大修井打撈工具技術(shù)

圖2圖2-1起始銑鞋、套管開窗銑鞋、銑錐套管開窗的磨銑工具主要有：起（初）始銑鞋、開窗銑鞋、銑錐、西瓜皮式銑鞋、鉆柱銑鞋、復(fù)合式銑錐和鉆鉸式銑錐等。這些類型的銑鞋（錐）并非每次開窗中都需完全使用。在初期開窗中，使用銑鞋的類型和數(shù)量較多。隨著工藝改進(jìn)和技術(shù)進(jìn)步，銑鞋的結(jié)構(gòu)有了較大改進(jìn)，銑鞋用量越來越少，近幾年來用一只銑鞋就可完成開窗作業(yè)。一、起始銑鞋起始銑鞋是對套管進(jìn)行最初銑削的銑鞋。這種銑鞋的特點(diǎn)是具有導(dǎo)向桿。1、 結(jié)構(gòu)起始銑鞋主要由接頭、切削部分和導(dǎo)向桿等組成。按導(dǎo)向桿形狀，起始銑鞋有兩種型式，一種是圓柱形導(dǎo)向桿，一種是錐形導(dǎo)向桿，如圖2-1所示；圖2-1a用于注水泥錨定導(dǎo)斜器開窗；圖2-1b用于卡瓦式錨定導(dǎo)斜器開窗。2、 作用起始銑鞋的頸部設(shè)計成錐形或圓柱形，這樣就能使切削作用力加到套管上，而不是加到造斜器上。起始銑鞋也設(shè)計成在切削幾寸之后，它不去銑掉凸緣而繼續(xù)銑削套管。為了防止起始銑鞋的磨損，在本體上鑲?cè)肓颂蓟癁蹙?，?dǎo)向桿的作用還能防止銑鞋滑出套管。二、開窗銑鞋1、結(jié)構(gòu)開窗銑鞋主要由接頭和螺旋切削兩部分組成開窗銑鞋有硬質(zhì)合金式和金剛石式兩種。開窗銑鞋設(shè)計成中心具有稍微凹進(jìn)的結(jié)構(gòu)，如圖2-2a、2-2b、2-2c所示。這種結(jié)構(gòu)有利于騎著套管斷口銑削而不易使銑鞋過早滑出套管。2、作用圖2—2開窗銑鞋kAR向圖2—2開窗銑鞋kAR向圖2—3兩級復(fù)式銑錐開窗銑鞋是在繼起始銑鞋之后，繼續(xù)對套管開窗的磨銑工具。右螺旋側(cè)翼切削刃可使工具在開窗磨銑過程中不卡套管壁，工作平穩(wěn)。底部凹面的圓窩結(jié)構(gòu)有助于銑鞋找中扶正，防止過早滑出套管。銑鞋中心隆起的作用是當(dāng)銑鞋底面中心恰好處于套管壁的正前方時，仍具有開窗磨銑作用。3、金剛石開窗銑鞋特點(diǎn)金剛石銑鞋(如圖2—2c所示)是一特殊的用于初始銑鞋之后進(jìn)行開窗用的金剛石銑鞋。使用金剛石銑鞋之后，可以使窗口變得光滑。金剛石銑鞋與碳化鎢銑鞋相比，有以下優(yōu)點(diǎn)。金剛石銑鞋所產(chǎn)生的銑屑物更細(xì)小，銑削時所需轉(zhuǎn)矩很小。因而允許它與西瓜皮銑鞋串聯(lián)在一起使用。因?yàn)殂娤魑镙^細(xì)，所以清洗井眼時僅需較低的返速和鉆井液粘度。因?yàn)榻饎偸娦哂休^長的壽命，所以能成倍地減少起下鉆次數(shù)。金剛石銑鞋基本上是一平底金剛石鉆頭。它的冠部很短。中心凸起，這樣有助于銑鞋中心處的銑削。三、復(fù)式銑錐復(fù)式銑錐由不同的錐度組成。錐度有兩級、三級和四級。一般使用兩級和四級。1、結(jié)構(gòu)兩級復(fù)式銑錐結(jié)構(gòu)：主要由接頭和兩級螺旋切削錐體織成，如圖2—3所示。四級復(fù)式銑錐結(jié)構(gòu)：錐體由四級不同的錐體組成。如圖2—4所示。

