井下事故处理技术.ppt
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1、井下事故处理技术,前 言,在油水井开发过程中,由于生产井所处区域的地质因素、开发前期工艺水平,工程设计、开发资金因素;采油或注水工艺水平,生产井的管理水平,各类新工具、新工艺的实验因素;各种增产措施及油层改造措施等因素,都有可能造成生产井不能正常工作,特别是由于各类井下落物,使油井停产,造成油井利用率下降,有时可能造成油水井报废影响区块的整体开发效果,因此有效的处理井下事故,是保证油田正常生产的一项重要措施。,一、名词及术语,1、井下事故处理:由于各种因素造成油水井管柱卡,工具、仪器及钻柱等落入井内的现象称井下事故,针对井下事故采取的相应措施即井下事故处理。2、卡钻 下管柱及工具在井内不能上提
2、,下放的现象叫做卡钻。,3、落物(落鱼)因事故滞留在井内的物体(杆类、管类、工具、仪器、钢丝、绳索等)叫落物(落鱼)。4、打捞:采用相应的措施工具捞出井下落物的作业过程。5、鱼顶:落物(落鱼)的顶端叫鱼顶。,二、处理井下事故的原则,井下事故处理的目的是恢复井筒畅通,以满足作业、增产措施及注采的需要。因此根据井下处理事故的目的,处理井下事故应遵守的基本原则是:1、保护油水层不受污染和破坏;2、不损害油层套管;3、井下事故处理必须是越处理越单,落物 越少,不能越处理落物越多、越复杂。,处理井下事故的设备能力、人员素质,必须能满足工艺要求,不能因处理井下事故造成设备损坏,人员伤亡,环境污染等事故。因
3、此,从技术管理的角度出发,应做好以下几点工作:,三、处理井下事故注意事项,做到四清:(1)历史状况清。修井前要查清采油、注 水、修井、试油、增产措施、含水及周 围水井的影响程度和本次修井目的等。(2)鱼头清:目前鱼头形状、规范、是否靠 边、有无残缺等(3)复杂情况清:鱼顶周围套管是否损坏、损坏 程度如何、井内是否出砂、鱼头是否砂埋,鱼头内外是否有其他落物等(4)井深数据清:送修数据、下井钻具及落物长 度、深度等数据,1、查清井况:,2、正确选择工具,选择合适的打捞工具是成功的关键之一。必须考虑套管规范、鱼头尺寸、形状、工具下井的安全性、可靠性等。在上述前提下尽可能选用结构简单、操作方便、灵活好
4、用的工具。在一些特殊情况下、系列工具满足不了井况需要,就要加工一部分特殊工具,只有这样才能为解决各种复杂井况提供必要条件。,3、制定合理打捞措施 可行的打捞措施正确的打捞措施是复杂井的处理关键,同一种工具,操作方法和辅助措施不同,打捞效果不同,如果方法不当,不仅影响打捞成功率,甚至造成新的事故。4、充分发挥人的主观能动性义素 打捞过程中,严格执行措施、认真操作是处理事故成功的有利因素,四、井下工具(一)、井下工具分类,(二)、常用工具介绍,1、可退式卡瓦捞矛1)、结构:矛杆(芯轴),圆卡瓦,引鞋,释放环。2)、用途及使用范围:是从鱼腔内孔进行打捞的工具。用于打捞鱼顶为73mm油管母扣或外加厚。
5、3)、连接扣型:230正(一律用数字表示法),4)、原理:下井前将圆卡瓦转至打捞位置即上部,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,上提钻具时,芯轴与圆卡瓦上的锯齿形螺纹互相吻合,并使卡瓦产生径向力,咬住落鱼内壁实现打捞。需要退出捞矛时,给矛芯轴一定的下击力,使圆卡瓦与芯轴上的锯齿形螺纹脱开,再正转钻具23圈,圆卡瓦与芯轴产生相对位移,促使圆卡瓦沿芯轴锯齿形螺纹向下运动与释放环端面接触,上提钻具时不产生径向力,圆卡瓦随芯轴退出落鱼。5)、操作要领(1)根据落鱼内径的尺寸,选用相应的可退式捞矛。(2)检查工具,使圆卡瓦的轴向窜动量符合技术要求,用手转动圆卡瓦使其靠近
