地面瓦斯井常用油田管材及工具

地面瓦斯井常用油田管材及工具,目录,一、井口工具二、钻头三、石油钻井管材,为了能更好地学习和运用国内油田上先进工艺、技术、装备、工具和材料，以便帮助我处地面工程技术人员对地面各类钻井的设计、材料选型以及配套使用器具等有更深入的了解，现粗浅地介绍一下，供大家分享。,一、井口工具吊卡：吊卡是扣在钻杆接头、套管或石油接箍下面用以悬挂，提升和下入钻杆、套管或油管的工具。其实物如图所示：,它的型式及型号表示方法如下：钻杆吊卡,例如：我处常用的73mm吊卡表示为：CD7684/900主要表示的意思为：侧开式平台阶吊卡，下孔径76mm，上孔径84mm，最大负荷900KN。以后如需做材料计划时，可参照上述格式，对照下面钻杆及套管规范图，标注如所需要的钻杆规格，上、下孔径，最大载荷。,钻杆吊卡规范：,注：EU表示外加厚钻杆，IEU表示内加厚钻杆,套管吊卡规范,套管吊卡,B型吊钳：实物如图,A、它是用于拧紧或松开钻杆、钻铤连接螺纹的工具，它分为多扣合钳和单扣合钳两种类型。,B、吊钳型号的表示方法：,C、基本参数我单位常用的吊钳为多扣合钳，其型号为Q60-27335和Q86-32475两种，其基本参数如下：,d、安全卡瓦：安全卡瓦是用于卡紧并防止没有台肩的管柱从孔口滑脱的工具。如卡紧钻铤、套管等，使其固定在孔口。它是用牙板套、卡瓦牙、弹簧、调节丝杆、螺母、球柄及连接销等组成，如图：,它的原理是靠拧紧调节螺杆的螺母达到初步卡紧管柱，卡紧在卡瓦之上一定距离，当管柱下滑时，卡瓦沿牙板套斜面滑动从而将管柱卡的更紧，以防止管柱落井。,下表为卡瓦的使用节数：,钻头钻头按结构可分为刮刀钻头、牙轮钻头、PDC复合片钻头、金刚石钻头、取芯钻头等类型。现结合我处实际，重点介绍三牙轮钻头和PDC复合片钻头。,国产三牙轮钻头，实物如图：,b、表示方法：,c、钻头分类：三牙轮钻头分为钢体和镶齿两种。,d、钻头基本尺寸及代号：,我处目前使用的牙轮钻头为江钻牌，常用型号为152.4mm、165.1mm、215.9mm、241.3mm、244.5mm、311.1mm、344.5mm、444.5mm等，且为H系列钻头，合金选用537。,其推荐参数如下：,例如：241.3mm钻头正常钻头压力为241.3（0.600.90）=144.8217.2KN。,344.5mm三牙轮钻头正常钻压为：206.7310.0KN理论上的钻压只有真正石油钻井设备才能满足其要求，我们煤田系统所用的钻机、钻塔、水泵远远达不到其最佳钻进效果，我处所用的设备也只能达到它的1/3左右即6080KN左右，所以牙轮的效率无法正常发挥，其钻进效率远远低于石油钻井系统。,喷嘴,喷嘴是和牙轮钻头配套使用的，其材质为硬质合金，三牙轮钻头的牙轮内侧装有三个喷嘴，这三个喷嘴的内孔是钻井液必经之处，钻井液通过喷嘴的内孔，循环钻井液，冷却钻头、钻具，携带岩屑，并起着压大井底岩石缝隙，辅助破岩的作用，常说的高压喷射钻井，就是指采用小的喷嘴水眼，高的泵压，喷嘴在井底喷出超高压水射流，冲击破岩，提高钻进速度。