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井下事故

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井下 事故
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处理复杂情况与井下事故打捞作业解卡作业修套作业其他事故打捞作业授课人: 李玉美打捞作业有关定义打捞作业:捞出井下落物的作业过程称打捞作业。落物(落鱼) :因故滞留在井下的一切物体鱼顶:落鱼的顶部一、打捞作业的分类㈠ 按落物种类进行划分㈡按打捞作业的难易程度划分㈠ 按落物种类进行划分管类落物打捞:杆类落物打捞:是指在采油、注水、修井等井下作业过程中因脱扣、折断或顿钻而掉入井内的油管、钻杆等圆筒形的物体是指在油、水井生产过程中因脱扣、折断等而掉入井内的实心圆柱状物体绳类落物打捞:小件落物打捞:凡是掉入井内的钢丝、钢丝绳、电缆等均属于绳类落物是指在采油、注水、修井等井下作业过程中,掉入井内的铅锤、刮蜡片、螺栓、钳牙等均属于小件落物井下落物的危害堵塞油层,影响油井正常生产。缩短沉砂口袋,增加油井维修次数。妨碍增产措施的进行。易造成卡管柱事故。造成油井侧钻甚至报废。㈡ 按打捞作业的难易程度划分简单打捞复杂打捞两种简单打捞凡掉入井内的管类、封隔器和绳类等,没有卡钻遇阻等复杂情况,一般作业队的设备及技术力量能够解除的故障,并且不需要采用转盘倒扣、套铣、磨铣等工艺的作业。复杂打捞凡掉人井内或卡在井内的管类、封隔器和绳类等,一般作业队设备及技术力量无法处理,须使用倒扣、套铣、钻磨及爆炸措施处理才能恢复正常生产的作业过程。常用的打捞工具管类落物打捞工具杆类落物打捞工具绳类落物打捞工具小件落物打捞工具辅助打捞工具常用辅助打捞工具管类落物打捞工具1、内捞 公锥、 滑块卡瓦打捞矛、 接箍捞矛、 可退式打捞矛2、外捞 母锥 可退式打捞筒、 开窗打捞筒公锥公锥:是一种专门从管类落物内孔进行造扣打捞的工具。公锥扣型:有正扣和反扣两种。正扣公锥用于造扣直接打捞落物。反扣公锥用于造扣倒扣打捞落物滑块卡瓦打捞矛滑块卡瓦打捞矛:可打捞钻杆、油管、套铣管、衬管、封隔器、配水器、配产器等由内孔的落物,又可对遇卡落物进行倒扣作业或配合其它工具使用。结构:由上接头、矛杆、卡瓦、锁块及螺钉组成。常用的有单滑块捞矛和双滑块捞矛。接箍捞矛接箍捞矛:是一种修井常用打捞工具,用于在套管内打捞带接箍的落鱼。可退式打捞矛可退式打捞矛 :是从鱼腔内孔进行打捞的工具。结构:由芯轴、圆卡瓦、释放环、引鞋组成。倒扣打捞矛既可用于打捞倒扣又可释放落鱼,还能进行洗井液循环,是一种常用的打捞工具。2、外捞母锥可退式打捞筒、开窗打捞筒母锥 母锥:是一种专门从油管、钻杆等管状落物外壁进行造扣打捞的工具。 母锥也有正扣和反扣两种,其用途与公锥相同。篮式可退式卡瓦捞筒是一种修井常用打捞工具,从管子外部进行打捞,可打捞不同尺寸的油管、钻杆和套管等鱼顶为圆形的落鱼,并可与震击类工具配合使用开窗打捞筒用来打捞载荷小、长度短、管状、柱状,具有台阶的落物杆类落物打捞工具抽油杆打捞筒组合式抽油杆打捞筒活页式捞筒三球打捞器摆动式打捞器组合式抽油杆打捞筒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,构成一种新式打捞工具。结构:上接头,上、下筒体,弹簧座,弹簧,上、下卡瓦活页式捞筒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。结构:由上接头、活页总成、筒体组成。三球打捞器是专门用来在套管内打捞有接箍的抽油杆或有加厚台阶部位的打捞工具绳类落物打捞工具内钩、外钩、内外组合钩、老虎嘴内钩是专门用于从套管内打捞各种绳、缆类落物的工具。