處理卡鉆事故

1、一、名詞解釋卡鉆：凡是所下管柱及工具在井內(nèi)不能上提、下放或轉(zhuǎn)動(dòng)的現(xiàn)象叫做卡鉆?？c(diǎn)：被卡管柱被卡段的最上端位置稱(chēng)卡點(diǎn)打撈：采用相應(yīng)的措施工具撈出井下落物的作業(yè)過(guò)程。落物(落魚(yú))：因事故滯留在井內(nèi)的物體(桿類(lèi)、管類(lèi)、工具、儀器等)叫落物(落魚(yú))0魚(yú)頂：落物(落魚(yú))的頂端叫魚(yú)頂.二、計(jì)算1、求卡點(diǎn)公式：用KL/P式中：H卡點(diǎn)深度，mL:鉆桿連續(xù)提升平均伸長(zhǎng)，cmR鉆桿連續(xù)提升時(shí)平均拉力，tK計(jì)算系數(shù)，無(wú)因次K=21F=0. 164934 (C2-d2)D d:管柱內(nèi)、外徑，mm2、求管柱 容積：V= ji *d2/4000式中：V管柱容積，升/米D管柱直徑，毫米3、求每米管材重：q=0. 0061

2、65*( D2-d2)式中：q:管材每米重量，公斤/米D d:管柱內(nèi)、外徑，nm4、循環(huán)周計(jì)算:t=(V-VZ)/(60*Q)式中：t:循環(huán)一周時(shí)間，分V、Vz：井眼、鉆柱體積，升Q:泵排量，升/秒5、上返速度：M=(12. 7* Q)/(D2-D2)式中：V:上返速度，米/秒Q:泵排量，升/秒D：井徑，厘米CZ：鉆柱外徑，厘米6排量(一個(gè)活塞)：Q=FSC=ji *d2/4*S*C式中：Q排量,方/分D活塞直徑，米S:活塞沖程，米C沖數(shù)，沖/分三、卡鉆原因及類(lèi)型1 .砂卡原因(1)在生產(chǎn)過(guò)程中，地層砂隨油流進(jìn)入井內(nèi)，隨著流速的變化，部分 砂子逐漸沉淀，從而埋住部分生產(chǎn)管柱，造成卡鉆。(2)沖

3、砂時(shí)，泵排量低，沖砂液攜砂性能差，沖砂工作不連續(xù)，使用 直徑較大的其他工具代替沖砂工具等，造成沖起的砂子重新回落并沉淀造 成卡鉆。(3)壓裂設(shè)計(jì)有誤，施工不連續(xù)，加砂量過(guò)大，壓裂后排液過(guò)猛等造 成卡鉆。(4)其他原因：填砂施工中失敗，注水井排液速度過(guò)快，修井時(shí)不及 時(shí)向井內(nèi)充補(bǔ)壓井液造成井噴，注采過(guò)程中工作制度不合理等也可造成卡 鉆。2.蠟卡原因原油中含蠟量過(guò)高， 隨著原油從井底向井口流動(dòng)，井筒溫度逐漸降低,當(dāng)溫度低于蠟的凝析點(diǎn)時(shí)，蠟質(zhì)物質(zhì)便開(kāi)始沉積在管壁上，如采取套管生 產(chǎn)，清蠟工作不及時(shí)，便可造成卡鉆。.封隔器卡由于分采分注或套管試壓等工作需要，往往需下封隔器配合完成。一 旦解封失效，就可

4、造成卡鉆。常見(jiàn)的如封隔器膠皮老化而不能收回，卡瓦 片不能有效回收等。.水泥卡(1)打完水泥塞后，沒(méi)有及時(shí)反洗井或上提管柱，水泥固封將井下管 柱卡住。(2)憋壓擠水泥時(shí)，沒(méi)有檢查上部套管的破損，使水泥漿上行至套管 破損位置而短路，將上部管柱周封在井里造成卡鉆。(3)擠水泥時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或添加劑用量不準(zhǔn)，使水泥漿在施工中凝固。(4)井下溫度過(guò)高，對(duì)水泥漿又未加處理，或井下遇到高壓鹽水層，使水泥漿性能變壞，以至早期固結(jié)。(5)計(jì)算錯(cuò)誤，或擠注水泥時(shí)發(fā)生設(shè)備故障造成管柱或封隔器周封在井中。(6)在注水泥后，未等井內(nèi)水泥凝固，盲目探水泥面，誤認(rèn)為注水泥 失敗，此時(shí)即不上提管柱，又不洗井，造成卡鉆。(7)擠注水

5、泥候凝過(guò)程中，由于井口滲漏，使水泥漿上返，造成井下管 柱固封。.小件落物卡在修井施工中，因操作失誤或檢查不細(xì)， 致使一些手工具(管鉗、牙板、 搬手等)、輔助工具(大鉗牙塊、液壓鉗牙塊、氣動(dòng)卡瓦牙塊 )、井口螺栓等 掉人井內(nèi)造成卡鉆。.鋼絲卡鉆由于清蠟，測(cè)試等工作失誤，造成鋼絲落井，在打撈時(shí)，因判斷不準(zhǔn)， 打撈工具下得太深超過(guò)魚(yú)頂，至使鋼絲包裹鉆具，上提時(shí)鋼絲成團(tuán)，造成 卡鉆。.套管卡對(duì)井下情況掌握不準(zhǔn)，誤將工具下過(guò)套管破損處，造成卡鉆。在進(jìn)行井下作業(yè)等施工過(guò)程中將套管損壞，使井下工具起不出來(lái)。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、泥頁(yè)巖蠕變、井壁坍塌等方面的因素造成套管損壞，致 使井下工具起不出來(lái)。對(duì)規(guī)章制度執(zhí)行不嚴(yán)、技

