井下维修作业工具大全课件.ppt

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1、井下作业工具,在石油与天然气勘探开发中，井下作业是石油工程技术系列的重要组成部分，主要从事油气井的中途及完井测试、新井投产、酸化压裂、冲砂防砂、修井、检泵换泵等作业施工。,一、油水井井下作业的种类,什么是井下作业？,一、油水井井下作业的种类,井下作业的作用是什么？,修井的目的及方针 修井是指为恢复井的正常生产或提高井的生产能力，对它所进行解除故障的作业和实施措施。亦称为井下作业。（凡需要起下油水（气）井管柱的各种施工，在矿场上统称为井下作业。）,一、油水井井下作业的种类,井下作业的作用是什么？,修井的目的就是要保证油水（气）井的正常工作，完成各种井下作业，提高井的利用率和生产效率，以最大限度增

2、加井的产量。（维护油水（气）井的正常生产，处理井下故障，改变生产层位或采油方式，提高油层的生产能力，延长生产井的免修周期。）修井的任务：（维护、修理、油层改造三大任务）,一、油水井井下作业的种类,A、完井；B、分采分注；（机堵、水井分层注水）C、检、下泵；D、油层改造；（压裂、酸化、调剖、解堵、化堵等）E、事故处理；（大修、小修的解卡等）F、验串、找漏、封堵；G、动管柱测试；（检测井）H、生产方案调整；（换大小泵、泵加深、上提泵挂、改电泵、电泵改抽、调层、油转注、水井改抽等）I、试油、试气；G、大修；（解卡、打捞、套管整形、套管补贴、取换套、电泵打捞、侧钻、油水井报废等）,修井作业十项基本内容

3、,6,井下作业主要施工方式（1）起下作业 利用井架和修井机通过提升系统将井内管柱或杆柱进行起下施工。（2）循环冲洗 利用泵进行洗井、冲砂、压井或压裂、酸化、封堵等施工。（3）旋转钻进 利用转盘和钻柱及井下工具进行套、磨铣、侧钻、钻水泥塞、造扣和倒扣等施工。,7,1、井下作业常用设备 提升设备：修井机、通井机、井架、滑轮组。循环设备：动力机、泥浆泵、水龙头和附属管路配件。旋转设备：转盘和附属工具。,常用设备和工具,8,2、水龙头作用 水龙头由转动部分和固定部分组成。固定部分和提升大钩相联,转动部分连接方钻杆，并随整个钻柱在转盘的带动下旋转，常用于钻进时循环泥浆以携带碎屑和冷却钻具，还可用于冲砂和

4、其他作业。3、修井转盘作用 用来带动方钻杆旋转井下钻具，在处理事故时，用于进行套铣、倒扣、磨铣、刮削、钻水泥塞等旋转作业施工项目。,9,修井水龙头,4、水龙带 水龙带可与水龙头配套使用，在钻进中循环泥浆、冲砂等情况下传输动力液。使用水龙带时不能超过其最高的工作压力。使用注意事项 解堵、压井等项施工时一定要考虑水龙带的额定承压，严禁超压施工；酸化施工、气举时不能使用水龙带；酸化、压裂施工后返排严禁作用水龙带；冬季使用后要排空水龙带内的残液以防冻住造成堵塞。,5、指重表 指重表主要是记录和显示起重大绳的拉力，以防超过提升系统或者井下管柱的安全负荷而造成生产事故。目前有液压式、拉力式和电子式三种 指

5、重表只是显示单股绳的拉力，施工时要按滑轮组的有效绳数乘以读数来确定负荷。目前习惯用法：电子、液压式指重表直接显示井下悬重。拉力计需要通过滑轮组的有效绳数计算。,13,拉力计,14,八股绳子,15,指 重 表,一、油水井井下作业的种类,油水井井下作业根据施工目的的不同，可以分为几种:,一、维护性作业施工,如：抽油机井检泵作业施工（包括检换小泵施工）；电泵井的检电泵施工；螺杆泵检泵、注水井的重配施工，同时油水井井下调查、处理、其它、小修等施工项目均属于维护性作业施工。,一、油水井井下作业的种类,二、措施性作业施工,如：抽油机井换大泵施工、新井下泵、措施后下泵、油水井压裂、报废、酸化、解堵、机堵、化

6、堵、补孔、抽改电、电改抽、抽改螺、电改螺；水井的试配、调整、调剖、试验等施工项目均属于措施性作业施工。,一、油水井井下作业的种类,三、大修作业,修井的主要对象维护或措施中处理不了的事故，受到设备、技术等因素的制约，例如套管损坏或变形，以及井下管柱及工具事故等。目前修井技术主要分为十二大类：检测、打捞、切割、倒扣、刮削、补接、补贴、钻铣磨、震击、整形、侧钻、辅助等。,一、油水井井下作业的种类,小修作业现场,一、油水井井下作业的种类,小修作业现场,一、油水井井下作业的种类,大修作业现场,一、油水井井下作业的种类,大修作业现场,一、油水井井下作业的种类,大修作业现场,什么叫井下工具？凡是井下施工作业

7、所需用的下井工具统成为井下工具。井下工具大体分为井下作业施工工具、井下生产工具、作业大修工具三大类。井下作业施工工具一般有通井规、刮削器、通管规、冲砂笔尖、冲砂凡尔及简单的打捞工具。井下生产工具一般有油管、抽油杆、深井泵、封隔器、配水器、油管锚、安全节头、丢手器、筛管及各类防砂管。作业大修工具一般有钻杆、套铣管、铣锥、胀管器、磨鞋、套管整形器、公锥、母锥。,井下常用作业工具,井下工具是油气田开发完井及修井作业实现的基本手段之一，是油气田开采工艺主要组成部分，对油气田高效开发起着主要支撑作用。（一）井下工具分类 一般分为两大类 1、油气井完井工具 封隔器、控制工具、扶正防磨工具。2、油气井配套打

