钢丝作业技术
钢丝作业技术应用简介

38命ff:科涵2018年•第2期钢丝作业技术应用简介◊中法渤海地质服务有限公司蔡战虎石油是经济社会稳定发展的 重要战略资源,中国石油行业的 开采利用和健康发展与整个社会 经济的正常有序运转息息相关,同时也对国家的经济发展起着重 要作用。
在石油资源的开发利用 中,牵涉、开发出了许多相关行 业和技术。
其中,钢丝作业技术 被广泛应用于勘探、完井、修井 和测试等各个环节中,起到了重 要的保障作用。
本文详细介绍了 钢丝作业技术的工作原理、所使 用的地面设备、主要作业内容和 常用井下工具,并简要分析了作 业中可能遇到的一些关键问题与 相关解决方案。
钢丝作业已有几十年的发展历史,广泛地应用于完井作业、修井作业和油田生产(油藏)作业。
钢丝作业既能独立作 业完成各种井下作业任务,又能融合到其他相关的作业中去,为它们提供井下作业服务。
经过长时间的应用和发展,已逐步 制订和完善了作业理论、操作规程、行业规范和技术培训等。
在此领域,我国总体上已达世界先进水平。
未来随着作业童的 大幅增加,可以预见,钢丝作业这一工种将会有更大的技术进 步和更广阔的发展空间。
为了加深对钢丝作业技术的了解,本 文接下来就对其进行探讨,以供参考。
1钢丝作业施工形式钢丝作业是通过控制缠绕在绞车滚筒上的钢丝,利用机械 的上、下提放和快速震击来达到对井下工具进行操作的目的。
其工作原理并不复杂。
作业前,将滚筒上的钢丝穿过井口防喷 系统后,与工具串顶部的绳帽头连接,完全依靠工具串自身的 重力带动钢丝下井,提供向下的动力;依靠柴油机拉动钢丝和 工具串向上运动,为其提供向上的动力。
针对井下工具的操作,单纯的向上绷紧钢丝或者靠工具自身重量向下压无法完成,必须依靠震击器。
绞车内设置有深度计数装置、拉力显示装置。
操作手坐在 绞车内控制滚筒转动,通过深度计数装置观察工具串的下井深 度;通过拉力显示装置观察钢丝上承受的拉力,要保证拉力值 在钢丝可承受范围以内。
由于井下情况复杂,肉眼无法看见,操作手必须时刻观察深度表和拉力表,通过其细微变化来判断 井下工具的状况,以决定下一步操作〇■需要操作手具有极其丰富的经验和很强的快速反应能力。
钢丝作业技术简介

02
建筑装饰:钢丝作业技术可用于制作各种建筑装饰构件,如栏杆、扶手、窗花等,提高建筑物的美观性和艺术性。
03
建筑施工:钢丝作业技术可用于建筑施工过程中的吊装、搬运、安装等作业,提高施工效率和安全性。
04
建筑维护:钢丝作业技术可用于建筑物的日常维护和维修,如更换破损的构件、修复裂缝等,延长建筑物的使用寿命。
4
钢丝作业技术的未来发展趋势
技术革新
自动化程度提高:减少人工操作,提高作业效率
01
01
02
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智能化发展:引入AI技术,实现钢丝作业的自动化、智能化
环保节能:采用环保材料和节能技术,降低能耗和污染
安全防护:加强安全防护措施,降低作业风险
020304Fra bibliotek应用拓展
建筑行业:钢丝作业技术在建筑行业的应用将更加广泛,如桥梁、高层建筑等
交通行业:钢丝作业技术在交通行业的应用将更加深入,如地铁、高铁等
02
工业领域:钢丝作业技术在工业领域的应用将更加广泛,如机械制造、石油化工等
环保领域:钢丝作业技术在环保领域的应用将更加广泛,如废旧金属回收、垃圾处理等
04
技术挑战
STEP4
STEP3
STEP2
STEP1
钢丝作业技术的自动化程度不断提高,需要解决如何适应不同工作环境的问题
技术现状
01
钢丝作业技术已经广泛应用于建筑、桥梁、电力等行业
03
