鉆井事故與復雜問題( 井下落物事故)

1、第三章 井下落物事故井下落物事故種類繁多,廣義而言,凡鉆具、套管、油管、電纜、鋼絲繩等落入井下,都是井下落物,而且是大型落物,我們放在其它章節(jié)中論述。本章所說的井下落物是指那些碎小的不規(guī)那么的沒有打撈部位可與打撈工具連接的落物,如牙輪、刮刀片、手工具等。這些落物,有的掉到井底,成為繼續(xù)鉆進的攔路虎;有的掉到鉆頭或扶正器以上部位,成為造成卡鉆的直接原因;有的掉在井眼中途,橫梗在井眼中,阻斷了鉆具運行的通路;這些事故不消除是無法繼續(xù)鉆進的。落物事故是井下事故中發(fā)生頻率最多的事故,造成的損失也是非常大的。第一節(jié) 落物事故發(fā)生的原因1. 產(chǎn)品質(zhì)量有問題:如牙輪鉆頭在廠家規(guī)定的參數(shù)內(nèi)運行時,仍然發(fā)生牙輪

2、裂開、焊縫裂開、巴掌斷裂、連接螺紋斷裂、密封失效軸承早期磨損、掉齒、掉水眼等,這些現(xiàn)象,除某些外界因素影響外,主要是產(chǎn)品質(zhì)量上存在某種缺陷而引起的。刮刀鉆頭的刮刀片折斷落井和刮刀片材質(zhì)、鍛造工藝及焊接質(zhì)量有關。2. 使用參數(shù)不當:過高的鉆壓,過高的轉(zhuǎn)速,使鉆頭過早地產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象。送鉆不均,使鉆頭產(chǎn)生沖擊負荷。溜鉆、頓鉆、又使鉆頭在短期內(nèi)承受超過其設計能力的巨額載荷。這些都足以造成鉆頭事故。無論是牙輪鉆頭的牙輪還是刮刀鉆頭的刀片,都不可能在同時間內(nèi)全部落井,總是先有一個或半個落井,而操作者不查,在井下已有別鉆、跳鉆或進尺銳減的情況下,仍不甘心起鉆,而要反復試探,這樣就把第二個第三個牙輪或刮刀片別

3、入井下,使事故更加惡化。3. 起下鉆過程遇阻遇卡時,操作不當,猛提猛壓,除容易造成卡鉆外,也容易使鉆頭受損,如五十年代末在玉門油田經(jīng)常發(fā)生起鉆遇阻時拔掉牙輪的事故,七十年代初在江漢油田經(jīng)常發(fā)生下鉆時頓掉牙輪的事故,發(fā)生這些事故的鉆頭都是當時上海鉆頭廠制造的鉆頭,除鉆頭質(zhì)量有問題之外,操作不當也是發(fā)生事故的主要原因。4. 超時使用:任何鉆頭在一定的鉆井方式下都有一個可供參考的使用壽命,但不是固定不變的,它和鉆遇的地層條件、鉆進參數(shù)、鉆井液性能、井底溫度、井底清潔程度都有密切關系;而且同一個廠家生產(chǎn)的鉆頭,其質(zhì)量也非整齊劃一,工作壽命也是有區(qū)別的。所以我們不能以廠家介紹的鉆頭使用時間做為唯一的依據(jù)

4、,而應根據(jù)鉆頭在井下的實際工作情況分析判斷,決定起鉆時間。影響牙輪鉆頭使用壽命的最主要因素是軸承的磨損,軸承的磨損有個過程,由緊配合到松配合到滾珠掉落、牙輪卡死、牙輪偏磨、直至牙輪脫落是一個較長的過程,有經(jīng)驗的操作者,不難發(fā)現(xiàn)其異象如進尺減慢、扭矩增大、轉(zhuǎn)速不勻、別鉆、跳鉆等。如果停鉆及時,絕不會發(fā)生問題。5. 鉆頭與接頭連接螺紋的標準不一致,或者是在大扭矩下將母螺紋脹大,或者不加控制的打倒車造成整個鉆頭落井。6. 頓鉆造成鉆頭事故。由于機械故障,或工具失效,或操作失誤,或套銑中途遇卡的鉆具,都有可能使鉆具頓入井底,給鉆頭施以極大的沖擊力,造成局部或整個鉆頭的落井事故。7. 從井口落入物件。除

5、正常鉆進外,井口往往處于不封閉狀態(tài),在起下鉆、接單根及其它作業(yè)過程中,井口工具及其另件落入井中的時機較多, 大者如卡瓦、吊卡、小者如榔頭、橇杠、形形色色,不一而足。這些物件有的落入井底; 有的粘附在井壁或坐落在壁階上,隨時有造反的可能;有的橫梗在井筒中間,阻斷了鉆具運行的通道。在鉆進過程中,有時為了測斜,需要投入測斜儀,為了取心,需要投入鋼球,但這些工序只有在鉆具完整地情況下才能有效。一旦鉆具斷落,地面沒有發(fā)現(xiàn),仍盲目地投入這些物件,十之八九會落入下部落魚的環(huán)形空間內(nèi),將成為卡鉆的主要因素。第二節(jié) 井內(nèi)有落物的象征1. 井底有較大的落物時,鉆頭一接觸落物就會發(fā)生別鉆或跳鉆,鉆壓越大,別、跳越歷

6、害,根本不會有進尺。起出鉆頭檢查,有明顯地傷痕。2. 井底有較小的落物時,有較輕的跳鉆或別鉆現(xiàn)象,時而有,時而沒有,沒有一定的規(guī)律性。機械鉆速相對較低。起出鉆頭檢查,假設是鑲齒那么有斷齒或掉齒現(xiàn)象,假設是銑齒那么齒頂有被錘擊的現(xiàn)象。假設井底有更小的落物如牙輪的牙齒及軸承的滾珠、滾柱等,在鉆進時井底也比擬平穩(wěn),不發(fā)生跳鉆別鉆現(xiàn)象,但鉆頭磨損很快,特別是對PDC鉆頭為害甚大,達不到預期的進尺和工作時間。起出鉆頭檢查,有折齒和掉齒現(xiàn)象,鉆頭巴掌外緣有明顯地橫向刻痕,甚至下部鉆鋌和配合接頭上也有刻痕。3. 假設鉆具在井內(nèi),從環(huán)空中掉入落物,假設掉在井徑大的地方,待在壁階上,那么起下鉆無阻礙;假設掉在井

7、徑小的地方,那么會對鉆具的起下形成阻力,嚴重時會造成卡鉆。假設落物正好在鉆頭以上,往往是上提遇阻下放不遇阻,在沒有阻力的情況下,可以轉(zhuǎn)動鉆具,但上提有阻力時,轉(zhuǎn)動就相當困難。這種落物不一定是從井口落入的,往往是從井壁掉下的,如坍塌的礫石、水泥塊、巖塊等。4. 假設有較大的落物落不到井底,而是橫梗在井眼中部,那么下鉆會遇阻,轉(zhuǎn)動有別勁,起出鉆頭或其它工具檢查,會有明顯地傷痕。第三節(jié) 預防井內(nèi)落物的措施1. 防止從井口落入任何物件:首先對井口常用的專用工具如吊卡、卡瓦、平安卡、吊鉗等進行仔細地檢查,每一個螺釘、軸銷、穿銷、都要緊固齊全。一般情況下,井口不許使用撬杠、榔頭等手工具,不得已而用時,要采

