钻井事故与复杂问题-2第二章 钻具断落事故 - 图文

193 第二章 钻具断落事故

钻具断落是钻井过程中经常碰到的事故。有的情况比较简单,处理起来比较容易,往往会

一次成功。有的处理起来就比较麻烦,?因为钻具断落之后,往往伴随着卡钻事故的发生。如果处理不慎,还会带来新的事故。如果造成事故摞事故的局面,那就很难收拾了。因此我们必须慎重的研究这个问题。

第一节 钻具事故发生的原因

造成钻具断落事故的原因不外乎疲劳破坏、腐蚀破坏、机械破坏及事故破坏,但它们之间不是独立存在的，往往是互相关联互相促进的,但就某一具体事故来说,可能是一种或一种以上的原因造成的。

一.疲劳破坏:

这是钢材破坏的最基本最主要的形式。金属在足够大的交变应力作用下,会在局部区域产生热能,使金属结构的聚合力降低,?形成微观裂纹,这些微裂纹又沿着晶体平面滑动发展,逐渐连通成可见的裂纹。一般来说,裂纹的方向与应力的方向垂直,故钻具疲劳破坏的断面是圆周方向的。形成疲劳破坏的原因有:

1.钻具在长期工作中承受拉伸、压缩、弯曲、剪切等复杂应力,?而且在某些区域还产生频繁的交变应力,如正常钻进中中和点附近的钻具、处理卡钻事故时的自由段钻具以及在弯曲井眼中运转的钻具,当这种应力达到足够的强度和足够的交变次数时,便产生疲劳破坏。

2.临界转速引起的振动破坏:钻柱旋转速度达到临界转速时,会使钻具产生振动,有纵向振动和横向摆动两种形式,同时在一定的井深这两种形式的振动还会重合在一起,这种振动会使钻具承受交变应力,促使钻具过早地疲劳。各种钢质钻杆的临界转速及两种振动重合时的井深列于表2-1,作为参考。

表2-1 钢质钻杆的临界转速及两种振动重合时的井深 钻杆直径,mm 转盘转速,r/min 60.3 110 701 两种振动重合时的井深,m 2865 6400 73.0 130 597 2438 5486 9754 88.9 160 488 2012 4511 7925 101.6 185 424 1707 3871 6705 114.3 210 366 1524 3414 6005 127.0 235 305 1372 3048 5334 139.7 260 299 1219 2743 4846 3.钻进时的跳钻、别钻,?既使钻具产生纵向振动,又使钻具产生横向振动,对受压部分的钻具破坏极为严重,所以在砾石层中钻进,最容易发生钻铤事故。

4.钻具在弯曲的井眼中转动,?必然以自身的轴线为中心进行旋转,这部分钻杆靠井壁的一边受压力,离井壁的一边受拉力,每旋转一圈,拉、压应力交变一次,如此形成频繁的交变应力,促使钻具早期破坏。

5.天车、转盘、井口不在一条中心上,转盘本身形成了一个拐点,井口附近的钻具就好像在弯曲井眼中转动一样,产生了交变应力。

6.将弯钻杆接入钻柱中间,?弯钻杆本身和与其上下相连接的钻杆都要产生弯曲应力。如这段钻具和狗腿井段相遇时,所产生的交变应力将是相当大的。

二.腐蚀破坏:

钻具在恶劣的环境中储存或工作,都会产生腐蚀,这是钻具提前损坏的普遍原因。

194 有时几种腐蚀会同时发生,但是总是以某一种腐蚀形式为主要破坏原因。由于腐蚀使管壁

变薄,表面产生凹痕,甚至使钢材变质,降低了钢材的使用价值和使用寿命。造成钢材腐蚀的因素有:

1.氧气的腐蚀:氧气可以说是无处不在,它存在于空气中,也存在于水中和钻井液中,钻具无论存放或使用,都要接触氧气,它是最常见的腐蚀剂。在很低的浓度(<1ppm)下,就能产生严重的腐蚀。如果水中含有二氧化碳或硫化氢时,其腐蚀性急剧增加。氧的腐蚀机理可写成

+2

阳极反应 Fe→Fe＋2e

-阴极反应 O2+2H2O+4e→4OH 4Fe+6H2O+3O2→4Fe(OH)3↓

由以上反应式可以看出,?铁在阳极释放电子,生成二价铁离子,氧在阴极接受电子与水反应生成氢氧离子,以后二价铁离子被氧化成三价铁离子(即又被氧夺去一个电子)与氢氧离子反应生成氢氧化铁,从溶液中沉淀出来,这就是经常可以看到的铁锈。氧的浓度越大,反应越快,腐蚀就越历害。氧的腐蚀首先是坑蚀,然后由点到面发展,覆盖整个钻具表面。

2.二氧化碳的腐蚀:二氧化碳可能由地层产生,也可能由钻井液处理剂的分解而产生。二氧化碳与水反应后形成一种弱酸即碳酸,也会在钻具表面造成蚀疤。它的反应式如下:

??? CO2+H2O→H2CO3

如果钻井液中或水中溶有重碳酸盐,?在较低的pH值下,碳酸氢根与氢离子结合也可生成碳酸.它的反应式如下:

????HCO3+H+→H2CO3

如果溶液的pH值较高,?没有过多的氢离子参与碳酸氢根的反应,?则不会生成碳酸,腐蚀性就会降低。

3.硫化氢的腐蚀: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,在其它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,?它能渗入钢材或其它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。对氢脆的敏感性由下列因素决定:

(1) 钢材的屈服强度: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。

(2)?钢材的硬度:合金钢的硬度大于Rc22时容易遭到破坏。 (3) 硫化氢的浓度:硫化氢浓度越高,氢脆破坏的时间越短。

(4)溶液的pH值:随着pH值的降低,氢脆断裂的趋势增长,如果pH值维持在9.0以上,则氢脆破坏可显著减少。

(5) 温度:温度超过83℃,氢脆断裂的敏感性降低。

(6) 应力:外载施于钢材的应力越大,氢脆断裂的时间越短。

4.溶解盐类的腐蚀:氯化物、碳酸盐、硫酸盐都对钢材有腐蚀作用,它们的腐蚀过程都有显著地电化学作用,由于它增强了钻井液的导电性,促使其它形式的腐蚀作用增强。溶解盐类的腐蚀有如下规律:

(1)和钻井液的pH值有关,pH值越低腐蚀作用越强。

(2)和温度有关.温度越高,分子活动能力越强,腐蚀速度加快。 (3)和溶解盐浓度有关.溶解盐浓度越大,腐蚀速度越快。 (4)?和钻井液的流速有关,流速越大,腐蚀越快。所以钻具内壁的腐蚀要比外壁的腐蚀快。

195 而这一点往往是人们注意不到的。

5.各种酸类的腐蚀:?酸类的腐蚀作用是由于它降低了钻井液的pH值和损害了管材的保护膜,同时也加强了钻井液的导电性,使电化学腐蚀作用增强,并且还会产生氢原子,如果有硫化物同时存在的话,会产生氢脆作用。溶解于钻井液中的氧气,也会显著的加强酸类的腐蚀作用。

6.电化学腐蚀: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,不同的钢材化学成份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。

三.机械破坏

1.钻具制造中形成的缺陷如:(1)轧制过程形成的夹层;(2)调制过程发生结晶组织变化;(3)公母螺纹连接螺纹的临界断面模数配比不合理,?不是母强公弱,就是公强母弱;(4)钻杆加厚过渡带几何形状设计不合理,因为这里是最容易造成应力集中的地方;(5)钻铤公螺纹未车应力减轻槽;这些先天不足,往往会导致钻具早期损坏。

2 钻具在长期使用中的腐蚀与磨损,?某些区域管壁变薄或存在微细裂纹,强度大为减弱,在外力的作用下,?钻杆最容易从最薄弱的地方被拉断或扭断。

3.处理卡钻事故时,不恰当地用大力活动,当应力超过其屈服极限时,就产生变形,把钻杆拉细拉长。当应力超过其强度极限时,就会把钻杆拉断。

4.搬运或使用过程中造成了外伤,如卡瓦牙痕,井下落物(钻头牙齿、钳牙、卡瓦牙等)造成的横向刻痕以及撞伤、砸伤等,往往成为应力集中点,由此而向外扩展,而且各种腐蚀也容易从这里开始,造成钻具的局部损坏。

5.上扣不紧,?不按规定扭矩上扣,接头台肩靠不紧,一方面台肩失去密封作用,螺纹容易被钻井液剌坏,另一方面,由于失去台肩的支撑力,公母螺纹产生频繁地交变应力,会使螺纹疲劳折断。

6.钻进时加压过大,或发生连续别钻,或在遇阻遇卡时强扭,把钻杆母螺纹胀大、胀裂,造成钻具脱落。

7.对各种连接螺纹特别是配合接头的连接螺纹长期使用而不定期卸开检查,?以致螺纹磨损造成钻具脱落。要知道,连接着的螺纹也经常处于变化之中,不可不查。

8.在接头或钻杆加厚部分的内径突变处,流动的钻井液形成涡流,冲蚀管壁,甚至会把管壁剌穿,降低了钻杆的抗拉抗扭强度。

9.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。

10.中途测试挤坏钻杆:为了进行地层测试,测试工具要用钻杆连接下到测试层位,在测试阀打开之前,钻杆内是空的,底部钻杆处于钻井液的静压下,如超过了钻杆的抗挤强度,就会把钻杆挤坏。下面把各种钻杆的最小抗挤压力列于表2-2和表2-3中,以做参考。

196 表2-2 新钻杆及一级钻杆最小抗外挤力不从心 MPa

钻杆外径 mm 60.3 7.11 5.51 73.05 9.19 9.35 6.46 88.9 9.35 11.41 6.66 101.6 8.38 9.66 6.89 8.56 114.3 10.92 12.70 7.52 127.0 9.19 12.70 7.72 139.7 9.17 10.54 168.0 8.38 64.7 73.9 37.8 50.3 67.3 33.4 45.0 52.2 27.3 88.2 100.7 47.4 68.0 91.8 41.3 57.4 71.2 32.7 111.7 127.7 55.0 81.7 116.3 47.1 68.0 87.9 36.1 123.5 141.1 58.6 88.4 128.6 49.7 73.1 95.2 37.3 158.7 181.4 67.1 106.8 165.3 55.2 86.5 116.0 41.1 54.8 63.1 25.9 38.3 57.1 22.2 31.9 41.2 17.1 74.7 86.1 30.7 48.1 78.0 25.6 39.2 52.2 19.9 94.6 109.0 33.5 56.0 98.7 28.2 44.4 61.2 22.1 104.4 116.5 34.4 59.6 109.1 29.5 46.7 65.4 22.8 128.2 155.0 38.6 68.4 139.7 32.1 51.2 76.2 23.3 77.8 52.2 82.4 70.4 106.1 71.2 112.3 96.0 134.4 88.0 142.2 121.6 82.0 121.6 144.6 67.8 97.8 111.2 57.1 86.7 148.6 95.3 157.2 134.4 88.8 134.4 160.0 72.8 108.2 122.8 60.9 94.0 191.0 116.1 202.2 172.8 107.3 172.8 205.4 86.1 137.2 157.9 70.1 114.3 66.7 41.2 71.0 59.9 38.4 59.9 72.2 31.8 47.6 54.4 26.8 40.7 91.0 52.2 96.7 81.8 48.3 81.8 98.4 39.0 61.5 74.2 32.0 51.4 115.3 61.2 122.6 103.5 56.3 103.5 124.7 44.1 73.3 94.0 35.2 60.2 127.4 65.4 135.4 114.4 59.9 114.4 137.8 46.4 79.0 103.3 36.3 64.4 163.8 76.3 174.1 147.1 68.8 147.1 177.2 50.8 94.4 126.7 40.1 74.8 壁厚 mm 4.83 D 55.1 E 75.1 新钻杆 X-95 95.1 G-105 105.0 S-135 129.7 D 45.5 E 58.2 一级钻杆 X-95 69.0 G-105 74.1 S-135 87.9 50.3 68.3 70.4 83.7 44.8 56.7 64.4 38.9 51.8 96.0 114.1 57.2 77.2 87.8 49.0 70.7 表 2-3 二、三级钻杆最小抗挤外力 MPa

钻杆外径 mm 60.3 7.11 5.51 73.0 9.19 6.46 88.9 9.35 11.41 6.66 101.6 8.38 9.66 6.89 114.3 8.56 10.92 61.2 27.1 51.2 62.2 21.5 35.2 45.6 17.3 29.0 45.6 83.4 32.6 69.7 84.9 24.6 43.8 58.2 20.1 35.2 58.9 105.6 35.9 84.5 107.6 27.3 50.4 69.0 22.4 39.3 69.9 116.7 37.0 91.5 118.9 28.6 53.4 74.2 23.1 40.9 75.2 150.1 40.9 111.0 152.9 31.0 60.1 88.0 23.7 44.1 89.3 53.9 19.3 43.0 54.9 15.0 26.4 35.4 12.6 21.0 35.9 73.5 22.0 54.7 74.9 17.5 31.5 44.1 14.2 23.9 44.8 93.1 24.8 64.5 94.9 19.0 34.5 50.9 14.8 26.7 52.6 101.2 25.8 69.1 104.9 19.3 35.6 53.9 14.8 28.0 54.7 124.0 27.2 81.2 129.0 19.4 39.5 60.8 14.8 30.1 61.9 57.3 29.5 78.1 35.9 98.9 40.1 109.4 41.8 140.3 44.9 50.3 21.4 68.2 24.5 82.0 27.3 88.7 28.5 107.2 30.8 壁厚 mm 4.83 D 33.2 E 40.9 二级钻杆 X-95 46.7 G-105 49.3 S-135 54.6 G 24.6 E 29.0 三级钻杆 X-95 31.2 G-105 32.7 S-135 36.4 197 钻杆外径 mm 壁厚 mm 12.70 7.52 127.0 9.19 12.70 7.72 139.7 9.17 10.54 168.3 8.38 D 47.6 16.5 27.0 48.6 14.3 21.5 29.5 11.5 E 73.7 19.4 32.4 64.1 16.6 24.8 35.8 12.7 二级钻杆 X-95 93.3 21.4 35.6 76.7 17.8 27.5 40.1 12.9 G-105 101.7 22.0 36.8 82.7 18.0 28.8 41.8 12.9 S-135 124.6 22.4 40.6 99.3 18.0 31.2 45.0 12.9 G 47.3 12.1 19.2 39.2 10.3 15.1 21.4 7.9 E 61.0 13.5 21.8 49.3 11.2 17.6 24.5 8.0 三级钻杆 X-95 72.7 13.9 24.7 57.6 11.2 19.1 27.2 8.0 G-105 78.2 13.9 25.6 61.4 11.2 19.5 28.5 8.0 S-135 93.3 13.9 26.9 70.8 11.2 19.5 30.7 8.0

四 事故破坏

1.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

的。

2.顿钻造成钻具折断,?如因顶天车、刹车失灵、井口工具失效、单吊环提钻、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,也有可能把钻具顿成几截,处理起来是比较困难的。

3.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。 4.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。

第二节 钻具的使用、维护与管理

要想不发生钻具事故,就必须正确使用钻具,并做好日常工作中的维护与管理工作。

一.钻具的贮存:无论是在仓库或是在工作场所,都要按下列要求进行贮存。

1.要贮存在管架台上,管架台要垫离地面0.3m以上,防止水、湿气、泥土的锈蚀。 2 架存不许超过三层,层与层之间应均匀衬以垫木或垫杠三根,防止钻具产生弯曲。 3.钻具应按钢级、壁厚、分类等级、接头水眼大小分别存放。每根钻杆在适当部位打上钢印?(包括钢级、壁厚、编号),并登记卡片两张,一张存档,一张随钻杆转运。

4.对长期存放的钻具,要定期检查其内外表面的腐蚀情况,并进行防腐工作。 5.公、母螺纹及台肩要清洗干净,涂好防锈油,戴好护丝。

6.凡是检查出的有问题的钻具,要与完好钻具分别存放,避免混入好钻具中。并且要用红漆或黄漆在有问题的地方标上明显的记号。

7.在管子站内存放,要取掉钻杆上的胶皮护箍,否则,它会在钻杆本体上造成环状腐蚀槽。 8.管具存放前应清洗、吹干，存期不宜超过2年。

二.钻具在日常使用中的维护工作 1.钻具上下钻台,公、母螺纹必须戴好护丝。并且要平稳起下,不许碰撞钻杆两端的接头。

198 2.钻具连接前,?要将公、母螺纹及台肩清洗干净,仔细检查,认为没有问题,方可涂好合格

的螺纹脂,进行连接。特别是方钻杆保护接头更要注意,?因为它要和每个钻杆母接头连接一次,该接头若有损伤,会造成许多钻杆母接头的损伤。

3.上、卸扣时,绝不允许大钳咬钻杆本体。

4.当钻具悬重超过1100kN时,?井口不许用短体卡瓦夹持钻具,以免挤伤钻杆,此时应改用长体卡瓦或用双吊卡进行起下钻和接单根等工作。

5.空吊卡、钻具立柱或单根均不许撞击井口钻具的母接头台肩。

6.上扣时,?公、母接头必须对中,当有摇摆和阻卡现象时,不能快速旋扣。当发现有咬扣现象时,必须卸开重上,不能用大钳硬上。

7.上扣时,必须用双钳按标准扭矩紧扣,不能松也不能过紧。 8.鼠洞接单根时也必须用双钳紧扣。

9.钻铤的提升短节也必须用大钳紧扣。防止下边上扣时,上边倒扣,使钻铤掉入井中。 10.卸扣时,?大钩弹簧要承受一定的拉力,保证被卸开的螺纹不受压力,同时也要防止钻具立柱在弹簧力的作用下撞击井口的母接头。

11.卸扣时,不许用转盘绷扣。

12.要避免产生刻痕,特别是横向刻痕,这些刻痕大部分是由大钳、卡瓦和井下落物造成。 13.除处理事故外,弯钻杆不许下井,特别是不许使用弯曲的方钻杆,如发现方钻杆弯曲,应立即换掉。

14.不能用钻杆做电焊时的搭铁线,因为容易烧成伤疤。

15.在任何情况下,都不允许超过钻具的屈服强度提拉或扭转。

16.使用高矿化度钻井液时,应加防腐剂,以保护钻具。实验证明，在钻井液中加入 （NH4）2HPO4和K2HPO4不但有很好的防腐作用，而且也能改善钻井液的流变性。（NH4）2HPO4在钻井液中电离成两部分，一部分是容易被金属表面吸附的含氮的极性团，另一部分是高价

-3

磷酸根PO4，高价磷酸根可与金属铁络合，生成磷酸铁保护膜，将腐蚀介质与金属表面隔开，从而改变了得以发生电化学反应的条件，抑制或延缓了钻井液对钻具的腐蚀。

17.钻井液的pH值应维持在9.5以上,这样可以减少腐蚀和断裂。实验表明，pH值低于6时，腐蚀速度急剧加快；pH值在9～10.5时,可使腐蚀速度大大降低。但pH值也不能过高，过高则会导致（NH4）2HPO4分解释放氨，降低（NH4）2HPO4的使用效果。

18.钻遇硫化氢气体,?应坚决压死。如非得在硫化环境中工作不可,应使用E级钢以下的钻杆,这里要特别提醒一点,各种配合接头也不得用高级合金钢制造。控制钻井液的pH值在12以上，使钻井液中的H2S转变为硫离子；同时加入除硫剂如海绵铁、碱式碳酸锌等。