6、释放环工具处于自由状态。(3)接好钻具下井、下至鱼顶以上2米左右开泵循环并缓慢下放钻具探鱼顶。(4)探准鱼顶后、试提打捞管柱并记录悬重。(5)正式打捞。当捞矛进入鱼腔悬重有下降显示时反转钻具12圈(现场经验证明多转几圈也可),心轴对圆卡瓦产生径向推力迫使心轴上行,使圆卡瓦卡住落鱼而捞获。(6)上提钻具若指重表悬重增加,证明已捞获即可起钻,若悬重不增加,可重复上述操作直至捞获。(7)如上提拉力接近或大于钻具安全负荷、则以钻具(或用下击器)下击心轴,并正转钻具23圈后再上提钻具、即可将工具退出。6)、维护保养及注意事项可退式打捞矛可以多次下井使用,因此维护保养与检查就很重要。工具提出后卸掉上下钻具
7、。下击心轴使之与圆卡瓦断开,正转上提工具退出鱼腔、若下击心轴不能退出,最好在试验架上用活塞杆顶心轴则可退出。,2、双牙滑块捞矛1)、结构:上接头;矛杆;滑牙块;锁块;螺钉。2)、用途及使用范围:是内捞工具,它可以打捞钻杆、油管、套铣管、衬管、封隔器、配水器、配产器等具有内孔的落物,又可对遇卡落物进行倒扣作业。用于打捞鱼顶为73mm油管母扣或外加厚3)、连接扣型:210正,4)、原理:矛杆和卡瓦进入鱼腔后,卡瓦依靠自重向下滑动,卡瓦与斜面产生相对位移,卡瓦齿面与与矛杆中心线距离增加,使其经向打捞尺寸逐渐加大,直至与鱼腔内壁接触为止,上提矛杆时,斜面向上运动所产生的经向分力,迫使卡瓦咬入落物内壁,
8、抓住了落物而打捞上来。5)、操作工艺(1)地面检查矛杆尺寸(实际测量)是否合适,滑牙块能否自由下滑,滑牙块对落鱼的打捞位置应距锁块以上毫米,并在滑牙块滑道上涂机油,用手来回滑动,使其运动灵活。(2)下钻柱至鱼顶记好钻柱悬重与放入,开泵洗井。(3)下放钻柱,引入鱼腔,观查碰鱼方入与入鱼方入及悬重变化(4)上提钻柱,悬重增加,则已捞获落鱼(5)倒扣作业时,将悬重提至倒扣负荷时再增加1020kN,即可进行倒扣作业。6)、注意事项(1)倒扣作业时尽量采用一次倒开,切忌多次倒扣,以防将落物倒散,形成多鱼顶或多处松扣,增加打捞次数(2)对落鱼管住重量较大,鱼顶为油管外螺纹或落鱼管柱遇卡时,可在工具上加接合
9、适尺寸的引鞋,从外部包着鱼顶,以防止滑牙块胀破或撕裂鱼顶。例如打捞73油管外螺纹落鱼时可采用89油管作引鞋,可保证油管不被胀破或撕裂。,3、可退式打捞筒,1)、用途:可退式打捞筒是从落鱼外部进行打捞的一种工具,可打捞不同尺寸的油管、钻杆和套管等鱼顶为圆柱形的落鱼。在打捞作业中,可与安全接头、下击器、上击器、加速器等组合使用。它有篮式卡瓦和螺旋卡瓦两种形式。,2)、基本结构:,(1)篮式卡瓦捞筒的结构:由上接头、筒体总成、篮式卡瓦、铣控环、内密封圈、“O”型胶圈、引鞋等组成:,(2)螺旋卡瓦捞筒的结构:,由上接头、筒体、螺旋卡瓦、控制环、密封圈、引鞋等组成,其中控制环只起定位卡瓦作用,螺旋卡瓦较
10、篮式卡瓦薄,因此,在同一筒体内装螺旋卡瓦时,其打捞范围比篮式卡瓦捞筒大。,3)、工作原理;在打捞过程中,当工具遇落物鱼顶,落物经引鞋引入到卡瓦,卡瓦外锥面与简体内锥面脱开,卡瓦被迫胀开,落物进入卡瓦中。上提钻柱,卡瓦外螺旋锯齿形锥面与筒体内相应的齿面有相对位移,使卡瓦收缩卡咬落物,实现打捞。4)、操作方法:(1)选择好工具尺寸,在下井前用手推动卡瓦是否灵活,键槽是否合格。(2)将工具下至鱼顶以上23米,开泵洗井并观察泵压及悬重。(3)慢放钻具,至鱼顶时边正转边下放,使打捞筒进入鱼顶,并观察方入,悬重及泵压变化。(4)慢慢上提,如悬重大于原打捞钻柱重量说明已捞获,则可继续上提。如果在上提时悬重上
