常见钻井事故及处理

钻具事故是钻井中较常见的事故之一,特别在转盘钻井中,由于钻柱在井下受力非常复杂,若检查不严格或操作不当,就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后,对落入井底的钻具要实施打捞作业,打捞钻具作业是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加钻具事故的复杂性,使处理更加困难,甚至造成井的报废。对钻具事故要以预防为主,加强对钻具的科学管理,严格执行操作规范,尽量消除钻具事故。

学习情境四 钻井打捞作业 项目一 钻具事故打捞作业

子项目一、钻具事故打捞作业

钻具事故是钻井中较常见的事故之一，特别在转盘钻井中，由于钻柱在井下受力非常复杂，若检查不严格或操作不当，就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后，对落入井底的钻具要实施打捞作业，打捞钻具作业是一项细致的技术工作，如果处理不当或打捞作业时间过长，将会增加钻具事故的复杂性，使处理更加困难，甚至造成井的报废。所以，对钻具事故要以预防为主，加强对钻具的科学管理，严格执行操作规范，尽量消除钻具事故。

任务一、钻具事故的原因与预防

Ⅰ、教学目标

1、掌握钻具失效的类型和原因、作用机理；

2、掌握基本的钻具事故预防方法和措施；

3、初步具有预防钻具事故操作、维护的动手能力。

Ⅱ、工作任务描述

钻井事故中常遇的一类事故就是钻具事故，要减少钻具事故的发生，预防是第一重要的。做好钻具事故的预防工作，必须知道钻具事故发生的来龙去脉，必须掌握基本的钻具事故的原因分析和判断技能，这样才能有针对性、有目的、有效率的做好钻具安全防护工作。

本工作任务就是在归纳了钻具事故的破坏类型、特征、原因的基础上，结合现场实际提出钻具事故预防的方法和措施，着重于工作过程的钻具安全防护工作的实施和确保钻具使用安全。钻具安全防护涉及到金属管材性能、管材结构、管材受力、管材腐蚀、钻井液、地层等诸方面基础知识和专业知识，是一个系统工程。因此钻具使用、操作人员，必须具备钻具安全防护的基本知识和基本操作技能。

Ⅲ、学习任务及知识点阐述

学习和理解钻具事故的产生原因、破坏的机理、破坏特征等理论知识，是更好的掌握和实施钻具安全防护工作的基础。通过对钻具事故发生过程的原因探讨，才能真正掌握钻具事故预防的方法和措施；才能做好钻具安全防护的工作。

学材

钻具失效在世界各油田普遍存在，原因各不相同，失效机理也很复杂，但都与钻具结构，材料特性，地层情况，钻井工艺和使用水平有关。我们知道石油钻具的受力状况和井下环境非常恶劣，长期处在内外充满钻井液的狭长井眼里工作，承受拉、压、弯、扭、液力等载荷作用，同时还伴随着各种复杂振动，使其成为钻井设备工具中的一个薄弱环节，在钻井过程中钻具任何部位失效都可能造成严重的后果，甚至使井报废。美国的统计和估算表明，钻具的断裂事故在14%的井上发生，平均发生一次损失106000美元，这是正常消耗以外的巨额费用。据统计，我国各油田每年发生钻具事故约五、六百起，我国每年必须用数亿元人民币的外汇购置各种规格的钻杆和钻铤，经济损失巨大。因此只有开展钻具失效研究，掌握钻具失效的客观规律，针对实际情况，提出相应的预防措施，才能防止钻具事故或最大程度地降低钻具破坏，提高油田的经济效益。

一、钻具的破坏类型

由于钻具工作条件的恶劣，所以其失效形式也多种多样。归纳起来，其主要失效形式可分为：

钻具事故是钻井中较常见的事故之一,特别在转盘钻井中,由于钻柱在井下受力非常复杂,若检查不严格或操作不当,就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后,对落入井底的钻具要实施打捞作业,打捞钻具作业是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加钻具事故的复杂性,使处理更加困难,甚至造成井的报废。对钻具事故要以预防为主,加强对钻具的科学管理,严格执行操作规范,尽量消除钻具事故。

1、断裂

断裂在钻具失效事故中所占的比例较大，占全部失效的50%左右，导致断裂失效的主要原因是疲劳破坏，也有一定数量的氢脆破坏。钻具折断分为丝扣折断和本体折断。

2、刺穿、脱扣和胀扣失效

刺穿、胀扣和脱扣失效是仅次于断裂失效的主要失效形式。脱扣、胀扣失效在钻杆和钻铤上都有发生，主要原因是使用不当造成的。刺穿失效主要发生在钻杆上，钻铤和加重钻杆、扶正器上也有发生，但是较少。脱扣分为拉脱和倒扣。

3、表面损伤

表面损伤包括腐蚀、磨损和机械损伤三方面。

4、过量变形

过量变形是由于工作应力超过材料的屈服极限引起的。如钻杆接头在受载情况下螺纹部分的拉长，钻杆本体的弯曲和扭转，这都是由使用不当造成的。

二、钻具失效的原因

钻具失效中以断裂失效比例最高，刺穿、脱扣和胀扣次之，在表面损伤中，以腐蚀和磨损为失效的主要原因。在这些主要失效原因中，有的是独立的，有的又是互相影响的。下面对断裂失效、刺穿、腐蚀等失效原因进行分析。

1、断裂失效

四川川东地区1996年～1997年期间发生了303起钻具井下事故，其中钻杆、钻铤断裂就达142次，占总数的46.9%；塔里木油田在1995年～1998年期间钻杆、钻铤失效66次，其中断裂事故就达38次，占失效的57.6%。导致断裂的主要因素是疲劳，也有一定数量的脆性断裂。疲劳断裂的原因一是钻具使用时间久，达到正常使用寿命；二是井下钻具受力严重，载荷复杂，如严重跳钻、大井斜角、大狗腿角等。脆性断裂与材料质量不合格有极大关系，另外环境和使用也会导致脆性断裂。

1）钻具疲劳

材料在交变应力作用下，经过长时间（或较多的应力循环周次）运转后所发生的“突然”失效或破坏，统称材料的疲劳现象。疲劳是钻具失效的最主要形式。有资料报道，钻具的失效大约有80%是由于疲劳引起的。据波斯弯地区钻具失效的统计，在三年时间内，累计每钻进进尺1981.2m（6500ft）就有一起与疲劳有关的钻具失效。

⑴疲劳失效表现的形式

疲劳失效在钻具上的表现形式主要是钻铤螺纹处发生疲劳断裂和在钻杆加厚过渡区间产生疲劳裂纹，引起钻杆疲劳刺穿，甚至断裂失效。

在钻具的疲劳失效中，钻铤的疲劳失效更为突出。石油管材使用研究表明有80%以上的钻具失效属于疲劳或疲劳相关的失效，其中绝大部分发生在钻铤的螺纹连接处。1992年全国钻具失效总况的统计结果表明,钻铤的失效次数大致为钻具总失效事故的48.7%；长庆油田第三钻井工程处1994年共断钻铤87根(钻铤外径177.8mm，螺纹为NC50牙形)，内螺纹断裂占86%，外螺纹断裂占14%。内螺纹断裂位置在距台肩面100～120mm处，外螺纹断裂位置在距台肩面18～25mm处，失效部位断口截面光滑具有疲劳断裂特征；四川川东地区1996～1997年间发生了142起断裂事故中，螺纹断裂就占110起，占总数的77.5%；据统计，大庆油田钻铤损失占钻具失效总数的88.4%，而钻铤损坏基本上都在钻铤螺纹连接处；华北油田2002～2005年钻铤失效78起，占总失效的46.7%。其中螺纹连接失效75起，占

钻具事故是钻井中较常见的事故之一,特别在转盘钻井中,由于钻柱在井下受力非常复杂,若检查不严格或操作不当,就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后,对落入井底的钻具要实施打捞作业,打捞钻具作业是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加钻具事故的复杂性,使处理更加困难,甚至造成井的报废。对钻具事故要以预防为主,加强对钻具的科学管理,严格执行操作规范,尽量消除钻具事故。

钻铤失效的96.1%。螺纹连接处的应力集中是钻铤最薄弱环节，也是钻铤疲劳失效多发区。 钻杆疲劳失效主要表现在钻杆加厚区间由于截面突变，在加厚区间引起应力集中。在频繁交变应力作用下，加厚区产生微小裂纹，加之钻井液等复杂因素的影响，最终导致刺穿、刺漏和裂缝，甚至发生钻杆断裂事故。川南矿区在20世纪90年代曾对10口井使用的钻杆进行探伤检查，发现34根E75钻杆、17根X95钻杆、5根S135在内加厚过渡区部位产生裂纹。塔里木油田在1995年～1998年三年间钻杆和加重钻杆失效35次，断裂和刺穿就高达22次，占62.8%；2003年7月至9月勘探三号钻井平台在东海海域富阳一井的钻井施工过程中,共计发生9次钻杆刺漏现象,钻杆刺漏位置基本都在距端面0.60ｍ处。

⑵疲劳失效特征

①钻铤失效特征

ⅰ、钻铤的疲劳断裂，大多数发生在井斜变化大，方位变化大的“狗腿”井段。当应力集中较大，结构强度和材料韧性不足时，钻铤的疲劳失效极易发生；

ⅱ、钻铤疲劳断裂均发生在接头的螺纹部位。外螺纹的断裂面一般在台肩处螺纹的第1～2牙附近，内螺纹接头断裂面一般在距螺纹消失端第4～6牙处，即位于内、外螺纹连接的最后啮合处；