如钢丝绳、电缆、录井钢丝、刮腊片等小件落物打捞工具一把抓反循环打捞篮磁力打捞器老虎嘴反循环打捞篮是专门用于打捞钢球、钳牙、炮弹垫子、井口螺母、胶皮碎片等井下小件落物的一种工具磁力打捞器是用来打捞在钻井、修井作业中掉入井里的钻头巴掌、牙轮、轴、卡瓦牙、钳牙、手锤等小件铁磁性落物的工具辅助打捞工具铅模、各种磨铣工具各种震击器安全接头各种井下切割工具铅模是用来探测井下落鱼鱼顶状态和套管情况的一种常用工具。根据结构不同常用的铅模有两种:( 1)平底铅模:用于探视套管内径。( 2)锥形铅模:用于探视鱼头。结构:接箍、拉筋、铅体、水眼各种磨铣工具 磨鞋 平底磨鞋 凹面磨鞋 梨形磨鞋 套铣鞋 铣锥 复式铣锥 单式铣锥 钻头平底磨鞋•是用底面所堆焊的特点:磨削面在工具底面,底面为平面或略有小角度内锥面。对落物只进行磨削,进尺较慢。凹面磨鞋用于磨削井下小件落物及其它不稳定落物。磨削面在工具底面,底面为 5° ~30° 凹面角梨形磨鞋可用来磨削套管较小局部变形,修整卷边、毛刺、清整滞留在井壁上的矿物结晶及其它坚硬杂物等 特点:梨型结构,使得扩孔、整形、定形一次完成,磨后尺寸一致。通径恢复较好。套铣鞋:用以清除井下管柱与套管之间的各种赃物的工具按其与套铣筒的连接型式可分为( 1)整体性:( 2)分离型:整体型即将套铣鞋与套铣筒焊接为整体,或直接在套铣筒底部加工套铣鞋。这种型式强度大,不易产生脱落,多用于深井。分离型即将套铣鞋与套铣筒用丝扣连接这种型式强度较低,但加工更换方便,只适用于浅井套铣筒1.用途:套铣筒是与套铣鞋联合使用的套铣工具,其功能除旋转钻进套铣之外,还可用来进行冲砂、冲盐、热洗解堵等作用。2.结构:由上接头、筒体组成1— 上接头;2— 筒体; 3— 铣鞋铣锥: 是磨铣套管开窗的工具复式铣锥:由四级不同锥度的锥体组成单式铣锥:是在复式铣锥开出窗口后,继续加长窗口的工具复式铣锥一磨铣材料最下一级: 是锥体头部,锥度20° ~ 30° ,具有底部切削刃,其作用是引导铣锥前进,防止铣锥提前滑出套管。第二段锥度 : 6° ~ 10° ,刀刃长度最长,是磨铣套管的主要工作段。第三段锥体: 斜度与斜向器斜度基本相同,其作用是扩大窗口。最上一段锥度: 为零,主要作用是修整窗口。单式铣锥1一本体;2一磨铣材料其侧面斜度与斜向器的斜度一致。侧面刀刃起扩大作用,沿斜向器斜面加长窗口到最大位置。尖钻头是用来钻水泥塞、砂桥、盐桥,刮去套管壁上脏物和硬蜡及其他矿物结晶的常用工具。三牙轮钻头是修井作业中用来钻水泥塞、堵塞井筒的砂桥和各种矿物结晶的工具。倒扣工具倒扣器、倒扣捞矛、倒扣捞筒、倒扣安全接头、倒扣下击器四、井下落物打捞 ㈠ 打捞的基本原则 ㈡井下落物的处理方法 ㈢管类落物打捞㈠ 打捞的基本原则 1、打捞过程中要确保油、水层不受二次污染与破坏。 2、不损坏井身结构 (套管与水泥环 )。 3、处理事故过程中必须使事故越处理越容易,而不能越处理越复杂。㈡ 井下落物的处理方法 1、捞出落物:下各种打捞工具将落物整体或分段捞出。 2、磨铣落物:下磨铣工具把落物磨铣掉。㈢ 落物打捞管类落物打捞杆类落物打捞小件落物打捞绳类落物打捞管类落物打捞 1、打捞施工前应考虑的几个问题 2、打捞步骤3、打捞管柱组合1、打捞施工前应考虑的问题 ⑴ 落实井况。⑵制定打捞方案。⑶选择下井工具。2、打捞步骤 ⑴ 下铅摸打印,以便分析井下鱼顶形态、位置。 ⑵根据印痕分析井下情况及套管环形空间的大小,选择合适的打捞工具。 ⑶按操作程序下打捞工具进行打捞。⑷捞住落物后即可活动上提。当负荷正常后,可适当加快起钻速度。3、打捞管柱组合 钻杆 (油管 )+上击器 +安全接头 +打捞工具。 注意的问题 对于自由下落的落物可以不下上击器 鱼顶偏的落物要视情况下扶正器和引鞋。 