19.井下温度超过148℃时,在钻井液处理剂和螺纹脂中,要避免含有硫的成份。 20.进行钻杆测试时,?钻杆在硫化氢环境中暴露的时间不得超过1小时。可以打入抑制缓冲液,在钻杆关闭后,可通过循环短节进行钻柱循环。

三. 钻具管理:

为了合理地使用钻具,延长其使用寿命,减少钻具事故发生率,还须制定一套合理的钻具管理制度。

1.钻具应分类组合,?成套使用,实行租用制度。把新钻杆、一级、二级、三级钻杆的租金拉开档次,优质优价,次质次价,有偿使用,损坏赔偿。鼓励浅井、中深井使用二、三级钻杆,澈底废除钻具费用摊销制度。

2.入井钻具要详细检查钢号(没有钢号者要补打钢号)?、壁厚、公母接头水眼直径(注意:有些规范相同的钻杆,?其接头水眼并不一样,更有甚者,一根钻杆的公、母接头,其水眼直径也不一样),丈量长度,登记造册。要把接头台肩及螺纹清洗干净,?检查有无致命的损伤,同时还

199 要检查钻杆本体有无致命的损伤,不合格者不许下井。

3.在井使用钻具要实行定期上下倒换制度,?抽上加下,或抽下加上均可,目的是改变钻具的受力状态,使整套钻具的各个部分的受力趋于一致。

4.执行错扣检查制度,如果是三个单根组成一个立柱的话,每起一趟钻,错一个单根螺纹卸扣,三趟钻即可错完。错扣检查的目的有二:?(a)检查接头螺纹及台肩的完好程度,如发现螺纹内没有螺纹脂,或者是充满了钻井液,肯定是台肩密封失去效用,应详细检查螺纹及台肩有无损伤。(b)经常错扣可以防止扣紧难卸的问题。

5.要执行定期探伤制度:钻具的暗伤,特别是螺纹部分的暗伤,用肉眼是难以检查出来的,必须用超声波或磁粉进行探伤。钻铤和各种连接接头的螺纹,每运转200-300小时应探伤一次,这是经验做法,各地区可以根据自已的实际情况,确定合理的探伤时间。

6.在腐蚀性的作业环境中,?最好使用有内涂层的钻杆,并要定期检查内涂层剥蚀情况。利用内窥镜检查内涂层是比较麻烦的,可以用测厚仪测量钻杆不同部位的壁厚,推知内涂层的好坏状态。

7.各种连接接头必须定期卸开检查,如有问题,应及时予以更换。

8.要经常用肉眼观察,?钻具表面有无麻坑、横向刻痕和裂纹,防腐层是否损坏,接头台肩是否平整,宽度是否磨薄,螺纹是否磨尖、变形及损伤,钻具是否弯曲,接头是否偏磨,发现以上情况,应将该钻具降级使用,或送管子站进行修理。

9.钻具卸入场地存放时,应用清水清洗钻具内外表面及螺纹,清除腐蚀性物质,并在接头螺纹及台肩上涂上防腐油,并戴好护丝。

第三节 钻具断落后的井下情况分析

钻具断落应该很容易发现,它的特征是:(1)悬重下降;(2)泵压下降;(3)转盘负荷减轻; (4)没有进尺或者放空。有时落鱼很少,如只有一个钻头或一个钻铤,从悬重上很难分辨,但其它各项显示则是很清处的。

一经发现钻具断落,?应立即用原钻具探索鱼头,只有鱼头探到了,才可以有的放矢的进行打捞。但同时也要注意保护鱼头,不能在探索鱼头的过程中损坏鱼头,因为一个完整的鱼头是进行打捞的必要条件,否则，将会给打捞工作带来不应有的因难。由于各种因素的影响,?一般钻具断落后,鱼顶不在计算位置,在纵向和横向上都有许多不确定性,因此,探鱼头往往成为打捞工作中所碰到的第一个棘手问题。

从纵向上看,鱼头位置不确定的因素有:

1.钻头在井底,?落鱼只是一个断口,这是最简单的情况。但是如果断口在中和点以上,原来一部分受拉力的钻具在断落后变为受压状态,而且随着井径的大小变化而呈弯曲形状,断口位置必然下移。断口以上的钻具原来所受拉力较大,现在所受拉力变小,上部钻具的自重伸长减少,断口要上移。这样.就形成了一定的距离,这个距离的大小要视钻具总长度和落鱼长度而定,即井越深、落鱼长度越大、断口间形成的距离也越大。如果断口在中和点以下,可能出现相反的情况,即鱼头可能有少许的上移。

2．钻头虽在井底,?但落鱼不是一个断面,也就是说,钻具同时断成了几截。如果断口处井径大于钻具接头直径的两倍,落鱼有可能穿插下行,此时鱼头已不是一个,实际鱼顶位置和计算鱼顶位置相差就相当大了，应首先探明最上一个鱼顶位置,打捞以后,再探下一个鱼顶位置。

3．起下钻过程中遇阻遇卡时,提、压、扭转用力过大,或者由于钻具本身的缺陷,过早地破坏,此时断落的钻具可能在原位置,也可能下行了,什么地方有支撑点,它就留在什么地方,很难确定鱼顶的位置。在套铣落鱼时,如果落鱼处于井眼的中部,一旦卡点套通后,落鱼也会下行,可能一直落到井底。

200 4．顿钻造成的事故更为复杂,由于各种原因造成的顿钻,钻具从井口脱落以后,以加速度

向下运行,顿入井底。可能把钻具顿成几截,?也可能使钻具严重弯曲,有几个鱼头和鱼头在什么位置很难预料,只有逐步试探,才能知其大概。

5．用电测的方法寻找鱼顶位置应该是比较可靠的,但是由于钻具的自重伸长和电缆的自重伸长不一样，再加上各自丈量的误差,电测的鱼顶深度和用钻具计算的鱼顶深度也是不一致的。

基于以上原因,?探测鱼顶时在纵向上允许有一定的活动范围,可以超过计算鱼顶位置下探,但下放速度要慢,遇阻时不能多压,更不能强转,因为下列几种情况都可能造成遇阻:(1)碰到了鱼头;(2)从鱼顶旁边插下去,碰到了下部钻杆的接头;(3)到了小井径位置,不论是遇到钻杆接头还是钻杆本体都会遇阻;如果是在小压力(5-10kN)?下慢转,压力不降或者突然消失,可能是遇到了鱼头或钻杆接头,这时可以提起钻具在原处重复试探,以确定该处是否是鱼头;如果慢转时压力不降或缓慢下降并发出轻微的金属撞击的“咔嗒、咔嗒”声,证明已到了落鱼旁边,就不应继续下探了,以防把落鱼挤向井壁,更难打捞。这里所说的慢转绝不是不受限制的连续旋转,探鱼遇阻时是不允许连续旋转的,每次只能慢转1-2圈,最多不许超过5圈,只要能帮助我们判明问题就行了,因为我们必须保护鱼头,防止任何性质的破坏。探鱼工具起出后,要进行仔细地检查,凡是探鱼工具顶部有擦痕,说明它接触到了鱼顶;凡是探鱼工具顶部无擦痕而周围有擦痕或磨光现象说明探鱼工具超过了鱼头。

如果下的是打捞工具,即是打捞不成功,也会给我们带来许多可贵的信息,就拿公锥来说吧,下钻到鱼顶位置遇阻,造扣时也打倒车,很像是进入鱼头,但上提一些拉力就滑脱,有些人往往不甘心,就屡试屡败,屡败屡试。实际上一开泵就知道了,?如果进入鱼头,泵压必然上升,反之,如果泵压不上升,肯定是未进入鱼头。另外从起出的公锥可以分析,凡是造扣部位有伤痕的,肯定是进入了鱼顶;凡是光杆部位及接头下台肩磨光的，是下入的公锥直径太小;?凡是公锥顶部磨光而且顶端几扣螺纹磨平的,是下入的公锥直径太大;凡是接头周围及下台肩上有擦痕的,?是下入到了落鱼旁边;这些情况都有助于我们决定下一步应采取什么措施,万万不可等闲视之。

从横向上看,裸眼井段并不是我们想像的那样规距,有缩径的井段,其直径甚至小于钻头直径。但大多数泥页岩井段,由于钻井液的冲蚀和岩层的垮塌,形成的井径大于钻头直径,甚至超过钻头直径两倍以上,这些情况都给探测鱼顶带来了极大的因难。我们分下列几种情况加以讨论:

1.井眼直径小于钻具直径的两倍,?如Φ215.9mm井眼和Φ127mm钻杆,一个井眼中容不下两套钻具,探鱼顶时必然会直接碰到鱼顶,?而且在井内钻具断成几截的情况下也不会相互平行穿插,如图2-1(a)所示,这是最理想最简单的情况。

2.井眼直径大于钻具接头直径的两倍,?如Φ311mm井眼和Φ127mm钻杆,探鱼时有可能从鱼顶旁边插下去,如图2-1(b)所示。但若井眼直径小于钻头和钻具直径之和,则下钻头或与钻头相仿的工具探鱼时可以探到鱼顶,如图2-1(c)所示。

3.若井眼直径大于钻头和钻具直径之和,?有可能用钻头也探不到鱼顶,更大的工具是无法下入的,此时只好用弯钻杆或可变弯接头探鱼顶,?如图2-1(d)所示。弯钻杆端部偏离钻柱轴线的距离,视井下情况而定,但须大于井眼名义直径,可以偏离轴线500mm以上。弯钻杆可以

201 从距母接头2m左右的地方拉弯,这样的话,弯曲角度小而位移大,下钻时也由于弹性应变大而

不容易遇阻。事实证明,只要是在表层套管或技术套管中能下去的弯钻杆,在裸眼内是很少遇阻的。

4.如因顿钻而将钻具顿断,可能落鱼不是一截,而是二截或三截,如果断口正处于井径大的井段(井径小的井段,?钻具不易顿断),落鱼有可能穿插下行,出现图2-1(e)、图2-1(f)的情况,图2-11(e)表示两段落鱼,上鱼的鱼顶在下鱼的鱼顶以上,这种情况比较容易打捞;图

2-11(f)也表示两段落鱼,但上鱼的鱼顶在下鱼的鱼顶以下,这就很难判断那个是上鱼顶,那个是下鱼顶,如果先捞的是下鱼的鱼顶的话,那是根本起不出来的。至于那个是上鱼鱼顶,那个是下鱼鱼顶,一开泵循环,就很清楚了,因为下鱼往往带有钻头,泵压高;而上鱼在开泵时泵压要小得多.

5.如果上部井眼很规矩,而落鱼鱼头正处在井径突然变大处,如图2-1(g)所示,形成所谓的藏头鱼,这是打捞工作中最棘手的问题。这种鱼头有的根本碰不到,有的既使能碰到,但任何打捞工具都抓不到它。在这种情况下,?只好用可变弯接头带打捞工具进行打捞,因为可变弯接头在短距离内可以形成较大的位移,比弯钻杆优越。如果使用可变弯接头带打捞工具仍抓不着鱼头,?可以在打捞筒下接壁钩,或在壁钩内装公锥,先用壁钩把鱼头拨正,?然后进行打捞。如果短壁钩不起作用,就用长壁钩下到鱼顶以下较深部位(不能超过鱼顶以下的第一个接头),正转,有别劲后,关死转盘锁销,上提壁钩,以便把鱼头拉活动,使之离开井壁,或者改变鱼头在空间所处的位置,?如果证明鱼头能够活动,则不可把壁钩提离鱼头,在壁钩钩头搂着鱼身而打捞工具正处于鱼头以上时,可以下放进行打捞。

对于比较复杂的情况,往往令人捉摸不定,如何才能知道其概略呢?这就需要利用一切必要的侦察手段,将侦察得来的材料加以分析研究,做出比较符合实际的判断,定出下一步的打捞方案。

如果用钻杆甚至用钻头都探不到鱼顶的话,就应该用电测的方法探测鱼顶位置及鱼顶上下井径大小,鱼顶以下不少于20m,?鱼顶以上不少于100m。这些资料虽然也有一定的误差,但毕竟是可供我们直观的有效数据。

其次是对每一打捞过程,?即使是失败了,也要收集与分析一切可以得到的信息,如在鱼头处的阻、卡、别、跳现象及各种声响及打捞工具的内外擦痕与螺纹的磨损、崩落等,使用弯钻杆或可变弯接头时,还要记清这些擦痕的方向,譬如,擦痕在弯钻杆的弯曲方向,说明弯钻杆的偏移值不够,下一次应下偏移值更大的弯钻杆;?如擦痕在弯钻杆弯曲方向的背面,说明弯钻杆的偏移值太大,下一次应下偏移值较小的弯钻杆。公锥造扣部位螺纹完好,说明未进入鱼头。转动时有钢铁撞击声,说明打捞工具已超过鱼头。最直观的还是泵压的变化,无论公锥、母锥、打捞筒,只要抓着了鱼头,泵压必然会上升,除非落鱼是相当短的,否则,泵压不可能不起变化。

虽然我们尽量使自已的思想符合客观实际,但井下情况是看不见摸不着的,难免和实际情况有一定的误差,常常有这样的情况,经过反复探索找不到鱼顶,但不定向的用转盘转动着下放找鱼,反而把落鱼抓到了。这也是\山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村\了。其实这个道理也很简单,当打捞工具不带弯钻杆或可变弯接头而静止下放时是一个点,当转动时,由于下面钻具的摆动,而形成一个扫描面,碰到落鱼的机会就增多了。如果打捞工具带有弯钻杆或可变弯

接头,静止下放时,它扫描的是一个弧线,转动着下放时,它扫描的是一个环形面,也增加了碰到鱼顶的机会。当然这要反复多做,不可能一蹴而就。毕竟碰到鱼顶的机遇率是很低的,如果撞进了鱼头,千万不能提离,因为失去了这个机会,可能再也得不到这个机会。

这里还需要说明一个问题,落鱼轴线和井

202 眼轴线不可能重合,打捞钻具的轴线和井眼轴线也不可能重合,绝对的直井是没有的,因而钻

具总是靠着井壁的下限。如果带有弯钻杆或可变弯接头,钻柱轴线并不在井眼轴线上,而是在井眼的低边上。随着转盘的转动,弯钻杆或肘节产生移轴现象,于是就产生如图2-2所示的三种情况:(1) 当弯钻杆偏移值等于或小于实际井眼半径时,它扫描的面积如图2-2(a)所示, 是靠近井筒下限的眼球状面积,?还有一部分弯月形面积是扫不到的;(2) 如果弯钻杆的偏移值大于实际井眼半径而小于其直径时,它扫描的面积如图2-2(b)所示,是靠近井筒下限的带瞳孔的眼球状面积,其月牙面和瞳孔面是扫不到的 (3)如果弯钻杆的偏移值等于或大于实际井眼直径,它所扫描的面积如图2-2(c)所示,是个环形面积,中间的这部分圆面积是扫不到的。所以在大井眼中打捞钻具时,随着对井下情况的不断认识,经常需要改变弯钻杆的偏移值,那是很自然的事。

如果鱼顶部位井径很大,?而弯钻杆又不可能弯曲得很大,因为太弯了,从井口就下不去。可以采取两种办法:(1)在弯钻杆下边接一个直钻杆,?然后在直钻杆上接打捞工具,这样,偏移值可以

增加很多;(2)用偏水眼公锥或偏水眼接头,如图2-3所示,把正常公锥的下部水眼堵死,而从侧面开一个新的水眼,这个新水眼,不能开在造扣部位,而应开在造扣部位以下。如果偏水眼公锥与弯钻杆配合在一起使用,则偏水眼的方向一定要与弯钻杆的弯曲方向相反。由于是偏水眼,在开泵循环时,利用液流的反推力,而将公锥推向井壁一边,转盘旋转一周,公锥可沿井眼周边探测一周。同时我们还可以利用钻井泵排量的大小变化,来调节公锥的侧向反推力,排量越大,公锥的位移越大,排量越小,公锥的位移越小,停止循环时公锥垂直向下。由于它活动范围大,且可以自由调节,有些用弯钻杆很难找到的鱼头,用偏水眼公锥却可以找到,这是它的优点。但是,由于是偏水眼,?循环钻井液时直接冲剌井壁,对不稳定地层容易冲垮。另外打捞钻具后,也不能较长时间的大排量循环,?因为造扣后,偏水眼虽然不可能堵死,但周边环形间隙很小,形成的液流速度很高,很容易剌坏钻具。由于它有这两个致命的弱点,所以不到万不得已时,是很少用偏水眼公锥的。

偏水眼接头的作用和偏水眼公锥一样,只是把公锥上部的配合接头上开一个侧眼,而把公锥本身的水眼堵死。但是在打捞后,下部钻具失去循环,对解除事故不利。所以只有在下部钻具已经失去循环或者在打捞后根本不想进行循环的情况下才能使用偏水眼接头。

第四节 打捞落鱼的工具及使用方法

打捞落鱼的工具多种多样,主要根据鱼头的形状和管壁的厚薄进行选择,分插入式和套入式两种。插入式工具是插入鱼头水眼即从落鱼内径进行打捞,如公锥、捞矛等;套入式工具是把鱼头引入工具内部即从鱼头外径进行打捞,如母锥、打捞筒等。

一 公锥

1. 公锥的结构、性能、规范

公锥是打捞作业中经常使用的工具,它是由高强度合

203 金钢锻造、车制并经热处理制成,其机械性能应符合下列要求

抗拉强度极限不小于932MPa 屈服强度极限不小于784MPa 断面收缩率不小于40% 打捞螺纹表面硬度为HRC60-65

公锥的结构如图2-4所示,分右旋螺纹和左旋螺纹两种,右旋螺纹公锥用于右旋螺纹钻杆的打捞作业,左旋螺纹公锥与左旋螺纹钻杆

配合用于右旋螺纹钻具的倒扣作业。在接头部位的标志槽中以L表示左旋螺纹,如GZ/NC50L就表示连接螺纹为NC50的左旋螺纹公锥。

还有一种大范围打捞公锥,它的特点是打捞螺纹部分较长,直径变化较大,可以打捞若干个内径不同的落鱼,适用范围较广,因而在落鱼内径不很清处的情况下,可以使用这种公锥。其结构如图2-5所示。其规范如表2-5所示。

国内常用的公锥规范如表2-4所示

表2-4 公锥规范 单位:mm

168 规 范 DG 螺纹 直径，接D 头 水眼，30 d 110全 长 ， L 1200 1200 1200 0 圆杆直146 径 ,D1 打捞扣 外径D3 长度574 L1 1：锥度 1：16 1：16 1：16 16 118打捞落鱼内～径mm 141 排 屑 槽 数 5 141 5 5 ～114 114 5 103 5 125 5 110 5 40S20Cr钢 材 20CrMo 20CrMo 20CrMo iMnMo MoV MoV 20CrMo 20CrMo iMn20CrMo 5 12789～～～～～103 87 5 87 5 97 5 60 5 70 5 76 5 30S50 5 4 8916 891051：1：16 16 8989～～～～～～～～62 1：1：16 16 7016 7016 7616 3820 5724 6616 3050～1：1：1：1：1：1：1：1：20 592 617 592 392 504 504 392 408 480 680 520 475 466 488 475 112 112 83 85 85 95 85 85 64 65 70 33 52 61 25 45 149 120 122 108 130 115 108 92 95 103 65 75 80 55 68 900 980 980 800 0 0 0 110100130980 0 105766 980 1050 50 25 30 25 30 25 25 20 25 20 18 18 20 10 15 203 203 178 178 178 187 156 156 146 146 156 108 121 121 95 105 620 QZ 620 DG 520 QZ 520 GG 520 GN 510 GN 410 GN2 410 DG 420 QZ 420 DG 410 GZ 330 DG 310 GN1 310 GZ 230 210 141 139.7 114～127 114.3 88.9 73 204 注:DG-四川现有,QZ-东风厂造,其余为宝鸡厂造