8、取防掉措施,如蓋好井口、拴保險繩等。上卸鉆頭必須使用鉆頭盒。雙吊卡起下鉆要用小補心?？傊?要堵塞一切可能落物的漏洞。2. 鉆頭使用要根據(jù)井下實際情況掌握,假設井下有異常情況如別鉆、跳鉆、扭矩增大、應仔細判斷是什么原因造成,一般的說有三種情況:(1)井下有落物,調(diào)整鉆壓、轉(zhuǎn)數(shù)不起作用,進尺銳減或無進尺;(2)鉆遇特殊地層,如鉆遇礫石層就會跳鉆,鉆遇某些泥頁巖層也會別鉆,但有進尺,且鉆速根本均勻,調(diào)整鉆壓轉(zhuǎn)數(shù)后會見到明顯效果;(3)鉆頭早期磨損如軸承曠動、牙輪互咬、牙輪卡死、都會發(fā)生別鉆、跳鉆現(xiàn)象,但有進尺而鉆速降低。遇到這些情況,如果一時判斷不清,雖然鉆頭使用時間不夠,也要及早起鉆,勿貪小利而釀

9、大禍。3. 井下情況不正常,如懸重下降、泵壓下降、在地面查不出原因時,絕對禁止從鉆具水眼內(nèi)投入任何物件如測斜儀、憋壓鋼球等。4. 裸眼井段井徑不規(guī)那么,有多個壁階存在,下鉆時在此井段要慢速下放,以防某個牙輪接觸壁階受力過大而折落。因為壁階遇阻和縮徑遇阻不一樣,縮徑遇阻是三個牙輪同時受力,而壁階遇阻只有一個牙輪受力,很容易發(fā)生頓落牙輪事故,而且頓落的牙輪不是掉到井底,而是待在壁階上,狀態(tài)很不穩(wěn)定,一旦下落,便會造成惡性卡鉆。5. 表層套管和技術(shù)套管的套管鞋必須與管體本身連接牢固,并且用粘結(jié)劑粘牢或用電焊焊死,套管鞋與井底的距離越小越好,而且應坐在不易垮塌的砂巖井段,因為這局部的水泥石往往固結(jié)不好

10、,很容易掉水泥塊和套管鞋,給正常鉆進帶來麻煩。6. 鉆頭的配合接頭螺紋標準必須與鉆頭連接螺紋的標準一致,防止整個鉆頭脫扣入井。第四節(jié) 井下落物的處理井下落物阻礙正常鉆進,必須加以處理。但井下落物有大有小,形狀各異,因此,處理井下落物的方法也是多種多樣。一. 不規(guī)那么細碎物件的打撈:如牙輪、刮刀片、鉗牙、卡瓦牙、小型手工具等可用打撈器進行打撈。常用的打撈器有以下幾種: (一) 一把抓 一把抓也叫指形打撈籃,如圖3-1所示,是最古老最簡單的一種打撈工具。牙高與牙數(shù)根據(jù)管子的直徑?jīng)Q定,一般牙高為管子直徑的3/4,或等于管子直徑,牙數(shù)以810個為宜。抓齒在入井前要做退火處理,以防扭斷。一把抓接在打撈鉆

11、柱下邊下入井內(nèi),在距井底0.51m的位置,循環(huán)好鉆井液,然后停泵慢轉(zhuǎn)下放,把落物從井壁處撥向井眼中心,使一把抓容易套著落物。在抓齒接觸井底以后,慢慢加壓,加一點壓力,轉(zhuǎn)動一二圈,再加一點壓力,再轉(zhuǎn)動一二圈,使一把抓齒向內(nèi)收攏,包住落物。最大壓力以每英寸管子直徑不超過10kN為宜,轉(zhuǎn)動總?cè)?shù)以68圈為限。打撈過程不能循環(huán)鉆井液,以免把落物沖向井壁。然后上提鉆柱,轉(zhuǎn)動不同的方向試探井底,如各向方入一樣,說明一把抓已經(jīng)包好,即可起鉆。如各向方入有高有低,說明落魚未進入一把抓,那么找方入最多的方向再加壓轉(zhuǎn)動一次。使用一把抓,下鉆要慢要穩(wěn),因為一把抓齒在與壁階接觸時會提前收攏或變形而失去打撈的作用。這種

12、工具在淺井(1500m以內(nèi))打撈效果較好,深井打撈就很少用它,因為一把抓齒往往會提前收攏而失效。(二) 隨鉆打撈杯隨鉆打撈杯是在鉆進過程中用于打撈細碎落物如牙齒、滾柱、滾珠等小物件的工具,在 磨銑井底落物的過程中,也用于打撈銑碎的鐵塊,對于保持井底清潔,提高鉆頭使用壽命,減少或防止鉆頭意外損傷有重要作用。如圖3-2及圖3-3所示,隨鉆打撈杯是由芯軸、外筒、扶正塊、下接頭等組成,分G型打撈杯和H型打撈杯兩種。G型打撈杯較短小,使用方便,但容量較小。H型打撈杯的外筒可卸下更換,也便于取出撈獲的碎物,容量也較大,使用的效果比G型更好。 隨鉆打撈杯的外筒外徑較大,與井眼形成的環(huán)形間隙較小,而杯口處的芯

13、軸直徑較小,而與井眼形成的環(huán)形間隙較大。因此,鉆井液上返時在杯口處流速突然下降,形成渦流,其攜帶能力也大大減弱,在鉆井液中攜帶的較重碎物便落入杯中,在起鉆時隨鉆具撈出。其打撈原理如圖3-4所示。隨鉆打撈杯,可直接接在鉆頭上、磨鞋上或打撈籃上,在起鉆前,改變排量沖洗井底,使形狀大小不同的碎物在適應的排量下攜帶至杯口處,落入杯中。打撈杯杯口處是平臺肩,因此起鉆至套管鞋處要特別注意,防止杯口掛住套管鞋,造成鉆具事故。隨鉆打撈杯的技術(shù)規(guī)格如表3-1所示表3-1 隨鉆打撈杯技術(shù)規(guī)格型號井眼尺寸,mm連接螺紋最大外徑,mm杯體內(nèi)徑,mm接頭外徑,mm水眼直徑,mm心軸外徑,mmLB-G-102LB-H-1

14、0227/8REG1029295LB-G-114LB-H-11431/2REG114106108LB-G-127LB-H-12731/2REG127116108LB-G-140LB-H-14031/2REG140124108LB-G-168LB-H-16841/2REG16815114057LB-G-178LB-H-17841/2REB-G-219LB-H-21965/8REG21920219770LB-G-245LB-H-24565/8REG24521719770LB-G-102LB-G-102注:代號LB為撈杯,G為固定式,H為可換式. (三) 磁力打撈器磁力打撈

15、器是打撈井內(nèi)可被磁化的金屬碎物的一種工具,按磁鐵類型分有永磁式和充磁式兩種,按循環(huán)方式分有正循環(huán)式和反循環(huán)式兩種。正循環(huán)磁力打撈器的結(jié)構(gòu)如圖3-5所示,由接頭、外筒、橡皮墊、螺釘、壓蓋、絕緣筒、墊圈、磁鐵、噴水頭、銑鞋等組成。打撈器外筒由高導磁性材料制成,磁芯上端的磁力線通過接頭和外殼傳導,組成磁力線通路,因此可以把外殼和引鞋看成是由磁性材料制成的磁鐵外套,是磁鐵的一個磁極;而永久磁芯的下端為另一個磁極。在引鞋與磁芯中間用非磁性材料(銅)隔開,防止短路。打撈時,鐵磁落物將兩磁極搭通,使之牢固地吸附在磁力打撈器底部。磁力打撈器技術(shù)規(guī)格如表3-2所示。表3-2 磁力打撈器技術(shù)規(guī)格公稱直徑,mm接頭