打捞时注意判断是否捞上落鱼杆类落物打捞1、在油管内打捞2、在套管内打捞3、其它情况1、在油管内打捞⑴ 抽油杆对扣杆柱⑵抽油杆捞筒打捞管柱2、在套管内打捞⑴ 活页式捞筒 +钻杆 (油管 );⑵三球打捞器 +钻杆 (油管 );⑶钢丝打捞筒十钻杆 (油管 );⑷摆动式打捞器 +钻杆 (油管 )小件落物打捞钻具组合 (自鱼顶向上 )为:打捞工具 +钻杆 (油管 ) 绳类落物打捞现场常用的钻具组合 (自鱼顶向上 )为:打捞工具 +钻杆 (油管 )。五、磨 (套 )铣工艺 用途:可用于处理较复杂的卡埋事故井、复杂落物井、严重套损井的修整鱼头、铣磨环空等等,并可单独作为铣、磨、钻工艺工具进行施工。 常用磨铣工具 :磨鞋类、套铣筒 、钻头类。钻头类用途:各种形式的钻头在套管内使用,主要用于钻磨水泥塞、死蜡、死油、砂桥,特殊情况下可用来钻磨绳缆类的堆积卡阻。工作原理:新型钻头尖端部的切削部位焊有管柱旋转和钻压作用下,如同钻床的钻头钻孔一样。钻头结构示意图尖钻头 领眼钻头 三刮刀钻头磨鞋类平底磨鞋、凹底磨鞋领眼磨鞋、梨形磨鞋、柱形磨鞋等。平底磨鞋用途:用以研磨井下落物的工具结构:由磨鞋本体及所堆焊的 作原理:以其底面上 人并磨碎落物,随循环洗井液带出地面。梨形磨鞋可用来磨削套管较小局部变形,修整卷边、毛刺、清整滞留在井壁上的矿物结晶及其它坚硬杂物等。解卡作业课件一、卡钻事故的类型二、测卡点三、解卡方法解卡作业 卡钻 :是指油水井在生产或作业过程中,由于操作不当或某种原因造成的井下管柱或井下工具在井下被卡住,按正常方式不能上提或下放的一种井下事故。由于卡钻事故,会使油水井的生产不能正常进行,严重时还会使油水井报废,给油田的生产和经济造成重大的损失。因而如何预防和及时妥善处理卡钻事故,对维护油田生产和提高作业水平是非常重要的。卡钻事故的类型: 1、油水井生产过程中造成的油管或井下工具被卡,如 砂卡、蜡卡 等。 2、井下作业施工过程中造成的卡钻,如落物卡、水泥 (凝固 )卡、套管卡 等。 3、井下下入了设计不当或制造质量差的井下工具造成的卡钻,如 封隔器不能正常解封造成的卡钻 。㈠ 砂卡 1、砂卡的定义:在油水井生产或井下作业中,由于地层出砂或工程用砂及压裂砂埋住部分管柱,造成管柱不能正常提出井口的现象称为砂卡。2、砂卡的原因 ⑴ 在油井生产过程中,由于地层疏松或生产压差过大,油层中的砂子随油流进入油套管环空后逐渐沉淀造成砂埋一部分管柱形成砂卡。 ⑵冲砂作业时,由于排量不足,洗井液携砂能力差,不能将砂子洗出或完全洗出井外造成砂卡。施工中由于液量不足冲砂进尺太快,接单根时间过长,因故不能连续施工,都会造成砂子下沉埋住管柱而卡钻。 ⑶压裂施工中,由于管柱深度不合适,砂比大,压裂液不合格及压裂后放压太猛也会造成砂卡。 ⑷在填砂作业时,由于砂比太大,未持续活动管柱,也会造成砂卡3、砂卡的预防⑴ 对出砂较严重的生产井,要尽早采取防砂措施,或及时进行冲砂处理,防止砂卡。⑵生产管柱下入深度要适当。⑶注水井放压要控制,特别是套管放压。⑷冲砂施工:单根要快,冲至设计深度后要彻底循环洗井。待砂子返出后,再停泵起管柱。加压不得超过 10kN。采用正、反冲砂法或泡沫冲砂等工艺。⑸打捞作业施工前要彻底冲洗鱼顶,特别是捞封隔器时必须在砂子全部返出地面后才能进行打捞,捞获后要边冲洗边上提,待负荷正常后再卸管线。⑹填砂施工尾管深度应距预计砂面有足够的距离。㈡ 落物卡1、落物卡的定义:在起下钻施工中,由于井内落物把井下管柱卡住造成不能正常施工的事故叫落物卡钻 物卡钻的原因:⑴由于井口未装防落物保护装置会造成井下落物。⑵由于施工人员责任心不强,工作中马马虎虎,不严格按操作规程施工,会造成井下落物。⑶由于井口工具质量差,强度低,在正常施工时也可能造成井下落物。3、井下落物的卡钻预防⑴ 加强责任心,严格执行交接班制度,起下时所有工具、部件要详细检查,并做好记录。⑵施工前摸清套管完好情况。避免盲目下入大直径工具而发生卡钻事故。⑶下井工具要完好。避免因工具损坏和部件散落而造成井下落物。⑷下井管柱各部分要上紧。避免因管柱松脱造成的井下落物卡钻。⑸起下作业施工时。