表2-5 大范围打捞公锥规格 单位:mm 规格 GZ-80 GZ-105 GZ-155 GZ-160 GZ-203 接头螺纹 210 310 410 410 630 L 844 1000 1450 850 680 L1 156 200 230 230 200 D 80 105 155 160 203 D1 79.4 95 130 160 200 D2 36 45 65 120 185 d 9 20 30 80 80 打捞螺纹 8扣 /in,1:16 5扣/in,1:16 5扣/in,1:16 5扣/in,1:16 8扣 /in,1:16 还有一种特殊公锥,叫正反螺纹公锥,其连接螺纹为右旋螺纹,打捞螺纹为左旋螺纹,这是

用右旋螺纹钻杆倒扣的公锥,在没有左旋螺纹钻杆的情况下,不得已而用之。

在现场使用的公锥,往往是可以反复使用反复修理的,其外形尺寸变化很大,所以在现场使用公锥时,不能只看标志槽的钢印标志,而必须对各部进行详细的检查并丈量尺寸,绘制草图,方可下井。

2. 公锥的适用范围

公锥是从鱼头内孔打捞落鱼的,它和机械加工中的丝攻一样,从落鱼内孔攻出螺纹借以把公锥与落鱼连接起来。由于公锥螺纹表面硬度大于落鱼的钢材硬度,?在挤压力下强行攻扣,给鱼头形成很大的张应力,所以宜在管壁较厚的部位使用,通常对于钻铤、钻杆接头、钻杆加厚部分可以使用公锥打捞,而对于钻杆及套管本体则不宜用公锥打捞。

3. 使用公锥的技术要求

(1)选择公锥:公锥有带排屑槽和不带排屑槽的两种,一般打捞应选不带排屑槽的公锥,因为我们在捞住落鱼后,?还要循环钻井液,甚至还要注入解卡剂,带排屑槽的公锥,在鱼顶处不能很好地密封,极易形成短路循环,?使下一步的工作无法进行。即是用左旋螺纹钻具倒扣,能循环钻井液也有莫大的好处,起码它可以巩固井壁,防止坍塌和积砂,避免事故的进一步恶化,所以不是万不得已时不能随意放弃循环,而带排屑槽的公锥恰恰具有这个致命的弱点。只有在确证无循环希望时才可以使用带排屑槽的公锥。建议厂家制造公锥时,?不要刨排屑槽。设计者可能认为有排屑槽容易造扣,?大量事实证明,造扣容易与否,主要决定于公锥的材质与热处理工艺,?而与排屑槽的有无与多少毫无关系。制造排屑槽,不但增加了一道工序,而且给使用者带来了极大的隐患,?实在是画蛇添足的做法。另外,要选择螺距较大的公锥,螺距越大,螺纹本身强度越高,越不容易滑扣。

(2)硬度校验:公锥螺纹表面硬度必须大于落鱼钢材硬度,才可以造扣。在现场,可以用大钳牙、卡瓦牙与公锥螺纹硬度进行比较,凡是硬度等于或大于大钳牙、卡瓦牙硬度者可以使用。特别是打捞G105以上钢材制成的钻具,对公锥螺纹硬度的要求更高,因为它很容易滑扣。

(3)测量有关数据:首先必须了解井下落鱼的内径,根据落鱼内径测出公锥螺纹的造扣部位及相关尺寸，据此计算好鱼顶方入、造扣方入及公锥接头下台肩碰到鱼顶的方入,?这样在打捞时可以帮助我们判明公锥在井下的工作情况。

(4)公锥进入鱼头:公锥下至距鱼顶0.5-1m处,开泵循环钻井液,一方面冲洗鱼顶积砂,一方面巩固上部井壁。循环一周后,下放公锥找鱼头,此时可以开泵找鱼,也可以停泵找鱼,开泵找鱼的好处是当公锥进入鱼头后泵压会突然上升,井下情况很容易判明,它的缺点是有可能憋泵,也有可能把鱼头内壁剌坏;停泵打捞的优缺点正好与前者相反。在鱼顶方入处遇阻,?说明公锥端部碰到了鱼顶,此时可以用转盘间断地慢转钻具，待阻力消失后再继续下放公锥,?若在造扣方入遇阻,说明公锥进入了鱼头。若造扣方入处不遇阻,说明公锥进入了环空。但井下常常有这样的情况,?鱼顶方入遇阻,造扣方入也遇阻,甚至转动钻具还有别劲,一切现象和公锥进入鱼头无异,反复造扣不成,实际上是公锥插到了鱼顶旁边。这种情况,只要一开泵,就可以判断得清清楚楚。

205 (5)?造扣:造扣时必须停泵,加压10-40kN,间隙地慢转钻具,并把压力跟上,记录转盘实

际正转与倒车圈数,实际造扣以3-4圈为宜。此时可以上提钻具,若悬重上升,证明已经捞住落鱼,可开泵循环。请注意,在落鱼内部钻井液未完全替出钻头以前,?随时有憋泵的可能,因为鱼顶若在裸眼内,鱼顶部位的砂子及其它落物随钻井液下行,到钻头部位时可能堵塞钻头水眼。如果循环正常,可以把扣再造紧一些,根据多年打捞经验，最多的造扣数不可能超过6扣。

(6)?起出落鱼:如果落鱼未卡,无论是否能循环得通,都应起钻。如落鱼已卡且循环正常,可以注解卡剂浸泡解卡,或用震击器震击解卡,然后起出落鱼。在起钻前,先把落鱼提离井底一个单根左右,猛放猛刹几次，其目的在于检验造扣是否牢靠,在起钻过程中,不许用转盘卸扣,以免公锥滑扣,或将安全接头倒开。在起钻中途若遇阻遇卡,最好开泵循环钻井液,轻提慢放活动起出,不要转动钻具倒划眼,因为公锥在受拉力的情况下最容易滑扣。

(7)?退出公锥:公锥的最大缺点是只能进扣不能退扣,若退不出来,它又堵塞了落鱼水眼,其它工具也无法下入。所以一般下公锥打捞都要带安全接头,即是这样,也只好把公锥和安全接头的一半扔到井下。所以我们主张公锥初始造扣不宜太多,以3-4扣为宜,如果证实落鱼被卡而又循环不通,就要为公锥的退出留一条后路,?此时,可以在上下多次的强力活动中使公锥滑扣,但最好的办法是在上提一定的拉力下,用转盘转动，迫使公锥滑扣。

(8)其它应注意事项

①鱼顶不规则,如断口不齐,形状不圆,或鱼头破损,不能直接使用公锥打捞。应用领眼磨鞋或套筒磨鞋修整鱼头,然后打捞。

②使用公锥时最好接安全接头,有条件时也要下入震击器,因为落鱼遇卡的可能性很大。 ③如果鱼头不好找或不容易进入的话,可以在公锥上接引鞋,或把公锥顶端削成马蹄形,或在公锥上接弯钻杆或可变弯接头,?或使用偏水眼公锥,?加大公锥与鱼头接触的可能性。

二． 母锥

1．母锥的结构、性能与规范

母锥和公锥一样,?是由高强度合金钢锻造、车制并经热处理制成。母锥的形状如图2-6所示。母锥的规范见表2-6所示。

表2-6 母锥规范 单位:mm

螺纹大端直规 格 MZ/NC26 MZ/NC26 MZ/NC26 MZ/NC31 MZ/NC31 MZ/NC31 MZ/NC38 MZ/NC38 MZ/NC50 MZ/4/2FH MZ/5/2FH 11外 径 D3 86 95 95 114 114 115 135 146 180 168 194 接头外径 D 86 86 86 105 105 105 121 121 156 148 178 打捞螺纹长度L1 175 170 206 222 262 220 340 349 400 350 400 总 长 L 295 280 340 350 390 440 480 670 750 700 750 可供打捞直径 48～50 59～60 68～73 69～73 71～82 89～93 95～118 90 127 114 141 接头螺纹 NC26 NC26 NC26 NC31 NC31 NC31 NC38 NC38 NC50 4/2FH 5/2FH 11径D2 52 62 75 75 84 95 110 105 135 120 150 206 MZ/6/8REG 56/8REG 5176 219 203 377 730 168 母锥也分右旋螺纹与左旋螺纹两种,右旋螺纹母锥用于右旋螺纹钻杆打捞作业,左旋螺纹

母锥和左旋螺纹钻杆配合用于右旋钻具的倒扣作业,左旋螺纹在标志槽中以L表示,如MZ/NC38L就表示连接螺纹为NC38的左旋螺纹母锥。

母锥的性能要求与公锥相同。 2．母锥的适用范围

母锥是从落鱼外部打捞落鱼的一种工具,?它不受落鱼管壁厚薄的限制,但却要受井眼直径的限制,一般要求母锥最大外径要小于钻头直径10～20mm,?这就大大限制了母锥的适用范围。只能打捞钻杆、油管等外径较小的落鱼,而很少用来打捞钻铤、套管等外径较大的落鱼。

3．使用母锥的技术要求

(1)选择母锥:母锥也有带排屑槽与不带排屑槽的两种,我们应选用不带排屑槽的母锥,因为落鱼有被卡的可能,?打捞造扣后,要循环钻井液,甚至还要注解卡剂,必须保证鱼头部位的密封性,以免造成短路循环。如果仅仅是为了倒出部分落鱼,那也可以用带排屑槽的母锥。建议厂家以后不要制造带排屑槽的母锥,因为造扣容易与否,?和母锥的材质与热处理工艺有关,和排屑槽的有无与多少无关。增加了排屑槽,不但增加了加工工序,而且带来了严重的隐患,结果是事与愿违。

(2)硬度校验:因为要求母锥螺纹硬度必须大于落鱼材质硬度,在现场可以用大钳牙进行校验,只要其硬度等于或大于大钳牙的硬度,就可以下井使用。

(3)测量有关数据:根据鱼头外径,测量母锥的造扣部位,计算好鱼顶方入和造扣方入,并绘制草图,标明各部尺寸,以备检查。

(4)母锥套进鱼头:下钻距鱼顶0.5-1m,开泵循环钻井液一周以上,然后慢放钻具探鱼顶,在鱼顶方入遇阻,?可慢慢转动钻具,将鱼头引入母锥,待阻力消失,可继续下放钻具,到造扣方入遇阻,且泵压上升,证明鱼头已进入母锥,可停泵造扣。如在造扣方入不遇阻,泵压也不上升,说明母锥插到鱼头旁边去了,应提起母锥，重新探鱼顶。母锥探鱼,可以开泵,也可以停泵,开泵探鱼,井下情况的现示比较清楚,但有憋泵的危险,只要机泵房和钻台工作配合密切,还是开泵探鱼的效果好。

(5)?造扣:和公锥相比,母锥与鱼头的接触面积较大,造扣时需要用较大的力量,一般加压20-50kN,实际造扣以4-6扣为宜。捞住落鱼后,?可开泵循环,在落鱼内腔原来储存的钻井液未替出钻头以前,要密切注意泵压的变化,因为鱼顶附近的砂子及其它落物随钻井液的流动而下行,当它们到达钻头时,有可能堵塞钻头水眼,造成憋泵。

(6)起出落鱼:如落鱼未卡,可在循环钻井液后直接起钻,但不许用转盘卸扣。如落鱼被卡,但能循环钻井液,可以注入解卡剂浸泡解卡,也可以用震击器震击解卡。如落鱼被卡,钻头水眼被堵,不能循环钻井液，可立即从钻具内孔下入爆炸筒或切割弹至接近钻头位置爆炸切割,?这样,可以打开一条循环通路,为循环钻井液和注解卡剂创造了条件,在这一点上,母锥比公锥具有明显地优越性。不过,时间一定要抓紧,钻具内钻井液静止时间长了,性能会发生变化,到那时,想下爆炸和切割工具也下不去了。

(7)其它应注意事项

①鱼头不规则,?断口不齐,形状不圆,或鱼头破损,不能用母锥直接打捞,应先用领眼磨鞋或套筒磨鞋修整鱼头,然后打捞。

②使用母锥打捞时,?可以接安全接头和震击器,但必须考虑它们的水眼尺寸,以不妨碍下入爆炸松扣工具和爆炸筒为前提 。

③如果钻头直径很大,落鱼鱼头直径相对较小,为了容易把鱼头引入母锥,可以在母锥上接引鞋或弯钻杆(或可变弯接头),以扩大母锥的接触范围。

207 三． 卡瓦打捞筒

卡瓦打捞筒是从落鱼外径抓捞落鱼的一种工具。由于它和落鱼的接触面积大,?能经受强

力提拉、扭转和震动。由于它设计有可靠的密封件,能密闭筒体与鱼顶之间的环空,可以实现憋泵与循环。由于每套工具可以配备数种不同尺寸的卡瓦,所以它打捞的适用范围较广,钻铤、钻杆本体、钻杆接头、套管、油管及其接箍均可打捞。卡瓦打捞筒抓捞和释放落鱼均较方便,?而且内径大,不妨碍其它作业,所以在现场得到了较广泛的应用。卡瓦打捞筒种类繁多,过去我们使用的苏式或罗式卡瓦打捞筒,是单斜面的卡瓦,筒体较厚,需要的环形空间较大,因而它的适用范围较小。现在发展了多斜面的螺旋卡瓦和篮状卡瓦打捞筒,筒体厚度大为减薄,筒体外径减小,扩大了打捞筒的适用范围。现就常用的LT型卡瓦打捞筒加以简述。

(一)结构与技术规范

1.主体结构:参看图2-7和图2-8

(1)上接头:为打捞钻具与打捞筒连接之用。

(2)?筒体:为卡瓦打捞筒主体。篮状卡瓦打捞筒内装篮状卡瓦、控制环、密封圈。螺旋卡瓦打捞筒内装螺旋卡瓦、控制卡和A型盘根。外筒中部车有节距较大的倒锯齿形左旋螺纹,一般φ203mm卡瓦打捞筒其节距为60mm,角度为9度,共有3-4圈,它与卡瓦外部的左旋螺纹相配合。在螺纹的最下部有一凹槽,其槽底与外筒壁平,此槽使卡瓦和控制环的凸键或控制卡的卡健套合在一起,阻止卡瓦在筒体内转动。

(3)卡瓦:是打捞筒的核心部件,分为螺旋卡瓦和篮状卡瓦两种,每类卡瓦又有几种不同的尺寸。

螺旋卡瓦形如弹簧,外面为宽锯齿左旋螺纹,与筒体的内螺纹相配合,螺距相同,但螺纹面较筒体的内螺纹面窄得多,?因此可以上下移动一定距离。螺旋卡瓦内部有抓捞牙,为多头左旋锯齿形螺牙,节距5mm,牙高2mm,?螺牙硬度为HRC58-62,渗碳深度为0.8～1.2mm。螺旋卡瓦下端焊有指形键,与控制卡配合,防止卡瓦在筒体内转动。

篮状卡瓦:?篮状卡瓦为圆筒状,形如花篮,卡瓦外部为完整的宽锯齿左旋螺纹,与外筒的内螺纹相配合，螺距相同,但齿面要窄得多,可以在筒体内上下移动一定距离,内部抓捞牙亦为多头左旋锯齿螺纹,卡瓦下端开有键槽,?与控制环上的凸键相配合,防止卡瓦在筒体内转动。卡瓦纵向上开有等分胀缩槽,可以使卡瓦的内径胀大或缩小。有的卡瓦内孔上部有限位台肩,?可防止鱼顶超出卡瓦,其结构如图2-9所示。

相同外径的打捞筒,螺旋卡瓦和篮状卡瓦可以互换使用，螺旋卡瓦体积较小,?可以打捞较大的落鱼。而篮状卡瓦体积较大,只能打捞较小的落鱼。

(4)控制机构:

208 控制卡:?由控制卡套和卡键组成,卡套为圆环状零件,外圆上带有凹口槽,?槽内焊有卡键,

它与螺旋卡瓦配套使用,固定筒体与卡瓦,?使卡瓦在筒体内只能上下移动,而不能转动，并引导落鱼进入卡瓦。

控制环:?为圆环状,上端有凸键,和篮状卡瓦下端的键槽相配合,使其只能在筒体内上下移动,而不能转动。下端为光滑的喇叭口,?用以引导鱼头进入卡瓦。如果把喇叭口改做成铣齿,就成为磨铣型控制环,用来磨铣鱼顶毛剌、飞边和破口。选配时,卡瓦与控制环的规范必须一致。

(5)?密封机构:螺旋卡瓦用A型盘根密封,它是一个橡胶筒,内部有密封唇,两端有压紧斜面,用以实现落鱼外径与筒体内壁之间的密封,使之能循环钻井液。选配时,A型盘根的尺寸必须与螺旋卡瓦的尺寸一致,否则不起作用。

篮状卡瓦用R型.E型.M型密封机构密封。在控制环外面有密封台肩,安装O型密封圈,其内表面有密封环槽,粘结R型密封圈,用以实现落鱼外径与筒体内壁之间的密封,使之能循环钻井液。由于密封件的安装方法不同,可以分为R型、E型、M型三种,R型的内外密封圈可以在现场更换,使用起来比较方便,但密封的可靠性较差;?E型的内密封件是模压的,外密封件可以在现场更换;M型的内外密封件都是模压的,在现场不能更换，但密封的可靠性最好。

(6)引鞋:为圆筒体,下有螺旋形斜面,用以引导落鱼进入捞筒。

2．附件:主要有以下几种

（1）加长筒:其结构和外筒相同,两端车有连接螺纹,内壁不车锯齿螺纹,当鱼顶破裂或缩小时,为了使卡瓦能

捞住鱼顶以下部分,而将外筒加长,接在接头与筒体之间,如图2-10 所示。

(2) 壁钩式引鞋:当落鱼不好引入捞筒时,可以把捞筒下部的标准引鞋卸去,而换上壁钩式引鞋,其形状如图2-11所示。

(3)?大引鞋:在井径大而落鱼小的情况下,为了使落鱼容易进入捞筒,可以采用加大引鞋,其结构如图2-12 所示。

(4)?内铣鞋:当鱼头变形较大,而用篮状卡瓦打捞筒本身的铣鞋无法修整时,或者在使用不带铣鞋的螺旋卡瓦打捞筒时,可以卸掉引鞋而接内铣鞋。内铣鞋有两种，一种为内锥面上铣成齿形,?经热处理增加牙尖硬度,形同铣刀,如图2-13（a）所示。 另一种为内锥面上铺焊碳化钨,?如图2-13(b)所示;另

(5) 锁定环:由两个相同的环组成,环的一面有锯形齿,另一面带有滚花,在边缘上有两条卸松槽。它们是用合金钢精制的,经过消除应力和热处理。成对的使用于接头与筒体连

209 接螺纹之间,防止捞筒在倒转作业时从此处倒扣,其结构如图2-14所示。

(6)?D型密封件总成:D型密封件和螺旋卡瓦配合使用,当落鱼鱼顶为油管接箍时,因接箍太短,A型盘根无法密封,此时，不装A型盘根,而改装D型密封件总成。参看图2-15,它由盘根体、弹簧、O型盘根和人字形盘根组成,其中,O型盘根密封盘根体与打捞筒内壁,人字形盘根密封鱼头外径,弹簧可使盘根体压向螺旋卡瓦,盘根体可以限制鱼头继续上行,而处于螺旋卡瓦的最佳打捞位置。