ⅲ、钻铤的疲劳断裂裂纹一般起源于螺纹根部，并具有多源特征，与各种因素引起的应力集中增大有关；

ⅳ、钻铤疲劳断裂与尺寸有很大的关系，尺寸越大越容易发生。内外螺纹连接后的弯曲强度比对钻铤的疲劳失效有严重影响，弯曲强度大容易引起外螺纹疲劳，反之则容易引起内螺纹疲劳失效；

ⅴ、钻铤的疲劳失效与钻铤材料的性能有关，低韧性的材料更容易发生早期疲劳失效。 ②钻杆疲劳失效特征

ⅰ、钻杆的疲劳断裂与钻铤的疲劳断裂一样，大多数发生在井斜变化大，方位变化大的“狗腿”井段；

ⅱ、钻杆断裂基本发生于距离内、外螺纹接头台肩450～550mm处。纵向剖开后，此部位恰好为内加厚过渡区与管体交界处；

ⅲ、钻杆失效与钢级及使用地区无关。

失效钻杆在四川、新疆、长庆、大港、华北、胜利等油田都普遍存在，包括X95、G105和S135各级钢级。

⑶影响钻具疲劳失效的因素

①钻具振动

钻具振动是导致钻具疲劳损坏的主要因素之一。它一般分为横向振动、纵向振动和扭转振动。研究表明,纵向振动对钻具寿命影响最大,产生的纵向冲击力可高达840KN；横向振动导致连接的螺纹加速疲劳而扭断；扭转振动引起疲劳、脱扣等。钻具的剧烈振动引起钻具连接螺纹发生疲劳断裂，钻铤螺纹受到的影响最为严重。

②弯曲强度比

在石油钻井过程中，下部钻具要受到弯曲载荷的作用，而钻具结构最薄弱的环节是接头处，许多井下复杂情况的出现，都是由于螺纹连接处发生断脱而造成的。弯曲强度比是指公扣和母扣抗弯刚度保持适当的比例。经分析了大量钻铤螺纹损坏实例后，认为弯曲强度比的最佳值应为2.5:1，许用范围为1.9:1～3.2:1。一般情况下要根据实际情况选用适合的弯曲

钻具事故是钻井中较常见的事故之一,特别在转盘钻井中,由于钻柱在井下受力非常复杂,若检查不严格或操作不当,就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后,对落入井底的钻具要实施打捞作业,打捞钻具作业是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加钻具事故的复杂性,使处理更加困难,甚至造成井的报废。对钻具事故要以预防为主,加强对钻具的科学管理,严格执行操作规范,尽量消除钻具事故。

强度比，以保证内、外螺纹接头弯曲疲劳强度相平衡。在钻具外径容易磨损、井下有腐蚀介质的情况下(此时内螺纹接头疲劳次数多)，应选择较大的弯曲强度比。反之，在外螺纹接头疲劳频繁发生的地区，应选择较小的弯曲强度比。

③钻铤螺纹载荷分布不均

钻铤公扣与母扣联接时，公扣借着某一力矩旋入母扣，为了保证螺纹部分能够密封，必须在螺纹台肩面旋合后在给与一定的上扣拧紧扭矩，使台肩面和螺纹沿节经部位相互挤压，产生一定的弹性变形，从而造成一定的台肩负荷。上扣完毕，螺纹就承受了一定的初始应力。

螺纹上载荷的分布并不均匀，前几牙螺纹承担了大部分载荷。其中第一个螺纹牙载荷就高达39.5%，第二个螺纹达23.9%，而到达第7个螺纹载荷几乎不受力。因此上扣扭矩所产生的螺纹载荷主要集中在靠近台肩面的前4个螺纹。

螺纹牙载荷分布极为不均衡，在公螺纹的根部、母螺纹的底部最后啮合区是螺纹变形、扭曲、断裂等失效的高频区。

2）钻具脆性断裂

脆性断裂是指材料断裂前不产生或仅仅产生很小的塑性变形，断裂过程中单位体积所消耗能量很低的断裂过程。

⑴脆性断裂失效原因

脆性断裂失效原因主要包括结构设计或焊接工艺不良造成很大的截面突变，出现应力集中或裂纹，环境温度的降低，材料的成份、冶炼、加工工艺不当，残余应力未消除等。但是同一材料制成的不同构件在不同环境下服役时，其失效方式可能是脆性的，也可能是韧性的，它取决于材料的成份、冶炼、热处理等热加工的内在因素，也取决于应力状态（多轴应力、应力集中大小等）、加载速度、环境温度和介质等外在因素。

⑵脆性断裂的失效机理

钻具脆断失效主要是由材料表面的尖锐缺陷、螺纹根部尖角等应力集中源和材料韧性不足引起的。疲劳和脆断失效，与材料的冲击韧性均有一定的关系。脆性断裂失效非常“突然”，失效前没有什么明显的征兆，

2、刺穿失效

刺穿失效是仅次于断裂失效的主要失效形式，刺穿主要发生在钻杆上，而失效部位绝大部分都发生在钻杆加厚过渡区。

中国东海PH油田1998年至2001年发生61起钻杆刺穿事故，刺穿位置距离接头端面0.5～0.7m，基本上处于钻杆过渡带；塔里木油田2001年7月～2003年5月在通径127mm钻杆上有21口刺漏失效井共89次发生了刺漏，其中77.5%发生在钻杆本体加厚过渡带；华北油田2002～2005年间在鄂尔多斯盆地共发生钻具刺穿刺漏75起，占总失效的45%。其中钻杆失效69次，失效部位发生钻杆内加厚过渡区的达66次，占刺穿失效的95.6%。

⑴刺穿失效的原因

①钻杆加厚过渡区间的截面突变，引起应力集中，导致钻杆疲劳，产生微裂纹； ②带有腐蚀性的高压钻井液在应力作用下，侵入微裂纹，使裂纹扩展；

③钻井液中的硫化氢、二氧化碳、溶解氧对钻杆的腐蚀损伤造成壁厚减薄，点蚀、蚀坑的产生引起腐蚀疲劳失效；

④带有固体颗粒的钻井液高速流经变截面的过渡区间，对截面产生冲击和摩擦。 ⑵冲蚀的机理

钻具事故是钻井中较常见的事故之一,特别在转盘钻井中,由于钻柱在井下受力非常复杂,若检查不严格或操作不当,就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后,对落入井底的钻具要实施打捞作业,打捞钻具作业是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加钻具事故的复杂性,使处理更加困难,甚至造成井的报废。对钻具事故要以预防为主,加强对钻具的科学管理,严格执行操作规范,尽量消除钻具事故。

冲蚀是指含有固体离子流的冲击磨损，属于腐蚀磨损的范畴。冲蚀失效是指钻井液中的固体小颗粒等按一定速度或角度对钻杆表面进行冲击所造成的一种材料损耗现象。冲蚀是冲击和腐蚀两大因素共同作用的结果，但是冲击起主导作用。冲击和腐蚀联合作用，其破坏速度远远大于各自单独作用。

冲蚀失效主要发生在钻杆加厚过渡区和螺纹连接部位。钻具冲蚀失效的主要特征是含有固体粒子的高压钻井液以高速沿一定方向冲击钻具表面，造成金属的流失。最常见的是钻杆内加厚过渡表面区表面的冲蚀坑、冲蚀孔洞及螺纹连接部位冲蚀造成的螺纹及密封面损伤。

3、腐蚀失效

腐蚀是导致和加速钻具的断裂、刺漏等失效主要原因。美国一家钻井公司曾作过这样的统计，在该公司所有降级或报废的钻杆中，因内壁全面腐蚀、点蚀、腐蚀疲劳等造成的就占75%以上。石油管材使用研究表明，60%的失效是直接或间接地由腐蚀引起。华北油田因钻具腐蚀疲劳，钻具使用寿命很短。最长为98000m，最短的仅为7300m，平均为46000m，与国外的150000m使用寿命相距甚远，由此而造成的经济损失高达2000多万元。

钻具的腐蚀失效主要表现在钻井液对钻具的腐蚀疲劳和腐蚀损伤两方面。

1）腐蚀疲劳

在腐蚀环境中造成的破坏，通常称为腐蚀疲劳破坏。这种破坏是目前造成钻具早期破坏最常见的原因之一。由于腐蚀的缘故，使钻具截面积减小或者形成腐蚀小坑造成应力集中点，都使得疲劳强度大为降低，或者实际上不存在什么疲劳强度。

腐蚀疲劳规律是比较复杂的，目前对腐蚀疲劳的机理仍有不少争论，比较流行的观点是腐蚀应力集中、选择性电化学侵蚀、钝化膜的开裂、介质吸附和氢致开裂等。

①腐蚀应力集中

腐蚀造成的表面蚀坑引起应力集中，促使裂纹萌生。实验证明腐蚀裂纹多在半圆形的蚀坑底部出现，如钻杆的腐蚀疲劳失效即是如此。

②选择性电化学侵蚀

疲劳过程中产生集中变形区，这种区域的位错组态或杂质沉淀与基体不同，在动态过程中这个形变集中区首先发生阳极溶解，随着疲劳过程的滑移形态的反复进行，溶解不断进行，从而出现腐蚀沟，引起应力集中而导致裂纹萌生。

