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文档简介

井下作业事故处理技术

油水井在生产或作业过程中,由于操作不当或某种原因造成的井下管柱被卡或仅能在很短的

一段范围内活动或转动,按正常方式不能上提的一种井下事故称为卡钻。由于卡钻事故会使

油水井的生产不能正常进行,严重时导致油水井报废,给油田的生产造成重大的损失。因而

如何预防和及时妥善处理卡钻事故,对维护油田生产和提高作业水平是非常重要的。DX

第一节解卡作业技术4/Wqeq,E8

井下作业卡钻事故按其形成的原因可分为以下几种类型:_$fXK

1、油水井生产过程中造成的油管或井下工具被卡,如砂卡、蜡卡、套管变形卡等。m:sT)

2、井下作业措施或工具选择不当造成的卡钻、如落物卡、水泥(凝固)卡等。LYV\|a{Y

3、封隔器不能正常解封造成的卡钻。kzUP

一、卡钻事故的原因与预防+)cjW--9

(-)砂卡的原因及预防bt2'elH|

L造成砂卡的原因4XC

y>;4u

1)油井生产过程中,地层砂随着油流进入套管,逐渐沉积使砂面上升,埋住封隔器或一部

分油管。-wizUp

2)在注水过程中由于压力不平稳,或停注过程中的"倒流”现象,使砂子进入套管,造成

砂卡。。/6句川1]*

3)冲砂时泵的排量不足,使液体上返速度不足以将砂子带到地面上来,以及倒罐或接单根

时,砂子下沉造成砂卡。B>!OW2qOD

4)压裂时含砂比过大,排量达不到设计要求,压裂后放压过猛,冲砂不彻底及压裂过程中

设备故障等,均能造成砂卡。#K[l][UqJ+x

5)施工管柱管串结构不合理,造成沉砂卡钻。MeSF,*IP

6)其它原因,如填砂,注水井排液降压时排液速度不当等,也能造成砂卡。a#_=c>h;

2、砂卡的预防z(yJ/~m

从造成砂卡的原因来看,要避免砂卡的产生,需采取以下预防措施:c[h{C!d

1

1)对出砂较严重的生产井,要尽早采取防砂措施,或及时进行冲砂处理,防止砂卡。

nB#m?hK

2)冲砂时泵的排量要达到规定参数,以保持砂能够被带出地面,而且冲洗要彻底。倒罐或

接单根时动作要快,防止砂子下沉造成砂卡。sJ

?L

3)压裂施工作业中,要严格按照施工要求进行,避免含砂比过大、排量过小及压裂后放压

过猛等。,AcgsC

4)注水并排液降压时要注意控制,防止排液降压过猛。E5H0YO.Wi

5)填砂时要准确计量填入的砂量,注意泵排量,不能将砂携带到油套管环空,沉砂时要活

动管柱且要洗出井筒沉砂。il{Lx)

6)入井管串结构要科学合理,入井前要仔细检查,不留事故隐患。]

V4Fm{]

(二1水泥卡钻的原因及预防?aMV{H*Q*

1、水泥卡钻的原因ecZT|X4u

1)注水泥塞后,没有及时上提管柱至预定水泥塞面以上进行反洗井或洗井不彻底,致使油

管与套管环空多余水泥浆凝固而卡钻。[X

"F}ph

2)挤水泥时没有检查上部套管的完好程度,使水泥浆上返至套管破损位置,造成卡

钻。%+=y!

3)挤注水泥时间过长或添加剂用量不准确,使水泥浆在施工过程中凝固。f<$>?o&y

4)井下温度高,对水泥浆没作室内试验且又未加处理剂,或井下遇到高压盐水层,使水泥

浆性能变坏,导致水泥浆早期凝固。~o+:M0))

5)挤、注水泥浆时,由于计算错误或发生设备及别的故障造成管柱或封隔器被水泥浆凝固

在井中。i$[wkQ>$

2、预防水泥卡钻的措施hl

AHqv

1)注水泥浆后要及时、准确上提管柱至设计水泥塞面以上,确保洗井干净。)37.H”

2)挤水泥前,一定要检查上部套管是否完好。~$bkWb*RJ

3)挤、注水泥时要确保水泥浆在稠化时间的70%内完成,水泥添加剂的用量要适当。水泥

浆量和顶替量计算要准确。;'{PA!->

4)井下温度较高,或可能遇到高压盐水层时,一定要确保注水泥过程中不发生其它事故,

万一发生其它事故,要立即将水泥浆推出井筒或洗出水泥浆,以上措施不能执行时,尽快上

提管柱,防止管柱被固住。

{#Lj,o

5)保证挤、注水泥浆过程,设备性能良好且运转正常。m$bX;F}T

(三)落物卡钻的原因及预防D.i(Irq

w!

造成落物卡钻的原因多数是由于责任心不强,从井口掉下小的物体,如钳牙、卡瓦、井口螺

丝、撬扛、搬手等,将井内管柱及井下结构卡住。,D6hJ_:

预防落物卡钻最重要的是加强工作人员的责任心,严格执行操作规程,起下油管或钻杆时所

用工具、部件要详细检查,并做好记录。对有损坏的工具要及时修复或更换,井口要装防掉

板。油管起完后,关闭防喷器或坐上井口。{x-iBg9#l2

(四)套损卡钻的原因及预防)t$<FP

1、套损卡钻的原因>I~$h,

1)因地质因素及生产过程造成套管损坏的原因很多,由于套损造成井下管柱被卡$RFy9(

2)由于工作不细,对井下情况掌握不准,误将工具下过套管破损处,造成卡钻。)*bdG')

3)技术措施不恰当,均会因套管损坏而卡钻。如注水井排液降压时,由于放压过猛,可能

会使套管错断。\A{[[1]2

2、套损卡钻的预防<~%e{F:[#

1)测井或作业前,要用通井规通井。2/T4.['t

2)起下钻时,如有卡钻或遇阻现象,要下铅模打印探明情况,必要时,对可疑点进行侧面

打印。aB=&XGV9

3)如套管有损坏,必须将其修好后,方可再进行其它作业。_F2RxY

二、卡钻事故的处理方法S.KZ)

一旦发生卡钻事故,切不可盲目操作,以免造成更加严重的井下事故。针对卡钻应认真分析

研究,确定卡钻事故的原因、遇卡位置及类型,及时妥善处理。确定卡点位置即测卡对解卡

是十分重要的一项工作,卡钻位置确定后,便为处理卡钻事故提供了依据。*2?

