化学切割操作手册.doc

操作手册目录一、 化学切割原理 切割工具配件二、 化学切割工具结构 三、 各个部件的作用 四、 化学切割各部件的选择1. 锚体选择2. 推进火药长度选择3. 化学药剂种类4. 密封圈包种类5. 需要的器材和设备 五、 切割工具组装1. 锚体组装2. 切割头组装3. 化学药剂的检查4. 点火头组装5. CCL仪器检查6. 井口工具连接 六、 安全注意事项 七、 组装井口防喷装置八、 切割工具井口下井方法九、 切割工具下井前要了解以下情况十、 切割工具点火注意事项十一、 切割工具井口拆卸十二、 使用后工具保养十三、 急救方法化学切割操作手册一、 化学切割原理化学切割工具一般由电缆下井，用CCL仪器管柱校深。当切割头对准切割位置后，给电缆通电引爆发火管，发火管又引燃下面的推进火药，推进火药迅速使火药筒内产生高温、高压气体，压力达到25000Psi（172Mpa）。气体使锚体锚爪迅速张开，固定在管柱内壁上，这时，如果切割工具有任何移动都会影响切割效果。推进火药产生的压力使化学药筒上端破裂盘压破，推动化学药剂向下又使药筒下端破裂盘压开。化学药剂经过催化剂时产生反应，三氟化溴 铁 三氟化铁 三溴化铁 热量 反应产生的高温、高压推动切割头内的小活塞向下移动，打开切割头孔眼，使化学药剂以高温、高压的形式喷向管柱内壁，又和管柱产生强烈的反应使管柱切断，整个过程只需要125175毫秒。管柱内必须有水使反应物不断和水溶解，这样才能使反应继续下去使管柱切断（井液内最少要有5的水）。当切割工具压力下降到达井液压力时锚爪自动收回，就可以把工具提出。二、 化学切割工具结构小马龙头 + CCL仪器 + 点火头 + 发火管接头 + 推进火药筒 + 锚体 + 催化剂接头 + 切割头 + 尾头 参数：1. 切割头到CCL仪器中点距离是：2. 耐温：400/小时（204/小时）3. 耐压：15000Psi切割工具配件：1 7/16” 1 11/16” 2 1/8” 2 5/8” 2 3/4ODItemPart No.English NameSize Name1ADP-1437-328Double Male Contact接头2ADP-1500-110H-T Firing Head点火头3CEM-1437-001Ignitor Sub1 7/16雷管接头CEM-1687-001Ignitor Sub1 1/16-2 3/44CEM-1437-002Gas Generating Cylinder1 7/16推进火药筒CEM-1687-002Gas Generating Cylinder1 11/16-2 3/45CEM-1437-109Strainer1 7/16过滤环CEM-1437-109Strainer1 11/16-2 3/46CEM-1437-113Tandem Sub1 7/16双公接头CEM-1687-113Tandem Sub1 11/16CEM-2125-113Tandem Sub2 1/8-2 3/47CEM-1437-116Anchor Body Assy 1 7/16锚体CEM-1687-116Anchor Body Assy1 11/16CEM-2125-116Anchor Body Assy2 1/8CEM-2625-116Anchor Body Assy2 5/8-2 3/48CEM-1437-015Catalyst 4#1 7/16催化剂CEM-1687-015Catalyst 5#1 11/16-2 1/8CEM-2625-015Catalyst 6#2 5/8-2 3/4CEM-2625-015CChrome Catalyst 6#2 5/8-2 3/4高络催化剂9CEM-1437-014Combustion Sub1 7/16催化剂接头CEM-1687-014Combustion Sub1 11/16-2 3/410CEM-1437-019Cutting Head1 7/16切割头CEM-1687-019Cutting Head1 11/16CEM-2125-019Cutting Head2 1/8CEM-2625-019Cutting Head2 5/8CEM-2750-019Cutting Head2 3/411CEM-1437-016Port Seal1 7/16小活塞CEM-1687-016Port