钻完井常用工具介绍

IntroductionofDrilling&CompletionTools钻完井常用工具介绍课程内容I、常用钻井工具介绍II、常用完井工具介绍III、常用打捞工具介绍IV、新工具简要介绍常用钻井扣型扣型的认识1、常用钻井扣型：IF、REG、FH、BTC、MT、AMT等2、常用表示方法：由三个数字表示，第一个数表示尺寸(一般有2～7):2---2-7/8”;3---3-1/2”;4---4-1/2”;5---5-1/2”;6---6-5/8”;7---7-5/8”。第二个数表示扣型（有1、2、3），1---IF;2---FH;3---REG第三个数表示公母（用0和1表示）0---母扣；1---公扣。第一部分.常用钻井工具一、钻具稳定器1、用途：是石油、天然气及地质勘探钻井工程中，防止井斜变化的重要工具。适用于石油、天然气及地质勘探钻井过程中稳定钻具。它以有效的稳定作用增加钻头寿命，提高钻井速度和井身质量。2、基本结构：四种－－－整体螺旋、整体直棱、滚轮式和可换套螺旋。第一部分.常用钻井工具3、使用方法：应与较大刚性的钻铤配备使用，一般为3～5只为一组。分布为上、中、下三个部位，最下面的一只为井底型，两端接头都为母扣，直接与钻头连接，确保稳定效果。最上面的一只为钻柱型，安装于钻铤钻铤第一个弯曲切点处，扶正钻铤于井眼中心，中间部位视现场情况安装1~3只，为钻柱型。4、常用尺寸：17-1/2”,12-1/4”,9-7/8”,8-1/2”,6”.第一部分.常用钻井工具二、机械式随钻震击器1、用途：连接在钻具中随钻柱一起进行钻井作业地井下解卡工具。当井内发生卡钻事故时，可根据需要及时启动震击器，连续地进行上击或下击，使之迅速解卡恢复正常钻进，是打定向井，复杂井，深井必不可少地理想工具。2、优点2.1随钻密封性能好，随钻具使用周期500小时左右，超过了一支钻头的使用时间，所以不会因随钻本身不能使用的原因而起钻影响纯钻时间。第一部分.常用钻井工具2.2可以随震击需要产生上击或下击。2.3解除井下卡钻事故迅速及时，而且震击效果好，这就给正常钻井作业带来了无比的优越性，不仅减少了事故，而且减少了因事故而带来的无法估计的经济损失。2.4使用时操作简单方便，而且便于记忆，上提即产生上击力，下放就产生下击力，因而司钻操作时不会弄错。3、工作原理3.1上击工作原理：使震击器处于缩紧位置，上提钻柱，受下面一组弹性套作用，迫使钻柱储能，延时。当卡瓦下行，达到预定吨位后，解除锁紧状态，卡瓦中轴滑出，产生上击。重复上述过程，可使工具再次上击。第一部分.常用钻井工具3.2下击工作原理：使震击器处于锁紧位置，下压钻柱，受上面一组弹性套作用，迫使钻柱储能，延时。当卡瓦上行，达到预定吨位后，解除锁紧状态，卡瓦中轴滑出，产生下击。重复上述过程，可使工具再次下击。4、使用与操作4.1下井前的准备1）经重新装配后的震击器，各联接螺纹应紧扣，内腔注满L-HM32抗磨液压油，震击吨位可根据井的具体要求调定，并经地面试验合格。2）下井前震击器处于锁紧状态。3）钻具配置应使震击器处于钻柱中和点偏上的受拉位置。第一部分.常用钻井工具为增加钻具的挠性，减小工具的弯曲应力，震击器下部必须联接屈性长轴。4）推荐的钻具组合：下钻铤（外径不得小于震击器外径）+屈性长轴+震击器+加重钻杆（外径不得大于震击器外径）上4.2操作方法1）下钻时应先开泵循环，再缓慢下放，切忌直通井底造成“人为下击”。若在下钻过程中发生遇卡，可启动震击器实施上击解卡。2）在正常钻进过程中，震击器应处于打开位置，在受拉状态下工作，但当下部钻柱重量不大于震击器上击锁紧力的一半时可在锁紧状态下工作。第一部分.常用钻井工具3）发生卡钻事故需上击时，按以下步骤进行：①下放钻具直到指重表读书小于震击器以上钻具悬重3~5吨（即压到震击器心轴上的力），震击器回到“锁紧”位置。如已为锁紧状态下井的震击器（即下部钻柱重量不大于震击器上击锁紧力的1/2时在锁紧状态的震击器）不进行此操作。