井下作业工工具教学幻灯(2-9)

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1、用途 液压式上击器（以下简称上击器），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。尤其在井架负荷小，不能大负荷提拉钻具时，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。 结构 上击器主要由上接头、芯轴、撞击锤、上缸体、中缸体、活塞、活塞环、导管、下缸体及密封装置等组成。,用途、结构,原理： 上击器的工作过程可分为储能阶段、释放能量阶段、撞击阶段、复位阶段四个阶段。 （1）拉伸储能阶段 上提钻具时，因被打捞管柱遇卡。钻具只能带动芯轴、活塞和活塞环上移。由于活塞环上的缝隙小，溢流量很少，因此钻具被拉长，储存变形能。 （2）卸荷释放能量阶段 尽管活塞环缝

2、隙小，溢流量少，但活塞仍可缓缓上移、经过一段时间后，活塞移至卸荷槽位置，受压液体立刻卸荷。受拉伸长的钻具快速收缩，使芯轴快速上行，弹性变形能变成钻具向上运动的动能。 （3）撞击阶段 急速上行的芯轴带动憧击锤，猛烈撞击上缸体的下端面，与上缸体连在一起的落鱼受到一个上击力。 （4）复位阶段 撞击结束后，下放钻具卸荷，中缸体下腔内的液体沿活塞上的油道毫无阻力地返回上腔内至下击器全部关闭，等待下次震击。,工作原理,技术规范：YSQ-108，外径108，内径49，接头螺纹NC31（210），冲程106mm，最大上提负荷265kN，推荐最大工作负荷206.7kN. 操作方法 （1）钻具的组成 上击器按下列

3、顺序组成钻具：（从落鱼向上）捞筒（捞矛）十安全接头十上击器十钻挺十加速器十钻杆（注意浅井和斜井须加接加速器）。 （2）检查下井工具规格是否符合要求，部件是否完好。 （3）按设计要求接好钻具下井。 （4）按需用负荷上提钻具，刹车后等待上击。 （5）当钻台（井台）发生震动后，下放钻具关闭上击器。 注意的问题 （1）上击器入井前须经试验架试验，检查上击器的性能，并填写资料卡片。 （2）井内提拉时，上提力从小到大逐渐增加，直至许用值。 （3）上击器上、下腔中必须充满油，各部密封装置不得渗漏。 （4）如果第一次震击不成功，则应逐步加大提拉力，或提高上提速度。 （5）如果不产生第二次震击，就应把钻具多放一

4、些，完全关闭下击器。 （6）如果发生震击的时间过长，就不应完全关闭上击器。,技术规范、操作方法、注意的问题,六十三 液 体 加 速 器,用途 液体加速器（简称加速器）是与液压上击器配套使用的工具。它利用具有特殊用途的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。加速器必须同上击器一同连接在钻柱上，不能单独使用。 结构 加速器由芯轴、矩节、外筒、缸体、撞击器、下接头、活塞及各种密封装置所组成。 工作原理 加速器的上、下腔内充满一定压力的硅机油。硅机油有可压缩性，一旦压力消除后，

5、可释放出能量。从这个意义上讲加速器实质上是个液力弹簧。 加速器安装在上击器的上接头上。当加速器上受到提拉力时，芯轴带动活塞上行，开始压缩缸体内的硅机油，储存弹性能。提拉力越大，储存的能量越大。在上击器瞬时释放时，加速器内受压的硅机油，为上行的上击器芯轴加力加速，使其以更高的速度上行，从而增加了上击效果。,用途、结构、工作原理,技术规范：YJ-108，外径108，内径49，接头螺纹NC31（210），冲程219mm，获得撞击时的最小拉力1360kN，配上击器的型号YSQ-108。 操作方法 （1）钻柱组成（以下井的先后顺序）:打捞类工具十安全接头十液压上击器十钻挺十加速器十钻杆。 （2）检查下井

6、工具规格是否符合要求，部件是否完好。 （3）按设计要求接好钻具下井。 （4）按需用负荷上提钻具，刹车后等待上击。 （5）当钻台（井台）发生震动后，下放钻具关闭上击器。,技术规范、操作方法,六十四、修井螺杆钻具,用途 螺杆钻具是以液体压力为动力，驱动井下钻具旋转的工具。可用来进行钻进、磨铣、侧钻等作业。 结构 螺杆钻具由上接头、旁通阀、定子、转子、联轴节、过水接头、轴承总成及下接头组成。 作用原理 螺杆钻具通过转子和定子将高压液体的能量转变成机械能。当高压液体通过钻具内孔进入钻具后，凡尔球被推动下移，关闭旁通阀，从而进入转子与定子形成的各个密封腔。液体在各腔中的压力差推动转子沿定子的螺旋通道滚动