所以石油钻头喷嘴在钻井中起着非常大的作用。,我们常使用的喷嘴为普通型。其表示方法：,我处常用的合金喷嘴为：S4，用于241.3244.5mm牙轮钻头和S5用于444.5牙轮钻头。喷嘴直径为：6.7.8.9.10.11.12.13.14.16.18.20.22.24mm，根据水泵能力，我们一般选用14mm水眼，用代号表示为：S4-14，S5-14.,3、三牙轮钻头使用注意事项：钻头下井前需确认孔底干净，无沉砂，无金属落物。检查牙轮钻头型号、出厂日期及出厂编号与外包装是否一致；检查牙轮外头的表观质量，丝扣连接螺纹是否完好、牙轮外头牙轮有无互咬或旷动，焊缝是否完好，用钻头规测量牙轮钻头直径。,合理选择牙轮钻头喷嘴，充分发挥水力破岩、清洗作用。安装时检查牙轮钻头水眼孔内“0”型圈是否完好，应保证喷嘴和壳体清洁，严禁用榔头敲打，以免损坏喷嘴和密封圈。上扣：防止井口工具落井。应使用与牙轮钻头规格相符的牙轮钻头盒，以免损坏牙轮钻头体。任何情况下都不能使用大钳咬牙轮钻头巴掌及牙轮体。上扣前涂丝扣油，按规定的扭矩值上扣。,下钻：下钻要平稳，避免压力激动；防止顿钻。通过套管头，缩径段、造斜段时要控制下钻速度。轻划通过缩径段，划眼前必须开泵。划眼接近孔底时，注意钻压和扭矩，如钻压和扭矩增加时，表明已接触孔底或沉沙；若有沉沙，提起钻具，大排量旋转钻具到孔底，确保沉沙或落物已清洗；在清洗沉沙后上下活动钻具，充分洗井，清除孔底岩屑，避免下入过程快岩屑堵塞喷嘴或开泵过猛憋漏地层。牙轮钻头应轻压、慢转平稳接触孔底，牙轮钻头应跑合30分钟左右再按设计要求参数钻进。,钻进：钻进过程中要精心操作，均匀给压，不能加压启动转盘。孔内有憋跳钻现象或连续产生憋跳钻时，若不是地面设备的问题，应立即起钻避免掉牙轮。钻进中操作要平稳，严禁猛提猛放、溜钻和顿钻。,复合片钻头,操作规程下井前准备(1)孔内情况正常，起下钻畅通无阻。(2)井底干净，无金属落物。(3)钻井液符合钻井设计要求，净化设备运转正常。,下钻(1)钻头螺纹要涂好标准的润滑脂，上卸钻头要用钻头装卸器。(2)钻头入井要扶正、慢放。防止碰坏PDC切削齿。(3)下钻遇阻划眼时，划眼钻压应控制在20千牛以下（钻头直径小于215.5mm时,要低于10千牛），转速低于50转/分。严禁大段划眼和不循环钻井液划眼。,(4)下钻接近井底时应提前开泵。钻头离井底0.5m以上,应缓慢上下活动和转动钻具，充分循环钻井液。待井底清洁后,校正指重表。待泵压正常后方可进行正常钻进。井底造型确认钻头接触井底后，采用50转分左右的转速和520千牛的钻压参数磨合井底，进尺0510米。,钻进(1)钻速试验。井底造型后，可在推荐钻井参数范围内，选用不同的钻压转速进行钻速试验，直到找到一个最优钻速为止。正常钻进时若遇地层变化，可再做钻速试验。,（2）钻速试验完毕，即可按最优参数正常钻进。钻进中要确保排量满足要求，送钻均匀。若钻遇硬夹层发生轻微蹩钻现象时，可适当降低钻压，同时降低钻速，等钻穿后再采用正常参数钻进。,(3)钻头使用到后期，PDC切削齿的磨损平面加大，降低了PDC切削齿切入地层的深度，因此可适当提高钻压以维持较高的机械钻速。