16、螺紋適用井眼直徑,mm最大吸力,kNA型B型86NC26(23/4IF)95108100108137125NC38(31/2IF)137149140149184176NC50(41/2IF)18421619020322920021624122565/8REG241279255279311290311375注：適用溫度：0210; 在0210范圍內(nèi)，溫度作用的衰減率為每度0.07%; 振動對磁性物質(zhì)的衰減率:A型為1%,B型為5%.使用磁力打撈器,應注意以下幾點: (1)銑鞋的選定:如井下落物尺寸大、數(shù)量多、分布廣,應選用平鞋,因為平鞋的底面與磁芯底面處于同一平面,與落物的接觸面積大,距離近,易

17、于打撈。但打撈時鉆壓不宜大于10kN,在有壓力的情況下不許轉(zhuǎn)動,因為那樣做,容易損壞磁芯,甚至有可能使磁芯再掉入井中。假設估計落物在井底被泥餅粘住或陷入地層,應選用撥鞋,它是高出磁芯并割有螺旋線切面的引鞋,可以撥動井底落物。當撥鞋接觸井底落物時,可以慢慢轉(zhuǎn)動鉆具,撥動落物。當磁芯接觸落物時,禁止轉(zhuǎn)動,以防損壞磁芯。 假設井眼不規(guī)那么或井底是錐形,磁芯無法接觸落物時,可選用銑鞋,它可以鉆切井壁,修整井眼,使磁芯接觸落物。操作時要特別注意轉(zhuǎn)動下放的深度和施加的鉆壓,防止將落物壓入地層,更不能把磁芯別壞。 (2)充磁式磁力打撈器,下井以前必須先給磁芯充磁,并注意充磁極性,不得接反。 (3)下井前應檢

18、查磁芯吸力、外觀、螺紋及水眼情況,連接磁力打撈器時應將磁力打撈器放在木板上進行,不許把工具直接放在轉(zhuǎn)盤上,更不許在搬運和連接過程中猛烈震擊磁力打撈器,以防失磁。 (4)工具下至距落物23m時,開泵充分循環(huán)鉆井液,并慢慢下放到井底,將井底積砂沖洗乾凈。假設用正循環(huán)法打撈,可以直接開泵打撈或停泵打撈。假設用反循環(huán)法打撈,可上提鉆具,停泵投球,再下放至距井底 0.3循環(huán)鉆井液,邊循環(huán)邊下放打撈,然后上提 0.3,轉(zhuǎn)動不同的方向,反復打撈幾次。檢查方入,如各方向方入一樣,即可起鉆。起鉆時不許用轉(zhuǎn)盤卸扣,以防將落物甩脫。 (四) 反循環(huán)打撈籃 反循環(huán)打撈籃是利用工具的特殊結(jié)構(gòu),造成鉆井液在井底的局部反循

19、環(huán)作用將井底碎物沖入籃內(nèi)而進行打撈的工具。如圖3-6所示,它是由接頭、筒體(包括外筒和內(nèi)筒)、喇叭口、球座、籃框、籃爪、銑鞋等組成。筒體是雙層結(jié)構(gòu),上水眼向上傾斜45,一般直徑為2025mm,數(shù)量46個。它使內(nèi)筒空間與井眼環(huán)空連通,但與內(nèi)外筒之間的環(huán)形間隙隔開，反循環(huán)時,它是井底鉆井液從內(nèi)筒返出的通道。下水眼向下傾斜15,直徑一般為810mm,數(shù)量1620個,它使內(nèi)外筒之間的環(huán)形間隙與井眼環(huán)空相通,是使射流通向井底形成反循環(huán)的通道。筒體下接銑鞋,銑鞋有各種型式,如內(nèi)外出刃敷焊鎢鋼粉銑鞋,適用于較軟地層；內(nèi)外出刃、鋪焊碳化鎢塊、耐磨性強的,可用于較硬地層；底部不出刃的平底型銑鞋,鑲焊硬質(zhì)合金,耐

20、磨性更高,可用于磨銑井底落物,并可在硬地層中取心。使用時要根據(jù)井下情況進行選配。1.反循環(huán)打撈籃的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為: (1) 喇叭口:用以引導鋼球進入球座。(2) 球座:鋼球投入后,坐于此處,斷絕鉆井液正循環(huán)的通路。(3)籃框與籃爪:像取心工具的巖心抓一樣,是撈取落物的主要部件,它只允許落物進入而不允許落物退出。另外,打撈后還可以取一段巖心,把落物承托于巖心之上?；@框與籃爪和外筒之間有一定的間隙,在工作中不隨外筒轉(zhuǎn)動,以免落物或巖心別斷籃爪?；@爪多為銅制,萬一掉入幾個,也不阻礙正常鉆進。2.反循環(huán)打撈籃的工作原理是:下鉆到井底,充分循環(huán)鉆井液,清洗井底。然后停泵,投入一鋼球,待鋼球坐于球座上后,堵塞

21、了鉆井液向下的通道,迫使鉆井液流經(jīng)雙層筒的環(huán)形間隙由下水眼射向井底,然后從井底通過銑鞋進入撈筒內(nèi)部經(jīng)上水眼返到井眼環(huán)空形成了局部的反循環(huán),在鉆井液反循環(huán)作用力的沖擊和攜帶下,被銑鞋撥動的碎物隨鉆井液一起進入籃框。當停止循環(huán)時,籃爪關閉,把落物集中在撈筒內(nèi)而被撈出。反循環(huán)打撈籃的使用方法如下:1. 鉆具配合:(1)反循環(huán)打撈籃+鉆鋌23柱+鉆桿(2)反循環(huán)打撈籃+隨鉆打撈杯+鉆鋌23柱+鉆桿2. 反循環(huán)打撈籃結(jié)構(gòu)的組合:要根據(jù)落物的形狀、大小及地層硬軟等因素來選配籃框及銑鞋,必須做到能使落物進入籃框。如果井下落物是牙輪,就應參考表3-4所給的尺寸,表中A為牙輪最大高度,B為牙輪最大外徑。反循環(huán)打

22、撈籃的技術(shù)規(guī)格如表3-3所示 表3 -3 反循環(huán)打撈籃技術(shù)規(guī)格型 號mm適用井眼直徑mm筒體外徑mm可撈落物最大直徑mm鋼球直徑mm接頭螺紋LL-F8995896030NC26LL-F979730NC26LL-F1101107835NC26LL-F1211213527/8REGLL-F13013040NC31LL-C38LL-C40LL-F1781781324541/2REGLL-F20020015450NC46LL-F23223250NC50LL-F25725755NC56LL-F2792795551/2FHLL-F29529522160N