8、捞及修井作业工具 管柱打捞配套工具、钢丝打捞配套工具、修井作业配套工具。,凡是井下施工作业所需用的下井工具统成为井下工具。,（二）井下工具尺寸特征及使用性能数表示方法,（三）井下工具设计基本要求,1、满足油气田开发工艺技术要求；2、满足油气田流体介质腐蚀要求；3、满足油气田特殊完井工艺要求；4、井下工具设计越简单越好；,油田井下工具设计属于特殊机械设计，国内目前还没有系统设计教材，必须在矿厂实践中不断摸索发展，逐步形成油气田井下工具设计体系。,（四）井下工具设计基本技巧,1、下入套管工具设计（1）通井规一般小于套管内径68mm（2）工具最大外径小于通井规外径12mm（3）封隔器密封元件（胶筒）

9、小于工具最大外径12mm2、下入油管工具设计（1）油管规一般小于油管内径23mm（2）工具最大外径小于油管规外径12mm（3）密封元件（胶筒）小于工具最大外径12mm,3、工具配合公差设计（1）井下工具设计一般采用基轴制配合（2）基轴制配合公差优选 国外一般采用H9/d9配合设计，国内一般采用H8/f9、H8/f8、H8/e9等高精度配合设计。考虑到机床跳度、井下温度膨胀效应因素，选择H9/d9优先配合公差设计比较合理。（3）自锁扣整体配合公差设计一般为齿高1.25倍（1.25h）左右。,4、工具导向设计（1）入井工具应考虑上、下导入设计，减少卡钻机会；（2）密封组成设计应考虑轴进入导入设计，

10、减少密封元件损坏；5、密封元件材料优选（1）对于可取式工具一般采用丁晴橡胶；（2）对于永久性气井完井（H2S、CO2）一般采用氢化丁晴；（3）对于井下反复开关控制工具，一般采用非弹性组合密封材料（聚四氟乙烯）；（4）完井封隔器胶筒采用邵氏硬度7085；（5）高压作业（压裂）采用邵氏硬度8095。,6、工具加工耝造度优选（1）一般工具表面耝造度度为6.3；（2）一般配合面耝造度度为3.2；（3）密封槽面耝造度度为1.63.2；（4）动态轴、孔配合面耝造度度为1.6；（5）高精度动态轴、孔配合面耝造度度为0.81.6。,7、工具材料及处理工艺（1）对于耐磨及提高硬度（强度），一般采用渗碳处理；（2

11、）对于一般防腐、耐磨及提高硬度（强度），一般采用渗氮或氮化处理；（3）对于一般仅防腐采用镍磷镀；（4）深井泵工作筒及活塞一般采用镀铬；（5）气井完井工具一般采用高含铬合金钢或不锈钢，并表面氮化处理；,7、工具材料及处理工艺（6）常规油水井完井工具一般采用35CrMo或42CrMo合金钢，并表面氮化或镍磷镀；（7）卡瓦一般淬火回火硬度控制在HRc4555；（8）弹簧一般淬火回火硬度控制在HRc3842；（9）薄弹性套、卡簧或自锁扣，一般采用表面高频淬火；（10）合金钢加工一般必须调质处理，调质处理硬度HB241290。,（五）工具图纸设计技术要求1、图纸设计必须有组装图2、图纸设计必须标注配合公

12、差3、图纸设计必须标注形位公差4、图纸设计必须标注加工耝造度5、图纸设计必须标注材料及处理工艺6、图纸设计必须标注参考基准面7、图纸设计必须标注技术要求,井下常用作业工具,地面配套工具抽油泵及辅助工具封隔器及辅助工具修井打捞工具修井螺杆钻具激光割缝筛管钻磨铣工具套管整形及修复工具,第一部分,地面配套工具,井口采油（气）树,采油（气）树的作用是控制与调节油、气，合理地进行生产，确保顺利地实施压井、测试、打捞、注液等修井与采油（气）作业。采油（气）树的型号：采油（气）树连接型式分为螺纹式、法兰式和卡箍式三种，法兰式和卡箍式最常用。采油（气）树最大工作压力由其端部或出口连接的最大工作压力决定。,KQ

13、S25/65型采气树,总闸门,套管闸门,生产闸门,清蜡闸门,小四通,大四通,采气树与采油树结构相似，由于天然气和油的物理性质不同，其结构有一定的区别，即所有部件都采用法兰连接，套管闸门、总闸门都成对配置，一个工作一个备用。节流器采用针型阀,而不是用固定孔径油嘴，全部部件经抗硫化氢处理。,节流器（针阀）,胶皮闸门,普通防喷盒,可调光杆防喷盒,地面测气工具,卧式气液分离器,立式分离器,垫圈流量计U型管内盛水时，适于测 3000m3/d以下气流量U型管内盛水银时，适于测3000m3/d8000 m3/d气流量,临界速度流量计（适用范围 8000m3/d）,井口控制设备,井口控制部分由自封封井器、半封