进行本步骤操作时，可在井口钻杆上划一刻线，下放一个上击行程可确认震击器回到“锁紧”位置。②上提钻具产生震击上提力＝G1-G2+G3+G4+G5+G6-G7。G1---原悬重（井内钻具重量）；G2---震击器以下钻柱重量第一部分.常用钻井工具G3---震击器所需的震击力；G4---泥浆阻力，约为上拉力的5%；G5---摩擦阻力，与井斜影响教大，约为上提力的5~20%；G6---指重表误差（指重表本身精度决定）G7---开泵效应，G7=泵压×面积4）当发生卡钻事故需下击时，按以下步骤进行：①与上击时回位方法相同，使震击器回到“锁紧”位置（已处于锁紧状态的震击器不进行此步骤）。②下压钻具产生震击：下压力=地面调定的下击吨位+泥浆阻力+摩擦阻力+指重表误差第二部分.常用完井工具一、弹簧套管刮销器1、用途：用于清除残留在套管内壁上的水泥块、水泥环、硬腊、各种盐类结晶或沉积物、射孔毛刺以及套管锈蚀后锁产生的氧化铁等脏物，以畅通无阻地下入各种井下工具。尤其在井下工具与套管内径环形空间较小时，更应在充分刮销之后进行下步施工。2、结构：由本体、刀板、固定块、压块等零件组成第二部分.常用完井工具3、工作原理：入井前刮削器大片的最大安装尺寸比套管内径大，入井后刀片受力压下弹簧，由弹簧提供径向进给力。当刮削坚硬材料时，经多次刮削才能刮至套管内径尺寸。刮削器连接在下井管柱的下端，管柱的上下移动便是挂下过程中的轴向进给。从刀片的结构可看出，每一螺旋形刀片有内外两个弧形切削刃，上下往复刮削时内外两刃轮流工作，两刃之间又有一较宽的横刃带面起着对已刮削面磨切作用。条形刀片按左螺旋线均匀分布在刮削器表面，有利于上返泥浆带走被刮切下来的杂物。第二部分.常用完井工具4、操作方法：①、根据套管内径选定合适的刮削器，并确定刮削深度。②、将刮削器接在钻柱下端，刮削器不分上下可任意连接，拧紧联接螺纹。③、在井口加压下入，如重量不够，条件允许时可在刮削器下端连上一定数量的尾管。④、下钻速度要慢，防止突然遇阻造成事故，如遇阻10KN左右时应停止下钻，开泵循环并启动钻盘，旋转下放，下放速度视遇阻阻力大小而定。⑤、下至刮削部位，待循环正常后，一边慢慢旋转工具，一边慢慢下放，然后上提工具，如此反复进行。第二部分.常用完井工具⑥、当指重表无任何显示，即下放悬重不降，上提悬重不升，说明刮削干净。⑦、刮削完毕之后，应充分洗井，将井内被刮削下的杂物洗出地面。第三部分.常用打捞工具一、可退式卡瓦打捞筒1、用途：用于钻井、修井工程中从外部打捞钻铤、钻杆、油管以及其它落鱼的专用打捞工具。它根据钻铤、钻杆、油管、接头、接箍和其它井用管子的外径尺寸而设计的。当抓住落鱼而不能捞出时，捞筒可退出落鱼，提回地面。卡瓦打捞筒抓住落鱼后能进行高压泥浆循环。还带有铣鞋能有效地修理鱼顶裂口飞边。便于落鱼顺利进入捞筒，如果需要增大抓捞面积可连接加大引鞋，鱼顶偏倚井壁时可使用壁钩，抓捞部位距鱼顶太远可增接加长短节。2、结构：由上接头、筒体、引鞋组成。内部装有抓捞卡瓦、盘根和铣鞋或控制环。第三部分.常用打捞工具第三部分.常用打捞工具打捞卡瓦分为螺旋卡瓦和篮式卡瓦两类，每类又有几种尺寸地打捞卡瓦，进行打捞时，可选用一种适合落鱼外径地卡瓦装入筒体内。第三部分.常用打捞工具螺旋卡瓦：螺旋卡瓦形如弹簧，外部为宽锯齿左旋螺纹，与筒体内螺纹配合，螺距相同，但螺纹面较筒体地窄得多。内部是抓捞牙为多头左旋锯齿形螺牙，螺牙锋利坚硬。螺旋卡瓦下端焊有指形键，与控制卡配合后就阻止了螺旋卡瓦在筒体内转动。这类螺旋卡瓦通常设计三种抓捞尺寸。其总抓捞尺寸范围9～12MM，考虑到管子的磨损，每个卡瓦的抓捞尺寸在标准打捞尺寸以下3MM的范围内。这就适应了井内管柱的磨损尺寸变化。篮式卡瓦：为圆筒状，形似花篮。外部与螺旋卡瓦一样，但为完整的宽锯齿左旋螺纹，内部抓捞牙亦为多头左旋锯齿形螺牙，下端开有键槽，纵降向开有等分涨缩槽，尤如弹簧卡头。考虑到管子的磨损，每个卡瓦的打捞尺寸在标准打捞尺寸以下3MM范围内。