井下工具系列.docx

连续油管井下工具系列第一节 标准下井仪器串部件一、接头1. 元头螺钉及凹座接头连续油管无头螺钉和凹座接头可将连续油管联接到工作管柱上 （见图21）。接头通过无头螺钉连接在连续油管上，螺钉可嵌进连 续油管的凹槽中。连续油管的凹痕由凹痕工具压制而成，在与接头连 接的相同位置压制。2. 压制凹痕工具用凹痕锤在连续油管壁上精确地压制凹痕（见图22）。3. 外部卡瓦式接头连续油管外部卡瓦式接头，可将连续油管连接到通过螺纹连接的 工作管柱上（见图23）。该接头利用一组搭扣型卡瓦，通过楔进作 用抓紧连续油管，因此，拉力越大抓得越紧，卡瓦不能旋转。该接头 的特点是上部的搭扣是垂直的，可防止接头在连续油管上旋转。4. 进入接头进入接头与连续油管外径一样，进入接头可连接到连续油管的内 表面上，将带凹槽的连续油管旋进接头，从而将接头固定，接头上配 合有预先用特定工具打制的沟槽（见图2 4）。5.双端进入接头图A3 外部卡瓦 式接头图24 油管进入 接头示意图图1 无头鼻有 及凹座 接头a 2-2压制凹痕工具双端进入接头可将两段连续油管连接到一起，其外径尺寸与连续 油管一样（见图25）。双端进入接头也进入连续油管的内表面，其 连接方法同前面说的进入接头一样。6. 进入接头压制皱纹工具该工具用于进入接头的连接，使用该工具可方便地将连续油管与 进入接头连接在一起。该工具有两只交替轮，一只用于将连续油管套 接到进入接头上，另一只是切割轮，用于切断连续油管（见图2-6）。7. 内部卡瓦接头连续油管内部卡瓦接头将连续油管连接到由螺纹连接的连续油 管工具或工作管柱上。内部卡瓦接头连接到连续油管的内表面上，接 头用锥形卡瓦固定（见图2-7）。8. 双端内部卡瓦接头双端内部卡瓦接头将两段连续油管连接在一起，同样用锥形卡瓦固 定在连续油管的内表面上（见图28）。二、安全阀1 .双瓣回压阀双瓣回压阀是标准的连续油管串元件（见图29）。其作用是当 地表设备或连续油管串损坏时阻止井中流体回流至连续油管。为了其 密封的安全性，该阀在设计上采取了双层密封，较高压力作用在阀瓣 上时，聚四氟乙烯可对流体进行低压密封。2 .带旁通的双瓣回压阀该阀是附带有测井电缆设备的连续油管串元件（见图2-10）。其 作用是在地面设备或连续油管串出故障时阻止井中流体回流至连续 油管。出于密封安全设计，该阀在每一阀瓣上都具有双层密封，聚四 氟乙烯座提供主要的低压密封，金属对金属的阀瓣座密封则承受高 压。3 .球式回压阀球式回压阀是标准的连续油管串元件，用于在地面设备出故障时 阻止井中流体回流到连续油管（见图211）。4 .回压阀连续油管回压阀可提供预定压力下的循环路径，当需要使连续油 管内的压力高于环空压力时，回压阀就是理想的工具（见图212）。5 .双球方钻杆旋塞阀该阀用于连接组合反向自校准接头（CARSAC）,可使连续油管井下 总成安全地进出井眼（见图213）。双球阀在地面可自由开关，当两 个球转到开启位置时，压力可由排放孔旋钮和球释放掉。当管柱在井 中作业时，阀在开启位置，球被锁定在固定位置，不可随意乱动。三、释放节头1 .释放节头B. O. S. S释放节头，即球式操作可靠剪切释放节头可在预定位置释放连续油管工作管柱或工具（见图214） o该节头的工作原理是从上面丢球，定位于工具内的球座上，作用于工具内的液压达到预定值后将激活释放机理。一旦释放，在工具上 部的连续油管内将重新建立循环，释放节头的下部以回收。