-6

(—)测卡El=WH-iAO

在现场,对于被卡管柱要测出或计算出卡点,才能尽快的处理卡钻事故。o'Uaz*-p[l]。

1、卡点的计算_

$Wjlh

测卡时上提钻具,使其上提力比卡钻前的悬重增加,记下这时的拉力P1,并且在方钻杆沿

转盘平面作记号L10然后再用较大的力上提(一般增大100~200kN)同样记下拉力P2,

方钻杆上的记号L20两次上提力量的平均值,两次上提时在方钻杆上的记号(Ll、、L2)

之间的距离就是钻杆的平均伸长量入。

J&B>"s

/

为了准确计算,可用不同大小的拉力多提几次,量出几个伸长量,然后取拉力和伸长量的平

均值进行计算,卡点位置H的计算见公式8-1bzl-|+!yB

H=EFA/10P8-1\\Z{[{OZ

式中:H一卡点深度,m;

FC+}gJ(q

E—钢材弹性系数,2.1x107N/cm2;6JCq?:#ab

P一上提拉力平均值,N;t&oNC6

F一被卡钻柱截面积,cm2;Dh4EP/=z

A

人一平均伸长,cm0bW/2B

2、测卡仪测卡。(oUh:w.]Gw

测卡仪见图8-1所示,主要由以下部件组成:)]yARrD

TTfU(w%&P

图8-1测卡仪w.:fl4V

1)电缆头。电缆头是连接电缆和磁定位仪的部件,中间有导线与仪器连接形成一闭合电路。

fbjT'JSzw

2)磁性定位器。与测卡仪配套使用,接在电缆头的下面。|Ef

9

3)加重杆。测卡仪的加重杆是空心的,中间有导线,可与仪器接通电路。每根加重杆长2m,

质量约16kg。测卡时通常接1根,最多不超过5根。Wifr%&t{J

4)滑动接头。内腔有呈双层螺旋弹簧的导线,内层导线接壳体,外层导线接芯子,将滑动

接头与磁定位及传感器连接后即接通电路。CkHifmc(u-

5)震荡器。该电器元件接在滑动接头下部,中间有导线连通。当传感器线圈电口磁感量发

生变化时,震荡器频率也发生变化。F.DRGi.i

6)弹簧锚。测卡仪有上、下两个弹簧锚,其距离是132m。每个弹簧锚是由4组弹簧沿

圆周均匀分布,每组有两片弹簧,且用螺钉固定在定位器上。用螺旋压簧来调节弹簧的外径,

并用中心杆上的定位套与定位环来固定弹簧的外径尺寸,中心杆内有导线。

MIn6p

7)传感器。传感器接在两个弹簧扶正器之间,当钻柱受拉或受扭时,传感器电阻值变化。

9?6]Za

g

8)底部短节。接在弹簧支撑体下面。v<Ozr:IL

9)爆炸接头。爆炸接头接在测卡仪的最下部,其下面是爆炸杆,爆炸杆上有导爆索,找准

卡点后,通400V高压,低电流弓I爆爆炸松扣,解卡。⑴(pud'D;[

3、测卡仪的技术参数见表8—1。#6'+e35人8

表8-1测卡仪与爆炸松扣装置主要技术参数zNo(|;19

外径,mm可测范围,mm精度可用井温可耐o(|f叩K.压力可测

m'DnR'+井深;/-X;!a>

50~114(2"~4")油管73~168(2"~6")钻杆0.01mm/9si,z1.5m150℃

45MPa3500m'y<<ce*

166~203(3"~9")钻铤114-245(4"~9")套管-0D=7Mef

(

F.vVIdBy

测卡仪的工作原理是:当管柱在其弹性极限范围内受拉或受扭时,应变与受力或力矩成一定

的线性关系。被卡管柱在卡点以上的部分受力时,应变符合上述关系,而卡点以下部分,因

为力(或力矩)传不到而无应变,因此,卡点位于无应变到有应变的显著变化部位。测卡仪

能精确的测出2.54xl0-3mm的应变值,二次仪表能准确地接收、放大且明显地显示在仪

表盘上,从而测出卡点。GO|EeM!iB

4、测卡仪的使用方法及注意事项。(

+=TKI<=

1)使用方法|-'.\)7:[1]

(1)调试地面仪表。先将调试装置与地面仪表连接好,再根据被卡管柱的规范,将调试装

置上的拉伸应变表调到适当的读数后(应超过预施加给被卡管柱的最大提升力所产生的伸长

应变),把地面仪表的读数调到100,然后把指针拔转归零。同法调试地面仪的扭矩。这样

才能保证测卡时即不损伤被卡管柱,又能准确测出正确的数据。UZ|3

(2)测卡操作。先用试提管柱等到方法估计被卡管柱卡点的大致位置,进而确定卡点以上

管柱质量,并根据管柱的类型,规范确定上提管柱的附加力。将测卡仪下到预计卡点以上某

一位置,然后自上而下逐点分别测拉伸与扭矩应变,一般测5~7点即可找到卡点,测试时

先测拉伸应变,再测扭转应变。w-[l]3B

〜e-

测拉伸应变,先松电缆使测卡仪滑动接头收缩一半,此时仪器处于自由状态。将表盘读数调

整归零,再用确定的上提管柱拉力提管柱,观察仪表读数,并作好记录。,2y-V

测扭转应变,根据管柱的规范确定应施加于被卡管柱旋转圈数(经验数据是300m的自由

管柱转四分之三圈,一般管径大、壁厚的转的圈数少些工先松电缆,使测卡仪处于自由状

态,然后将地面仪器调整归零,再按已确定的旋转圈数缓慢平衡地转动管柱,观察每转一圈

时地面仪表读数的变化,直至转完,记下读数值。然后控制管柱缓慢退回(倒转),观察仪

表读数的变化,以了解井中情况,这样逐点测试,直到找准卡点为止。ap[l]%-Y}

2)注意事项Wt8-=-jl>

(1)测卡仪器应能顺利下入被测管柱内。4\?GA'