14、封井器、全封封井器所组成。井控设备的功能：1、预防井喷。保持井筒内泥浆静液柱压力始终大于地层压力，防止井喷条件的形成。2、及时发现溢流。对油气井进行监测，以便尽早发现井喷预兆，尽早采取控制措施。3、迅速控制井喷。溢流、井涌、井喷发生后，迅速关井，实施压井作业，对油气井重新建立压力控制。4、处理复杂井况。在油气井失控的情况下，进行灭火抢险等处理作业。,自封封井器,双闸板封井器,单闸板封井器,半封闸板,全封闸板,环形封井器,球形胶芯,控制装置,地面防喷器控制装置（简称液控装置）是控制井口防喷器组及液动节流阀、压井阀的重要设备，是钻井、修井作业中防止井喷不可缺少的装置。液控装置的功用就是预先制备与储

15、存足量的压力油并控制压力油的流动方向，使防喷器得以迅速开关动作。,防喷器井口安装,节流压井管汇,节流压井管汇是控制井内各种流体的流动，或改变流动路线，通过节流阀给井内施加一定回压的一整套专用管汇，是钻井液压防喷器的配套装置，也是控制井喷、平衡钻井工艺和恢复油气井压力的主要设备之一。,套管头,套管头是连接套管和各种井口装置的部件，用以支持技术套管和油层套管的重力，密封各层套管间的环行空间，为安装防喷器、油管头和采油树等上部井口装置提供过渡连接，并且通过套管头本体上的两个侧口，可以进行补挤水泥，监控井沉和注平衡液等作业。,整体式套管头,方钻杆旋塞阀,旋塞阀分上旋塞和下旋塞，上旋塞阀接头螺纹为左旋，

16、安装在方钻杆上端；下旋塞阀接头连接螺纹为右旋，安装在方钻杆下端。当发生井喷时，一方面用井口防喷器组封闭井口环行空间，同时根据实际情况关闭上旋塞阀或下旋塞阀，阻止井液沿管柱内上窜，以保护水龙带与立管管线。开关轻便，用专用扳手将球阀转轴旋转90度即可开关。,上卸扣工具,液动油管钳是靠液压系统进行控制和传递动力的上卸油管扣的专用工具。,液压钳现场应用,油管小滑车,起吊工具,吊卡是用来起吊并卡住套管、钻杆、油管、抽油杆的专用工具，起下作业时，用吊环将吊卡悬吊在游动滑车上，吊卡再卡住套管（或钻杆、油管、抽油杆）便可以进行起下作业了。吊卡一般为活门吊卡和月牙吊卡两种型式。,活门吊卡,月牙吊卡,泵杆吊卡,空

17、心杆卡子,吊环,吊环有双臂吊环和单臂吊环，他的作用是与游动滑车大钩相连，下连吊卡便于起下作业。,吊卡、吊环现场应用,地锚,地面管线锚定工具,地面管汇连接附件,管汇是用于冲砂、压裂、酸化和堵水等施工时，改变正反循环或交替往井内打入不同液剂，可以不用停泵进行，并有控制高压液流的作用。它由一些高压闸门、油壬、弯头、三通和短节等组成。,油壬,120公弯头,120母弯头,母三通,90母弯头,活动弯头的两臂是采用两件组成，中间采用高压活动弹子联体进行密封紧密连接在一起，其作用是改变施工管线的连接方向和便于管线的连接。,抽汲防污染工具,在试油工作中，早期用的抽汲防污染工具一级密封防喷盒，后来发展成两级密封防

18、喷盒、滚轮抽吸防喷盒、液压防喷盒等使抽吸工作更加合理、安全、可靠。目前防污染效果最理想的是液压防喷盒。,液压防喷盒,液压防喷盒是用于油井试油或抽汲过程中钢丝绳及井口的密封,以防止酸液、原油和 水从钢丝绳、井口喷出,污染环境，以改善工作环境条件，减轻工人劳动强度的一种专用工具。工作时靠手压泵产生的压力油经液压管线及控制阀被输送到防喷盒本体内，推进活塞，使密封胶筒产生径向的多级的收缩，对钢丝绳和防喷盒本体同时进行密封，在钢丝绳下放时，手压泵必须回油，使活塞复位，密封胶筒松懈，内孔扩大。钢丝绳在扶正轮扶正状况下可迅速下放。,基本参数：工 作 压 力：16MPa 最大工作行程：60mm 外 型 尺 寸

19、：122780 重 量：40.89kg,抽子头及抽汲胶筒,绳帽卡子,防喷盒,防喷管,排污管,液压管,钢丝绳,第二部分,抽油泵及辅助工具,抽油泵,有杆抽油泵根据抽油泵的装配和在油管中固定方式可分为管式抽油泵和杆式抽油泵。从用途上又可分为常规泵和特种泵两类。,管式泵,管式泵一般由泵筒总成、柱塞总成、固定阀固定装置、固定阀及打捞装置组成。管式泵结构简单，成本低，承载能力大，但检泵需要起下全部油管，工作量比杆式泵大，适用于浅井或中深井。管式泵可分为整筒泵和组合泵。整筒泵泵筒的材质一般为铬钼铝，经氮化处理，硬度高，耐磨、耐腐蚀，结构简单，但加工难度大。组合泵泵筒强度高，衬套材质一般为20CrMn，经渗碳

20、或 碳氮共渗处理，硬度高，耐磨，衬套短，易加工，但衬套易错位。,杆式泵,杆式泵有内、外两个工作筒，外工作筒上端装有锥体座及卡箍，使用时将外工作筒随油管下入井中，然后把装有衬套、柱塞的内工作筒接在抽油杆的下端放到外工作筒中并由卡簧固定。检泵时不需起出油管，而是通过抽油杆将内工作筒提出。因此，杆式泵又叫插入式泵。适用于下泵深度大，产量较小的油井。,无杆采油泵,电动潜油泵一般指整套装置，该装置分为井下、地面和电力传送三部分。井下部分主要有多级离心泵、油气分离器、保护器和潜油电机；地面部分主要有变压器、控制柜和井口；电力传送部分是电缆。电动潜油螺杆泵包括：井下机组、井下电缆、电泵井口、控制柜和变压器。