钢丝作业技术已经实现了自动化和智能化,提高了作业效率和质量
02
钢丝作业技术在安全性、效率和环保方面取得了显著的进步
04
钢丝作业技术在节能、环保、安全等方面还有很大的提升空间
3
钢丝作业技术简介

地滑轮(hay pully)
用于将钢丝从防喷管顶部拉到钢丝滚筒上,将钢 丝的拉力点从防喷管定点移到采油树上,从而减小 对防喷管的侧向拉力载荷,防止防喷管拉弯甚至破 坏。
钢丝作业技术简介
地滑轮(hay pully)
16" x 0.108"地滑轮 16" x 0.125"地滑轮 材质:铝合金 作用:传导钢丝的滑轮
附件:地滑轮架子
钢丝作业技术简介
拉力表(indicator)
钢丝作业技术简介
中法渤海地质服务有限公司
井下工具(down hole tool)
标准井下工具
钢丝绳帽 钢丝绳绳帽
万向节 旋转接头
加重杆 链式钢震丝击作器业技管式术震简击介器 液压震击器 弹簧震击器
中法渤海地质服务有限公司
特殊井下工具
减震器 灌铅加重杆 灌钨加重杆 钢丝滚作轮业加技重术杆简介钢丝剪具
动力系统部分
防喷器(BOP)
地面工具和设备部分
液压防喷盒(stuffing box) 三通
地滑轮(hay pully)
地面手动工具
钢丝作业技术简介
钢丝作业井口示意图 (operation schematic)
钢丝作业技术简介
钢丝作业中
钢丝作业技术简介
钢丝导向轮(wireline guilder)
钢丝作业技术简介
震击器描述(Jar)
常规作业都要用震击器 震击做功,瞬间完成 依靠绞车速度完成 剪断銷钉 防止卡住
钢丝作业技术简介
震击器作用(Jar)
除测压外其它钢丝作业的下井工具串都要用到震击器。在井 下装置的投捞过程中经常需要切断销钉,或者在打捞井下装 置时需要很大的力量,仅仅靠钢丝的拉力是远远不够的,只 有靠震击器的震击力才能完成。
海上常见钢丝作业技术

CNOOC Energy Technology & Service-Oilfield Technology Services Co.
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二、设备的组成及作用—地面防喷系统
防喷系统主要有:
防喷盒(注脂头)、防 喷管、防喷器、捕捉器、树 帽接头等组成。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
适用于钢丝和电缆作业 ,由于钢丝和电缆的结构不 同,防喷方式也就有所不同 ,因此,它们的防喷装置的 构造也随之改变。
钢丝作业设备由三大部分组成:
1、地面防喷系统 2、绞车和动力装置 3、井下工具及仪器
主要作用是:
地面防喷系统: 既能控制住井内压力,在带压情况下
又能使钢丝工具自由进出井内和更换工 具。 绞车和动力装置:
通过操作绞车来控制钢丝及下井工具进 出井内以及在井内完成某些动作。动力 部分为绞车提供足够而稳定的动力。 井下工具部分:
操作体系在实践中不断的得以完善,至今仍然广泛应用于完井、修井和生
产(油藏)井作业中,一些公司经市场运作通过合并已不复存在,但他们
设计的工具、制定的体系、技术标准等一直沿用到现在,而且以后还在应
用。
个➢钢丝作业既能独立作业完成各种井下作业任务,又能融合到其他相对举关人升的工一
作业中,为它们提供井下作业服务。
4
4 5000
一、钢丝作业的概念及发展
钢丝作业的特点(Character)
➢ 设备体积小、重量轻 ➢ 作业风险较高 ➢ 适用范围广 ➢ 易于下井 ➢ 带压操作
CNOOC Energy Technology & Service-Oilfield Technology Services Co.