23、C61LL-F33033025160NC70LL-F38138160NC77表3-4 牙輪鉆頭的牙輪尺寸鉆頭尺寸mm牙輪尺寸,mm牙輪尺寸,mm鉆頭尺寸mm牙輪尺寸。mmABAB50563 下井前的檢查(1) 鋼球應能通過鉆柱水眼并和球座坐合嚴密。(2) 筒體上下水眼暢通。(3) 籃框在外筒內(nèi)轉(zhuǎn)動自如,無阻卡,籃爪活動靈活。4. 打撈步驟:(1) 下鉆完,開大泵量,充分循環(huán),把筒內(nèi)及井底沉砂沖洗乾凈,并探井底記好方入。(2) 投入鋼球,開泵下送, 并根據(jù)泵量計算鋼球到位時間,當泵壓升高12MPa時,證明已坐入球座。(3) 邊循環(huán)邊轉(zhuǎn)動鉆具下放,直至距井底0.1,這時局部反循環(huán)作用最大,最容易撈

24、上落物,應維持1520分鐘循環(huán)時間,然后撥動或磨銑至井底。正常打撈時,原那么上不加壓,以免銑齒吃入地層后失去反循環(huán)作用。(4)如果井下落物較大較多,進不了銑鞋,可以加適當?shù)膲毫?1020kN)磨銑,使落物改變位置,或?qū)⒙湮锬ニ?使其容易進入筒內(nèi)。磨銑時以低轉(zhuǎn)速(4060轉(zhuǎn)/分)為宜。磨銑開始時,可能有別跳現(xiàn)象,在落物未進入銑鞋前別跳是難免的,待落物進入銑鞋后,別跳現(xiàn)象將減輕甚至會消失。(5)如果認為打撈不可靠,可以鉆進取心,取心長度視內(nèi)筒長度和落物高度而定,但最少應取心0.3,堵塞打撈筒底部,使落物沒有脫落的可能。但起鉆時不能用轉(zhuǎn)盤卸扣。(五) 反循環(huán)強磁打撈器 反循環(huán)強磁打撈器是反循環(huán)打撈籃

25、和強磁打撈器相結(jié)合的產(chǎn)物,具有兩者的優(yōu)點。如圖3-7所示,它由吊環(huán)接頭、上接頭、筒體、磁頭、平鞋、底板及附件引鞋、銑鞋等組成。磁頭中心有水眼,供打撈前循環(huán)鉆井液沖洗井底用,筒體周圍均勻分布有很多小孔,為反向循環(huán)鉆井液的通道。磁頭的頂部有很大的空腔,供打撈不能磁化的金屬小塊用。其頂部車有鉆桿接頭母螺紋,用于和鉆具連接。下部有用螺紋與筒體連接的平鞋(引鞋或銑鞋)。磁頭與筒體形成一個封閉磁路,并將磁通量高度集中在打撈器的底部,因此在打撈器的底部形成一個很強的磁場區(qū),在其它部位那么不會有磁力傳導出來。所以不管在裸眼內(nèi)或套管內(nèi)使用,都能滿意如意。它的作用原理和反循環(huán)打撈籃一樣,所不同的是反循環(huán)打撈籃可以

26、鉆進取心,而反循環(huán)強磁打撈器絕不可鉆進取心。反循環(huán)強磁打撈器技術(shù)規(guī)格如表3-5所示表3-5 反循環(huán)強磁打撈器技術(shù)規(guī)格型 號mm適用井眼直徑mm筒體外徑mm可撈落物最大直徑,mm鋼球直徑,mm接頭螺紋磁芯引鞋外徑mm外徑mm理想吸力kgLC-F929230NC264594LC-F10210230NC2652103LC-F11411435NC2665116LC-F1241243527/8REG77127LC-F13013040NC3181132LC-F14614640NC3897152LC-F15915945NC40104164LC-F1781784541/2REG110184LC-F200200

27、50NC46132208LC-F22522550NC50150234LC-F23023050NC50153240LC-F25725755NC56165264LC-F2792795551/2FH180292LC-F29529560NC61190304LC-F30230260NC61190314LC-F33033060NC70218344LC-F3803802760NC77245400六動磁式反循環(huán)打撈器動磁式反循環(huán)打撈器主要由撥鞋、巖心抓、磁心、筒體、球座、鋼球、上接頭等部件組成，見圖3-8。上接頭使筒體與管柱連接 ，筒體的上部設置有反循環(huán)出口，外筒的下部設置有噴嘴，經(jīng)外筒下部的噴嘴噴出的射流能

28、有效的將裸露的落物沖向中心，這時撥鞋內(nèi)的磁心就能有效的吸附靠攏其下端的落物，隨著打撈鉆進的進行，落物和磁心將被巖芯托起并在筒體內(nèi)向上滑動。扶正式巖芯抓具有良好的彈性，且可在撥鞋的內(nèi)錐面上滑動，割芯時，能抱緊巖芯，并把已撈獲的落物承托在內(nèi)筒體里。磁心具有結(jié)構(gòu)新穎、體積小、重量輕、吸附能力大、性能穩(wěn)定等特點。磁心體與絕磁套組成一個封閉的回路，并將磁通量高度集中在磁心的底部，形成一個很強的磁場區(qū)，而在其它部位那么不會有磁傳導出來。因此，磁心能在內(nèi)筒里面上、下滑動。撥鞋呈喇叭口狀，外徑比井徑稍小，內(nèi)徑比新的單個牙輪大，即使是新牙輪落井，都能順利通過。撥鞋的外外表鑲有硬質(zhì)合金，能有效的克服落物和地層阻力

29、，保持外徑尺寸。當動磁式反循環(huán)打撈器下到落物附近時，進行正循環(huán)，鉆井液通過內(nèi)筒及磁心水眼進入井眼環(huán)空上返，可以清洗沉積在落物上的巖屑。調(diào)整好鉆井液性能后，從鉆桿內(nèi)投入鋼球，開泵使之下行，當鋼球坐在球座上后，鉆井液即經(jīng)內(nèi)外筒環(huán)隙從噴嘴噴出，進入打撈器下部的井眼環(huán)空，由于噴射作用，在工具內(nèi)腔形成低壓或直空，鉆井液便從磁心水眼進入內(nèi)筒，并從反循環(huán)口流出上返，形成了局部反循環(huán)，將井底落物沖向中間。此時，可慢慢轉(zhuǎn)動著下放打撈工具，直至井底。并上、下活動數(shù)次以撥套井下落物和碎屑，可被磁化的落物就被磁心吸附。經(jīng)轉(zhuǎn)動無別勁，證明落物已進入撈筒后，可鉆取一段巖芯，使落物和磁心被巖芯托起并沿內(nèi)筒壁向上滑動，一般取

30、芯0.3m,然后，上提一定拉力割斷巖芯，起鉆時不能用轉(zhuǎn)盤卸扣。(七) 反循環(huán)一把抓打撈籃如果把反循環(huán)打撈籃的銑鞋換成一把抓,便組成一個反循環(huán)一把抓打撈籃,它的特點是雙保險,第一道防線是籃爪,第二道防線是一把抓,當籃爪失去作用時,還可以用一把抓把落物撈出。它和普通一把抓的不同點是增加了局部反循環(huán)功能,使落物更容易進入撈筒。它和反循環(huán)打撈籃的不同點是不能銑進,只能在按反循環(huán)打撈籃的打撈步驟打撈之后,再按一把抓的打撈方法,轉(zhuǎn)動不同的方向,探測井底,找一個方入最多的位置,加壓510kN,慢慢撥動下放,到井底后,逐漸增加鉆壓，最大鉆壓按管徑每英寸510kN計算,轉(zhuǎn)動68圈,把一把抓包起來,就可以起鉆。(

