井下作业工工具教学幻灯(2-8)

五十一、水力式外割刀用途

同机械式外割刀。

结构

水力式外割刀由筒体部分、进给机构、切割机构、限位机构等四部分组成。

作用原理

水力式外割刀靠液体的压差推动活塞，随着活塞下移，使进刀套剪断销钉，进刀套继续下移推动刀片绕刀销轴向内转动。此时转动工具管柱，刀片就切入管壁，实现切割运动。这里特别应该指出的是在切割过程中，液体压差应随活塞、进刀套的下移而逐渐均匀增加，由此实现连续进刀，直至切断管柱。

切割完成后，只要上提工具管柱，活塞片就将卡在被切管柱最下面的一个接箍上，把进刀套推在外筒的内台肩上。带着切下管柱一起提出井口。

用途、结构、作用原理技术规范SWD95：工具尺寸：外径95，内径73，切割外径33.4～52.4mm,工作压力137～275kPa,工作流量7.57～12.62L/min.

操作方法

（1）准备：用一个外径比水力式外割刀外径稍大，内径比水力式外割刀内径稍小的铣鞋套铣被卡管柱，套铣至低于预割位置以下一根管柱的深度，以便被卡管柱能够在井下切割位置自由对正中心。

（2）下井：地面选用适当规格的水力式外割刀，配上合适的活塞，将工具接到套铣管柱上，下至预割位置。

（3）开泵：打开放泄阀，启动泥浆泵，再逐步关闭放泄阀，增大排量使活塞外产生1～1.2MPa压差将销钉剪断，然后打开放泄阀放掉压力。

（4）切割：以15～25rpm的低转速转动水力式外割刀，慢慢关小放压阀，直至压力和排量达到规定值。

（5）起钻：切割中若转速、扭矩和悬重出现明显变化，说明管柱可能已被割断。起钻之前先将割刀向上提25～50mm，旋转钻柱如不受阻，证明切割成功，即可起钻。

注意事项

（1）使用时必须保证工作压力平稳，否则刀片会折断，出现事故。

（2）该刀为不可退式。要严格按照规定使用。技术规范、操作方法、注意事项型号割刀外径mm割刀内径mm切割管径mm刀尖收拢最小直径mm活塞能通过的落鱼最大直径mm适用最小井眼直径mm切割点以上落鱼最大质量mm剪销剪断力kNWD-S95957333.4油管42.2油管48.3油管52.4油管25586062641029.611.715.3309WD-S1031038433.4油管42.2油管48.3油管52.4油管60.3油管25656871737811078.39.51012.69WD-S1131139248.3油管52.4油管60.3油管73.0油管40788081861195.98813.59WD-S1191199848.3油管52.4油管60.3油管60.3钻杆73.0油管4086869090951494.24.35.14.76.711WD-4油管60.3油管73.0油管73.0钻杆88.9油管45101101103110110149232632476311WD-3油管73.0油管88.9油管101.6油910.213.618.114WD-S21021017288.9钻杆101.6钻杆114.3钻杆127.0钻杆6515515516516521519.523.326.534.214五十三、铅印

用途

铅印是用来探测井下落鱼顶形状、状态和井下状况的一种常用工具。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、形状、状态、套管变形等初步情况，作为定性的依据，提供施工作业参考。工作原理技术参数（1）检查铅模柱体四周与底部不能有影响印痕判断的伤痕存在，如有轻微伤痕，应及时用挫刀将其修复平整。

