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1、摘 要目前，随着各大油田钻井逐年增多，我国投产的油、气、水井总数已有十几万口，大多数油、气田已相继进入开发的中后期。随着投产时间的延长和作业次数的增加，井况变差，作业井和待修井逐年增多，打捞器是修井作业中不可缺少的工具。本论文提出的方案为设计LTC型卡瓦打捞筒的总体结构、基本原理及对原有型号的LTC型卡瓦打捞筒进行适当的改进，使其与原有型号LTC型卡瓦打捞筒相比，具有强度高、结构简便、通用性特点。多年的地面试验、中间试验及现场试验情况，说明LTC型卡瓦捞筒特别使用于深井、超深井或落鱼过量情况下使用。该LTC型卡瓦打捞筒更适用于作业。并应用静力等效的方法，对卡瓦与筒体进行损坏性分析，卡瓦与筒体应
2、力(卡瓦弯曲应力和轴向弯曲应力)进行了计算，分析抓紧落鱼时落鱼对筒体与卡瓦壁强度的影响。关键词：可退打捞器；打捞；LTC型卡瓦打捞筒AbstractFor the moment,along with the number of well drilling in each giant oil and gas field increased year after year,the quantities of the oil, gas and water wells are nearly 50,000 in our country.Most of them had entered the late
3、development.With the extension of working time and the increase of the times of operations, the well conditions become worse.Because the number of well need operate and repair is increasing year by year,fishing tools are indispensable in repairing job.The paper suggested program is to design LTC-sli
4、p overshot gross structure,rationale and proper improve on inhere type packer,In contrast to inhere type of the overshot,have intensity highness, structure handiness,operation easiness,and so on,Ground tests for years,intermediate tests and field test conditions for releasing and circulating oversho
5、t with slip grip model LTC,Thus,verifies that the model LTC overshot is especially,suitable for use under these circumstances,such as deep well,ultra-deep well or excessive fishes.The LTC-slip overshot is more applicable to operate.And to adopt the equivalent static method to put on damage analysis
6、of slip and cylinder,to calculate slip and cylinder stress(slip bending stress and axial bending stress),to Analysis the strength of fish with the cylinder and the slip while fish is grasped hard.Key words:drawback-type fishing tool;Fishing;LTC-slip overshot目 录第1章 概 述11.1 我国打捞器发展状况11.2 打捞筒研究的目的意义41.
7、3 打捞器发展水平及发展方向6第2章 可退式打捞筒及其零件的结构设计82.1 可退式打捞筒筒体结构分析82.2 零件图的结构分析10第3章 筒体与卡瓦的损坏分析173.1 退式打捞筒损坏分析173.2 打捞过程及受力分析19第4章 零件的选择与参数计算254.1 主要零件的选择及参数计算254.2 其它元件的选择及参数计算27第5章 主要零件的选材、加工及技术要求305.1 控制环、卡瓦、筒体三个主要零件305.2 工作原理及打捞过程分析32结 论35参考文献36致 谢38附 录3947第1章 概 述1.1 我国打捞器发展状况我国投产的油、气、水井总数已有十几万口，大多数油、气田已相继进入开发
8、的中后期。随着投产时间的延长和作业次数的增加，井况变差，作业井和待修井逐年增多。油、水、气井井下打捞作业是一种非常规的井下作业措施，属于一项专门的科学技术范畴。在该技术领域，随着深井、水平井、多底井与分枝井等复杂井身结构技术的普遍应用，使得井下打捞作业面临新挑战。在各种修井作业中，打捞作业约占三分之二以上。而井下落物种类繁多，形态各异，归纳起来主要有管类落物、杆类落物、绳类落物、井下仪器工具落物和零部件等小落物。根据不同落物的特点而设计制造不同打捞器。已广泛应用于现场并有较高成功率的就有30多种。国内打捞器分类，主要有以下几种：公锥、母锥、打捞矛、打捞筒 1.1.1公锥：用途：公锥是一种专门从
9、油管、钻杆、套铣管、分隔器、配水器、配产器等有孔落物的内孔进行造扣打捞的工具。这种工具对于带接箍的管类落物，打捞成功率较高。公锥与正反扣钻杆及其它工具配合使用，可实现不同的打捞工艺。 工作原理：当公锥进入打捞落物内孔之后，加适当的钻压，并转动钻具，迫使打捞螺纹挤压吃入落鱼内壁进行造螺纹。当所造螺纹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。老式公锥多带有排削槽。此槽原设计意图是排出造扣切削时所产生的铁宵，而实际造扣工况是挤压成型，并无铁宵生成。实践证明排宵槽不发生效用，而且对某些造扣后需要憋压的作业又极为不利，因此只能承受10MP以下的泵压，再高，则会由此槽串通。1.