31、八) 噴射吸入式反循環(huán)打撈籃這種工具和其它反循環(huán)打撈工具的作用原理根本相同,所不同的是沒有鋼球和球座,而是在上接頭的下端安裝一個噴嘴,在鉆井液射流作用下,可形成局部負壓,將內(nèi)筒的鉆井液抽入混合室,與泵入的鉆井液混合，再流向井底,這樣不但增加了反循環(huán)排量,而且使環(huán)空鉆井液更容易流入內(nèi)筒,提高了打撈效率。它的結(jié)構(gòu)如圖3-9所示,由上接頭、噴嘴、混合室、回壓球、上水眼、下水眼、內(nèi)外筒、籃框和銑鞋等組成。上接頭內(nèi)孔下端裝有一個噴嘴,噴嘴與混合室之間的間隙經(jīng)濾板和三根管道與內(nèi)筒下部相通。循環(huán)鉆井液時,噴嘴射出高速射流,使噴嘴與混合室之間產(chǎn)生負壓,將內(nèi)筒里的鉆井液吸出并進入混合室與泵入的鉆井液相混合?；旌?/p>

32、室與內(nèi)外筒間的環(huán)隙及下水眼相通,進入混合室的鉆井液由下水眼噴出,形成局部反循環(huán),增加反循環(huán)的速度和力量。上水眼內(nèi)裝有回壓球,保證吸入混合室的鉆井液是來自井底而不是來自環(huán)空。吸入式反循環(huán)打撈籃的使用方法是:(1) 選擇適當?shù)呐帕?使噴嘴射流速度保特在80100m/s之間。(2) 調(diào)整噴嘴與混合室之間的間隙,使射流能吸出最大的流量,例如,LC-F225mm撈筒的間隙為4560mm。(3) 工具下井前應仔細進行檢查,各處螺紋上緊,水眼不能堵塞。(4) 打撈操作步驟可參考反循環(huán)打撈籃的做法。噴射吸入式反循環(huán)打撈籃的技術(shù)規(guī)格如表3-6所示 表3-6 噴射吸入式反循環(huán)打撈籃技術(shù)規(guī)格 型號適用井眼直徑mm筒

33、體外徑mm最大打撈直徑mm噴嘴直徑mm連接螺紋適用排量l/sLC-F9292NC268LC-F10210210NC2610LC-F11411411NC2612LC-F1241241227/8REG15LC-F13013014NC3118LC-F14614614NC3820LC-F15915915NC4020LC-F1781781641/2REG25LC-F20020018NC4630LC-F22522519NC5035LC-F23223219NC5035LC-F25725721NC5645LC-F2792792151/2FH45LC-F29529523NC6150LC-F30230223NC6

34、150LC-F33033023NC7050LC-F38038025NC7760(九)靜水壓力落物打撈器靜水壓力落物打撈器是利用壓差原理進行打撈的工具,和井下測試鉆柱的結(jié)構(gòu)原理根本一樣。由靜水壓力造成的反循環(huán),不是局部反循環(huán),而是整個井眼的反循環(huán),反循環(huán)的沖擊力量遠比局部反循環(huán)大得多。靜水壓力打撈器是由伸縮式捶拍凡爾、浮動單流凡爾(也可以不要)、落物打撈籃和銑鞋組成。伸縮式捶拍凡爾是鉆桿內(nèi)鉆井液通道的開關機構(gòu),浮動單流凡爾是控制鉆井液流速的機構(gòu),打撈籃和巖心抓一樣，是封閉筒口不使進入筒內(nèi)的落物下落的機構(gòu),銑鞋是撥動落物使其集中于銑鞋內(nèi)部的機構(gòu)。在下鉆過程中，捶拍凡爾一直是關閉的,井內(nèi)的鉆井液返不

35、到捶拍凡爾以上。當打撈籃下到井底套住落物后,下放鉆柱加壓，翻開捶拍凡爾,由于環(huán)空液柱壓力大于鉆柱內(nèi)液柱壓力,鉆井液在此壓差作用下,迅速沖進捶拍凡爾以上鉆桿內(nèi)部的低壓區(qū)內(nèi),隨即將落物帶至打撈籃內(nèi)。這時捶拍凡爾下位于罩帽內(nèi)的浮動單流凡爾也被液流沖向凡爾座, 防止捶拍凡爾上下的壓力過快的到達平衡,這樣在起鉆前就可以進行屢次沖流打撈。因為捶拍凡爾以上的流道面積很小,能把液體流量限制得很小,在內(nèi)外壓力到達平衡之前,有足夠的時間來關閉捶拍凡爾,所以不加浮動單流凡爾也可以。輕提鉆柱，捶拍凡爾即可關閉,液流停止流動,單流凡爾也將回落至殼體底部。假設要進行第二次打撈,再下放鉆具加壓,又可以翻開捶拍凡爾,于是又產(chǎn)

36、生反向液流,把第一次沖洗未帶走的落物再次沖起并帶至打撈籃內(nèi)。這樣的操作可以進行假設干次。使用這種工具必須注意以下幾點:(1)要有適當?shù)奶涂丈疃?鉆柱內(nèi)掏空深度太少那么形不成較大的壓差,掏空深度太長,內(nèi)外壓差太大,有可能擠毀管柱。所以應在管柱內(nèi)灌入適量的鉆井液,形成一個緩沖墊,以此來控制鉆柱內(nèi)外壓差。(2) 這種工具只能在套管內(nèi)使用,或在下有技術(shù)套管而裸眼不長的井段內(nèi)使用。因為這種高速返流的方法雖然對打撈落物有利,但容易沖垮井壁,造成井塌,反而會釀成更嚴重的事故。(3) 使用這種工具,不能循環(huán)鉆井液,因此必須在井下情況正常、井底無積砂的情況下使用。(4) 在翻開捶拍凡爾的同時,必須給環(huán)空灌入鉆井

37、液,保持環(huán)空液面不降,液柱壓力不降。這不僅有助于形成捶拍凡爾上下的壓差,而且有助于井底壓力的平衡,防止井涌、井噴等事故的發(fā)生。(十)氣舉打撈器氣舉打撈器主要由密封室和承接室兩局部組成。密封室是長長的厚壁圓筒,下端有隔板,隔板上裝有起爆器,整個密封室是密閉的。密封室下端有螺紋和承接室連接,承接室下部裝有類似卡板式巖心抓的檔片。用電纜將打撈器下到井底,通電引爆起爆器,炸開隔板,由于隔板上下壓差很大,在巨大的壓差作用下,鉆井液攜帶著井底落物沖入密封室。此時,檔板向上翻轉(zhuǎn),允許落物通過;當鉆井液沖速降低時,檔板在彈簧力的作用下恢復到水平位置,落物便被阻檔在承接筒內(nèi)。密封室和承接室的體積根據(jù)需要設計。筒

38、體和隔板的抗壓強度根據(jù)井底壓力設計,必須防止提前擠毀。這種工具在套管內(nèi)或比擬乾凈的裸眼內(nèi)打撈效率是很高的。(十一)取心打撈器取心打撈器就是一個較短的機械加壓式取心筒,如圖3-10所示,它是由上接頭、外六方心軸、內(nèi)六方接頭、銷釘、外筒、內(nèi)筒、爪式巖心抓、銑鞋等組成。它利用銑鞋劃眼把落物套入內(nèi)筒,然后加壓,剪斷銷釘,鉆壓由外六方心軸傳給內(nèi)筒, 內(nèi)筒下壓爪式巖心抓,使巖心抓沿銑鞋內(nèi)臺肩斜坡向中心收縮,撈獲并承托落物。它的打撈作用類似一把抓,但比一把抓優(yōu)越,首先爪子受到外筒的保護,不會在下鉆過程中收縮,其次可以利用銑鞋撥動落物甚至還可以取心, 把井底清掃乾凈。使用此種工具時應注意: (1)井底落物的最