第三部分.常用打捞工具控制卡：由控制卡套和卡键焊接而成，供螺旋卡瓦通用，其作用在于螺旋卡瓦在筒内只能上下运动而不能转动。铣鞋或控制环：控制环下端的喇叭口带有铣齿即为铣鞋，供篮式卡瓦用，其作用有二，控制环的指形键与篮式卡瓦的键槽配合，约束篮式卡瓦在筒体内只能上下运动不能转动。另外是一个密封总成，内槽粘结有和各种尺寸的篮式卡瓦相适应的“R”形盘根。起着与落鱼外径密封作用，外部装有“O”形密封圈，是密封总成的通用件起着控制环与筒体内壁的密封作用，如果下端喇叭口带有铣齿，又起着修理鱼顶裂口飞边的作用。“A”形盘根：为橡胶短筒，内部有密封唇，为落鱼外径与筒体内壁间密封作用，与各种尺寸的螺旋卡瓦配套使用，它装第三部分.常用打捞工具在筒体的上部。利用上接头的下端斜面把它适度压紧即具密封性，使用篮式卡瓦时安装“A”性盘根是无妨碍的。“R”性盘根：它的内面有密封唇，外表面粘结在控制环的内槽，与各种尺寸的篮式卡瓦配套使用。3、抓紧和退出机理：打捞筒的抓捞零部件式螺旋卡瓦和篮式卡瓦，由于它外部的宽锯齿螺纹和内面的抓捞牙均是左旋螺纹，与筒体相配合的间隙较大，这样就能使卡瓦在筒体内有一定行程能胀大和缩小。当落鱼被引入捞筒后，只要施加一轴向压力，卡瓦在筒体内上行。由于轴向压力使落鱼进入卡瓦，此时卡瓦上行并胀大，运用它坚硬锋利的卡瓦牙借弹性力的作用将落鱼咬住卡紧。当上提捞柱，卡瓦在筒提内相对地向下运动。因宽锯齿螺纹地纵断面是锥形斜面，卡瓦必然带着沉重地落鱼向锥体的小端运动，此时落鱼重量愈大卡第三部分.常用打捞工具得也愈紧，整个重量由卡瓦传递给筒体。筒体的宽锯齿螺纹和卡瓦的内外螺纹均为左旋螺纹。卡瓦愈筒体配合后，也由控制卡或控制环约束了他的旋转运动，所以释放落鱼时只要施加一定压力，顺时针方向旋转捞柱，即可将捞筒由落鱼上退出，由于抓捞牙为多头左旋螺纹，退出的速度较快。4、操作方法：筒体内无论是装螺旋卡瓦或篮式卡瓦，打捞作业过程中打捞和释放落鱼退出捞筒的操作是相同的。4.1打捞落鱼4.1.1将打捞筒连接在捞柱上，大钳不得夹卡在筒体上，以免损坏筒体，紧扣扭矩与捞柱相等。第三部分.常用打捞工具4.1.2捞筒下到距鱼顶0.3~0.5m开泵循环，冲洗鱼顶周围的沉积物。4.1.3停止循环，慢慢旋转下放捞筒，将落鱼引入捞筒。若发生蹩跳现象，应分析原因采取措施，亦或上提捞柱重捞。4.1.4估计落鱼进入捞筒，即停止转动并施一定轴向压力，使落鱼进入卡瓦。4.1.5上提捞柱，若悬重增加，证明抓住落鱼。4.1.6开泵充分循环泥浆，注意泵压变化情况。4.1.7起钻前将落鱼提离井底0.5～0.8m，猛刹车2～3次，证明落鱼卡牢即可起钻。4.1.8起钻拆卸管柱时，不能用转盘卸扣，可采取旋绳、链子第三部分.常用打捞工具旋绳器或自动钳卸扣，切忌避免转盘下面的捞柱转动。4.1.9当落鱼取出井口后用清水洗净，不要急于在井口释放，更不能在井口压松捞筒，有可能时可在钻台上压松捞筒。4.1.10将抓住落鱼的捞筒等吊下钻台，再继续起钻。4.1.11用链钳夹卡住捞筒，另一把链钳夹住落鱼顺时针方向旋转，落鱼即可从捞牙上解脱。4.2井内退出捞筒4.2.1将捞柱下放，使卡瓦处于筒体宽锯齿螺纹的大锥端，此时卡瓦已具有胀大量。4.2.2顺时针方向旋转钻柱并慢慢上提，直到退出捞筒为止。第三部分.常用打捞工具4.2.3若落鱼未被释放，不能猛提猛击，这样易发生事故，应判明原因，采取措施。4.2.4若捞筒无法取出时，利用震击器进行低吨位多次震击。第三部分.常用打捞工具二、可退式卡瓦打捞矛1、用途：是从落鱼内孔进行打捞的一种工具，它主要用于打捞钻杆、油管、套管等，可以与内割刀、震击器等工具配合使用，如果落鱼被卡提不出来，可退出捞矛起出钻具。2、结构：打捞矛由心轴、卡瓦、释放环、引锥等组成，每种型号的打捞矛都配有不同尺寸的卡瓦，供打捞时使用。第三部分.常用打捞工具3、使用方法：3.1打捞钻具的组合：为了避免捞后卡钻，一般情况下打捞矛上面不接钻铤。a)井身质量好，不易发生捞后