,起钻遇到下列情况之一者应考虑起钻：1)地层岩性变化不大，而机械钻速和转盘扭矩却明显降低。2)有连续蹩钻现象且没有进尺。,注意事项：1)钻头搬动时要小心轻放，防止PDC切削齿损伤。2)钻头不允许采用堵喷嘴的办法钻进，以防止降低对PDC切削齿的冷却效果。3)本钻头不适应于钻砾石层。4)避免带钻压启动转盘。,5)正常钻进时，钻井液排量必须保持在推荐范围内，以确保岩屑能及时排出，以及PDC切削齿进行充分冷却。6)当钻遇大段疏松砂岩地层时，要适当降低机械钻速，以巩固裸眼井壁，防止下套管遇阻。,三、石油钻井管材石油钻杆：钻杆是组成钻柱的基本部分，其主要作用是加深井眼，传递扭矩和形成钻井液循环通道。目前我国使用的钻杆大都是按API标准生产的对焊式钻杆。钻杆钢级钻杆钢级是指钻杆管体的钢级，它是按最低屈服强度要求划分的。,我处最近几年新进的89mm钻杆，其钢级为S-135。,钻杆规范,以上表格中，常用的钻杆为：88.99.35，,1279.19.我单位所用的89mm钻杆为：88.99.35.钢级为S-135.,钻杆接头钻杆接头又称为工具接头。我国石油钻管的接头和管体是通过摩擦对焊装配在一起的，即为对焊型钻杆接头。其中内螺绞接头吊卡台肩有18和90两种。,接头螺绞钻杆接头螺绞为带有密封台肩的锥管螺绞，又称为旋转台肩式连接螺绞，台肩面是其唯一的密封部位，螺绞只起连接作用，而不具备密封性能。螺绞类型按其牙型的不同分为：数字型（NC），正规性（REG），贯眼型（EH）和内平行（IF）四种。其中内平型属于淘汰的型式。,钻铤钻铤主要用来给钻头提供钻压，使钻杆处于受拉状态，并以其较大的刚度扶正钻头，保持井眼轨迹。普通钻铤为光滑的原壁圆管，两端加工连接螺绞。为了减少螺绞部位的疲劳破坏，一般都加工应力分散槽，并对螺绞根部和应力分散槽进行冷滚压加工处理。钻铤规格比较多，下面以表格的形式列出钻铤尺寸和基本参数，对不同规格的钻铤有针对性的选择。,钻铤尺寸和基本参数：,钻铤粘扣分析：目前我处施工地面瓦斯孔使用的钻铤经常粘扣，造成钻铤经常被割，严重影响钻机生产。造成一定经济损失。,通过查阅相关资料，造成粘扣的主要原因如下：螺绞没有及时清洗或清洗不干净的影响；修复铁屑的影响；涂抹螺绞脂不均匀引起粘扣。大家都知道在螺绞上涂抹螺纹脂，但是真正做到涂抹均匀却不容易，强调在上扣前清洁螺绞，均匀涂抹螺绞脂是避免螺绞粘扣的重要手段，切不可马虎大意。,四、钻铤使用注意事项1、新钻铤使用前须清理旧螺纹脂，仔细检查螺纹及台肩面是否有碰伤，磷化层是否完好。2、重新均匀涂抹螺纹脂。内外螺纹在拧接时，中间不得加入其它任何东西。,3、每根钻铤必须按照规定上紧扭矩。4、当钻铤外径均匀磨损到小一级钻铤外径且内径与小一级钻铤内径相同时，应将螺纹改为小一尺寸的螺纹，该钻铤按小尺寸钻铤使用。钻铤只允许减少一次尺寸。5、钻铤在使用过程中，必须定期倒换和起钻错扣。,五、特殊用途钻铤螺旋钻铤：,在圆钻铤外圆柱面上加工三条右旋的螺旋槽，以减少与井壁的接触面积，能有效地防止压差卡钻，螺旋钻铤的重量比普