《井上井下工具》PPT课件.ppt

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1、,井下井上工具介绍,1、井下工具介绍2、井上工具介绍3、自动化井口工具,井下工具,井下工具包括扶正器、随钻震击器、取心筒、浮阀、水力割刀、刮管器、铅模、公锥、母锥、卡瓦打捞筒、磁铁打捞器和反循环强磁打捞器、一把抓、反循环打捞篮和反循环强磁打捞篮、磨鞋、安全接头、套管捞矛、接头等.,扶正器,扶正器是下部钻具结构的重要组成部分，它可以防止井壁对钻具的磨损，根据扶正器在钻柱中的位置不同起到防斜、纠斜和稳斜的作用。按其安装位置分为钻柱型的井底型（近钻头）;按照扶正器翼片加工形式分为整体扶正器和可换套式扶正器；按照扶正器翼片形状分为螺旋扶正器和直翼扶正器.,随钻震击器,随钻震击器是随钻柱一起进行钻井作业

2、的井下解卡工具，当钻井过程中发生卡钻事故时，可根据需要及时启动震击器，进行连续上击或下击，使之解卡恢复正常钻进。我公司现用随钻震击器是ANADRILL CO.E.Q.全机械式的，有4 3/4“、6 1/2”、8“等几种规格。该震击器可以单独选择向上、向下两个方向的冲击力，震击负荷预先在地面调较，也可以在井口现场调校，该震击器对扭矩不敏感，它有一个全机械释放机构，配有能在油中密封的工作部件，可以减少内部磨损。另外，为了减少震击器心轴的挠曲应力，在震击器的下端要接上挠性接头。,随钻震击器震击负荷,随钻震击器的安装位置,随钻震击器一般安置在最上倒数第二和第三根钻铤之间，也就是在中性点之上5吨张力部位

3、，这样状况最好；但根据井下复杂情况，也可以安装在中性点之下使用。经过检修的随钻震击器送井时都带了维修报告，维修报告中包括一份震击力调试报告。在震击力调试报告中，标明了几种上击和下击的震击负荷，并标有“字母”记号，意思是此时定位的上、下击负荷。这个震击负荷是根据一般状况下需要的。如果需要比“字母”位高或低的震击负荷，现场可以调节。,随钻震击器的现场调节,1）现场调下击负荷：震击器必须在解锁和压力状况下用专用拔手转动调节套，逆时针转动增加负荷，顺时针转动减少震击负荷，数据可从震击器调试报告中查到。2）现场调解上击负荷：震击器必须在解锁位置。步骤同上。,浮阀,浮阀,钻井过程中，特别是钻到很疏松的砂粒

4、岩且岩石很细碎，在井眼的环空会有很多的细砂，在下钻、接单根时泥浆会倒流，大量砂粒从钻头水眼进入钻具内，开泵就可能造成堵死水眼。目前各油田正普遍开展钻大角度斜井、水平井，钻井中一般须使用MWD和井下动力钻具。,浮 阀,MWD和井下动力钻具其本身工具流道就小，在下入过程中，特别是斜段，由于下入时产生的回流，井壁上的岩屑和砂子会大量的进入工具内堵死水眼和流道，此时再开泵会损坏精密的MWD仪器，也可能形成砂堵蹩泵。此外在起下钻过程中，如果井涌和井喷，由于大量的砂子进入钻具内堵死水眼，加重了事故，使处理更加困难，上述情况造成的事故国内外都很多见。目前在国际上普遍重视防堵水眼的措施，并且规定无论井深浅，钻

5、进中需使用浮阀，而且在井涌时，浮阀本身就是单流阀，可以阻止流体进入钻具内，使处理工作能顺利进行。,投入式回压阀,投入式回压阀是钻柱的内防喷器，该工具带有1个就位接头，连接在钻柱需要的位置上，回压阀平时放在钻台上，当需要时候及时投入井眼，一次就能自动在就位接头就位，切断向上喷射的高压流，达到控制井喷的目的。,水力割刀,水力割刀用于弃井过程中，切割套管的作业。是一种利用循环钻井液的液力来推动割刀进行管内切割的工具。其结构由顶部接头、本体、活塞、活塞管、弹簧耐磨衬套、割刀臂、喷嘴、铰链销等部件组成。,水力割刀,我公司现有水力割刀的规格为:本体11-3/4“和本体5-3/4”两种.其连接扣型分别为6