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一、钢丝作业的概念及发展
试井钢丝作业技术

3、向下震击可以向下移动内套筒。
4、当震击到压力变化时,要等到压力 平衡后再继续向下震击打开滑套。当 滑套完全打开后,工具会顺利通过滑 套。
5、工具震击通过滑套后起出开关工具, 检查工具内的销钉,如果销钉没有切 断则说明滑套已经打开。要关闭滑套, 可将开关工具掉头,把90度台肩向上 接在基本工具串之下进行操作即可。
电缆、钢丝双滚筒测井绞车及动力设备
用途:
1、地面直读式电子压力计试井 2、地面直度式生产测井 3、各种钢丝作业
a、进行堵塞器投捞 b、开、关滑套 c、从油管或油套环空下入存
储式电子压力计
d、下入桥塞 e、钢丝PVT取样 4、电缆PVT取样
电缆、钢丝双滚筒测井绞车及动力设备
机柜
电缆、钢丝滚筒
二、防喷管、防喷器、捕捉器
打捞Y堵及测压
电泵生产状态
测试状态
一、试井设备
1、钢丝绞车
基本参数:
长:2.8m 宽: 2.2m 重量:3.5t 钢丝长度:7000m
钢丝绞车体积小、重 量轻、配置齐全、操 作简便,可进行各种 钢丝作业。
电缆、钢丝双滚筒绞车
A、动力撬体规格 发电机(电、气启动) 长:2.3m 宽: 2.3m
B、电缆、钢丝双滚筒试井车 长:3.2m 宽: 2.2m
渤海SZ36-1、JZ9-3油气田及南海文昌13-2油气田采用Y 管多级滑套分层开采管柱(如图),特别是渤海SZ36-1、 JZ9-3油气田原油较稠,开关滑套难度较大,从1996年至今 ,我公司施工人员投捞堵塞器已达100余井次、开关滑套40 余井次、测压800余井次,成功率达99.8﹪,优质率高达 96﹪。
加重杆
加重杆由钨合金钢制成, 体积小,重量大, 便于操 作。加重杆靠其自身的 重量可以提供向上或向 下的震击力而促进完成 井下控制工具的投捞。
钢丝作业简介

随着技术的不断升级,钢丝绳产品的质量和性能 也在不断提高,市场竞争力增强。
出口扩大
随着国内钢丝绳技术的不断提高,出口量也在逐 渐扩大,பைடு நூலகம்际市场前景广阔。
钢丝绳行业的未来发展方向
技术创新
加强技术创新和技术改造,提高钢丝绳产品的质量和性能,增强 市场竞争力。
多元化发展
加强多元化发展,开发新的应用领域和市场,提高企业的抗风险能 力。
03
钢丝作业安全
钢丝作业安全
• 钢丝作业是指利用钢丝绳在建筑物或构筑物上进行高空作业的 一种方法。这种作业方式广泛应用于建筑、维修、救援等领域 。然而,由于高空作业的特殊性质,钢丝作业也存在一定的安 全风险。
04
钢丝作业应用
建筑行业的钢丝绳应用
01
02
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垂直提升
在建筑行业中,钢丝绳被 广泛应用于垂直提升,如 建筑物的外墙、幕墙安装 、电梯安装等。
物料搬运
采矿过程中需要搬运大量 物料,钢丝绳被用于各种 物料搬运设备中,如抓斗 、吊车等。
港口行业的钢丝绳应用
集装箱吊装
在港口行业中,钢丝绳被用于集 装箱的吊装和搬运,提高装卸效
率。
船只牵引
港口中的船只牵引需要强大的拉力 ,钢丝绳在此过程中起到关键作用 。
货物装卸
在货物装卸过程中,钢丝绳用于连 接货物和吊车等设备,实现货物的 快速装卸。
型场馆等。
在电力、石油化工等领域,钢 丝作业用于设备安装、检修、
维护等。
钢丝作业还应用于矿山、港口 、机场等场所的货物提升和搬
运。
在救援领域,钢丝作业可用于 高空救援、抢险等紧急任务。
02
钢丝作业技术
钢丝绳的种类与特点
Part N0.2 钢丝作业技术介绍2007-5

中法渤海地质服务有限公司
China-France BOHAI GEOSERVICES Co.,Ltd.