③钝化膜开裂

许多金属都能形成钝化膜，但疲劳过程表面滑移台阶能破坏钝化膜，裸露出的金属在介质中发生阳极溶解。当钝化膜被修复后溶解停止，下一循环的滑移开始又重复同一过程，结果形成了微观沟槽，并使滑移越集中该处，以至最终形成腐蚀疲劳裂纹。

④介质吸附和氢致开裂：

在金属材料表面分解的氢通过扩散进入金属，在三轴应力状态的裂纹尖端塑性区集聚成原子团使微裂纹形成。微裂纹与主裂纹前缘相连接而使裂纹向前推进。

2）腐蚀损伤

⑴腐蚀损伤的主要失效形式

①腐蚀还原氢可进入材料，使材料发生脆化，即应力腐蚀；

②腐蚀所产生的蚀坑、沟槽等可引发其它类型的失效。例如在交变载荷作用下，蚀坑可作为疲劳裂纹源，在蚀坑底部产生裂纹，最后导致腐蚀疲劳；

③化学腐蚀引起钻具几何尺寸变化，如管壁减薄、承载能力下降、螺纹连接和密封受到

钻具事故是钻井中较常见的事故之一,特别在转盘钻井中,由于钻柱在井下受力非常复杂,若检查不严格或操作不当,就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后,对落入井底的钻具要实施打捞作业,打捞钻具作业是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加钻具事故的复杂性,使处理更加困难,甚至造成井的报废。对钻具事故要以预防为主,加强对钻具的科学管理,严格执行操作规范,尽量消除钻具事故。

损坏等。

上述三方面中，前两者是腐蚀间接的或与其它因素共同作用的结果，因而导致突发性的失效，而且通常发生在钻井过程中，所以危害很大；后者是腐蚀的直接结果，虽需要一个较长时间的腐蚀累计过程，但它只能控制。

⑵应力腐蚀失效机理

腐蚀损伤是腐蚀还原产物氢原子进入金属，使材料发生脆化，在水溶液中，这种脆化称为应力腐蚀。金属材料在拉伸应力和一定的腐蚀介质同时作用下所导致的开裂称为应力腐蚀开裂。应力腐蚀开裂是环境引起的一种常见的失效形式，它是在一定的拉伸应力和腐蚀介质共同作用时，在低于抗拉强度而介质腐蚀性又较轻微的情况下发生开裂。开裂之前没有显著的变形或其它明显可见的宏观征兆，因此常被忽视而疏于防范，以至酿成严重后果。美国杜邦化学公司曾分析在4年中发生的金属管道和设备的685例破坏事故中，有近60%是由于腐蚀所引起，而在腐蚀造成的破坏中，应力开裂占13.7%。根据各国大量的统计，在不锈钢的湿态腐蚀破坏事故中，应力腐蚀开裂甚至高达60%，居各类腐蚀破坏事故之冠。

应力腐蚀开裂是环境开裂中最广泛的失效形式之一，是一个复杂的力学——化学破坏过程。应力腐蚀开裂只有当材料在不发生剧烈均匀腐蚀的介质中才发生。一般促使材料发生应力腐蚀开裂的介质可以在以下几种条件下发生：

①介质中含有促使材料表面形成钝化膜，但又含有破坏钝化膜完整性的离子；

②介质能向合金材料提供足够量的氢以引起氢致开裂，并且合金材料在该介质中均匀腐蚀速度很低；

③只有在拉应力作用下才能引起应力腐蚀，压应力反而能阻止或延缓应力腐蚀。拉应力可来源于构件加工或焊接的残余应力或外载荷。

⑶化学腐蚀的机理

钻具的腐蚀源很多，硫化氢、二氧化碳、溶解氧和溶解盐等都对钻具有不同程度的腐蚀作用，腐蚀源不同，其腐蚀机理也不尽相同。下面是对各种腐蚀做一分析。

①硫化氢腐蚀机理

硫化氢主要由地层产生，但也可以由含硫有机处理剂的热分解而产生。硫化氢溶解于水形成一种弱酸，对钻具有腐蚀作用。但它的主要作用不在于腐蚀，而在于使钢材发生氢脆破坏。氢原子有个特性，在有硫化物的环境中以原子形式存在，在其他的环境中以分子形式存在。氢原子是所有原子中最小的原子，它能渗入钢材或其他金属材料并扩散到材料内部，而且最容易集中到材料受力最大的区域，但当氢原子脱离了硫化物的环境后，很快结合成氢分子，氢分子的体积要比氢原子大许多倍，它能破坏钢材的组织结构，降低钢材的韧性，产生各种微小的裂纹。氢原子又继续聚积到裂纹尖端，并使裂纹发展，直至钢材不能承受外界负荷时，会突然发生断裂，这种现象称为脆化。氢脆的敏感性由下列因素决定：

ⅰ、钢材的屈服强度低于630MPa的普通碳素钢一般不会发生氢脆断裂，强度越高，产生破坏的时间越短；

ⅱ、合金钢的硬度大于Rc22时容易遭到破坏；硫化氢浓度越高，氢脆破坏的时间越短； ⅲ、溶液的pH值的降低，氢脆断裂的趋势增长，pH值维持在9.0以上，则氢脆破坏可显著减少；

ⅳ、温度超过83℃，氢脆断裂的敏感性降低；外界施于钢材的应力越大，氢脆断裂的时间越短。

钻具事故是钻井中较常见的事故之一,特别在转盘钻井中,由于钻柱在井下受力非常复杂,若检查不严格或操作不当,就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后,对落入井底的钻具要实施打捞作业,打捞钻具作业是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加钻具事故的复杂性,使处理更加困难,甚至造成井的报废。对钻具事故要以预防为主,加强对钻具的科学管理,严格执行操作规范,尽量消除钻具事故。

在大量硫化氢气侵的情况下，钻井液pH值可下降到4～5左右。由于钻井液中HS和S离子的存在使氢原子结合成氢气的反应受到阻碍这一特殊效应，使得即使井筒里只含有少量的硫化氢，钻具就有可能发生硫化物应力腐蚀开裂和氢断裂。除此之外，硫化氢还会使钻具发生电化学失重腐蚀。硫化氢造成的电化学失重腐蚀的主要形态是全面腐蚀和溃疡状腐蚀，在钻柱表面形成大量形状、大小、深度各异的腐蚀坑和腐蚀条带，导致壁厚减薄、穿孔、甚至破裂。

②二氧化碳腐蚀机理

常温常压下二氧化碳的腐蚀也许似乎微弱的，但是对于钻具来说，井筒里是高温、高压和高浓度的二氧化碳环境，因此这时二氧化碳的腐蚀是非常显著的，甚至年腐蚀量达十几个毫米左右。二氧化碳环境中钻杆的损害主要是快速的电化学失重腐蚀，其形态也大多是不均匀全面腐蚀。

CO2可来自地层，可以来自有机材料热降解、重晶石粉或膨润土中的盐酸盐、苏打粉或碳酸氢钠的化学过度处理。防止CO2气侵必须根据CO2的来源采取相应的措施。选用耐二氧化碳腐蚀材料，如Cr含量大于5%的材料具有很较好的抗CO2腐蚀能力。

③溶解氧的腐蚀机理

溶解氧腐蚀是钻具使用寿命下降的最重要原因，虽然硫化氢和二氧化碳气侵引起的后果是严重的，但毕竟能造成大量硫化氢和二氧化碳气侵的情况并不多，最普遍存在的是由钻井液中溶解氧引起的各种形态的腐蚀，如疲劳腐蚀、缝隙腐蚀和点蚀。溶解氧腐蚀是在中性和碱性环境中发生的，而钻井液的pH值大多数是中性。钻具的氧腐蚀速率基本上受氧的扩散控制，即提供给钻具表面的氧越多，腐蚀速率越大。温度较低时氧的点蚀倾向较大，而温度升高时则转向全面腐蚀。

④电化学腐蚀机理

钻具在钻井液中类似于电极在电解液中，也可以产生导电反应，不同金属之间，不同的钢材化学成分之间就会产生导电现象。如铜和钢连在一起放入水中，则铜为阴极，钢为阳极，产生电流，钢被腐蚀。但钢与易反应的金属如铝和镁等连在一起放入水中，则钢为阴极，铝镁成为阳极，产生电流，铝镁被腐蚀，而钢得到了保护。新钻杆与旧钻杆连接在一起，则新钻杆起阳极作用，旧钻杆起阴极作用，新钻杆先被腐蚀。钻具的氧化皮与钢材本身之间的差异，也会产生电流，使钢本身进一步遭到腐蚀。受应力的金属对不受应力的金属呈负电位，也可形成电池效应。当电流流过钢材时，会带走微量的金属分子，并沉积于电流的另一端，这样就会形成伤疤，引起应力集中或造成疲劳破坏。

⑤细菌腐蚀机理

影响腐蚀的细菌可分为需氧菌和厌氧细菌两大系列，需氧菌在有氧存在的环境中发生反应，而厌氧细菌在无氧的环境中发生反应。一些需氧细菌会使硫转化成硫酸，加剧腐蚀；而一些亚硫酸盐还原菌存在于厌氧环境，它们也会造成硫化氢对钢的直接腐蚀和使阴极解极化。