井口应装自封封井器,井口操作台上不得摆放与起下作业无关的小物件,避免因操作不慎造成小物件落井卡钻。㈢ 水泥卡1、水泥卡:由于水泥固住部分管柱不能正常提出的事故。2、水泥卡钻的原因⑴打完水泥塞后,没有及时上提油管至预定水泥塞面以上 ,进行反冲洗或冲洗不干净,致使油套环空多余的水泥浆凝固而卡钻。⑵憋压法挤水泥时没有检查上部套管是否破损,使水泥浆上行至套管破损处返出,造成卡钻。⑶挤注水泥时间过长或催凝剂用量过大,使水泥浆在施工过程中凝固。⑷井下温度过高,对水泥又未加处理,或井下遇到高压盐水层,使水泥浆性能变坏,以致过早凝固。⑸打水泥浆时,由于计算错误或发生别的故障造成油管或封隔器被固定在井中。3、预防水泥卡钻的措施⑴ 打完水泥塞后要及时、准确上提油管至水泥塞面以上,确保冲洗干净。⑵憋压挤水泥前,一定要检查套管是否完好。⑶挤注水泥时要确保水泥浆在规定时间内尽快挤入,催凝剂的用量一定要适当。⑷井下温度较高,或可能遇到高压盐水层时,一定要确保注水泥过程中不发生其他事故。万一发生其他事故,而又不能及时处理时,要立即上提油管,防止油管被固住。㈣ 套管变形卡1、定义:由于套管变形使井下管柱、工具等卡在套管内,用与井下管柱悬重相等或稍大一些的力不能正常起下作业的现象称为套管卡。2、套管卡钻的原因:⑴对井下套管情况不清楚,错误地把管柱、工具下在套管损坏处。⑵油水井在生产过程中,由于泥岩膨胀,井壁坍塌造成套管变形或损坏而将井下管柱卡在井内。⑶由于构造运动或地震等原因造成套管错断、损坏发生卡钻。⑷在井下作业及增产措施施工中,操作或技术措施不当也会造成套管损坏而卡钻。3、套管卡钻的预防⑴测井或分层作业前,要用通井规通井。⑵起下钻时,如有卡钻或遇阻现象,要下铅模打印探明情况,必要时,对可疑点进行侧面打印。⑶如套管有损坏,必须将其修好后,方可再进行其他作业。㈤ 水垢卡1、水垢卡的定义,由于井内大量结垢,使井内管柱不能正常提出的现象称为水垢卡。2、水垢卡的原因:⑴注水水质不合格,含氧等化学成分及杂质过高。⑵注水管柱长期生产未及时更换。3、水垢卡钻的预防⑴注入水的水质要经过认真化验,其含氧等化学成分及杂质必须达到规定标准,不合格的水不能入井。⑵对注入管柱要定期检查更换。二、测卡点㈠ 卡点 是指井下落物被卡部位最上部的深度。㈡测定卡点的意义1、确定倒扣悬重: 在正常情况下被卡管柱在旋转中被倒开总是在既不受管柱自身拉力,又不受管柱自身压力的位置。这个位置称为中和点。被确定的卡点,就是在倒扣中被认定的中和点。这样就可以对管柱上提适当悬重,准确地将其在卡点位置倒开,从而减少下钻打捞次数。2、确定管柱切割的准确位置: 切割时保证在卡点上部 1~ 2、了解套管损坏的准确位置: 由于套管变形引起的管柱卡,当卡点位置确定后,套管变形就确定下来了,对这一点位置的了解和掌握,不但有利于对被卡管柱的尽快处理,也有利于尽快转入对套管损坏位置的修复。4、确定管柱被卡类型: 确定卡点深度便于认定管柱被卡类型。管柱上部一般为套管变形或小件落物所致,如果油层为高凝油层,也应考虑到是稠油卡;尾部位或封隔器部位卡,一般为砂卡。㈢ 卡点的测定及计算 ⑴ 理论计算法式中 L—— 卡点深度, —— 管柱伸长量 (两次不同负荷上提时的长度之差 ), —— 拉力, 一 — 钢材弹性模数,值为 104, —— 管柱环形截面积, ⑵经验公式计算法式中 K—— 常数,λ —— 管柱伸长量, 拉力, —— 卡点深度, m。⑶ 绳、地锚、游动系统、提升系统等部位是否完好,指重表是否灵活好用。上吊环。试提 提管柱,当上提负荷比井内管柱悬重稍大时停止上提,记录第一次上提拉力,记为 为 上提负荷超过第一次上提拉力 50止上提,记录第二次上提拉力,记为 为 与标记 为 λ 1。上提负荷超过第二次上提拉力 50止上提,记录第三次上提拉力,记为 为 与标记 为 λ 2。上提负荷超过第三次上提拉力 50止上提,记录第四次上提拉力,记为 为 与标记 为 λ 3。掉提升系统负荷。