（2）测量钻模外形尺寸，如果一次成型铅模，铅体呈锥形，应以铅模底部直径为下井直径，并留草图。

（3）丝扣涂油，接上钻具下入井中。

（4）下钻速度不宜过快，以免中途将铅模顿碰变形，影响分析结果。

（5）下至鱼顶以上一单根时开泵冲洗，待鱼顶冲净后，加压打印。

（6）打印钻压一般加压30kN，特殊情况可适当增减，但增加钻压时不能超过50kN。

（7）加压打印一次后即行起钻。操作方法注意事项

（1）铅模在搬运过程中必须轻拿轻放，严禁摔碰。存放及车运时，应底部向上或横向放置，并用软材料垫平。

（2）钻模水眼小易于堵塞，钻具应清洁无氧化铁屑。为防止堵塞，可下钻300～400m后洗井一次。

（3）打印加压时，只能加压一次，不得二次打印，使印痕重复，难于分析。注意事项五十四、水力捞矛

用途

水力捞矛可用于从落鱼内孔打捞各种大直径管类落鱼，如断裂的套铣管、提捞筒和大直径冲铣管等。

结构

水力捞矛由上接头、筒体、活塞、活塞推杆、弹簧。卡瓦及锥体等组成。用途、结构当工具进入落物内腔之后，开泵憋压，迫使活塞推杆下行，

卡瓦销子沿直槽向下滑动，推动卡瓦沿锥面向下运动，使卡瓦逐步张开，直至落鱼内孔完全结合而将落鱼捞获。

当活塞下行一定长度之后，矛体中部连接通孔打开，如果此时卡瓦尚未处于打捞位置，可继续加大排量洗井，使其联通孔处产生节流压差，迫使活塞继续下行，直至卡瓦完全处于打捞位置为止，然后上提钻柱，由于落鱼的自重，使落鱼、卡瓦、锥体三者卡死，将落鱼捞出。工作原理操作方法

（1）地面检查接头螺纹是否完好，筒体上各个连通孔是否畅通，外观各部是否完好无损。

（2）检查活塞、卡瓦是否运动灵活，复位可靠。观察活塞是否能上、下活动，能否回位，同时观察卡瓦是否能随活塞上、下灵活滑动，有无卡阻或不同步现象。如发现以上现象应检修合格后方能使用。

（3）在卡瓦滑行轨道及各运动部位，涂机油润滑。

（4）接上钻柱，下入井中。当接近鱼顶时应缓慢下放，引入鱼腔。从方入证明入鱼之后，开泵憋压，记录好泵压值。当泵压上升到一定值之后不再上升，井口有回流时，说明连通孔已打开，可以加大排量洗井。在不停泵的情况下上提钻柱，观察指重表，悬重若有增加，说明已捞获落鱼，可以提钻。

如井较深，钻具本身重量较大而落自重量小，而依据指重表难于判断时，可以在一次打捞操作之后，再重复几次，以提高打捞效果。

注意事项

（1）打捞不同内径的落鱼，只需更换相应尺寸的卡瓦即可。

（2）在工具上接头上部最好安装限位接头，其外径应大于落鱼外径，以保证工具不能无限制插入鱼腔，而增加地面判断困难。操作方法、注意事项五十五、接箍捞矛

用途：接箍捞矛是专门用来捞取鱼顶为接箍的工具。这种捞矛的主要特点是：无论接箍处于较大的套管环形空间内，还是处于较小的管柱环形空间内，都能准确无误地抓住捞出。

2、结构：接箍捞矛按其打捞的落物分类，可分为抽油杆接箍捞矛和油管接箍捞

（1）抽油杆接箍捞矛：由上接头，锁紧螺母、芯轴、弹簧、卡瓦及引鞋等组成。

（2）油管接箍捞矛：主要由上接头、锁紧螺母、导向螺钉、芯轴、卡瓦、冲砂管等零件组成。用途、结构

接箍捞矛实质上是一种内外螺纹的对扣打捞。为了能使接箍捞矛进入接箍，卡瓦沿纵向开了若干个槽，每个槽间便是一个卡瓦片，依其弹性变形进入接箍母螺纹中。又靠芯轴和卡瓦内外锥面贴合后的径向胀力，保持对扣后的连接性能，从而抓住落鱼。工作原理技术规范：JKLM90型：外形尺寸95×380，接头螺纹：2.2in平油管扣。

操作方法

（1）根据井内鱼顶的接箍规格，选用捞矛及卡瓦。

（2）将工具拧紧在打捞管柱最下端，下入井中。如果使用的是油管接箍捞矛，下至距鱼顶1～2m处，开泵循环，冲洗鱼顶。待循环正常后停泵，入鱼。

（3）当悬重回降停止下放，慢慢上提，若悬重增加说明打捞成功。

（4）起钻。

注意事项

（1）被捞接箍必须是完好的。

（2）出井后反转卡瓦即可退出工具。技术规范、操作方法、注意事项五十六卡瓦打捞筒卡瓦捞筒

用途

本捞筒是从落鱼外部进行打捞的不可退式工具，它除了可以抓捞各种油管、钻杆、加重杆、长铅锤等外，还可对遇卡管柱施加扭矩进行倒扣。结构:卡瓦打捞筒由上接头、筒体。弹簧、卡瓦座、卡瓦、引鞋等组成。

当工具的引鞋引入落鱼之后，下放钻具，落鱼将卡瓦上推，压缩弹簧，使卡瓦脱开筒体锥孔上行并逐渐分开，落鱼进入卡瓦，此时卡瓦在弹簧力作用下被压下，将鱼顶抱住，并给鱼顶以初夹紧力，上提钻具，在初夹紧力作用下，筒体上行，卡瓦、筒体内外锥面贴合，产生径向夹紧力，将落鱼卡住，提钻即可捞出。