6、5/8“REG和3 1/2”REG，它们可以更换不同型号的割刀片，切割7“到30”不同规格的套管。,刮管器,该工具可用于清除残余在套管内壁上的水泥块、硬腊、各种盐类结晶或沉积物、射孔毛刺以及套管锈蚀后所产生的氧化铁等脏物，以便畅通无阻地下入各种井下工具。,铅印,铅模是在打捞作业中用来打印落鱼形状和了解鱼顶偏离井眼中心的情况用的。铅印的使用:（1）铅印直径比套管内径小4.8毫米即可。（2）打印时按0.1930.386千牛/毫米（0.51吨/英寸）加压。只可一次加压打印，不得两次打印，以免难以分析。（3）由于铅很软，应在运输或存放过程中注意避免碰撞。,公锥与母锥,公锥是内打捞工具，用来打捞钻铤、接

7、头和钻杆加厚部位。母锥是外捞工具，用来打捞钻杆本体，用爆炸松扣方法配合倒扣时，可用它来打捞钻杆接头或钻铤。,卡瓦打捞筒,卡瓦打捞筒,Bowen150系列卡瓦打捞筒分为高强度型与小井眼型两类，按内装打捞配件的不同分为螺旋卡瓦打捞筒与篮式卡瓦打捞筒两种。落鱼直径接近最大打捞尺寸时选用螺旋卡瓦和A型盘根。落鱼直径比最大打捞尺小12.7毫米（1/2）以下时选用篮式卡瓦和R型密封控制环或E型或M型密封控制环，R型和E型密封控制环的内盘根是模压的，在现场不能更换，外密封可在现场更换，M型密封控制环的内外盘根都是模压的，在现场均不能更换，无论R型、E型或M型密封控制环都有平口和铣齿两种。,卡瓦打捞筒,若是平

8、口的叫R型、E型或M型密封平口控制环，它不能修整鱼顶，若是铣齿的叫R型、E型、或M型密封铣齿控制环，它可修整参差不齐和破损的鱼顶，若是打捞油管接箍，则选用D型盘根。D型盘根由一个内密封件、一个弹簧和一个外密封件（O型圈）构成。卡瓦打捞筒型号：FS-full strengthSH-slim strength,卡瓦打捞筒,打捞和退出机理:打捞筒的抓捞零件是螺旋卡瓦或篮式卡瓦。它外部的宽锯齿螺纹和内部的打捞牙均是左旋螺纹。宽锯齿螺纹与筒体配合间隙较大，这使卡瓦能在筒体中一定的行程内胀大和缩小。当鱼顶被引入筒内后，只要施加一轴向压力，落鱼便能进入卡瓦，随着落鱼的套入，卡瓦上行并胀大。在弹性的作用下，坚

9、硬而锋利的卡瓦牙将落鱼咬住。上提钻柱，卡瓦在筒体内向下运动，直径缩小，落鱼则被抓得更牢。因为筒体和卡瓦的螺纹都是左旋螺纹，并由控制环约束了它的旋转运动，所以释放落鱼时，只要将卡瓦放松，顺时针方向旋转钻具，捞筒即可从落鱼上退出。,磁铁打捞器和反循环强磁打捞器,磁铁打捞器和反循环强磁打捞器是用于打捞井内可被磁化的金属磁场的一种工具，硬地层打捞效果显著。磁铁打捞器的分类：按磁钢类型可分为永磁型和充磁型；按循环方式分为普通型和反循环型。磁铁打捞器的组成：外壳、磁钢、铣鞋和护磁板组成。打捞器外筒是由高导磁性、低顽磁性材料制成的铁磁外套，作为一个磁极；永久磁芯的下端为另一个极。在铣鞋磁芯中间用非磁材料（铜

10、）隔离，防止短路。打捞时，铁磁落物将两磁极搭通，使之牢牢地吸附在磁力打捞器底部。,反循环打捞篮和反循环强磁打捞篮,反循环打捞篮是利用钻井液流在靠近井底处的局部反循环将井下碎物收入篮框内的一种打捞工具;反循环强磁打捞篮是一种多用途组合式打捞工具。它装上篮框即是打捞篮；将篮框换成磁芯则成为反循环强磁打捞篮；将铣鞋换成爪头又可组成反循环一把爪。反循环组合打捞篮主要由上接头、筒体、钢球、喇叭口和可换的篮框、磁芯、铣鞋、爪头等组成。,反循环打捞篮和反循环强磁打捞篮,反循环打捞篮、反循环强磁打捞篮及其工作原理:反循环打捞篮和组合式强磁打捞篮的钻井液循环路线相同，下钻到底正循环冲洗井底之后，投入一钢球，待球

