川取心工具檢修與使用技術(shù)

PAGEPAGE1川-5型取心工具檢修與使用技術(shù)管具公司—高國杰楊森摘要：川-5型常規(guī)取心工具是川－4型常規(guī)取心工具的改進型，其最大的改進是：把調(diào)整間隙的調(diào)節(jié)螺帽和壓帽上移到分水接頭上端，避免了受高壓鉆井液沖擊而損壞。另一方面，因為高壓油氣井鉆柱上裝有內(nèi)防噴工具，取心工具下到井底后，無法進行投球作業(yè)。川－5型常規(guī)取心工具已將球預(yù)先裝配在取心筒內(nèi)，取消了投球作業(yè)，簡化了操作工藝。關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)使用方法檢修組裝一、川-5型取心工具主要規(guī)范常用川－5型取心工具主要規(guī)范如下表二、結(jié)構(gòu)概述川－5型懸掛總成的結(jié)構(gòu)如下圖所示：川-5型取心工具主要由安全接頭、旋轉(zhuǎn)總成（A型）、差值短節(jié)（或穩(wěn)定器）、外筒、內(nèi)筒、巖心爪組合件、取心鉆頭和輔助工具等部分組成。1.外筒：采用高強度厚壁無縫鋼管作外筒，強度大、穩(wěn)定性好，有利于提高巖心收獲率、單筒進尺和延長取心鉆頭使用壽命，同時使用了特殊螺紋聯(lián)接。2.內(nèi)筒：除優(yōu)質(zhì)鋼內(nèi)筒外，還設(shè)計了具有輕質(zhì)、耐溫、耐腐蝕、強度高、內(nèi)壁光潔等優(yōu)點的不銹鋼、鋁合金、噴瓷、玻璃鋼作內(nèi)筒。對于這種特殊內(nèi)筒，巖心進入阻力小，有利于提高單筒進尺和取心收獲率，還可將裝有巖心的這種特殊內(nèi)筒分段切割，兩端加蓋帽封堵，便于運輸，簡化巖心處理工序，更好地保護巖心。3.差值短節(jié)：其表面堆焊有耐磨層（硬質(zhì)合金），耐磨性好、扭矩較小、減少了對外筒的表面磨損。4.選用穩(wěn)定器能增加取心工具的穩(wěn)定性。穩(wěn)定器采用三棱螺旋，螺旋筋表面有貼焊硬質(zhì)合金塊或耐磨面，并磨削成光潔面，表面無氣孔，耐磨性好，耗損扭矩較小。5.在安全接頭上調(diào)整間隙：利用調(diào)節(jié)螺帽的正反旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了增長或減短內(nèi)筒組合件長度，以滿足間隙值?？烧{(diào)整范圍為0—60mm，可微調(diào)值為1.5mm,調(diào)整間隙操作方便、可靠。6.若取心工具在井下被卡住時，很容易地從安全接頭螺紋處倒開，起出內(nèi)筒和巖心，再根據(jù)井下情況處理外筒。7.旋轉(zhuǎn)總成（A型）處設(shè)計有自動卸壓裝置，在卡心、堵心時可通過此裝置自動泄掉內(nèi)筒內(nèi)鉆井液壓力，同時該結(jié)構(gòu)可避免川7-4型工具的調(diào)節(jié)間隙處的鍵槽被高密度鉆井液刺壞。8.軸承無彈夾，兩端無密封，允許少量泥漿流過起冷卻和潤滑軸承的作用，結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)動靈活、壽命長。9.該工具只更換不同結(jié)構(gòu)形式的巖心爪來適應(yīng)軟、中、硬及破碎地層。卡箍巖心爪適用于巖心完整、成柱性較好的地層。彈簧片+卡箍組合巖心爪適用于較松軟、破碎地層。10.齊全的輔助工具，使取心操作簡便，省時省力。11.該工具分別與天然金剛石、人造金剛石、PDC、Ballset等結(jié)構(gòu)的取心鉆頭配合使用。三、使用方法1.取心前的準(zhǔn)備及檢查。(1)取心前應(yīng)清潔井底，保證無金屬落物。注意：該井井斜不得超過20°(2)鉆頭出刃均勻完好，水眼暢通。(3)取心工具主要部件的檢查。①安全接頭(包括外螺紋接頭1、摩擦環(huán)2、銷3、彈簧4、“O”型密封圈5、內(nèi)螺紋接頭6、“O”型密封圈7的摩擦環(huán)、螺紋應(yīng)完好，“O”型密封圈無損傷。②旋轉(zhuǎn)總成（包括半環(huán)1、軸向鋼絲擋圈2、軸承3、軸承盒4、心軸5）應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活。