井下作业常用修井工具探讨

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[摘 要]本文主要探讨了为检测工具、切割类工具、倒扣类工具、震击类工具、辅助设备工具等。对这些工具的结构和适用条件进行了论述，对修井作业有很好的指导作用。

[关键词]修井工具；结构；适用条件

中图分类号：TE358.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）20-0244-01

1、检测工具

是判断井下事故、选择应用修井工具的主要依据。

1.1 通径规。

是检测套管、油管、钻杆以及井下其他管子的内通径是否符合标准，检查它们变形后能通过的最大几何尺寸。其形状为一长圆柱体。将通径规连接下井管柱下入井内，通径规应能顺利通过，若遇阻则说明井下套管有问题。

1.2 铅模。

用来探测井下落鱼鱼顶状态和套管情况。通过分析铅模同鱼顶接触留下的印记和深度，反映出鱼顶的位置、形状、状态、套管变形等初步情况，作为定性的依据，提供施工作业参考。铅模由接箍、短节、拉筋及铅体等组成，中心有水眼以便冲洗鱼顶。

1.3 井径仪。

探测油、套管管内腐蚀、穿孔、裂缝、磨损、变形及破裂等缺陷。一般由电缆接头、上扶正器、磁定位器、电桥探针、电桥、下扶正器、尾接头组成。通电的电桥随井径仪由井底匀速上提，测管子内径的探针随着管子内径的变化而动作，从而改变了电桥的电阻值，通过电桥的电流也随之变化，将这个信号通过放大器及地面二次仪表，记录出管子内壁的不规则曲线，从曲线中可以分析出管子内壁损坏程度的百分比。

1.4 测卡仪.

是处理钻井或修井被卡管柱中的辅助仪器，与爆炸倒口一起使用时。可迅速起出卡点以上的管柱，为处理卡钻事故提供了方便。主要组成部件有电缆头、磁定位仪、加重杆、滑动、接头、振荡器、上弹簧锚、传感器、下弹簧锚、底部短节、爆炸接头，爆炸杆等。

2、切割类工具

对于被卡的管类落物或需要修理的套管，用其他方法无法处理时，常采用切割的方法处理。

2.1 机械式内割刀。

是一种从井下管柱内部切割管子的专用工具。除接箍外可在任意部位切割。若在其上部配有可退式打捞锚，就可以将卡点以上的管柱一次性切割和提出.主要由芯轴、切割机构、限位机构、锚定机构等部件组成。

2.2 机械式外割刀。

从套管、油管或钻杆外部切断管柱。更换成卡瓦式卡爪装置后，可在除接箍外任何部位切割。切割后，可直接提出断口以上的管柱。主要由上接头、卡爪装置、止推环、承载环、隔套、筒体、主弹簧、进给套、剪销、刀片、轴销1、丝堵、引鞋等组成。

3、倒扣类工具

是指在修井过程中倒出卡点以上遇卡管柱的专用工具.种类很多，在这里只简单介绍几种常用工具。

3.1 倒扣器。

将钻杆的右旋转动（正扭矩）变成遇卡管柱的左旋转动，使遇卡管柱的连接丝扣松开.由于这种变向装置没有专门的抓捞机构，因此必须同特殊形式的打捞筒、打捞矛、公锥或母锥等工具联合使用，以便完成倒扣打捞工作。？主要由接头总成、变向机构、锚定机构、锁定机构等组成，倒扣器每次使用后，必须进行彻底清洗，冲刷净泥浆、油泥等各种污物。

3.2 倒扣捞筒。

既可用于打捞、倒扣，又可释放落鱼，还能进行洗井液循环。在打捞作业中，倒扣捞筒是倒扣器的重要配套工具之一，同时也可同反扣钻杆配套使用。工具起出后，用清水冲洗干净，擦拭干净，各接头螺纹涂脂，重新装好，放阴干处保存。

3.3 倒扣安全接头。

连接在工具管柱上，传递扭矩，承受拉、压和冲击负荷，而在打捞工具遇卡，或者动作失灵，无法释放落鱼收回钻具时，可以很容易的将此接头旋开，收回安全接头以上的工具及管柱，再行处理下部钻柱和工具。它可以单独使用，也可作为倒扣器的配套工具。？在大于钻柱悬重下，边反转边上提。

3.4 倒扣下击器.

