55XGJ-A型悬挂器工作原理介绍.doc

德州大陆架油气高科技有限公司 XGJ-A型95/851/2J形机械式尾管悬挂器使用说明书 一、结构原理XGJ-A型244.5139.7（95/851/2）尾管悬挂器为单锥、单卡瓦、“J”形机械坐挂式悬挂器。通过上提、正转、下放实现坐挂，不需投球憋压，操作简单。主要由以下几部分组成：1 悬挂器本体总成：由锥套、本体、卡瓦、转换套、转换销钉、变径接头等件组成。见图1： 图1 XGJ-A型J形机械式尾管悬挂器总成本体上的“J”形槽形状如图2所示，槽内圆环为转换销钉运动轨迹。图2 J形槽示意图2送入工具总成：该工具可重复使用。由防砂罩、提升短节、倒扣总成及中心管组成。见图3、图4 。提升短节 防砂罩 变丝接头 图3 送入工具（上）图4 送入工具（下）3密封总成:由密封外壳和密封芯子组成。见图5。密封外壳 密封芯子 图5 密封总成4回接筒（护筒）：见图6。图6 回接筒5胶塞：包括钻杆胶塞和尾管胶塞。见图7、图8。 图7 钻杆胶塞 图8 尾管胶塞 6.锁紧座总成：见图9。图9 锁紧座7浮箍、浮鞋：两个独立部件，可选配。见图10、图11。 图10 浮箍 图11 浮鞋二、主要性能特点1. 通过上提、正转、下放机械方式实施坐挂，不用投球蹩压，操作简便。可用于直井、斜井、多套工具组合使用的复杂完井方式。2. 采用优质合金钢，机械强度高，悬挂尾管重量大。3胶塞、锁紧座均设计有锁紧机构，且具有良好的可钻性。4密封芯子能随送入工具提出井口，节省了钻密封芯子的时间；5密封总成采用“W”形多组密封件，具有双向密封功能；6倒扣丢手无需找中和点，只要将送入钻具下压510t，正转、即可轻易倒开扣。7悬挂器上下均配有扶正环，既可以保证扶正效果，又可以保护卡瓦不受损伤。三、主要性能参数见表1。 XGJ-A型J形机械式尾管悬挂器性能参数 表1规 格244.5139.7(95/851/2)额定负荷，t120悬挂器载荷支撑套承载能力，t16密封能力，MPa25尾管胶塞剪钉剪断压力，MPa1113适用外层套管钢级N80 P110适用套管壁厚，mm10.03 11.05 11.99适用套管公称重量 ，kg/m59.52 64.73 69.94本体最大外径，mmF215悬挂器最小内径，mmF121转换支撑套最大外径，mmF238钻杆胶塞总长，mm332尾管胶塞胶碗外径，mmF130F126适用尾管壁厚，mm6.98 7.729.17 10.54适用尾管公称重量 ，kg/m23.06 25.3029.76 34.22回接筒（护筒）长度，mm1200（500）回接筒（护筒）外径，mmF207回接筒（护筒）内径，mmF187座挂时需上提行程，m0.04座挂时需右转角度35座挂时下放最大自由行程，m0.15提升短节上接头扣型410（NC50）过流面积套管壁厚，mm10.0311.0511.99坐挂前/坐挂后，cm274/ 4667/ 4361/ 40注：悬挂器若用于更厚或更薄一级的套管，用户应在订货时特别声明。四、交付状态目前，悬挂器出厂以半整体组装式交付用户，即悬挂器本体和附件分两箱包装。其中，悬挂器本体在出厂前已经整体试压合格，用户不必再进行试压；附件箱包括提升短接、回接筒、锁紧座、大小胶塞、及选配的浮箍、浮鞋、通径规。