对于不同直径的落鱼，只要在筒体许可的情况下更换不同的卡瓦，即可打捞不同尺寸的落鱼工作原理技术参数A型B型（1）地面检查卡瓦尺寸，用卡尺测量卡瓦结合后的椭圆长短轴尺寸，其长轴尺寸应小于落鱼1～2mm，并压缩卡瓦，观察是否具有弹簧压缩力。

（2）测绘草图。

（3）接好钻具，下钻至自顶以上l～2m处开泵洗井。

（4）再缓慢下放钻具，观察指重表及泵压变化。若指重表指针有轻微跳动后逐渐下降，泵压也有变化时，说明已引入落鱼，可以试提钻具。当悬重明显增加，证明已经捞获，即可提钻。若落鱼重量较轻，指重表反应不明显时，可以转动钻具90°重复打捞数次，再进行提钻。

当需要倒扣时，将钻具提至倒扣负荷进行倒扣作业。注意卡瓦捞筒传递扭矩的键多数是在筒体上开窗焊接的，其强度较低，不能承受大的扭矩。

操作方法五十七、电泵打捞筒

用来打捞电泵泵体、分离器、保护器的专用工具，它的结构形式为可退式与不可退式两类。用途技术参数可退式不可退式五十八、电泵杆打捞筒

用途

是用来打捞1“电泵杆的专用工具。

技术参数2、结构

倒扣器主要由接头总成、变向机构、锚定机构、锁定机构等组成。

五十九、倒扣器

倒扣器是一种变向传动装置，其主要功能是将钻杆的右旋转动（正扭矩）变成遇卡管柱的左旋转动（反扭矩），使遇卡管柱的连接螺纹松扣。由于这种变向装置没有专门的抓捞机构，因此必须同特殊型式的打捞筒、打捞矛、公锥或母锥等工具联合使用，以便倒扣和打捞。因此，倒扣器就其所要完成的作业而言，是一种组合型打捞工具。

用途（1）运动分析：倒扣器实质上是一台立式变速变向装置，其主要传动是：钻杆——带牙嵌的连接轴——长轴——行星齿轮组。

（2）锚定动作分析：带抓捞工具的倒扣器抓住落鱼后，便产n筒=0。此时行星齿轮除自转外，还带动支承套（摇杆）绕长轴（太阳轮）公转。由于空心轴与支承套有牙嵌相接，旋转的空心轴以其加力筋推动锚定翼板转动；又由于连动板插装在摩擦套筒上，而摩擦套筒固装在外筒体内，连动板不能被推旋转，则产生了对锚定翼板的阻力作用，使锚定翼板外伸，从而合金块切人套管内壁而停止，此时即为锚定。

（3）锁定动作分析：在整个打捞倒扣的操作中，有时要求上、下接头同步同向转动，而锚定机构不坐定在套管上。为实现这一工况，必须对倒扣器左旋部分加以锁定。

4、技术规范：DKQ103，外径103，内径25，长度2642，锚定套管尺寸108.6～150.4,井内锁定工具压力3.4MPa。作用原理（1）倒扣器与打捞工具的组接顺序（自落自向上）倒扣捞筒（倒扣捞矛）十倒扣安全接头十倒扣下击器十倒扣器十正扣钻杆（油管）。

（2）按使用说明书检查钢球尺寸。

（3）根据落鱼尺寸选择打捞工具，按组接顺序连接好工具管柱。

（4）将工具管柱下至鱼顶深度，记下悬重G值，开泵洗井，正常后停泵。（5）直下或缓转反转工具管柱入鱼，待指重表向下降10～20kN停止下放，在井口记下第一个记号。

（6）上提工具管柱，其负荷为Q＝G＋（20～30）kN，并在井口记下第二个记号（此时抓住落鱼，拉开下击器）。

（7）继续增加上提负荷。上提负荷大小视倒扣管柱长度而定，但不得超过说明书规定负荷。

（8）在保持上提负荷的前提下，慢慢正转工具管柱（使翼板锚定）。

（9）继续正转工具管柱（倒扣作业开始）。

（10）当发现工具管柱转速加快，扭矩减少，说明倒扣作业完成。

（11）反转工具管柱（锚定翼板收拢）。

（12）提钻。操作方法及注意事项倒扣器使用中应注意的几个问题

（1）倒扣作业前井下情况必须清楚。

（2）倒扣器不可锚定在裸眼内或者破损套管内。

（3）倒扣器在下至鱼顶深度的过程中，切忌转动工具。一旦因钻柱旋转，使倒扣器锚定在套管内时，则应反转钻柱，即可解除锚定。

（4）倒扣器工作前必须开泵洗井，循环不正常不得进行倒扣作业。

（5）锚定翼板上的每组合金块安装时必须保证在同一水平线上。

（6）根据倒扣作业中某种情况，需要释放落鱼退出工具时，应反转工具管柱，关闭锚定翼板，然后下压工具管柱至井口第一个记号（关闭下击器），使倒测器正转0．5～1圈起钻，如果仍不能退出工具，可投球憋压（有的倒扣器可直接憋压）锁定工具，边正转边上提卸开安全接头。