10、1.2母锥：用途：母锥公锥是一种专门从油管、钻杆等管柱落物外壁进行造扣打捞的工具。可用于对无内孔或孔堵死的圆柱形落物进行打捞。工作原理：母锥工作原理与公锥相同，均依靠打捞螺纹在钻具压力与扭矩作用下，吃入落物外壁造扣，将落物捞出。就造扣机理而言，属挤压吃入，不产生切宵。1.1.3打捞矛：用途：打捞矛是内捞工具，可以打捞油管、钻杆、套铣管、衬管、分隔器、配水器、配产器等有内孔落物，又可对遇卡落物进行倒扣作业或配合其他工具使用（如震击器、倒扣器）。工作原理： 当矛杆与卡瓦进入鱼腔之后，卡瓦依靠自重向下滑动，卡瓦与斜面产生相对位移，卡瓦齿面与矛杆中心线距离增加，使其打捞尺寸逐渐加大，直至与鱼腔内壁接触
11、为止。上提矛杆时，斜面向上运动所产生的径向分力，破使卡瓦咬入落物内壁，抓住拉落鱼。1.1.4打捞筒用途： 用途：打捞筒是从管子外部进行打捞的一种工具，可以打捞不同尺寸的油管钻杆和套管等鱼顶为圆柱形的落鱼，并可与震击类工具配合使用。工作原理：打捞筒的抓捞零部件是螺旋卡瓦和篮状卡瓦，其外部的宽锯齿螺纹和内面的抓捞牙均是左旋螺纹，与筒体相配合的间隙较大，这样就能使卡瓦在筒体内有一定行程能胀大和缩小。当落鱼被引入捞筒后，只要施加一轴向压力，卡瓦在筒体内上行。由于轴向压力使落鱼进入卡瓦，此时卡瓦上行并张大，运用它坚硬锋利的卡牙借弹性力的作用将落鱼咬住卡紧。当上提捞柱，卡瓦在筒体内相对地向下运动。因宽锯齿
12、螺纹的纵断面是锥形斜面，卡瓦必然带着沉重的落鱼向锥体的小锥端运动，此时落鱼重量愈大卡得也愈紧。整个重量由卡瓦传递给筒体。上面已述，筒体的宽锯齿螺纹和卡瓦的内外螺纹均为左旋螺纹。卡瓦与筒体配合后，也由控制卡或控制环约束了他的旋转运动，所以释放落鱼时只要施加一定压力，顺时针方向旋转捞柱，即将捞筒由落鱼上退出。由于抓捞牙为多头左旋螺纹，退出的速度较快。1.1.5提放式系列打捞工具：用途：在油田小修现场作业中，往往缺少转盘设备和修井机，要想旋转管柱需靠人力搬动管钳来进行，劳动强度大，技术要求难以准确实现，因此传统的可退式打捞矛在使用上有所不便。提放式可退打捞矛则不需转动工具管柱，一放一提则释放落鱼，既
13、方便又可靠，是小修作业中的最好的打捞工具之一。是一种新型打捞工具。工作原理：打捞工具抓住落鱼后可以自由退出落鱼。1.1.6复合式鱼顶修正打捞器：用途：复合式鱼顶修正打捞器适用于在井下作业时，由于某种原因造成管柱弯曲折断，使鱼顶产生变形的情况下使用，它克服拉其他工具在修整鱼顶过程中易产生偏磨鱼顶而磨损套管等缺点，并可在整形后继续下放钻具，当牙套进入落鱼内部后抓住落鱼。无论落鱼是自由状态或遇卡状态均可使用。工具的特点：（1）鱼顶和打捞落鱼可以一次完成。（2）修正鱼顶和打捞落鱼时工具与落鱼接触面积大，并有外筒保护鱼顶，保证打捞效果。（3）根据需要可以释放落鱼，安全退出工具，不会使井下事故复杂化。1.
14、1.7磁力打捞器；用途：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、手锤及油管、套管碎片等小件铁磁性落物的工具。对于能进行正反循环的磁力打捞器尚可打捞小件非铁磁性落物。工作原理：电磁铁对金属铁的吸附作用，打捞落鱼。1.1.8反循环打捞蓝：用途： 反循环打捞蓝是专门用以打捞诸如刚球、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。工作原理： 是靠大流量、高压力的反洗井泥浆冲击井底，使底落物悬浮运动推动蓝爪，使井蓝爪绕销轴转动竖起，篮筐开口加大，落物进入筒体，然后蓝爪恢复原位，阻止了进入筒体内的落物出筐，实现打捞。1.1.9局部反循环打捞蓝：用途：
15、局部反循环打捞蓝是打捞井底质量较轻的碎散落物的工具，如螺母、射孔子弹垫子、钳牙、胶皮碎片、刚球、阀座等，也可以抓获柔性落物，如钢丝绳等。工作原理：下至鱼顶洗井投球后，刚球入座堵死正循环通道迫使液流改变流向，经循环空间穿过20个向下倾斜的小孔进入工具与套管环形空间而向下喷射。液流经过井底折回篮筐，再从筒体上部的四个连通孔返回，形成工具通道。1.1.10测井仪器打捞器：用途：测井仪器打捞器是专门用于打捞各种直径小、质量轻、没有卡阻的仪器工具。这种打捞器能完整无损地将落井仪器打捞出井。工作原理：当落井的测（试）井仪器通过引鞋进入筒体之后，在钻具压力下，仪器分开钢丝环内的钢丝上行，由于多股钢丝的弹力造成的摩擦力，将落物卡住，提钻后能将落井仪器捞出。综上所述，目前国内的打捞器虽然品种较多，但真正在油田经常使用的也不多，主要是由于有些通用性不强，操作不方便，成本高。由于以上问题的存在，今后，国内外抽油机主要向以下几个方面发展：（1）能耗方向发展，以减少能耗，提高修井经济效益；（2）精确平衡方向发展，以使打捞到落鱼更精确减少不必要的时间；（3）高适应性、通用性方向发展，以便拓宽使用范围 ； （4）朝着自动