采油树变扣接头
中法渤海地质服务有限公司
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树帽
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中法渤海地质服务有限公司
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钢丝作业服务能力 1、投捞堵塞器。
2、探井底砂面或捞井底砂样。 3、检测油管实际深度(长度)。 4、开关滑套(SSD) 5、投捞偏心堵塞器、气举阀、化学阀等 6、投捞井下安全阀 7、强行(永久)打开井下安全阀。 8、投捞井下射流泵。 9、投捞井下配水阀。 10、投捞井下测试工具
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静压捞砂筒
凡尔捞砂筒
钢丝寻线回收
钢丝捞茅
鳄鱼式夹钳
内卡瓦捞具
外卡瓦捞具
中法渤海地质服务有限公司
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内捞式 投捞工具
GS 投捞工具
GR 投捞工具
中法渤海地质服务有限公司 外捞式
中法渤海地质服务有限公司滑 China-France BOHAI GEOSERVICES套 o.,Ltd. C
142 BO 型 选 择 开 关 工 具
42 B 型 非 选 择 开 关 工 具
中法渤海地质服务有限公司
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试井钢丝作业技术

天滑轮
地滑轮
三、井下仪器
基本工具串 钢丝作业的基本工具串包括钢
丝绳帽、加重杆、震击器和万向 节等,钢丝作业的投捞工具都可 以接在基本工具串下面,完成不 同的井下作业。基本工具串的顶 部都加工有外提捞颈,一旦在井 下脱扣,非常便于打捞。
钢丝绳帽 加重杆
震击器 变扣 下接投捞工具
绳帽
绳帽起着连接钢丝和井下 其它工具的作用;钢丝在 井下旋转时,绳帽及其下 面连接的工具串能够不旋 转或少旋转,避免井下工 具由于旋转而脱扣,造成 工具落井事故。
作业项目
1、投、捞各种堵塞器 2、开、关滑套 3、投捞桥塞 4、砸泄油阀 5、投、捞偏心管内的各种装置 6、探沙面或捞沙样 7、各种测压作业 8、高压物性取样 另外,还有下铅印、打捞井下落物等作业。
A
生产滑套
B
生产滑套
C
生产滑套
D
开、关滑套
循环滑套 操作步骤(以向下开滑套为例)
1、将工具键块的90度台肩朝下并接在 基本工具串之下下井。
电缆、钢丝双滚筒测井绞车及动力设备
用途:
1、地面直读式电子压力计试井 2、地面直度式生产测井 3、各种钢丝作业
a、进行堵塞器投捞 b、开、关滑套 c、从油管或油套环空下入存
储式电子压力计
d、下入桥塞 e、钢丝PVT取样 4、电缆PVT取样
电缆、钢丝双滚筒测井绞车及动力设备
机柜
电缆、钢丝滚筒
二、防喷管、防喷器、捕捉器
机械震击器 液压震击器
在井下装置的投捞过程 中经常需要切断销钉,或者 在打捞井下装置时需要很大 的力量,仅仅靠钢丝的拉力 是远远不够的,只有靠震击 器的震击力才能完成。
震击器可分为机械震击 器、液压震击器、管式震击 器三种
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起出工具 结构示意图 接头
6 、 起 出 堵 塞 器 操 作 步 骤
a 、 起 出 平 衡 密 封 杆 、 遇 卡 时 安 全 脱 手 b
护套
弹性爪套
压帽 芯轴 弹簧Βιβλιοθήκη 安全销 弹簧弹簧垫
弹性爪
钢丝
、 起 出 堵 塞 器 总 成
骤注 遇 卡 时 的 安 全 脱 手 操 作 同 ‘
: , 步
7 ( )
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9
名 称
顶部接头 塞 下接头 密封圈 活塞 密封圈 密封圈 心轴 内卡瓦帽
序号
10 11 12 13 14 15 16 17 18
名 称
剪切销钉 开口环 弹簧 锁定卡瓦 锁定卡瓦套 短节管 端密封件 中密封件 保持接头
序号
19 20 21 22 23 24 25 26 27
钢丝作业和酸化技术
讨论会
监督监理公司 2007年12月
主要内容
一、钢丝作业技术(含部分完井工具)
二、酸化技术(有难度?)