11、入座后，钻井液则由双层筒体之间的下水眼射到井底，然后从井底通过铣鞋（或一把爪）进入捞筒内部，最后由上水眼返回到环空间。在钻井液反循环作用冲击和携带下，被铣鞋拨松的井底碎物随钻井液一起进入篮框，或被磁芯吸住而捞获。,磨鞋,磨鞋是用来磨铣井底金属落物，修整鱼顶用的，有时也用来磨铣较短的被卡钻铤、钻杆。磨鞋分为平底磨鞋、凹底磨鞋、锥形（梨形）磨鞋和导向领眼磨鞋。,安全接头,安全接头是接在打捞工具、封隔器和钻铤（正常钻进时）之上和震击器之下的一种安全工具。当落鱼被卡，打捞工具退不开或封隔器被卡提不出来时，可以从安全接头处倒开，起出安全接头以上的钻具。安全接头分为正扣安全接头和反扣安全接头。它的内径、外

12、径和钻杆接头的内外径是相同的。安全接头的结构:它是由公接头、母接头和上、下“O形密封圈组成的。公接头上部是工具接头母扣，下部为锯齿螺纹公扣。在公扣两端有密封槽，母接头是锯齿螺纹母扣，上下有密封面，下部为工具接头公扣。公母接头台肩接触面均为圆周上等分三段凸肩。安全接头由公母接头锯齿宽螺纹相连接成一体。,安全接头,上扣到位后三段凸肩互相啮合，继续右旋施加扭矩，凸肩工作面相对运动，锯齿宽螺纹被拉成为一个钢性体，这就等同一个整体的接头。不但能承受各种复杂的应力，而且有较好的锁紧力不会自动松脱，还能耐高泵压，所以在井内使用十分安全。安全接头从结构上讲还有销钉型，安全接头的公母接头由销钉连接，公母接头间由

13、O型圈密封，保证作业中循环泥浆。当井下遇到事故时候，可以采取上提或下放的方法剪断销钉，使上部钻具退出。根据钻具组合的情况，可以选择不同强度的销钉，以满足作业的需要，有铝、铜、钢三种销钉可以选择。,套管捞矛,套管捞矛用于打捞弃井作业中井下套管或在下套管过程中，意外落井的套管。套管捞矛总成:上部接头、连接套、固定块、定位螺钉、卡瓦及捞矛杆组成（1）上接头:上部是钻杆母扣，下部是粗牙螺纹与矛杆相连接，在下端面加工有牙嵌。（2）矛杆:下部有一段分开的圆锥面，上部除了粗牙螺纹以外在圆柱面上有三个均匀分布的键，其中一个长，两个短。(3)卡瓦:下部是分呈三瓣，外表是坚硬的打捞螺纹，内表面是锥面。,套管捞矛,

14、上部份是圆筒形内有三个健槽，其中一个呈为120的宽槽，组装的要注意该宽槽与矛杆上的长键配合。连接套:内有三个均匀分布的键插装在矛杆的键槽上，端面的牙与上接头的牙嵌相配合，这样上接头的扭矩通过连接套可传递到矛杆上。定位块:当矛杆、卡瓦、连接套与上接头组装完后，连接套与上接头的牙嵌相配合到适当的位置后用该块固定。,转换接头,钻柱接头是用高强度合金结构刚，经过热处理加工而成。下面介绍API标准的三种接头：,转换接头,筒子与应力槽,井上工具,井上工具是井口以上工具的统称，包括的范围比较广，各种卡瓦、吊卡、吊环、大钳、气动、液动工具都属于井上工具的范畴，下面主要介绍几种井上工具。,吊卡,吊卡,吊卡是我们

15、应用的提升工具之一，吊卡从结构上分为：平台肩吊卡；18度吊卡；卡瓦式吊卡；气动吊卡；单根吊卡等。平台肩吊卡主要用于套管、油管、钻铤等带台肩的管串，目前我们用的主要有套管吊卡、钻挺吊卡。18度吊卡是我们最常用的吊卡，主要应用在18度钻杆管串的起升，从2 7/8“5”尺寸不等。卡瓦式吊卡主要用于小尺寸钻具或油管管串，它的负荷比较小，尺寸范围主要在1.050“3”,负荷在20T75T不等。气动吊卡属于半自动化的吊卡，目前我们用的还不多。下套管用的卡盘应该属于这个范畴，方便操作，节省人力。,吊卡,吊卡,18度吊卡的磨损：“C”:新孔 5“允许磨损量0.025“(0.635mm)“G”最小不超过1/2“