主要由芯轴、承载套、圆柱键、筒体、弹性销、导管、下接头及密封件组成。作为一个开式下击器连接在管柱中，必要时对卡点施以瞬间下砸力，帮助解卡。？可同倒扣器配合使用，吸收倒扣过程中螺纹松扣的升移量。

3.5 爆炸松扣。

是在测准卡点之后，用爆炸的方法促使卡点以上的第一个接头螺纹松口，收回卡点以上部分管柱。爆炸松扣是倒扣作业的一种形式。用定量的炸药引爆后，使其在管柱的接箍处产生高速冲击波，致使螺纹牙间的摩擦和自索性瞬时消失或大量减小，使连接螺纹在预先施加的反扭矩作用下当即卸扣。

4、震击类工具

利用震击类工具在卡点附近造成一定频率的震击，有助于被卡管柱和工具的解卡。常用的震击类工具有上击器、下击器、加速器和地面下击器。

4.1 开式下击器。

是一种机械式震击工具。可对遇卡管柱进行反复震击或强力震击，使卡点松动解卡。当提拉和震击都不能解卡时，还可以转动，使可退式打捞工具释放落鱼。开式下击器与机械内割刀配合使用时可使内割刀得到一个不变的预定进给力。保证切割平稳。与倒扣器配合使用时可以补偿倒扣后螺纹上升的行程。

4.2 式下击器。

也叫油浴式下击器，是闭式下击器的一种.是以向鱼头突然使以下砸力为主的解卡工具，并且也可以产生向上的冲击力，实现活动解卡。实际使用中通常作为预防性措施连接在打捞、钻井、试油等工具管柱中，可以传递足够的扭矩和承受很大的钻压。另外，连接有式下击器的工具管柱，利用器下击力可在井口将打捞工具从落鱼中取出，这是式下击器的重要优点之一。？式下击器与开式下击器的主要区别在于工具本身的撞击过程是在密封良好的油浴中进行的，寿命比开式下击器长。

4.3 地面式下击器.

是装在钻台上，对遇卡管柱施加瞬时下砸力的一种震击类工具，主要用？钻柱解卡作业、？驱动井下遇卡无法工作的震击器、？解脱可释放式的打捞工具等。

4.4 液压式上击器。

主要用于处理深井的砂卡、盐水和矿物结晶卡、胶皮卡、封隔器卡以及小型落物卡等。尤其是在井架负荷小，不能大负荷提拉钻柱时，上击器的解卡能力更显得优越。该工具加接加速器后也适用于浅井。

4.5 液体加速器。

是与液压上击器配套使用的工具。它利用硅机油的可压缩性来储存能量，对处于突然释放状态下的液压上击器的芯轴施以力和加速度，从而增加上击器的撞击效果。连接在钻杆上的加速器，可传递正、反扭矩，承受上、下载荷。？主要由芯轴、短节、外筒、缸体、撞击器、活塞、导管、下接头及各种密封装置所组成。

5、辅助设备工具

合理的使用辅助工具是提高修井成功率和修井效率的重要条件之一，也是提高修井工艺的重要保障。在复杂修井中尤为突出，因此性能良好的辅助工具越来越受到重视。

5.1 锯齿型安全接头。

是连接在各种井下作业管柱中的特殊接头。当作业管柱正常工作时，它可传递正向或反向扭矩，承受拉压负荷，并保证压井液流畅。当作业工具遇卡时，锯齿型安全接头可首先脱开，以便于将安全接头以上的管柱起出，以简化下步作业程序。锯齿型安全接头由上接头和下接头及两个O型圈组成。

5.2 方扣型安全接头。

此安全接头是依靠倾斜凸缘传递扭矩的，当凸缘结合之后就无法再旋紧螺纹，因而要求螺纹的配合留有一定的上紧度。使用时必须在地面用管钳等工具旋紧，以防止中途自行倒开。在下钻与使用中，应防止钻具反转。

5.3 活动肘节。

与打捞工具配合使用的打捞钻具，象人的手臂一样可弯可直，可抓取，也可退回。他除了能抓住倾斜度很大的落鱼外，还能去寻找掉入“大肚子”里的或上部有棚盖等堵塞物的落鱼。当钻杆、油管、抽油杆等的顶部落入裸眼或大尺寸的套管内，用常规的捞矛、捞筒等打捞工具无法抓取时，可用此工具。？活动短节可承受拉、压、扭、冲击等负荷。

5.4 沉砂筒。

在大直径套管内进行磨铣、钻进时，由于环形空间面积较大，洗井液往往达不到足够的上返速度，带不出较大的钻屑时，用此工具将较大的钻屑收集提出井外。由钻杆、沉砂管、钻杆接头、下接头组成。