(2)测卡仪的弹簧外径必须合适,以保证仪器正常工作。oO8opS7F

(3)所用加重杆的重量要适当,要求既能保证仪器顺利起下,双能保证仪器处于自由状态,

以利于顺利测试。$!-a)U,w$B

(二)爆炸松扣、倒扣lbgA2|o~~

爆炸松扣过程所选择的炸药、导火索、药量必须适当,药量过大会损坏甚至炸裂钻具,过小

松不开扣,用药量根据实践而定,有关爆炸松扣装置的主要技术参数见表8-1.{q}#S

q

1、爆炸松扣的操作?V>\9?zb

1)测卡后,先将管柱上紧,达到上扣力距。将测卡仪的爆炸杆对正卡点以上管柱的第一个

按箍处。b

R*/d-vA

2胺330m转动四分之三圈的经验数据反向旋转管柱(大直径的钻杆或套管,一般第320m

转二分之一圈;卡点距地面较近时,转的圈数适当减少\~_Y

U%y

3)用高电压(440V),低电流(1.5A)的直流电源启爆,松扣解卡。fjhOZi45

4)爆炸松扣成功的典型显示:从仪器上看出断路、扭矩表读值下降、井口钻具及卡瓦震动,

点火后,立即上提测卡仪约30m,静止5~lOmin后,再起仪器,防止仪器、加重杆外壳

快速冷却淬火折断,卡住甚至切断仪器。先慢速活动上提,待摩阻正常后,再逐渐提高速

度。>10pk

2、倒扣"Y7]t:8

找出卡点准确位置,进行倒扣作业,如果落鱼顶部被砂所埋,应先进行冲砂作业,将沉砂清

除之后,再进行倒扣。常用倒扣工具有反扣钻杆配合相应的反扣打捞工具如公母锥、打捞矛、

安全接头等13?"JFfYU,1

(三)切割H:DTvv8e{

对于被卡的管类落物或上部套管破损需要修套,用其它方法难于处理时,常采用切割的方法

处理,所使用的切割工具有机械式、聚能式和化学喷射式等。o=,[l]q4;R-'

1、聚能切割和化学喷射切割M]Y72KA

当井内管柱被卡,采用爆炸松扣失效或无法使用机械式切割时,可采用聚能切割或化学喷射

切割的方法。H(l(H0q

1)聚能切割。取能割刀下入需切割管柱处是当火药引爆后,在高温、高压作用下,高压气

流喷出,将管子割断。其结构是由聚能器和定位器组成,其上为加重杆,采用直径8mm单

芯电缆。使用此割刀,切割的油管口外径比原外径大2mm,当油管质量不好时,尽量不采

用此方法。!Hk$t

2)化学喷射切割。其原理是燃烧室内装有固体燃料,当引燃后,其高压气体推动活塞使三

个爪向外扩张,并与管壁接触,起扶正固定作用,高压气体推动活塞的同时,气体经活塞中

孔眼推动惰性气室内的氟气,使氟气下行将垫片压破,氟气与液氢室内的液氢化合,形成压

力为7MPa,温度为815(的高温、高压气体,将紫铜垫击穿,再经过聚能室向小孔喷出

将管柱割断。aC&ZV}80f

化学喷射割刀下置需切割处,利用在高温高压下喷出的氢氟酸液体进行切割。其结构是由绳

帽、磁定位器、加重杆、燃烧室、活塞、卡瓦机构、惰性气体室、液氨室及喷射头组成,此

割刀器切割的管柱口整齐光滑,割口外径较原管外径大1.6mm,对下一步打捞作业影响很

小。2o}neF{

2、机械切割&y}nd7o

1)机械内割刀。机械内割刀是从管子内孔部位进行井下切割的切割工具,它可以在落鱼管

柱内或卡点以上进行切割。其优点是可以在井下任意更换切割位置,并具有自由脱卡优点,

操作方便可靠。技术参数见表8-2。L-LN+6r(#

切割原理是当钻具正转后,滑块牙单向锯齿形螺纹推扶正壳体与心轴相对运动,使卡瓦沿锥

体上行,外径增大与被割管子内壁咬合将割刀与刀枕斜面相接触,将刀片向外推出与被割管

子相接触,依靠主弹簧施以进刀压力,如果转动钻具,刀片即可在此位置完成切割任务。

v%e-vl

钻具配合:CFW\

①鱼顶在井口时,内割刀+下击器+钻杆。M=!RJ%6f

②鱼顶在井下时,内割刀+下击器+钻杆+打捞矛+扶正器+钻杆。\qrSJ=}t

推荐技术参数:钻压:5kN、转速:20~40r/min、排量:符合割刀设计排量。C“hHt,&

表8-2机械式内割刀技术规范亿S-]|Kx

规格型号JNGD73JNGD89JNGD101JNGD140JNGD168

+q==Y/z

外形尺寸,mm(p55x584(p83x600(p90x784q)101x956(pl38x

1208)TceNH

接头螺纹代号(U/2in)平式油管扣(ll/2in)平式油管扣NC26NC26,

NC31NC31,3301<(]e/}

使?[l][?{X~uq用FTy'#*7UI规%nY7b2pPa范uA?_\z?及wl{Fx+<A3性

aW8Bx\q能AGE1参J?XEF?

