井下打捞工具DOC

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油气田井下打捞工具详解

油气田井下打捞工具详解

油气田井下打捞工具详解油气田井下打捞工具是在油气田井下作业中常用的工具,用于提取沉积在井底的固体颗粒、井眼附近的残渣和其他杂质。

这些工具的设计和制造旨在提高生产效率和确保井下作业的安全性。

一种常见的油气田井下打捞工具是钻井井底清洗器。

它通常由管状的外壳和密封装置组成,可以固定在钻杆或管柱的下部。

这个工具通过旋转来清除井底的杂质,同时还可以通过喷射清洗剂和液体来冲刷井眼。

钻井井底清洗器的设计使得固体颗粒可以被收集起来,以防止它们被带到地面。

另一种常用的工具是井底刮器。

它通常由一些可移动的刮板组成,可以固定在钻杆底部的管柱内。

井底刮器的作用是刮除井底的附着物,例如泥浆、水合物或其他固体颗粒。

刮板的设计和排列方式可以根据具体的井下条件来调整,以提高清除效果。

除了钻井井底清洗器和井底刮器,还有一些其他类型的油气田井下打捞工具可供选择。

例如,磁铁式工具可以用于吸附带有磁性杂质的固体颗粒。

超声波清洗工具可以利用超声波波动来击碎并清除井底堆积的残留物。

在使用油气田井下打捞工具时,操作人员要遵循严格的操作规程和安全要求。

他们需要确保工具的正确安装和使用,以免发生事故或造成环境污染。

此外,定期的维护和检查也是确保这些工具正常工作的关键。

有时,可能需要结合不同的工具和技术来达到最佳的清除效果。

总结起来,油气田井下打捞工具在油气开采作业中起着重要作用。

它们通过有效地清除井底的杂质和残留物,提高生产效率和保障井下作业的安全性。

然而,对于使用这些工具的操作人员而言,遵循规程和安全要求是至关重要的,以确保工作的顺利进行。

打捞工具详解

打捞工具详解

打捞工具详解★卡瓦打捞筒1.卡瓦大捞筒外筒中部车有节距较大的倒锯齿形左旋螺纹,Ф203mm卡瓦打捞筒节距60mm,角度9,共有3-4圈,它与卡瓦外部的左旋螺纹相配合,在螺纹的最下部有凹槽,其槽底与外筒壁平,此槽使卡瓦和控制环的凸键或控制环的卡键套合,阻止卡瓦在筒内转动。

2.相同外径打捞筒,螺旋卡瓦和篮状卡瓦可以互换,螺旋卡瓦体积较小,可以打捞较大落鱼。

篮状卡瓦体积较大,只能打捞较小落鱼。

3.内铣鞋:当鱼头变形较大,卡瓦筒自身铣鞋无法修正时,或在使用不带铣鞋的螺旋卡瓦打捞筒,可卸掉引鞋而接内铣鞋。

4.每种卡瓦打捞筒都配有三种以上不同内径卡瓦,每种卡瓦打捞为3mm,所有总抓范围为9-12mm,其打捞范围比数字大0.8mm,小2.4mm.具体说,177.8mm的卡瓦可以打捞178.6-175.4mm。

5.根据鱼头外径选择卡瓦尺寸,卡瓦内径应小于鱼头1-2mm,然后根据井径选择下入最大打捞筒外径,在裸眼中打捞,捞筒外径应小于井径20mm以上,套管内应小于套管内径6mm以上。