21、,泄油器,抽油井检泵需要提出抽油泵前必须把油管内油泄掉，这个功能由泄油器完成。目前常用的泄油器有撞击式泄油器、往复式泄油器、挡板式泄油器、滑套式泄油器。,70泵挡板式泄油器,撞击式泄油器,挡板式泄油器,抽油杆脱卡器,抽油杆扶正器,抽油杆扶正器,抽油杆防脱器,第三部分,封隔器及辅助类工具,封隔器是在套管里封隔油层的重要工具，它的主要元件是胶皮筒，通过水力或机械的作用，使叫皮筒鼓胀密封油、套管环行空间，把上、下油层分开，达到某种施工目的。封隔器的种类很多，按封隔器封隔件实现密封的方式分为：自封式、压缩式、扩张式、组合式四种。,封隔器,封隔器分类,一、按封隔器封隔件实现密封的方式分类。自封式-Z 压

22、缩式-Y 扩张式-K（楔入式-X）组合式-用各式的分类代号组合表示,封隔器型号编制方法,工作温度/压力,钢体最大外径,解封方式代号,坐封方式代号,固定方式代号,分类方式代号,()Y 2 1 1 115 120/35(),特殊用途,冠名,代号意义,分类方式,固定方式,座封方式,解封方式,支撑压缩式封隔器,该类型封隔器以井底（或卡瓦封隔器和支撑卡瓦）为支点，地面加压一定管柱重力老坐封的封隔器。可进行分层试油、采油、卡水、堵水和酸化等施工作业。,主要技术参数,Y111-114封隔器,该封隔器可防止油管柱的轴向移动，靠下放一定管柱重力坐封封隔器，压缩胶筒，使其直径变大，封隔油、套环行空间，可用于分层试

23、油、卡堵水、浅层酸化压裂，与丢手配合可实现无管柱封层。,卡瓦压缩式封隔器,主要技术参数,封隔器下井过程中，滑动销钉处于短轨道内，卡瓦上行程被限位，不能接触锥体，无法实现坐封。此时，扶正器摩擦块在弹力作用下，与套管内壁产生摩擦力，维持扶正器与管串同步运行，保持滑动销钉处于短轨道内。达到预定位置时，上提管串一定距离，使滑动销钉进入长轨道，完成转轨。然后，下放管串，锥体迫使卡瓦张开，卡瓦与套管内壁咬合，完成封隔器的支撑。在管柱下压力达到一定值时锥体剪钉被剪断，锥体上行压迫胶筒，使胶筒径向扩径（710吨），完成封隔器坐封。解封时，上提管柱，胶筒失去约束缩径，锥体随管柱上行与卡瓦脱离，卡瓦在箍簧及扶正器

24、拉力的共同作用下，解除支撑，完成解封。,工作原理,扩张式封隔器,该封隔器使用时必须与定压单流凡尔同时使用，封隔器工作时，油管内加压，液体通过下接头水眼进入中心管与胶皮筒空间，使胶筒向外扩张，完成坐封。压力达到一定值时，定压单流凡尔打开，（形成管柱内与环空的液流通道）由于定压凡尔的阻流作用，管柱内压力永远大于环空压力，封隔器保持密封工作状态。当封隔器内外无压差时，排出内腔液体，胶筒收缩，封隔器解封。可应用于注水、酸化压裂等管串施工，该封隔器结构简单，操作方便。,K344-110封隔器结构图（475-8）1、上接头，2、盘根，3、胶筒钢碗，4、硫化芯子，5、下接头，6、中心管,Y221型封隔器,用

25、途 可用于封层、卡水、压裂、酸化、地层测试等。技术参数,Y221,Y531型封隔器,用途 Y531115封隔器应用于5 1/2套管的压裂施工。坐封方式：投球正憋压。技术参数 刚体最大外径：115mm 内 通 径：50mm 工具长度：1570mm 工作压差：35MPa 耐 温：150 连接扣形：2 7/8TBG,Y344型封隔器,用途 与定压凡尔配用，可应用于注水、酸化压裂、验串等施工，该封隔器结构简单，操作方便。技术参数,Y241型封隔器,用途 Y241114封隔器用于5 1/2套管的防砂作业。可进行正循环填砂、挤压填砂，全部施工一次管拄完成。具有结构合理，工艺先进，作业方便安全可靠等优点。应

26、用于5 1/2套管的压裂施工。技术参数,刚体最大外径：114mm内 通 径：58mm工具长度：1975mm工作压差：30MPa耐 温：150连接扣形：2 7/8TBG封隔器坐封憋压压力：1820MPa,丢手工具不能单独使用，需与卡瓦封隔器配合起来使用，丢手工具不能封隔油套环空。下部的封隔器可以单独使用，丢手工具在工作状态下，可维持封隔器的座封负荷，保证封隔器的密封性能，并可实现施工管串与封隔器的脱离。不需要时可以使用专用打捞工具捞取。,丢手工具,主要技术参数,护罩定压凡尔,护罩定压凡尔一是用于油（气）井的压裂喷砂及酸化挤酸作业，实现油井增产的目的，二是造成节流压差，保证封隔器所需的坐封压力。,