2 .剪切释放节头剪切释放节头可以让连续油管的某一部分承受预定张力（见图2 15）。主要用于井内细水泥柱作业时出现的紧急情况，剪切的部分 可以回收。3 .释放节头回收工具释放节头回收工具是用于回收先期使用的释放节头的连续油管 设备。重型耳柄用于连接释放节头内部的标准尺寸打捞颈（见图2 16）。剪切销钉在需要时可使释放工具从打捞领松开，剪切销钉的剪切 值预先设定。四、循环控制阀1. 球式循环控制阀球式循环控制阀用于连续油管工具或工作管柱的上部循环（见图 217）。连续油管工具可丢球促动，可在地面高速剪切销钉的数量和 类型，球上的压力可使销钉剪切、套筒下移，流体经由侧口循环。2 .脉冲盘式循环接头该接头是标准的连续油管串组件用于连接工具以利丢球等，并将其循环至连续油管。该接头连接在连续油管工具串下部，紧挨接受投 球的工具（见图218）。由于井下某种原因，循环可能终止，连续油管的预定压力可使接 头内圆盘接受脉冲，重新建立循环。3.双循环阀该阀可使连续油管工具和工作管柱在预定点释放，具体操作可通 过投球或往工作管柱施加压力（见图219）。只是简单地配置一下销 钉，在销钉上预置一定压力或单纯投球，就可打开循环口。4 .止回阀止回阀可保持一定量的流体，直至在流体上加压，到压力达一定 值后，止回阀打开，流体放掉。当压力减低到初始值后，阀门关闭， 流体停止流动（见图2_20）。压力施加到流体上，可看到部分横截面 积，并看到盘形弹簧被压缩。在球达到提升接头之前，盘形弹簧被压 缩，在该点，流体被弹簧的压力支撑。如果现在压力增加，球将从球 座上举起，流体将从球旁流过，下流到工具。5.流体顺序工具该工具用于在预定压力下启动井下的连续油管工具（见图2-21）。该工具在入井时，可让循环正常进行，达到给定的泵排水量，在 工具上形成压力差。如果设计压力差过大，流体信道将要关闭，转移 到工个串的内部孔道，可启动工具串下端的任具。图 217球式循环圈 221图2-19旅体顺双循环阀序工具五、震击器和加速器1. 上行液压震击器连续油管上行液压震击器是连续油管工具串或工作管柱的一部 分，此时需要向上的震击动作，它经常与上行加速器同时使用（见图 2 22） o上提连续油管可给震击器增能。上提套筒，可启动震击器向上冲 击。冲击力由地面的拉力的速度决定，又快又狠的拉力可产生较高的 冲击力，轻柔的拉力可产生柔和的冲击力。2. 上行加速器连续油管上行加速器与上行震击器连接在一起，以压缩弹簧的方式储存能量，以增大震击器的冲击力（见图223）。J3 .下行液压震击器J当需要向下的震击器作用时，连续油管下行液压震击器就成为连 g续油管工具串或工作管柱的一部分，通常与下行加速器一起使用（见图2-24）。上提连续油管同样可给震击器增能，上提套筒，可启动下行"速处震击器，产生向下的震击动作。冲击力可由地面的拉力控制，拉力越大越狠，冲击力也越大，柔 和的拉力可产生轻柔的冲击力。4 .下行加速器连续油管下行加速器与下行液压震击器连接在一起，以压缩弹簧的方式储存能量，以增加震击器的冲击力（见图225）。图 224图223下行液压上行履击器加速器图 222上行液压展击器六、直棒和接头1 .万向接头和传递扭矩的万向接头连续油管万向接头与震击器和操纵工具之间的连续油管工作管 柱连接在一起，可在任何方向产生有一定倾角的运动（见图2-26）。万向节的球和承窝用键连接，可阻止万向节旋转，但可进行全角 度转动。