6、術(shù)措施不當(dāng)，均會(huì)造成套管損壞而卡鉆， 如注水井排液降壓時(shí)，由于放壓過(guò)猛會(huì)使套管錯(cuò)斷。通井時(shí)通井規(guī)直徑不 符合標(biāo)準(zhǔn)，選用工具不當(dāng)?shù)染鶗?huì)造成卡鉆。三、卡鉆的處理方法卡鉆的處理方法較多，應(yīng)根據(jù)卡鉆的類(lèi)型及原因，卡點(diǎn)深度等綜合考 慮并分析研究選擇不同的解卡方式，解除卡鉆。(1)活動(dòng)解卡：在井內(nèi)管柱及設(shè)備能力允許范圍內(nèi)，通過(guò)上提下放反復(fù) 活動(dòng)管柱，以達(dá)到解卡目的。活動(dòng)解卡適用于各種管柱或落物卡鉆。(2)震擊解卡：將震擊器，加速器等與打撈工具一起下井，當(dāng)撈上并抓 緊落物后，根據(jù)井況，通過(guò)操作，對(duì)被卡管柱進(jìn)行連續(xù)上擊或下?lián)?，將卡點(diǎn)震松以達(dá)到解卡目的。震擊解卡適用于落物被砂卡、化學(xué)堵劑卡，物件 卡及套管損壞卡

7、等。(3)倒扣解卡：在井內(nèi)被卡管柱較長(zhǎng)，活動(dòng)解卡無(wú)法解卡時(shí)可采用反 扣打撈工具，將被卡管柱撈獲分別倒出，以分解卡點(diǎn)力量，達(dá)到解卡目的。 倒扣解卡適用于活動(dòng)和震擊解卡無(wú)效時(shí)的各種類(lèi)型卡鉆。(4)套銃解卡：采用合適的套銃工具，將卡點(diǎn)周?chē)闹驴ㄎ锾足|干凈，達(dá)到解卡目的。套銃解卡適用于砂、水泥、封隔器及小件落物卡等。(5)浸泡解卡：對(duì)卡點(diǎn)注入相溶的解卡劑，通過(guò)浸泡一定時(shí)間，將卡點(diǎn)溶解，以達(dá)到解卡目的，浸泡解卡適用于蠟卡、泥餅卡、水泥卡等。(6)磨蝕解卡：利用磨銃工具，對(duì)卡點(diǎn)進(jìn)行磨銃，以達(dá)到解除卡鉆的目的。磨蝕解卡適用于打撈物內(nèi)外打撈工具無(wú)法進(jìn)入及其它工藝無(wú)法解卡 時(shí)使用。(7)爆炸解卡：用電纜將一定數(shù)

8、量的導(dǎo)爆索下至卡點(diǎn)處，引爆后利用爆炸震動(dòng)，可使卡點(diǎn)鉆具松動(dòng)解卡，爆炸解卡適用于卡點(diǎn)較深的管柱卡。以上幾種方式，單一的解卡方式不一定能達(dá)到目的，根據(jù)井況，可將兩種或幾種方式交替使用，最終達(dá)到安全解除卡鉆的目的。測(cè)卡點(diǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握測(cè)卡點(diǎn)工藝原理，現(xiàn)場(chǎng)能夠正確進(jìn)行測(cè)卡點(diǎn)操作一、 相關(guān)知識(shí)1、定義：卡點(diǎn)深度是指井下落物被卡部位最上部的深度。卡點(diǎn)深度是指井下管 柱被卡部位最上位置到井口之間的距離，單位為米(m?？c(diǎn)的測(cè)定就是對(duì)這一點(diǎn)深度的測(cè)定。2、測(cè)卡點(diǎn)深度的意義1)可以確定大修施工中管柱倒扣時(shí)的懸重，即確定管柱的中和點(diǎn)，施工中能準(zhǔn)確在卡點(diǎn)處倒開(kāi)，減少打撈次數(shù)。在正常情況下被卡管柱在旋轉(zhuǎn)中被倒開(kāi)總 是在

9、既不受管柱自身拉力，又不受管柱自身壓力的位置。這個(gè)位置稱(chēng)為中和 點(diǎn)。被確定的卡點(diǎn)，就是在倒扣中被認(rèn)定的中和點(diǎn)。這樣就可以對(duì)管柱上提 適當(dāng)懸重，準(zhǔn)確地將其在卡點(diǎn)位置倒開(kāi)。從而減少下鉆打撈次數(shù)；2）可以確定管柱切割的準(zhǔn)確位置，能保證切割時(shí)在卡點(diǎn)上部12m處用切割 器聚能切割或化學(xué)切割等方式將管柱切斷。3）判斷套管損壞的準(zhǔn)確位置，有利于對(duì)套管損壞部位的修復(fù)。由于套管變形引起的管柱卡，當(dāng)卡點(diǎn)位置確定后，套管變形就確定下來(lái)了，對(duì)這一點(diǎn)位置的 了解和掌握，不但有利于對(duì)被卡管柱的盡快處理，也有利于盡快轉(zhuǎn)入對(duì)套管 損壞位置的修復(fù)4）判斷管柱被卡類(lèi)型，有利于事故的處理。確定卡點(diǎn)深度便于認(rèn)定管柱被卡類(lèi)型。管柱上部

10、一般為套管變形或小件落物 所致，如果油層為高凝油層，也應(yīng)考慮到是稠油卡；尾部位或封隔器部位卡， 一般為砂卡。確定管柱被卡的類(lèi)型，有利于對(duì)事故的處理。3、井下各種工藝管柱被卡阻，由于其材質(zhì)不同，在所受到彈性極限內(nèi)的拉、扭時(shí)，應(yīng)變與應(yīng)力成一定的線性關(guān)系，被卡管柱在卡點(diǎn)以上的部位受力時(shí)存在這種關(guān)系，卡點(diǎn)以下不受力，不存在這種關(guān)系。而卡點(diǎn)則位于無(wú)應(yīng)變到有應(yīng)變的顯著變化部位，通過(guò)拉伸和公式可以計(jì)算出卡點(diǎn)的位置。4、卡點(diǎn)理論計(jì)算方法 虎克定律：22)PL 九 = EF式中：入一管柱伸長(zhǎng)，單位為米（m；P拉力，單位為牛頓（N）;L一卡點(diǎn)深度，單位為米（項(xiàng)；E鋼材彈性模量，單位為帕（Pa）,其值為2.1x10