注意：同一套悬挂器的包装箱“箱号”是一致的，送往井场前一定要仔细核对，否则，将造成提升短接与送入工具上接头固定销钉孔对不正。五、仓储、运输与保养1. 产品存放时应置于平坦、干燥仓库内，各部件应妥善保管，防止雨淋、日晒及海水浸蚀。2悬挂器在准备使用前尽量不要打开包装箱，更不要撕破塑料包装袋。3搬运时要小心轻放，严禁摔撞，防止碰伤卡瓦、转换套和中心管。4送入工具从井内提出后，应及时清洗干净。特别是倒扣螺母、止推轴承及密封芯子应拆洗干净并涂黄油保养；中心管、各丝扣也应清洗干净涂油保护。5送入工具存放时，两端要用垫木垫平，要防止挤压、弯曲变形。六、现场检查与组装(一) 现场检查1首先按照装箱单检查悬挂器及各附件是否齐全。应包含悬挂器本体、提升短接、回接筒、锁紧座、大、小胶塞及选配的浮箍、浮鞋等。2按照现场检查表内容对各部件进行认真仔细的检查、测量与记录。主要检查内容包括：各件外观是否正常，有无被摔、碰；转换支撑套是否活动自如；密封件是否完好；各件是否匹配，丝扣是否完好；内部是否有杂物；浮箍、浮鞋密封情况；丝扣、胶塞尺寸是否与使用的套管匹配；性能参数是否满足作业要求等。(二) 现场组装1将悬挂器本体置于平坦、干净地方，用垫木垫平（严禁垫在转换套和卡瓦位置），清洗干净倒扣总称上接头丝扣，并涂丝扣油。2将回接筒置于悬挂器前面，有丝扣一端朝向悬挂器。3将提升短接穿过回接筒，即回接筒套在提升短接上，回接筒喇叭口朝向防砂罩。4卸掉提升短接护丝，检查密封圈，将提升短接与倒扣总称上接头连好，当两端面接触时，销钉孔刚好对齐，用内六方扳手拧紧。5进行倒扣检查，再用1000 Nm的扭矩上紧。6清洗干净密封总成外壳丝扣，并涂套管密封脂，将回接筒与之连好，三人用48链钳上紧。7将防砂罩推到回接筒喇叭口内并用内六方拌手拧紧固定螺钉。注意：1.整个组装过程中，严禁将赃物、砂子带进工具内。2.卡瓦、转换套处严禁打钳。一套完整的包括送入工具的轨道管机械式尾管悬挂器见图12。图12 XGJ-A型J形机械式尾管悬挂器总成七、推荐的操作规程(一) 准备工作1下套管前彻底通好井，调整好泥浆性能，保证套管能顺利下到设计深度。2校核尾管长度，仔细计算钻杆回缩距，配好送入钻具。为方便配钻具和投球时卸扣（指无旋转水泥头），最好准备12根短钻杆，配好钻具后使短钻杆下接头在转盘面附近。3套管要仔细丈量、清洗丝扣，并使用符合标准的通径规通径；5钻杆通径规直径要求70mm以上，钻具接头、配合接头不许有直角台阶。4起钻时（或通井期间），将钻具提至悬挂器坐挂位置后，称重并记录。5校核坐挂位置，悬挂器卡瓦应避开上层套管接箍。6校核指重表和泵压表，保证灵敏准确。 (二) 下套管注意：严禁井内及套管内落物；操作要平稳，严禁猛提、猛刹和猛放。1管串排列：锁紧座位置应由所设计的水泥塞高度确定，推荐的管串排列为：浮鞋+套管浮箍套管锁紧座套管组合尾管悬挂器总成送入钻具（旋转）水泥头。2按顺序下入套管及附件，按标准上够扭矩。每下入20根套管至少灌满泥浆一次。连接浮鞋、浮箍后，应开泵或通过其它方式检查浮鞋、浮箍的畅通及防回压情况。3悬挂器下面的两根套管连续加两个扶正器；套管下完后先灌满泥浆再接悬挂器。