钻井用卡瓦打捞筒的技术规格如表2-7所示

表2-7 钻井用卡瓦打捞筒技术规格

型号 LT/T89 LT/T92 LT/T95 LT/T105 LT/T117 LT/T127 LT/T140 LT/T143 LT/T152 LT/T162 LT/T168 LT/T187 LT/T194 LT/T200 LT/T206 LT/T213 LT/T219 LT/T225 LT/T232 LT/T238 LT/T241 LT/T260 LT/T270 LT/T279 LT/T286 LT/T302 打捞筒外径，mm 89 92 95 105 117 127 140 143 152 162 168 187 194 200 206 213 219 225 232 238 241 260 270 279 286 302 最大打捞尺寸，mm 接头螺纹 NC26 NC26 NC26 NC31 NC31 NC38 NC38 NC38 NC38 NC46 NC50 NC50 NC50 NC50 NC50 NC50 NC50 NC50 NC50 NC50 NC50 56/8REG 56/8REG 56/8REG 56/8REG 56/8REG 螺旋卡瓦 60 76 77.5 82.5 92.9 101 117.5 120.7 127 139.7 146 159 159 159 178 178 178 184 190.5 203.2 206 219 228.6 237.5 244.5 254 篮状卡瓦 47.5 66.5 68 70.5 79.4 87 105 107.9 114.3 117.5 127 142.8 141.3 141.3 161.9 162 165 168 171.5 183 190 203 209.5 218 225.5 235 抗拉屈服载荷,kN 篮状卡瓦 螺旋卡瓦 无台肩 有台肩 450 450 400 568 470 450 700 500 450 960 740 600 1137 955 655 1274 1000 723 1290 1100 760 1340 1170 840 1370 1190 860 1530 1300 928 1840 1501 1080 2140 2040 1290 2460 2170 1650 2690 2330 1720 2720 2420 1860 2790 2530 2030 2890 2600 2090 2890 2600 2090 2890 2600 2090 2950 2750 2340 2950 2750 2340 2950 2750 2340 3000 2530 2020 3292 2746 2060 3380 2940 2130 3760 3380 2540 表2-8 常用打捞筒的配套卡瓦 单位:mm

规 范 116 143 194 200 213 219 88．9 114．3 152．4 152．4 171．5 171．5 所 配 卡 瓦 内 径 螺 旋 卡 瓦 92．7 117．5 155．6 155．6 174．6 174．6 120．6 158．7 158．7 177．8 177．8 69．8 85．7 79．4 85．7 123．8 123．8 73．0 88．9 114．3 114．3 127．0 127．0 篮 状 卡 瓦 76．2 96．8 120．6 120．6 152．4 152．4 79．4 123．8 123．8 155．6 155．6 127．0 127．0 158．7 158．7 此外,每种卡瓦打捞筒都配有三种以上不同内径的卡瓦,每种卡瓦的打捞范围为3mm,所

以其总抓捞范围为9-12mm。对常用打捞筒的卡瓦 配套情况列于表2-8中,做为参考。卡瓦上都打有钢号,其打捞范围比钢号数字大0.8mm,小2.4mm。具体说来,177.8mm的卡瓦可以打捞178.6～175.4mm的鱼头,174,6mm的卡瓦可以打捞175.4-172.2mm的鱼头,依此类推。

210 (二)工作原理

打捞筒的抓捞部件是卡瓦,有螺旋卡瓦和篮状卡瓦两种,卡瓦的外锯齿左旋螺纹与筒体的

内锯齿左旋螺纹相配合,?但配合的间隙较大,能使卡瓦在筒体中一定的行程范围内胀大和缩小,所配卡瓦的内径一定要小于鱼头外径1～2mm,?当鱼头被引入捞筒后,只要施加一轴向压力,鱼头便迫使卡瓦上行并将卡瓦胀大而进入卡瓦,?卡瓦在弹性力的作用下,紧紧抱住鱼头,当上提钻柱时,筒体与卡瓦配合之锯齿螺纹做相对运动,迫使卡瓦收缩,?坚硬而锋利的卡瓦牙将鱼头死死咬住,拉力越大,卡得越牢。抓捞的全部力量被均匀地分布在筒体的螺旋面上,所以虽然受力很大,也不致损坏筒体和鱼头。

释放卡瓦也比较容易,因为筒体和卡瓦的螺纹都是左旋螺纹,并由控制环或控制卡约束了它们之间的相对旋转运动,所以当井内落鱼被卡需要释放时,可用钻柱下压或用震击器下击,使筒体与卡瓦产生相对运动，锯齿螺纹斜面松开,然后右旋管柱同时上提,每次上提1～2cm,使捞筒受拉力不大于10kN即可,直至捞筒脱离鱼头。

(三)卡瓦打捞筒的使用

1．打捞筒的选择:?首先要了解井眼情况和鱼顶情况,根据鱼头外径选择卡瓦尺寸,卡瓦内径应小于鱼头外径1～2mm,?然后根据井径选择允许下入的最大的打捞筒外径,在裸眼中打捞,捞筒外径应小于井径20mm以上,在套管中打捞,捞筒外径应小于最小套管内径6mm以上，这两个数字确定之后,根据表2-7和表2-8选择合适的打捞筒及卡瓦,并注意使控制件和密封件与卡瓦的尺寸相一致。在有足够的环形空间时,尽量选用直径较大的打捞筒,这样既增加了强度,又便于将鱼头引入捞筒。然后再根据鱼头情况,决定是否用铣鞋、加长筒、壁钩等附件。

2. 打捞钻柱组合 (1)一般打捞钻柱组合

卡瓦打捞筒+安全接头+下击器+钻具 (2)最优打捞钻柱组合

卡瓦打捞筒+安全接头+下击器+上击器+部分钻铤+加速器+钻具 (3)大井眼中打捞钻柱组合

壁钩式引鞋+卡瓦打捞筒+短钻杆(2～3m)+可变弯接头+钻具 或者

卡瓦打捞筒+安全接头+弯钻杆一根+下击器+上击器+钻具

卡瓦打捞筒本来是可以退出的,为什么要加安全接头呢?因为在打捞后,在长期大负荷量的工作状态下,有可能发生捞筒结构破坏或鱼头变形的情况,而使卡瓦退不出来,所以要接安全接头,以防万一。

加下击器的目的,主要是为了在退出打捞筒时利用下击器的力量释放卡瓦。 加壁钩式引鞋、弯钻杆、可变弯接头、大引鞋都是为了容易找到鱼顶。 3. 打捞筒的操作步骤

(1) 选好打捞筒及各部零件之后,再核查并丈量各部有关尺寸,依次安装,擦洗干净,并涂好黄油,算好引鞋方入、控制环(卡)方入、卡瓦顶部方入、A型盘根顶部方入几个关键数据,做为打捞时的参考。

(2)?打捞筒下至距鱼顶0.5～1m处,开泵循环钻井液,冲洗鱼顶沉砂,并试探鱼顶,核对方入,同时要记清泵压及开泵与停泵时的钻具悬重。

(3)?打捞落鱼:慢转下放打捞,开泵与停泵均可。如套鱼顺利,一切现象很清楚,最好停泵打捞。如套鱼不顺利,可开泵打捞,因为它有利于清除鱼头周围的沉积物,也增加了一个判断井下情况的手段,但要注意泵压的变化,当鱼头进入密封机构后,泵压会突然上升。转动时若有别、跳现象,应分析原因,可能是鱼头对不正,不可蛮干,应提起打捞筒,重新下放拨鱼,或起钻改变钻具组合。如鱼头进入引鞋,而在铣鞋位置遇阻,说明鱼头变形或有毛剌,应加压10～

211 20kN磨铣,如磨铣20～30分钟仍进不去,说明鱼头变形很大,或者是所选的铣鞋内径太小。如

果鱼顶通过铣鞋,?加压50～100kN仍进不了卡瓦,说明卡瓦内径选小了。如果鱼头能顺利进入卡瓦,?但上提钻具时只有挂卡现象而抱不住鱼头,说明卡瓦内径选大了。所有这些情况,都得起钻换合适的打捞筒。

如果打捞筒选配无误,则鱼顶接触卡瓦时,会有一定阻力,此时不能转动,可加一定压力使鱼头进入卡瓦,压力的多少视卡瓦与鱼头外径的差值而定,一般为30～50kN,但在深井及井下磨阻力较大的情况下,有时,需要加100～150kN。对于螺旋卡瓦来说,?鱼顶一定要进入A型盘根顶部。对于篮状卡瓦来说,鱼顶一定要进入卡瓦顶部。此时上提钻具,若悬重增加,证明已捞住落鱼。

(4)?起出落鱼:如落鱼未卡,可循环钻井液,充分洗井,将落鱼提离井底,猛放猛刹几次,证明落鱼确实抓牢,即可起钻,起钻时不能用转盘卸扣。

(5)?利用卡瓦打捞筒倒扣:有时落鱼被卡,可以进行震击或浸泡解卡剂,若仍不解卡,可以利用打捞筒倒出部分落鱼,?但倒扣中最怕的是从打捞筒大小头细螺纹处倒开,为防止此类事故的发生,可在该处加一个锁定环,?锁定环的结构如图2-14所示,是成对使用的,当上扣时,滚花面压在大小头下台肩与筒体上台肩上,能产生很大的摩擦力,两环面间有锯齿形牙,倒转时,两斜面产生相对滑动,增加轴向压力,防止倒开,它的卸扣扭矩为上扣扭矩的三倍。另外,?如要倒扣,最好用篮状卡瓦,因螺旋卡瓦在倒扣时易损坏。如果使用螺旋卡瓦的话,?必然要加装A型盘根,在加装锁定环之后,在密封环与上部接头之间需要装一个间隔环,以填补由于使用自锁环而造成的间隙。

四 卡瓦打捞矛

打捞矛和公锥一样,是从落鱼内孔打捞落鱼的一种常用工具。它的用途比较广泛,不仅可以打捞钻杆、钻铤,还可以打捞套管、油管,特别是在进行内切割作业时,它具有其它打捞工具无可替代的功能。

打捞矛是由高强度合金钢经机械加工和热处理而成,?芯轴硬度调质为HB285～327, 卡瓦两端薄壁部分硬度调质为HRC38～45,?目的是要有一定的柔性,防止脆裂。卡瓦外齿硬度调质为HRC58～62,使其大于落鱼钢材硬度,便于抓捞。卡瓦打捞矛种类很多,现就常用的几种简述如下。

(一)LM型卡瓦打捞矛 1．结构与技术规格

LM型卡瓦打捞矛的结构如图2-16所示,它是由芯轴、卡瓦、释放环及引鞋等组成,芯轴上车有宽锯齿左旋螺纹斜面,?下大上小,与卡瓦的内锯齿左旋螺纹斜面相配合。卡瓦分组装式和整体式两种,卡瓦体是圆筒状,纵向上开有等分胀缩槽,其内部车有锯齿形左旋螺纹斜面,和芯轴的外螺纹斜面相配合,卡瓦外部抓牙亦为多头左旋锯齿螺纹。卡瓦下行时,?外径胀大,可捞住落鱼，卡瓦上行时,?两斜面脱离接触,卸去外挤力,可以从鱼头退出。大直径捞矛多用组合式卡瓦,?小直径捞矛因受空间限制,?多用整体式卡瓦。其技术规格如表2-9所示

2.打捞钻具组合

(1)在不易卡钻的情况下:打捞矛+下击器+钻杆

(2)在容易卡钻或井下情况不明时: 打捞矛+安全接头+下击器+上击器+加重钻杆+钻杆 (3)?打捞后需要憋泵.循环钻井液时,在打捞矛下接堵塞器,但要注意,打捞部位和密封部位的落鱼内径要一致,在内径有变化的地方,如钻杆的内加厚或内外加厚部位,堵塞器将不起

212 作用。

(4)与内割刀配合使用时:内割刀+小钻具+打捞矛+钻具

3.卡瓦选配:?打捞矛不受井径限制,只须选择卡瓦外径与落鱼水眼的配合尺寸,因为这种捞矛是多锥体式,上下移动范围小,向外扩张的范 围也小,每一种卡瓦的打捞范围也小,一般的有效范围为3mm。如LM50型捞矛配有四种卡瓦,?外径111mm的卡瓦可捞108.6～110.5mm的水眼,外径115的卡瓦可捞112～114的水眼,超过此范围,则不起作用,因此选择卡瓦时一定要了解落鱼水眼的实际尺寸。钻井队对下井的钻铤、钻杆、各种配合接头及特殊工具的内外径要详细丈量,?做好记录。若落鱼的实际尺寸非表2-9所列,可按比实际尺寸大1～3mm的原则选配卡瓦。大尺寸的打捞矛,?卡瓦外径还可以比落鱼实际水眼尺寸再适当的放大一些。每只卡瓦上都打有卡瓦外径尺寸的印记,切不可弄错。

表2-9 LM型打捞矛技术规格

规格 mm LM24 63.51 抗拉强度 kN 590 引鞋直径 mm 59 接头螺纹 ( 代号) 230 卡瓦外径 mm 64 63.5 LM34 88.9 67 588 59 330 70 72 75.5 83 LM44 114.3 86 980 78 410 89 92 95.5 LM50 127 LM50 127 1470 102 410 111 115 117 119 121 LM54 139.7 124 1470 102 410 127 128 130 154 156 158.5 LM70 177.8 520 160.5 163 165 167.5 169 LM75 630 171.5 可捞落鱼内径mm 62 61.79 66．09 68.26 70.9 73.5 79.37 82.55 85.73 90 93.7 108.6 113 114.1 115.8 118.6 121.4 124.3 125.7 127.3 150.37 152.5 154.79 157.07 159.41 161.7 163.98 166.07 168.28 193.7mm套管 177.8mm套管 139.7mm套管 规格 mm 73mm油管 73mm钻杆 88.9 mm钻杆 165.1mm钻铤 114.3 mm钻杆 127 mm钻杆 127 mm钻杆 127mm套管 127mm套管 139.7mm钻杆 1470 102 410

213 规格 mm 193.7 抗拉强度 kN 引鞋直径 mm 接头螺纹 ( 代号) 卡瓦外径 mm 174.5 177.5 180.5 182 194.5 197.5 LM85 219.08 200 630 202.5 205 207.5 209.5 220.5 224.5 LM95 244.48 730 226.5 228.5 230.5 232.5 242.5 245 LM106 273.05 247.5 730 250 252.5 255 257.5 LM116 298.45 LM116 298.45 273.5 276.5 279 281 313.5 LM133 339.7 315 317.5 320 322.5 可捞落鱼内径mm 171.83 174.61 177.01 178.44 190.78 193.68 196.21 198.76 201.19 203.63 205.66 216.8 220.5 222.38 224.41 226.59 228.63 240.03 242.82 245.36 247.90 250.19 252.73 255.27 273.61 276.35 279.40 313.61 315.34 317.88 320.42 339.7mm套管 298.45mm套管 298.45 mm套管 273mm套管 244.5 mm套管 219 mm套管 规格 mm 注:本表规格用英寸表示,末位数表示英分,前两位数表示英寸,如“LM106”即表示10英寸又6英分的

打捞矛。

4.打捞操作步骤

(1)检查捞矛,特别是芯轴必须完好,绝不允许有任何损伤和裂纹。卡瓦外径必须大于鱼顶实际内径1～3mm。

(2)计算好鱼顶方入、打捞方入和捞矛接头下台肩碰到鱼顶的方入,做为打捞时的参考。

214 (3)下捞矛至鱼顶0.5～1m处,开泵循环钻井液,冲洗鱼顶积砂,并维护上部井壁。

(4)下放捞矛探鱼,若在鱼顶方入位置遇阻(一般阻力5-20kN),遇阻后阻力继续增加而捞矛不下行,说明捞矛未进入鱼顶,?可用转盘慢慢转动一下,将捞矛引入鱼头,再下放打捞。若在鱼顶位置遇阻并在此阻力下继续下行,?说明捞矛进入鱼头,到达预计打捞深度,即可上提钻具,若悬重增加,说明已捞住落鱼。若上提时只有挂卡现象而捞不住落鱼,可能有两种情况,一则是卡瓦外径选小了,一则是卡瓦已坐在释放环上了,卡瓦与芯轴之间已不可能产生上下相对运动了,卡瓦胀不开了,在此种情况下,应下放卡瓦至打捞位置,左转钻柱1～2圈,使卡瓦在芯轴上上移一段距离,离开释放环,卡瓦就可以起作用了。若仍捞不住落鱼,只好起钻换打捞矛了。如果捞住落鱼之后,证明落鱼已经被卡,可以加大力量上提,或用震击器震击,但上提拉力不应超过芯轴抗拉屈服强度的80%。

5.退出捞矛:?如打捞后,活动2～3小时仍不解卡,可退出捞矛。退捞矛时,首先用钻具重量向下顿击,或用下击器下击,松开卡瓦与矛杆宽锯齿螺纹的咬合,然后上提钻具,使其悬重大于捞矛以上钻具悬重5-10kN,右旋钻具。右旋钻具时,卡瓦相对于矛杆而下移,当卡瓦下端与释放环接触时,卡瓦与矛杆之间再不会有相对运动,卡瓦不会被胀开,因而可以从落鱼内孔起出。同时我们也注意到,卡瓦牙在周向上呈左旋螺纹分布,正转时可以退扣,当拉力消失后,再上提5-10kN再转动,如此边提边转,直至捞矛脱离鱼顶为止。

在地面退出捞矛也是一样,把捞矛击松后右旋,即可取出。 6.其它注意事项

(1)鱼顶断口不一定平齐,但内径必须规矩,无挤扁、凹进和毛剌,若有这些现象,应先修鱼顶,然后再下捞矛打捞。

(2)捞矛上一般不接钻铤,以免捞住落鱼后,上部钻具发生粘卡。

(3)若卡瓦选配无误,而捞矛进不了鱼头,可把引锥削成笔尖形,用转动钻具的办法,改变引锥尖端的方向,将捞矛引入鱼顶。若鱼头内有毛剌,可把引锥换成铣锥,铣掉毛剌。若鱼头不容易找着,可在捞矛上接弯钻杆或可变弯接头。

(二)分瓣捞矛

分瓣捞矛是打捞套管、油管接箍螺纹部位的一种工具,其结构如图2-17所示,它是由接头、锁紧螺母、胀管、分瓣矛爪、导向螺钉和冲砂管组成。接头上部与打捞管柱相接,并用螺母锁紧。分瓣矛爪套装在胀管上,?受导向螺钉的限制,只能上下移动,不能转动;冲砂管起导向和冲砂作用;在使用方法上和LM型捞矛有如下的不同:

1.鱼顶必须是完整的接箍,根据接箍规范选择合适的矛爪。

2.打捞时,?下放工具使其进入鱼头,上提管柱,胀管的锥面将矛爪撑开,即可捞住落鱼。也可以在工具进入鱼头后,右转数圈,使矛牙与接箍螺纹咬合得更好,然后上提管柱,将螺纹胀紧,即可捞住落鱼。

