及产生更大的震击力，直到解除事故。在需要长时间震击时，应该每连续震击半小时，停止震击10min，以使震击器中液压油冷却。第六节 解卡作业

下击器：该工具与上击器相反，产生下击的作用。下击器接在钻具之下部，安全接头之上，通常是在处理套损卡以及遇卡严重的井况效果较好。使用下击器时，先上提钻杆，使下击器的壳体也向上移动，再突然把它们下放，使下击器的壳体击到下面的接头，产生较大震击力，把受卡部分震松。第六节 解卡作业下击器的操作可按下面步骤：

（1）在一般情况下，下击器在井下总是处于“打开”的位置，需要下击时，司钻下放钻具，除去摩擦阻力外，压在下击器上的钻压要大于事先调节的震击吨位，然后刹住刹把，观察下击器工作，下击器震击瞬间，指重表的指针摆动，井口可感动震动。第六节 解卡作业

（2）需要再次下击时，首先要使下击器重新打开，即上提钻具，直到指重表上所显示的悬重证明下击器已打开，下击器直接联接在下部组合的顶部，通过过渡接头，与加重杆相连。在大直径井眼中的塔式钻具中，震击器上部有时也加有几根直径小于震击器外径的钻铤。第六节 解卡作业

震击效果：在操作方面，除与上提速度有关外，主要是由上提拉力决定的，上提拉力虽受多方面因素的影响，但在定向井中主要考虑上提、下放钻具存在的摩擦阻力，上提震击和下放关闭时应去掉这部分阻力，正确的确定提放吨数。第六节 解卡作业

从要求上讲,正常钻进的钻具中,随钻震击器所安装的位置,应在钻具的中和点以上,使震击器处于拉伸状态。保持随钻震击器在正常钻进时处于打开的位置。但在定向井中,加有相当数量的加重钻杆代替部分钻铤,第六节 解卡作业一般是把随钻震击器加在加重杆以下,防止震击器以上钻具遇卡,出现虽有震击器而无法工作的情况。在打捞钻具中,考虑震击器位置，应注意两个方面,一是震击器要尽量靠近鱼顶,二是震击器上部应有足够重量的钻铤。第六节 解卡作业第六节 解卡作业2）水泥卡钻解除方法水泥卡钻的处理可分为两种情况：一种是能够开泵循环的；另一种憋泵开不了泵的。对可开泵循环的，可用浓度为15%的盐酸进行循环，破坏水泥环进行解卡。对开不了泵的情况，则采用如下办法解卡。第六节 解卡作业

（1）倒扣套铣法：先将油管倒至被卡的水泥面，用套铣筒铣去油、套管环形空间的水泥环，倒扣起出被套铣的油管。重复用套一根、倒一根的办法，将被卡管柱全部起出。注意套铣筒的长度要长于被套油管。第六节 解卡作业

（2）喷钻法：若油管偏靠套管壁又被卡住时，用套铣筒套铣就有困难，可采用喷钻法以达到解卡的目的。喷射器采用两根3/4″的无缝钢管，其长度稍长于或等于被卡油管长，下部各接一朝下的喷嘴，两根管子用电焊并排连接（避免落入鱼腔内）。下钻时，距鱼顶3-5m处应放慢速度。遇到鱼顶应上提转动从环形空间放入，探明水泥面后上提转动从环形空间放入，探明水泥面后上提1m开泵循环，正常后加砂喷钻，再套铣倒扣捞出落物。第六节 解卡作业

（3）磨铣法：当套管内径小或被卡管柱直径较小时，可用磨鞋将被卡管柱连同水泥环磨掉。施工时，首先将水泥面以上油管设法取出，然后用平底磨鞋或凹底磨鞋磨去管柱和水泥环。磨铣时磨鞋上部应接扶正器。磨铣一段时间后，可用磁铁打捞器或反循环篮捞净碎铁屑，然后再继续磨铣。第六节 解卡作业3）落物卡钻解除方法落物卡钻原因多数是由于施工中责任心不强，或者工具构件质量低劣所造成的。如钳牙、卡瓦牙、井口螺丝、撬杠、搬手及其它小件工具等落井，将井下工具（如封隔器、套铣筒等）卡住，造成落物卡钻事故。第六节 解卡作业

处理落物卡钻，切忌大力上提，以防卡死。一般处理方法有两种：若被卡管柱可转动，可以轻提慢转管柱，有可能造成落物挤碎或者拨落，使井下管柱解卡；若轻提慢转处理不了，或者管柱转不动，可用壁钩捞出落物以达到解卡的目的。第六节 解卡作业4）套管卡钻解除方法（1）套管卡钻的原因：①对井下情况掌握不准，误将工具下过套管破损处，造成卡钻。②在采取增产措施，进行井下作业等施工过程中，将套管损坏，卡住井下工具起不出来。③构造运动、泥页岩蠕变、井壁坍塌等方面的因素造成套管损坏，致使井下工具起不出来。④对规章制度执行不严，技术措施不当均会造成套管损坏而卡钻。第六节 解卡作业（2）套管卡钻的处理：套管卡钻通常分为变形卡、破裂卡、错断卡。不论处理那种形式的卡钻，都要将卡点以上的管柱取出，修好了套管，卡钻也就解除了。5）封隔器的卡瓦卡钻封隔器卡瓦卡钻也是常见的卡钻事故，其卡钻原因有如下几种情况：第六节 解卡作业（1）卡瓦式封隔器的卡瓦是弹簧控制收缩的。弹簧是比较容易损坏的部件，如弹簧断掉，卡瓦失去控制，起封隔器时，张开的卡瓦刮在套管接箍或射孔井段上可能会造成卡钻。（2）有时封隔器胶皮破裂，在上提时，胶皮落到卡瓦的张开处，而使卡瓦一直处于张开的状态，卡瓦便死死地卡在套管上不能释放，造成卡钻。第六节 解卡作业

解除封隔器卡瓦卡钻可用大力上提解卡和正转的方法。具体做法是在钻具设备允许范围内进行大力上提和下放，必要时可将封隔器卡瓦拉断，然后把余