39、大尺寸不得大于銑鞋的內(nèi)徑,井底有兩個以上牙輪時,很難進入內(nèi)筒; (2) 可以和打撈杯聯(lián)合使用,打撈杯撈小件,打撈器撈大件; (3) 下鉆遇阻不得超過銷釘?shù)募羟辛?可以開泵循環(huán)劃眼;(4) 下鉆距落物頂大排量循環(huán)鉆井液,沖洗內(nèi)筒,然后下放,沖凈落物周圍沉砂;(5) 停泵，上提1m左右,邊轉(zhuǎn)動邊下放鉆柱,將落物套入內(nèi)筒,直至落物底部;(6) 開泵,輕壓慢轉(zhuǎn)取巖心0.2;(7) 停泵,加壓,剪斷銷釘,使爪式巖心抓收縮,即可起鉆。十二反循環(huán)井底清潔器這是去除井底碎物的有效工具，它是反循環(huán)打撈籃和打撈杯的結(jié)合物，它能干凈的去除井底碎物包括不能磁化的鋁、銅等雜物。對延長鉆頭使用壽命特別是金剛石鉆頭和復合片

40、聚晶金剛石鉆頭的使用壽命起關鍵作用。如圖3-11所示，它是由上接頭、筒體、中心管、可換磨鞋體、過濾擋板、鋼球等零件組成。1.上接頭:是正反循環(huán)鉆井液的主體機構(gòu).上端母螺紋可與鉆柱連接,下設兩個鉆井液流道,水眼局部設有球座.2.筒體:上連接頭,下連磨鞋,與中心管組成儲物室.在筒體上部開有假設干個小孔,成為鉆井液反循環(huán)時的出口.80mm孔兩個.是落物的通道。4.可換磨鞋體:用以將井底落物磨碎。5.過濾擋板:鉆有8mm圓孔24個,它允許鉆井液流過,但不讓落物通過,只能使落物經(jīng)80mm圓孔而落入儲物室.6.鋼球:一般為50mm圓球,當它坐入球座時,堵塞了正循環(huán)的通道,迫使鉆井液從上接頭斜側(cè)孔流出，形成

41、工具的局部反循環(huán)，便于打撈。它的工作原理是：當工具下至井底后，可以開泵進行正循環(huán)，清洗井底。打撈時，投入鋼球，待鋼球坐入球座后，鉆井液便流經(jīng)上接頭側(cè)斜孔、中心管從外筒上部的圓孔上返，形成局部反循環(huán)，把井底碎物帶到儲物室內(nèi)。如井底有較大落物，可以用磨鞋銑碎，再進行打撈。十三雙筒鋼絲撈筒該工具用于打撈井底較大落物如牙輪及牙輪帶巴掌，其大小形狀只要能進入內(nèi)筒，即可打撈，其結(jié)構(gòu)如圖3-12所示，外筒下接銑鞋，如落物外形較大或不規(guī)那么，可以先進行磨銑，待其銑碎或磨小后，即可進入內(nèi)筒。內(nèi)筒套合在外筒中，內(nèi)部栽有許多鋼絲，落物進入內(nèi)筒后，即被鋼絲卡住，但內(nèi)筒不會隨外筒旋轉(zhuǎn)，不會破壞卡緊結(jié)構(gòu)。所以落物就被穩(wěn)穩(wěn)

42、地打撈上來。十四井壁落物打撈工具有些落物沒有落到井底，而是鑲嵌在井壁上，有隨時掉下形成卡鉆的危險。對于這種情況要根據(jù)落物的形狀和大小來采取不同的措施。如果物體較大，只能用磨銑或用偏心偏水眼反刃尖鉆頭撥劃的方法將落物撥到井底再進行處理，或者把它擠入軟地層中，使它待得穩(wěn)固一些。以消除后患。如果落物較小，如井壁取心器等可以用刮壁器和撈杯相組合的工具進行打撈。該工具如圖3-13所示,將撈杯接在刮壁器以下，用刮壁器撥劃目的層段井壁上的鑲嵌落物，待落物下行時，便落入撈杯中，將它撈出。(十五)液力打撈器1結(jié)構(gòu)：該打撈器由打撈籃彈簧葉片、儲物腔、噴射泵、擴散室、平行通道、球座、鋼球、接收室等組成。如圖3-14

43、 所示。以mm打撈器為例，外徑mm工具適用于215,9mm井眼，噴嘴直徑14mm，儲物腔長度615 mm，工具全長1638mm，打撈器負荷510kN。工作原理：下鉆后充分循環(huán)鉆井液，清洗井底然后投球，當鋼球坐入球座后，堵塞了大通道，迫使液流經(jīng)噴嘴噴出，經(jīng)混合室吸入接收室中的液體后由擴散管和孔排到環(huán)空進入環(huán)空的液體一局部在儲物腔低壓的作用下流向井底并經(jīng)平行通道到接收室，形成反循環(huán)，在上升液量Ls舉升作用下，落物很容易被舉升到撈筒中進入撈筒的落物，由可轉(zhuǎn)動的彈簧葉片托住而被撈出使用方法：mm打撈器要求排量不少于2025L/s，投球入座后，排量提到24L/s以上，使筒內(nèi)上升液量不少于68L/s。2緩

44、慢旋轉(zhuǎn)下放，讓引鞋撥動落物，并將落物集中到井眼中心，循環(huán)和撥動35分鐘，借助反循環(huán)液流舉升到儲物腔而被撈出。本打撈器一次可撈出三個牙輪。二. 光桿落物的打撈有時有些光桿狀的落物如測斜儀、電測儀、橇杠等落入井內(nèi),它既不能橫臥于井底,又不能直立于井筒,而是斜靠于井壁。同時又沒有可供抓撈的部位,對于這種落物需要有特殊的工具進行打撈?？ò迨酱驌仆踩鐖D3-15所示,卡板式打撈筒由接頭、筒體、兩付卡板和引鞋組成。卡板只能向上活動不能向下活動，平常由于彈簧的作用,保持水平狀態(tài),因此它只能讓落物進入而不允許落物脫出。引鞋是引導魚頭進入撈筒的工具,其根本型式有三種,如圖3-16所示:(a)為加大引鞋,在井眼大撈

45、筒小的情況下適用;(b)半圓式引鞋，即沿周向?qū)⒐鼙诘亩种幌魅?.30.4m,形成一個高差,這對于判明井下打撈情況十分有利,因為光桿落物斜倚于井壁,能不能把它引入撈筒是打撈成敗的關鍵。這種引鞋可以使我們對落魚是否進入撈筒了如指掌,在現(xiàn)場屢次使用,成功率極高;(c)壁鉤式引鞋,它可以撥動魚頭,改變魚頭在井內(nèi)所處的位置,有利于引入。打撈筒的使用方法: 1工具的檢查與丈量:引鞋的外徑以小于井徑1520mm為宜,引鞋太小,碰到的可能是魚身而不是魚頭,給判斷情況和實施打撈都帶來困難。引鞋的高邊與低邊之差必須丈量清楚 ,這是判斷井下情況的主要依據(jù)。上卡板至引鞋端部的距離必須小于落物長度，否那么,上卡板將