三、高压、硫化氢气井完井设计(时间?)
一、钢丝作业技术
一)钢丝作业地面设备摆放图
滑轮/支架 压帽/堵头 盘根盒 防喷管
工具串
钢丝绳帽
加重杆
工具串
压力表 钢丝 放空阀 BOP 快速接头 地滑轮
开关弹性爪
膨簧
下保持套 下接头
OK
① 关 闭 滑 套
、 滑 套 关 、 开 操 作 步 骤
② 应 急 情 况 下 工 具 串 安 全 脱 手
工具操纵位置对照图
C
上接头
紧固销钉
支撑套 安全销 上保持套 开关弹性爪
膨簧
下保持套 下接头
OK
三)堵塞器/起下工具系统
A、非选择型堵塞器
1 、 贝 克 顶 部 ‚
清蜡闸门 地面安全阀
正作业 勿关闸门
震击器
万向节 相应工具
拉力传感器
四通
生产闸门 钢丝切割阀
井口
固 定 绳
动力机组撬
主阀
甲板
二)滑套/开关工具系统
A、滑套
滑套结构示意图(某型滑套)
a、关闭
1)将合适型号的移位工具连接到作业钢丝上(注意连接方向); 2)移位工具的移位台阶抓住关闭套的下受力台阶后,向下震 ① 顶部接头 击数次,直到直到滑套完全关闭为止。 一旦关闭套下行到下止点处,移位工具的移位台阶将自动
③ 中间带孔接头 ④ 密封件
⑤ 密封组件
C、应急安全处理
⑥ 下接头 一旦工具串被卡不能自由起出时,向上震击,剪断安全销钉 后,“开关弹性爪”在上接头下端(套)的压迫下向内收 缩,卡点脱离,然后,工具串即可自由起出。
OK
B、开关工具
“SB”滑套开关工具结构示意图
上接头
紧固销钉 支撑套 安全销 上保持套
1 35 36 32 33 34 4 5 6 7 8 9 10 11 12 29 13 14 15 16 17 28 18 19 20 21 22 23 24 25 26 28 27 3
A
30 31
A
Top View
37 (盲堵)
Section A-A
工作原理
坐封: 液压通过传压孔推动活塞(5)下行,活塞推动件 (9)、(12)、(29)、(13)和件(14)下行, 剪断剪切销钉(件10)。活塞继续下行,压缩胶皮, 推动上锥体(件19)下行,剪断销钉(28),并迫使 卡瓦(23)向外张开咬住套管,从而完成坐封。 解封: 上提管柱,先剪断释放剪切销钉(25);继续上 体管柱,开口环(21)将上锥体向上提,卡瓦在弹 簧件(22)的作用下,迫使卡瓦(23)收缩,封隔器解 封。
具
、 ’ 堵 塞 器 打 捞 工
)
SB’(
芯轴
弹簧
安全销钉
弹簧
弹簧垫
打捞爪
座封套
贝 克 “
上接头 中心管 剪切销钉 锁紧环 连接接头 上键 上隔环 “O”圈 胶筒 下隔环 卡瓦体 防松销钉 剪切销钉 上锥体 限位环 铆钉 卡瓦回位弹簧 卡瓦 下键 下锥体
” 砾 石 充 填 封 隔 器 结 构 图
96-60 SC-1R
绳帽
加重杆
震击器
b’
万向节
接头 接相应工具串
B、非选择型
、 ‘ 堵 塞 器 工 作 筒
鱼头
器
1 OTIS’
2 、 ‘ 非 选 择 型 堵 塞 OTIS’
键保持器 外张弹簧 锁键 紧固销钉
密封
平衡孔
爪套总成
、 堵 塞 器 下 入 工 具
3
4
1-心轴接头总成 2-销钉 3-保持器 4-剪切销钉 5-弹簧 6-弹簧套 7-主心轴 8-弹簧 9-爪套 10-爪 11-开口环 12-卡块 13-保持爪