在含有氧的流体中，也会在活泼的腐蚀坑区发现亚硫酸盐还原菌，因为那里氧气的浓度变得很低。最常见的细菌腐蚀是硫酸还原菌的腐蚀，硫酸还原菌的主要成分为氢化酶，能使硫酸盐分解产生H2S和H2，使金属被腐蚀成金属硫化物，而H2从阴极逸出，阴极被解极化，使腐蚀反应连续不断的进行。

在细菌的生物化学腐蚀中，除硫酸盐类还原细菌外，还有铁细菌、硫细菌、腐生菌和一

钻具事故是钻井中较常见的事故之一,特别在转盘钻井中,由于钻柱在井下受力非常复杂,若检查不严格或操作不当,就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后,对落入井底的钻具要实施打捞作业,打捞钻具作业是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加钻具事故的复杂性,使处理更加困难,甚至造成井的报废。对钻具事故要以预防为主,加强对钻具的科学管理,严格执行操作规范,尽量消除钻具事故。

些藻类也会对金属造成腐蚀，它们可以吸附在金属表面，形成双金属腐蚀电路。另外，它们还可以积垢，形成电化学腐蚀电路，造成电化学腐蚀。

4、钻具其它失效类型

1）脱扣、涨扣

⑴脱扣

钻具在井下受拉力较大的情况下，丝扣被拉滑开的现象称为脱扣。这主要的原因是由于丝扣上卸次数过多，磨损严重；或丝扣没有上紧；钻井液冲刺、腐蚀。大尺寸井钻杆脱落是较常见的事故。大尺寸井造成钻具脱扣的原因是：

①钻头和扶正器直径大，钻进或划眼时扭卡严重；

②过大的扭矩释放时，下部钻铤的惯性加速度（即钻铤瞬时的转速高于钻杆）导致钻杆脱扣；上扣扭矩达不到标准，也是造成脱扣的因素。

③将连接螺纹的规范搞错，把尺寸相近而又不是同一规范的公母螺纹连接在一起，因为它们咬合不紧，在运转过程中容易磨损而造成钻具脱落。

⑵涨扣

钻进时加压过大，或发生连续蹩钻，或在遇阻遇卡时强扭，或因为地面上扣扭矩不够，下井后蹩钻引起无控制再紧扣等，把钻杆母螺纹胀大、胀裂，造成钻具胀扣失效脱落。

脱扣、胀扣失效与使用关系密切，大多是使用不当造成的。因此为了避免此类事故发生，使用时应按照操作规程执行。

2）表面裂纹

表面损伤属于磨损失效类型。钻具在工作过程中，其外壁尤其是接头部位要与井壁或套管接触，承受剧烈的磨料磨损，会产生外表面磨损伤痕；由于钻具工作于钻井液之中，而钻井液是一种含砂量多、粘度大、相对密度大，并且具有一定腐蚀性的工作液。因此，钻具在承受磨料磨损的同时，还承受钻井液循环的冲蚀磨损。钻具在旋转钻井过程中，接头外壁很容易发生磨料磨损失效。对于这种失效，其基本对策就是大幅度提高接头面工作的硬度。

3）过量变形

钻具构件的过量变形失效是由于工作载荷超过构件的屈服强度引起的。构件的屈服强度低或者是工作载荷过大常会导致钻具出现使用过量塑性变形，若使用过量塑性变形过大、频率高，则就会出现钻具过量变形失效。过量变形主要是人为因素造成，失效所占比例并不大，其预防主要是使用时按操作规程操作即可避免。

钻压是钻具失效的重要参数。钻压的大小直接决定钻柱中和点的位置，也决定钻铤在井眼内的弯曲变形。钻压过大易造成钻柱弯曲变形厉害，中和点上移，在各种振动作用下，钻具发生失效事故。

井径扩大导致钻具弯曲应力明显加剧，且钻铤较钻杆更为严重。在钻井过程中发现，井径扩大导致钻柱失效次数也明显增加。如井径扩大率23.7%，失效7次，全部发生钻铤部位，由此可见，井径扩大对钻柱，特别是中和点以下的受压钻铤影响非常大。

振动引起钻具的断裂、钻杆丝扣脱落、掉牙轮和下部钻柱的偏磨，是钻具失效最重要的因素之一。振动可分为纵向振动、横向振动和扭转振动。钻具在给定钻具组合条件下具有自身振动的固有频率，当转速接近固有频率所对应的转速时，就会引起钻具共振。在不同的地层、井深、钻压及转速下，钻具表现出不同的振动形态。

⑴纵振破坏

钻具事故是钻井中较常见的事故之一,特别在转盘钻井中,由于钻柱在井下受力非常复杂,若检查不严格或操作不当,就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后,对落入井底的钻具要实施打捞作业,打捞钻具作业是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加钻具事故的复杂性,使处理更加困难,甚至造成井的报废。对钻具事故要以预防为主,加强对钻具的科学管理,严格执行操作规范,尽量消除钻具事故。

钻具纵振是钻具最重要的一种破坏形式，其危害也最大,主要表现在以下几方面。 ①纵振在钻柱的中性点附近产生交变的轴向应力，与其它振动耦合，加快钻铤失效； ②纵振频率与钻柱本身固有频率相同或成倍时，振幅急剧增大，出现“跳钻”现象。严重的跳钻常常造成钻头损坏、钻杆磨损加剧以及钻具疲劳破坏等；

③钻柱最薄弱环节是丝扣螺纹联接处。钻头纵振带来的冲击应力频繁作用于靠螺纹联结的丝扣处，易引起丝扣螺纹疲劳失效。中和点以下的受压钻铤更加严重，这是钻铤螺纹断裂居多的主要原因之一。

⑵横振破坏

横振带来许多危害，主要表现在以下几方面。

①横振使钻柱像弓状旋转，引起公转，与井壁摩擦造成钻柱表面磨损严重。接头外径的磨损直接影响到接头螺纹弯曲强度比减小，严重磨损易造成母扣裂纹或断裂；

②在井径扩大严重的井眼中，钻柱旋转引起质量偏心激振，造成弯曲扰度变大,弯曲应力增加。丝扣联接处弯曲应力的频繁交变加快钻具螺纹的疲劳失效。

钻柱横向振动是非常复杂的，同一地层不同油井横振可能是不一样的，在同一口井中也可能存在多段横振现象，且各段固有频率也不一致。大量研究表明，横振具有以下几点规律。

ⅰ、在中和点附近发生0～4根钻铤横向共振的概率大；

ⅱ、横向共振范围宽，50～90r/min内都易发生；

ⅲ、井径扩大率大的油井，更容易引发横振；

ⅳ、横振不受减振器制约，选用纵向或是扭转的减振器都无法施加决定性的影响； ⅴ、横向共振可使钻柱在短时间内遭到破坏。

⑶扭振破坏

钻柱的扭转振动主要是由钻头的粘滑运动造成的，当井下钻具弯曲、偏离中心位置时与井壁间出现"粘卡"产生摩阻，从而导致井下钻具旋转减缓甚至停止,使得钻柱的旋转能量在钻柱中逐渐积累，当在钻柱中积累的扭转力足够克服井壁与钻具间的摩阻时，产生"释放"现象，此时钻头和钻具下部组合以高速旋转释放能量，这就是“蹩钻”现象。

扭振跟钻压、钻头和转速都有关系。钻柱弯曲变形、钻头选用不当以及转速在扭转共振范围内，都有可能导致扭振。研究表明，扭转共振随着井深的增大而降低。扭振易造成胀扣、脱扣失效。

4）事故破坏

⑴顿钻造成钻具折断。如因顶天车、刹车失灵、井口工具失效、单吊环起钻、井口上部钻具倒扣都有可能把钻具顿入井中。这种事故是非常恶性的事故，它有可能把钻具顿弯，有可能把钻头顿掉，也有可能把钻具顿断成几截，处理起来是比较困难的。

⑵事故倒扣。在处理卡钻事故中，为了套铣或侧钻，不得不将一部分钻具倒入井中。 ⑶过失倒扣。由于操作者的失误，在下列三种情况下有可能将钻具倒入井中：

①在下左旋螺纹工具的过程中，用转盘正转的办法给左旋螺纹钻杆上扣，把转盘以下的左旋螺纹钻具倒入井中；

②在钻进或划眼时，钻头遇阻遇卡，上面的钻具继续旋转，储存了很大的能量，一旦摘开转盘离合器而不加控制，整个钻柱要飞速的倒转，在惯性力的作用下，把下部钻具倒开，在这种时候，越是靠近钻头的地方，所受的反扭矩的冲击力越大，所以最容易把钻头倒掉；

③在钻进或划眼时，钻头遇阻遇卡，上面的钻具继续旋转，储存了很大能量，一旦阻力

钻具事故是钻井中较常见的事故之一,特别在转盘钻井中,由于钻柱在井下受力非常复杂,若检查不严格或操作不当,就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后,对落入井底的钻具要实施打捞作业,打捞钻具作业是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加钻具事故的复杂性,使处理更加困难,甚至造成井的报废。对钻具事故要以预防为主,加强对钻具的科学管理,严格执行操作规范,尽量消除钻具事故。