③內(nèi)外筒不直度不超過1/2000mm，無咬扁和無影響強度的裂紋等缺陷，螺紋應(yīng)完好。④選用的巖心爪彈性適宜，上下活動無阻卡?？ü繋r心爪敷焊的碳化鎢顆粒均勻、平整；彈簧片巖心爪彈性要好。⑤穩(wěn)定器外徑應(yīng)小于取心鉆頭的最大外徑，但又不得小于取心鉆頭外徑4mm。2.取心工具的組裝(1)取心工具在場地組裝時，上緊選用的巖心爪組合件和差值短節(jié)（穩(wěn)定器），戴上護絲，用提升短節(jié)將工具掉上鉆臺，外筒上好鉆頭，按照下鉆鋌的方法下入井眼內(nèi)，并用安全卡瓦卡牢。(2)每節(jié)內(nèi)、外筒（包括一個差值短節(jié)或穩(wěn)定器）為一個長度單元，有效長度為9.(3)用內(nèi)筒卡盤卡住內(nèi)筒，并坐在外筒端面上，卸掉提升短節(jié)，繼上述方法，將所需下井的內(nèi)外筒依次連接。用鏈鉗上緊內(nèi)筒各部件。(4)依次上緊外筒各螺紋，其扭矩參照下表推薦值。如用貓頭繩緊螺紋時，嚴(yán)禁猛頓。外筒使用強度表取心工具規(guī)格扭矩kN.m抗拉kN抗扭kN.m川5-55.4-6.56607.3川6-58.5-9.576010.4川6T-59.7-10.693012.8川7-512.5-13.3110016.0川8-513.6-16.6140035.0川9-516.8-18.0210069.0(5)將地面組裝好的懸掛總成（包括安全接頭、壓帽8、制動環(huán)9、調(diào)節(jié)螺帽10、旋轉(zhuǎn)總成、差值短節(jié)）與內(nèi)筒螺紋連接好后，卸掉內(nèi)筒卡盤下放內(nèi)筒，最后將懸掛總成外螺紋與外筒內(nèi)螺紋上緊。(6)調(diào)整間隙：（巖心爪座底面與鉆頭內(nèi)臺肩的縱向間隙）推薦為8—14mm（川7-5型：下外筒外螺紋大端面臺肩至卡箍端面長為220mm）范圍內(nèi)，否則，必須卸開安全接頭重新例：若測得間隙為4mm。將壓帽1卸松并旋離5—6圈，拔出制動環(huán)2，正旋調(diào)節(jié)螺帽3（其螺距為M100×3）二圈（其間隙為10mm）；若測得間隙為20mm，則反向調(diào)節(jié)螺帽3三圈（其間隙為11mm）。然后將制動環(huán)2與調(diào)整螺帽3入座，旋緊壓帽1即可。3.起下鉆(1)起下鉆做到操作平穩(wěn)，不猛剎、猛放、猛頓，防止鉆具劇烈擺動。(2)下鉆中若遇鍵槽、狗腿、井徑縮小井段，應(yīng)緩慢下放；若嚴(yán)重遇阻，應(yīng)下牙輪鉆頭劃眼。(3)下鉆中若遇沉砂（或垮塌物），應(yīng)開泵循環(huán)轉(zhuǎn)動鉆具，清除沉砂（或垮塌物）。(4)下鉆完畢，充分循環(huán)鉆井液，轉(zhuǎn)動鉆具的同時，下放鉆具，且必須保留2.0m離底距離，并使鉆頭接近井底，校對靈敏表。(5)待一切準(zhǔn)備就緒后，緩慢下放取心工具至井底0.5m，啟動轉(zhuǎn)盤鉆進。啟動轉(zhuǎn)盤時，嚴(yán)禁鉆具猛烈反轉(zhuǎn)。4.取心鉆井(1)因為高壓深井，鉆具上裝有回壓凡爾等安全工具，不能也不需要清洗內(nèi)筒。緩慢下放鉆具到底，讓鉆頭接觸井底，采用底轉(zhuǎn)速、排量、輕鉆壓（5—10KN）試運轉(zhuǎn)。若運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，待鉆出井底與鉆頭形狀吻合時，逐漸調(diào)整至推薦取心參數(shù)。(2)推薦取心參數(shù)：工具型號鉆頭尺寸in軟地層硬地層鉆壓KN轉(zhuǎn)速rpm排量l/s鉆壓KN轉(zhuǎn)速rpm排量l/s川5-557/89-6050-1006-1220-7040-657-12川6-569-6050-1006-1220-7040-657-12川6T-571/29-6050-1006-1430-8040-658-14川7-581/220-7050-10011-2040-8050-6016-22川8-581/220-7050-10011-2040-8050-6016-22川9-5121/440-10050-10022-3260-13050-6024-32(3)取心鉆井操作要求①送鉆均勻，增加鉆壓要緩慢，防止溜鉆。