11、 11N/m2;F管柱環(huán)形截面數(shù)，單位為平方米（ m）。5、卡點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)公式推導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)為了使用方便，將虎克定律作如下處理:由虎克定律公式 2-2得：L = EF .（23）P因?yàn)椋篎 =-（D2 -d2） （ 2-4）4設(shè)：K = EF = E（D2 -d2） （ 2-5）4則：L = K 匕（21）P以上各式中：L一卡點(diǎn)深度，單位為米（項(xiàng)；E鋼材彈性模量，其值為 2.1x10 11 N /m 2;F管柱環(huán)形截面積，單位為平方米（ m）;P一油管平均拉力，單位為牛頓（N）;D一管柱外徑，單位為米（m）;d一管柱內(nèi)徑，單位為米（m）;K一計(jì)算系數(shù)，單位為牛頓（N）;入一油管平均伸長(zhǎng)，單位為米（m；

12、現(xiàn)場(chǎng)為了計(jì)算方便，將公式 L = K t中的各單位換算為：PL一卡點(diǎn)深度，單位為米（項(xiàng)；K-計(jì)算系數(shù)，常用 73mmtt管K取2450,73mmM/=F K取3800;入一油管平均伸長(zhǎng)，單位為厘米（cmj）;P一油管平均拉力，單位為千牛（kN）。舉例：某井為73mm平式油管，現(xiàn)場(chǎng)用經(jīng)驗(yàn)提拉法推算卡點(diǎn)。喇叭口深度為 2000m,第一次上提 250kN,油管掛高出井口30cm,第二次上提 400kN,油管掛高出井口 125cm,試計(jì)算卡點(diǎn)深度。解：根據(jù)式14 2得EF 2,110 4|二 D2-d2 / 412 - 1L 二丁二PT10 413.147,32 2 - 6.22 2 / 4 125

13、- 30一400 - 250=1555（m）根據(jù)式14 - 3得：L = 2450 X 95/150=1551.6 =1552（m）6、測(cè)卡儀測(cè)卡計(jì)算卡點(diǎn)測(cè)卡儀的工作原理是依據(jù)不同材質(zhì)的管材在彈性極限以?xún)?nèi)受拉或受扭時(shí)，應(yīng)變與受力（或力矩）成一定的線性關(guān)系。被卡管柱在卡點(diǎn)以上的部分受力時(shí)，應(yīng)變符合上述關(guān)系?？c(diǎn)以下部分，因?yàn)榱Γɑ蛄兀﹤鬟f不到而無(wú)應(yīng)變，而卡點(diǎn)則位于無(wú)應(yīng)變到有應(yīng)變的顯著變化部位。測(cè)卡儀由井下儀器 和地面儀表組成，井下儀器由探測(cè)器（彈簧銷(xiāo)）和敏感元件（傳感器）構(gòu)成。測(cè)卡儀有兩個(gè)振蕩器即地面振蕩器和井下振蕩器。地面振蕩器頻率可調(diào)，測(cè) 卡前使地面振蕩器與井下振蕩器頻率一致。井下振蕩器主

14、要隨彈簧錨所測(cè)到的應(yīng)力而變化。當(dāng)儀器位于管柱的卡點(diǎn)以上時(shí)，地面施加的應(yīng)力（例如拉力）通過(guò)彈簧錨、傳感器傳輸?shù)降孛鎯x表顯示出來(lái)，井下振蕩器的頻率大于地面 振蕩器的頻率；而當(dāng)測(cè)卡儀位于管柱的卡點(diǎn)或卡點(diǎn)以下時(shí)，彈簧錨無(wú)法感受 到地面應(yīng)力，因而在地面的儀表就無(wú)法顯示，即井下振蕩器的頻率與地面振 蕩器的頻率是一致的。因此，在給管柱施加應(yīng)力的情況下，通過(guò)觀察地面儀 表的信號(hào)變化（頻率差），就可以準(zhǔn)確地找出被卡管柱的卡點(diǎn)深度；測(cè)卡儀測(cè)卡的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)出的卡點(diǎn)位置準(zhǔn)確，這對(duì)于采用切割法處理被卡管柱十分必要。7、井內(nèi)管柱重量計(jì)算管柱在空氣中的重量計(jì)算：公式一：G = gLq （ 2 6）公式二：22f、G=gL（D

15、 -d）P （2 7）4以上公式中：G一管柱在空氣中的重量，單位為牛頓（N）;L一管柱長(zhǎng)度，單位為米（項(xiàng)；g一重力加速度，單位為米每二次方秒（m/s2）,取值9.80 m/s 2;q一管柱在空氣中的每米質(zhì)量，單位為千克每米 （kg/m）；A管柱外徑，單位為米（m）；d一管柱內(nèi)徑，單位為米（m）；P 一鋼材密度，單位為千克每立方米（kg/m 3）;取7850kg/m3。管柱在井內(nèi)液體中的重量計(jì)算：公式一： TOC o 1-5 h z G 液=gLq - F?。?8）公式二：,二22G液=gL 7（D - d ）P - F?。?9）4公式三：尺22F浮=gL （D 2 - d 2） P液（210）

16、4將式（210）代入式（2 9）得公式四：二 22G液=gL （D -d ）（P P液）（211）4以上公式中：G液一管柱在井內(nèi)液體中的重量，單位為牛頓（N）;L一管柱長(zhǎng)度，單位為米（項(xiàng)；q一管柱在空氣中的每米質(zhì)量，單位為千克每米 （kg/m）； g一重力加速度，單位為米每二次方秒（m/s2）,取9.80 m/s 2;F浮一管柱在井內(nèi)液體中所受的浮力，單位為牛頓 （N）；A管柱外徑，單位為米（m）；d一管柱內(nèi)徑，單位為米（m）；P 一鋼材密度，單位為千克每立方米（kg/m3）,取7850kg/m3； p液一井內(nèi)液體密度，單位為千克每立方米（kg/m 3）。操作步驟1、檢查井架、繃純、地錨、游動(dòng)

