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1、井下井下工具的使用 COSL新疆技术学院 胡万军 2009.04 井下钻具的丈量 井下工具的介绍 井下打捞工具的介绍 1.钻具从拖轮吊至平台时，要注意使用的先后顺序，先 用的钻具要摆到最上面。 2.必须将钻具两端的丝扣清洗干净，检查丝扣有无损， 尤其要检查钻具接头的台阶面是否完好，如有问题，就不能下 井。 3.丈量钻具时，要将长短搭配，避免一根立柱过长或过 短。 4.同时测量出内径，外径，打捞颈长度，准确记录到钻 具表中。 钻具检查丈量要求 钻具检查丈量要求 5.用规定尺寸的通经规对钻具进行通经，如有碎硝，将 其震出。 6.目测钻具是否有外伤，是否弯曲，如有问题，禁止入 井。 7.将钻具拉上坡
2、道时，要用钻台和甲板上两台气动绞车 ，一台拉，一台送。 8丈量钻具只允许要使用标准的钢卷尺，而不允许使用 皮质卷尺。内外径的测量工具指定为内卡，外卡和钢板 尺。扶正器和钻头的测量应使用专用量规。 1、丈量工具只允许使用标准的钢卷尺，而不允 许使用皮卷尺。 2、内径与外径的测量工具指定为内卡钳、外卡 钳和钢卷尺。 3、扶正器和钻头外径的测量应使用专用量规。 丈量工具的规定 钻杆： 测量钻杆母扣端面到公扣根部台阶面的长度 。 附图1、钻杆图例 钻具测量步骤 钻杆丈量长度：米 钻铤： 测量钻铤母扣端面到公扣根部台阶面的长度。测量 其内径、外径以及打捞径的长度（见附图），并填写表 格。 钻铤丈量长度：
3、*米 编号名称长度,m内径,in外径,in打捞颈长度,m备注 测量扶正器母扣端面到公扣根部台阶面的长度。测量其内径、外径以及 打捞径的长度，填写表格，并绘图表示。 D1 D2 2 D 2 2 2 2 序号D/inchD1/inchD2/inchd/inchA/mB/mC/m D2 扶正器： 测量配合接头母扣端面到公扣根部台阶面的长度。测量其 内径、外径，并绘图表示（见附图6、7、8、9图例 ）并填写附表. 配合接头： D D D 1 D 2 序号D/inch D1/inc h D2/inc h d/inchA/mB/mC/mA1/m 测量震击器母扣端面之间的长度。测量其内径、外径以及打捞 径的
4、长度，填写表格，并绘图表示（见图例）。 震击器及挠性接头 D1 D D3 直径（毫米）长度（米） DA D1B D2C D3 D d1 挠性接头 测量挠性接头公扣根部台阶面之间的长度。测量其内径、外径以 及打捞径的长度，填写表格，并绘图表示（见图例） D1 D3 D2 直径（毫米）长度（米） DA D1B D2C D3C1 DC2 减震器： 测量减振器母扣端面到公扣根部台阶面的长度。测量 其内径、外径及打捞径长度，并绘图表 序号D/inchD1/inchD2/inchd/inchA/mB/mC/mA1/m 套管/油管： 测量套管/油管母扣接箍端面到公扣根部处三角 标记“”底线的长度（见图例）。
5、 套管丈量长度：.米 套管附件： A、浮鞋：测量浮鞋母扣端面到浮鞋底部端面的长度。 B、浮箍：测量浮箍母扣端面到浮箍公扣根部虚线三角 标记“”底线的长度。 C、分级箍：测量分级箍母扣端面到分级箍公扣根部虚 线三角标记“”底线的长度。 D、泥线悬挂器：主要要求测量如下尺寸： (1)、泥线悬挂器送入工具上部短套管的长度； (2)、泥线悬挂器送入工具的长度； (3)、泥线悬挂器上端面与下端面到挂环处的长度； (4)、泥线悬挂器内部下一层套管悬挂点到上端面的长 度； (5)、泥线悬挂器内部下部短套管的长度。 接头类型接头类型 接头和丝扣接头和丝扣 钻具两头的粗扣螺纹，钻具两头的粗扣螺纹，APIAPI标