★反循环打捞篮1.边循环边缓慢转动下放钻具,距井底0.1-0.2米处,维持循环15-20分钟后,然后拨动钻具下放至井底。

2.如果井下捞物较多,进不了铣鞋,可以加适当压力(10-20kn)磨洗,使落物改变位置,或将落物磨碎,使其容易进入筒内。

磨铣要用低速,在落物未进入铣鞋时,憋跳是难免的,待落物进入铣鞋后憋跳会变轻或消失。

★公锥和母锥1.公锥由于在挤压下强行造扣,给鱼头较大的张应力,所以宜在管壁厚的地方使用,钻铤、钻杆接头及加厚部位,对钻杆本体或套管不适应。

2.公锥有带排屑槽或不带排屑槽的,应尽量使用不带排屑槽。

3.公锥下至距鱼头0.5-1米处,开泵循环钻井液,冲洗鱼顶沉沙,同时井内沉沙带出。

循环一周后下放公锥找鱼头,可停泵也可不停泵,开泵情况下比较容易判断是否进入鱼头,鱼头方入不是准确的清况下,需开泵拨动下放寻找鱼头,如果阻力消失泵压恢复正常,就继续下放,直到找到鱼头。

石油钻井队打捞类工具介绍

石油钻井队打捞类工具介绍

石油钻井队打捞类工具介绍1、公锥2、母锥3、滑块捞矛4、分瓣捞矛5、TFLM-T提放式可退捞矛6、提放式分瓣捞矛7、可退捞矛8、伸缩捞矛9、二用伸缩捞矛10、可退式螺旋卡瓦捞筒11、可退式蓝式卡瓦捞筒12、卡瓦捞筒13、弯鱼头打捞筒14、提放式可退捞筒15、短鱼头打捞筒16、电泵捞筒17、可退式螺旋卡瓦电泵捞筒18、活页式捞筒19、不可退式抽油杆捞筒20、弯抽油杆捞筒21、组合式抽油杆捞筒22、提放式抽油杆捞筒23、三球打捞器24、抽油杆接箍捞矛25、多用打捞筒26、颠倒式抽油杆捞筒27、蓝式抽油杆捞筒28、螺旋式抽油杆捞筒29、偏心式抽油杆接箍捞筒30、提放式倒扣捞矛31、可胀式倒扣捞矛32、倒扣捞矛33、倒扣捞筒34、提放式倒扣捞筒35、反循环打捞蓝36、局部反循环打捞蓝37、开窗捞筒38、缆绳打捞钩39、外钩40、内钩41、内外组合钩42、活齿钩43、一把抓44、磁力打捞器45、测井仪器打捞器46、弹簧打捞筒47、老虎嘴公锥SY5114—92母锥SY5115--92滑块捞矛SY/T5069—2000可退式捞矛SY/T5069—2000分瓣捞矛SY/T5069—2000TFLM—T 型提放式可退捞矛提放式分瓣捞矛SY/T5069—2000伸缩捞矛SY/T5069—2000二用伸缩捞矛SY/T5069—2000可退式螺旋卡瓦打捞筒SY/T5068--2000可退式蓝式卡瓦捞筒SY/T5068-2000卡瓦捞筒SY/T5068—2000弯鱼头打捞筒SY/T5068-2000提放式可退捞筒短鱼头捞筒SY/T5068—2000电 泵 捞 筒SY/T5068—2000可退 式 螺 旋 卡 瓦 电 泵 捞 筒SY/T5068—2000活页式捞筒SY/T5068--2000不可退式抽油杆捞筒SY/T5068--2000弯抽油杆打捞筒SY/T5068—2000组合式抽油杆捞筒SY/T5068-2000提放式可退抽油杆捞筒SY/T5068-2000三球打捞器SY/T5068-2000抽油杆接箍捞矛SY/T5069-2000多用打捞筒SY/T5068-2000颠倒式抽油杆捞筒SY/T5068-2000蓝式抽油杆捞筒螺旋卡瓦式抽油杆捞筒SY/T5068-2000偏心式抽油杆接箍捞筒SY/T5068-2000提放式倒扣捞矛SY/T5069—2000倒扣捞矛SY/T5069-2000可胀式倒扣捞矛SY/T5069-2000倒扣捞筒SY/T5068—2000提放式倒扣捞筒SY/T5068—2000反循环捞篮局部反循环打捞篮开窗打捞筒SY/T5068--2000缆绳打捞钩外钩内钩内外组合钩活齿钩一把抓磁力打捞器SY/T5147--2000测井仪器打捞蓝弹簧打捞筒SY/T5068—2000老虎嘴产品型号: 可倒扣捞矛产品名称: 可倒扣捞矛相关说明:本工具为内捞式工具,它既可以用于打、倒扣,又可以释放落鱼,还能进行洗井液循环,可与反扣钻杆配套使用,他抗拉负荷大,倒扣力矩大,打捞成功率高。