4接尾管悬挂器（悬挂器吊上钻台时注意防止磕碰）：提起整个悬挂器总成，先卸掉中心管接箍，再卸掉悬挂器下端的护丝，然后再联接中心管接箍，并在中心管接箍上接尾管胶塞 ，用链钳或管钳上紧扣。注意倒扣部分有无转动。将尾管胶塞胶碗上涂丝扣油，小心插入套管，然后连接悬挂器与套管，上扣扭矩见表2。 悬挂器与套管连接紧扣扭矩（长圆扣） 表2套 管 规 格244.5139.7（95/851/2）紧扣扭矩最佳值（N.m）5800注意：严禁在卡瓦、转换套处打大钳；在回接筒内注满稠钻杆丝扣油，然后上紧防砂罩固定螺钉；5悬挂器接好准备入井前，先将转换套正转移至短槽（下钻）位置（此时，卡瓦偏向锥套巴掌左侧过流槽处，但仍有20左右附在锥套巴掌上），再缓慢下放，过联顶节和封井器时要注意保护好卡瓦和转换套。6尾管称重，并记录。7锁死转盘。8下送入钻具。接送入钻具时打好背钳，尾管坐挂前严禁下部钻具转动。送入钻杆要边通径边下钻。每下10立柱至少灌满一次泥浆。最好边下边灌。严格控制下放速度，特别是钻具下放前2m一定要缓慢，下放正常时再逐渐以正常速度下放，推荐下放速度为1.52.0分/立柱。9尾管下完后，先灌满泥浆（注意：注意活动钻具，防止粘卡），再接方钻杆（或顶驱）。称重、测量摩阻，并记录。10将尾管下至预定深度后开泵循环泥浆，排量由小到大。当泵压稳定，井下无异常时进行坐挂。注意：如果发生中途坐挂，决不允许继续下压，应及时通知服务工程师。在服务工程师指导下，上提至中和点后，再上提钻具2-3m，解除坐挂，慢慢反转钻具1圈，并锁住转盘，等待2分钟后慢慢下放钻具，恢复正常。(三) 坐挂及倒扣1下放钻具0.51m，再慢慢上提至设计位置；缓慢正转钻具1圈，并锁住转盘，等待2分钟后慢慢下放钻具。当总悬重下降到等于送入钻具总重量+游车重量时(此时送入钻具回缩距等于或接近计算值)，即坐挂成功。2继续下压1015t，检查坐挂可靠性。注意：坐挂成功之前严禁提前倒扣。3保持载荷支撑套承压58t，坐钻杆卡瓦或用顶驱正转倒扣。累计有效倒扣圈数应不少于20圈。注意：正常情况下，用转盘倒扣时，正转数圈后放松转盘，转盘应几乎不回转。若回转严重，可能是载荷支撑套未受压或受压太多，此时应予以调整。 4将钻具提至中和点后再上提1.51.8 m，此时若悬重一直等于上部钻具游车重量，表明扣已倒开。5倒扣成功后将钻具放回，使悬挂器下压58t，接入水泥头（钻杆胶塞已事先装入），按固井要求循环后固井。(四) 固井及拔中心管1管线试压。2常规方法注水泥。3压钻杆胶塞。4替泥浆，当钻杆胶塞到达尾管胶塞位置前2m3左右，降低排量，注意泵压表的变化。如果观察到了泵压明显上升后又回到正常值，说明胶塞已经复合，此时应校核替浆计量（注意：大多数情况下，无法观察到此压力变化）。5当替浆量剩1.5m3左右时降低排量，碰压。6放回水，检查浮箍、浮鞋密封情况。卸管汇。7正转24圈，缓慢上提钻具56m（注意：注意悬重变化），当送入工具与悬挂器脱开后上提13柱，然后再大排量循环一周以上，循环出多余的水泥浆。提示：如果要避免尾管悬挂器顶部有水泥塞，通常的做法是：碰压后放回水，将压力降至0，再憋压57Mpa，然后缓慢上提钻具，观察压力和悬重变化，当压力突然下降时，说明密封芯子即脱离了密封短节，此时开泵循环，冲出多余水泥浆。