Seal 1 11/16-2 5/8CEM-2750-016Port Seal 2 3/412CEM-0100-001Grease13CEM-1437-021Bull Nose1 7/16尾头CEM-1687-021Bull Nose1 11/16-2 1/8CEM-2625-021Bull Nose2 5/8CEM-2750-021Bull Nose2 3/414PUR-0509-050Binder Head Screw10-32 x 3/8”#螺丝15CEM-1687-070Centralizing Spring扶正弹片CEM-1437-065O-Ring Kit1 7/16密封圈包CEM-1687-065O-Ring Kit1 11/16CEM-2125-065O-Ring Kit2 1/8CEM-2625-065O-Ring Kit2 5/8 ADET-5306-074Ignitor发火管BDET-0800-002Propellant Stick推进火药CCEM-1437-012Chemical Cylinder1 7/16 x 721 7/16CEM-1687-012Chemical Cylinder 1 5/8 x 481 11/16-2 1/8CEM-1687-013Chemical Cylinder 1 5/8 x 602 5/8-2 3/4CEM-2125-1172 1/8 Anchor Redress Kit锚体配件1CEM-2125-1102 1/8 Anchor Body锚壳6CEM-2125-1111 11/16 to 2 5/8 Button Slip锚齿6CEM-2125-1121 11/16 to 6 1/4 Button Slip Retainer挡条12PUR-0501-02510/32Flat Socket Cap Screw螺丝6CEM-1687-1151 11/16 to 2 5/8 Button Slip Retum Spring弹簧三、 各个部件的作用1. 点火头：这种点火头只能使用欧文公司的发火管，当电缆通电引燃发火管时，发火管又引然下面的推进火药。这种点火头独特之处是有防压功能。2. 推进药筒：推进药筒是由药筒内的火药在1秒钟内产生高压。他是由无封钢材料制作而成。耐压为28000Psi，保证在高压内可靠，并延长使用寿命。3. 推进火药：根据切割位置井里液体压力选择火药长度。火药耐温是400/小时，燃烧后没有生成物。4. 过虑环：使点火头发火管和推进火药接近，使火药完全燃烧并可靠传压到下面。5. 防压接头：接在推进火药筒和锚体之间提供安全、可靠使工具内的压力放出。6. 锚体：这种锚体上的锚爪是直接伸出固定在油管内壁上。高精度不锈钢材料制造，防氧化层保护可使用在任何井液中。锚爪硬齿经过热处理有高强度性能，保证切割工具固定可靠。7. 双公接头：这个接头是接在化学药筒上端和推进火药筒连接，并起到限流阀的作用，控制高压射流使火药完全燃烧。8. 化学药筒：药筒是无缝钢外壳，内承压28000Psi。两端破裂盘最小耐压6000Psi，制造后30分钟后要泄漏检测，24小时再检查一次。化学药剂是三氟化溴，熔点为258.4(125.8)，零点为47(8.8)，密度为157lb/ft(2.51g/cm)9. 催化剂接头：接头内的催化剂使化学药剂促发反应。接头是由纯铜制造，每端各装两个密封圈。密封圈是由Viton材料制作，可防止化学药剂和密封圈反应，发生漏压现象。10. 切割接头：独特的设计结构，高精度孔眼内径和间距的加工，保证切割时管柱完全切开，没有喇叭口和膨胀现象，增加使用寿命。11. 小活塞：是由纯铜制作，上下两端各有两个密封圈，使切割头孔眼密封，隔离管柱内的压力进入切割工具里。当切割时火药产生的压力克服管柱压力使小活塞向下移动，打开切割孔眼。12. 尾头：尾头是由钢材料制作，它能防止切割头进入碎屑，切割时使小活塞进入尾头里，并使工具内外压力平衡，使锚爪收回。