穿芯打捞技术及其应用

穿芯打捞技术及其应用俞建国2009年2月前言穿芯式电缆解卡是打捞井下遇卡仪器和电缆的一种有效工艺。此工艺的特点是，利用井下电缆穿过钻具水眼的办法，在下钻解卡时电缆能起到引导作用，使接在钻具端部的打捞器能准确的套入遇卡仪器。同时利用了钻具拉力大，打捞过程中能循环钻井液处理井筒，钻杆对电缆粘卡能起到剥离作用等，使该工艺具有以下优越性：打捞成功率高；能够完整地保护仪器和电缆；打捞周期短，一般可在1-2天内完成；使用于国产和进口各类下井仪器的打捞；可以在打捞过程中循环钻井液，以保护井壁，清理遇卡仪器周围的掩埋物。打捞筒的类型、型号及规格

1、三球打捞筒

1）SQ-165-90型：适合5＂钻具SQ---------代表三球打捞筒160--------打捞筒外径(㎜)90---------打捞筒内径(㎜)2）SQ-135-90型：适合3.5＂钻具3）SQ-105-60型：适合2-7/8“钻具，抓马笼头细部。

2、卡瓦打捞筒3、旁开式不断电缆打捞筒穿心打捞工作步骤

安全施工协调会

准备打捞设备、工具

工艺流程

抓住仪器、拉断弱点

起钻、回收仪器

一、安全施工协调会1）测井小队全体成员；2）井队负责人，工程技术人员和钻台操作人员；3在进行穿心打捞作业之前，必须召开安全施工协调会。参加会议的人员为;)甲方人员或代理人。会上由测井打捞负责人向到会人员交代打捞工作程序、作业分工和安全操作规程。由小队长提供井下遇卡仪器的详细资料。这些资料应包括；遇卡仪器名称、外形尺寸、工作方式、卡点位置等。作业分工应明确责任范围；测井作业队在钻台上只负责井口卡盘和电缆快速接头的操作；井队负责安装拆卸天滑轮、在二层平台处向钻具水眼投放快速接头、打捞筒与钻具的连接、起下钻以及循环泥浆、摸鱼头的相关操作。二、准备打捞工具及设备

打捞工具包括：打捞筒（根据现场要求选择合适的打捞筒）快速接头（准备两套）加重杆（5根以上）C型卡盘、水眼卡盘、循环短节（各一个）井口电缆卡子（准备两个）天滑轮钢丝绳（承受力大于16T）台虎钳、电缆三锥及测井井口专用辅助工具三球打捞筒三球打捞器结构及原理三球打捞器由筒体、钢球、弹簧、引鞋、堵头等零件组成，如图所示。三球打捞器靠三个钢球在斜孔中位置的变化来改变三个球公共内切圆直径的大小，从而允许测井仪器马龙头打捞帽、或仪器本体通过。马龙头或者仪器本体进入引鞋后，仪器本体推动钢球沿斜孔上升。同时压缩三个顶紧弹簧，待马笼头、仪器通过三个球后，三个球依其自重和弹簧的压力作用下沿斜孔回落，停靠在马龙头打捞帽或仪器本体。卡瓦打捞筒卡瓦打捞筒结构辅助工具快速接头

装配打捞筒1、三球式打捞筒a)将打捞筒主体内的三个钢球和弹簧组配良好，拧紧内六方顶丝;注意：安装弹簧时应避免弹簧末端的尖头朝向打捞筒水眼，以防穿心过程中挂伤电缆。钢球和弹簧必须一口井一换。b)将打捞筒主体、连接筒、转换接头三者相连接，必须用管钳拧紧，然后再用钻井队液压大钳上紧。2、卡瓦式打捞筒a)将卡瓦逆时针方向旋进捞筒;b)将控制环装入打捞筒并使其键与卡瓦的键槽啮合;c)将引鞋顺时针上到位并用管钳上紧，然后用钻井队液压大钳打紧。

三、工艺流程1、井口电缆处理用大于正常测井拉力1000－2000LBS的拉力拉紧电缆。

注意：a)卡点深度为3500米时，增加1000LBS；b)卡点深度为4500米时，增加1500LBS；c)卡点深度大于5500米时，增加2000LBS。井口打好电缆T型卡后做好记号下放电缆，以3分钟内电缆无下滑为合格。适量下放游车，在转盘面以上1.5米处（预留长度）剁断电缆。

注意：对于斜井、裸眼段较长或电缆吸附卡，在穿心时可能发生井下电缆逐渐变紧的现象，因此在井口预留的电缆不要太短。而对于井浅的直井，预留长度为1.5m即可。

2.安装天地滑轮下放游车，将天滑轮降至钻台，把天滑轮从吊卡上取下来。由打捞专家指挥，井队负责将天滑轮固定于井架二层平台以上（最好固定在天车底座的横梁上），其位置应使加重杆易于穿入钻杆。注意：a)天滑轮应尽量悬挂在天车的正上方，偏离越大，钻杆对电缆磨损越大。b)固定天滑轮的钢丝绳要能够承受大于2倍电缆拉断力（大于15吨）。c)如果悬挂天滑轮钢丝绳的横梁存在比较锐利的棱角，为了防止棱角对钢丝绳的损伤，应另选悬挂处或采取衬垫的方式缓解棱角的作用。安装并检查地滑轮，张力计装于地滑轮上，应拉紧电缆测量张力角度，计算张力校正系数，并对地面面板进行系数设置（系数的计算及对面板的设置绝对不要出错）。