,G数

切割范围mm62-5770-7897-105107-115158-137*f~X

wy

坐卡范围mm65-54.581-67108-92118~104158~137%C=

{\]-2~

切割转数mm50-4030-2020-1020-1020-10>Au-]S'

进给量mm1.2-2.01.5~3.01.5-3.01.5~3.01.5~3.0

{m90gR5U

钻压KN34557?aInn:FE

更换件后扩大的切割范围mm(in)101(31/2")E+$vIYq:W

油管114(41/2"),TDs$2x

套管139、146(51/2"53/4")3bQ2jn-

套管177.8(7")'j088<?j

套管A%nI's,

bl

>%%#

2)机械式外割刀。机械式外割刀是一种从套管、油管或钻杆外部切断管柱的专用工具。它

主要由上接头、卡爪装置、止推环、承载环、隔套、弹簧罩、主弹簧、进给套、剪销、刀片、

轴销、丝堵、筒体、引鞋等组成。PA-xb3I

机械式外割刀是用卡爪装置固定割刀来实现定位切割的。它依靠引鞋引入落鱼之后,上提钻

具使其达到设计切割位置,转动转盘,推出割刀将落鱼割断。为防止外割刀套入鱼顶之后碰

断刀片,设计了扶正弹簧,改进了"承转轴承",增加了卡簧定位的安全性。钻具配合:外

割刀+套铳管+钻杆。qFm

vc

推荐技术参数:钻压:保持提断剪切销钉后的上提负荷、转速:20~40r/min、排量:符合

割刀设计排量。yP7[l]-

3)水力式外割刀

mF0uE5

水力式外割刀由筒体、进给机构、切割机构、限位机构等四部分组成。KYVB=14

水力式外割刀是靠液体的压差推动活塞。活塞下移时进刀套剪断销钉,继续下移就推动刀片

绕刀销轴向内转动。此时转动工具管柱,刀片就切入管壁,实现切割运动。在切割过程中,

液流产生的压差应随活塞、进刀套的下移而逐渐均匀增加,由此实现连续进刀,直止切断

管柱。,U2/J

(四)解卡5<Cu-X

1、砂卡的解除方法z>NRvxO

凡是由于地层砂或压裂沉砂造成的卡管柱或工具事故,统称为砂卡事故,简称为砂卡。砂卡

的特征一般为管柱用正常悬重提不动、放不下、转不动且不能建立循环。="3Hc=l?R

1)反复活动管柱解卡。当井下管柱或工具遇卡时间不长,或遇卡不很严重时,应分析遇卡

原因,根据井架及设备允许负荷条件,对管柱进行大力提拉活动卡具,或快速下放冲击,使

卡点脱开(井底有口袋才行工采用此方法一定要注意管柱负荷、井架及设备能力,不能盲

目乱干。而且施工前,应全面检查井架、设备、绷绳、滑轮等到各部分的安全情况等,将各

部分不安全因素排除之后,方可进行施工。这对于一般轻度砂卡、盐卡、蜡卡等,可以解卡。

di'QI.[l]_M

2)憋压恢复循环法解卡。发现砂卡后,应争取时间开泵循环,如无循环通道,可用憋压的

方法,如能憋开,则卡钻即可解除。同时上下活动管柱。憋压时应注意安全,管线连接部分

的丝扣、由壬应上紧,操作人员在安全地带,以防管柱断脱伤人。=jip*EA

3)诱喷法解卡。当地层压力较高时,可采用靠地层压力诱喷,使部分砂子随油流带到地面

而解卡。利用此法时,防喷器必须灵活,以防造成井喷时刻事故。\?

h+-

4)悬吊解卡。当判明井下卡钻原因是胶皮膨胀、胶皮块卡钻情况时,可以利用胶皮受力后

的蠕变性能,在井口给管柱一合适拉力,使胶皮卡点处受拉,在较长时间内产生蠕变,而逐

步解卡。在这种施工中,应经常观察指重表的变化,如悬重缓慢下降,则说明胶皮正在蠕变,

应继续补充拉力,迫使蠕动继续,直至解卡。在观察指重表变化时要记录真实变化数值,必

须排除指重表等到因漏失而产生的假象,为了消除假象,可以在井口作出方入标志,如指重

表指针下降,方入有所减少,则说明蠕动在进行,可继续提高拉力,反之两者不能统一,则

说明是指重表管线漏失下降的假象,应具体分析的,方可进行施工作业。{FraM,w:

5)冲管解卡。冲管解卡是利用小直径的冲管在油管内进行循环冲洗,以解除砂堵。最下面

的冲管要有切口,用于捣松砂堵和防止憋泵。冲管直径的选择与油管直径有关X62mm(2")

油管内用。40mm(1")或35mm(1")冲管,设计冲管时,必须考虑冲管直径与油管内径的

配合及冲管自身的拉力强度。在浅井内,可下入同一直径的冲管,而在深井,根据计算,选

择复合冲管程序,如062mm(2")油管内可选用也5、035及©40mm的冲管组合成多级

冲管来进行冲砂,或同一直径上部用拉力大的高强度冲管,以保证冲砂冲管不断。当管下至

距砂面5~10m处时,即开泵冲洗,排量一般为12~15m3/h,冲管冲出油管鞋4~5m

后停止加深,应做长时间的冲洗,使油管外围的砂堵慢慢掉下来而被冲出地面。这样,可避

免冲管加深后砂子突然垮下来而卡住或挤断冲管。K

41?1

6)震击解卡。在卡点附近造成一定频率的震击,有助于被卡管柱和工具的解卡。常用的震

击器类工具有上击器、下击器、加速器等,上击器接在安全接头下面,是采用液压工作原理

实现上击的,其工作原理为锥形活塞结构,它是由锥体、旁通体、密封体和密封体油封四种

零件组成。锥体可在旁通的台肩和密封体上端之间游动。震击时,先下放钻柱,使上击器心

轴向下移动,此时锥体的下端面与密封体的上端由于液压油的作用而分开,上下油腔的组通

道启开,油流畅通,上击器处于回位(关闭)状态,心轴继续向下移动,直到心轴的台肩碰

到密封体的上端为止,上击器完全关闭。下击器与上击器相反,产生下击的作用。下击器接

在钻具之下部,安全接头之上。下击器通常是在处理键槽卡钻或上提遇阻卡时使用,效果较

好。使用下击器时,先上提钻杆,使下击器的壳体也向下移动,再突然把它们下放,使下

击器的壳体到下面的接头,产生一种震击力量,把受卡部分震松。/Suz>o\

(1)上击器zT95g

上击器操作开始时,应先小范围活动钻具,以检验震击器工作情况,操作步聚为:

VR2BdfKU,

①下放钻具到指重表读数小于正常下放悬重lOOkN左右,使上击器关闭。震击器关闭过

程,可在指重表上显示同来,指针会出现一段静止或回摆,说明上击器已经闭合。'4}zB#3

②上提钻具,一般比正常上提钻具的悬重多提200~300kN,刹住刹把,观察上击器震击

瞬间,指重表指针摆动,钻台上可感到震动。fXvJ3w(

③确定上击器能正常工作后,重复以上两步动作,使震器反复震击。并且根据井下情况以

及产生更大的震击力,直到解除事故,在需要长时间性震击时,应该每连续震击半小时,停

止震击lOmin,以使震击器中液压油冷却。TZi%,yK

震击器震击效果,在操作方面,除与上提速度有关外,主要是由上提拉力决定的,上提拉力

虽受多方面因素的影响,但在定向井中主要考虑上提,下放钻具存在的摩擦阻力,上提震击

和下放关闭时应去掉这部分阻力,正确的确定提放载荷。YN9ug3O+

(2)下击器o;M

"C[

下击器的操作可按下列步聚进行:1(:人6'9o

①在一般情况下,下击器在进中下总是处于“打开"的位置,需要下击时,司钻下放钻具,

除去摩擦阻力外,压在下击器上的钻压要大于事先调节的震击吨位,然后刹住把,观察下击

器工作,下击器震击瞬间,指重表的指针摆动,井口可感受到震动。oat*ORL

②需要再次下击时,首先要使下击器重新打开,即上提钻具,直到指重表上所显示的悬重

证明下击器已打开,下击器直接联接在下部组合的顶部,通过过渡接头,与加重杆相连。在

大直径井眼中的塔式钻具中,震击器上部有时也加有几根小于震击器外径的钻铤。prb;q~

从要求上讲,正常钻进的钻具中,随钻震击器所安装的位置,应在钻具的中和点以上,使震

击器处于拉伸状态,保持随钻震击器在正常钻进时处于打开的位置。但在定向井中,加有相

当数量的加重钻杆代替部分钻铤,一般是把随钻震击器直接加在加重杆以下,防止震击器以

上钻具遇卡,出现虽有震击器而无法工作的情况,在打捞钻具中,考虑震击器位置,应注意

两个方面,一是震击器要尽量靠近鱼顶,二是震击器上部应有足够质量的钻铤。-LR]

P?

SYJ-1型液体加速主要由心轴一活塞总成和油缸套组成,心轴一活塞总成主要由心轴、限位

机构组成,用于传递正反扭矩。限位机构由可调节的限位机构由可调节的限位螺母、锁紧螺

母等到组成,可调节工具的工作行程,以满足不同井况、上击器不同性能对工具的要求,并

对工具起到安全保护作用。活塞总成采用组合式密封结构,以承受式具工作时的高压,形成

可靠的密封。油缸套结构主要由上缸套、限位缸筒、下缸套和下接头等组成,它与心轴一活

塞总成结构形成一个可耐高压的密闭液缸,里面充满可压缩的液体。SYJ-1型液体加速器实

质上是一个液压弹簧,当上部钻柱受拉而产生弹性应变时,其心轴一活塞总成也在拉力作

用下相对缸套自下而上运动。使液缸内的液体受压缩而储存了能量,当油压上击器完成延时,

进入自由冲程,消除钻柱应变现象时,加速器所积蓄的能量也随之突然释放出来,同钻柱积

蓄的弹性变形能一起转化为油压上击器撞击头向上的冲击动量,而加速了钻柱和油压上击器

向上运动的速度,使被卡管柱受到向上的强烈撞击。此时,加速器完成一个工作过程,并已

复位。\evK.i*KfA

2、水泥卡钻解除方法01Ey{2Q

水泥卡钻的处理可分为两种情况:一种是能够开泵循环的;另一种是开不了泵无法循环的。

对可开泵循环的,可用浓度为15%的盐酸进行循环,破坏水泥环进行解卡。对开不了泵无

法循环时,则采用如下办法解卡。$d{{><

1)倒扣套铳法:先将油管倒至被卡的水泥面,用套铳筒铁去油、套管环形空间的水泥环,

用套一根,倒一根的办法,将被卡管柱起出。52q&)D4M

2)喷钻法:若油管偏靠套管壁又被卡住时,用套铳筒套i先就有困难,可采用喷钻法以达到

解卡的目的。喷射器采用两根。19mm的无缝钢管,其长度稍长或等于被卡油管长,下部各

接一朝下的喷嘴,两根管子用电焊并排连接(避免落入鱼腔内\下钻时,距鱼顶3~5m

处应放慢速度。遇到鱼顶应上提转动从环形空间放入,探明水泥面后上提1m开泵循环,正

常后加砂喷钻,再套铳倒扣捞出落物。该方法不适应(pl40mm套管内水泥卡钻。vi[

"G7

3)磨铳法:当套管内径小或被卡管柱直径同样小时,可用磨鞋将被卡管柱连同水泥环磨掉。

施工时,首先将水泥环以上管柱采取松扣、切割等方法起出,然后用平底磨鞋或凹底磨鞋磨

去管柱和水泥环。|0ACapp!