17、系統(tǒng)、提升系統(tǒng)等部位是否完好，指重表是否靈活好用。2、將吊卡扣在最后一根下井管柱上，掛上吊環(huán)。3、上提管柱，當(dāng)上提負(fù)荷比井內(nèi)管柱懸重稍大時(shí)停止上提，記錄第一次上提拉力，記為Pi。4、在與防噴器法蘭上平面平齊位置的油管上做第一個(gè)標(biāo)記，作為A點(diǎn)。5、繼續(xù)上提管柱，當(dāng)上提負(fù)荷超過(guò)第一次上提拉力 50KN時(shí)，停止上提，記錄第二次上提拉力，記為P2。6、在與放噴器法蘭上平面平齊位置的油管上做第二個(gè)標(biāo)記，作為 B點(diǎn)。7、用鋼板尺測(cè)量標(biāo)記A與標(biāo)記B之間的距離，記為/io8、繼續(xù)上提管柱，當(dāng)上提負(fù)荷超過(guò)第二次上提拉力 50KN時(shí)，停止上提，記錄第三次上提拉力，記為P3。9、在與防噴器法蘭上平面平齊位置的油管上

18、做第三個(gè)標(biāo)記，作為 C點(diǎn)。用鋼板尺測(cè)量標(biāo)記A與標(biāo)記C之間的距離，記為 近。繼續(xù)上提管柱，當(dāng)上提負(fù)荷超過(guò)第三次上提拉力50kN時(shí)，停止上提，記錄第四次上提拉力，記為 P4o在與放噴器法蘭上平面平齊位置的油管上做第四個(gè)標(biāo)記，作為 D點(diǎn)。用鋼板尺測(cè)量標(biāo)記A與標(biāo)記D之間的距離，記為2。下放管柱，卸掉提升系統(tǒng)負(fù)荷。計(jì)算三次上提拉伸力及三次平均拉伸拉力，單位符號(hào)為kN :第一次上提拉伸拉力Pa=P 2 - P1第二次上提拉伸拉力Pb = P3-P1第三次上提拉伸拉力Pc=P4 Pl平均上提拉伸拉力 P= (Pa+Pb+Pc) /3計(jì)算三次上提拉伸的平均油管伸長(zhǎng)量，單位符號(hào)為 cm：入=(入1 + % +

19、%) /3根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算卡點(diǎn)位置：L=K HP式中L 卡點(diǎn)深度，m；入油管平土伸長(zhǎng)，cm ；P 油管平均拉伸拉力，KN;K計(jì)算系數(shù)，21/2”油管為2450三、技術(shù)要求1、測(cè)卡點(diǎn)施工前必須檢查井架、繃純、大純、死繩部分，并加固。2、測(cè)卡點(diǎn)施工中，要專(zhuān)人指揮。3、操作人員必須站在安全位置，并指定專(zhuān)人觀察繃絕及地錨。4、施工中上提負(fù)荷不能超過(guò)井架安全負(fù)荷和管柱的抗拉強(qiáng)度。5、每次管柱上提拉力和管柱伸長(zhǎng)等數(shù)據(jù)必須記錄準(zhǔn)確。四、復(fù)習(xí)題1、什么是虎克定律？寫(xiě)出理論公式并說(shuō)明符號(hào)的名稱(chēng)和單位。2、寫(xiě)出卡點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)公式，并說(shuō)明公式符號(hào)的名稱(chēng)和單位。3、寫(xiě)出管柱在空氣和井內(nèi)液體中的重量計(jì)算公式，并說(shuō)明公式符

20、號(hào)的名稱(chēng) 和單位。抽簽號(hào)：準(zhǔn)確測(cè)卡點(diǎn)試題一給出四個(gè)拉力值及四個(gè)伸長(zhǎng)量和K值Pi = 300KN , P2=350KN , P3=400KN, Pd=450KN入 1=40cm,入2=805,入3 = 120cmK = 2450計(jì)算公式為：Pa= P2 Pi = 350 300= 50KNPb= P3 P1 = 400-300= 100KNPc= P4 Pi =450- 300= 150KNP= (Pa+Pb+Pc) /3= ( 50 + 100+ 150) /3 = 100KN入=(入+入 2+入 3) /3= ( 40 + 80+ 120) /3 = 80cmL=K 入/P= 2450 X

21、80/100= 1960m即卡點(diǎn)位置1960m。準(zhǔn)確測(cè)卡點(diǎn)試題二給出四個(gè)拉力值及四個(gè)伸長(zhǎng)量和K值P = 250KN , P2=300KN , P3= 350KN, P4= 400KN入 1=30m,入 2=70m,入 3=110mK = 2450計(jì)算公式為：Pa= P2 P1 = 300 250= 50KNPb= P3 P1 = 350 250= 100KNPc= P4 P1=400- 250= 150KNP= (Pa+Pb+Pc) /3= ( 50 + 100+ 150) /3 = 100KN入=(入 1+入 2+入 3) /3= ( 30 + 70+ 110) /3 = 70mL=K 入/

22、P= 2450X 70/100= 1715m即卡點(diǎn)位置1715m。第三節(jié)爆炸解卡爆炸解卡是在測(cè)準(zhǔn)卡點(diǎn)之后，用爆炸方法使卡點(diǎn)鉆具松動(dòng)解卡，然后 起出卡點(diǎn)以上管柱，以待打撈卡點(diǎn)以下結(jié)構(gòu)而采取的一種工藝措施。其基 本原理是利用炸藥在爆炸時(shí)瞬間釋放的能量使卡點(diǎn)以上第一個(gè)接頭螺紋 松扣，或爆炸割斷卡點(diǎn)以上第一根管柱本體。與常規(guī)解卡方法相比，爆炸 解卡具有作業(yè)時(shí)間短、費(fèi)用低、成功率高等優(yōu)點(diǎn)，而且作業(yè)后魚(yú)頂平整規(guī) 則，為后續(xù)震擊、套銃及磨銃解卡創(chuàng)造了良好條件。一、爆炸松扣.工藝原理爆炸松扣是倒扣作業(yè)的一種形式，施工時(shí)用單芯測(cè)井電纜將炸藥送至卡點(diǎn)以上第一個(gè)接頭螺紋處，提拉鉆具并施加足夠的反扭矩，然后通過(guò)引 爆