3.退出捞矛:?用管柱或下击器下击,使矛爪与胀管锥面脱离,然后提到原悬重倒扣,边倒转边上提,直至退出落鱼为止

(三)苏式或罗式套管捞矛

215 苏式或罗式套管捞矛,?其结构如图2-18所示,由矛身、压罩、卡瓦、弹簧、矛鞋、顶丝

所组成,矛身上车有多台肩式斜面,下大上小,卡瓦内部也车成多台肩式斜面,与矛身斜面相配合,?但均不呈螺旋状。卡瓦是三瓣式,均布于矛身周围,受弹簧、压罩的控制,当卡瓦相对于矛身而上移时,外径缩小,相对于矛身而下移时,外径胀大,?可以抓捞落鱼内壁。矛身与卡瓦之间有限位机构,?可以限制或允许卡瓦沿矛身上下移动。

这种捞矛的技术规格如表2-10所示。

表2-10 苏式套管捞矛规范 单位:mm 规范 146 168 219 273 323.8 L 920 1050 1105 1130 1390 L1 56 58 65 70 L2 410 534 540 530 L3 377 468 480 468 635 L4 150 150 180 185 250 D1 108 134 183 238 290 D2 78 95 125 170 D3 56 65 96 146 180 d 16 30 52 90 80 卡瓦外径 最大 130 164 206 最小 111 137 188 245.7 216.5

在操作方面,苏式捞矛和LM型捞矛的不同点在于:

1.苏式捞矛,?卡瓦适用的范围较广,不受3mm的限制,只要落鱼内径在该种捞矛的打捞范围以内,就可以使用。

2.卡瓦是分瓣式的,而非整体式的,因此在卡瓦胀开以前,其外径不能大于落鱼内径,不能依靠卡瓦的弹性与落鱼内壁接触。但是这种捞矛设计有灯笼式弹簧,其外径一定要大于落鱼内径,依靠弹簧与落鱼内壁的磨擦来实现卡瓦的锁合与释放。

3.捞矛入井时,由于限位机构是锁合的,卡瓦处于最上位置,而且它们之间也不会产生相对运动,到了打捞位置后,由于弹簧的磨阻力把卡瓦固定在鱼头内壁中,此时左旋钻具1～2圈,矛身与卡瓦总成产生一个角位移,锁键脱离锁槽,矛身与卡瓦之间就可以相对上下移动了,此时,上提钻柱,矛身斜面将卡瓦胀紧在落鱼内壁上,就可以捞住落鱼。

4.退出捞矛的动作也很简单,利用钻柱重量下击,将卡瓦松开,由于弹簧的磨阻作用,卡瓦总成处于上限位置,?此时,正转1～2圈,锁键进入锁槽,又将卡瓦总成固定着了。上提钻柱时,卡瓦与矛身之间不会产生相对运动,卡瓦完全失去作用,因而能顺利地从鱼头中起出。

(四)水力捞矛

水力捞矛用于打捞大口径管柱如套管、套铣筒等。其打捞范围较广，可在12mm之内有效。 1.结构：

水力捞矛由上接头、筒体、活塞、活塞推杆、弹簧、卡瓦及锥体等组成。如图2-19所示。上接头上端与钻柱连接，下端与矛体连接，矛体下端与锥体相连。其内孔中安装活塞与活塞推杆，并在矛体中部钻有内外连通的孔。活塞上端开有内六方孔，下端与推杆相连，中部有密封盘根槽。活塞推杆下部有卡瓦销子孔及弹簧孔，以便安装伸缩弹簧。锥体上端与矛体相连，中部开有三条直槽，为卡瓦运移滑道。锥体末端为导锥，打捞时起引导入鱼作用。

2.工作原理

当工具进入落鱼内腔之后，开泵憋压，迫使活塞推杆带动卡瓦销子沿直槽向下滑动，推动卡瓦沿锥面下行，使卡瓦张开，直至与落鱼的内径完全贴合而将落鱼捞获为止。

当活塞下行一定长度之后，矛体中部连接通孔打开，如果此时卡瓦尚未处于打捞位置时，可继续增大排量洗井，使其连通孔处产生节流压差，迫使活塞继续下行，直至卡瓦完全处于打捞位置为止。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

216 出。

3.组装方法

(1)先将活塞弹簧安装于筒体内部,坐于下台阶之上，再将活塞推杆从筒体下端装入。 （2）将活塞从筒体上端装入，并从下端转动活塞推杆，同时下压活塞，使之与推杆上扣。 （3）在活塞推杆弹簧孔内安放好弹簧与螺母，再将锥形体与筒体连接。 （4）安放卡瓦，并将卡瓦销子穿入销子孔内与螺母上紧。 （5）将筒体与上接头连接，并将筒体两端螺纹上紧。 （6）组装完之后，应从接头螺纹一端压缩活塞，检查活塞、推杆、卡瓦的运动情况，要求同步运行，复位准确。如有卡阻、不同步等现象，应重新柝卸检查。

4.操作方法：

（1）地面检查接头螺纹等是否完好，筒体上各个孔是否畅通。

（2）检查活塞、卡瓦是否运动灵活，复位可靠。观察卡瓦是否能随活塞上下灵活滑动，有无卡阻或不同步现象。

（3）在卡瓦滑行轨道及各运动部位，涂机油润滑。

（4）接钻柱下井，当接近鱼顶时应缓慢下放，引入鱼顶，当从方入证明入鱼之后，开泵憋压，记录泵压值。当泵压上升到不再上升井口有回流时，说明连通孔已打开，可以加大排量洗井。在不停泵的情况下上提钻柱，观察指重表悬重若有增加，说明已捞获落鱼，可以起钻。如井较深，钻柱本身重量较大，而落鱼重量较小，依据指重表难以判断，可以在一次打捞操作之后，再重复几次，以提高打捞效率。

5.注意事项

（1）打捞不同内径的落鱼时，只需更换相应尺寸的卡瓦即可。

（2）在工具上接头上部最好安装限位接头，其外径应大于落鱼外径，以保证工具不能无限制地插入鱼腔，而增加地面判断的困难。

6.维修保养：

工具使用完之后，应柝卸清洗，逐件检查，尤其是弹簧部分。

第五节 辅助打捞工具及使用方法

井下情况变化多端。钻具断落之后,?鱼头是否好进?落鱼是否被卡?钻井液能否循环得通?都是未知数,为了更有效更安全的打捞落鱼,使我们的工作,进有进路,退有退路,在被动中争取主动,在打捞作业中,还需要配合一些专用的辅助工具。下面介绍几种常用的辅助工具。

一 安全接头

(一)AJ型与AJF型安全接头:

AJ型为右旋螺纹安全接头,AJF型为左旋螺纹安全接头,除螺纹有左、右之分外,其余结构均相同。

217 1.结构与规范

参看图2-20,AJ型安全接头由上部的公接头与下部的母接头和两组O型密封圈组成。公接头上部的母螺纹可与打捞钻柱连接,?下部是锯齿形粗牙公螺纹,?并有上下两道密封槽,用以安装O型密封圈。母接头下部是公螺纹,?可与打捞工具连接,中间为特种锯齿形粗牙母螺纹,上下两端为密封面。公、母接头的特种锯齿形螺纹由于配合得比较松,螺距也大,因而可以快速连接或拆卸。其结合台肩处有三道等分的反向斜面,?使特种螺纹配合面完全接触,并使之相互锁紧。安全接头可以承受正反扭矩,如不采用专门的解脱方法,?接头既不松动,也不会脱开。公、母接头之间,配有两道O型密封圈,?可以承受69MPa的内压力。

AJ型安全接头的技术规范见表2-11。

表2-11 AJ型安全接头规范 型号 AJ-J86 AJ-J95 AJ-J105 AJ-J121 AJ-J146 AJ-J159 AJ-J178 AJ-J203 AJ-J229 AJ-J254 接头外径mm 86 95 105 121 146 159 178 203 229 254 接头螺纹 NC26(2/8IF) 2/8REG NC31(2/8IF) NC38(3/2IF) NC46(4IF) NC50(4/2IF) 5/2FH 6/8REG 7/8REG 8/8REG 555111733水眼直径mm 41 32 54 62 83 95 102 127 101 121 最大允许拉力kN 1395 1536 2205 2612 3802 4938 5568 6445 最大允许扭矩N.m 9200 12100 17900 21500 46200 60600 76200 100600

2. 使用方法

(1)?下井前检查:下井前要把安全接头卸开检查,要看公母锯齿螺纹及O型密封圈是否完好,并且涂好润滑脂重新上好,首先用手将螺纹上完,再用大钳扭紧。注意:短斜面应靠紧,而长斜面应有一定间隙。为了保险起见,可以再试卸一次,卸扣力矩应为上扣力矩的40-60%。

(2)安全接头的装配位置:安全接头应直接接在打捞工具上面,这样在落鱼被卡需要退出安全接头时,留在井下的工具最少。在井下情况允许时,在安全接头上再接一个下击器,便于解脱安全接头。

(3)井下退出安全接头:

① 给安全接头施加一反扭矩(约1.2圈/1000m)?,然后用下击器下击或用原钻具下顿,使安全接头解除自锁。

②上提钻具,?使安全接头处保持5～10kN压力。注意:上提拉力不能超过钻具原悬重,否则,安全接头又被自锁。

③ 反转退扣,由于安全接头是宽锯齿螺纹,螺距大,退扣时钻具的上升速度是普通钻具螺纹的6～8倍,?可以很容易的判断是否已经松开。反转时悬重下降,应及时上提,一直保持5-10kN的压力,直至安全接头完全退开为止。

(4)?井下对安全接头:公接头下到公、母螺纹对接面处,加压3-6kN,慢慢转动钻具上扣,压力要及时跟上,即可将安全接头啮合。

(二)H型安全接头

H型安全接头可以装在井下管柱所需部位,能够传递扭矩并能承受压力,?一旦需要,可以从该接头处卸开,提出上部钻具,也容易重新对扣,继续井下作业。

1.结构与原理?：??

218 ?如图2-21所示,H型安全

接头由上、下接头组成,?两接头用销子连接成整体,上下接头间用O型橡胶密封圈密封,上接头上端与下接头下端车有管柱连接螺纹,上接头下部柱体部分有滑键,下接头内孔中有滑槽,装好后上接头的滑键正好处在下接头的滑槽里,作业时,上提管柱,剪断销钉,上接头的滑键就可沿下接头的滑槽作上下运动,转动一定

的角度,就可完成安全接头的退、对动作。具体体操作如下:(1)如图2-22（a）所示，钻柱处于受拉状态,当固定销钉被剪断后,下放钻柱的长度等于安全接头的自由行程,向左旋转1～3圈(深井和定向井要转动2～3圈),在保持钻柱扭矩的同时,缓慢上提钻柱。此时，安全接头上半节的滑键沿下半节的轨道槽A点上移至B点，滑键因受左扭矩的作用，沿横向移至C点，继续上提钻柱，滑键沿轨道槽C点上移至D点。这时安全接头上下两半节脱离，钻柱可自由活动，表明

安全接头已经退开。（2）如图2-22（b）所示，钻柱处于受压缩状态，当固定销钉被剪断后，上提钻柱的长度等于安全接头的自由行程，向左旋转钻柱1～3圈(深井和定向井要转动2～3圈),在保持扭矩的情况下，缓慢下放钻柱。此时，安全接头上半节的滑键沿轨道槽A’点下移至轨道槽B’点，滑键因受左扭矩的作用沿横向移至C’点。上提钻柱，滑键沿轨道槽C’点移至D’点，此时，安全接头上下两半节脱离，钻柱可以自由活动，表明安全接头已经退开。

若要重新接上安全接头，按上述程序反向操作即可。将安全接头上半节下至预定深度，接触到安全接头下半节时，缓慢下放试探，使上半节滑键嵌入下半节的导轨槽内，向右旋转1～3圈（圈数可视井深和井斜而定，可以多转），在保持扭矩的情况下，滑键下移至导轨槽C点位置，然后，横向移至B点，再继续下放钻柱，滑键由导轨槽B点下移至A点。此时，上提钻柱，悬重增加，表明安全接头已经接上。

2.技术规格见表2-12

表2-12 H型安全接头技术规格 型号 HAJ-105 HAJ-121 HAJ-146 HAJ-159 HAJ-178 HAJ-203 外径,mm 105 121 146 159 178 203 接头螺纹 7NC31(2/8IF) NC38(3/2IF) 1NC50(4/2(IF) NC50(4/2(IF) 15/2FH 6/8REG 511水眼直径,mm 38 38 50 50 80 90 最大工作拉力,kN 1340 1400 1400 1600 2500 3300 最大工作扭矩,kN.m 12.70 17.65 35.00 35.50 40.00 44.00 注:以上为牡丹江石油机械厂产品参数

3.H型安全接头销钉规格见表2-13

219 表2-13 H型安全接头销钉规格

安全接头 HAJ-105 HAJ-121 HAJ-146 HAJ-159 HAJ-178 HAJ-203 销钉直径,mm 7 销钉材料 25 HPb59-1 LY-12 25 HPb59-1 LY-12 25 HPb59-1 LY-12 销钉剪断力,kN.m 88．5 56．0 45．0 180.0 114.0 92.5 256.0 162.0 131.5 10 12

（三）J型安全接头

如图2-23所示，J型安全接头与H型安全接头的结构基本相似，也是由芯轴、筒体、两个剪销和O型密封圈组成。也分正旋螺纹和反旋螺纹两种型式。只是它的C面结构和H型有一些不

同。它的退、对扣操作如图2-24所示。当固定销钉已被剪断，下放钻柱的长度等于关闭安全接头的自由行程，向左旋转1～3圈（深井和定向井可增加旋转圈数）在保持扭矩的情况下，上提钻柱，当上接头滑键行至B点时，横向移至C点，再上提钻柱，滑键沿导轨槽上行至D点。安全接头上下两半节脱离，此时，钻柱可以自由活动，表明安全接头退开。

若要重新接上J型安全接头，按上述程序反向操作即可。将安全接头的上半节下至预定深度，接触到安全接头的下半节时，缓慢下放试探，使上半节滑键嵌入下半节的导轨槽内，

220 向右转动钻柱1～3圈（深井和定向井可增加旋转圈数），在保持扭矩的情况下，继续下放钻

柱，滑键由D点下移至导轨槽C点位置，在右向扭矩的作用下，滑键自然横向由C点移至B点，此时，上提钻柱悬重增加，表明安全接头已经接上。

(四)弹簧锁紧式安全接头

弹簧压紧式安全接头在我国石油工业中应用较早,?而且现在仍在各个油田广泛使用,它的特点是装卸方便,使用可靠。

1. 结构及规范

如图2-25所示,它是由接头.弹簧.上体.滑键.下体和密封装置组成。 由于上.下体用矩形螺纹连接,上，卸阻力小。弹簧的作用是将带牙嵌的滑键始终推向下端与下体母接头啮合。

弹簧锁紧式安全接头技术规格如表2-14所示

表 2-14 弹簧压紧式安全接头技术规范 规范 141.28 14.3 L 1360 1320 L1 1195 1155 L2 700 640 L3 177 160 L4 113 115 L5 57 72 L6 465 465 L7 590 530 L8 200 200 L9 260 260 L10 20 25 规范 d1 d2 72 50 d3 115 90 d4 118 92 d5 72 50 d6 16 14 螺纹,in 5/16 4/2 19T T135×38 T135×38 M M96×3 M76×3 母扣 520 420 公扣 521 421 141.28 101 114.3 80

2.使用方法

(1)?下井前检查:下井前需详细丈量各部尺寸。将公、母接头卸开,检查矩形螺纹、密封装置及牙嵌台肩是否完好。上扣时各部件上要均匀涂敷润滑脂,并记住上扣圈数,在退出安全接头时做为参考。

(2)井下退出安全接头:上下活动钻具,证明安全接头以上钻具未卡,退出安全接头才是可能的。退安全接头时,提拉安全接头以上的钻具悬重,使安全接头处于不受拉、压力的状态,倒转。倒转圈数按每千米1～2圈估算,若倒转时悬重下降,转盘无别劲,证明矩形螺纹已经松开,此时可以上提钻具,保持安全接头以上悬重,继续倒转几圈,即可全部倒开。

(3)注意事项

① 钻柱上带有右旋螺纹安全接头时,不允许钻柱倒转。带有左旋螺纹安全接头时,不允许钻柱正转。转动有阻力时,要严格控制转盘打倒车,防止安全接头倒扣。

② 钻柱上带有安全接头时,起钻不能用转盘卸扣,防止从安全接头处甩开。

③ 连接于左旋螺纹钻柱上的安全接头,要用多台肩式的,因为倒扣扭矩大,要增加其承压面。

二.可变弯接头

在处理井下事故时,?不论是打捞还是套铣、倒扣,一个最棘手的问题就是找不到鱼顶,凡是井下有大井径而且鱼顶正好位于大井径井段,就有可能偏向一边,甚至藏在小、大井眼变化处的瓶颈以下,形成藏头鱼,用一般的方法很难找到,?可是可变弯接头可以帮助我们解决这个问题。可变弯接头所产生的拐弯作用给打捞工具增加了斜向捞到落鱼的可能性。可变弯接头可以和公锥、母锥、打捞筒、打捞矛等配合使用。同时由于它强度高,能承受较大的拉、压、扭转力量,可以和震击器配合使用,也可以进行倒扣作业。

221 (一)结构特点和作用原理

参看图2-26,?可变弯弯接头由上接头、外筒、活塞、

凸轮、接箍、定向接头、转向销子、下球座、调节垫圈和下接头等组成。

上接头:用于和打捞钻柱连接。

活塞:?可以在外筒内上下移动,与外筒之间有活塞环密封,活塞内孔的大小,可以根据打捞钻柱的水眼来确定,限流塞就座在活塞内部台肩上。

控制凸轮、凸轮座和凸轮定位销:它是一套组装件,装在外筒中的活塞下面。控制凸轮上部为平面,承受来自活塞的压力,下部为曲面,用以驱动球杆摆动,凸轮可以围绕凸轮定位销做小范围的摆动。

外筒:?上连上接头,下连接箍,内部装有活塞、控制凸轮、凸轮座等。

上球座:和球杆的球面相配合。 接箍:联结外筒与球座。

球杆:?上部为凸轮曲面,承受来自控制凸轮的压力,中部为一球体,可以围绕转向销子做小范围的摆动。

下球座:为承受球杆的转动和密封的主要部件,密封件为O型圈。

下接头:用于和打捞工具连接。下接头的母螺纹内有调节垫圈,用来调节打捞工具引鞋的缺口方向,或者壁钩的开口方向,使之与可变弯接头的弯曲方向一致,便于引入鱼头。

为了实现接头的可变功能,还有两个必不可少的辅助零件,就是限流塞和打捞器。

限流塞:?如图2-27(a)所示,限流塞是一个外面带有胶皮

密封件的凡尔,下端是锥形的,可以座在可变弯接头的活塞内孔台肩上,密封件可以把活塞内孔和限流塞外径密封。限流塞上部有打捞头,与打捞器相配合，专为打捞之用。限流塞中心有一小水眼,以便循环钻井液,同时在活塞上面造成一个压力差,推动活塞下行。