27、工作原理,非工作状态时，凡尔在弹簧的弹力作用下关闭，工作时，从油管内投球，泵入高压液体，液压经中心管的孔眼作用于凡尔上，推动凡尔和护罩一起压缩弹簧上行，凡尔被打开，液体经凡尔和油、套管环行空间进到地层。多级使用时，在中心管内需加滑套芯子。,745-6护罩定压凡尔结构示意图1、上接头，2调节环，3、中心管，4、弹簧、5、凡尔，6、护罩，7、滑套，8、凡尔座，9、下接头,技术参数,连接扣型：2 7/8TBG内 通 径：55钢体外径：110工具长度:620mm开启压力：0.4MPa工作压力：30MPa适用套管：5 1/2以上套管,套压凡尔,套压凡尔用于压裂、酸化等施工管串，可实现施工过程中或施工后的

28、反洗井作业。,工作原理,油水井内管串的环空压力大于套压凡尔的开启压力时，凡尔上行，使环空与管串间的通道打开，过流，即可实现反洗井作业。,套压凡尔结构示意图1、上接头，2、调节环，3、垫环，4、弹簧，5、中心管，6、盘根，7、凡尔，8、盘根，9、压套，10、密封垫，11、下接头,水力锚,水力锚主要用于油水井采油、注水、压裂、酸化等作业施工管串中，在液压作用下起锚定管柱，防止油管与套管产生相对位移，多配合无支撑封隔器使用。,水力锚结构示意图1、水力锚壳体，2、压环，3、稳钉，4、盘根，5、压簧板，6、内弹簧，7、外弹簧，8、螺钉,水力锚技术参数,套管刮削器,套管刮削器是用于刮除残留在套管内壁上的水

29、泥块、水泥环、硬蜡、各种盐类结晶或沉淀物、射孔毛刺以及套管锈蚀后所产生的氧化铁等赃物，以便畅通无阻地下入各种井下工具。目的在于提高工具下入和完成作业的成功率。（如封隔器坐封成功率高）,技术参数,桥塞用于（油）水井堵水、调层、挤酸、试油等施工中，代替打水泥塞，还可用于自喷井、抽油井的不压井作业施工以及高凝井的防污染施工等措施井中,安全接头,安全接头同管柱一起下入井内，当管柱遇卡或动作失灵可很容易将此接头旋开，收回安全接头以上工具及管柱，再行处理下部管柱和工具。,技术参数,各种变扣接头,扶正器,扶正器是用来扶正管柱的一种工具，可以保证封隔器更好的密封。,第四部分,修井打捞工具,修井与修井工具,1、

30、修井的意义必要性；复杂性；可行性。2、修井成功的关键：修井工具和工艺。3、修井工具的类型 检测工具；打捞工具；震击工具；倒扣工具；切割工具；磨铣工具；整形工具；,目 录,第一节 检测工具第二节 打捞工具第三节 倒扣类工具第四节 切割类工具第五节 震击类工具第六节 套管刮削类工具第七节 挤胀类工具第八节 辅助工具第九节 套管补接类工具,一、检测工具,判断、证实井下状况是处理井下事故和油水井大修作业的首要前提，是选择应用修井工具的主要依据。因此，检测工具的作用是很重要的。1、通径规2、铅模3、井径仪4、测卡仪,一、通径规（通井规）,1用途检测套管、油管、钻杆以及其他井下管子的内通径是否符合标准，检

31、查他们变形后能通过的最大几何尺寸。,2结构套管通径规如图1-1所示，使一个两端加工有连接螺纹的筒体；上端与钻具相连接，下端备用。,油管或钻杆通径的测量一般都在地面进行。通径规的形状为一长圆柱体。其中一种形式是两端无螺纹。可利用刺油管时的蒸汽作动力，将其从被测管子的一端推入，另一端顶出。另一种形式为两端有抽油杆螺纹，与抽油杆连接用人力进行通径。,二、铅模,1用途用来探测井下落鱼鱼顶状态和套管情况。通过分析铅模同鱼顶接触留下的印记和深度，反映出鱼顶的位置、形状、状态、套管变形等初步情况，作为定性的依据，提供施工作业参考。2结构铅模由接箍1、短节2、拉筋3及铅体4等组成，中心有水眼，以便冲洗鱼顶。,

32、技术规范。例如当套管41/2 in时，其外径95 mm，长度120 mm,铅膜印痕描述及事故判断处理例析,在修井作业中，打捞作业占三分之二以上，而井下落物种类繁多，形态各异，主要有管类落物、杆类落物、绳类落物、井下仪器工具类落物、破损胶皮、卡瓦及磨套铣金属碎屑等。打捞工具就是针对不同落物的特点设计制造的。主要包括打捞筒、打捞矛、公锥、母锥、强磁打捞器、老虎嘴、内钩、外钩、一把抓、捞杯、钢丝刷等。,二、打捞工具,二、打捞工具,打捞类工具是油水井大修施工中应用最广泛，使用次数最多，应用品种、规格最全的专用工具。打捞类工具品种、规格较多，按井内落物类型分类，可将打捞工具分成管类打捞工具、杆类打捞工具

33、、绳缆类打捞工具、测井仪器类打捞工具、小物件类打捞工具5大类。若按工具结构特点分类，则可分成锥类、矛类、筒类、钩类、篮类、其他类等6大类。,1、锥类打捞工具,锥类打捞工具是一种专门从管类落物(油管、钻杆、封隔器、配水器等下井工具)的内孔或外壁上进行造扣而实现打捞落物的专用工具，打捞成功率较高，操作也较容易掌握。锥形打捞工具分公锥和母锥两种形式。,公锥,(1)结构：由接头和锥体两部分组成，一般是长锥形整体结构。按锥体的螺纹有三角形螺纹和锯齿形螺纹两种。同时又分有排屑槽和无排屑槽两种。,用途：,公锥是一种专门从油管、钻杆、套铣管、封隔器、配水器、配产器等有孔落物的内孔进行造扣打捞的工具。这种工具对