23、炸藥，由于炸藥爆炸時(shí)在接頭螺紋處瞬間產(chǎn)生高速?zèng)_擊力，使螺紋牙問(wèn) 的摩擦和自鎖性瞬時(shí)消失或大大減少，這樣就使接頭螺紋在預(yù)先施加的反 扭矩作用下松開(kāi)，達(dá)到在該點(diǎn)倒扣的目的。.工具結(jié)構(gòu)爆炸松扣工具一般都是由地面引爆裝置和井下工具總成兩部分組成， 并通過(guò)單芯雙層鎧裝測(cè)井電纜連接成一閉合回路。由于爆炸松扣作業(yè)常與 測(cè)卡工藝組合使用，大部分測(cè)卡儀地面面板均配備有爆炸點(diǎn)火裝置及電源 控制。測(cè)卡、磁定位及爆炸點(diǎn)火組合面板，面板上各控制功能在第八章已 做了詳細(xì)介紹，本節(jié)僅介紹其使用方法。AESS炸松扣工具如圖 11-1所示，由電纜頭、磁性定位器、加重桿、 安全接頭、引線接頭、爆炸桿、雷管、導(dǎo)爆索和引鞋組成。其中

24、電纜頭用 以?shī)A持電纜并連接井下工具、磁性定位器用來(lái)確定準(zhǔn)確的爆炸位置，而加 重桿則可以保證爆炸工具順利下放至解卡位置。耨罹m啤即明聿申索席則.將書(shū)障博：一建堂皆It討樽1）安全接頭安全接頭是爆炸作業(yè)必須使用的反向電流限制裝置，其內(nèi)部是一個(gè)二極管和一個(gè)47電阻構(gòu)成的并聯(lián)電路。安全接頭作用是在測(cè)卡儀或磁性定位器工作時(shí)，限制線圈感生電流通過(guò)電雷管，從而起到安全保護(hù)作用。圖11-2所示為安全接頭接線原理圖。11-2安全接頭接找原再擊在測(cè)卡儀下部接人安全接頭可使測(cè)卡與爆炸松扣作業(yè)一次完成，但為 了延長(zhǎng)傳感器使用壽命，一般都不組合下井，而是在找準(zhǔn)卡點(diǎn)后起出測(cè)卡 儀，再用磁性定位器、加重桿和爆炸系統(tǒng)單獨(dú)下井

25、。2）引線接頭引線接頭主要是將爆炸引線從安全接頭引至爆炸桿，以利于連接雷管 和導(dǎo)爆索。3）爆炸桿爆炸桿采用a8mm長(zhǎng)1.55m鋼筋做成，用來(lái)捆綁導(dǎo)爆索。由于其直徑 小且材質(zhì)較軟，一般不會(huì)被炸斷。4）雷管目前現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常使用兩種類(lèi)型的電雷管來(lái)引爆炸藥：普通雷管與安全雷 管。普通電雷管采用高壓直流電流起爆，使用時(shí)必須做好安全防護(hù)工作， 而安全雷管對(duì)起爆電壓及電流頻率要求比較嚴(yán)格，施工時(shí)必須使用專(zhuān)用起 爆儀。5）導(dǎo)爆索目前，現(xiàn)場(chǎng)一般采用鉛皮導(dǎo)爆索（條狀炸藥）來(lái)組裝松扣炸藥包，所用炸藥為黑索金。.主要技術(shù)指標(biāo)井下工具外徑： 34.9mm長(zhǎng)度：2.1m（ 不含加重桿）質(zhì)量：12kg（ 不含加重桿）2）雷管而

26、寸壓：103.4MPa耐溫： 160 C/h點(diǎn)火電流： 1.8A3）導(dǎo)爆索炸藥： 黑索金直徑： 6-8mm熔點(diǎn)：270 C爆速：6400-7500m/ s耐壓： 100MPa單位長(zhǎng)度炸藥質(zhì)量：10.621.3g /m(50-100g /ft).施工操作方法1)組裝井下工具如果只進(jìn)行 松扣作業(yè)不 測(cè)卡，井下工具組裝順序 為電纜頭、磁性定 位器、加重桿、安全接頭和炸藥柱(包括引線接頭、爆炸桿、引鞋、雷管和導(dǎo)爆索)0進(jìn)行測(cè)卡與松扣組合作業(yè)時(shí)，可以在上述組合中的加重桿與 安全接頭之間連接測(cè)卡儀。按照上述順 序在地面連 接好井 下工具，炸藥柱先 不必連入，加重桿 數(shù)量根據(jù)井內(nèi)液體密度、測(cè)井電纜尺寸及卡點(diǎn)

27、深度來(lái)確定，以保證井下 工具起下正常。在組裝井下 工具前，必須 用量程為50kQ的歐姆表檢查安全接頭，其 正向電阻應(yīng)為12KQ ,反向電阻為無(wú)窮大，爆炸引線與接頭外殼間電阻為 47 Q。2)調(diào)試地面儀表(1)先將地面面板與測(cè)井絞車(chē)滑環(huán)線連接好，接通面板電源。(2)將面板工作狀態(tài)選擇開(kāi)關(guān)調(diào)至磁定位(C. C. L)位置，用金屬體如管鉗橫掃磁定位表面，模擬磁定位過(guò)接箍情形，旋轉(zhuǎn)磁定位增益旋扭， 直至蜂鳴聲響或磁定位表指針擺動(dòng)正常，鎖定旋扭。(3)用金屬導(dǎo)線將安全接頭內(nèi)芯與外殼短路，再將工作狀態(tài)選擇開(kāi) 關(guān)、爆炸電壓極性選擇開(kāi)關(guān)及爆炸電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)調(diào)至爆炸點(diǎn)火位置，按 下爆炸準(zhǔn)備開(kāi)關(guān)，接通爆炸點(diǎn)火電路，

28、然后旋轉(zhuǎn)爆炸電壓調(diào)節(jié)旋鈕，檢 查爆炸電流表指針擺幅是否正常。(4)將面板工作狀態(tài)選擇開(kāi)關(guān)調(diào)至接地(SAFE)位置，關(guān)閉面板電源。3)組裝松扣炸藥包松扣炸藥包組裝步驟如下：首先應(yīng)用雷 管表測(cè)量雷 管通斷 情況，再將雷管點(diǎn) 火線一極接在安全 接頭的爆炸引線上，另一極與爆炸桿相接，接觸處用砂紙除銹，保證接 觸良好；然后將導(dǎo)爆索連在雷管上，再把導(dǎo)爆索平行、均勻地分布在爆 炸桿上，嚴(yán)禁纏繞；最后用高壓防水膠布纏好雷管接頭線和導(dǎo)爆索兩頭， 用絕緣膠布纏繞整個(gè)爆炸桿，并每隔30cm作一防磨環(huán)，但各處包扎直徑不得大于爆炸頭直徑。圖11-3所示為組裝后的爆炸桿結(jié)構(gòu)圖門(mén)-3阻裝后的爆炸桿培構(gòu)組裝松扣炸藥包時(shí)，導(dǎo)爆