中心管 剪切销钉 锁紧环 连接接头 上键 上隔环 “O”圈 胶筒 下隔环 卡瓦体 防松销钉 剪切销钉 上锥体 限位环 铆钉 卡瓦回位弹簧 卡瓦 下键 下锥体
锁紧环
“O”圈 “O”圈
防松销钉 “O”圈 收缩弹簧爪 剪切销钉 支撑环 下接头
座封套 上接头
解 封 工 具 应 急 脱 手
中心管 剪切销钉 锁紧环 连接接头 上键 上隔环 “O”圈 胶筒 下隔环 卡瓦体 防松销钉 剪切销钉 上锥体 限位环 铆钉 卡瓦回位弹簧 卡瓦 下键 下锥体
锁紧环
“O”圈 “O”圈
防松销钉 “O”圈 收缩弹簧爪 剪切销钉 支撑环 下接头
上接头
“S-1” 贝 克 砾 石 充 填 封 隔 器 起 出 工 具
紧固螺钉
弹性爪套
弹性爪 弹性爪芯轴
芯轴 紧固螺钉
转换接头 紧固螺钉 弹簧
弹性爪 安全接头
芯轴 紧固螺钉 承托帽
座封套 上接头
器解 封 “ 96-60 SC-1R 封 隔
a. 下 入 堵 塞 器 起 出 下 入 工 具 串 /
槽内;
3、向上震击,先剪断第一个销钉, 再轻轻上提工具串,当剪切套上 端顶住下锥体时,平衡杆上的定
位凹槽正对着上锥体,在弹簧力
作用下,上锥体进入凹槽,琐死 平衡杆,这时,平衡杆正好密封 平衡孔; 4、再次向上震击,剪断第二个钉; 5、起出下入工具;
护帽
4 、 ‚ 打 捞 工 SB”
具
护套 弹性爪套 压帽 芯轴 弹簧
安全销
弹簧
弹簧垫
弹性爪
下入工具
探杆
5 、 下 入 堵 塞 器 操 作 步 骤
操作步骤
1、按设计要求,组装’BOP’ /工具串
BOP 试压;
2、按合适速度,将工具串下入 井里, 当堵塞器到达工作筒并坐于”NOGO”上时,锁 定爪自动锁定于沟
“O”圈 “O”圈
防松销钉 “O”圈 收缩弹簧爪 剪切销钉 支撑环 下接头
“SB” 弹 性 爪 堵 塞 器
座封套 上接头 中心管 剪切销钉 锁紧环 连接接头 上键 上隔环 “O”圈 胶筒 下隔环 卡瓦体 防松销钉 剪切销钉 上锥体 限位环 铆钉 卡瓦回位弹簧 卡瓦 下键 下锥体
3、“ALLIBURTON”电缆封隔器结构示意图
NO-GO
筒
器
2 、 贝 克 ‚ 堵 塞
锁爪承托体 锁爪 胀簧 销轴 垫片 固紧簧 上锥体 卡簧 下锥体 密封件 剪切套 剪切销钉 隔环 平衡杆 密封承托体 “O”型圈 平衡孔
FWO”
NO-GO” 堵 塞 器 工 作
(密封孔)
盲堵
OK
钢丝 绳帽
接头
加重杆
3 、 堵 塞 器 下 入 工 具
震击器 万向节 接头
工作原理
(目前滑套处于打开位置)
从下受力台阶处脱离; 3) 起出移位工具;
② 关闭套
b、打开
1)将工具反向连接下入; 2)将工具稍微下过滑套一点距离,然后上提移位工具,一旦 移位工具上的移位台阶抓住了关闭套上的上受力台阶后, 向上震击移位工具数次,先使关闭套处于平衡位置,让内 外压力平衡; 3)然后,继续向上震击移位工具数次,直到滑套完全打开为 止。 一旦关闭套上行到上止点处,移位工具上的移位台阶将自 动从上受力台阶处脱离; 4) 起出移位工具;
名 称
上锥体 卡瓦保持体 开口环 弹簧 卡瓦 下锥体 剪切销钉 固定销钉 托帽
序号
28 29 30 31 32 33 34 35 36
名 称
剪切销钉 (垫)环 塞 塞 密封圈 卡瓦保持弹簧 螺栓 锚爪保持器弹簧 锚爪