34、于带接箍的管类落物，打捞成功率较高。公锥与正、反扣钻杆及其他工具配合使用，可实现不同的打捞工艺。工作原理：当公锥进入打捞落物内孔之后，加适当的钻压，并转动钻具，迫使打捞螺纹挤压吃入落鱼内壁进行造扣。当所造之扣能承受一定的拉力和扭矩时，可采用上提或倒扣的办法将落物全部或部分捞出。,母锥,(1)结构：母锥是长筒形整体结构，由上接头与本体两部分构成，如图所示。接头上有正、反扣标志槽，本体内锥面上有打捞螺纹。打捞螺纹与公锥相同，有三角形螺纹和锯齿形螺纹两种。同时也分有排屑槽和无排屑槽两种。,用途,母锥是一种专门从油管、钻杆等管状落物外壁进行造扣打捞的工具。还可用于无内孔或内孔堵死的圆柱形落物进行打捞。

35、工作原理：母锥工作原理与公锥相同，均依靠打捞螺纹在钻具压力与扭矩作用下，吃入落物外壁造扣，将落物捞出。就造扣机理而言，属挤压吃入，不产生切屑。使用方法：母锥使用方法与公锥相同。,二、矛类打捞工具,矛类打捞工具按作用原理可分为水力式打捞矛和机械式打捞矛；按工具结构特点可分为不可退式滑块捞矛、接箍捞矛、可退式捞矛3大类。其中滑块捞矛又分为单牙块与双牙块两种；接箍捞矛又分为抽油杆接箍捞矛和油管接箍捞矛两种。,水力打捞矛,（1）用途 水力打捞矛用于从落鱼内孔打捞各种大直径管类落鱼，如断裂的套铣管、提打捞简和大直径冲铣管等。（2)结构 水力打捞矛由上接头、矛体、活塞、活塞推杆、弹簧、卡瓦及锥体等组成。,

36、(3)工作原理,当工具进入落物内腔之后，开泵憋压，迫使活塞推杆带动卡瓦销子沿直槽向下滑动，推动卡瓦沿锥面向下使卡瓦张开，直至与落鱼内孔完全结合将落鱼捞获为止。当活塞下行一定长度之后，矛体中部连接通孔打开，如果此时卡瓦未处于打捞位置时可继续下行，直至连通孔处于打捞位置为止。然后上提钻柱由于落鱼的自重使落鱼、卡瓦、锥体三者卡死，将落鱼捞出。,滑块捞矛,(1)用途：滑块捞矛是内捞工具，它可以打捞钻杆、油管、套铣管、衬管、封隔器、配水器、配产器等具有内孔的落物，又可对遇卡落物进行倒扣作业或配合其他工具使用(如震击器、倒扣器等)。(2)结构 滑块捞矛由上接头、矛杆、滑块、锁块及螺钉等组成。,MHL滑块式

37、捞矛,工作原理：当矛杆与滑块进入鱼腔之后，滑块依靠自重向下滑动，滑块与斜面产生相对位移，滑块齿面与矛杆中心线距离增加，使其打捞尺寸逐渐加大，直至与鱼腔内壁接触为止。上提矛杆时，斜面向上运动所产生的径向分力，迫使滑块咬入落物内壁，抓住了落物。,接箍捞矛,(1)用途 接箍捞矛是专门用来捞取鱼顶为接箍的工具。这种捞矛的主要特点是：无论接箍处于较大的套管环形空间内，还是处于较小的管柱环形空间内，都能准确无误地抓住捞出。(2)结构 接箍捞矛按其打捞的落物分类，可分为抽油杆接箍捞矛和油管接箍捞 矛。,抽油杆接箍捞矛,a、抽油杆接箍捞矛,由上接头、锁紧螺母、芯轴，弹簧、卡瓦及引鞋等组成上接头的上部是抽油杆母

38、扣，用以连接打捞管柱。下部的细牙螺纹同芯轴相连，并用一个锁紧螺母压紧，以防松扣。芯轴上装有弹簧和卡瓦，芯轴下端是圆锥体，锥度与卡瓦的内锥面一致。圆柱形螺旋弹簧将卡瓦紧紧压向芯轴下端，使其内外锥面贴合。卡瓦呈薄壳形，下端的外表面加工有与被打捞接箍螺纹相致的尖齿，纵向开34个窄槽。为了便于引进落鱼，芯轴下端头部做成球台形，卡瓦下端面倒成30的锥角。如果在较大的环形空间打捞抽油杆接箍，可在上接头外部安装拨鞋。,b油管接箍捞矛-分瓣式,主要由上接头，锁紧螺母，导向螺钉、芯轴，卡瓦，冲砂管等零件组成。上接头上部为油管扣或钻杆扣，用以连接打捞管柱。下部的细牙螺纹与芯轴相连，并用一个锁紧螺母压紧，以防松扣。

39、芯轴下端是锥体，其锥度与卡瓦的内锥面一致。芯轴中部有一导向槽，拧紧在卡瓦的导向螺钉的下部圆柱头部就在此槽中。卡瓦下端的外表面加工有与被打捞接箍螺纹一致的尖齿，纵向开46个窄槽。为了便于引进落鱼，芯轴下端头部做成球台形，卡瓦下端倒成300锥角。工具从上至下有水眼。为了加强冲洗鱼顶的力量，芯轴水眼最下端有时安装一个冲砂管。,工作原理,接箍捞矛实质上是一种内外螺纹的对扣打捞。为了能使接箍捞矛进入接箍，卡瓦沿纵向开了若干个槽，每两个槽间便是一个卡瓦片，依其弹性变形进入接箍母扣中。又靠芯轴和卡瓦内外锥面 贴合后的径向胀力，保持对扣后的连接性能，从而抓住落鱼。具体动作过程是；卡瓦下端300锥角进入被捞接箍