②嚴(yán)禁加足鉆壓啟動轉(zhuǎn)盤。③送鉆操作應(yīng)由司鉆或指定專人執(zhí)行。④取心鉆進中，無特殊情況，不停泵，不停轉(zhuǎn)，鉆頭不提離井底。(4)取心鉆進注意事項。①取心鉆進時，注意觀察機械鉆速、泵壓的變化，發(fā)現(xiàn)異常，果斷處理。②泵壓逐漸增高，機械鉆速隨之下降，上提鉆具，泵壓恢復(fù)，一般是鉆頭磨損，應(yīng)割心起鉆。③泵壓突然升高，機械鉆速明顯下降，一般是進入軟地層，鉆頭泥包引起。④泵壓升高，機械鉆速基本不變，上提鉆具、泵壓不降，多屬鉆頭水眼堵塞，若不能排除，應(yīng)割心起鉆。⑤泵壓出現(xiàn)大波動，機械鉆速忽高忽底，一般是鉆遇軟硬交錯地層，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整鉆壓。⑥泵壓降低，機械鉆速明顯下降，甚至無進尺，一般是卡心，應(yīng)割心起鉆。⑦泵壓明顯下降，可能是由于鉆具刺漏引起，應(yīng)割心起鉆。⑧取心鉆進中，凡是遇卡心，磨心，應(yīng)立即停鉆割心起鉆。5.割心和接單根(1)取心進尺鉆完后，割心前按鉆井操作規(guī)程對鉆井液進行循環(huán)。(2)割心時，緩慢上提鉆具，注意觀察指重表顯示，一般增加懸重50—150KN又立即消除，證明巖心被拔斷。如果增加懸重50--150KN穩(wěn)住不降，則應(yīng)停止上提鉆具，保持巖心受拉狀態(tài)，增加鉆井液排量循環(huán)，直至巖心拔斷。(3)若上提鉆具（超過鉆具壓縮距）不增加懸重，則認(rèn)定割心操作完成，應(yīng)立即起鉆。(4)若需接單根，拔斷巖心后，關(guān)轉(zhuǎn)盤鎖銷，保持井下鉆具不轉(zhuǎn)動，接好單根后，緩慢下放鉆具到底，加比取心鉆壓大百分之十至百分之五十的鉆壓，利用余心頂松巖心爪，上提鉆具，恢復(fù)懸重后，啟動轉(zhuǎn)盤，逐漸增至推薦鉆壓。(5)巖心出筒可采用在鉆臺上或場地上兩種方式。在鉆臺上出心，利用巖心自重，采用巖心鉗控制巖心落出段長；在場地上出心，采用活塞加堵頭，用試壓泵推出巖心，按巖心出筒順序標(biāo)出方向、序號，依序排列在巖心盒內(nèi)。五、檢查、維修、保養(yǎng)1.安全接頭、內(nèi)筒、外筒、穩(wěn)定器螺紋有無碰傷、斷裂，內(nèi)筒、外筒有無彎曲。2.旋轉(zhuǎn)總成、內(nèi)筒、巖心爪組合件等各螺紋連接有無松動、拉傷、滑扣現(xiàn)象。巖心爪是否有彈性、碳化鎢顆粒是否脫落。3.軸承。轉(zhuǎn)動必須靈活，軸向間隙不得超過5mm，鋼球、滑槽有無損傷。4.穩(wěn)定器磨損后，其外徑小于鉆頭外徑4mm需修復(fù)后再用。5.檢查安全接頭的“O”型密封圈，必要時需更換。6.取心工具用后必須清洗干凈，螺紋涂防銹油。零配件、輔助工具裝箱。7.取心工具在裝卸、運輸過程中，不允許猛烈碰撞，應(yīng)平穩(wěn)吊升、下放。8.保養(yǎng)后的取心工具其外表面應(yīng)涂上防銹漆，注明日期后，存放于干燥通風(fēng)處的取心工具專用支架上。六、驗收內(nèi)容1.取心工具的內(nèi)、外筒無咬扁和彎曲現(xiàn)象。2.內(nèi)筒、外筒（包括一個差值短節(jié)或穩(wěn)定器）的有效長度為9.20m，其正負(fù)誤差不超過10mm。3.螺紋光潔，無毛刺，外筒螺紋用手或（鏈鉗）上緊后其緊密距為：取心工具規(guī)格緊密距mm川5—50.5—1.8川6—50.5—1.8川6T—50.5—2.0川7—50.5—2.0川8—50.5—2.2川9—50.5—2.64.通徑規(guī)：必須用相應(yīng)的通徑規(guī),能將內(nèi)、外筒內(nèi)徑順利通過，才認(rèn)為該取心工具為合格。取心工具規(guī)格外筒內(nèi)徑規(guī)內(nèi)筒內(nèi)徑規(guī)取心工具規(guī)格外筒內(nèi)徑規(guī)內(nèi)筒內(nèi)徑規(guī)川5—