11、升至工具允许最大载荷时应停止上提,说明通卡严重,应将打捞筒退出落鱼。其方法是:下击,如果打捞筒上部带有下击器可按下击器操作规程进行,如无下击器,可视钻具重量加压下击或较慢溜钻下击;一边正转,一边上提即可退击,5)、注意事项:(1)使用篮式卡瓦捞筒在磨铣修整鱼顶时加压不应过大(2)因捞筒内有密封圈,当落鱼进入捞筒循环洗井时应注意泵压变化,防止憋泵。(3)由于工具外径较大井内必须清洁防止沉砂卡钻。(4)如被捞管柱未卡,可直接下打捞筒打捞如遇卡严重可把震击类工具使用,5、倒扣捞筒,1)、结构:上接头;弹簧;螺钉;限位座;抓捞卡瓦;筒体;上隔套;密封圈;下隔套;引鞋。2)、用途及使用范围:倒扣捞筒既可
12、用于打捞、倒扣,又可释放落鱼,还能进行洗井液循环。用于打捞鱼顶为73mm油管公扣或本体。3)、连接扣型:210反。,4)、原理:倒扣捞筒靠两个零件在锥面上的或斜面上的相对运动夹紧或松开落鱼,靠键和键槽传递扭矩。入鱼打捞时时,鱼头撑开卡瓦筒,同时卡瓦筒产生夹紧力紧紧咬住落鱼,上提钻具时,筒体上行,卡瓦与筒体锥面贴合,使三角形牙咬入落鱼外壁。如果此时对钻杆施以扭矩,扭矩通过筒体上的键传给卡瓦,使落鱼接头松扣,即实现倒扣。如果在井中要退出落鱼收回工具,只要将钻具下击,使卡瓦与筒体锥面脱开,而后右旋使卡瓦最下端打内倒角进入内倾斜面夹角中,此刻限位座上的凸台正卡在筒体上部的键槽上,筒体带动卡瓦一起转动,
13、如上提钻具即可退出落鱼。5)、操作方法及注意事项(1)检查捞筒规格是否同打捞的落鱼尺寸相等。(2)上紧各部分螺纹,下入井内。(3)下钻距鱼顶12m时开泵循环冲洗鱼头,待循环正常后35min停泵,并记录钻具悬重。(4)慢慢右旋下放钻具,待悬重回降后,停止旋转及下放。(5)按规定负荷上提并倒扣,当左旋力矩减少时,说明倒扣完成,起钻。(6)当需要退出落鱼时,钻具下击,使工具向右旋转1412圈并上提钻具,即可退出落鱼。,6、倒扣捞矛,1)、结构:上接头;花键套;限位块;定位螺钉;卡瓦;矛杆。2)、用途及使用范围:既可用于打捞、倒扣,又可释放落鱼,还能进行洗井液循环。用于打捞鱼顶为73mm油管母扣或外加
14、厚。3)、连接扣型:210反,4)、原理:靠两个零件在斜面或锥面上相对移动胀紧或松开落鱼,靠键和键槽传递力矩,或正转或倒扣。5)、操作方法及注意事项(1)检查工具卡瓦尺寸是否符合所打捞的落鱼尺寸。(2)上紧各部分螺纹,下入井内。(3)下钻距鱼顶12m时停止下放,并记录钻具悬重,开泵循环冲洗鱼顶,待循环正常后停泵。(4)慢慢右旋的同时下放钻具,待悬重下降有打捞显示时,停止旋转及下放。(5)上提至设计的倒扣负荷,进行倒扣。(6)释放落鱼时,用钻具下击的同时右旋转1412圈,上提钻具,即可退出落鱼。,7、公锥,1)、结构:可分为接头和打捞丝扣两部分。2)、用途及使用范围:是一种专门从油管、钻杆、套铣
15、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工具。用于打捞带结箍的3油管。3)、连接扣型:2A10,4)、原理:下至鱼顶上部12m时,开泵冲洗,并逐步下放工具至鱼顶,如泵压突然上升,指重表悬重下降,说明公锥入鱼,加适当的钻压,并转动钻具,迫使打捞丝扣挤压吃入落鱼内壁进行造扣。当所造之扣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。5)、使用方法:(1)根据落鱼水眼尺寸选择公锥规格。(2)检查打捞部位螺纹和接头螺纹是否完好无损。(3)测量各部位的尺寸,绘出工具草图,计算鱼顶深度和打捞方入。(4)检验公锥打捞螺纹的硬度和韧性。(5)公锥下井时一般应配接震击器和安