打捞器:如图2-27(b)所示,就是一个小的卡瓦打捞筒。当打捞工作结束(无论成

功与否)?,需要循环钻井液或起钻时,?用钢丝绳将打捞器从钻柱水眼下入,把限流塞捞出,弯接头又变成直接头了。

可变弯接头的工作原理是这样的,?如图2-28(b),是一个未起偏斜作用的直接头,可以正常循环钻井液,图2-28(a)是已起偏斜作用的弯接头。由于限流塞内孔很小,座入活塞内孔后,改变了原来的流道面积,循环钻井液时，在活塞面上便产生一个压力差,?这个压力差推动活塞下行,活塞下端与控制凸轮上端接触时,推动凸轮下行并围绕定位轴旋转一个角度,?使凸轮下

222 曲面摆向轴心,凸轮下曲面又推动球杆的上曲面向右偏移,使球杆围绕转向销子旋转一个角度,

球杆下部向左摆,便形成一个偏斜7度的弯接头。如果不停的循环钻井液,活塞上一直保持这个压力,则活塞施加于球杆的摆动力永远存在,球杆就不会回位。同时转向销子又把球座与球杆销在一起,可以传递扭矩,所以转动钻具时,打捞工具可以指向不同的方向去寻找落鱼。

KJ型可变弯接头技术规格如表2-15所示

表2-15 KJ型可变弯接头技术规格

接头螺纹 水眼直径弯曲角屈服强度最大扭矩型号 外径mm mm 度° kN kN.m 上接头 下接头 KJ102 102 NC31 NC31 35 7 1176 10.9 KJ108 108 NC31 NC31 40 7 1470 15.7 KJ120 120 NC31 NC31 50 7 1666 22.76 KJ146 146 NC38 NC38 65 7 1960 30.6 KJ165 165 NC50 NC50 70 7 2352 39.2 1KJ184 184 5/2FH NC50 75 7 2744 49.4 1KJ190 190 5/2FH NC50 80 7 3136 60.3 1KJ200 200 5/2FH NC50 90 7 3430 63.7 1KJ210 210 5/2FH NC50 114 7 3920 81.5 1KJ222 222 5/2FH NC50 114 7 4312 101.1 KJ244 244 NC70 NC70 140 7 4802 105.8

与它配套的限流塞和打捞器技术规格如表2-16所示

表2-16 限流塞与打捞筒规格 钻柱水眼直径,mm 41.3～44.5 50.8～54.0 61.9～69.9 76.2～82.6 88.9～95.3 101.6～114.3 限流塞，mm 大端直径 打捞颈 33×36 40×43 18 49×52 56×59 22 72×75 75×78 89×92 30 114×117 外径 36 43 55 打捞器，mm 引鞋外径 36 40 50 58 65 77 引鞋内径 32 36 46 52 57 62

(二)使用方法

1. 钻具组合 (1)常规钻具组合

卡瓦打捞筒(或公锥、母锥)+可变弯接头+钻杆 (2)打捞藏头鱼的钻具组合

壁钩+卡瓦打捞筒＋可变弯接头+钻杆 (3)在大井径中打捞落鱼的钻具组合

卡瓦打捞筒+短钻杆(2～5m)+可变弯接头+钻杆 (4)井下落鱼有被卡的可能时

卡瓦打捞筒+可变弯接头+下击器+上击器+加重钻杆+钻杆 2. 井口试验

根据钻具内径选择合适的限流塞、活塞和打捞器。将活塞装进可变弯接头,放入限流塞,接方钻杆开泵,做循环试验,检查接头是否变弯及其变弯程度,同时记录试验排量和泵压,以供井下操作时参考。

3. 打捞操作

(1)下钻至距鱼顶0.5～1m,开泵循环,冲洗鱼顶积砂,并试探鱼头。

223 (2)?停泵,将预先选好的限流塞投入钻杆水眼,开泵送塞入座。但要注意,限流塞入座后,

泵压会突然上升,所以在限流塞到位之前应减小排量。

(3)?以小排量循环,憋压打捞,转动不同的方向,探测鱼顶。如果只带打捞工具,可在计算鱼顶以上1m至以下2m的范围内反复探测。如果带有壁钩和打捞工具,?则应使钩头超过鱼顶而打捞工具的底端不能超过鱼顶。

(4)?捞住落鱼后,可将限流塞打捞出来,弯接头变成了直接头,可以开大泵量循环,上下活动钻具。如落鱼被卡,可以浸泡解卡剂,也可以用震击器震击,力争解卡。

使用可变弯接头时还要注意以下几点:

(1) 因为可变弯接头只能向一个方向偏斜,和打捞工具接好后,可能和引鞋的缺口方向不一致,这时可以把下接头卸开,改变调节垫圈的厚度就可以改变引鞋的缺口方向,如垫圈厚度等于1/2螺距,可改变180°,垫圈厚度等于1/4螺距,可改变90°。

(2)?因为限流塞是从打捞钻柱内孔投入的,所以必须根据钻柱的最小内径选择限流塞,再根据限流塞的外径选择活塞内径。为了防止发生卡限流塞的现象,在下钻时,最好用不小于限流塞外径的内径规,将全部入井钻具通径一次。

(3) 在投入限流塞时,一定要保证打捞头朝上,否则,是无法打捞的。

(4) 如果活塞内径足够小的话,不用限流塞,循环钻井液时,也会产生压力差,迫使可变弯接头起作用。

(5) 在打捞筒上装上适当的铣鞋,还可以利用可变弯接头进行小量的扩眼,以便除去鱼顶以上的薄台肩。

(6) 利用可变弯接头打捞成功后,如果落鱼被卡,活动不出来,也不要轻易退出打捞工具,应下入内割刀,或用爆松倒扣的办法,捞出一部分未卡落鱼,以便改变鱼顶的位置,使以后的打捞工作易于进行。

(7)在可变弯接头上不得接安全接头,任何情况下,我们都不希望把可变弯接头扔在井下。

三 弯钻杆

当井径大于钻头直径和钻杆接头直径之和时,?鱼头紧靠井壁一边,下钻头也碰不到鱼顶,而井口又不可能下入更大的工具,?此时只有借助于可变弯接头和弯钻杆了。可变弯接头使用起来灵活,但不能多变,而且工序比较复杂。而弯钻杆既灵活又多变,弯曲角度小而偏移值大,由于它有弹性,只要井口能下去,在裸眼中便可畅通无阻。

弯钻杆没有一定的规范,?根据需要在

现场制做,弯曲度可以在现场改变,所以在打捞作业中往往扮演着重要的角色。

弯钻杆有三种型式:(1)从母接头端弯曲;(2)从公接头端弯曲;(3)从公、母接头两端朝相反的方向弯曲,呈摇把子状态。但我们认为最好的还是第一种,因为它弯曲角度小,偏移距离大,又有很好的弹性,多年来在现场使用的效果也很好。

现场拉弯钻杆的方法也是八仙过海,?各显神通,但大多缺乏安全性 而且弯曲角又不易控制。下面介绍一种安全拉弯钻杆的方法。

把钻杆平放于钻台上,母接头朝绞车方向,扣好吊卡,在距母接头1.5～2m的位置用钢丝绳把钻杆固定在井架底座上,然后用大钩提拉。钻杆拉弯后,侧放于钻台上,用钢卷尺丈量,测量的方法如图2-29所示,以母接头端钻杆中心线X1为基线,公接头端钻杆中心线X2与X1成一夹角α,这就是弯曲角。公接头端部与X1之沿长线的垂直距离就是偏移值。我们所需要的不

224 是角度α的大小,而是这个偏移值的大小,是它扩大了打捞工具的探索范围。经测量,如偏移值

不够,可以继续拉弯,如偏移值过大,可以把钻杆翻转180°,进行校直,直到符合要求为止,工作起来既方便又非常安全。

以长度9.30m的钻杆为例,在不同的拐点位置和不同的弯曲角度下所能得到的有效偏移值如下表所示。

表2-17 弯钻杆有效偏移值(mm)

拐点以下长度 8000 7500 7000 6500 6000 5500 5000 4500 弯曲角度（°） 1 140 131 122 113 105 96 87 73 2 279 261 244 227 209 192 174 157 3 419 393 366 340 314 288 262 235 4 558 523 488 453 418 384 348 313

四 壁钩

壁钩也无一定规范,根据需要而做,大致说来有两种:一种是配合打捞工具使用的,其长9较短;一种是专门用来拨动鱼头的,其长度在3～7m之间。

(一)?结构:如图2-30

所示,壁钩是由高强度厚壁管或钻铤切割、锻制而成,上部为母接头,和钻柱连接，下部为螺旋形钩头,其内径要比落鱼外径大一些。但是绝不允许用钻杆或套管来锻制壁钩,因为在壁钩使用上是不允许出现任何问题的。

(二)?使用方法:壁钩

可以直接接在钻柱上,也可以接在打捞工具下面,也可以接在可变弯接头或弯钻杆下面,如图2-31所示。下钻时钻柱

螺纹必须上紧,下入深度视壁钩长度而定,若带有打捞工具,不能使打捞工具下端超过鱼头,然后转动钻具,观察转动情况,若没有别劲,说明钩头未碰到鱼身,若有别劲,则说明钩头已钩到鱼身,应在保持别劲的情况下锁住转盘,下放打捞工具对鱼。别劲的大小以每千米钻具旋转1～2圈为宜。若下入的是长壁钩,未带打捞工具,则下入深度可以超过鱼顶多一点,但不能超过鱼顶下部的第一个钻杆接头,在转动钻具有别劲时,可以在保持别劲的情况下上提钻柱,别劲消失时的那个井深,就是鱼顶所在位置。可再下放壁钩,重复上述动作,我们的目的就是拨动鱼头,让它改变位置。若上提时发现别劲减小,可再转1～2圈,此时最好不要脱离鱼顶,就在鱼顶以下上下活动,若果发现别劲的方向有变化,表明鱼头可能已被拨动,即可起钻换打捞工具,进行打捞。

225 五. 铅模

当井下落物情况不明或鱼头变形情况不明时，无法决

定下何种打捞工具,?此时就需要用铅模来探测落鱼形状、尺寸和位置,有时,套管断裂、错位或挤扁,?也需要用铅模来加以证实。

(一)结构

铅模是由接头体和铅模两部分组成,?接头体上部有钻杆连接螺纹,和钻柱连接,接头体下部浇铸铅模的部位车有多个环形槽,以便固定铅模,铅模中心有孔,?可以循环钻井液。如图2-32(a)为平底铅模,用于探测平面形状。图2-32(b)为锥形铅模，用于探测径向变形;?

平底铅模的规格如表2-18所示。

表2-18 平底铅模规格 单位:mm 规格 100 120 170 195 225 270 接头 外径 89 108 121 159 159 203 螺纹 2/2REG 2/8IF 3/2IF 4/2IF 4/2IF 6/8REG 511171铅模水眼 20 20 30 30 40 40 铅模长度 100 100 120 120 130 150 总长 200 200 200 250 300 350 (二)使用方法

1.根据井眼直径和探测目标,?选择铅模的形状和尺寸,一般的要求,其直径应小于井径10%。

2．下井前,?应将铅模的表面(包括底面及周围)整理平整,尽量不留残余印痕,对无法清除的印痕应做好记录,以免混淆。

3.井眼必须畅通无阻。下铅模时不允许遇阻,如有遇阻,不许用转动铅模的办法消除阻力,应立即起钻。因为一旦遇阻就会打上不是鱼顶的印痕,?容易引起人们的错误判断,而且还容易把铅模别落于井下。

4.下至鱼顶附近0.5～1m左右,?开泵循环钻井液,将鱼头冲洗干净,在冲洗干净之前,绝不允许铅模接触鱼头。

5.下放打印,?打印压力根据鱼顶情况及铅模与鱼顶接触面积大小来决定,如鱼头断面为尖茬,打印压力应小一些,一般为每英寸直径1～2kN,如鱼顶较为平整,可适当增加打印压力,一般为每英寸直径5～8kN。总之,既要求把铅印打好,又不许把铅模压掉。

6.一般情况下,铅模一接触鱼顶就必须打印,而且只能打印一次。如果认为第一次打印不理想,?可以提起铅模,旋转180°,再打印一次,两次加压的压力应有区别,便于起钻后进行分析。

7.锥形铅模打印套管损坏部位时,深度必须准确,遇阻不能硬压。

8.铅模起出井口,?应先清洗干净,分析印痕,然后再从钻柱上卸下,在卸下铅模时,要保护印痕部位不受外力擦损。卸下的铅模应底部朝上放置,便于观察分析。

226 六 套筒磨鞋

如果落鱼的鱼头不规则,?如变形、破裂、弯曲、或鱼顶不

齐,妨碍打捞工具进入或无法造扣,?就需要修整鱼顶,使其符合打捞工具的抓捞要求,以便打捞。在这里我们必须郑重警告:绝对禁止用平底磨鞋或锅底磨鞋去修整鱼顶,因为那样做的结果,只能把事情弄得更糟。

常用的修整鱼顶的工具是套筒磨鞋,?也叫外引磨鞋,因为它面积大,容易套住鱼头,可以防止鱼顶偏磨。如果鱼顶在套管内,它还可以起到保护套管的作用。它的结构如图2-33所示,就是在普通平底磨鞋外围加焊套筒,套筒要用强度高且有相当厚度的管子制作,并要焊接牢固,下部割有引鞋,以便引入鱼头。

使用套筒磨鞋时,?必须注意:

(1)?根据井径及鱼顶外径选择合适的套筒磨鞋,套筒外径应小于井径6%以上,套筒内径应大于鱼头外径10mm以上。

(2) 转动时不能有别劲,因为鱼头进入套筒后,一般不会发生别钻,如有别钻现象发生,则可能是套筒骑在鱼头上,很易使套筒变形,以后再也很难套入。

(3)?套铣时加压不可过多,每英寸直径保持2～5kN即可,因

加压过多在鱼顶部位产生弯曲,?磨鞋与鱼顶不可能平面接触,而鱼头又极易触及套筒,把套筒磨穿。另外也容易形成向落鱼内径方向突入的毛刺。

(4)磨铣到预定深度后,减压至1～5kN,再研磨0.5～1小时,消除可能产生的毛刺。 (5)套筒磨铣的缺点是铁屑容易进入落鱼水眼,如进入的铁屑较多,有可能堵塞钻头水眼,而导致打捞落鱼后的循环失灵。

七. 领眼磨鞋

领眼磨鞋也叫内引磨鞋,如鱼顶胀裂,或环形空间太小,不便下入套筒磨鞋时,可以下入领眼磨鞋修整鱼顶。领眼磨鞋的结构如图2-34所示,?它是由平底磨鞋和导向杆组成,?导向杆的直径应根据鱼头内径来决定,应比鱼头内径小10mm,长度以150～200mm为宜,?顶部做成锥形或笔尖状,使它容易进入鱼头,导向杆可以是实心钢杆也可以是空心钢杆,?实心钢杆的优点是耐磨,不容易发生掉落导向杆的事故,空心钢杆的优点是可以通过导向杆循环钻井液,?落鱼水眼内不可能掉入铁屑。导向杆与磨鞋体之间一定要用右旋螺纹连接,然后再用电焊焊牢。

使用领眼磨鞋时应注意:

(1)导向杆必须有足够的强度,如用空心杆做导向杆,其壁厚不能小于10mm,磨鞋直径不能太大,因磨鞋直径越大,导向杆越不容易进入鱼头水眼。

(2)?磨铣时不应该有别钻现象产生,如有别钻现象,可能是导向杆未插入鱼顶水眼,不可盲目磨进,应提起磨鞋,重新对中鱼顶。

(3)磨铣时加压不可过多,每英寸直径保持2～5kN即可,如加压过多,在鱼顶部位产生弯曲,容易把导向杆别断。

(4)容易产生外伸的毛剌,如果准备从外径打捞的话,应在起钻前减压研磨0.5～1小时,以消除可能产生的毛剌。

227

八. 扩孔铣锥

有些落鱼,从外径打捞,环形间隙太小,母锥、打捞筒等无法下入,只

能从内径打捞。但从内径打捞时,内径又太小,能够下入的工具负荷量也小,很容易断入水眼，使打捞失效,?为了解决这个矛盾,唯一的办法就是把落鱼水眼扩大,以便下入强度较大的打捞工具,进行打捞。

如图2-35所示,?扩孔铣锥由三部分组成,上部为连接螺纹,可以和钻柱连接,中部为铣锥,其外径根据需要设计;由碳化钨块镶嵌于钢体制成,其长度应不小于打捞工具的需要量；下部为导向杆,其外径应小于落鱼内径10-15mm,中心有循环孔,用以循环钻井液,整个工具要有较好的同心度和垂直度。

使用扩孔铣锥时应注意:

(1)?使用扩孔铣锥的特定环境是两小,即落鱼水眼小,环形空间小, 因此铣锥本身的强度有限,?所以在扩孔时必须轻压(10～20kN)慢转(40～60转/分),不停的循环钻井液,保护铣锥不受意外的伤害。

(2)进尺必须测量准确,要在相同工况下进行测量,当导向杆进入水眼后,加压10kN,量一个方入,磨铣完毕,稍稍提起铣锥至恢复原钻具悬重,然后下放加压10kN,再量一个方入,两个方入之差即为实际进尺。不过,

要注意,因受气温的影响,指重表的悬重量是会变化的,所以每磨铣1小时,应提起钻柱,校正指重表一次,加压值才能准确。

(3)?起出铣锥后,丈量铣锥外径。而实际扩孔内径应比铣锥外径大1～1.5mm左右,以此做为选择打捞工具的依据。

九.梨形铣鞋：

如图2-36所示，用来打通管内的堵塞物，铣鞋上有四个水眼和四道回水槽，锥体部分锥角为60°，工作时由锥面和圆顶进行铣削。

十.锥形铣鞋:

如图2-37所示,用于从管子内部磨铣椭圆、凹陷、内卷边或其它阻塞管子内径的障碍物。工具上有四个水眼和四个回水槽，锥体部分的锥角为30°，铣鞋的切削部分是其外锥面，

228 第六节 钻具断落事故实例

例一 长庆油田 SH-108井

1.基础资料

(1) 表层套管:φ273mm,下深450.76m。

(2) 裸眼:钻头直径φ241.3mm,钻深2226.34m。

(3) 钻具结构:φ241.3mm钻头+φ219mm随钻打捞杯+φ177.8mm钻铤187.50m+φ127mm钻杆。

3

(4) 钻井液性能:密度1.05g/cm,粘度24s,滤失量14ml,pH 12。 (5) 钻进参数:钻压220kN,转速66r/min,排量31L/s,泵压19.5MPa。 2.事故发生经过

钻至井深2226.34m,?悬重780kN,泵压由19.5MPa降为18.5MPa,怀疑钻具有问题,随起钻检查。起至井深450m时,?突然遇阻,?钻具被拉断,?吊卡弹开,两截钻具都顿入井内,落鱼总长为466.73m,计算鱼顶深度应为1759.61m。

3.事故处理过程

(1) 下钻头探鱼顶,实探鱼顶为1763.42m,比计算鱼顶深3.81m。

(2) 下安全接头、震击器、加速器对扣,在1763.42m对扣成功。但开泵憋到19MPa不通,在震击力500～700kN的范围内震击25次无效。以后在悬重400～1400kN的范围内活动钻具,结果钻具拉断,悬重由450kN上升至 520kN,起出落鱼269.20m,发现钻杆在母接头以下0.5m处剌坏,剌缝周长90mm。鱼顶应为2032.62m。

(3) 下钻头通井,在井深2032.56m碰到鱼顶。

(4) 下φ219mm套铣筒,套铣至2037.26m,突然无进尺,钻井液槽中发现有铁屑,起钻后,铣鞋铣齿全部磨光。

(5) 下φ219mm卡瓦打捞筒打捞,提至1500～1600kN,无效,退出打捞筒。 (6)再用φ219mm套铣筒套铣,连续用了四只铣鞋,总计进尺只有1.53m。 (7) 下左旋螺纹母锥倒扣,滑脱。