29、索藥量要適當(dāng)，否則可能炸壞管柱或者達(dá)不 到松扣目的。炸藥用量大小應(yīng)根據(jù)遇卡管柱規(guī)格尺寸、井內(nèi)液體密度、爆 炸深度及施工統(tǒng)計(jì)資料來(lái)確定，爆炸松扣工具與測(cè)卡儀組合下井時(shí)，炸藥 用量不得超過(guò)19.5g o組裝松扣炸藥包時(shí)，不允許帶電作業(yè)，井場(chǎng)上所有機(jī)動(dòng)設(shè)備都必須停 止運(yùn)轉(zhuǎn)，儀器、車(chē)輛及電纜也都要短接放電，并連接好載車(chē)接地線，關(guān)掉 井場(chǎng)所有電源及無(wú)線電通訊設(shè)備。4）上部管柱分段緊扣在進(jìn)行爆炸松扣作業(yè)前，必須對(duì)井內(nèi)未卡管柱進(jìn)行分段緊扣，保證施 加反扭矩時(shí)上部管柱不被倒開(kāi)。其做法是使用不同拉力，使井下管柱處于 不同的中和點(diǎn)，給管柱施加正向力矩。施工時(shí)可50kN或100kN一個(gè)臺(tái)階，在井內(nèi)管柱允許扭 轉(zhuǎn)圈數(shù)

30、的80%范圍內(nèi)正轉(zhuǎn) 緊扣，或者 每提拉300-500m 管柱重量緊扣一次，直至緊扣圈數(shù)與其自然回轉(zhuǎn)圈數(shù)相等為止。目前現(xiàn)場(chǎng)通常使用轉(zhuǎn)盤(pán)驅(qū)動(dòng)方鉆桿、鉆桿旋轉(zhuǎn)工具或多片卡瓦緊扣， 在這幾項(xiàng)條件都不具備時(shí)，也可用大鉗緊扣，但必須采取切實(shí)可行的安全 防護(hù)措施。在應(yīng)用轉(zhuǎn)盤(pán)緊扣時(shí)，可以進(jìn)行以下操作：給井內(nèi)管柱施加正向扭矩后 鎖住轉(zhuǎn)盤(pán)，反復(fù)上下活動(dòng)管柱，使扭矩傳到每一個(gè)接頭上。這種操作對(duì)斜 井或側(cè)鉆井尤為適用，但操作時(shí)必須注意井口安全。5）上提遇卡管柱上提遇卡管柱，當(dāng)管柱懸重為解卡位置以上全部管柱重量的110 %時(shí)剎死剎把，使卡點(diǎn)以上第一個(gè)接箍處于稍微受拉狀態(tài)6)工具下井(1)儀器下井前應(yīng)測(cè)得以下四個(gè)數(shù)據(jù)：磁

31、定位中部距離爆炸桿中部長(zhǎng)度L、被卡管柱方余1_2補(bǔ)心1b差L3及卡點(diǎn)井深1.40(2)將捆綁好炸藥的爆炸桿接在井下工具竄上放人被卡管柱內(nèi)，使磁 定位中部對(duì)準(zhǔn)被卡管柱上端面，調(diào)整測(cè)深指示器回零，下放儀器，下放深 度為L(zhǎng)2 L3時(shí)再次回零，使磁定位中部處在井深零位置。(3)爆炸工具依靠自身重量下至井深100所，接通面板電源，將工作狀態(tài)選擇開(kāi)關(guān)調(diào)至磁定位(C. C. L)位置，下放儀器，每過(guò)一個(gè)單根，磁定位表指針應(yīng)擺動(dòng)一次，并伴有蜂鳴響聲。7)施加反扭矩(1)將爆炸工具下至井深L4處，上提電纜使磁定位中部處于卡點(diǎn)以上第一個(gè)接箍處，再將工具上提至Li,使爆炸桿中部對(duì)準(zhǔn)倒扣位置。(2)根據(jù)爆炸松扣點(diǎn)井深

32、、被卡管柱尺寸給井內(nèi)管柱施加倒扣力矩，倒扣圈數(shù)最大值為最后一次緊扣時(shí)管柱回轉(zhuǎn)圈數(shù)的80%,有時(shí)也可根據(jù)以下經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算：N=Z. K. H(112)式中 N 允許倒扣圈數(shù)，圈；K管柱扭矩系數(shù)，圈/m；H-炸倒扣點(diǎn)井深，m；Z倒扣安全系數(shù)。上述公式中K值可在一般鉆井手冊(cè)中查得，而Z值大小則根據(jù)井眼軌跡、管柱摩阻及管柱接頭螺紋松緊程度來(lái)確定。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，Z系數(shù)取值在0. 250. 30之間時(shí)，就可將反扭矩加至爆炸松扣位置。當(dāng)井內(nèi)被卡管柱為油管時(shí)，如果爆炸點(diǎn)井深在2000m內(nèi)，倒扣圈數(shù)為23圈/ 1000m；爆 炸點(diǎn) 井深 在2000m以上時(shí),倒扣圈 數(shù)為3-4圈/1000m。而被 卡 管柱為鉆