2 .旋转接头连续油管旋转接头是标准的工具串组件，允许接头以下的所有工 具旋转。旋转接头有密封轴承，可确保流经接头的流体的完整性（见图 2-27）。3 .直棒或重力棒当连续油管进行正常作业、牵引和打捞作业时，百棒 和重力棒在必要时可加到连续油管上增加其自身重力（见 图 2-28）。百棒中心有一全尺寸信道，可使投球通过。4 .复合反转自校正接头复合反转自校正接头可帮助组合连续油管，某些地方工具很难旋 进丝扣，特别适用于连接整体球阀（见图2-29）。该接头可传递大角 度的扭矩，该功能主要由锁定锥体和自我校正反转环的联合作用来实 现。七、扶正器1 .槽形扶正器槽形扶正器作为连续油管工作管柱的一部分在进行打捞作业时 使工具居中，容易定位或使管柱整体稳定（见图230）。槽形扶正器 是中空的，可使投球顺利通过。2 .流体激活的弓形弹簧扶正器PCE生产的流体激活的弓形弹簧扶正器可使工具串在各种作业中 在套管内居中。该扶正器弓形弹簧可正常收回，只有在工具上存在压 差时弓形弹簧才伸展开来（见图231）。作为安全性的预防措施，弓形弹簧安装在连续油管串的上部，为 了使其通过受限井眼而弹簧仍然张开，弓形弹簧需要进行一些必要的 动作，但这些操作在正常情况下不提倡。图2T7旋转接头图 226万向接头重力律八、刀架和展开系统1. M. P.刀架M. P.刀架的发展是由于作业者重视节约钻机安装时间、 缩短工具串长度、增加操作者的安全性而引起的（见图2 32）。2 .展开系统连续油管展开系统用于安装长连续油管工具串进入井中，在那里 防喷管高度受到限制（见图233）。为了安装展开条以下的连续油管的较低部分，连续油管的管子闸板将要关闭。C. A. R. S. A. C接头可连接到上部的工具管柱，而无需将工作管柱旋转九、送入工具、提升工具和转位工具1 .流体促动的“GS" 型送入、提升工具该工具可利用便利的内部打捞颈送入和回收井下工具（见图2 34）。当有压差存在时，工具的碰锁机理将释放打捞颈。该工具不需 要剪切销钉和投球，因为促动工具的压差由循环系统提供。2 .流体促动的重型送入、提升工具该工具是一种套筒型的送人、提升工具（见图235）。用以提升、 回收具有外部打捞颈的井下工具，该工具结构坚固，可从任一角度碰 撞打捞颈。该工具由液压促动，不需投球和剪切销钉。3 .流体促动的转位工具该工具用于打开和关闭滑筒，同样无需投球促动，适用于任何尺 寸的滑筒，具选择性标志（见图236）。图 237 双头选4.双头选择性转位工具连续油管双头选择性转位工具(DESST)专门用于水平井中滑筒的 转位(见图237)。DESST的转位标志着在正常操作过程中可以回收，在地面增加泵 排量就可以打开，给井下定位的工具施压，可有选择性地打开和关闭 多重滑筒。十、定位器、刻度工具和射孔器1 .流体促动的多点连续油管头定位器该工具作为标准工具管柱总成的一部分，用于将生产管柱端定 位，以进行深度对比（见图238）。该工具由流体促动，可以按要求 多次定位，用于调整时无需从井内回收。工具由地面的泵排量和压力促动，因此所需牵引力也因而有所不 同。2 .流体促动的刻度工具该工具用于控制下部工具串需要进行的旋转，特别适用于旋转用 于打捞落鱼的打捞筒（图239）。该工具依旋转凸轮原理设计，为了 在凸轮上刻度，工具不能向下移动，该动作在内部实现。3 .