被克服，整个钻柱要飞速正转，但转盘的转速不可能与钻柱的转速同步，反而起到了制动作用，在惯性力的作用下，把上部的钻具倒开。

⑷把不同钢级、不同壁厚、不同等级的钻杆混同使用，强度最弱的钻杆总是首先遭到破坏。

三、钻具事故的预防

１、合理分布螺纹牙载荷

减少螺纹发生变形等失效，必须合理分布螺纹压承受的载荷。国内外研究表明，以下措施改良螺纹牙载荷分布：

1）、降低最后啮合区螺纹牙高度

研究表明，螺纹受力特点为两端大中间小。降低公扣第一个螺纹高度，可适当减少载荷集中程度。如果依次降低公扣前几个螺纹的高度，则应力集中程度将得到明显的改善。

当公扣第一个螺纹高度降低70%时，其承担的载荷比原来减少32%，被减少的负荷将分配于其它螺纹上，并不是全加到第二个螺纹上。当第一个螺纹高度降低后，螺纹中径也降低，因此轴向力和周向力都将降低。

2）、采用优质的螺纹脂

螺纹轴向应力和周向应力与摩擦系数有关，摩擦系数主要取决于螺纹脂的性能。在某一螺纹上摩擦系数降低，该螺牙上的载荷就会减小。从螺纹脂的产品特性来看，它主要有两个作用。一是利用螺纹脂中的固体含量(如石墨、铅粉、锌等)来堵塞存在于螺纹啮合间的通道,提高密封性能；二是利用其润滑作用降低摩擦系数，防止螺纹粘结。因此,可以在公扣靠近台肩面的螺纹上涂上摩擦系数较低的螺纹脂,以降低此处的载荷,达到减小应力集中的目的。

3）钻铤接头附近加工应力减轻槽，改善螺纹应力分布

螺纹疲劳主要是因为前几牙螺纹牙根应力集中。加工应力分散槽及适当减小螺纹附近的本体刚度是提高疲劳寿命的有效措施。

4）螺纹表面处理，延缓裂纹萌生

疲劳失效分为两个阶段：疲劳裂纹萌生和疲劳裂纹扩展。经过一定时间的交变应力作用后，微裂纹首先在螺纹表面应力集中区产生，这就是裂纹的萌生阶段。预防钻铤螺纹疲劳失效，可以通过强化表层物性，抑制疲劳裂纹的早期萌发，延长增加钻具使用寿命。表层物性是指形状精度、表面粗糙度、切削引起的表面硬化层厚度及残余应力等。这些都影响着螺纹的疲劳寿命。

提高加工精度，强化表面物性可提高螺纹的疲劳寿命。采用螺纹表面镀铜处理，可以使表面产生残余压应力，还可改善螺纹啮合后局部产生的高应力及应力集中；采用螺纹表面磷化处理，可使螺纹表面生成一层保护膜，能有效的防止腐蚀。

5）弯曲强度比要合理

弯曲强度比是螺纹联接的重要参数，与接头的失效有密切联系。弯曲强度比过小母扣受力严重，易发生胀扣、扯裂、滑扣、母扣螺纹根部断裂等现象；弯曲强度比过大，公扣受力严重，易发生公扣螺纹根部的破坏。采用增加钻铤母扣连接处壁厚，可提高螺纹联接处弯曲强度比；钻具接头硬化处理，提高钻具接头抗磨损能力；定期检查，发现钻具磨损严重或弯曲强度比过低的接头螺纹，应更换或重新滚丝。

2、腐蚀控制

1）使用内涂层钻杆

钻具事故是钻井中较常见的事故之一,特别在转盘钻井中,由于钻柱在井下受力非常复杂,若检查不严格或操作不当,就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后,对落入井底的钻具要实施打捞作业,打捞钻具作业是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加钻具事故的复杂性,使处理更加困难,甚至造成井的报废。对钻具事故要以预防为主,加强对钻具的科学管理,严格执行操作规范,尽量消除钻具事故。

使用内涂层钻杆的寿命比不涂层可延长一倍以上；使用内涂层钻杆还可减少流动阻力；使用内涂层钻杆还可大大减少腐蚀疲劳。研究表明，内涂层钻杆比普通钻杆寿命高1～2倍，至少可减少一半的钻杆消耗。

2）应用缓蚀剂

缓蚀剂可分为无机和有机化合物两大类，目前普遍采用有机化合物。缓蚀剂的防腐效果主要与井况、缓蚀剂类型、注入周期、注入量有关,如果使用得当,缓蚀效率将在85%以上。

3）用化学剂除去腐蚀性成份

⑴除氧

控制氧在钻井液中的浓度是控制钻井液腐蚀作用的一种非常有效的手段。提高钻井液中的盐含量，可降低溶解氧的浓度，降低腐蚀速率。除去钻井液中的溶解氧，可使钻杆寿命延长一倍以上。常用的除氧剂有亚硫酸钠、亚硫酸氢钱、腆和各种有机亚硫酸胺。

⑵除二氧化碳

地层水中含有大量游离CO2、HCO3、Ca、Mg等离子，加速了钻杆的局部腐蚀。加入氢氧化钙可与二氧化碳反映生成碳酸钙沉淀，除去钻井液中的游离二氧化碳。

4）控制pH值

钻井液的腐蚀性随pH值的增加而显著降低，加碱(纯碱、烧碱或石灰乳)提高钻井液的pH值是控制钻具腐蚀的最古老而又最普遍的方法。分析现场钻井液及地层水发现，目前使用的钻井液pH值都在7左右，根据前面分析，该值对钻具腐蚀还有较大影响，还有大量提升空间，建议pH值控制在10以上。

5）选择高合金管材和抗氢脆管材

铬等元素具有很好的抑制金属腐蚀的作用，但由于其价格比较昂贵，API标准及国内各大管材厂商均采取中碳低合金钢，其铬含量大都在0.5%～1%。当合金材料中铬含量达到5%，腐蚀速率大大降低，推荐使用含4%～5%的合金钻具，用于地层中带有腐蚀介质的油气田。对于在含有硫化氢介质的地区钻井，可使用抗氢脆管材或低钢级的管材。

6）保持一定的钻井液密度，尽量阻止地层流体侵入井内

3、减少钻具的振动

预防纵振目前最有效的方法有以下几种：

(1)根据钻具组合计算钻柱的固有频率，随着井深的增加，纵振固有频率逐渐减小，钻井时应根据情况经常调整钻井参数；

(2)在跳钻严重的地层加入减振器能减轻钻具的振动。

目前能有效预防横振的方法不多，针对共振转速的频率带较宽，用选择转速的办法避开横振是比较困难的。中和点附近的横振发生频率较高，避开钻铤横振可主要考虑避开中和点附近钻铤发生横振。

减小横振带来的破坏可以从提高钻具本身属性方面考虑；横振引起接头处严重磨损，对接头进行表面硬化处理是当前延缓磨损唯一有效的办法；针对横振对螺纹带来的影响，改善螺纹受力，提高螺纹韧性可以延缓螺纹疲劳，提高钻铤寿命。

预防扭振目前一般在钻铤上加扭振减振器，根据需要适当调整钻井参数。

4、钻具操作与维护

1）井场上钻具应按钢级、壁厚、新旧程度分开摆放和管理，做好钻具资料登记、编号工作。下井时要按要求分段连接。

钻具事故是钻井中较常见的事故之一,特别在转盘钻井中,由于钻柱在井下受力非常复杂,若检查不严格或操作不当,就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后,对落入井底的钻具要实施打捞作业,打捞钻具作业是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加钻具事故的复杂性,使处理更加困难,甚至造成井的报废。对钻具事故要以预防为主,加强对钻具的科学管理,严格执行操作规范,尽量消除钻具事故。

2）钻具上、下钻台，公、母扣必须戴好护丝，规范操作，不许碰撞钻具两端的接头。

3）钻具连接前，要清洗接头，认真检查，没有问题才能涂抹好合格的螺纹脂，进行正确的连接。要防止上扣出现错扣、咬扣的现象。

4）上、卸扣，大钳必须咬在钻杆本体上；使用双钳上、卸扣时，按标准扭矩规范操作。

5）在起下钻作业操作中，要避免大钳、卡瓦等工具对钻具的咬伤；要认真检查起出钻具外表面是否有伤痕；下钻时要认真检查钻具的弯曲度，决不允许弯钻具下井。

6）使用的钻具在井中所处的位置要定期进行倒换；执行错扣检查制度，每起一趟钻，错开卸扣起出一根立柱，用三趟起钻完成立柱错扣检查工作，确保钻具接头连接处不粘扣、卸不开的现象发生。

7）要执行定期探伤检查制度。钻具的暗伤，必须用专用探伤仪进行检查；对于接头螺纹部分的暗伤，需要用超声波探伤仪或磁粉进行检查。一般钻具工作200～300小时就应探伤检查一次。

8）钻头类型、钻进参数选择因地制宜，建议采用推荐的钻井参数，预防钻具发生共振；井径扩大率大的地区采用低钻压、低转速钻井；5in钻杆排量不超过30L/S，减少钻井液对钻具的冲蚀作用。

9）在任何情况下，都不允许超过钻具的屈服强度提拉、扭转；钻井时防止过多的跳钻、顿钻、蹩钻和过大的所扭矩；处理事故时，要防止倒扣、脱扣、拉断、扭断钻具事故发生。

10）注意钻具存放中的有序管理，防止存放过程中的腐蚀；对钻具寿命进行正确预测与评估，提高钻具的使用效率，降低钻井成本；开展新型钻具的研发工作，提高钻具的使用性能。