重要注意：循环过程中要转动或上下活动钻具，保证循环干净）。8起钻，候凝（注意：不可将钻具留在井内候凝）。八、钻附件内套的推荐方法钻杆胶塞、尾管胶塞及需要钻除的锁紧座、浮箍、浮鞋附件内套都是由可钻性好的材料组成，具有防转机构，以便于钻除。特别提示：锁紧座、浮箍、浮鞋内套分别有两种材料可提供铸铁件和铝件。凡需钻除的，所提供的一般为铝件，用户订货一定要予以确认。这里所指的内套材料均为铝件，即PDC可钻。钻附件内套时的注意事项及推荐的钻进参数如下：1应选用适应钻硬地层的牙轮钻头或钻中硬地层的PDC钻头。2钻进中不要使用自动送钻装置。3可在钻具上配备扩眼器和稳定器。必要时也可装一个打捞篮。4推荐的钻进参数见表3。推荐的钻进参数 表3钻头尺寸(mm)钻压(t)转速(rpm)水马力(hhp)泵排量,(m3/min)1184640604050大于0.8注：转速不能超过100rpm5如使用井底动力钻具，钻压应不超过2.0t。6不得将钻头压在附件上再启动转盘转动钻具。7每钻进5cm应上提活动一次，活动时不停泵，并保持钻具转动，以清除钻头周围的橡胶/金属屑。8发现钻速降低时，应调整钻进参数；若无效，则应提钻检查钻头，查明原因。九、尾管回接操作程序(一) 下套管前准备1认真做好套管丈量、通径及清洗丝扣工作。2计算好套余（套管高出转盘面高度）。排好套管串。3准备长度差0.5m左右的数根短套管，便于现场调整（由于丈量误差和套管余扣不确定，理论计算套余不可能与实际完全吻合）。 4校核指重表和泵压表，保证灵敏准确。(二) 磨铣回接筒1连接大陆架公司生产的专用铣鞋，下钻，磨铣回接筒内表面，以使回接筒内无毛刺和水泥块。2当铣鞋接触密封外壳底部时(根据泵压和钻压变化判断)，记录铣鞋深度，上提钻具1m。3在4050rpm、正常钻进排量下缓慢下放钻具，磨铣回接筒内表面23次，每次34min。最后一次一直磨铣至扭矩突然增大时（即铣到密封外壳顶部时）加压23t，再磨铣34min，并记录此时的铣鞋深度。该深度可作为套管下深的重要依据。4大排量循环一周，将磨铣下的铁屑和水泥循环出井。5起钻，检查铣鞋的磨损情况，如果有一圈明显的磨痕，并且其直径等于悬挂器密封外壳左旋梯形内螺纹直径，表明已磨铣到回接筒底部。(三) 下回接套管、固井注意：严禁井内及套管内落物；操作要平稳，严禁猛提、猛刹和猛放。1下入回接套管串。排列顺序为：回接插头+套管+节流浮箍+套管串。2回接插头吊上钻台时注意防止磕、碰。回接插头上面的两根套管连续加两个扶正器。3适当控制下放速度，及时灌满泥浆。4当回接插头接近回接筒时，在10L/s排量下缓慢下放管串，注意泵压变化，当泵压突然升高时，停泵，然后，继续缓慢下放直到悬重徒然下降，表明回接插头接箍已接触到回接筒顶部。记录方余。4开泵憋压5.0Mpa，检查插头密封情况。泄压，上提套管1m，使插头循环孔位于回接筒以上，而插头导向头位于回接筒内。5循环泥浆，按固井设计程序固井、压胶塞、替浆、碰压。6碰压后附加35MPa，缓慢下放管串，使回接插头坐到回接筒顶部，并下压2030t套管重量。7卸压检查回流，如果无回流，说明插头密封良好。若有