7、。转子在沿自身的轴线转动的同时，还绕与转子轴线平行，并与有一偏心距e的定于中心线公转。这就是所谓的螺杆钻具的行星传动原理。由于转子和定子都采用螺旋线，因而转子绕定子轴线作逆时针转动，并以自身轴线作顺时针转动去带动钻具旋转。,用途、结构、作用原理,操作方法 （1）钻具配合 在套管内钻塞时自下而上钻具配合为：钻头十螺杆钻具十提升短节十缓冲短节十井下过滤器十提升短节十钻柱。 （2）下钻 下钻要求平稳操作，下钻速度以30mmin为宜。每下500m应钻柱内灌入清洁洗井液一次。下至距塞面一个单根时，开始循环。 （3）正常钻进 要控制一定钻压，使用 YL100型螺杆钻具时，以钻压为515kN为宜。洗井排量则

8、以500600Lmin为宜，最大不得超过1200Lmin，待循环正常，转子启动后，缓慢下放钻具至塞面，进行正常钻进。 （4）起钻 起钻时应平稳操作，钻具起至井口一个单根时，卸掉封井器，提出钻具。,操 作 方 法,技术规范：如大港油田YL-100型：外径100，接头螺纹2 7/8TBG（上），2 7/8UP TBG（下），适应井眼尺寸5 1/27in，工具长度2.5m，重量84kg。 （1）洗井液要求用清水或无固相（低固相）液体。 机械杂质含量不大于0.5，颗粒直径不大于0.3mm。 （2）井口应安装自封封井器，以防止小件物品落井。 （3）返出洗井液应过筛，沉砂后方可使用。 （4）接单根前及完钻

9、后应充分洗井，使井内无钻屑。,技术规范、注意事项,六十五、尖钻头,尖钻头,用于钻水泥塞，冲钻砂桥、盐桥，刮去套管壁上脏物、硬蜡及某些矿物结晶。,参 数,原 理,用途 尖钻头是修井作业中常用的一种简单工具，用来钻水泥塞。冲钻砂桥、盐桥、刮去套管壁上脏物和硬蜡与某些矿物结晶。 结构 尖钻头有多种，其结构如下： （1）普通尖钻头 尖钻头的结构由接头、钻头体与磨铣材料焊接而成，可根据不同需要，制作成不同尺寸的尖钻头，也可以在尖钻头体部加焊YD合金焊料，以加大外径尺寸。 （2）十字钻头 是由尖钻头发展而来的。钻头体断面呈十字 形，目的是增加钻头底部的承压面积，以保证钻头的平稳钻进。这种钻头多用于下衬管后

10、钻水泥塞时，钻开喇叭口处的水泥等特殊要求的情况下，若另外再加上一套扶正装置，可保证不伤害衬管喇叭口。 （3）偏心钻头 是尖钻头的另一变种，其特点是钻头体偏靠一边，呈不对称形体。,用途、结构,工作原理 尖钻头在钻压作用下，钻头尖部吃入水泥等被钻物，再通过旋转，使吃入部分在圆周方向进行切削，逐步将被钻物钻去。 技术规范 适应5 1/2套管的尖钻头，外径114118，总长300，接头螺纹NC31（2 7/8 TBG）。 操作方法及注意事项 在以上几种尖钻头变种中，均有一个共同的特点即是井底的接触面大，无滚动摩擦，全是吃入切削，因而所需的扭矩均较大，所以在操作中除偏心钻头外，均应使用低压慢转的技术参数

11、。例如在5in系列套管中，钻压不应超过3kN，转速不超过70rmin，否则钻具磨损严重。丝扣不宜过紧，以致使卸立柱时增加困难或损坏工具设备。,工作原理、技术规范、操作方法及注意事项,十字钻头,用于下衬管后钻水泥塞及喇叭口处的水泥等。,用途,参数,六十六、刮刀钻头,1、用途 在钻压作用下，钻头尖部吃入水泥等被钻物，再通过旋转，使吃入部分在圆周方向进行切削，逐步将被钻物钻去，还有刮削井眼，使井壁光洁整齐的作用，可用于衬管内钻进、侧钻时钻进（可以破坏侧钻时形成的健槽）或对射孔炮弹垫子的钻磨等。 2、结构 由接头与钻头体焊接而成，其底部是刀刃形。因其形状不同，又有鱼尾刮刀钻头和三刮刀钻头。若在刮刀钻头