16、全接头。(6)下钻至鱼顶以上12m开泵冲洗,然后以小排量循环并下探鱼顶。根据下放深度、泵压和悬重的变化判断公锥是否进入鱼腔。(7)造扣34扣后,指重表(或拉力计)悬重若上升,应上提钻柱造扣,上提负荷一般比原悬重多23kN。(8)上提造扣 810扣后,钻柱悬重增加,造扣即可结束。打捞起钻前,要检查打捞是否牢靠。起钻要求操作平稳,禁止转盘卸扣。,8、母锥,1)、结构:长筒型整体结构,由接头和本体两部分构成。2)、用途及使用范围:是一种从油管、钻杆等管状落物外壁进行造扣打捞的工具。可用于无内孔或内孔堵死的圆柱形落物进行打捞。用于打捞鱼顶为73mm结箍、89mm油管本体。3)、连接扣型:210正,4)
17、、原理:下至鱼顶上部12m时,开泵冲洗,并逐步转动下放工具至鱼顶,如泵压突然上升,指重表悬重下降,说明母锥入鱼,加适当的钻压,并转动钻具,迫使打捞丝扣挤压吃入落鱼外壁进行造扣。5)、操作方法(1)根据落鱼水眼尺寸选择公锥规格。(2)检查打捞部位螺纹和接头螺纹是否完好无损。(3)测量各部位的尺寸,绘出工具草图,计算鱼顶深度和打捞方入。(4)检验母锥打捞螺纹的硬度和韧性。(5)母锥下井时一般应配接震击器和安全接头。(6)下钻至鱼顶以上12m开泵冲洗,然后以小排量循环并下探鱼顶。根据下放深度、泵压和悬重的变化判断母锥是否进入鱼腔。(7)造扣34扣后,指重表(或拉力计)悬重若上升,应上提钻柱造扣,上提
18、负荷一般比原悬重多23kN。(8)上提造扣 810扣后,钻柱悬重增加,造扣即可结束。打捞起钻前,要检查打捞是否牢靠。起钻要求操作平稳,禁止转盘卸扣。,9、三球打捞器,1)、结构:筒体;钢球;引鞋。2)、用途及使用范围:是专门用来在套管内打捞抽油杆接箍或抽油杆加厚台肩部位的打捞工具。3)、使用范围:用于打捞带结箍油杆或带台肩杆类落物。4)、技术规范:如:SQ102-01,外形尺寸102305,接头螺纹2 3/8TBG,工作井眼5in,落物规格5/8in,3/4in抽油杆台肩接箍。,5)、原理:带接箍的抽油杆进入引鞋后,接箍推动钢球沿斜孔上升,三个球形成的内切圆逐渐增大,待接箍通过三个球后,三个球
19、依靠自重沿斜孔回落,停靠在抽油杆本体上,上提钻具,抽油杆接箍无法再通过三个钢球,斜孔中的三个钢球给落物以径向夹紧力,从而抓住落鱼。6)、使用操作(1)根据落鱼规格及套管内径选用工具。(2)用油管作为工具管柱,把工具拧紧在下端入井。(3)慢慢下放入鱼,再正转钻具23圈上提,悬重增加说明抓住落鱼(4)起钻。7)、注意事项(1)本工具只限于套管内使用使用前必须用通井规检查套管通径尺寸(2)井内要清洁。如果有蜡、原油等粘性物质贴附井壁必须清理,否则会影响钢球在斜孔中自由运动。8)、维修保养(1)每次用完后拆卸清洗,尤其对三斜孔要清洗擦干净不得有泥饼、结蜡、油污等杂物。(2)涂油放阴干处保管。,10、强
20、磁打捞器,1)、结构:接头;打捞筒;磁钢;磁头等零件组成。2)用途:是用来打捞小件落物,最适用在井况好的事故井中打捞接触面积大的落物。3)、使用范围:适用打捞在钻井、修井作业中掉入井里的钻头巴掌、牙轮、轴、卡瓦牙、钳牙、手锤及油、套管碎片等小件铁磁性落物。4)、技术规范:如(F)125型:外径125mm,接头螺纹NC38,吸力A9500N,B2200N,适应温度小于210,适应井眼137149mm。,5)、原理:是一个以壳体引鞋和芯铁为两个同心环形磁极,两极磁通路之间为无铁磁材料区域,使芯铁、引鞋最下端有很高的磁场强度。由于磁通路是同心的,因此磁力线呈辐射状,并集中于靠近打捞器下端的中心处,可