(8) 下φ219mm卡瓦打捞筒带震击器打捞,震击力300～500kN,震击25次,无效。 (9) 再下φ219mm套铣筒套铣,连续用了三只铣鞋,累计进尺只有4.99m。

(10) 下φ219mm卡瓦打捞筒带震击器打捞,提至悬重1100kN,捞出8.7m长的一截钻杆,钻杆下部被铣鞋铣成椭圆形。鱼顶为2037.51m。

(11)?下φ219mm套铣筒9.98m,由2037.51m套铣至2047.40m,进尺9.89m,起钻后,发现铣筒大小头内带出半边钻杆公接头,长0.43m。

(12) 又下套铣筒122.80m,由2047.40m铣至2158.82m,进尺111.42m。

(13) 下左旋螺纹钻杆与卡瓦打捞筒倒扣,倒出钻铤116.69m,发现最上一根钻铤从中间铣开7.6m长的一道口子。此时落鱼尚有71.71m,鱼顶为 2154.63m。

(14) 下套铣筒86.07m,从2154.63m铣至2226m,进尺71.37m。 (15)?下安全接头带震击器、加速器对扣,对扣后,用400～600kN的震击力震击,无效。以后在悬重1300～1500kN之间活动钻具,活动七次后解卡,起钻后,发现三只牙轮落井。

(16) 用三只φ220mm磨鞋磨牙轮,下两次打捞器打捞,最后用反循环打捞篮捞完井下全部落物。

4.认识与建议

(1) 钻柱上带有随钻打捞杯,起至套管鞋处,打捞杯的上台肩挂住套管鞋,造成了这次事故。所以我们要求下井的任何工具,都不许带有平台肩。钻头起至套管鞋时也应慢起,只要措施得当,也不会造成事故。

229 (2)?本井是两条落鱼,看来正好从钻铤顶部断开,一条落鱼是钻头加钻铤,长188.40m，鱼

底为2226.34m，鱼顶为2037.94m;?另一条落鱼是钻杆,长278.33m,鱼底应为2041.75m,鱼顶应为1763.42m;两鱼重合3.81m。套铣时,?八只铣鞋都在铣钻铤,当套铣至2037.26m时,突然毫无进尺,就说明已经铣到了钻铤,此时就应停止套铣,盲目套铣的结果是把钻铤铣了一道长7.6m的破口,若再铣下去,把整个钻铤铣成两半,本井的事故就无法处理了。

(3)?对扣后,憋泵19MPa不通,就放弃憋泵,是不应该的,起码要憋到35MPa,如果憋泵能憋通的话,这次事故处理起来可能简单得多了。

例二 华北油田 LG-4井

1．基础资料

(1) 技术套管:φ244.5mm,下深3856.43m。 (2) 裸眼:钻头直径φ215.9mm,钻深5500.30m。

(3) 钻具结构:φ215.9mm钻头+φ158mm钻铤158.30m+φ127mm钻杆。

3

(4) 钻井液性能:密度1.76g/cm,粘度44s,滤失量4.4ml,泥饼 0.8mm,含砂量0.65%,pH值9。

(5) 地层:灰白色砂岩和暗红色泥岩互层。

(6) 井身质量:最大井斜:4000m为6°,4700m为5.5°最小井斜:4300m为1°10′,5100m为1°40′。

2．事故发生经过 下钻后,活动牙轮、钻进,发现泵压下降,认为是钻井液泵上水不好,在40小时内反复修泵的时间近30小时,而真正钻进的时间只有10小时左右,进尺只有14.05m。特别是最后六小时,根本无进尺,每次提起钻具划眼,均划不到井底,而且有别钻现象。钻具悬重由1430kN降为1310kN,不认为是钻具有问题,反而认为是指重表有问题,?又去修指重表,?耽误了不少时间。?起钻后才发现是钻铤公螺纹断了,?落鱼106.61m,?鱼顶5393.69m。

3．事故处理过程

(1) 下φ114mm公锥打捞,上提2000kN,解卡。起钻到4320m、4186m遇阻严重,在倒划眼时把公锥扭断。

(2)?下φ200mm卡瓦打捞筒带φ177.8mm震击器打捞,上提1750kN,解卡,起到4320m遇卡,又起到4244m卡死,?下击12次,?解卡。倒划眼时,?把接在加速器下面的φ158mm钻铤公螺纹折断,?落鱼为157.15m,?鱼顶为5343.65m。

(3) 又下φ200mm卡瓦打捞筒打捞,上提2000kN,解卡,开泵憋压 18MPa,不通。起钻到4299m遇卡,倒划眼无效,?上提1700kN反复活动,起出两个单根,落鱼滑脱,悬重下降180kN,但卡瓦打捞筒仍然起不出来,倒划眼两天,无效。

(4) 下φ63.5mm爆炸筒,炸掉卡瓦打捞筒,起出上部钻具。 (5) 下尾管固井,下部井段报废。 4．认识与建议

(1)泵压下降,在地面找不出原因的情况下,必须起钻,检查钻具,绝不允许继续钻进。 (2)泵压下降,悬重下降,是钻具断落的最明显的标志,最后六小时毫无进尺,划眼划不到底,而且还有别劲,这是钻具断落之后,磨鱼头的现象,本井却毫无感觉,实在麻痹得惊人,低能得惊人。

(3)公锥断入钻铤水眼,已经堵死了循环通路,憋压有什么意义?在不能循环钻井液的情况下,倒划眼也起不了什么作用。

(4)根据历次起钻的情况来看,本井在4000m以下已经拉出了键槽, 认识到这一点,就应该主动的去破坏键槽,?然后打捞才有希望。最好的办法就是在下打捞钻柱时,在适当的地方接

230 上键槽破坏器,譬如从打捞工具以上1000m处接一个键槽破坏器,下钻时从3900m至4320m井

段澈底破槽,然后再进行打捞,可能效果会好得多。

例三 大港油田 GSH-23-1井

1．基础资料

(1) 表层套管:φ339.7mm,下深209.26m。

(2) 裸眼:钻头直径φ311.1mm,钻深2328.40m。

(3)?钻具结构:?φ311.1mm钻头+φ310mm扶正器1.87m+φ203mm钻铤25.94m+φ177.8mm钻铤105.77m+φ127mm钻杆。

32

(4)?钻井液性能:密度1.28g/cm, 粘度43s, 滤失量6ml,滤饼0.5mm,切力10/20mg/cm,含砂量0.5%, pH 8.5。

2．事故发生经过

下钻至最后一单根,开泵循环,划眼下放,距井底1.5m处,突然转盘负荷加重,只听咔嚓一声,钻具悬重由740kN降至200kN,判断是钻具折断,立即起钻,起出钻杆40根,落鱼长1924.58m,计算鱼顶应为388.72m。

3．事故处理过程

(1) 下φ127mm公锥探鱼,一直下至404.91m,未碰见鱼顶。

(2) 下φ244.5mm大小头探鱼,一直下至452.57m,未碰见鱼顶。

(3) 电测,证明鱼顶在井深591.77m,显然井内是两条鱼,互相重合在一起。

(4) 下φ127mm钻杆对扣,在591.79m处对扣成功,用小排量开泵,泵压 5MPa,证明捞获的是带钻头的那条鱼,上下活动范围10m左右,也能转动,最多提到1600kN,既提不出来也卡不死,计算卡点位置在1972m。

(5) 在钻铤与钻杆连接处爆松倒扣成功,起钻时每过一个钻杆接头,遇阻80-90kN,起出16柱后,情况转入正常,共起出钻杆2126.60m。新鱼顶为2135.49m,鱼长135.51m。

(6) 电测另一条鱼的鱼头,在井深1931.50m。

(7) 下φ127mm钻杆对扣,悬重增加45kN,小鱼全部捞获。 (8) 下φ311.1mm钻头通井,循环钻井液。

(9) 下φ219mm卡瓦打捞筒,内装φ174mm卡瓦,打捞成功,起出全部落鱼。 4．认识与建议

(1) 本井两次打捞,都是用φ127mm钻杆直接对扣,证明钻具不是折断,而是操作失误,造成钻具倒扣。其原因可能是遇卡后,?转盘打倒车,未加控制,也可能是钻头克服阻力后,在蓄能作用下飞速旋转,而转盘反而成了制动器,将钻具甩开。但无论何种原因,都证明下钻时钻杆的连接螺纹没有上紧。

(2)?发生事故后,在起钻前就应该用原钻具探鱼顶,本井肯定是探不到的,但得到了这个信息,起钻后就应该下311.1mm钻头探鱼顶,?一直往下追,总是可以探到的。一边往下探,一边间断的转动钻具,防止钻头超过鱼顶,因为如果钻头超过鱼顶,转动时肯定是会有显示的,同时,也可以循环好钻井液,把上部井筒搞畅通，这样就可以省去前三步的作法。

(3)?这次事故,比较复杂,但判断准确,措施得当,加之钻井液性能好,没有发生粘吸及坍塌等现象,所以能很快解除,特别是第五步中的爆松倒扣,实为妙着。

例四 华北油田 G-13井

1．基础资料

(1) 表层套管:φ339.7mm,下深120.05m。

(2) 裸眼:钻头直径φ215.9mm,钻深2628.80m。

231 (3)?钻具结构:?φ215.9mm钻头+φ177.8mm回压凡尔+φ177.8mm钻铤78.71m +φ158mm

钻铤107.15m+φ127mm钻杆。

2．事故发生经过

正常起钻,因游动滑车下放太慢,就用撬杠撬刹带,未及时取出,造成刹车失灵,钻具顿入井内,井下落鱼长1014.96m,?鱼顶1613.84m。吊卡顿成两半,其中一半落井,落入井内的吊卡,长×宽×厚=30×25×23 cm, 落在井深200m处。

3．事故处理过程

(1) 下φ260mm强磁打捞器,打捞吊卡,未获。 (2) 下φ180mm铣锥,铣过吊卡。

(3) 下φ206mm铣锥,铣过吊卡,直到265m。

(4) 下光钻杆带φ177.8mm震击器对扣,上击210次,无效。

3

(5) 浸泡原油15m,上击三次,下压解卡,起出全部落鱼。 4．认识与建议

(1) 用撬杠撬刹带,是个老毛病,各地都有这种现象,应从这次事故中吸取教训。 (2) 半个吊卡掉入井内,形状不规则,而且紧贴井壁,下什么打捞工具都是徒劳的。下铣锥也不会把落物铣掉,而是把落物挤入井壁,只有这种办法比较好。

(3) 钻具在井内停留了161小时,粘吸卡钻的可能性极大,因此泡油加震击的办法是正确的。

(4) 1000多米钻具从1000多米的高度顿入井底,没有顿成几截,而能完整的打捞上来,也算是非常幸运的事。

例五 华北油田 Z-86-1井

1．基础资料

(1) 技术套管:φ244.5mm,下深2700m。

(2) 裸眼:钻头直径φ215.9mm,钻深3986.86m。

(3) 钻具结构:φ215.9mm钻头+φ158mm减震器2.98m+φ158mm钻铤187.22m +φ127mm钻杆。

2．事故发生经过

钻进到井深3986.86m,?接单根后,划眼放不到井底,在距井底0.4m处突然别钻,S135钢材的φ127mm钻杆母螺纹胀大而脱落,悬重由1300kN降到850kN,泵压由17MPa降到5MPa。起钻后,核实落鱼长度为1538.89m,计算鱼顶为2447.47m。

3．事故处理过程

(1) 下φ127mm公锥打捞,滑扣。

(2) 用411接头对扣,起至2984m,滑脱。 (3) 下φ127mm公锥打捞,滑扣。

(4) 下φ127mm公锥打捞,起至2920m,滑脱。

(5)?下加大411接头对扣,起至3037m卡死,循环不通,下击57次,无效。上提2200kN,倒扣,从安全接头处倒开,以下钻具又顿入井底。

(6) 下φ127mm左旋螺纹公锥倒扣,滑扣。 (7) 下φ127mm左旋螺纹公锥倒出安全接头。 (8) 下φ127mm左旋螺纹公锥倒扣,滑扣。 (9) 下φ127mm左旋螺纹公锥倒扣,滑扣。

33

(10) 下右旋螺纹钻杆对扣,从2925m处炸断,仍然活动不开,浸泡原油7m,柴油2m,解卡,把上部钻杆起出。

232 (11) 下φ195mm套筒磨鞋修整鱼顶。

(12) 下φ215mm磨鞋修整鱼顶。

(13) 套铣、倒扣十三天,全部钻具捞获。但井底还有三个钻头牙轮。 4．认识与建议

(1)?接单根前,牙轮早已掉了,应该有显示,而司钻竟然没有发现。划眼时,别劲如此之大,地面上也应该有显示,而司钻也没有感觉,以致发生如此大的事故,司钻的责任心跑到那里去了。

(2)?G105和S135钢材的钻杆,公锥不易造扣,应直接用加大的接头对扣,可以加快处理进度,避免一些井下复杂情况。本井有六次下公锥,都是徒劳无益,而用未加大的411接头对扣也是错误的做法,由于这些失误，又造成两次顿钻,每次都从二千九百多米顿到井底,循环失灵,肯定和顿钻有关,使本来不复杂的事故也复杂化了。

(3) 全部钻具悬重只有1300kN,倒扣时为什么提到2200kN呢?既然下有安全接头,总是从安全接头处倒开的可能性大,提到850kN就可以了。

(4)?除非万不得已,就不应该炸断钻具,应在卡点以上爆松倒扣,或者将爆炸筒下到钻头附近爆炸,争取恢复循环,再徐图处理。

(5) 爆炸断的鱼头,套筒磨鞋无法套入,平底磨鞋又容易偏磨,这是一个很大的难题,本井在φ215.9mm的井眼中下入φ215mm的磨鞋,是担了很大的风险的,这也是逼上梁山,不得已而为之。

例六 胜利油田 SC-1井

1．基础资料

(1) 表层套管:φ339.7mm,下深1399.64m。 (2) 技术套管:φ244.5mm.下深3108.55m。

(3) 裸眼:钻头直径:φ215.9mm,钻深4921.90m。

(4) 钻具结构:φ215.9mm钻头+φ158mm钻铤108.89m+φ127mm加重钻杆256.31m+φ127mm钻杆。

2．事故发生经过

钻至井深4921.90m,?起钻换钻头,起至第10柱时,因等修吊卡,停止起钻。在上下活动钻具的时候,因刹车失灵,?造成顿钻,把转盘顿坏,大绳折断,所幸吊卡没有顿坏,钻具尚留在井口。倒好大绳后,继续起钻,起至第12柱,用转盘卸扣时把吊卡甩开,钻具顿入井下,鱼长4598.85m,鱼顶323.05m。

3．事故处理过程

(1) 下光钻杆对扣,上提1900kN解卡,起出钻杆3619.85m,发现钻杆本体折断,落鱼979m,鱼顶3942.90m。

(2) 下φ200mm套筒磨鞋修鱼顶,实探鱼顶位置为3949.82m。 (3) 下卡瓦打捞筒打捞,上提2000kN解卡。 4．认识与建议 (1) “工欲善其事,必先利其器。”设备工具有重大问题就不能进行作业。本井刹车失灵,是设备问题还是操作问题?抑或是其它人为的问题?我看是后者居多,不然,为什么还能继续起钻呢?

(2) 既然已经发生了大顿钻,设备、工具应做仔细地检查,有毛病者不能使用,为什么刚起两个立柱又发生吊卡甩开的事故呢??一百多吨的重量座在吊卡上,吊卡为什么能甩开呢?看来还是不严不细,吊卡没有检查或者是没有扣好。本次事故可以说是\马虎.凑合,不在乎\的老毛病的集中表现。

233 (3) 本井事故的顺利解除,得益于技术套管下得深,而下部地层硬,井眼也较规矩,才没有

造成两条鱼互相穿插的现象。同时钻井液性能好,没有发生粘吸卡钻。

例七 长庆油田 SH-93井

1．基础资料

(1) 表层套管:φ426mm,下深35m。 (2) 技术套管:φ273mm,下深593m。

(3) 油层套管:φ177.8mm,下深3743.31m。

(4)?裸眼:钻头直径φ152mm,钻深3771.05m,井段从3743.31m至3771.05m,长27.74m。又用φ149mm取心钻头取心1m,钻达井深3772.05m。

(5)钻具结构:φ152.4mmJ33 钻头+φ123mm钻铤54.43m+φ88.9mm钻杆。 2．事故发生经过

本井用φ149mm取心钻头取心至3772.05m,然后用152.4mmJ33牙轮钻头扩眼,当扩眼至3771.05m时,钻铤断落,落鱼总长27.85m,鱼顶位置为3743.75m。

3．事故处理过程

(1)?下φ143mm卡瓦打捞筒打捞,开泵不通,落鱼被卡,只好把打捞筒退出。开泵不通的原因可能是钻井液中石膏粉沉淀,堵塞环空。

(2) 必须进行套铣,才能进行打捞,但铣筒内径受φ123mm钻铤外径的限制,必须大于126mm。铣筒外径受套管内径的限制,?必须小于φ150mm,同时还需有一定的壁厚,才能保证有一定的强度,并好车制连接螺纹。在API管材的标准系列中,没有适合本井套铣用的管材规格。

3

几经周折,才找到了过去从苏联进口的5/4in套管,外径146mm,内径126mm,壁厚10mm,用它制成了小直径套铣筒。第一次下入一个单根试套,未开泵时,钻具悬重700kN,?开泵时,?钻具悬重670kN,排量15L/s,泵压8.5-9.0MPa, 套进落鱼后,泵压9.5～10MPa, 转速43r/min,钻压15～20kN,套完一个单根。

(3)?下入三根套铣筒套铣,钻压10～40kN,转速38r/min,排量10L/s,泵压由9.5MPa上升至17MPa,一直套到钻头位置。

(4) 下φ143mm卡瓦打捞筒,将落鱼全部捞出。 4．认识与建议

(1)?小井眼钻进的关键是要把钻井液性能搞好,在这样深的井中,绝不允许有沉淀现象发生,这也是很容易做到的事。

(2)用φ152mm钻头钻进,应用Φ120.65mm钻铤,回旋余地会大一些。

(3)?本井事故很特殊,在石油用管材中,除Φ146mm套管外,还没有可以做套铣工具的合适管材,而146mm的套管,现在也很难找到,因为各个油田都不用这种套管了。可以说,本井的事故几乎走到了绝路,但又能在绝处逢生,得益于几根Φ146mm的套管,物必有用,不可随意弃之。

例八 华北油田 J-20井

1．基础资料

(1) 技术套管:φ177.8mm,下深3755.16m。 (2) 裸眼:钻头直径φ152mm,钻深3860.70m。

(3) 钻具结构:φ152mm钻头+φ120.65mm钻铤133.21m+φ88.9mm钻杆。

32

(4) 钻井液性能:密度1.34g/cm,粘度38s, 滤失量5ml,滤饼0.4mm,切力25/35mg/cm,含砂量0.2%,pH值9.5。

2.事故发生经过

234 正常起钻,起到井深2763.79m,司钻记错单根数,一直往上起,游车顶到了天车,大绳拉断,

游车、大钩、钻具一齐顿下,最上一根钻杆从公接头以上0.54m处折断,落井钻具全长1096.61m。

3. 事故处理过程

(1) 下φ152mm平底磨鞋磨鱼顶0.35m。

(2) 下φ88.9mm右旋螺纹公锥打捞,进不了鱼顶。 (3) 又下φ152mm平底磨鞋磨鱼顶0.25m。

(4) 下φ88.9mm右旋螺纹公锥打捞,造扣成功,开泵憋压到20MPa,循环不通,活动钻具,由740kN提到900kN,解卡。起出钻具三柱,遇阻850kN,公锥滑扣。