自上而下錐度逐漸增大，錐頂角的一半I級為0°、II級2°、111級6°50',W級20°。2、作用復(fù)式銑錐是銑穿套管的主要工具。主要工作面均焊有硬質(zhì)合金塊。復(fù)式銑錐最下一級錐體叫做引子。其作用在于引導(dǎo)銑錐銑進(jìn)，防止提前滑出套管。當(dāng)銑進(jìn)到導(dǎo)斜器斜面與套管的間隙小于引子直徑的位置時，引子就不再起引導(dǎo)作用，此時，即不能再用復(fù)式銑錐銑進(jìn)了。第三級錐體斜度與導(dǎo)斜器斜面斜度基本相同，其作用是穩(wěn)定銑錐擴(kuò)大窗口。最上級錐度為零，主要圖2—4復(fù)式銑錐圖2—5單式銑錐用于修整窗口。復(fù)式銑錐的最大銑進(jìn)長度由下式計算。TD+5-h圖2—4復(fù)式銑錐圖2—5單式銑錐用于修整窗口。復(fù)式銑錐的最大銑進(jìn)長度由下式計算。L=tga式中：L 最大銑進(jìn)長度，mm；D 套管內(nèi)徑，mm；（5 套管壁厚，mm；h——導(dǎo)斜器頂部厚度，mm；d 引子最大直徑，mm；a——導(dǎo)斜器斜度，（°）。四、單式銑錐1、結(jié)構(gòu)單式錐形銑鞋只有一種錐度，形式有兩種，如圖2-5所示。尖錐形銑鞋表面敷焊鎢粉條棱。在錐形銑鞋表面鑲焊鎢鋼塊。

2、作用在復(fù)式銑錐開出窗口以后，用單式銑錐繼續(xù)加長窗口。主要工作面是底部刀刃，側(cè)面錐度與導(dǎo)斜器斜面一致?？裳貙?dǎo)斜器斜面加長窗口至最大位置。圖2—5a型單式銑錐需要與鉆柱銑錐配套使用。主要用于清除不規(guī)則的邊緣或毛刺。也用于磨掉套管上任何凸出的部分或?qū)逼鞯撞恳韵碌呐_肩。五、鉆柱銑鞋和西瓜皮式銑鞋。鉆柱銑鞋和西瓜皮西成皮銃鞋鉆柱銖鞋井壁修整器 單式鐵錐鉆柱鏈錐式銑鞋如圖2—6所示。西成皮銃鞋鉆柱銖鞋井壁修整器 單式鐵錐鉆柱鏈錐西瓜皮銑鞋（如圖2—6所示）通常在開出窗口或金剛石銑鞋之后使用。西瓜皮銑鞋的切削棱與井壁接觸，每個棱末端設(shè)計成錐形。當(dāng)正在開窗的時候，西瓜皮銑鞋能夠從頂部起加長窗口，并能清除初始切削時留下圖2—6鉆柱銑鞋和西瓜皮式銑鞋圖2—7組合式銑的毛刺。鉆柱銑鞋（如圖2—6所示）與西瓜皮銑鞋很相似。切削刃差不多一樣長，但它的棱較大，每一條棱的端部沒有錐度。它通常用于加長和磨光窗口。六、組合式銑錐1、 結(jié)構(gòu)這種類型的銑錐是將單式銑鞋和鉆柱式銑錐組合下井進(jìn)行作業(yè)的銑錐，如圖2—7所示。下井時，兩個銑錐接在一起使用。2、 作用組合式銑錐可代替普通復(fù)式銑錐和單式銑錐，將開窗和修窗兩道工序一次完成。3、特點(diǎn)組合式銑錐具有導(dǎo)斜角大、磨削導(dǎo)斜器少、不易形成臺肩、節(jié)省施工時間的