Ⅳ、考核

一、理论考核习题

1、钻具失效破坏的类型有哪些？

2、钻具失效的原因分类是怎样的？

3、简述钻具疲劳失效表现的形式和特征。

4、影响钻具疲劳失效的因素有哪些？

5、什么是钻具脆性断裂？它产生的原因有哪些？

6、刺穿失效的原因有哪些？

7、什么是钻具冲蚀失效？它的破坏机理和常见的破坏部位在钻具什么部位？

8、简述钻具腐蚀疲劳的机理的机理。

9、腐蚀损伤的主要失效形式有哪些？

10、简述钻具应力腐蚀失效机理。

11、简述钻具化学腐蚀的机理。

12、什么是钻具脱扣、涨扣？

13、钻具过量变形的因素有哪些？

14、什么是“跳钻”、 “蹩钻”、顿钻？

15、常见的对钻具损坏的钻井事故有哪些情况？

16、对钻具事故的预防，应关注哪些方面？

17、采取哪些措施确保合理分布钻具螺纹牙载荷？

18、钻具腐蚀控制一般应采取哪些方法和措施？

钻具事故是钻井中较常见的事故之一,特别在转盘钻井中,由于钻柱在井下受力非常复杂,若检查不严格或操作不当,就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后,对落入井底的钻具要实施打捞作业,打捞钻具作业是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加钻具事故的复杂性,使处理更加困难,甚至造成井的报废。对钻具事故要以预防为主,加强对钻具的科学管理,严格执行操作规范,尽量消除钻具事故。

19、简述钻具操作与维护中，预防钻具事故的应采取的方法和措施。

二、操作考核习题

1、井场钻具外观检查有哪些内容，检查的方法和要求是什么？

2、井场钻具摆放的要求是什么？

3、起下钻作业中，检查钻具的内容有哪些？如何操作？

4、说明定期倒换钻具的方法和错扣检查的执行过程。

任务二、常用钻具事故打捞工具的使用

Ⅰ、教学目标

1、掌握常用钻具事故打捞工具的用途、结构、工作原理、操作基本方法及注意事项；

2、初步具有常用钻具事故打捞工具的拆装和维护保养能力；

3、具有识读打捞工具结构图、绘制打捞作业草图及一般零部件测绘的能力。

Ⅱ、工作任务描述

钻井事故处理作业就是打捞钻具落鱼，打捞钻具落鱼主要是依靠打捞工具来实现的。打捞工具的好坏是打捞作业成功的关键所在，而选用好钻具事故打捞工具是钻井工作者的重要工作之一。因此，对钻井工作者的要求是必须掌握常用钻具事故打捞工具的基本用途、结构、工作原理和操作方法等内容，为选用好钻具事故打捞工具，高效完成钻具事故处理工作奠定基础。

本工作任务就是让学习者学会选用钻具事故处理作业中常用的打捞工具。要学会和掌握这些常用的钻具落鱼打捞工具，必须具有较熟练的钻井专业技能和所要求的机械方面的专业知识，具备一定的识读工具结构图的能力，具有一定的动手拆装工具的技能。

Ⅲ、学习任务及知识点阐述

学习和理解钻具事故处理作业常用打捞工具的用途、结构图、工作原理和操作方法等内容。学习内容是按照钻具事故处理作业常用打捞工具使用说明书的形式进行组织，重点掌握这些打捞工具的结构、工作原理和操作使用内容，会基本的打捞工具模型拆装作业。

学材

处理钻具事故就是打捞井下落入的钻具或落鱼。因此，在处理之前应根据鱼顶和井眼的实际情况，选用适当的打捞工具，必要时另行设计特殊的打捞工具，以便迅速捞出落鱼。本任务是介绍常用的落物打捞工具使用方面的知识。

在长期的钻具事故打捞实践中，人们根据不同类型的钻具落物，设计出了许多相应的钻具落物打捞工具。

一、鱼顶为母螺纹的常用打捞工具

1、公锥

⑴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锥类打捞常用工具。这种工具对于鱼顶水眼规则、管壁较厚的管柱，如接头、钻杆加厚部分及钻铤、带接箍的管类等均可使用公锥打捞。打捞时，把公锥插入落鱼水眼，然后加压旋转造扣而捞起落鱼，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。

⑵产品型号

钻具事故是钻井中较常见的事故之一,特别在转盘钻井中,由于钻柱在井下受力非常复杂,若检查不严格或操作不当,就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后,对落入井底的钻具要实施打捞作业,打捞钻具作业是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加钻具事故的复杂性,使处理更加困难,甚至造成井的报废。对钻具事故要以预防为主,加强对钻具的科学管理,严格执行操作规范,尽量消除钻具事故。

公锥的产品型号由字母和数字按顺序组成，格式：公锥代号－接头螺纹代号－左旋螺纹加注“LH”（右旋螺纹没此项）（C，Δ）C为不带切削槽的公锥；Δ为三角形螺纹，一般为锯齿形螺纹。如GZ－NC50或（41/2IF），打捞螺纹为右旋锯齿形并带切削槽的公锥，为41/2内平式。

⑶结构

公锥由高强度合金锻料车制，并经加热处理制成。公锥是长锥形整体结构，可分成接头和打捞丝扣两部分，如图4-1所示。公锥又分为短公锥、长公锥、特殊锥度公锥。老式公锥多带有数条排屑槽，新式公锥没有排屑槽。

接头上部有与管柱

相连接的螺纹，公锥按

接头螺纹规格分为右旋

螺纹（正扣）和左旋螺

纹（反扣）。其规格类型

打印在接头上部标志槽

内，一道槽为正扣公锥，

两道槽为反扣公锥。接

头下部有细牙螺纹，用

以连接引鞋。公锥从上至下有水眼。

公锥最重要部分是打捞螺纹，按牙尖角分类有两种不同的规范。

螺纹牙尖角为55°，螺距为8牙/英寸，这种打捞螺纹目前使用较多，其优点是螺纹牙尖角较小，易于吃入落鱼内壁，所需的造螺纹扭矩也较小。但由于牙尖角小，齿根断面也相应较小，螺纹强度较低，不适于打捞材质较硬、韧性较大的落物。

螺纹牙尖角为89°30′，螺距为5牙/英寸，这种打捞螺纹的优点是增大了牙尖角，加大了螺距，也相对地增加了螺纹根部的断面积，从而提高了打捞螺纹的强度，能承受较大的造扣扭矩及提拉负荷。但由于牙尖角的增大，在造扣吃入深度与55°牙尖角相同的情况下的造扣扭矩较大，因而增加了地面造扣扭矩。这种打捞螺纹，对于材质较硬、韧性较大的落物，打捞时成功率较高。

⑷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螺纹。当所选之螺纹能承受一定的拉力和扭矩时，可采取上提或倒扣的办法将落物全部或部分捞出。

老式公锥多带有数条排屑槽。此槽原设计意图是排除造扣切削时所产生的铁屑。实践证明排屑槽不发生效用，而且对某些造扣后需要憋压的作业又极为不利，因它只能承受10MPa以下的泵压，再高，则会由此槽窜通。

⑸操作方法及注意事项

根据落鱼水眼尺寸选择公锥规格。检查打捞部位螺纹与接头螺纹是否完好无损；测量各部位尺寸，绘制草图，计算鱼顶深度与打捞方入；用相当于落鱼硬度的金属敲击非打捞部位螺纹，以此检验打捞螺纹的硬度与韧性；公锥下井时，一般应配接震击器与安全接头；当工具下至鱼顶上部1～2米时，开泵循环冲洗，并逐步下放工具至鱼顶，观察泵压变化。如泵压突上升，指重表悬重下降，说明公锥进入鱼腔，可以进行造扣打捞。如指重表逐步下降而

钻具事故是钻井中较常见的事故之一,特别在转盘钻井中,由于钻柱在井下受力非常复杂,若检查不严格或操作不当,就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后,对落入井底的钻具要实施打捞作业,打捞钻具作业是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加钻具事故的复杂性,使处理更加困难,甚至造成井的报废。对钻具事故要以预防为主,加强对钻具的科学管理,严格执行操作规范,尽量消除钻具事故。

泵压并无变化，说明公锥插入鱼腔外壁，应上提钻柱，然后转动钻柱，重对鱼腔，真至悬重与泵压均有明显变化（公锥入腔），才能加压造扣，进行打捞；造扣时，落鱼尺寸不同，造扣压力也不同。落鱼尺寸大，造扣钻压也大。新公锥最大造扣钻压不应超过40千牛。1：16锥度8扣/英寸的公锥造8扣（指实进扣数）就可以；打捞鱼腔畅通，泵压无明显变化的落鱼时，应增加扶正找中接头或采用引鞋结构，以防止造扣位置错误，酿成事故；捞起钻前，应提起钻具，然后下放到距井底2～3米处猛刹车，检验打捞是否可靠。起钻要求平稳，严禁转盘卸扣。

打捞操作时，不允许猛顿鱼顶，以防将鱼顶或打捞螺纹顿坏。尤其应注意分析判断造螺纹位置，切忌在落鱼外壁造扣，以避免造成严重的后果。

⑹维修保养

工具使用完毕后，将工具全面清洗，进行仔细检查。对接头螺纹与打捞螺纹应用钢刷刷净，涂黄油保养。对钻井液内含有盐、碱等腐蚀物质者，应用清水反复冲洗干净再进行保养，以免锈蚀。

⑺优缺点

优点：结构简单，操作容易，加工及维修保养简便。

缺点：公锥打捞必须加压旋转造扣。对较长的遇卡落物倒扣时，如操作不当或其他原因，可能造成多段螺纹松动，出现落鱼螺纹倒散现象，形成多鱼顶，而增加了打捞次数与打捞难度。