33、桿時(shí)，如果爆炸點(diǎn)井深在1000m以?xún)?nèi)，倒扣圈數(shù)為1-2圈/ 1000m,爆炸點(diǎn)井深在1000-3000m之間時(shí)，倒扣 圈數(shù)為2-3圈/ 1000m, 爆炸點(diǎn)井深在3000m以上,倒扣圈數(shù)為3-4圈/ 1000m。如果應(yīng)用轉(zhuǎn)盤(pán)給被卡管柱施加反扭矩，背足反扭矩后應(yīng)鎖住轉(zhuǎn)盤(pán)，使反扭矩傳至倒扣位置。如果不具備這些條件，也可 用雙大鉗施加反扭 矩，但應(yīng)防止井口工具飛出傷人。8)爆炸點(diǎn)火將面板工作狀態(tài)選擇開(kāi)關(guān)、爆炸電壓極性選擇開(kāi)關(guān)及爆炸電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)調(diào)至爆炸點(diǎn)火位置 i按下爆炸準(zhǔn)備開(kāi)關(guān)，接通爆炸點(diǎn)火電路，然后旋轉(zhuǎn) 爆炸電壓調(diào)節(jié)旋鈕，使爆炸電壓達(dá)到點(diǎn)火要求，按下爆炸點(diǎn)火開(kāi)關(guān)引爆井 下炸藥，并根據(jù)爆炸電流表指示

34、及電纜張力判斷炸藥是否爆炸。如果使用 的是安全電雷管，點(diǎn)火時(shí)須轉(zhuǎn)接專(zhuān)用起爆器。9)松扣引爆后如果井下管柱出現(xiàn)輕微上跳，或沿施扭方向晃動(dòng)，說(shuō)明爆炸成 功。起出電纜后打開(kāi)井口旋轉(zhuǎn)工具鎖銷(xiāo)，如果回轉(zhuǎn)扭矩較小或者回轉(zhuǎn)圈數(shù) 小于爆炸前倒扣圈數(shù)，說(shuō)明松扣成功，即可起出卡點(diǎn)以上管柱。如果井下炸 藥未爆炸，上 提松扣工 具至井口前必須關(guān) 掉井場(chǎng) 所有電 源，起出后及時(shí)妥善處理。.施工注意事項(xiàng)(1)爆炸松扣前應(yīng)先了解井內(nèi)管柱類(lèi)型、尺寸、井內(nèi)液體密度、卡鉆 原因及處理過(guò)程，并檢查指重表指示是否準(zhǔn)確等。(2)雷管與導(dǎo)爆索必須分車(chē)裝運(yùn)，嚴(yán)禁混裝。(3)由于電纜深度計(jì)存在誤差，在工具下井過(guò)程中，應(yīng)借助磁性定位 器準(zhǔn)確確

35、定爆炸位置。(4)如果導(dǎo)爆索未被引爆，處理時(shí)應(yīng)先剪斷雷管線，再拆導(dǎo)爆索。(5)組裝炸藥包時(shí)，應(yīng)切斷井場(chǎng)及其周?chē)?50mz內(nèi)所有用電設(shè)備。爆炸 桿下人管內(nèi)100m后方能通電，井深低于 500m的松扣作業(yè)，鉆臺(tái)人員須全部 撤離。(6)電纜外皮與纜芯之間的絕緣電阻必須大于50MQ ,電纜下放速度不得大于8m)/ min。(7)檢查電雷管必須使用專(zhuān)用儀表，決不能使用萬(wàn)用表或歐姆表檢測(cè)。二、爆炸切割爆炸切割是將聚能切割彈下至卡點(diǎn)以上位置，引爆后將管柱切割斷 的一種工藝方法。在某些情況下，特別是對(duì)腐蝕嚴(yán)重，緊扣時(shí)有可能扭斷被 卡管柱的油水井，應(yīng)用爆炸切割工具來(lái)起出卡點(diǎn)以上管柱，更切實(shí)可行。爆炸切割裝置，見(jiàn)

36、圖 11-4ri*l_A_ _，/11-4爆炸切割 工具結(jié)構(gòu)一二 一.；一 1二二-遑曜耳好常騎坐發(fā)宗冷痔木網(wǎng)學(xué)國(guó)陽(yáng)辭座 i於簿自沿泳3七.工作原理爆炸切割工藝使 用的切割工 具一一聚能切 割彈是利用炸藥面對(duì) 稱(chēng)聚 能效應(yīng)，設(shè)計(jì)出合理的裝藥結(jié)構(gòu)，將線切割轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)切割。將組裝好的儀器工具用電纜從管柱水眼內(nèi)送至井下切割位置，然后上提管柱自身重量加上50-100kN(根據(jù)管柱自身重量大小來(lái)確定)，將面板工作狀態(tài)調(diào)至爆炸點(diǎn)火位置，按下爆炸準(zhǔn)備開(kāi)關(guān)，接通爆炸點(diǎn)火電路， 然后旋轉(zhuǎn)爆炸電壓調(diào)節(jié)旋鈕，使爆炸電壓達(dá)到點(diǎn)火要求。當(dāng)按下爆炸點(diǎn) 火開(kāi)關(guān)時(shí)，引爆爆炸接頭下的切割彈，達(dá)到切割管柱的目的。.應(yīng)用范圍(1)爆

37、炸切割適用于爆炸松扣所不能適應(yīng)的細(xì)扣管柱(如油管、套管等)的卡鉆事故處理。(2)爆炸切割適用于非常復(fù)雜的卡鉆事故處理，例如在卡點(diǎn)以上進(jìn)行爆炸切割后，可進(jìn)行側(cè)鉆或其它施工。(3)爆炸切割工藝技術(shù)與拔管機(jī)配合使用，可以回收?qǐng)?bào)廢井油層套 管。(4)爆炸切割作業(yè)后，管柱切口較為平整規(guī)則，利于后續(xù)施工作業(yè)。.工具組成爆炸切割工具由以下幾部分組成：1)磁性定位器磁性定位器可準(zhǔn)確可靠地測(cè)出管柱接箍的位置，并以之為參考點(diǎn)記錄儀器到達(dá)管柱的位置。2)加重桿加重桿是為了保證工具利用自重順利下行，其長(zhǎng)度根據(jù)井內(nèi)壓井液 密度而定3）點(diǎn)火接頭點(diǎn)火接頭使上部電流通過(guò)絕緣墊片，將接頭體和內(nèi)部絕緣，即是點(diǎn) 火電路的一部分，又