Tubing Cutting ToolTubing WeightAnchor(max)CylinderCatalyst1 3/81.92.40-3.641.660 1 3/8 x 4851 1/22 1/163.25-3.402.220 1 3/8 x 4852 3/84.70-7.702.220 1 3/8 x 7261 11/163 3/84.70-6.202.220 1 5/8 x 4861 7/8 2 7/86.50-10.702.450 1 5/8 x 6082 1/8 2 7/86.50-9.502.660 1 5/8 x 4862 3/8 3 1/27.70-15.103.225 1 5/8 x 72102 5/8 3 1/27.70-10.303.160 1 5/8 x 6083 1/8 4 9.50-14.003.880 1 5/8 x 7210四、 化学切割各部件的选择：锚体选择：Anchor O.D. Min I.D. Max I.D. Tubing String Size1.375 1.425 1.650 1.75”Coil-1.910 LB/FT-1.532 I.D.1.75”Coil-2.169 LB/FT-1.500 I.D.1.75”Coil-2.313 LB/FT-1.482 I.D.1.90”Tubing-2.90 LB/FT-1.610 I.D.1.687 1.751 2.220 2.063”Tubing-3.25 LB/FT-1.751 I.D. 2.375”Tubing-4.70 LB/FT-1.995 I.D.1.875 1.925 2.450 2.875”Heavy Wall Restriction2.125 2.195 2.660 2.875”Tubing-6.40 LB/FT-2.441 I.D. 2.875”Tubing-8.60 LB/FT-2.259 I.D.2.625 2.695 3.160 3.500”Tubing-9.30 LB/FT-2.992 I.D. 3.500”Tubing-12.95 LB/FT-2.750 I.D.3.125 3.195 3.885 4.000”Tubing-8.75 LB/FT-3.550 I.D.推进火药长度选择：推进火药部件号：CEM0800002Tool sizeCylinder0-3kPsi0-3kPsi3-6kPsi6-9kPsi9-12kPsi1 3/81 3/8 x 488.008.759.5010.2511.001 1/21 3/8 x 488.008.759.5010.2511.001 3/8 x 729.009.7510.5011.2512.001 11/161 5/8 x 489.0010.0011.0012.0013.001 7/81 5/8 x 6010.0011.0012.0013.0014.002 1/81 5/8 x 489.0010.0011.0012.0013.002 3/81 5/8 x 7211.0012.0013.0014.0015.002 5/81 5/8 x 6010.0011.0012.0013.0014.003 1/81 5/8 x 7211.0012.0013.0014.0015.003 5/82 x 6012.0013.0014.0015.0016.0042 x 6012.0013.0014.0015.0016.004 5/82 x 7213.0014.0015.0016.0017.00 0.0519 x lb/gal x ft = Psi1.42 x SpGr x m = Psi0.0098 x SpGr x m = Mpa注意：推进火药耐温为400/小时（204/小时）。经过真空/防潮包装，只能在使用前打开。从包装中取出推进火药并根据井下压力选择长度，用刀片截取。把剩余的装回原包装进行密封以备以后使用。多节推进剂和单节产生的效果相同。防止火药受潮，否则将会导致切割失败。化学药剂种类：CylinderPartGallonsLitersCU/CM1 1/8 x 72CEM-1125-0720.0703070.266100266.101 3/8 x 48CEM-1375-0120.0829780.31400314.001 3/8 x 72CEM-1375-0720.0987500.401250401.251 5/8 x 48CEM-1687-0120.1371030.518900518.901 5/8 x 60CEM-1687-0130.1847700.699310699.311 5/8 x 72CEM-1687-0720.2277900.862235862.232 x 