特點(diǎn)。采用15?20kN鉆壓，70?90r/min轉(zhuǎn)速進(jìn)行開窗，結(jié)果表明，開窗和修窗可一并完成。這種工具使用方便，便于現(xiàn)場修復(fù)(補(bǔ)焊)，可以重復(fù)使用。磨出的窗口長、光滑、暢通。七、 鉆鉸式銑錐1、 結(jié)構(gòu)鉆鉸式銑錐主要由上接頭、球型體、矩型刀片、棱型刀片和硬質(zhì)合金等組成。如圖2—8所示。2、 作用鉆鉸式銑錐下端的半球形體起引導(dǎo)作用，首先磨削套管內(nèi)壁，并磨穿套管；棱形硬質(zhì)合金刀塊的錐形部分開出上窗口；球形體上部開出中下窗口。繼續(xù)磨削過程中，YD合金鉸形刀將不斷地磨銑窗口，使其平整、光滑。最后，矩形刀體再一次修整窗口。八、 使用方法1、準(zhǔn)備工作根據(jù)作業(yè)目的和井眼尺寸，選擇相應(yīng)的磨銑工具。檢查磨銑工具硬質(zhì)合金是否完好，水眼是否暢通，螺紋和臺階是否完好。測繪出磨銑工具草圖。組合鉆具(鉆柱結(jié)構(gòu)：磨銑工具+鉆鋌+鉆桿)。2、常規(guī)操作方法下鉆距磨銑部位lm處，校正方入和懸重，開泵循環(huán)10min，然后下放鉆柱到底，加壓20?50kN，20?30r/min低速磨銑。要求無蹩跳。開窗，初始磨進(jìn)0.1?0.2m，井下正常時，可正式開窗作業(yè)，轉(zhuǎn)速50?65r/min，鉆壓15?30kN，維持上述參數(shù)直至開窗作業(yè)全部結(jié)束。磨銑中若發(fā)現(xiàn)泵壓升高，轉(zhuǎn)盤扭矩減小，說明磨銑工具牙齒已磨平，應(yīng)起鉆換磨銑工具；若發(fā)現(xiàn)巖屑中的鐵屑明顯減少，轉(zhuǎn)盤蹩鉆變輕，說明作業(yè)已經(jīng)完成。對鉆具蹩跳的處理當(dāng)磨銑工具磨銑平穩(wěn)時，證明工作性能最佳。產(chǎn)生跳鉆時，必須把轉(zhuǎn)速降到50r/min左右，鉆壓降到大約10kN以下。1?2h以后再逐漸加壓。若磨銑工具運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，磨銑速度理想的話，轉(zhuǎn)速保持不變；若磨銑速度偏低，可提高轉(zhuǎn)速。若重新出現(xiàn)跳鉆，應(yīng)恢復(fù)原轉(zhuǎn)速直到磨銑工具運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后再加速，并保持這一轉(zhuǎn)速。當(dāng)鉆具被蹩卡，產(chǎn)生周期性突變時，(轉(zhuǎn)速由快變慢，機(jī)器負(fù)荷聲音加大，到一定圈數(shù)時，鉆具突然快速轉(zhuǎn)動，并發(fā)出較大聲響)說明磨銑工具在井下有卡死現(xiàn)象，應(yīng)上提鉆具，排出磨銑工具周邊的卡阻物，加大排量洗井，以保證將磨下的碎屑物沖洗出地面。3、注意事項(xiàng)磨銑工具外徑應(yīng)小于井眼直徑20?50mm。下磨銑工具前，井眼要暢通。起、下磨銑工具要控制速度，以防阻卡或產(chǎn)生過大的波動壓力。磨銑中要控制蹩鉆，保持平穩(wěn)操作。磨銑過程中，要每隔15min取一次砂樣，分析鐵屑含量。磨銑過程中，上提遇卡時，應(yīng)下放轉(zhuǎn)動鉆柱，不得硬拔。如果出現(xiàn)單點(diǎn)長期無進(jìn)尺，應(yīng)分析原因，采取措施。磨銑鉆具組合中應(yīng)加一定長度鉆鋌，或在鉆桿上加穩(wěn)定器，使磨鞋工作平穩(wěn)。磨銑鉆柱中不