3、加重杆的安装将加重杆安装在快速接头母头上部。将电缆依次穿过加重杆中间孔，串联起来。用钢丝绳卡将加重杆固定在电缆上，加重杆离母头距离约20CM，其余加重杆之间约为10CM。4、快速接头公母头的制作将井口预留的电缆穿过快速接头公头底座，按正常制作电缆头的方法砸好锥套，剪除缆芯，将公头拧到公头底座上，并用管钳拧紧。将加重杆下方的电缆穿过快速接头母头底座，按正常制作电缆头的方法砸好锥套，剪除缆芯，将母头拧到母头底座上，并用管钳拧紧。注意：锥套与快速接头必须能配套，中锥和内锥都必须安装上（砸上）。

5、对快速接头进行拉力试验检查全部连接部位丝扣是否上紧，地滑轮及其链条是否安装正确。将快速接头（公母头）进行对接（对接过程中，不要用手转动接头，因为会伤手）。用绞车上提电缆，拉到正常张力之后，在快速接头（公母头）附近的电缆上作上记号，接着上提电缆，使张力达到比正常测井拉力大1000磅并保持3分钟后放松电缆,释放公母头。注意：拉紧电缆时，钻台人员应处在安全位置，防止电缆松脱伤人。检查记号是否滑动，如果电缆记号无滑动迹象，可认为拉力检验合格；如果有位移，必须重新制作快速接头。

6、下打捞筒1）井队提起第一柱钻具，将打捞筒接上用液压大钳打紧。2）测井井口人员指挥绞车上提带有加重杆的母头至二层平台钻具吊卡处停车（绞车操作者记下此深度A），待井架工将母头穿入钻具后指挥绞车下放，直到母头从打捞筒内穿出。（绞车操作者记下此深度B）。注意：加重杆提升的高度以井架工便于把加重杆穿入钻杆为限度，任何时候绞车操作人员都不得过高地上提加重杆，以免发生加重杆失控上冲天滑轮。3）将公母头对接，绞车上提电缆直到张力等于剁断电缆时的数值，即大于正常测井拉力1000－2000LBS的拉力。注意：电缆保持足够张力是为了下放钻杆时不至于损伤甚至铲断电缆。

4）卸掉电缆T型卡，井队将第一柱钻具缓慢下入井中并坐于井口卡瓦上后，分离游车吊卡。5）测井小队人员将C型卡盘卡在公头下端的六方型卡口处，指挥绞车缓慢下放使C型卡盘座在钻杆接箍上，适量下放井口电缆后，分离公母头；6）上提电缆至穿心高度(记号A)，由井架工对第二根立柱进行穿心，上提游车将第二根立柱提到井口处，此时钻工应扶好钻杆到井口，不能让钻杆碰到井口钻杆上的快速接头。下放电缆至井口公头处（记号B），使公母头对接，适量上提电缆5－10公分后，摘掉C型卡盘，然后进行立柱之间的对接及下井；注意：在上提电缆和游车时，不能同时起，以免发生缠绕7）重复上述过程，逐根穿心及下放立柱，直到井下打捞工具接近落鱼。（离仪器顶部5米左右最好）

穿芯下钻过程中注意事项：每下1柱钻杆后，对快速接头的接口、电缆及加重杆进行检查，发现松扣等异常现象，及时紧固、解决；安装井口张力表下钻时绞车操作者、井口值班人员和司钻应密切注意张力表的变化，如发现张力突然增大应及时停止下钻，适当下放电缆待张力减小后再下钻，如张力继续增大则要弄清原因后，再进行下一步操作。下钻过程中如果出现遇阻现象，应采取循环泥浆的方法冲洗，仍不能下放，应采取起出该打捞器，更换小直径打捞器，遇阻吨位不能超过3吨，防止切断电缆。要有专人用口令及清楚的手势向绞车提供指令保证通讯良好。绞车操作员与井口人员的相互沟通非常重要，在没有完全领会对方指令或得到对方明确的答复前，禁止莽撞操作。绞车操作员在提升母头时应跟在游车上提后面，防止提前到达二层平台使母头钻入游车滑轮卡死，造成更大事故。只有在公母头完全释放后才能给绞车发出下一步的指令。

7、循环泥浆每下1000米应循环一次，装上循环挡板，将公头坐于循环挡板上，释放快速接头，接方钻杆开泵循环，用小排量顶通钻具水眼，清洗打捞筒内的泥块堆积物，砂泥岩井段可适当增加循环次数。钻具下至离鱼顶2~3个单根左右时（最好离仪器顶部4-5米），循环钻井液1周，将钻具内的泥浆全部替换，保证打捞筒内和仪器顶部无堆积物，以保证打捞落鱼时能够顺利的进入打捞筒内。循环稳定后记下泵压和排量。注意：循环泥浆时，上、下活动钻具，上提、下放不得超过2米