2、滑块卡瓦打捞矛

⑴用途

滑块卡瓦打捞矛是在落鱼腔内进

行打捞的不可退式打捞工具。它可以

打捞钻铤、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，既可对落鱼进行打捞，

又可进行倒扣，还可以配合震击器进

行震击解卡。

⑵结构

滑块卡瓦打捞矛由上接头、矛杆、

滑块卡瓦、锁块及螺钉组成。根据滑

块卡瓦数量不同，又分为单滑块和双

滑块两种，如图4-2、图4-3所示。

⑶工作原理

当矛杆的滑块进入鱼腔一定深度

后，滑块在自重作用下沿滑道下滑，

滑块上的卡瓦牙与鱼腔内壁接触，上

提钻柱，由于卡瓦牙与鱼腔内壁的摩

擦，滑块不能与斜面一起向上运动，

从而使打捞直径增大，所产生的径向

力迫使卡瓦牙吃入鱼腔内壁抓牢落

钻具事故是钻井中较常见的事故之一,特别在转盘钻井中,由于钻柱在井下受力非常复杂,若检查不严格或操作不当,就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后,对落入井底的钻具要实施打捞作业,打捞钻具作业是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加钻具事故的复杂性,使处理更加困难,甚至造成井的报废。对钻具事故要以预防为主,加强对钻具的科学管理,严格执行操作规范,尽量消除钻具事故。

物。

⑷操作方法及注意事项

地面检查滑块最大自由外径（滑块滑到最下端时外径）和打捞位置是否合适。一般情况下，最大自由外径应比鱼腔内径大4mm以上，滑块对落鱼的打捞位置应距锁块以上5mm；在滑道上涂润滑脂或机油，使滑块上下活动灵活；连接钻柱入井，距鱼顶以上2mm时，记录钻柱悬重，然后缓慢下放工具进入鱼腔内，观察碰鱼方入和入鱼方入。打捞矛下入落鱼腔内预定位置即可；上提钻柱，悬重增加，说明已抓获落鱼；带水眼的捞矛在工具进入鱼腔之前，先开泵冲洗鱼顶，同时下放钻具，当泵压有所升高时，说明工具已进入鱼腔，可慢慢上提钻柱，悬重增加，说明已捞获落物；要倒扣或震击时，应将上提负荷加大10～20KN，使滑块最大限度地抓牢落鱼；不带接箍的落物，通常不采取内捞，特殊情况下采取内捞时，捞矛应下至鱼顶1.2m以下，并且上提悬重不可过大。

地面从鱼顶腔内退出捞矛的操作方法

将落鱼单根平放或斜放，垫上方木或软质材料，用锤头敲击捞矛接头，使之进入鱼腔。斜面下行，卡瓦松开，然后用手摇动接头，边摇边转，退出捞矛；对落鱼管柱质量较大，鱼顶为管柱外螺纹或落鱼管柱遇卡时，可在工具上加接合适尺寸的引鞋，从外部包着鱼顶，以防止滑块胀破或撕裂鱼顶。

3、可退式卡瓦捞矛

⑴用途

可退式卡瓦捞矛是通过鱼腔内进行打捞的工具，它既可抓捞自由状态下的管柱，也可抓捞遇卡管柱，还可以按不同的作业要求与安全接头、上击器、加速器、内割刀等组合使用。其优点是在抓获落物而拔不动时，可退出打捞工具，不足之处是不能进行倒扣。

⑵结构

可退式打捞矛特点是结构简单、动作灵活可靠，操作简便易行；作业成功率高，不易损坏鱼顶；由于圆形卡瓦与落鱼接触面积大，因而抗拉负荷高，抗冲击负荷大；可循环冲洗鱼顶；抓住落物后，可根据需要很容易地退出落物。

可退式打捞矛由上接头、心轴、圆卡瓦，释放环和引鞋组成，如图4-4所示。

⑶工作原理

工具在自由状态下，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，使卡瓦贴紧落物内壁。随心轴上行和提拉力的逐渐增加，心轴、卡瓦上的锯齿形牙互相啮合，卡瓦产生径向力，使其咬住落鱼实现打捞。当落鱼被卡死，需要退出捞矛时，只要给心轴一定的下击力，就能使圆卡瓦与心轴的内外锯齿形牙脱开（此下击力可由钻柱本身重力或使用下击器来实现），再正转钻具2～3圈（深井可多转几圈），圆卡瓦与

钻具事故是钻井中较常见的事故之一,特别在转盘钻井中,由于钻柱在井下受力非常复杂,若检查不严格或操作不当,就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后,对落入井底的钻具要实施打捞作业,打捞钻具作业是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加钻具事故的复杂性,使处理更加困难,甚至造成井的报废。对钻具事故要以预防为主,加强对钻具的科学管理,严格执行操作规范,尽量消除钻具事故。

心轴产生相对位移，促使圆卡瓦沿心轴锯齿形牙向下运动，直到圆卡瓦与释放环上端面接触为止（此时卡瓦与心轴处于完全释放位置），上提钻具，即可退出捞矛。

⑷操作方法

根据落鱼内径尺寸，选择与之相适应的可退捞矛；将卡瓦与心轴之间涂润滑油脂后，将卡瓦转动靠近释放环，使圆卡瓦处于自由状态；捞矛下至鱼顶以上1～2m时，循环工作液，缓慢下放工具引入鱼腔，同时做好钻柱悬重记录；悬重下降较明显时（约下降5KN左右），反转钻柱2～3周，使心轴对卡瓦产生径向推力，然后上提钻柱，使卡瓦胀开而卡住鱼腔实现抓捞；上提钻柱，悬重上升明显，说明已抓获落物，如悬重无上升显示，应重复打捞动作，直至抓获落物；若上提负荷接近或大于钻具安全负荷时，可用钻柱下击捞矛心轴，然后正转钻柱2～3圈，即可松开卡瓦，退出捞矛。

4、倒扣接头（倒扣捞矛）

⑴用途

ZDM型钻具倒扣捞矛是井下被卡钻具进行倒扣作业的一种专用工具。在倒扣打捞作业中，使用该工具，钻具可以不带安全接头，通过井上操作，可实现安全退扣。使用该工具打捞，比采用反扣公锥倒扣打捞成本低，不会引起像公锥断裂等复杂事故。

⑵结构

ZDM型钻具倒扣捞矛由矛体、胀心轴和胀扣套三部分构成(见图4-5所示)。

⑶工作原理

矛体上部为反(正)扣钻杆接头螺纹，矛体与

胀心轴由螺纹联接，胀扣套就装配在胀心轴的外

锥体上，胀心轴下部有引导锥，便于胀扣套与落

鱼接头螺纹对扣，另外胀扣套在上提拉力作用下，

可牢牢地抓住落鱼。若上部钻具为正扣，则工具

上部也应为正扣。

⑷钻具组合

钻具组合为钻具倒扣捞矛+反扣钻具。若落鱼

在下放钻具后仍无法倒开接头的胀扣套时，可采

用如下组合：钻具倒扣捞矛+反扣开式下击器+反

扣钻具。若是双正扣倒扣捞矛，则上部钻具为正

扣。

⑸操作方法及清单事项

鱼顶应有与倒扣捞矛下部扣相配合的完整母

扣；倒扣捞矛下井前应按跟踪卡检查核对，准确

无误后，方可下井；在倒扣打捞作业时，ZDM型钻

具倒扣捞矛由反扣钻杆送入井下，若是双正扣钻具倒扣捞矛则与正扣钻杆联接，当引锥插入落鱼水眼之后，正转5～6转，使胀扣套与落鱼上部接头螺纹旋合；上提钻具，胀扣套被胀心轴撑大，紧紧地与落鱼接头螺纹配合。上提拉力大小以要倒开钻具重量与打捞钻具重量之和为宜。一般情况下上提100～200KN（10～20tf）就可以将落鱼下部钻具倒开。

注意事项

上提极限负荷不得超过规格系列表中的规定；鱼顶应有完整母扣。井口反扣钻具必须双

钻具事故是钻井中较常见的事故之一,特别在转盘钻井中,由于钻柱在井下受力非常复杂,若检查不严格或操作不当,就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后,对落入井底的钻具要实施打捞作业,打捞钻具作业是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加钻具事故的复杂性,使处理更加困难,甚至造成井的报废。对钻具事故要以预防为主,加强对钻具的科学管理,严格执行操作规范,尽量消除钻具事故。

吊钳、五道猫头绳根根上紧；若井下钻具被埋卡，一定要先套铣，后倒扣；若卡钻后，已反复强行转动，使得落鱼接头上扣太紧或因胀扣套严重变形，而难以倒开。

二、鱼顶为公螺纹的常用打捞工具

1、可退式卡瓦捞筒

⑴用途

可退式卡瓦打捞筒是从落鱼外径抓捞落鱼的打捞工具。它可以打捞钻铤、钻杆、油管、接头、接箍和其它井用管子。该系列工具功能完备，有密封结构，抓住落鱼后能进行钻井液循环。若抓住的落鱼被卡也能很容易退出来。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。如果需要增大网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节。