位符号为 一次上提拉伸拉力 2二次上提拉伸拉力 3三次上提拉伸拉力 4均拉伸拉力 P=(b+位符号为 λ=(λ 1+λ 2+λ 3)/- 14— 15查出。 表 2- 14— 15 各种类型管类计算系数一览表管类 外径, 厚, 管类 外径, 厚, 钻杆 73 9 3800 油管 73 450油管 60 5 1800 油管 89 7503、测卡仪测卡法测卡点 ⑴ 测卡仪的用途 测卡仪主要用于钻井、修井、井下作业中被卡管柱的卡点测定,为制定处理措施提供准确依据。 ⑵测卡仪的结构 测卡仪的结构如图 2- 14— 19所示,主要由以下部件组成:测卡仪的结构电缆头是连接电缆和磁定位仪的部件,中间有导线与仪器连接形成一闭合电路。与测卡仪配套使用的是小直径磁性定位器,接在电缆头的下面测卡仪的加重杆是空心的,中间有导线,可与仪器接通电路。每根加重杆长 2m,重约 16卡时通常接 3根,最多不得超过 5根。内腔有呈双层螺旋弹簧的导线。内层导线接壳体,外层导线接芯子,将滑动接头与磁定位及传感器连接后即接通电路。该电器组件接在滑动接头下部,中间有导线连通。当传感器线圈电感量发生变化时,震荡器频率也发生变化 。测卡仪有上、下两个弹簧锚,其中间距离是 个弹簧锚是由 4组弹簧沿圆周均匀分布,每组有两片弹簧,且用螺钉固定在定位器上。用螺旋压簧来调节弹簧的外径,并用中心杆上的定位套与定位环来固定弹簧的外径尺寸,中心杆内有导线。传感器接在两个弹簧扶正器之间,当钻柱受拉或受扭时,传感器电阻值变化。 接在弹簧支撑体下面。爆炸接头在测卡仪的最下部,其下面是爆炸杆,爆炸杆上有导爆索,找准卡点后,通 400电流引爆倒扣。测卡仪的工作原理 当管材在其弹性极限范围内受拉或受扭时,应变与受力或力矩成一定的线性关系。被卡管柱在卡点以上的部分受力时,应变符合上述关系,而卡点以下部分,因为力 (或力矩 )传不到而无应变,因此,卡点位于无应变到有应变的显著变化部位。测卡仪能精确的测出 10次仪表能准确地接收、放大且明显地显示在仪表盘上,从而测出卡点。用试提管柱等方法估计被卡管柱卡点的大致位置,进而确定卡点以上管柱重量,并根据管柱的类型,规范确定上提管柱的附加力。将测卡仪下到预计卡点以上某一位置,然后自上而下逐点分别测拉伸与扭转应变,一般测 5~ 7点即可找到卡点。测试时先测拉伸应变,再测扭转应变。得有泥饼、硬蜡等,以免影响测试精度。保证仪器正常工作。求既能保证仪器顺利起下,又能保证仪器处于自由状态。以利于顺利测试。三、解卡1、活动解卡在井内管柱及设备能力允许的范围内,通过上提下放反复活动管柱,以达到解卡的目的。先用大于原悬重约 50按规定扭矩对遇卡管柱进行紧扣后,再缓慢上提达到最大载荷,但不得超过设备的许用载荷和管柱的强度极限,然后快速下放,利用管柱伸长后的收缩力解卡,也可在规定范围内施加一定扭矩解卡。助于被卡管柱和工具的解卡。常用的震击器类工具有 :上击器、下击器、加速器等。3、倒扣与切割解卡⑴ 倒扣找出卡点准确位置,进行倒扣作业。如果落鱼顶部被砂所埋,应先进行冲砂作业,将砂清除之后,再进行倒扣。常用倒扣工具有反扣钻杆配合相应的反扣打捞工具 (如公母锥;打捞矛、安全接头等 )和倒扣器配合倒扣打捞工具(如倒扣捞筒、倒扣捞矛、倒扣安全接头等)。检查钢球尺寸。好倒扣管柱 (自下而上为:左旋螺纹打捞工具 +左旋螺纹安全接头 +左旋螺纹下击器 +倒扣器 +右旋螺纹钻杆 )。止下放管柱,记录指重表悬重。洗井正常后下放管柱,并缓慢反转倒扣管柱人鱼。0~ 20止下放。停泵,在井口记下第一个记号。指重表悬重大于人鱼前悬重 20~ 30止上提,记下第二记号 (此时抓住落鱼,拉开下击器 )。提负荷大小视倒扣器管柱长度而定,但不得超过说明书规定的负荷。慢正转工具管柱 (使翼板锚定 )。发现倒扣管柱转速加快,扭矩减小,说明倒扣作业完成。锚定翼板收拢 )。扣器施工方法⑵ 爆炸松扣 爆炸松扣是在测准卡点之后,用爆炸的方法使卡点处钻具螺纹松动倒扣,然后起出卡点以上管柱,以便对卡点以下管柱的处理。 