循环时井口操作图

8、解卡、将仪器拉进打捞筒a.当打捞筒下放至接近遇卡仪器时，应提醒司钻和绞车工注意张力变化，要求司钻放慢速度。b.发现张力增加，（遇阻压力不能超过2T）要立即停车，并将钻具上提3米左右（10英尺）。（当钻具遇阻时，电缆张力不一定增加）c.观察电缆张力变化，如果呈下降趋势，则初步判断仪器已进捞筒，如果不下降就把打捞筒下放更深一些，重复b.步骤。d.一旦上提3米（10英尺）后，电缆张力明显下降，则表明仪器已经解卡并随钻具上升了3米（10英尺）；然后上提电缆，是张力达到下钻时的正常张力（起出电缆应为3米左右）；再上提钻杆3米，电缆张力继续减少；再起直电缆3米，张力应为正常张力；重复以上步骤，若一样，可以判定仪器已经捞获。e.也可用循环泥浆法（憋泵）判断仪器是否被抓住；在钻具上安装循环短节开泵循环泥浆，观察泵压变化，抓获仪器后的泵压明显大于正常泵压。注：（目前很少采用泥浆循环法）。f.在下钻过程中有可能提前解卡（电缆粘附卡、套管口破裂）此时有两种方法可供选择；⑴停止下钻，在井口打上T型卡，铠装电缆，用绞车将井下仪器拉进打捞筒；⑵继续下钻至遇卡仪器位置。用步骤b.c.d.e判断仪器是否进打捞筒。

9、拉断弱点、起出电缆

a.当确认井下仪器已被打捞筒抓获后，在井口处打上T型卡，用井队游车吊卡上提电缆直至拉断电缆弱点。b.铠装电缆，卸下T型卡，用绞车起出全部井下电缆。10、起钻、回收仪器

a.测井作业队负责拆卸并收回井口装置，清理井口。b.钻井队负责起钻，起出井口后由测井作业队负责收回井下仪器。

四、注意事项及特殊问题的处理方法

a.在打捞作业过程中，要求井队司钻严格控制起钻速度，尽量保持平稳，严禁旋转转盘。b.下钻过程中，打捞负责人和井队司钻要密切关注电缆及钻具张力的变化，如果电缆张力突然增加，电缆可能卡到键槽里，并在打捞筒外面逆向折曲。应立即停止下放，防止切断电缆；然后上提钻具使张力恢复到正常值；再次缓慢下放电缆，密切关注电缆张力，可适当加大张力，用打捞筒的引斜拨开键槽里的电缆。c.下钻时如果电缆张力缓慢增加，就怀疑电缆铠装外皮受损，破裂的钢丝可能在打捞筒前面滚成球形，得到证实后，可适当活动（上、下及轻微转动）钻具，逐步增大张力缓慢下钻。注：不可超过电缆额定拉力。如仍无法使破损的电缆通过捞筒，则应停止下钻，起出钻具，商讨、制定下步措施。

d.在斜井里，电缆张力随着你的作业进展而增加是正常现象。可适当增加下部快速接头末端的长度（自制加长短节，约半米），能有效地保持张力正常或接近正常值。f.下钻时发生遇阻，可能是井壁跨塌或遇到桥塞，应当采用循环泥浆的方法把它排除。g.如果井下仪器包含放射性源，在仪器起出井口前，应疏散钻台上除操作外的所有人员，并为井队操作人员提供放射性防护用品，然后缓慢起出仪器，卸掉放射性源后再进行其它作业。h.如果偶然把电缆和下部快速接头掉到钻具水眼里，则应把钻具从井内提出，直至下部快速接头露出井口。（一般情况起出3-4住立柱电缆就可以出来）

打捞落井电缆和仪器很少发生电缆或仪器掉到井里的情况。产生这一情况的原因可能是：1）当电缆发生压差粘附时上提张力过大拉断电缆。2）电缆打结或受到意外损伤形成弱点。3）解卡过程中，上提张力超标拉断弱点。4）电缆锈蚀，特别是由于H2S气体造成的、锈蚀。5）由于人为的错误而切断了电缆，例如在有电缆时关上阀门或防喷器。6）电缆或弱点（拉力棒）质量有问题。

1、打捞带有电缆（落井电缆的长度超过10米）的井下落物把准备好的工具接到钻具上，下到计算的井深处，先校对指重计灵敏针对零。钻杆下入鱼头以下50米开始打捞，转动捞矛2～3圈后上提30米，转动工具的速度不要太慢，圈数不要太多，既要避免电缆缠绕不到工具上，又要防止圈数太多形成电缆疙瘩。缓慢上提钻具，观察悬重表，如悬重有增加现象，应慢慢上提，或上提一点停留一下，等上提为正常值时，再进行正常起钻。如悬重无任何显示，可在多下入一柱油管或钻杆，再转动2～3圈后上提一根立柱的距离反复试探，如未带挡绳帽（裸眼井）最多不许超过100米，带挡绳帽（套管井）最多