(5) 下φ136.5mm卡瓦打捞筒打捞,进不了鱼头。

(6) 下φ88.9mm左旋螺纹公锥、左旋螺纹钻杆四次,倒扣成功,倒出的鱼头是偏磨的,尚留90×140mm一段管壁。

(7) 下光钻杆对扣,第一次对扣后,上提900kN,滑脱。第二次对扣后,上提1000kN,滑脱。第三次对扣后,上提1050kN,开泵时泵压由15Mpa降至5MPa,解卡,起出全部落鱼。

4.认识与建议

(1) 修鱼头一定要用套筒磨鞋或领眼磨鞋,不能用平底磨鞋。因为鱼头总是偏向井壁一边的,用平底磨鞋不可能全面磨铣,其结果必然要留下一段未被磨到的管壁,这段管壁必然要影响打捞工具的正常工作。

(2) 憋泵,20MPa的压力太少,起码要憋到35-40MPa。根据多次处理事故的经验,在25-35MPa的范围内憋通泵的机会较多。

(3) φ88.9mm的钻杆对扣后为什么能滑脱呢?肯定是没有对好扣,或者是错扣了,或者是螺纹没有上到家,只要是对好了扣,绝无滑脱的道理。

(4)?本井落鱼1096m,在钻井液中的质量尚有240kN,宜用卡瓦打捞筒打捞,不宜用公锥打捞,因为φ88.9mm的公锥强度太低,不是滑扣,就是断折, 以少用为佳。

(5) 本井顿钻事故,性质严重,但因裸眼不长,只有105.54m,所以处理起来比较容易。

例九 长庆油田 SH-75井

1. 基础资料

(1)技术套管:φ339.7mm,下深500m。

(2)裸眼:φ241.3mm钻头,钻深2320.31m。

(3)钻具结构:φ241.3mm钻头+φ177.8mm减震器5.05m+φ177.8mm钻铤98.13m+φ127mm钻杆。

3

(4)钻井液性能:密度1.01g/cm,粘度17s。 2. 事故发生经过

在正常钻进时,?泵压由11MPa降到6MPa,上提钻具,悬重由840kN降为 720kN,泵压降为4.5MPa,证明钻具有问题,起钻后,发现钻铤剌断,落鱼79.44m,鱼顶2240.89m。

3. 事故处理过程

(1)下φ114mm公锥打捞,造扣时落鱼跟着转动,造扣不牢,起钻中途,公锥滑扣。 (2)?下φ219mm卡瓦打捞筒打捞,捞出钻铤八根,长65.41m。落鱼还有14.03m,鱼顶2306.28m。还是钻铤母螺纹剌断。

(3) 继续下卡瓦打捞筒打捞,捞获后,憋泵不通,落鱼被卡,退出卡瓦打捞筒。 (4) 下φ219mm套铣筒套铣,一直套铣到钻头。 (5) 下φ219mm卡瓦打捞筒,捞出全部落鱼。 4.认识与建议

235 (1) 既然是钻铤剌漏,泵压从11MPa降到6MPa,总有个从小到大的过程,应该很早就可以

发现。但司钻根本没有意识到这个问题,一直造成了事故的发生。

(2)?下部落鱼被卡,循环失灵,可能是钻铤剌漏后钻头干钻所造成,也可能由于钻井液性能太差钻屑沉淀所造成。钻井液如同清水,根本没有悬浮力,在二千多米的深井钻进中,是很危险的。

例十 河南油田 T-487井

1.基础资料

(1) 表层套管:φ273mm,下深85.47m。

(2) 裸眼:钻头直径φ215.9mm,钻深2203m。

(3) 钻具结构:φ215.9mm钻头+φ215mm扶正器1.87m+φ177.8mm无磁钻铤9.03m+φ177.8mm钻铤44.89m+φ158mm钻铤105.74m+φ127mm钻杆。

3

(4 )钻井液性能:密度1.17g/cm,粘度85s,滤失量35ml,含砂量0.5%。 2. 事故发生经过

正常钻进至井深2203m,绞车传动链条断,停机接链条两小时,钻具卡。 3. 事故处理过程

3

(1) 注入解卡剂12m,浸泡,活动钻具时,从钻铤剌坏处拉断,落鱼82.81m,鱼顶2120.19m。

(2)?下φ200mm卡瓦打捞筒加安全接头加震击器进行打捞,?捞住落鱼后,?开泵循环钻井

3

液,又注入解卡剂10.6m,浸泡四小时,震击解卡。

4.认识与建议

(1) 钻铤剌坏从泵压上应该有所显示,为什么没有察觉呢?可能是钻井液性能太坏,泵压不稳定所致。本井钻井液粘度85s,滤失量35ml,似乎是遇到了钙侵或盐侵,正常钻进的钻井液不会是这样的。

(2)?钻具剌穿,到达钻头的钻井液会逐渐减少,会形成泥包,甚至会导致干钻,绞车链条断,可能和井下的情况有关系。如果不是链条断,可能会造成更加严重的卡钻。

(3) 第一次注解卡剂,可能是短路上返,下部的落鱼根本泡不上。很幸运,从剌漏处拉断,否则,还不知道做何处理呢?

(4)?第二次打捞后能循环得通,并能注入解卡剂,说明钻头还没有干钻,但泥包的现象肯定是有的,本井不是单纯的粘吸卡钻,是泥包与粘吸兼而有之,所以采取油浴与震击联合处理的办法是正确的。

例十一 胜利油田 C-119井

1 基础资料

(1) 表层套管:φ339.7mm,下深92.24m。 (2) 技术套管:φ244.5mm,下深999.18m。

(3) 裸眼:钻头直径φ215.9mm,钻深1602.56m。 2. 事故发生经过

下钻,因井口不正,当下到第38柱时,钻杆接头下台肩挂在井口上,吊卡放松,一只吊环从吊卡耳中弹出。当钻杆从井口滑脱继续下行时,只有一只吊环受力,将钻杆折断。落井钻具1137.25m,鱼顶465.31m。

3. 事故处理过程

(1) 下φ200mm套筒磨鞋修鱼头,磨去0.3m。

(2) 下φ177.8mm卡瓦打捞筒打捞,捞获后,上下反复活动,最大拉力提到1400kN时,落鱼

236 被提起,事故解除。

4.认识与建议 (1) 天车、转盘、井口三点一线,必须校准。如果实在无法校准,可以采取如下办法,第一,使用小补心,迫使钻杆居中;?第二,井口一定要焊成喇叭口状,从喇叭口以下包括防喷器、四通内部的任何地方都不允许有齐平台肩存在。

(2) 单吊环造成的钻具折断,鱼顶往往呈烟锅头状,必须下套筒磨鞋修整,否则不易打捞。 (3) 顿钻后,钻柱多处弯曲,和井壁的接触点少,同时本井的技术套管下得比较深,这是本井事故能顺利解除的主要因素。

例十二 胜利油田 G-3井

1. 基础资料

(1) 表层套管:φ339.7mm,下深90.02m。 (2) 技术套管:φ244.5mm,下深2436m。 (3) 裸眼:钻头直径φ215.9mm,钻深2609m。

(4) 钻具结构:φ215.9mm钻头+φ158mm钻铤158.4m+φ127mm钻杆。 (5) 钻进参数:钻压160kN,转速65r/min,排量35l/s,泵压11MPa。 2. 事故发生经过

在钻进过程中,?泵压由11MPa降到9.5MPa,认为是钻井液中气泡多所致,又继续钻进四小时,泵压下降到7MPa,悬重由910kN降为800kN,钻具断落,落鱼长72.07m,鱼顶2536.93m。

3. 事故处理过程

(1) 下φ114mm公锥带安全接头打捞,上提到1400kN,解卡。起钻时用转盘卸扣,安全接头退开,落鱼又掉入井下。

(2) 下安全接头对扣,憋泵,不通,上提到1600kN,落鱼不动,从安全接头倒开,起出上部钻具。

(3)?下φ193.7mm套铣筒81.62m,套铣至井深2582.74m,下放速度快,泵压上升,造成憋泵,

3

套铣筒遇卡。用小排量慢慢憋泵,开通,循环钻井液,注入原油8m,浸泡10小时,上提到1400kN,套铣筒脱扣,铣鞋和一只套铣筒落井,长10.1m,第二条落鱼井段为2582.74m-2572.62m。

(4) 下左旋螺纹钻杆、左旋转轴螺纹公锥倒扣八次,倒出全部钻铤,第一条鱼只留钻头和配合接头,长0.66m。

(5) 下磨鞋磨铣套铣筒,进尺0.1m。

(6) 放弃打捞,注水泥300袋(15吨),填井侧钻。 (7) 探水泥塞面,水泥塞高度只有32.23m。 (8) 再次注水泥300袋(15吨)。

(9) 探水泥塞面为2446.06m,距鱼头126.56m。

(10) 用维纳钻具侧钻,钻至井深2575m时别钻严重,判断是钻到了套铣筒。

(11) 第三次注水泥500袋(25吨),起钻至第九柱时遇卡,开泵不通,上提1400kN,钻具卡死。

(12) 爆炸松扣,起出钻杆1726.50m。

(13) 下钻对扣,用测卡仪测卡点为2086m。

(14) 从井深2000m处切割,起出钻杆2001.30m。井内落鱼293.76m。 (15) 在井口打水泥塞,该井报废。 4.认识与建议

这是一起很简单的事故,由于处理过程中的一系列错误,终于导致全井报废。

(1) 打捞起钻,既使不带安全接头,也不允许用转盘卸扣,何况还带有安全接头呢?这是严

237 重的违犯操作规程。

(2) 钻铤倒完后,就应打捞193.7mm的套铣筒,只有10.1m长,就是全部埋在砂子中,也能震击出来。

(3) 钻头和配合接头共长0.66m,完全可以对扣或用打捞工具打捞。下磨鞋无论是磨钻头还是磨套铣筒都是极大的错误,是这口井上致命的一步错棋。

(4) 套铣时下放速度快,泵压上升,是铣筒进入砂桥的象征,若及时上提数米,就可消除险象。可能司钻根本没有注意泵压,待憋泵后再上提,已经来不及了。

(5) 打水泥塞前,应电测井径,根据井径数据决定水泥用量。本井没有这样做,而是想当然的决定打300袋、500袋,尤其第三次打水泥塞,水泥塞长489m,水泥塞面已经到了技术套管内,大大超过了所需要的100～150m的长度,这是造成水泥固死钻杆的主要原因。另一方面,我们也可以看出,井径不是很大,基本上是一袋水泥一米水泥塞,平均井径不到228mm,第一次注水泥塞为什么失败呢?可能和井下漏失有关。

(6) 打水泥塞前,一定要做水泥的理化性能试验,掌握水泥的初、终凝及稠化时间,必要时用外加剂调整其性能,保证施工安全,本井可能没做这些工作。

(7) 爆炸松扣一定要测卡点,本井第一次爆炸松扣,就没有测卡点,带有很大的盲目性。 (8) 用维纳钻具测钻,只要控制钻速,及时测量,是完全可以侧钻出去的,但本井却是一个失败的例证,应分析是什么原因造成的,可能是没有及时测量,盲目钻进造成的。如此处理井下事故,只能把小病治成大病,大病治成死病,技术素质之差,责任心之差,到了无以复加的程度。井队如此,上级领导机关又在做些什么工作呢?难道不值得令人深思吗?

例十三 塔里木油田 LN-33井

1. 基础资料

(1) 表层套管:φ500mm,下深51.72m。 (2) 技术套管:φ339.7mm,下深866.53m。 (3)技术套管:φ244.5mm,下深3636.36m。

(4) 尾管:φ177.8mm,下入井段为3401.17m～5158.45m,长1757.28m。 2. 事故发生经过

本井已固井完井,?在向场地甩钻具时,井架工把钻铤立柱推出指梁,指挥司钻起车,司钻起车过快,未扣好吊卡,即将钻铤立柱带至井口,落入井中,落鱼长度31.55m,其组成如下:φ215.9mm扶正器+φ158mm钻铤一柱+φ215.9mm扶正器+φ158mm钻铤两根+φ127mm提升短节一个。落鱼一直落到φ177.8mm尾管顶部,尾管内径为157.08m,扶正器接头外径为158mm,正好顿入尾管头,成为过盈配合,鱼顶为3369.32m。

3. 事故处理过程

(1) 下φ127mm卡瓦打捞矛打捞,上提到2000kN,不动,退出捞矛。 (2) 下φ127mm捞矛带158mm上击器打捞,震击,不动,退出捞矛。 (3) 下φ127mm捞矛带197mm上击器打捞,震击,不动,退出捞矛。 (4) 下φ127mm捞矛带203mm上击器.加速器打捞,震击解卡。 4.认识与建议

(1) 甩钻具时,首先要卸扶正器，应将井口盖好,就不会发生此类事故。

(2)?本井钻铤立柱带有φ215.9mm扶正器,能进入尾管的接头长度不超过0.4m,如果顿入更多,事故将难以处理。

(3) 实在巧得很,很少有这种过盈配合式的卡钻事故,这类事故,除了震击以外,别无良法。

238 例十四 华北油田 Y-29-2井

1. 基础资料

(1) 技术套管:φ244.5mm,下深1504m。 (2) 油层套管:φ177.8mm,下深2839.77m。 (3) 裸眼:钻头直径φ152mm,钻深3216m。

(4) 钻具结构:φ152mm扩孔器1.46m+φ120.65mm钻铤53.86m+φ88.9mm钻杆。

3

(5)?钻井液性能:?密度1.11g/cm, 粘度28s, 滤失量7ml,滤饼0.4mm,含砂量0.2%, 切

2

力0/1mg/cm,?pH 10。

2. 事故发生经过

下φ127mm尾管前,用φ152mm扩孔器扩眼,当第三只扩孔器扩孔到井深2887m时,上提遇卡,转动有别劲,将φ88.9mm钻杆母螺纹胀大而脱落,落鱼长2766.89m。

3. 事故处理过程

(1)?下钻杆对扣,?落鱼下行194.07m,?鱼顶为314.18m,鱼底为3081.07m。起出十一柱钻杆又遇卡,上提1800kN,无效,开泵,憋压18MPa,循环不通。计算卡点在1200m左右,所以上提450kN倒扣,结果从井深2204m处倒开,落鱼586.10m,又顿入井底。起出的钻杆中有三根钻杆的母螺纹由φ120mm胀大到φ150mm。

(2) 第二次又下光钻杆对扣后倒扣,从井深2294.20m处倒开,落鱼786.87m。

(3) 下左旋螺纹钻杆连续倒扣,一直倒到井深2911.60m,落鱼尚有169.47m,因为发现右螺纹钻杆严重弯曲,水眼堵塞,而且扣紧难倒,左旋螺纹钻杆已有扭曲现象,所以决定不再处理。

4.认识与建议

(1)?使用φ88.9mm钻杆和φ152mm扩孔器,必须限制扭矩,扩孔器收缩失灵和钻杆母螺纹胀大,都和扭矩超限有关。

(2) 本井扩孔至井深2887m,是否发生了溜钻,值得怀疑,可能一切祸根都是由溜钻引起的,因溜钻而压坏扩孔器引起扭矩超限,也造成了起钻时的遇阻遇卡。

(3) 右旋螺纹钻杆弯曲是顿钻造成的,水眼不通,可能和钻井液性能有关,本井钻井液切力太低,悬浮性太差。

（4）计算卡点与实际卡点相差为什么如此悬殊？

(5) 在左旋螺纹钻杆发生扭曲的情况下,本井的事故已经无法处理了,若再继续倒扣,很可能把左旋螺纹钻杆也扔到井下。

例十五 辽河油田 SH125井

1.基本资料

(1) 技术套管:?177.8mm,下深3397.92m。 (2) 尾管：?127mm，下深3786.35m。 2.井下事故的形成

该井在检修电潜泵时,由于电缆卡子及碎电缆落井,造成电潜泵被卡,处理过程中,又造成磨鞋被卡,在解卡过程中,又造成钻铤、左旋螺纹母锥、左旋螺纹钻杆落井，套铣时又使?127mm铣管断入井中0.8m。事故进一步复杂化。其井下情况如图2-36所示。

3.事故处理过程

239 （1）打铅印，证实鱼顶为?89mm左旋螺纹钻杆本体，且不规则。

（2）套磨鱼顶，

（3）下右旋螺纹母锥倒出左旋螺纹钻杆2.32m。鱼顶井深为2595.4m。

（4）下入?150mm母锥+?120mm安全接头+?120mm震击器打捞，震击多次，无效，从安全接头退出。

（5）先用单筒强行套铣母锥，完成母锥套铣作业后，再加长铣管继续套铣钻杆。 （6）下入?153mm高强度铣鞋 +?140mm套铣管80m，+?150mm随钻打捞杯+?89mm钻杆，进行套铣。多次发生憋泵、遇卡、无进尺等现象，主要原因是井下落物太多，有铁屑、铁块、清腊钢丝等。全井从随钻打捞杯中捞出落物近1t。

（7）由于多次磨铣、套铣，落鱼水眼及环隙均被堵死，下部钻具又扣紧难倒。要想爆松倒扣，又必须通开落鱼水眼，因而设计了?65mm长杆磨鞋，特制了一批无接箍钻杆来完成通钻具水眼任务。钻具组合是：?65mm长杆磨鞋+?60mm无接箍钻杆+?150mm随钻打捞杯+?89mm钻杆。通开了钻具水眼。

（8）采用826型测卡松扣仪器进行测卡、爆炸松扣打捞钻杆。先后三次均进行了外铣内通作业，共捞出钻杆17根，鱼顶为?154mm母锥，深度为3133.40m。本井三次爆松倒扣，都在3000m以下，每次用炸药120～130g（对?89mm钻杆）,均一次成功。

（9）采用铣锥把母锥接头内径扩大，再用?100mm公锥将母锥捞出。 （10）套铣下部两根钻铤。钻具组合为：?153mm高强度铣鞋 +?140mm套铣管20m，+?150mm随钻打捞杯+?89mm钻杆。

（11）下入公锥打捞成功，并带出被卡磨鞋。

（12）打捞电潜泵：电潜泵鱼顶为?116mm，于是决定下入?153mm高强度铣鞋 +?140mm带暗窗的套铣管+?150mm随钻打捞杯+?89mm钻杆。经过5小时套铣，成功地打捞出电潜泵残体。

（13）下?154mm通井规，通到尾管悬挂器位置3243.06m，又下?105mm通井规通到人工井底3649m。

4.认识与建议

(1)本井为高产采油井,所以必须下决心把事故解除,否则损失太大.如果是钻井中遇到如此复杂的事故,应从经济角度出发,采取侧钻的办法也可。

（2）自制长杆磨鞋和无接箍钻杆解决了小水眼通开的问题。是一个创造，值得其他单位借鉴。其实通水眼也有多种方法，可参看本书第一章。

（3）设计带暗窗的套铣筒对打捞电潜泵的残体是比较好的办法，其它类似情况也可参考。

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