60CEM-2000-0600.3270411.237801237.802 x 72CEM-2000-0720.4035371.527301527.30密封圈包种类：CEM-1375-065 (1-3/8 O.D) CEM-1375-0651 3/8 O-Ring Kit密封圈配件包12000-V569-009Button Slips锚爪密封圈4000-V569-111Port Seal Valve小活塞密封圈2000-V569-211Combustion Sub（Bot）催化接头下端密封圈2000-V569-212Ignitor Sub发火管室密封圈4000-V569-212Upper Tandem Sub上接头密封圈4000-V569-212lower tandem Sub下接头密封圈2000-V569-212Combustion Sub (Top)催化剂接头上端密封圈CEM-1687-065 (1-11/16 O.D) 000-V569-217 12ea000-V569-214 4ea000-V569-113 4ea000-V569-012 12ea000-V569-111 1ea000-V569-006 1eaCEM-2125-065 (2-1/8 O.D) CEM-2125-0652 1/8 O-Ring Kit密封圈配件包1000-V569-006Bleed Off Valve12000-V569-012Button Slips锚爪密封圈1000-V569-111Bleed Off Seat4000-V569-113Port Seal Valve小活塞密封圈2000-V569-216Combustion Sub (Bottom)催化剂接头密封圈2000-V569-216Bull Plug尾头密封圈2000-V569-217Ignitor Sub发火管接头密封圈2000-V569-217Top Tandem (Top)上接头上端密封圈2000-V569-217Lower tandem (Bottom)下接头下端密封圈2000-V569-217Combustion Sub (Top)催化接头上端密封圈2000-V569-222Top Tandem (Bottom)上接头下端密封圈2000-V569-222Lower tandem (Top)下接头上端密封圈点火头密封圈：2 000-V569-2122 000-V569-CEM-2625-065 (2-5/8 O.D) 000-V569-217 12ea000-V569-214 2ea000-V569-012 12ea000-V569-212 2ea000-V569-111 1ea000-V569-006 1ea需要的器材和设备：1组装器材：Vise 台钳Pipe Wrenches 管钳Crescent-type Adjustable Wrench 月牙形可调大扳手Blasters Multimeter 雷管万用表Wire Hook 铁丝钩Tetlon Grease 泰富龙油脂Litmus Paper 石蕊试纸Lubricator or Protective Sleeve 防喷管或切割头安全防护罩2安全装备：Rubber Gloves （PUR-0800-001） 橡皮手套：Rubberized Slicker （PUR-0800-002） 橡皮衣Hard Hat with face Shield （PUR-0800-003） 面部防护帽Rubber Boots （PUR-0800-004） 橡胶工靴3切割头的安全防护罩：1-11/16” to 1-1/8”： CEM-0100-0051-7/16” to 2-3/4” ： CEM-0100-0064点火头安全防火帽：1-1/8”： CEM-0100-1021-7/16”： CEM-0100-1031-11/16” to 6-1/4”： CEM-0100-104五、 切割工具组装a.锚体组装：锚体是不锈钢材料制作，不容易被井液腐蚀或氧化。锚爪加工精细并经过热处理达到特殊要求。挡条是由激光切割而成，经过热处理使其在变得易碎前达到最硬的RC因数，使得可以弯曲，以吸收锚爪的振动使其不易折断。当切割后工具里的压力跟井里压力平衡后，锚爪由足够的弹簧弹力使其恢复到原位。1把锚爪不带密封圈装入锚体里用挡条和螺丝固定。