所选择的炸药、导火索、药量必须适当,药量过大会损坏甚至炸裂钻具,过小可能松不开扣,用药量根据实践而定。将管柱上紧,将测卡仪的爆炸杆对正卡点以上管柱的第一个接箍处。00大直径的钻杆或套管,一般每 300点距地面较近时,转的圈数可适当减少 )。440V)、低电流 (1. 5A)的直流电源引爆,倒扣解卡。仪器上看出断路、扭矩表读数下降、井口钻具及卡瓦震动。点火后,立即上提测卡仪约为 30m,静止 5~ 10起仪器,防止仪器、加重杆外壳快速冷却淬火折断,卡住甚至切断仪器。先慢速活动上提,待摩擦力正常后,再逐渐提高速度。⑶ 切割切割工具有:机械式、聚能式和化学喷射式 械内割刀是从管子内孔任何部位进行井下切割的切割工具.它可以在落鱼管柱任意部位进行切割 ,具有自由脱卡的优点。操作方便可靠。 切割原理是:当钻具正转后,因工具下端的锚定机构中摩擦块紧贴套管,具有一定的摩擦力。转动管柱,滑车块与滑牙套相对运动;推动卡瓦牙上行胀开,咬住套管完成坐卡锚定。继续转动并下放管柱,刀片沿刀枕下行,刀片前端开始切割管柱。随着不断的下放,刀片旋转切割,切割深度不断增加,直至完成切割。上提管柱,芯轴上行,带动刀枕,刀片回收,同时锚定卡瓦收回,即可起出切割管柱。 钻压:5速: 20~ 40r/提钻具使其与落鱼接实,后再转动转盘,推出割刀将落鱼割断。为防止外割刀套入鱼顶之后碰断刀片,设计了刀片扶正弹簧。 钻具配合:外割刀 +套铣管 +钻杆。 钻压:提断剪切销钉后无需加压,由主弹簧自动给压,转速: 20~ 40r/当火药引爆后,在高温、高压作用下,高压气流喷出,将管子割断。其结构是由聚能器和定位器组成,其上为加重杆,采用直径为用此割刀,割下的油管口径比原外径大 2油管质量不好时,尽量不采用此割刀。在高温、高压作用下,喷出的氢氟酸液体进行割管。其结构是由绳帽、磁定位器、加重杆、燃烧室、活塞、卡瓦机构、惰性气体室、液氢室及喷射头组成。此法切割的管柱口整齐光滑,割口外径较原管外径只大 下一步打捞作业影响很小。㈡ 砂卡的定义 凡是由于井内砂子造成的卡管柱或工具事故,统称为砂卡事故,简称为砂卡。 砂卡的特征 — 般为管柱用正常悬重提不动、放不下、转不动 。1、大力提拉活动解卡 当井下管柱或工具遇卡时间不长,或遇卡不很严重时,应分析遇卡原因,根据井架及设备允许负荷条件,对管柱进行大力提拉活动卡具,或快速下放冲击,使卡点脱开 (井底有口袋才行 )。采用此方法一定要注意管柱负荷、井架及设备能力,不能盲目乱干。而且在施工前,应全面检查井架、设备、绷绳、滑轮等各部分的安全情况等,将各部分不安全因素排除之后,方可进行施工。这对于一般轻度砂卡、盐卡、蜡卡等,往往可以解卡。发现砂卡后,应争取时间开泵循环。如循环不起来,可用憋压的方法,如能憋开,则卡钻即可解除。同时上下活动管柱。憋压时应注意安全,管线连接部分的丝扣、油壬应上紧,操作人员要在安全地带,以防管柱断脱伤人。3、诱喷法解卡 当地层压力较高时,可采用靠地层压力引起套管井喷,使部分砂子随油流带到地面而解卡。利用此法时,井口控制器必须灵活、好用,以防造成无控制井喷事故。4、长期悬吊解卡活动一段时间后 ,提紧管柱刹车 ,使管柱在拉伸情况下悬吊一段时间 ,使拉力逐渐传到下部管柱 管解卡 冲管解卡是借助小直径的冲管在油管内进行循环冲洗,以解除砂堵。最下面的冲管要有切口,用于冲击砂堵和防止憋泵。冲管直径的选择与油管直径有关。 φ621/2 油管内用 φ40m(11/2或 φ351/4冲管,如带有 φ50口时,则用 φ25管。当管下至距砂面 5~ 开泵冲洗,排量一般为 12~ 5m3/h,井口压力不超过 管冲出油管鞋 4~ 5做长时间的冲洗,使油管外围的砂堵慢慢掉下来而被冲出地面。这样,可避免立足点管加深后砂子突然垮下来而卡住或挤断冲管。6、震动解卡 将震击器、加速器等与打捞工具一起下井,当捞上并抓紧落物后,根据井况进行震击操作,达到解卡的目的。