⑵结构

可退式打捞筒的外筒由上接头、筒体、引鞋组成。内部装有抓捞卡瓦、盘根（密封圈）和铣鞋或控制环(卡)。打捞筒的抓捞零件是打捞卡瓦，它分为螺旋卡瓦和篮状卡瓦两类，每类又有几种尺寸的打捞卡瓦，它外部的宽锯齿螺纹和内面的抓捞牙均是左旋螺纹。宽锯齿螺纹筒体配合间隙较大，这使卡瓦在筒体中一定的行程内胀大和缩小。进行打捞时，可选用一种适合落鱼外径的卡瓦装入筒体内，如图4-6、图4-7所示。

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，

钻具事故是钻井中较常见的事故之一,特别在转盘钻井中,由于钻柱在井下受力非常复杂,若检查不严格或操作不当,就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后,对落入井底的钻具要实施打捞作业,打捞钻具作业是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加钻具事故的复杂性,使处理更加困难,甚至造成井的报废。对钻具事故要以预防为主,加强对钻具的科学管理,严格执行操作规范,尽量消除钻具事故。

但螺纹面较筒体的窄得多。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。这就适应了井内管柱的磨损尺寸变化。

篮状卡瓦。篮状卡瓦为圆筒状，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，纵向开有等分胀缩槽，尤如弹簧卡头。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范围。

控制卡。由控制卡套和卡键焊接而成，供螺旋卡瓦通用，其作用在于限制螺旋卡瓦在筒体内只能上下运动不能转动。

铣鞋或控制环。控制环下端的喇叭口带有铣齿即为铣鞋，供篮状卡瓦用。其作用有二，控制环的指形键与篮状卡瓦的键槽配合，约束篮状卡瓦在筒体中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状卡瓦相适应的“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，又起着修整鱼顶裂口飞边的作用。

“A”形盘根。为橡胶短筒，内部有密封唇，为落鱼外径与简体内壁间密封用，与各种尺寸的螺旋卡瓦配套使用，它装在筒体的上部。利用上接头的下端斜面把它适度压紧即具密封性，使用篮状卡瓦时安装“A”形盘根是无防碍的。

“R”形盘根。它的内面有密封唇，外表面粘结在控制环的内槽，与各种尺寸的篮状卡瓦配套使用。

上接头。有两个作用，上端有接头扣和捞柱连接，下端有螺纹与筒体连结。下端面为斜面，起着压紧“A”形盘根的作用。

筒体。两端有螺纹，上端的螺纹与上接头或加长节联结，下端螺纹与引鞋或壁钩连结。内部有宽锯齿螺纹和螺旋卡瓦或篮状卡瓦的宽锯齿螺纹配合，但螺纹的公称直径要比卡瓦大，这样就给卡瓦在筒体内上下运动和胀缩创造了条件。

引鞋。外径和筒体外径一致，上端有螺纹和筒体联结，上端斜面起到压紧“O”圈的作用，下端构成一个螺旋口，能诱导落鱼进入捞筒。

打捞筒附件。包括加长节，加大引鞋和壁钩，操作者可根据井内情况选用，如图4-8所示。

⑶工作原理

打捞筒的抓捞零部件是螺旋卡瓦和篮状卡

瓦，其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

卡瓦上行并张大，运用它坚硬锋利的卡牙借弹性

力的作用将落鱼咬住卡紧。当上提捞柱，卡瓦在

筒体内相对地向下运动。因宽锯齿螺纹的纵断面

是锥形斜面，卡瓦必然带着沉重的落鱼向锥体的

小锥端运动，此时落鱼重量愈大卡得也愈紧。整

钻具事故是钻井中较常见的事故之一,特别在转盘钻井中,由于钻柱在井下受力非常复杂,若检查不严格或操作不当,就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后,对落入井底的钻具要实施打捞作业,打捞钻具作业是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加钻具事故的复杂性,使处理更加困难,甚至造成井的报废。对钻具事故要以预防为主,加强对钻具的科学管理,严格执行操作规范,尽量消除钻具事故。

个重量由卡瓦传递给筒体。

上面已述，筒体的宽锯齿螺纹和卡瓦的内外螺纹均为左旋螺纹。卡瓦与筒体配合后，也由控制卡或控制环约束了它的旋转运动，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。

⑷打捞钻具的组合

井身质量好，不易发生捞后卡钻的情况，打捞钻具的组合为打捞筒+下击器+钻具；井下情况不明，可能出现捞后卡钻的情况，打捞钻具的组合为打捞筒+安全接头+下击器+上击器+钻铤+钻具。

⑸操作方法

根据落鱼尺寸选用适当捞筒，配相应尺寸的一种卡瓦和盘根等，视井身变化和井径选定引鞋或加大引鞋或壁钩，确定落鱼的抓捞部位是否需要连接加长节；卡瓦公称打捞内径一般应小于鱼顶打捞部位外径1～3mm；根据实际情况，当需要增大网捞面积时，可选择使用加大引鞋；当鱼顶偏倚井壁时，可选择使用壁勾；当打捞部位距鱼顶较远时，可选择使用加长节；下井前应按跟踪卡检查核对，准确无误后，方可下井。

筒体内无论是装螺旋卡瓦或篮状卡瓦，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，即：

下钻前计算好碰顶方入、铣鞋方入和打捞方入→将捞筒连接在捞柱上，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→把可退式打捞筒下到距鱼顶2～3m位置，开泵循环，冲洗鱼顶周围的沉积物→停泵，顺时针间断转动并缓慢下放钻具，试探鱼顶→根据打捞方入及打捞钻具悬重变化，判断卡瓦已进入鱼顶打捞部位后，停止转动并施加3～5吨的钻压，使落鱼进入卡瓦→缓慢上提钻具，根据悬重变化判断是否捞获。未捞获时，可重复上述步骤→将落鱼提离井底0.5～0.8m，猛刹车2～3次，证明落鱼卡牢即可正常起钻→在鱼顶方入找不到鱼顶时，如打捞钻具长度校对无误，可在可退式打捞筒上带加大引鞋或壁钩，亦可加肘节或弯钻杆再捞→井内如需要退出落鱼，下放钻柱，顺时针方向旋转钻柱并慢慢上提，直到可退式打捞筒退出落鱼为止。无法退出时，推荐用地面震击器，用5～10吨震击力多次震→捞上落鱼后，起钻拆卸立柱时不能用转盘卸扣→当落鱼起出井口后不应在井口释放，更不能在井口压松可退式打捞筒。有可能时，可在钻台上压松落鱼→从落鱼上退出打捞筒，先卡住落鱼，用链钳卡住打捞筒，顺时针转动即可。干燥通风处存放。

2、母锥。

⑴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的锥类常用打捞工具，可用于无内孔堵死的圆柱形落物进行打捞。它要求鱼顶外径规则，扁的或椭圆形的鱼顶造扣不紧，不易捞住，母锥多用于打捞管柱本体。母锥也有正扣和反扣两种。

⑵产品型号

母锥的产品型号由字母和数字按顺序组成，格式：母锥代号－接头螺纹代号－左旋螺纹加注“LH（”右旋螺纹没此项）（J）J为锯齿形螺纹，一般为三角形螺纹。如MZ－NC50或（41/2IF）－LH（J），打捞螺纹为左旋锯齿形的母锥。

⑶结构

母锥是长筒形整体结

构，由接头与本体两部分

钻具事故是钻井中较常见的事故之一,特别在转盘钻井中,由于钻柱在井下受力非常复杂,若检查不严格或操作不当,就会发生折断、脱扣、胀扣、刺穿的事故。发生钻具事故后,对落入井底的钻具要实施打捞作业,打捞钻具作业是一项细致的技术工作,如果处理不当或打捞作业时间过长,将会增加钻具事故的复杂性,使处理更加困难,甚至造成井的报废。对钻具事故要以预防为主,加强对钻具的科学管理,严格执行操作规范,尽量消除钻具事故。

构成，如图4-9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55°及89°30′两种，同时也分有排屑槽和无排屑槽两种。母锥又分为通用型母锥和铣鞋母锥。

⑷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。

⑸操作方法

操作方法与公锥相同。

⑹维修保养

维修保养与公锥相同。

⑺优缺点

母锥的优点是造扣环形面积大，不容易破坏鱼顶，也不会损坏套管。缺点是母锥因从落物外壁打捞，必然尺寸较大，因此与套管的间撩较小，存在卡钻的危险；另外也同公锥一样存在着多处倒开落物的缺点，因而对井下情况较复杂的井，适用时应当慎重。

3、可退式短鱼顶打捞筒

⑴用途

可退式短鱼顶捞筒主要用于鱼顶距卡点很近或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。它有在油管内打捞揣

测抽油杆和在套管内打捞油管、

钻杆两种开形式，基本结构相

同，规格尺寸不一。

⑵结构

短鱼顶打捞筒由上接头、控

制环、篮式卡瓦、筒体、引鞋等

零件组成。如图所示。

⑶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，当内外螺纹锥面啮合，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物，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，夹紧力近似为零，捞筒则可退出落鱼，实现释放。

⑷操作方法及注意事项

根据鱼顶大小和井眼尺寸，选择好合适的短鱼顶捞筒；工具下井，在离鱼顶1～2m处慢速右旋工具并下放，当悬重下降时，停钻停放；上提钻具；需要释放工具时，首先给捞筒下击力。然后慢慢右旋并上提钻具。

注意事项

打捞之前要清楚鱼顶情况。如鱼顶大小、距接箍距离、鱼顶形状、井眼尺寸等；对不规

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