21、把小块铁磁性落物磁化吸附在磁极中心。还可以吸附一些与其相接触的小型落物,实现打捞。6)、操作及注意事项(1)根据井径和井况选择合适的强磁打捞器和拨鞋,检查接头、打捞筒、拨鞋联接是否牢固,水眼是否畅通完全符合操作要求后,把强磁打捞器与管柱联接,准备入井打捞。(2)将强磁打捞器下至落物0.51米处开泵循环冲洗井底落物,继续下放钻柱,保证强磁打捞器磁头与落物接触,然后边循环冲洗边上提钻柱0.51m,把打捞器转90度角后再边循环边下放钻柱反复46次即可起钻在钻柱提到1米后即停泵、起钻时禁止使用转盘卸扣以免将被打捞住的落物碰(震)掉。(3)将强磁打捞器固定住,根据被打捞物的大小,决定用机械或人工方法把被
22、打捞物取下。取被打捞物的用力方向要与打捞器吸重力方向垂直,一点一点的移错下来,不能用硬器敲打方法取被打捞物,更不能沿打捞器吸重力相反方向强拉硬拖,以免发生意外。如捞上的落物是可再用零件,需要进行退磁处理,退路处理可用加温方法,使零件内的分子热运动.另一种方法是振动退磁,破坏磁畴有规则的排列,两种方法都是削弱它的磁性,实现退磁。7)、维护、保养及运输强磁打捞器每次使用后将其放在洁净的木板或橡胶板上,把吸附在强磁打捞器内外表面的金属物清除干净,粉沫金属可用医用橡胶膏(白胶布)逐点粘下。其它部位洗净擦干,接头螺纹处涂钙基润滑脂,两端戴上保护盖装入包装箱内或倒立放置(磁头朝上),放在阴凉干燥的地方存放
23、保养强磁打捞器时要注意安全特别是使用导磁物质的工具时更要注意以免工具和磁头突然相吸夹伤手指使用和保养打捞器时不要戴手表避免磁头磁场影响手表的走时精度强磁打捞器是经过严格封闭的工具、现场使用时不得打开内部经过长期或超过规定温度使用后,如发现磁场减弱,吸重力大大降低时,请把工具寄回生产厂家,由厂家负责维修。在存放和运输过程中千万不要把二个强磁打捞器的磁头相对放置,以防磁场迅速减弱运输过程中要避免较剧烈的震动装卸时轻拿轻放。,11、活页捞筒,1)、结构:上接头,活页总成,筒体。2)、用途及(活门式捞筒):用来在大的环形空间里打捞鱼顶为带台肩或接箍的小直径杆类落物,如完整的抽油杆、带台肩和带凸缘的井下
24、仪器等。3)、使用范围:用于打捞5-1带结箍油杆或带台肩和凸圆的井下仪器。4)、技术规范:如:HYLT22型:外形尺寸114500,接头螺纹NC31(210),可换筒体。,5)、原理:鱼顶为接箍的落鱼引入筒体后,顶开活页卡板,卡板绕销轴转动。当接箍通过卡板后,在扭力弹簧的作用下卡板自动复位,接箍正好卡在活页卡板的开口上,实现打捞。6)、操作方法(1)地面全面检查各处螺纹,逐一联接上紧。(2)下钻至鱼项以上12米开泵洗井,慢转慢放使引鞋入鱼。下放时应注意观察指重表悬重变化,如有轻微变化应立即停止下放上提钻具。当悬重增加说明已捞获可以提钻。如无显示应重复打捞,直至捞获。7)、注意事项用此工具打捞各
25、种抽油杆时,由于抽油杆直径较细,套管直径相对较大,极易受压弯曲变形,甚至被压缩弯曲使打捞失败,增加二次打捞难度。故在打捞操作中切不可猛放重压必须严格按慢放轻压、旋转入鱼,逐级加深、多次打捞的操作方法。,12、组合式抽油杆捞筒,1)、结构:上接头;上筒体;弹簧座;弹簧;小卡瓦;下筒体;弹簧座;弹簧;大卡瓦。2)、用途:是将打捞抽油杆本体的捞筒与打捞抽油杆接箍和台肩的捞筒组合在一起,构成一种新式“全天侯”打捞工具。其用途是在不换卡瓦的情况下,在油管内打捞抽油杆本体或打捞抽油杆台肩及接箍,是一种多用途、高效率打捞抽油杆的组合工具。3)、使用范围:用于打捞鱼顶为5-1油杆本体,5-7带结箍油杆或带台肩
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