磨铳时磨鞋上部应接扶正器。磨铳一段时间后,可用磁铁打捞器或反循环篮捞净碎铁屑然后

再继续磨铳。NjMbQM4

3、解除落物卡钻fMlxtj+5

落物卡钻原因多数是由于施工中责任心不强,或者工具构件质量低劣所造成的。如钳牙、卡

瓦牙、螺丝、橇杠、搬手及其它小件工具等落井,将井下工具(如封隔器、套铳筒等)卡住,

造成落物卡钻事故。A/lx-Xy}D

处理落物卡钻,切忌大力上提,以防卡死。一般处理方法有两种:若被卡管柱可转动,可以

轻提慢转管柱,有可能挤碎或者拔落落物,使井下管柱解卡;若轻提慢转处理不了,或者管

柱转不动,可用壁钩拔正捞出落物以达到解卡的目的。;3h[=hy

S

4、解除套损卡钻u"s{r'/

1)套损卡钻的原因:d2&sl(0

(1)对井下情况掌握不准,误将工具下过套管破损处,造成卡钻。'=G4R{

(2)在采取增产措施或井下作业等施工过程中,套管损坏,卡住井下工具。h2'W~g_

(3)构造运动、泥页岩蠕变、井壁坍塌等到方面的因素造成套管损坏,致使井下工具被卡。

MIubA$<C

(4)对规章制度执行不严,技术措施不当均会造成套管损坏而卡钻。o-

)GNV

2)套损卡钻的处理:「ZC8)0i(

套损卡钻通常分为变形卡、破裂卡、错断卡。不论处理品那种形式的卡钻,都要将卡点以上

的管柱取出,修好了套管,卡钻也就解除了。QxwZ$?w%

5、解除通井规卡ADS9D:oE

1)详细计算通井规遇卡的准确位置。i*:IZeU61

2)罗列通井规遇卡的原因,并用排列剔除的方法找出一至两个遇卡的主要原因。

YT+fOndjaF

3)针对原因制定解卡方案。Q

lmz-r

4)检查井架绷绳、天车,游动系统,要符合标准。AJc

sOc\

5)通井规因套管变形遇卡后可用上提下放方法解除。

HA_[nL

6)通井规如因结垢遇卡时,可根据垢型选用酸液浸泡,然后上提、下放活动解卡。

A&am]W;T

7)通井规在油层上部遇卡时,可用水泥车从油管内打入液体,进行蹩压,同时进行上提和

下放的方法进行解卡(蹩压压力不得超过油层破裂压力或套管抗内压力的70%X)TnxsFC

6、解除封隔器卡B_iD?bTD

1)水力压差式封隔器卡sn,[l]#]yM

(1)水力压差式封隔器遇卡原因:kIWQ_2

①受压后胶皮筒破裂破损。CX_FtD

②受压后胶皮接头处胶皮翻胀遇卡。"X

4

OUk

③套管受压变形遇卡。GKu80l-wu

④胶皮工作后不能收缩。C=2

⑤胶皮在井下时间过长被垢及杂物卡死而遇卡。{Lwgj7|~

⑥井下油套环空掉入小件落物遇卡。Q#Q]

xJH

(2)解卡方法:#56}RV1

①解除胶皮翻裂造成遇卡可采用上下活动的方法进行解卡。3?iRf6;n

②解除胶皮受压工作后收缩不完全造成的遇卡时,可采用加深下放方法解卡。HhDiGzOSi

③封隔器周围遇卡解除时可用建立循环、除垢浸泡方法解除遇卡。A&*lb7X

④解除落物遇卡时可用上提下放的办法,尽量能使落物排列好位置,慢慢起出,如卡死时

可用倒扣打捞解卡。_U(b

⑤套管破损遇卡的处理方法可采用套铳修套,倒扣的方法来解除遇卡。3}e-qFIV8,

2)轨道式封隔器卡JAqD-

(1)轨道式封隔器遇卡原因:8EmY,{;

①轨道式封隔器座在射孑猥。)#n0~7&

②轨道式封隔器座在套管接箍。Wd#r-&!6j

③转向轨道出现矛刺导向失灵。;u=lbK*

④卡瓦牙片掉。nJ'FH['