16、（12.25mm)锥度不能低于15度,大钳,大钳,大钳是连接钻柱的主要工具，目前我们井口用的手动大钳主要有DB大钳，SDD大钳，B型大钳，C型大钳。DB大钳：主要工作尺寸3“至 8“，加大钳头可到17”扭矩范围：3“至 8，65000ft-lb 8”至17“40000ft-lb SDD大钳：主要工作尺寸4“至8“，加大钳头可到17”扭矩范围：4“至 12“，15“，100000ft-lb 12”至15“75000ft-lb 16“至17”60000 ft-lb B型大钳：主要用于套管的上卸扣，尺寸范围从3“到13 3/8”，加长钳头最大可到25“C型大钳：这是一种便携式的大钳，尺寸范围2 3/

17、8“到10“，最大扭矩：35000ft-lb,吊环,吊环是钻柱不可缺少的提升工具，分为单臂吊环，双臂吊环。我们平台用的钻柱吊环为长 2“/132“，350吨负荷；下套管用吊环为3“/144”，500吨负荷。钻挺提升器小吊环分单臂和双臂两种，单臂吊环150吨负荷，双臂吊环80吨负荷。,吊环,卡瓦,卡瓦分为手动卡瓦，弹簧式卡瓦，及最新发展的气动卡瓦。我们现在应用的主要是手动卡瓦。按照规格可分为：套管卡瓦，油管卡瓦，钻杆卡瓦，钻挺卡瓦等。,PS-15,钻杆卡瓦,钻杆卡瓦(Varco)分为SDS,SDML,SDXL,三种长度规格.SDS型为短型卡瓦，尺寸范围：2 3/8“至4“SDML型为中型卡瓦，尺

18、寸范围：2 3/8“至5“SDXL型为中型卡瓦，尺寸范围：3 1/2“至5“,套管卡瓦,套管卡瓦(Varco)型号为：CMS-XL 尺寸范围：6 5/8“至30“常用套管卡瓦节数：7”：12节 9 5/8“：14节 13 3/8：18节,钻挺卡瓦,钻挺卡瓦(Varco)型号分为：DCS-S,DCS-R,DCS-L三种 DCS-S尺寸范围：3“至4“（7）;4“至4 7/8（7）“DCS-R尺寸范围：4 1/2“至6“（9）;5 1/2“至7“（9）DCS-L尺寸范围：6 3/4“至14”,SSW-40气动旋扣钳,SSW-40气动旋扣钳主要参数 尺寸范围:3”to 9”(89-241 mm)旋转

19、速度(5”钻杆):120 RPM 扭矩(5”Pipe):1100 ft lbs(1490 Nm)气压:90-120 psi(6,2-8,6 Bar),补芯,由于转盘型号不同，补芯也分为很多型号。与Emsco 转盘配套的大补芯型号为T-3750 与National转盘配套的大补芯型号为C-3750Insert Bowl No.1 13 3/8 to 11 3/4 Insert Bowl No.2 10 3/4 to 9 5/8 Insert Bowl No.3 API 8 5/8 and smaller,自动化井口工具,随着石油工业的迅速发展，各种自动化程度，安全系数高的工具设备投入了生产，在这

20、方面我们走的比较晚，主要原因是投入比较高，在这里主要对这些设备工具做个介绍，让大家对这些工具有个了解。,自动化井口工具,机械手,自动化井口工具,下套管远程控制操作系统,自动化井口工具,机械手在下套 管中的应用,自动化井口工具,自动液压钻杆钳TW-61TW-60(现有）,自动化井口工具,自动液压钻杆钳8.5-80最大外径：8“最大扭矩：80000ft-lb,自动化井口工具,PS-21自动液压动力卡瓦,自动化井口工具,无牙痕卡瓦牙,自动化井口工具,无牙痕卡瓦牙,MICRO-GRIP,DIE-GRIP,GrippingBar,Elastomer,Carrier,Typical Pattern:,自动化井口工具,自动抹丝扣油装置,