使锚体的一组锚爪先朝上然后转动180度朝下，这时，锚爪要从锚体内伸出。重复这一动作使其它各组锚爪都能伸出，否则切割时就会出现问题。2将每个锚爪装上密封圈，并涂上泰氟龙密封圈油装入锚体里，然后，把弹簧放入锚爪内并用挡条和螺丝固定。注意：挡条的设计只能使锚爪锚齿朝上，这样能防止装错。b.切割头组装：1. 把尾头装上密封圈并在公扣涂上专用丝扣油，然后和切割头连接。2. 用细铁丝检查切割头的切割孔眼保证其干净、畅通。3. 把不带密封圈的小活塞装入切割头里，使其灵活移动，保证切割孔眼完全打开。4. 用黄油枪将高温黄油打进切割头里，把小活塞装上密封圈装入切割头里。用木棒轻轻将活塞敲到位，使活塞顶部与切割头里面的台阶平齐，这时高温黄油会从切割孔眼挤出，检查孔眼畅通。4将有油的催化剂用铁钩轻轻地拉入催化剂接头里，使催化剂在整个接头里面均匀分布，上端要留出3/4”(19mm)的空间。不要将催化剂塞入接头里，不要往催化剂上加油，催化剂没有油时使用另一个。 5把催化剂接头涂上专用丝扣油和切割头连接。c.化学药剂的检查：1. 使用化学药剂前一定要泄漏检查。把化学药筒一端垫高，将石蕊试纸用清水蘸湿放在这端放气孔上，然后，把护帽放气螺丝拧开，松开两圈，5秒钟后再把螺丝拧上。检查试纸是否有变色现象，如果没有泄漏检查另外一端。注意：石蕊试纸颜色是白色的，如果遇到化学药剂后根据泄漏不同，颜色从浅粉色（少量泄漏）到深蓝色（大量泄漏）。如果药筒有泄漏现象把两端护帽拧紧并在两端涂上红色送回厂家处理。2将检查好的化学药筒任意一端竖起来和锚体连接。3把过滤环装入推进剂药筒内，过滤环将坐在丝扣退刀槽上，将推进剂筒和锚接头连接。4把装好的切割头部分连在化学药筒下端。然后，将整个工具装入防喷管内或用铝制保护套把切割头套住。d.点火头组装：1. 用万用表检查高压点火头的通断和绝缘。2. 用雷管万用表检查发火管的电阻（发火管电阻为51欧姆），装进雷管接头内再检查发火管地线和外壳接触情况。3. 将点火头装上密封圈和雷管接头连接，然后，用雷管万用表再检查雷管接触情况。e.CCL仪器检查：1. 把马笼头和CCL仪器连接，检查CCL仪器信号和点火电压，然后电缆放电。2. 这时要求平台无线电静默，绞车安全钥匙开关打在安全位置并拔掉，交给井口操作人员。f、井口工具连接：1. 电缆放电后先把点火头接在CCL仪器上，然后，再把推进火药装进防喷管内的推进火药筒里，保证丝扣上没有推进药剂。2. 把点火头和推进药筒连接，然后，把防喷管头和防喷管连接。掉起防喷管和井口防喷管连接，切割工具下井。六、 安全注意事项：如果正确使用和处理化学药剂是安全的，但是，和其它爆炸物品一样，如果没有按照安全规程和措施来做，就可能变得非常危险。在任何情况下，都必须做到：1. 在使用化学药品时，必须穿戴有橡胶雨衣、橡胶手套、和有脸部防护罩的帽子。2. 只能在井场使用时才能把化学药筒两端堵头拧掉。3. 不能把化学药筒和其它部分连接在一起存放和运输，只能放在专用木制箱子里平躺着，防止滚动或磕碰。4. 不要把药筒存放在温度高于120F或是低于60F的地方。最好储存在凉爽、干燥、通风的地方。5. 药筒要拿在中部，避开两端。6. 运输的时候要固定好化学药筒，使其不至于受到撞击和振动引起破损而导致化学药品泄漏。7. 切割工具的切割头总是要戴上防护套。保护套可以使用厚壁油管，也可以使用安全保护套。8. 当操作化学切割工具的时候，人员要尽量远离切割头。9. 当药筒泄露或是化学药品放出的时候，要避免吸入其烟雾。如果发生马上吸氧，找医生进行处理。10. 不要触摸切割后工具上化学药品和其他残余物。11. 使用砂子或泥土来扑灭化学药品引起的火焰。不要使用水或其他的灭火剂。要知道水和化学药剂接触时反应非常激烈。12. 任何情况下都不能在井外引燃化学药剂。 七、组装井口防喷装置：（有两种方法）井口压力小于1000Psi时使用标准防喷管；在10004500Psi使用高压防喷管。井口压力在4500Psi以上时不能使用化学切割工具切割，防止工具密封圈漏压发生危险。第一种：在采油树上接防喷管1. 组装井口防喷管前要求井队先把井里压力防掉，关闭采油树的清腊阀门。2. 手压泵连接安全阀液压管线。安全阀打开压力一般在35005000Psi之间。3. 将清腊阀门到采油树帽的压力放掉，卸掉采油树帽；4. 连接防喷管转换接头，接上防喷器，三通，防掉器，防喷管和防喷头等。5. 