7、套铣筒套铣 套铣就是在以上解卡无效或无明显作用后常采取的最后有效法 . 套铣就是在取出卡点以上管柱后,其他措施无效或无明显作用,采用套铣筒等硬性工具对被卡落鱼进行套铣、清除掉卡阻处的落鱼,以解除卡阻。㈢ 落物卡钻事故的解除解除落物卡钻切忌大力上提以防卡死或损伤套管,一般处理的方法如下:1、根据落物形状大小及材质,考虑把落物拨正后能否从环空落下去或能否靠管柱提放、转动将其挤碎。如果可能的话可慢慢提放、转动管柱,将落物拨正落到井底或将其挤碎,达到解卡的目的。2、如果被卡管柱下面有较大工具 (如封隔器等 ),落物任何角度都无法通过环空,并且落物材质坚硬不易挤碎轻提慢放转动管柱无效,可测算卡点深度,将卡点以上管柱倒出。限据落物形状大小,选择合适的工具, (如强磁打捞器,一把抓等 ),将落物捞出,如捞不出可选择尺寸合适的套铣筒将其套掉,再捞出落井管柱。3、如落物不深并且不大 (如钳牙、螺丝等 ),可采用悬浮力较强的洗井液大排量正洗井,同时上提管柱,直到把落物洗出井外后使管柱解卡。㈣ 水泥卡钻解除方法水泥卡钻的处理可分为两种情况:一种是能够开泵循环的,另一种憋泵开不了泵的。对可开泵循环的,可用浓度为 15%的盐酸进行循环,破坏水泥环进行解卡。对开不了泵的情况,则采用如下办法解卡。㈣ 水泥卡钻解除方法1、倒扣套铣法:先将油管倒至被卡的水泥面,用套铣筒铣去油、套管环形空间的水泥环,倒扣起出被套铣的油管。重复用套一根、倒一根的办法,将被卡管柱全部起出。注意套铣筒的长度要长于被套油管。2、喷钻法:若油管偏靠套管壁又被卡住时,用套铣筒套铣就有困难,可采用喷钻法以达到解卡的目的。喷射器采用两根20)的无缝钢管,其长度稍长于或等于被卡油管长度,下部各接 — 朝下的喷嘴,两根管子用电焊并排连接 (避免落入鱼腔内 )。下钻时,距鱼顶 3~ 5到鱼顶应上提转动从环形空间放入,探明水泥面后上提 1常后加砂喷钻.再套铣倒扣捞出落物。3、磨铣法:当套管内径小或被卡管柱直径较小时,可用磨鞋将被卡管柱连同水泥环磨掉。施工时,首先将水泥面以上油管设法取出,然后用平底磨鞋或凹底磨鞋磨去管柱和水泥环。磨铣时磨鞋上部应接扶正器。磨铣一段时间后,可用磁铁打捞器或反循环打捞篮捞净碎铁屑,然后再继续磨铣。㈤ 套管卡钻的解除处理套管卡钻的方法:首先是将卡点以上的管柱起出,其方法可采取倒扣、下割刀切割或爆炸切割 . 根据探视结果制定切合实际的处理方案。1、一般变形不严重的井,可采取机械整形 (胀管器、滚子整形器 )或爆炸整形的方法将套管修复好达到解卡目的。2、如变形严重,以上方法不能使用,可下铣锥或领眼高效磨鞋,进行磨铣打开通道解卡,如此种方法对套管造成损伤或套管破裂,可通过套管补贴进行补救。㈥ 封隔器卡钻封隔器卡瓦卡钻也是常见的卡钻事故,其卡钻原因有如下几种情况:1、卡瓦式封隔器的卡瓦是弹簧控制收缩的。弹簧是比较容易损坏的部件,如弹簧断掉,卡瓦失去控制,起封隔器时,张开的卡瓦刮在套管接箍或射孔井段上可能会造成卡钻。2、有时封隔器胶皮破裂,在上提时,胶皮落到卡瓦的张开处,而使卡瓦一直处于张开的状态,卡瓦便死死地卡在套管上不能释放,造成卡钻。解除封隔器卡瓦卡钻 体做法是在钻具设备允许范围内进行大力上提和下放,必要时可将封隔器卡瓦拉断,然后把余下的部分打捞出来,实现解卡。若活动法不行,则把封隔器以上的油管倒出来,再下钻杆带公锥打捞,然后正转钻具上提解卡解除封隔器卡瓦卡钻 可以用震击解卡。具体做法是把封隔器以上的油管倒出,用钻杆下带震击器、加速器、安全接头、打捞工具等组合钻具,打捞封隔器,捞到后使用震击器解卡。套管损坏与套管修复第一节 套管损坏的原因与检测 套管损坏的现象 套管损坏的原因 套管损坏的检测第一节 套管修复 套管整形 套管补贴 取套换套第一节 套管损坏的原因与检测一、套管损坏的现象二、套管损坏的原因分析㈠地质因素㈡工程因素三 、 套管技术状况检测㈠工程测井法㈡机械法检测一、套管损坏现象l、起下钻具(或管柱)时有 遇阻现象 。