⑤卡瓦护罩断裂。/.B7y(

⑥脏物积沉太多。C?C5<r

⑦胶皮翻破,造成卡钻。TbX#K

:1

⑧套管破损严重造成卡钻。GcN[bH(

(2)解卡方法:h-6J0b_3h4

①当轨道式封隔器在套管接箍处和射孔段部位遇卡时,可采用下放,下砸的方法来解除。

I2H-E&'=

②如果分析轨道式封隔器是因为卡瓦片散开,护罩断裂造成遇卡时可采用强力上提下砸的

方法相结合来解除。UaOfs|tlv

③轨道式封隔器胶皮翻裂而遇卡时,其表现上提下放带有很明显的柔弹性,此时可采用加

深钻具,反复上提下放的方法解除。?AI\e{),c

④轨道式封隔器因脏物而遇卡时,可选用建立循环、用酸液剂浸泡、上提下放活动解卡的

方法来进行解卡。u&{}hv&FY

⑤因套管变形轨道式封隔器遇卡时可采用修套、上下活动解除方法进行解卡。u'Ja9

ml

⑥因落物而卡死的轨道式封隔器采用倒扣的方法来解除。FvpaU\D

(3)预防方法:-M=#U\D

①座封位置选择要避开套管接箍,射孔段。

ZqT8G

②座封操作时要平稳,严格执行操作规程。eh4'a<gC

③下井前要详细检查封隔器各部是否完好。2?vjj:P+h

④建立最佳隔采、工作程序的生产周期。zf,$67>l

3)封隔器的卡瓦卡钻aC$-riR?,

(1)封隔器卡瓦卡钻也是常见的卡钻事故,其卡钻原因:Gg'sgn

①卡瓦式封隔器的卡瓦是弹簧控制收笼的。弹簧是比较容易损坏的部件,如弹簧断,卡瓦

失去控制,起封隔器时,张开的卡瓦挂在套管接箍或射孔井段上而造成卡钻。A1

A5.\UN

②有时封隔器胶皮破裂,在上提时,胶皮落到卡瓦的张开处,而使卡瓦一直处于张开的状

态,卡瓦便死死地卡在套管上而得不到释放,造成卡钻。FXLY*eRk

(2)解卡方法:h?t#ABsVK

解除封隔器卡瓦卡钻可用上提解卡和正转的方法。具体做法是对钻管柱进行反复上提和下放

活动,必要时可将封隔器卡瓦拉断,然后把余下的部分打捞出来,实现解卡。若活动解卡无

效,倒扣或切割把封隔器以上的油管起出,再下钻杆带公锥打捞,然后正转钻具上提解卡。

封隔器卡瓦卡钻,还可以用震击震击解卡。具体做法是把封隔器以上的油管倒出,用钻杆下

带震击器、加速器、安全接头、打捞工具的组合钻具,打捞封隔器,捞到后使用震击器解卡。

++>HU{

第二节打捞作业技术hM_0/o-

在油水井生产过程中,由于各种原因常引起井下落物和井下工具遇卡。各种井下落物在很大

程度上影响着油井的正常生产,严重时可造成油井停产。因此,需要针对不同类型的井下落

物,采取相应的打捞工具,打捞出井下落物,恢复油井正常生产。MTnW5W-r9

一、打捞作业的分类AOmO~)"q

采用一定的方法或工具打捞出井下落物的作业过程称打捞作业。打捞作业的分类。]|H'?L

(一)按落物种类进行划分RSv?imi=

根据井下落物的种类可将打捞作业分成四类:c:*[HO\

L管类落物打捞,如油管、钻杆、封隔器、工具等。ON,sN

2、杆类落物打捞,如(断脱的)抽油杆、测试仪器、抽汲加重杆等。FxovI-5

3、绳类落物打捞,如录井钢丝、电缆等。EWb'#+BP

4、小件落物打捞,如铅锤、刮蜡片、压力计取样器和凡尔球、牙轮等。ol[sX=5*

(二)按打捞作业的难易程度划分~nP~6Q'wSH

这是现场按照工程处理难易程度进行分类的一种方法,分为一般打捞和复杂打捞两种。这种

划分方法便于施工准备和制定施工措施。o-[Je

1、一般打捞的划分界限是:凡掉入井内的管类、封隔器和绳类等,没有卡钻遇阻等复杂情

况,一般作业队的设备及技术力量能够解除的故障,并且不需要采用转盘倒扣、套铳、磨铳

等工艺的作业。在采油、注水、修井过程中掉入井内的铅锤、刮蜡片、压力计、钢丝和钢丝

绳等,或在修井过程中没有按操作规程办事,造成的修井工具、管类、绳类掉入井中,或钻

具(管柱)封隔器被卡断落在井内,用简单提拉、震击解卡可以解除的,均属于一般打捞。

Yg<Lpjq5X

2、复杂打捞的划分界限是:凡掉入井内或卡在井内的管类、封隔器和绳类等,须使用侄!]扣、

套铳、钻磨及爆炸措施处理才能恢复正常生产的作业过程。Ay,Ex;6o

二、常用的打捞工具=%)Y,)"

在长期的打捞实践中,根据不同类型的井下落物,设计、制造出了许多相应的打捞工具。

i?3-G[l]og

(-)管类落物打捞工具

常用来打捞管类落物的工具有:公锥、母锥、滑块卡瓦打捞矛、接箍捞矛、可退式打捞矛、

可退式打捞筒、开窗打捞筒等。>f

q]c

(二)杆类落物打捞工具[l]m{w'&\T

常用工具:有抽油杆打捞筒、组合式抽油杆打捞筒、活页式捞筒、三球打捞器、摆动式打捞

器、测试井仪器打捞筒等。/&i6vWMhP

(三)绳类落物打捞工具6"L,#aKmA

常用工具有:内钩、外钩、内外组合钩、老虎嘴等。Pf:;iXH?

(四)小件落物打捞工具kf:Nub+ht

常用工具有:一把抓、反循环打捞篮、磁力打捞器等。%TeH#%[g>\

(五)辅助打捞工具B'v--OKau

各种震击器(上击器、下击器、加速器和地面下击器等\安全接头和各种井下切割工具等。

Y6[Osi

(六)倒扣工郸口钻具组合xGl(vn83gq

1、常规打捞施工时常用的倒扣工具有:倒扣器、倒扣捞矛、倒扣捞筒、倒扣安全接头、倒

扣下击器。xFzaVjj

P

2、常用的钻具组合有两种(自下而上):"!9

FJY

1)倒扣捞筒(倒扣捞矛)+倒扣安全接头+倒扣下击器+倒扣器+正扣钻杆(油管).

vNQ|tmn

2)倒扣捞筒(倒扣捞矛)+倒扣安全接头+反扣钻杆。|vPU]R>6

三、井下落物打捞YM,UM>

(-)打捞的基本原则&U.T1-UR2

打捞井下落物时要遵循以下原则:;3\'}2州

1、打捞过程中要确保油、水井不受二次污染与破坏。+TC##}Zmb

2、不损坏井身结构(套管与水泥环Ii

.Od>G><

3、处理事故过程中必须使事故越处理越简单,而不是越处理越复杂。X2mZ~RB(p

(二)铅模打印的要求#!C|~=

在实施打捞作业前,一般先进行铅模打印,通过铅模打印过程来判断井下事故的性质。

i8!err._

1、铅模起出后,首先要丈量铅模是否缩径,如变形严重,则说明套管严重损坏或错断。

IXRB-z

2、铅模侧面有擦痕,说明套管有毛刺或卷边。如擦痕严重,则说明套管损坏严重或错断。

XPLm'Q|l#t

3、有规则的管类、井下工具及落物,通过打印可以直接反映落鱼的形状、在井下的状态、

鱼顶好坏。kbSI.V%)

4、有规则的小件落物可直观地在铅模上反映出来,无规则的小件落物也可通过打印来判断

其尺寸大小,所处状态,为下一步打捞提供依据。F$S/zh$)O

5、值得注意的是,在铅模打印时,要平稳操作,一趟管柱只能打一次印。确保打印一次成

功,以保证判断依据的准确性。k)zBw(wr

(三)管类落物打捞#n+sbx5~7

管类落物包括:油管、钻杆、管类工具、封隔器、套铳管等。{KSyI#

L打捞施工前应考虑的几个问题3出-n!|*

1)了解、分析井况dKmPKeJM

(1)了解被打捞井的地质、钻井、采油资料,搞清井身结构,套管完好情况,井下有无早

期落物等。?4

t~zl.f

(2)搞清落物原因,分析落物有无变形可能及井下(工具、砂)卡、埋等情况。。O-ObgA

(3)计算鱼顶深度,判断清楚鱼顶的规范、形状和特征。对鱼顶情况不清时,要用铅模或

其它工具下井探明(必要时应冲洗鱼顶\'FK-qVd

(4)制定打捞方案。w$'u_P|E:

(5)绘出打捞管柱示意图。{--[l]0nA!