倒扣器使用中应注意的几个问题六十、开式下击器

开式下击器

开式下击器是一种机械式震击工具,除可以下击之外.并可和多种井下工具配合使用,传递拒矩,施加进给力等作用.上接头心轴心轴外套外筒螺钉抗挤环开式下击器用途

开式下击器是机械打击工具，可下击，能够传递扭矩。可对遇卡管柱进行反复震击，使卡点松动解卡。与机械式内割刀配合使用，可使机械式内割刀得到一个大小不变的预定进给力，保证切割平稳。

结构

开式下击器由上接头、外筒、芯轴、芯轴外套、撞击套、抗挤压环、挡环、“O”型密封囵、紧定螺钉等组成。

作用原理

下击器的工作过程可以看成是一个能量相互转化的过程。上提钻柱时，下击器被拉开，上部钻柱被提升一个冲程的高度（一般为500～1500mm左右）具有了势能。进一步向上提拉，钻柱产生弹性伸长，储备了变形能。急速下放钻柱，在重力和弹性力的作用下，钻柱向下作加速运动，能和变形能转变为动能。当下击器达到关闭位置时，势能和变形能完全转化为动能，并达到最大值，随即产生向下震击作用。结构及作用原理技术参数

在打捞作业开始之前，将落鱼管柱卡点以上部分倒扣取出，使鱼顶尽可能接近卡点。因为震击时下击器离卡点越近，震击效果越好。

在打捞作业中，下击器装在打捞钻柱中，紧接在各种可退式打捞工具或安全接头之上。根据不同的需要可采用不同的操作方法。使下击器向下或向上产生不同方式的震击，以达到落鱼解卡或退出工具的目的。

（1）在井内向下连续震击上提钻柱，使下击器冲程全部拉开，并使钻柱产生适当的弹性伸长。迅速下放钻往，当下击器接近关闭位置150mrn以内时刹车，停止下放。钻柱由于运动惯性产生弹性伸长，下击器迅速关闭，芯轴外套下端面与芯轴台肩发生连续撞击。

（2）在井内向下进行强力震击上提钻柱使下击器冲程全部拉开，钻柱产生一定的弹性伸长。迅速下放钻柱，下击器急速关闭，芯轴外套下端面撞在芯轴的台肩上，将一个很大的下击力传递给落鱼。这是下击器的主要用途和主要工作方式。操作方法（3）在地面进行震击打捞工具（如可退式捞矛，可退式捞筒等）及落鱼提至地面，需要从落鱼中退出工具时，由于打捞过程中进行强力提拉，工具和落鱼咬得很紧，退出工具比较困难。在这种情况下，可在下击器以上留一定重量的钻具，并在芯轴外套和芯轴台肩面间放一支撑工具，然后放松吊卡，将支撑工具突然取出，下击器迅速关闭形成震击，可去除打捞工具在上提时形成的胀紧力，再旋转和上提就容易退出工具。

（4）与内割刀配套使用将下击器接在内割刀以上若干根钻杆上，让下击器和内割刀之间的钻杆悬重正好等于加在内割刀上的预定进给力。切割时使下击器处于半开半闭的状态，下击器以上的钻柱受拉，只有下击器以下的钻柱重量压在内割刀上，形成进给力，不受井口或上部钻杆重量的影响，以保证内割刀平稳顺利地进行切割。六十一、地面下击器用途：地面式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。

结构：地面下去器主要由上接头、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、螺钉和下接头组成。

作用原理

地面震击器的震击力主要是靠摩擦芯轴与摩擦卡瓦间在拉伸时的巨大摩擦力的阻尼作用下，使卡点以上钻柱产生弹性伸长。随着拉力的不断增加二者间的静摩擦变成动摩擦，芯轴缓慢上移。当摩擦芯轴脱出摩擦卡瓦后，钻柱的上拉力突然变成零，被拉伸的钻柱必然向下收缩。给卡点以向下冲击载荷。这就是所谓下击。震击后，下放工具，关闭震击器，此时摩擦卡瓦在支撑套上处于下壳体内锥