2、洗井过程中 洗井液大量漏失 。3、正常生产过程中,突然 发现大量的地层水或泥浆 。4、生产过程中 井口压力下降,产液量猛减 。5、井口地面附近 冒油气 ,或者 油层套管下陷 。6、注水井在洗井时 带出砾石或水泥块 。7、注水井突然 泵压下降 , 注水量增加,注不到目的层 。8、 套管试压不合格 ,稳不住压力。9、发生地震后油井 不出油 等。二、套管损坏的原因分析㈠地质因素1、地层的非均质性由于沉积环境不同,油藏渗透性在层与层、层内平面之间都有较大的差别。在注水开发过程中,油层的非均质性将直接导致注水开发的不均衡性,引发地层孔隙压力场不均匀分布二、套管损坏的原因分析㈠地质因素2、井眼周围岩石压力对套管损坏的影响钻井后,原来的平衡状态遭到破坏,引起周围岩石应力重新分布,出现了应力集中。当周围岩石应力集中处的应力达周围岩石的屈服极限,就有塑性变形发生。这种变形受到套管和水泥环的限制,同时套管也受到周围岩石的反作用力。一般套管柱的设计都是以管外液柱的静压力为依据,而未考虑井壁周围岩石压力的影响,因此,周围岩石压力是大多数套管变形损坏的一个重要原因。3、泥岩膨胀和蠕变引起套管损坏岩石具有蠕变和应力松驰特性,即使在自然地质条件下岩石也会发生蠕变。泥岩是一种特别不稳定的岩类,它在高温、高压下能促使其蠕变,在有水的情况下能引起膨胀,由于套管阻挡了它的蠕变和膨胀,这样就增加了套管的外部负荷,这种负荷会随着时间而增大。当套管的抗压强度低于外部负荷时,套管就会被挤压变形乃至错断。二、套管损坏的原因分析㈠地质因素二、套管损坏的原因分析㈠地质因素4、地层出砂和油层压实可导致套管损坏油井在生产过程中出砂,在油层压实和地层压力下降的情况下,使周围岩石应力状态发生变化,使卸压的岩石发生坍塌,形成对套管的作用载荷,导致套管损坏。高压油层一般是欠压实的,其孔隙度和渗透率比在同一深度上正常压实的油层高。从高压油层中开采油气会导致油层和相邻泥岩中的流体压力大幅度下降。原来由孔隙流体承受的上覆岩层负载转加给沉积层骨架,使粒间压力增加,造成严重的地层变形。由于地层的变形,也可能导致套管变形。5、地层 (油层 )倾角陆相沉积的油田,一般储油构造多为背斜和向斜构造。由于这些构造是受地层侧压应力挤压而形成的,一般在相同条件下,受岩体重力水平分力的影响,地层倾角较大的构造轴部和陡翼部比倾角较小的部位更容易出现套损。二、套管损坏的原因分析㈠地质因素二、套管损坏的原因分析㈠地质因素6、岩石性质在沉积构造的油、气藏中,储存油、气的多为砂岩、泥砂岩、泥质粉砂岩。注水开发时,当油层中的泥岩及油层以上的页岩被注入水侵蚀后,不仅使其抗剪强度和摩擦系数大幅度降低,而且使套管受岩石膨胀力的挤压。同时,当具有一定倾角的泥岩遇水呈塑性时,可将上覆岩层压力转移至套管,使套管受到损坏。7、断层活动由于地壳不断运动,沉降速度高的地区,将会促使断层活动化,油层断层本身正处于此构造位置。勘探开发的实践证明,套损深度与断层通过该井区的深度相同,断层活跃程度高的地区也恰好是地壳运动沉降速度较高的地区,而且是在油层构造的顶部和陡翼部。在注水开发过程中,由于断层面的倾角一般都较大,在长期注入水侵蚀、重力的水平分力和断层两侧地层压差的作用下,出现局部应力集中,使上下盘产生相对滑移,剪挤套管,从而导致套管严重损坏。二、套管损坏的原因分析㈠地质因素9、地壳运动地壳在不停地缓慢运动中,其运动方向一般有两个:一是水平运动(板块运动);二是升降运动。地壳缓慢的升降运动产生的应力可以导致套管被拉伸损坏,而损坏的程度和时间则取决于现代地壳运动升降速度和空间上分布的差异。二、套管损坏的原因分析㈠地质因素二、套管损坏的原因分析㈠地质因素10、地表腐蚀地
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