40、时，卡瓦上行，或者压缩弹簧，或者抵住上接头，迫使卡瓦内缩，于是卡瓦上的牙尖滑动，实现卡瓦下端外螺纹与接箍内螺纹的对扣。此后上提钻具，芯轴、卡瓦内外锥面贴合，产生径向胀力，阻止了对扣后的螺纹牙尖退出牙间，从而实现打捞。,可退式打捞矛,用途：用于油气田修井过程中打捞钻杆、油管、套管及圆柱形空心状落物。结构：由芯轴、圆卡瓦、释放圆环和引鞋等组成。,TLM可退式捞矛,芯轴的中心有水眼，可冲洗鱼顶和进行泥浆循环。上部是钻杆螺纹(或油管螺纹)，与工具或管柱相连，其上有正、反扣标志槽。中部是锯齿形大螺距外螺纹。下部用细牙螺纹同引鞋相连。圆卡瓦的内表面有与芯轴相配合的锯齿形内螺纹，圆卡瓦外表面有多头的锯齿形左

41、旋打捞螺纹。在它的3600圆周上均布有四条纵向槽(其中有一条是通槽)，使圆卡瓦成为可张缩的弹性体。释放环套在芯轴上，下接引鞋。释放环与引鞋接触端面间有3对互相吻合的凸缘，各凸缘由不同旋向的长斜面和短斜面组成。工具组装后圆卡瓦内螺纹与芯轴外螺纹有一定的径向间隙，使其沿轴向有一定的自由窜动量。,工作原理,退出时，一旦落鱼卡死，无法捞出需退出捞矛时，只要给芯轴一定的下击力，就能使圆卡瓦与芯轴的内外锯形齿螺纹脱开(此下击力可由钻柱本身重量或使用下击器来实现)，再正转钻具23圈(深井可多转几圈)，圆卡瓦与芯轴产生相对位移，促使圆卡瓦沿芯轴锯齿形螺纹向下运动，直至圆卡瓦与释放圆环上端面接触为止(此时卡瓦与

42、芯轴处于完全吻合位置)，上提钻具，即可退出落鱼。,打捞时，自由状态下圆卡瓦外径略大于落物内径。当工具进入鱼腔时，圆卡瓦被压缩，产生一定的外胀力，使卡瓦贴近落物内壁。随芯轴上行和提拉力的逐渐增加，芯轴、圆卡瓦上的锯齿形螺纹互相吻合，卡瓦产生径向力，使其咬住落鱼实现打捞。,三、筒类打捞工具,筒类打捞工具是从落物外部进行打捞的工具。包括：1、卡瓦捞筒、2、可退式打捞筒、3、短鱼顶打捞筒、4、抽油杆打捞筒、5、测井仪器打捞筒、6、强磁打捞筒等。,1、卡瓦打捞筒,用途：卡瓦打捞筒是从落鱼外壁进行打捞的不可退式工具。可用于打捞油管、钻杆、抽油杆、加重杆、长铅锤、下井工具中心管等，还可对遇卡管柱施加扭矩进行

43、倒扣。,工作原理,当引鞋引入落鱼后，下放钻具，落鱼将卡瓦上推，压缩弹簧，卡瓦脱开锥孔上行并逐渐分开，落鱼进入卡瓦。此时卡瓦在弹簧力作用下被压下，将鱼顶抱住，并给鱼顶以初夹紧力。上提钻具，在初夹紧力作用下，筒体上行，卡瓦与筒体内外锥面贴合，产生径向夹紧力，将落鱼卡住，即可捞出。对于不同直径的落鱼，只要在筒体许可的情况下更换不同的卡瓦，即可打捞不同尺寸的落鱼,可退式打捞筒的主要特点,卡瓦与被捞落鱼接触面大，打捞成功率高，不易损坏鱼顶。在打捞提不动时，可顺利退出工具。篮式卡瓦捞筒下部装有铣控环，可对轻度破损的鱼顶进行修整、打捞。抓获落物后，仍可循环洗井。,可退倒扣捞筒,可退式倒扣捞筒是一种通过落鱼外

44、部并可实现旋转倒扣的打捞工具，在落鱼无法整体捞出时可实现倒扣部分打捞，又可实现脱离落鱼即可退。,技术参数,73可退倒扣捞筒结构示意图 1、上接头，2、释放销钉，3、轨迹套，4、筒体，5、弹簧，6、卡瓦，7、带键套，8、引鞋,可退式组合捞筒,用途可退组合捞筒ZLTT系列结构简单，可通过改变卡瓦实现不同直径尺寸落鱼的打捞。打捞施工中，可实现鱼顶冲洗以及打捞后密封洗井。在打捞负荷过大，落鱼无法捞出时可退出打捞。通过更换引鞋可实现在7“、9 5/8”套管内的打捞。,3、可退式短鱼顶打捞筒,主要用于鱼顶距卡点很近，或者鱼顶在接箍以上长度很小的油管、钻杆、抽油杆本体的打捞。一般鱼头上露50mm以上就能被抓