接上试压管线给防喷管试压，一般压力为3000Psi（要根据平台要求来定），10分钟后压力不降为合格；6. 压力达到要求后打开清腊阀门，工具下井。 注意：这种井口组装方式化学切割时不能给管柱施加拉力，但切割后井里压力不能窜出。第二种：把井口采油树拆掉，接井队防喷管。切割时管柱可以施加拉力。1、 井里压力压住后把采油树从下面法兰拆掉，接上立管和井队防喷器；2、 回接油管挂，上提油管使油管提到切割位置中和点并大于1.0-2.0吨,用卡瓦坐在井口上，并用绳子将卡瓦固定好，井队防喷器抱住油管。3、 连接防喷管转换接头、防喷器、防掉器、防喷管和三通等。4、 将试压管线连接到防喷管上，关闭井下安全阀，用井队固井泵给管柱加压。5、 试压完毕，切割工具下井。八、 切割工具井口下井方法：第一种：（使用防喷管作为切割工具的保护管）1. 把应急器材放到井口附近，化学干粉灭火器和一桶沙子。打扫钻台，钻台上不要有油、水，不用的设备要移开2. 操作人员要穿戴防护衣、鞋、帽和手套，随时要防止化学药剂的危害。要知道淡水的位置，其他无关人员要离开。3. 要求平台无线电静默，禁止其它电器焊作业 ，切割工具上最好接安全接头。4. 首先把防喷管放在滑道上，把防喷头拆掉。5. 把电缆头通过防喷头（注脂密封头）做小马笼头。6. 把小马笼头和加重杆、CCL仪器连接并检查信号和点火电压。量出切割头到CCL仪器中点长度。7. 把防喷管上端朝钻台。上端要高于下端1米。这是防止化学药液进入推进火药里发生危险。8. 把组装好的切割头部分装进防喷管里使催化剂接头露出。9. 化学药筒经过泄漏检查后，把任何一端护帽卸掉一个，检查药筒内是否有水、脏物或其它东西，然后和催化剂接头连接。10. 把工具推进防喷管里，用喉箍固定在头部，防止滑进防喷管里。11. 把化学药筒另一端护帽卸掉和上面的推进药筒连接。12. 连接点火头之前要先检查CCL仪器和点火电压，然后电缆放电。13. 连接点火头时要求无线电静默，绞车安全钥匙要拔掉。最好在CCL仪器下面接安全接头。14. 先把点火头和发火管接在CCL仪器上，没有问题后再和防喷管内的工具连接。15. 把防喷头和防喷管连接，然后，把防喷管内多余的电缆拉出并固定在防喷管上。16. 使用井队绞车把防喷管掉起，这时，切割工具要始终在防喷管内。尽量不要使用电缆把防喷管拉起，只有一种办法时要考虑电缆有足够的强度。第二种：（如果第一种方法点火头之上加重杆很长，在地面连接切割工具有困难）1. 井口防喷管接好后离钻台适当的高度拆开防喷管，把马笼头抽出，接上加重杆、CCL仪器并检查。2. 把仪器提进防喷管里连接点火头。3. 把组装好的推进药筒、锚体和上面点火头连接，上提使锚体进入防喷管里。4. 把切割头、尾头、催化剂接头连接好并在切割头上装上铝制保护筒，然后，把化学药筒竖起来使切割头部分连接。5. 把连接好的化学药筒和井口防喷管内的锚体连接，然后，把工具提进防喷管里。6. 拆掉切割头保护套，吊起的防喷管和井口防喷管连接，切割工具下井。注意：化学药筒连接或拆卸时都要垂直，这是防止化学药剂泄漏到催化剂和推进火药里。九、 切割工具下井前要了解以下情况：1. 切割管柱的尺寸和重量？2. 管柱的最小内径、位置？3. 切割深度?4. 井底压力？5. 井底温度？6. 井口压力？7. 切割点是否自由？8. 切割位置之上最少要有200英尺的液柱？9. 管柱液体类型？有些类型的液体将导致切割困难。10. 管柱是否有塑料层、不锈钢或是含铬较高？如果有就要使用专用催化剂和大药量化学药剂。管柱的拉力：切割头的孔眼有的被堵塞时不能使管柱完全切断，如果在管柱上施加一定的拉力就能解决这个问题。一般拉力大于切割点管柱中和拉力的10（多12吨）注意：建议在切割之前，要同甲方监督、井队和其他操作人员讨论作业步骤。十、切割工具点火注意事项：1. 点火时要慢慢增加电流直到工具动作（一般0.4安培）。切割动作只需要一秒钟，不要超过1.5安培。2. 如果井里是泥浆或井里脏物很多时，切割后就会影响切割工具内外压力平衡，使锚爪不能收回，最好是在工具的上部接一个振击器。3. 如果管柱环空液体是满的，而管柱内部是空的，当管柱被切开后，管外的液体会冲进管柱内将工具上窜从而导致电缆打纽。操作人员要警惕这一情况的出现，使用加重杆减小向上的冲力。4. 切割后工具只能上提不能下放，上提速度不要超过300ft/min否则，工具将不可能足够