(6)制定出施工工序细则及打捞过程中的注意事项。

fNl:'d-

(7)打捞前检查井架绷绳及配套设备。mG%cE(j*D

(8)制定安全防卡措施,捞住落鱼后,若井下遇卡仍可以脱手。yCv"(fNQ

2)选择下井工具。YGi_7fTyc=

根据鱼顶的规范、形状和所制定的打捞方案选择合适的井下工具。入井工具的外径和套管内

径之间环空要大于或等于6mm。若受鱼顶尺寸限制,两者直径间隙小于6mm,应在下该

工具之前,下入外径与长度不小于该工具的通井规通井至鱼顶以上1~2m。下井工具的外

表面一般不准带利刃、镶焊硬质合金或敷焊铝钢粉。若必要,其紧接工具上部须带有大于

工具外径的接箍或扶正器(铳鞋除外X公锥、捞矛等打捞工具在大直径套管中打捞时,必

须带有引管和引鞋及其它扶正装置。若在处理鱼顶或打捞中需循环洗井,则选择的工具必须

带有水眼,选用可退式打捞工具。当受条件限制选用不可退式工具时,下井管柱必须配有安

全接头。工具下井前必须进行严格检查,做到规格尺寸与设计统一、强度可靠、螺纹完好、

部件灵活。r<*Yl;7H,

2、打捞步骤ikOw\*

1)下铅模打印,以便分析井下鱼顶形态、位置。DE?8k

2)根据印痕分析井下情况及套管环形空间的大小,选择合适的打捞工具。%;'31$

3)按操作程序下打捞工具进行打捞。+7K]5p;!~

4)捞住落物后即可活动上提。当负荷正常后,可适当加快起钻速度。87nsWBe

3、打捞管柱组合S

HCVjI6

1)打捞管类落鱼时,现场常用的打捞管柱组合如下(自上而下):钻杆(油管)+上击器

+安全接头+打捞工具。F#{

PJ#

2)根据选择的打捞工具不同分别称为:公锥打捞、母锥打捞、滑块捞矛打捞、可退式捞矛

打捞、卡瓦打捞筒打捞、开窗捞筒打捞。对于自由下落的落物可以不下上击器,鱼顶偏的落

物要视情况下扶正器的引鞋。Rh7=,=u

3)打捞时,判断是否捞上落鱼的方法S-QT;"

(1)校对造扣方入;Ql'D*

F4

(2)观察指重表悬重变化;"');8~L

(3)对比打捞前后泵压;F~0!J4]

(4)造扣后,上提钻具若干米再下放,观察钻具深度的变化。一般捞上落鱼后放不到原来

的深度。z~a]dMs"(P

(四)杆类落物打捞i:_JOI

抽油杆断脱有两种情况;一种是断脱在油管内;另一种是断脱在套管内。在油管内打捞抽油

杆比较容易,如抽油杆脱扣时,可下抽油杆又守口打捞或下卡瓦打捞筒进行打捞。在套管内打

捞就比较复杂,因为套管内径大,抽油杆本身很细、刚度小易弯曲、易拔断,打捞难度和工

作量都较大。<kor;exeJ

1、打捞杆落物常用的方法:hxZ2O[l]?5_

1)在油管内打捞:;bD-FrG

(1)抽油杆对扣。H\!u5o&}'

(2)抽油杆捞筒打捞。gf2wCVF>=

(3)活页式捞筒+钻杆(油管1Onoi6AG-

2)在套管内打捞:aalXY&G"!

(1)活页式捞筒+钻杆(油管1

w

(2)三球打捞器+钻杆(油管1

F]?$[1]Q,U

(3)钢丝打捞筒+钻杆(油管1LIXH_H_%*

(4)摆动式打捞器+钻杆(油管入

Nmsb-

2、当断脱在井下的抽油杆被压成团时,需要用内外钩打捞。打捞方法是:下钻遇阻后记下

方入,然后上提钻具,从不同的方向下放,找出一个方入最深的点,稍(缓慢)加压力(严

禁加重压,以防事故恶化X起钻时不许用钻盘卸扣。01

?3Nz6

当抽油杆在井下被压实,而且用上述方法无法捞获时,则用套铁筒套铳或用大水眼的磨鞋进

行磨铳。套铳后,再用磁铁打捞器和反循环打捞篮打捞碎屑。AlebXXD)

(五)小件落物打捞pgo\(K0

在修井工作中经常碰到螺丝、钢球、钳牙、牙轮、撬杠等小物件落井,这会给井下作业带来

一定困难。打捞这些落物时,要根据落鱼的大小、形状选择合适的工具。必要时还要根据具

体情况设计、制造出相适应的工具。设计的打捞工具必须具备易捞、足够的强度、结构简单、

操作方便等特点。-;'W"&'ss

打捞小件落物时的钻具组合(自鱼顶向上)为:打捞工具+钻杆(油管X根据所使用的打

捞工具不同可分为:反循环打捞篮打捞、一把抓打捞、磁力打捞器打捞。lv\-jM"

(六)绳类落物打捞HFU

7g

绳类落物主要有录井钢丝和电缆。现场常用的钻具组合(自鱼顶向上)为:打捞工具+钻杆

(油管IycAQPz)=I

根据所用的打捞工具可分为:内钩、外钩、内外组合钩、老虎嘴等。N-J

tB;

加工内、外钩时,应在打捞工具上加装隔环,防止绳类落物窜到工具上端造成卡钻。>aWJ+

(七)磨(套)铁施工时应注意的问题z-0-d<U5

1、磨铳施工时应注意的问题861*

1)对磨屑进行辩认,如发现磨屑成细末状,可能是排量过小,磨屑重复研磨所致,可加大

排量。如排量不可能增大,考虑增加修井液的携带能力,如确认排量与修井液性能没有问题,

则可能是磨鞋过度磨损,需要更换。7=AKQ7BB>b

2)应根据不同鱼顶,不同并深,选用不同的钻压。使用平底、凹底、领眼磨鞋磨铳落鱼时,

可选用较大钻压;使用锥形、柱形、套铁和裙边磨鞋时,由于工具接触部分受力面积小,不

能采用较高钻压,以免造成工具损坏。5Q}Y3i=

3)一般就选用较高的磨铳速度(100r/min左右\具体操作时应根据钻压、钻具、设备和

工具等因素而定。&sRJ'oc

4)钻具出现憋跳时,一般通过降低转速,减小钻压即可消除。如出现周期性突变,应上提

钻具加大排量,轻压快转直到消除为止。-/qrEKQOU?

5)如通过判断,确认落鱼上有胶皮,可降低泵压或停泵反活动

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