12、的头部增加一段尖部领眼，称其为领眼钻头，尖部领眼的重要作用之一是使钻头沿原孔眼刮削钻进。 3、技术规范： 适应5 1/2套管的尖钻头，外径114118，总长300，接头螺纹NC31（2 7/8 TBG）。 4、工作原理； 在钻压作用下，钻头尖部吃入水泥等被钻物，再通过旋转，使吃入部分在圆周方向进行切削，逐步将被钻物钻去。刮刀钻头的刮刀体比尖钻头长，因而旋转后刀体所形成的圆柱体空间比尖钻头长，因而能较好地修整所钻出的井眼。,六十七、领眼磨鞋,用途 领眼磨鞋可用于磨削有内孔，且在井下处于不定而晃动的落物，如钻杆、钻挺、油管等。 结构 领眼磨鞋由磨鞋体，领眼锥体或圆柱体两部分组成。磨鞋体上部为钻杆母

13、扣与钻柱相连，下部是直径较大的圆柱体，其底面加焊YD合金或耐磨材料。由于底面平凹不同，故有平底领眼 磨鞋和凹面领眼磨鞋之分。底面中央安装一锥体或圆柱体，起着导向固定鱼顶的作用。磨鞋体锥体或圆柱体有水眼，水眼也可做成旁通式。另外，无论在平底或凹面加焊的YD合金间留24个过水槽，以保证循环畅通。,用途、结构,工作原理 领眼磨鞋主要是靠进入落物内的锥体或圆柱体将落物定位，然后随着钻具旋转，焊有YD合金的磨鞋磨削落物，磨削下的铁屑被洗井液带到地面。 技术规范： LMB140型，外形尺寸260mm，接头螺纹NC31（210），工作套管5.5in。领眼锥体根据不同磨铣对象而不同。 操作方法 （1）下井前检

14、查钻杆丝扣是否完好，水眼是否畅通，YD合金或耐磨材料不得超过本体直径。 （2）将平底磨鞋连接在工具最下端下井。 （3）下至鱼顶以上23m，开泵冲洗鱼顶。待井口返出洗井液流平稳之后，启动转盘慢慢下放钻具，使其接触落鱼进行磨削。,工作原理、技术规范、操作方法,（1）不管哪一种结构形式的领眼磨鞋，使用前必须清理水眼。在下钻过程中每下入 200300m时，洗井一次，一旦正洗不通可反憋压洗井。 （2）领眼磨鞋在下入斜井中时，下钻速度应慢，防止破坏套管。 （3）当遇到落物内孔堵死或部分堵死，除洗井外，还需用焊有YD合金的锥体或圆柱体磨削。,注意事项,六十八、柱形磨鞋,用途 用以修整略有弯曲或轻度变形的套管

15、、修整下衬管时遇阻的井段和用以修整断口错位不大的套管断脱井段。当上下套管断口错位不大于40mm时，可用以将断口修直，便于下步工作顺利进行。 结构 柱形磨鞋实质是将梨形磨鞋的圆柱体部分加长的磨鞋，其柱体部分可以加长到0.52.5m。 工作原理 柱形磨鞋是梨形磨鞋的后续工具，当用梨形磨鞋磨削通过套管变形段之后，而其它工具管柱不能顺利通过时，可采用柱形磨鞋磨铣，因而其磨削作用是从套管径向方向磨削，可以增加套管的直度，故各级外径尺寸均相同长度则各级变化，以达到逐步修直的目的。其外径尺寸，可根据该工艺的具体要求进行设计。 技术规范： 外径112124mm，长度0.32500，内径25，接头螺纹NC31（

16、210），工作套管5.5in。,用途、结构、工作原理、技术规范,（1）下钻速度应在l2mmin之内。有水刹车设备的应挂水刹车下钻，切忌快速下钻。其害处一会将磨削合金碰坏及损伤裤管，二在发生突然遇阻时会形成卡钻事故，而且难于处理。 （2）水槽必须畅通。 （3）洗井液必须清洁，防止堵死水眼。 （4）下至磨铣井段以上23m开泵洗井，待洗井液返出及泵压正常后，方能加压进行磨削，洗井液上返速度不低于为32m/min。 （5）钻压不能超过 10kN，应采用低压快转慢放的操作方法。 （6）发现扭矩增加，应及时上提钻具再行慢放重磨。 （7）焊接接头及下部锥体时，必须预热至300以上，方能进行焊接。 （8）焊接合金磨铣焊料时，必须在同一圆周方向旋转焊接逐步推进，严禁单边单条焊接，否则将形成严重弯曲，并可造成井下断裂事故。 （9）加焊完毕之后应整体加温回火处理。,操 作 方 法 及