45、住。可退式短鱼顶捞筒，是在普通可退式捞筒基础上，根据落鱼顶较短，即落鱼与套管环空深度很浅，一般捞筒较难实现打捞而不便使用母锥打捞及矛类工具打捞的情况下发展起来的一种专门捞筒。它有在油管内打捞抽油杆和在套管内打捞油管、钻杆两种形式。,用途,基本结构,短鱼顶打捞筒由上接头1、控制环2、篮式卡瓦3、筒体4、引鞋5等零件组成。,图520 短鱼顶打捞筒,3、可退式短鱼顶打捞筒,工作原理,筒体与篮式卡瓦上的宽锯齿形螺纹，就其一个螺距而言是一个螺旋锥面。当内外螺纹锥面吻合，并有上提力时，筒体便给卡瓦以夹紧力，迫使卡瓦内缩夹紧落鱼，实现抓捞。当内外螺旋锥面脱开，并施以正扭矩和上提力时，控制环上的长键带动卡瓦右

46、旋。虽然上提有使螺旋锥面贴合的趋势，但是螺旋锥面是左螺旋，使两锥面处于脱开状态，夹紧力近似于零，捞筒则可退出落鱼，实现释放。,3、可退式短鱼顶打捞筒,4、抽油杆打捞筒,抽油杆打捞筒是专门用来打捞断脱在油管或套管内的抽油杆本体的一种工具。,从性能上分,有可退式和不可退式；从结构上分，有螺旋卡瓦式、篮式卡瓦式和锥面卡瓦式3种。,无论哪种形式的抽油杆打捞筒，其夹紧落物的机理都是靠锥面内缩产生的夹紧力抓住落井抽油杆的。,套管内抽油杆捞筒结构图,油管内抽油杆捞筒结构图,四钩类打捞工具,钩类打捞工具包括内钩、外钩、内外组合钩、单齿钩、多齿钩、活齿钩等类型，是修井施工中使用较广泛的工具。钩类打捞工具操作简单

47、、打捞成功率高，是打捞电缆、钢丝绳、录井钢丝绳等绳、缆类的专用打捞工具。1）螺旋式外钩的结构螺旋式外钩由接头4、钩杆3、钩齿2、螺锥1组成。,特点,上接头连接下井管柱；钩杆是连接钩子的主体，它由50mm的圆钢加工而成，底部为螺锥；钩齿用钢板割成三角形的小块焊接在钩杆上。由于钩杆直径比普通外钩大，而且钩齿采用钢板作材料，因此具有较高的强度。钩杆底部的螺锥，在打捞过程中，通过旋转可钻入成团压实的电缆中，上提时可将成团压实的电缆带出井口或将压实的电缆提拉松散后有利于钩齿下入打捞。故此，螺旋外钩特别适合于打捞电泵电缆。,螺旋式外钩的用途,主要用于打捞井内脱落的电缆、钢丝绳、录井钢丝(清蜡钢丝)等。螺旋

48、式外钩的工作原理 它是靠钩体的螺锥插入绳、缆内，钩齿挂捞绳、缆，旋转管柱，形成缠绕，实现打捞。,其他钩类工具,其他钩类工具,其他钩类工具,五篮类打捞工具,篮类打捞工具包括反循环打捞篮、局部反循环打捞篮等类型，是打捞螺母、射孔子弹垫子、钳牙、碎散胶皮、钢球、阀座等井下小件落物的专用打捞工具。,1、反循环打捞篮,1）用途：反循环打捞篮用于打捞诸如钢球、钳牙、炮弹垫子、井口螺母、胶皮碎片等井下小件落物。2）基本由上接头、筒体、篮筐总成、引鞋等组成。篮筐总成由篮体、篮爪、外套、轴销、扭簧等组成。篮爪沿筐体均匀分布，在扭簧的作用下在垂直于筒体轴线的平面内形成一个圆形筛底(其间隙可以过水)。各个篮爪在外力

49、作用下只能单向向上旋转90度。,反循环打捞篮：1一上接头；2一简体；3一篮筐总成；4一隔套；6一引鞋；,3）工作原理,反循环打捞篮的工作原理是靠大流量、高压力的反洗的洗井液冲击井底，井底落物悬浮运动推动篮爪，使篮爪绕销轴转动竖起，篮筐开口加大，落物进入筒体，然后篮爪恢复原状，阻止了进入简体内的落物出筐，实现打捞。,2、局部反循环打捞篮,局部反循环打捞篮是打捞井底质量较轻的碎散落物的工具，如螺母、射孔子弹垫子、钳牙、碎散胶皮、钢球、阀座等，也可以抓获柔性落物，如钢丝绳等。,局部反循环打捞篮的工作原理,将工具下至鱼顶洗井后投球，钢球入座堵死当中正循环通道迫使液流改变流向，经环形空间穿过20个向下倾

50、斜的小孔进入工具与套管环形空间向下喷射。液流经过井底折回篮筐，再从筒体上部的4个连通孔返回，形成工具与套管的环形空间的局部反循环水流通道。,1、开窗打捞筒,(1)用途：开窗打捞筒是一种用来打捞长度较短的管状、柱状落物或具有卡取台阶且无卡阻落物的工具，如带接箍的油管短节、筛管、测井仪器、加重杆等。也可在工具底部开成一把抓齿形组合使用。(2)结构：开窗打捞筒是由筒体与上接头两部分焊接而成。上接头上部有与钻柱连接的钻杆螺纹，下端与简体焊接。筒体上开有13排梯形窗口，在同一排窗口上有变形后的窗舌，内径略小于落物最小外径。在筒体上端钻有46个小孔，作为塞焊孔，以增加与接头的连接强度。,六、其他类打捞工具