射孔器连续油管射孔器是机械冲孔式射孔器，由施加于连续油管的液压 促动，与顺序阀一起联合作业（见图240）。该射孔器在一次行程中 冲一个孔也可作为连续油管多炮射孔器在一趟作业中射多个孔。液压峡射工舁、卜一、冲洗工具及喷嘴1 .液压喷射工具流体促动的液压喷射标志工具可用于旋转喷嘴角度的控制，角度 为36°或60°的增长量，此方法由间歇地施加泵压来实现（见图 2-41）。在进行标志作业时可向下移动工具的下半部分。2. 多喷嘴冲洗工具连续油管多喷嘴冲洗工具不能旋转，上有无头螺钉喷嘴，可现场 调整（见图2-42）。现场作业时可与液压喷射标志工具一同使用。3 .旋转喷射冲洗工具该工具用于喷射冲洗管子内壁时的循环作业，同时也帮助驱动连 续油管进出井口。其工作原理是利用流体压力使喷嘴全方位旋转冲洗 管壁（见图2-43）。4 .细孔喷头总成该总成直径与连续油管直径一样，功能与其他喷射、冲洗工具一 样（见图244）。PCE瓣式回压阀套筒作为主要的安全隔板以阻止流 体回流至连续油管，控制泵及地面辅助设备以免失灵。5.冲洗喷嘴冲洗喷嘴有如图2-45所示几种类型。旋转啧射神洗工其多喷嚅冲洗工具事惭tM甲孔帛4E2-4S冲定岫宝心单尊尊孔*第二节连续油管打捞工具一、打捞矛、抓钩及打捞筒1 .流体激活的连续油管可释放打捞矛该打捞矛是抓力可变的内打捞矛，用以回收井筒内的圆柱体落鱼 （见图246）。全角度卡瓦用于各种尺寸的工具，具体操作时使其下 到落鱼处，然后加压回收落鱼。如从落鱼处释放工具，加压，循环连 在上面的液压工具，由流体产生的压差使打捞矛释放。2 .打捞抓钩连续油管打捞抓钩用于打捞落井的或折断的测井电缆或钢丝绳 （见图2-47）。该抓钩有各种尺寸，以与标准连续油管配套。3 .不可释放的打捞筒该打捞筒用于打捞那些无打捞颈的连续油管或井下工具（见图 2-48）o该工具利用坚硬的锥形平行卡瓦，根据碰锁机理，抓住落鱼的外 径。需要时，可用螺纹连接锥形口以打捞小直径的工具，也可装配内 部或外部打捞颈以使与重型送人，提升工具连接，联合使用。4 .流体激活的连续油管可释放打捞筒该工具是一可变的抓紧落鱼外部的打捞筒，用于打捞落井的圆柱 形落鱼，内部有全尺寸的坚硬的双锥度卡瓦，可用于打捞不同尺寸的 落鱼（见图249） o第二节连续油管打捞工具二、文丘里打捞篮一'LIB及打捞砂筒1 .文丘里打捞篮LIB该打捞用于井底的碎金属块（见图250）。当流体泵入连续油管 串，从文丘里室的喷嘴流出时，在室内形成真空，从工具底部吸人流 体，从文丘里管返回，在工具底部周围再次循环。该工具是一个必需的高能真空清洁器，适用于液体或气体，工具 上的喷嘴可以更换，以适应不同的泵排量，文丘里室前面放有滤网，以阻止岩屑阻塞文丘里管，真空段可吸取井底的金属块和岩屑，然后 送人工具。该工具不受井眼尺寸的限制，如：你可用外径3i/n的工具打捞 7in套管里的金属块。2 .铅印部件该工具是可调的电缆服务设备，可在套柱内得到外部物体的印 记，以帮助确认物体，以便正确选择打捞工具（见图251）。3 .水力捞砂器该工具用于从水平井眼中捞砂，水平井中很难用传统方法将砂循 环出来（见图2-52）。捞砂筒下到一定深度，由连续油管压力启动，砂子被吸到空气室， 由单向阀保留，这时捞砂筒就象一只打捞篮，直径3in、长30ft的 捞砂筒每下一趟大概可捞lft3的砂子。捞砂筒正常使用时可按顺序连在一起，人井时循环照常进行，需要时过压启动。文丘里打捞蓝图 251铅印器件图 252水力 捞砂器