38、起到連通作用。4）爆炸接頭爆炸接頭內(nèi)裝彈簧雷管和一段導(dǎo)爆索，上連點(diǎn)火接頭，下接切割彈，其作用是用點(diǎn)火接頭傳過(guò)來(lái)的脈沖電流引爆彈簧雷管和導(dǎo)爆索，繼而引 爆切割彈。爆炸后，由于爆炸接頭的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具下部炸開(kāi)，上部 完好，可隨著電纜一起起出。四、管類(lèi)落物的打撈管類(lèi)落物主要指在油水井生產(chǎn)、實(shí)施工藝技術(shù)措施或修井中，油管或鉆桿 脫扣、折斷或頓鉆造成的段落事故。首先應(yīng)了解鉆井和采油資料、搞清井身結(jié)構(gòu)和有無(wú)早期落物其次搞清造成落物的原因，落伍落井后有無(wú)變形及沙埋等情況打撈步驟下鉛模進(jìn)行井下探時(shí)，了解落物的位置和形狀等依據(jù)落物情況及落物與套管環(huán)形空間大小，選擇和制作合適的打撈工具常用的工具有公錐、母錐、倒

39、扣撈矛、滑塊撈矛、可退式打撈矛、卡瓦撈筒、倒扣撈筒、可退式卡瓦打撈筒、開(kāi)窗撈筒五、桿式落物的打撈根據(jù)抽油桿結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，抽油桿打撈工具一般只能是外撈類(lèi)，目前使用 的有：三球打撈器，活頁(yè)打撈器、開(kāi)窗撈筒、滑動(dòng)式抽油桿撈筒等，都是 打撈抽油桿的有效工具。1抽油桿魚(yú)頂在套管內(nèi)，應(yīng)計(jì)算好魚(yú)頂，或用井下電視技術(shù)弄清魚(yú)頂?shù)奈恢?和形狀，冉確定打撈方法。2若魚(yú)頂正常，可用帶引鞋卡瓦撈筒打撈抽油桿桿體，用活頁(yè)撈筒或三球打撈 器撈接箍，其引鞋外徑小于套管內(nèi)徑 68mm。3若魚(yú)頂彎曲變形，可用公錐或內(nèi)外鉤打撈，盡力把魚(yú)頂處理正常六、繩索類(lèi)打撈1對(duì)落入套管內(nèi)純類(lèi)，一般可用內(nèi)外鉤打撈。2如被壓成團(tuán)，內(nèi)外鉤插不進(jìn)，可用活動(dòng)

40、式外鉤打撈。3如被壓實(shí)，內(nèi)外鉤無(wú)法打撈，可用尖形銃錐開(kāi)孔，接著外鉤打撈。4內(nèi)外鉤上部應(yīng)有擋環(huán)或大接頭，防止落物纏繞鉆具。5打撈繩索時(shí)，禁止用鉛模、通井規(guī)等大直徑工具探魚(yú)頂，以防壓死。6每次打撈繩索時(shí)，不應(yīng)超過(guò)魚(yú)頂10-15m,應(yīng)采取試撈措施，每次加深10-15m。7撈獲繩索后，試提中不能下放鉆具。禁用電纜、鋼絲繩等軟打撈方法打撈 繩索類(lèi)落物。七、小件落物打撈小件落物打撈有它自己的特點(diǎn)，由于落物結(jié)構(gòu)較小，在井內(nèi)掉落的方向不定， 工具撈上或沒(méi)有撈上，地面無(wú)顯示，而每撈一次，井內(nèi)落魚(yú)都有可能有新的變化， 因此，必須特別注意打撈工具及打撈操作。目前打撈小件落物的成型工具除磁鐵 打撈器以外，基本都是自制

41、工具，目前常用的自制工具有一把爪、開(kāi)窗撈筒、內(nèi) 鑲鋼絲撈筒、套銃筒等，這些工具在制作上，除保證安全外，力求一次成功，因 為大多這類(lèi)工具都是一次性使用的。在操作上，一定要弄清數(shù)據(jù)，平穩(wěn)下放，必 要時(shí)打撈前沖洗魚(yú)頂，撈上提鉆時(shí)嚴(yán)禁對(duì)鉆具震擊，防止將撈上的落物震掉。因 此只要工具合適，操作得當(dāng)，小件落物是不難處理的。八、卡鉆事故的解除逐一進(jìn)行解卡前要檢查井架、繃純、提升系統(tǒng)是否存在事故隱患，指重 表或拉力計(jì)是否油量充足且靈敏可靠。(一)解除砂卡事故的方法1、(1)活動(dòng)管柱解卡：對(duì)砂喬卡鉆或卡鉆不嚴(yán)重的井可上提下放反復(fù)活動(dòng)鉆具，是砂子受震動(dòng)疏松下落解除卡鉆；砂卡較嚴(yán)重的井可 在井內(nèi)管柱及設(shè)備能力允許范

42、圍內(nèi)，大力上提懸吊一段時(shí)間，在迅 速下放，反復(fù)活動(dòng)節(jié)出砂卡。(2)憋壓循環(huán)解卡：發(fā)現(xiàn)砂卡立即開(kāi)泵洗井，若能洗通則砂卡解除， 如洗不通可采取邊憋壓邊活動(dòng)管柱的方法。憋壓壓力應(yīng)從小到大，憋一定 壓力后突然快速放壓同時(shí)活動(dòng)管柱效果會(huì)更好。(3)連續(xù)油管沖洗解卡：用連續(xù)油管車(chē)選擇小于被卡管柱內(nèi)徑的連續(xù) 油管，下入被卡管柱內(nèi)，下到砂面附近后開(kāi)泵循環(huán)沖洗出被卡鉆柱內(nèi)的砂 子，深度超過(guò)被卡管柱深度后，繼續(xù)沖洗被卡管柱外的砂子逐步解除砂卡。(4)誘噴法解卡：地層壓力較高的井發(fā)生砂卡可采取此種方法，用 誘噴的方法使井能夠自噴。通過(guò)放噴使砂子隨油氣流噴出井外，從而起到解卡的目的。(5)套銃解卡：采用 套銃筒 等硬性工具對(duì)被卡落魚(yú)進(jìn)行套銃，將卡點(diǎn) 周?chē)闹驴ㄎ锾足|干凈，達(dá)到解卡目的。(二)落物卡鉆事故的解除解除落物卡鉆切忌大力上提以防卡死或損傷套管處理方法如下：(1)根據(jù)落物形狀大小及材質(zhì)，考慮把落物撥正后能否從環(huán)空落下去或 能否靠管柱提放、轉(zhuǎn)動(dòng)將其