6、准称其为旋转台肩式连接螺纹，由于对标准称其为旋转台肩式连接螺纹，由于对 焊接头与管体连接部分加厚形式的不同，所以有多种不同的扣型，即焊接头与管体连接部分加厚形式的不同，所以有多种不同的扣型，即 内平、贯眼、正规。内平、贯眼、正规。 接头的类型接头的类型 根据钻杆接头内径和钻杆本体内径的关系，接头分为内平、贯眼、正根据钻杆接头内径和钻杆本体内径的关系，接头分为内平、贯眼、正 规三类。规三类。 接头类型接头类型 内平式接头内平式接头: :适用于外加厚及内外加适用于外加厚及内外加 厚的钻杆，用厚的钻杆，用 这类接头连接起来的钻杆只有一个内径这类接头连接起来的钻杆只有一个内径 ( ( 对外加厚钻杆对外
7、加厚钻杆 而言而言 ), ), 即接头内径、钻杆加厚部分内径和钻杆管即接头内径、钻杆加厚部分内径和钻杆管 身部分身部分 内径相等，泥浆流过接头肘，流动阻力小，有利于涡轮内径相等，泥浆流过接头肘，流动阻力小，有利于涡轮 钻井和水力功率的利用。但这类接头外径最大，因此接钻井和水力功率的利用。但这类接头外径最大，因此接 头容易磨损。头容易磨损。 接头类型接头类型 贯眼式接头，如图所示。适用于内加厚戎贯眼式接头，如图所示。适用于内加厚戎 内外加厚钻杆。内外加厚钻杆。 用贯眼式接头连接起来的钻杆有两个内径，接头内径等于钻用贯眼式接头连接起来的钻杆有两个内径，接头内径等于钻 杆加厚部分的内径，但小于钻杆管
8、身部分的内径，泥浆流经杆加厚部分的内径，但小于钻杆管身部分的内径，泥浆流经 这类接头水眼肘，阻力大于内平式接头。这类接头的外径小这类接头水眼肘，阻力大于内平式接头。这类接头的外径小 于内平式接头。于内平式接头。 接头类型接头类型 正规式接头，如图所示，适用于内加厚钻杆。正规接头正规式接头，如图所示，适用于内加厚钻杆。正规接头 的内径小于钻杆加厚部分的内径，钻杆加厚部分的内径的内径小于钻杆加厚部分的内径，钻杆加厚部分的内径 又小于钻杆管体的内径，所以用正规接头连接的钻杆有又小于钻杆管体的内径，所以用正规接头连接的钻杆有 三个不同的内径。泥浆流经这类接头时阻力最大，但它三个不同的内径。泥浆流经这类
9、接头时阻力最大，但它 的外径最小，强度较大。正规式接头在大尺寸钻具等处的外径最小，强度较大。正规式接头在大尺寸钻具等处 使用。使用。 常用井下钻具常用井下钻具 井下钻具分析 现在钻柱的设计比以往任何时候都更显重要。因钻头现在钻柱的设计比以往任何时候都更显重要。因钻头 的使用时间延长，所以钻柱在入井前的正常起下钻到井的使用时间延长，所以钻柱在入井前的正常起下钻到井 口检验之间，要在井内承受更长的旋转时间。由于钻井口检验之间，要在井内承受更长的旋转时间。由于钻井 工艺的发展，井越打越深，钻柱在井内的受力情况越来工艺的发展，井越打越深，钻柱在井内的受力情况越来 越复杂，负载越来越增加，故在深井钻井中
10、，也越来越越复杂，负载越来越增加，故在深井钻井中，也越来越 要对钻柱的拉伸、扭转和挤毁载荷进行较为严密的校核要对钻柱的拉伸、扭转和挤毁载荷进行较为严密的校核 。 常用井下钻具常用井下钻具 井下钻具在井下处于受压应力状态，在中性点附近还处井下钻具在井下处于受压应力状态，在中性点附近还处 于拉压应力交替作用状态。如加压和振摆作用产生的弯曲于拉压应力交替作用状态。如加压和振摆作用产生的弯曲 应力集中在工具公扣根部和母扣根部，折断很容易发生在应力集中在工具公扣根部和母扣根部，折断很容易发生在 公、母扣的根部。公、母扣的根部。 根据经验，钻铤和扶正器等井下工具公扣根部折断机根据经验，钻铤和扶正器等井下工
11、具公扣根部折断机 率比母扣多，无论公扣根部折断或母扣根部折断都是属于率比母扣多，无论公扣根部折断或母扣根部折断都是属于 弯曲应力集中引起的疲劳折断。断口往往有一部分是旧裂弯曲应力集中引起的疲劳折断。断口往往有一部分是旧裂 纹，即断面比较光滑的那一部分，是长期受弯曲应力集中纹，即断面比较光滑的那一部分，是长期受弯曲应力集中 引起的疲劳裂纹。而断口的新裂纹，其断面粗糙和凹凸不引起的疲劳裂纹。而断口的新裂纹，其断面粗糙和凹凸不 平，是在大扭矩负荷下扭断的。平，是在大扭矩负荷下扭断的。 常用井下钻具常用井下钻具 井下钻具使用要求：井下钻具使用要求： 1 1）钻铤螺纹定期进行无损探伤检查，有检验合格证）