46、不起作用。銑鞋和撈筒內(nèi)部不能有平臺肩,以免對落物的進入形成障礙。 (2)打撈步驟;工具下入井中，充分循環(huán)鉆井液,清洗井內(nèi)積砂,保持井壁穩(wěn)定,然后下放探魚,遇阻時的壓力不許超過5kN,只要有顯示即可,因為壓力過大有可能把魚頭擠入井壁,也有可能把魚身壓彎,這是打撈失敗的主要原因。如果使用的是半圓式引鞋,其打撈步驟為:下放探魚,遇阻之后,記一個方入,如圖3-17(a)所示;提起鉆柱,旋轉(zhuǎn)180,再往下探,遇阻之后,再記一個方入,如圖3-17(b)所示;兩個方入之差正好是引鞋的高差,此時選擇方入多的那個位置即引鞋低邊接觸魚頭的那個位置下探,遇阻后,稍微上提一點(約0.10)再旋轉(zhuǎn)180,其目的是讓引鞋

47、的高邊把魚頭引入打撈筒,如圖3-17c所示;再下放撈筒,假設引鞋低邊不遇阻,說明落魚已引入撈筒,可下放打撈,使落魚進入兩付卡板之間,如圖3-17(d)所示，即可起鉆。如果旋轉(zhuǎn)180之后,引鞋低邊仍然遇阻,可能是打撈筒旋轉(zhuǎn)角度缺乏或已超過,或者是魚頭挪動了位置,此時再轉(zhuǎn)動180,再下探,直至順利把魚頭引入撈筒為止。不過,要注意,任何時候不能把引鞋高邊提離魚頂。如果使用的是圖3-16(c)所示的壁鉤式引鞋,其打撈方法和上述根本相同,不過,壁鉤可以撥動魚頭,使其改變在井中所處的位置,具有更大的靈活性。如果使用的是螺線型切口引鞋,如圖3-16(a)所示,沒有截然明顯地上下邊,而且高差也小,只好在遇阻后

48、,向上稍提一點,采取邊轉(zhuǎn)邊放的方法,把魚頭引入引鞋。但已確知落魚進入撈筒之后,那么不允許轉(zhuǎn)動,因為此時如果轉(zhuǎn)動,有可能掰掉卡板,使打撈失效。(3)井底有積砂,可以循環(huán)鉆井液沖洗,只要撈筒能下到井底,說明打撈是成功的。但有時落魚并不在井底,而在井筒中間,魚頭進入撈筒后,下放距離應以魚頭進入上卡板為限,然后上提數(shù)米,再下放試探,在原魚頭位置碰不到魚頭,可能有兩種情況,一種情況是可能已打撈成功;另一種情況是落魚經(jīng)撥動之后解卡下行。如果掌握不準,可繼續(xù)下鉆試探,但下鉆速度一定要慢,假設有遇阻,可按前述方法進行打撈。探魚時轉(zhuǎn)動方向假設有引鞋的高差存在,說明是碰到了落魚,假設無高差存在,說明不是落魚,而是

49、其它原因遇阻,就不必再探,而可以直接起鉆了。在這種情況下,只有半圓式引鞋才可以看得清清楚楚 ,如用其它型式引鞋,就很難分辨清楚了。(4)起鉆時不許用轉(zhuǎn)盤卸扣。(二)卡簧式打撈筒如圖3-18所示,卡簧式打撈筒是用直徑適宜的套管制做的,在套管的適當位置沿圓周均勻分布割四個窗口,其下端與管體相連,其余三面與套管本體割離，形成一個舌狀鋼板,用火烤軟,砸向管體中心,形成一個卡簧式打撈籃。上下兩個打撈籃應錯開45割制，四個爪片形成的圓周直徑，根據(jù)井下落物的直徑確定，應比落物直徑小20mm。上部大小頭與鉆柱連接,下部接引鞋(也可以直接割引鞋)引導魚頭入筒,筒體上有兩排卡簧式抓撈籃,是為了可靠地將落物夾持住。

50、其打撈方法和前者相同。三三球打撈筒如圖6-19所示，三球打撈器是由上接頭、球體、鋼球、阻球短節(jié)、加大引鞋等幾局部組成。上接頭與打撈管柱相連，球體內(nèi)均布三個等直徑斜孔，各裝一個大小一致的鋼球，與工具水眼相交匯，阻球短節(jié)上端面與球體相連，引鞋的尺寸要比井徑小10mm左右。打撈器靠三個鋼球在斜孔中的位置來改變公共內(nèi)切圓直徑的大小，從而實現(xiàn)落物的打撈。當光桿落物進入引鞋后，推動鋼球沿斜孔上升，內(nèi)切圓直徑增大，當光桿通過球體進入上接頭后，三個鋼球依靠其自重沿斜孔回落，?？吭诠鈼U本體上，內(nèi)切圓直徑減小，上提鉆具，斜孔中的三個鋼球在斜孔的作用下，給落物以徑向夾緊力，從而抓緊落魚。四鋼絲打撈筒：如圖3-20所

51、示，它由上接頭、筒體、鋼絲環(huán)、背帽、引鞋等組成，上接頭有螺紋與鉆具及筒體連接，筒體內(nèi)腔安裝有鋼絲環(huán)，各環(huán)上的徑向方向穿有11.5mm鋼絲假設干做為卡取落物的工具。在筒體下端裝有背帽，目的是壓緊鋼絲環(huán)，防止由于引鞋脫落后使鋼絲環(huán)掉入井中，在背帽下部接引鞋，引鞋除有引導落物進入撈筒的功能外，尚有壓緊背帽的作用。三鉛模打撈器下鉛模打印時，由于加工工藝不當或操作不慎，致使鉛模落井，打撈與磨銑都很困難。由于鉛體很軟，在磨銑或套銑時，均會鉛包磨鞋或銑鞋，以致不能有效的磨銑。如華北馬20井，下鉆五趟，耗時十天，沒有處理完一只150mm鉛模。因此設計了如圖3-21所示的套銑打撈工具，該工具的主要特點是：1牙齒

52、加長，齒間隙加大，有助于防止鉛包；2銑鞋加長，內(nèi)徑車制了很寬的倒鋸齒螺紋，便于打撈鉛體；3銑齒內(nèi)徑大于鋸齒螺紋內(nèi)徑，當銑齒銑過鉛體后，未被銑切的鉛體被壓入鋸齒螺紋內(nèi)，可以打撈上來；本工具的著眼點主要是打撈而不是磨銑。4在銑鞋內(nèi)外表和外外表各銑兩道軸向水槽，便于循環(huán)鉆井液，防止鉛堵。本工具在使用時，要輕壓快轉(zhuǎn)，以適當?shù)呐帕窟M行循環(huán)。當發(fā)現(xiàn)扭矩增大、無進尺時，那么說明鉛體已經(jīng)撈獲。有些落物,形狀不規(guī)那么,體積又較大,在井下難以打撈,可以先進行破碎,再進行打撈,或者澈底破碎成碎屑,讓鉆井液帶至地面。破碎落物的工具有以下幾種:(一)井下聚能爆炸圖3-22所示,這種切割器中有一個聚能炸藥包,可以用電纜或