12、钻铤螺纹定期进行无损探伤检查，有检验合格证 书的钻铤方可送井使用。书的钻铤方可送井使用。 2 2）在井下旋转）在井下旋转80080010001000小时后，一律送回基地重小时后，一律送回基地重 新车扣，新车螺纹应磷化处理，防止粘扣发生。新车扣，新车螺纹应磷化处理，防止粘扣发生。 3 3）在钻头与钻铤间加入减震器，避免跳钻损伤钻铤）在钻头与钻铤间加入减震器，避免跳钻损伤钻铤 螺纹。螺纹。 常用井下钻具常用井下钻具 4 4）在钻完一口深井和三口浅井后应送回基地检查。）在钻完一口深井和三口浅井后应送回基地检查。 5 5）坐卡瓦时应轻放、操作平稳。钻杆露出转盘面高度）坐卡瓦时应轻放、操作平稳。钻杆露出
13、转盘面高度 不超过不超过0.50.50.60.6米，以能扣上或打开吊卡为宜。上卸扣米，以能扣上或打开吊卡为宜。上卸扣 时吊钳不许咬在钻具本体上，两把吊钳钳柄夹角应成时吊钳不许咬在钻具本体上，两把吊钳钳柄夹角应成9090 120120度，防止夹角太大把钻杆拉弯。同时禁止单钳紧扣度，防止夹角太大把钻杆拉弯。同时禁止单钳紧扣 和转盘崩扣。和转盘崩扣。 6 6）钻井周期长时建立健全和坚持钻具）钻井周期长时建立健全和坚持钻具“以新换旧以新换旧”或或 “以优换优以优换优”制度。制度。 7 7）建立钻具分级管理和报废制度。）建立钻具分级管理和报废制度。 8 8）遇卡上下活动时，应限制在钻杆允许的抗拉安全负）
14、遇卡上下活动时，应限制在钻杆允许的抗拉安全负 荷与抗扭安全负荷范围内，不许超负荷提拉与转动。荷与抗扭安全负荷范围内，不许超负荷提拉与转动。 9 9）应定期检查圆补心的磨损情况。若磨损严重，应及）应定期检查圆补心的磨损情况。若磨损严重，应及 时更换或修理，以免与卡瓦配合不当导致卡伤钻杆本体时更换或修理，以免与卡瓦配合不当导致卡伤钻杆本体 。 常用井下工具常用井下工具 扶正器 扶正器是下部钻具结构的重要 组成部分，它可以防止井壁对钻 具的磨损，根据扶正器在钻柱中 的位置不同起到防斜、纠斜和稳 斜的作用。按其安装位置分为钻 柱型的井底型（近钻头）;按照 扶正器翼片加工形式分为整体扶 正器和可换套式扶
15、正器；按照扶 正器翼片形状分为螺旋扶正器和 直翼扶正器. 常用井下工具常用井下工具 滚轮稳定器 用途： 滚轮稳定器用于各种铰孔工作，特别 在钻研磨地层作稳定之用。这是一种万 能工具。它用于4-5/8到26的井眼 。此外，同是一个主体，适当配置滚轮 和调压块就可用于不同大小的井眼 。 滚轮稳定器的结构特点： 滚轮稳定器的本体用优质合金结 构钢制成，经热处理其硬度达布氏285 341而最小冲击功达54J。螺纹冷滚压 、磷化、涂丝扣油并戴护丝符合API标 准。其本体在全长上各部分超声波探伤 。新颖的滚轮和压块的组合使得在井队 上就能容易地更换滚轮。 常用井下工具常用井下工具 震击器 随钻震击器是随钻
16、柱一起进行钻井作业的井下解卡工具，当钻井过程 中发生卡钻事故时，可根据需要及时启动震击器，进行连续上击或下 击，使之解卡恢复正常钻进。现用随钻震击器是ANADRILL CO.E.Q. 全机械式的，有4 3/4“、 6 1/2”、8“等几种规格。该震击器可以 单独选择向上、向下两个方向的冲击力，震击负荷预先在地面调较， 也可以在井口现场调校，该震击器对扭矩不敏感，它有一个全机械释 放机构，配有能在油中密封的工作部件，可以减少内部磨损。另外， 为了减少震击器心轴的挠曲应力，在震击器的下端要接上挠性接头。 震击器规格最大上击力最大下击力 8”震击器180,000 lbs100,000 lbs 6-1/2”震击器140,000 lbs80,000 lbs 4-3/4”震击器110,000 lbs60,000 lbs 常用井下工具常用井下工具 浮阀浮阀 钻井过程中，特别是钻钻井过程中，特别是钻 到很疏松的砂粒岩且岩到很疏松的砂粒岩且岩 石很细碎，在井眼的环石很细碎，在井眼的环 空会有很多的细砂，在空会有很多的细砂，在 下钻、接单根时