53、鉆桿把炸藥包送到井底落物之上。用電纜送入時,要用帶有彈簧扶正器的加重桿,使炸藥包處于井眼中心。加重桿的重量一般為180230kg,它的作用是使炸藥包容易下入,在爆炸時又可以平衡其反作用力。因爆炸是定向聚能爆炸, 95%以上的力量是向下的,只有缺乏5%的力量是向上的,作用時間短,反作用力不大。最好是用鉆桿送入,它可以更好的平衡爆炸時的反作用力,不使炸藥離開井底,但對鉆具不會造成傷害。聚能炸藥爆炸后,所產(chǎn)生的高速氣流將集中指向井底,而把落物炸碎,然后就可以利用以前所述的各種打撈工具進行打撈。在少數(shù)情況下,爆炸力可能把落物碎屑擠入地層,這對牙輪鉆頭鉆進來說,不會造成很大影響,鉆進時在鉆頭以上接隨鉆打

54、撈杯就可以解決問題。井底聚能爆炸時應注意:(1) 確保井下正常,落物上邊無沉砂。(2) 應選用方向向下的聚能彈,一般藥量為0.51kg,太少的話，落物炸不碎,太多了又會把井徑炸大。 (3)如一次不能把落物炸碎,可以進行屢次爆炸,但不能一次把藥量增加很多。 (4) 聚能爆炸只適用于裸眼井段。有時井下落物很硬，如PDC鉆頭的碳化鎢胎體，采用磨銑方法收效甚微，又不好打撈，但它有性脆易碎的特點，可以先炸碎再打撈。為了有效的炸碎落魚，設計了一個射孔槍槍尾，如圖3-23所示。其外徑比井徑小1015mm，尾腔內(nèi)均布35個60mm彈孔，彈孔要有一定的傾角，以能最大炸碎落物為原那么。射孔彈裝好后要嚴格密封，并根

55、據(jù)現(xiàn)場情況選擇相應強度的起爆銷釘。該工具用鉆桿下入井中，鉆具結(jié)構(gòu)是：槍尾+射孔槍頭+壓力起爆裝置+鉆桿。要平穩(wěn)下鉆，速度控制在m/s以內(nèi)。要根據(jù)起爆銷釘壓力、井深及鉆井液密度，控制鉆柱內(nèi)的灌漿深度，防止過早起爆。下完鉆，當槍尾接觸落魚后，灌滿鉆井液，開泵緩慢憋壓，當?shù)竭_起爆壓力液柱壓力+井口壓力起爆銷釘剪斷壓力時，引爆射孔彈，爆炸工作完成。然后，用反循環(huán)打撈籃打撈已炸碎的落物。為了防止噴鉆井液，可以在鉆具中接一個旁通接頭，但必須平安可靠。大慶油田杏3-321-檢33井，就用此法解決了PDC鉆頭打撈問題。 (二)磨鞋利用磨鞋把落物在井底澈底磨碎,讓它隨鉆井液的上返而攜帶至地面,或者擠入井壁,或者

56、再用打撈工具打撈,這是現(xiàn)場使用最多的方法。如圖3-24所示,磨鞋主要由上接頭和鑲有硬質(zhì)合金齒或堆焊耐磨材料的磨鞋體組成。根據(jù)用途可以做成平底磨鞋、凹底磨鞋等不同型式,磨銑井底碎物主要用平底磨鞋,其技術(shù)規(guī)格見表3-7所示使用磨鞋時應注意: (1) 用于裸眼中的磨鞋,其外徑應比井徑小10%左右,而且在徑向應裝保徑齒。使用于套管中的磨鞋,其外徑應比套管內(nèi)徑小46mm,徑向不能裝保徑齒,也不能敷焊硬質(zhì)材料,以防磨壞套管。(2) 用平底磨鞋或凹底磨鞋磨銑落井碎物時,開始時應反復劃眼,把附著于井壁上的碎物完全趕到井底,集中在磨鞋以下,然后小鉆壓磨銑一段時間,再根據(jù)井下情況,調(diào)整鉆壓。如井下別跳嚴重,應減輕

57、鉆壓。如井下工作平穩(wěn),可適當增加鉆壓,最大鉆壓應根據(jù)磨鞋直徑來確定,但不應超過同尺寸牙輪鉆頭的正常鉆壓。磨銑時的排量應為正常排量的一半,防止把碎鐵沖離井底。磨銑時的轉(zhuǎn)速以4060r/min為宜。要隨時注意井下情況的變化,遇有嚴重別鉆,應立即停轉(zhuǎn),并控制轉(zhuǎn)盤倒車速度,防止猛烈倒車,把鉆具倒開或把磨鞋倒入井下。(3)在磨銑過程中,每2030分鐘應提起磨鞋,劃眼一次,在上提時要注意有無阻力,在無阻力的情況下,上提2m左右向下劃眼。每磨銑23小時,應上提35m,停泵,上下活動鉆具, 待被鉆井液沖起的碎鐵下沉到井底后,再開泵循環(huán),加壓磨銑。 (4)較大落物如鉆頭整體,一只磨鞋磨不完, 可繼續(xù)用多只磨鞋磨

58、銑,最好的方法還是在磨碎之后,再用打撈工具打撈。(5) 在磨銑過程中,最怕的是碎鐵塊翻到磨鞋上邊,造成落物卡鉆。所以每次上提鉆具都要特別小心,如有阻力絕不可多提,應下放至無阻力時,轉(zhuǎn)動磨鞋,使落物改變位置或擠入井壁,然后上提。假設磨銑時別鉆嚴重,應在減除壓力之后再轉(zhuǎn)動磨鞋,直至轉(zhuǎn)動無別勁時,方可上提鉆具。(6)在起鉆前,應開大排量循環(huán),洗井12周,將能攜帶至地面的碎鐵全部排除在井筒之外。 表3-7 磨鞋技術(shù)規(guī)格外徑 Dmm中間水眼直徑d1mm其它水眼直徑和數(shù)目d2b連接螺紋適用井眼直徑 mm2701030465/8FH3112481024359/16FH26922010243NC5024420

59、010202NC5021519010182NC5021015310162NC381611201014227/8IF98812223/8REG10170810223/8REG5088223/8REG五. 其它處理方法1.擠入井壁:如果落物所處的部位是松軟地層,而打撈又有困難,那么不必打撈,可用比井眼直徑小一些的舊刮刀鉆頭(刀翼不能長,呈錐形)或反刃尖鉆頭,下至落魚處,旋轉(zhuǎn)撥動,使刀翼像榔頭一樣敲擊落物,久而久之,落物即可被擠入井壁。撥動時不能性急,只要有輕微別勁即可,因為我們需要的是橫向敲擊力,如果加壓過多,鉆具扭力過大,反而會造成鉆具事故。擠入井壁的落物,很少有回落現(xiàn)象,不會給以后的鉆進造成困

60、難。 2. 追尋落物:落物所處的位置有三種狀態(tài),大多數(shù)落物會落到井底,局部較大落物會橫梗在井眼中間,阻礙下鉆,但不會造成卡鉆。而有些落物既不可能橫梗在井眼中間,又未能落到井底,而是待在大小井眼變化處的壁階上,并不阻礙鉆具通過。但在鉆進過程中,由于井壁失穩(wěn)、鉆具攪動、鉆井液沖涮等原因, 落物又從壁階上落下,卡住鉆具,這才是最大的危險。發(fā)生這種事故的特征是:(1)牙輪是從巴掌上折斷,而不是從軸承上脫落; (2)雖然掉了牙輪但鉆進時井底沒有不正常的感覺;(3)起出的舊鉆頭,除已掉牙輪外,剩下的牙輪上沒有落物敲擊的傷痕;遇到這種情況,再也不能盲目鉆進了。應該用第一章落物卡鉆一節(jié)中有關論述處理。 3.