井下打捞工具手册(1)

井下打捞工具手册(1)

一、公锥1名称型号:GZ105—1公锥2、用途:专门从油管、钻杆、套铣筒、封隔器等有孔落物的内孔进行造扣打捞的工具。

主要用于有接箍的油管或厚壁管类落物。

3、结构:公锥是长锥形整体结构,分接头和打捞丝扣两部分。

接头上部有与钻杆相连接的螺纹,有正反扣标志槽,便于归类与识别。

4、原理:当公锥进入打捞内孔之后,加适当钻压并转动钻具,迫使打捞丝扣挤压吃入落物内壁进行造扣。

当所造之扣能承受一定的拉力和扭距时,可采取上提或倒扣的办法将落物全部或部分捞出。

5、技术规范:(1)规格型号:GZ105-1 (2)外形尺寸:Ø105mmx535mm (3)接头螺纹:NC31(210)(4)使用规范及性能参数:㈠打捞螺纹表面硬度HRC60—65. ㈡抗拉极限:大于等于932Mpa。

㈢冲击韧性:大于等于58。

8S/cm3. ㈣打捞直径:54-77mm。

6、操作方法:当工具下至鱼顶上部1-2m时,开泵循环,并逐渐下放工具至鱼顶,观察泵压变化。

如泵压突然上升,指重表悬重下降,说明公锥进入鱼腔,可以进行造扣打捞.如果悬重逐步下降而泵压并无变化,说明公锥插入鱼腔外壁的套管环形空间,应上提钻柱,然后转动管柱,重对鱼腔,直至悬重与泵压均有明显变化(公锥入腔),才能加压造扣进行打捞。

打捞鱼腔畅通,泵压无明显变化的落鱼时,应增加扶正找中接头或采用引鞋结构,以防止造扣位置错误,酿成事故。

7、注意事项:打捞操作时,不允许猛顿鱼顶,以防将鱼顶或打捞螺纹顿坏。

尤其应注意分析判断造扣螺纹位置,切忌在落鱼外壁与套管内壁的环行空间造扣,以避免造成严重后果.二、母锥1、名称型号:MZ/NC31-1母锥2、用途: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.可用于无内孔或内孔堵死的圆柱形落物进行打捞。

3、结构:母锥是长筒形整体结构,由上接头与本体两部分构成。

上接头有正反扣标志槽(一道槽为正扣。

两道槽为反扣),本体内锥面上有打捞螺纹.4、原理:母锥工作原理与公锥相同,均依靠打捞丝扣在钻压与扭距作用下,吃入落物外壁造扣,将落物捞出。

打捞工具使用方法

打捞工具使用方法

公锥一、操作步骤:1、根据井下落鱼内径选择合适的公锥。

画草图,标尺寸。

2、组合钻具下钻。

(公锥+安全接头+钻杆)。

3、下钻距鱼顶0.5米开泵,冲洗鱼顶10~20分钟。

然后改为小排量,在方钻杆上画出鱼顶方入和造扣方入。

缓慢下放钻具探鱼头,若进入水眼内则泵压升高、悬重下降;若插在水眼外侧,则泵压不变、方入不对、悬重不变(也有可能下降)。

应转动钻具,以不同方向探鱼头或起钻下弯钻杆探鱼头。

4、公锥进入落鱼水眼后,停泵。

在转盘面上作记号,以记录造扣圈数。

用I 档造扣,开始加压10~20KN引扣,观察悬重表悬重慢慢回升(说明已进扣),再加压30~50KN造扣,注意控制造扣速度和倒车。

5、造扣完后,上下活动钻具2~3次,再造扣一次,确认已造牢。

在允许拉力范围内大力上提,若解卡,可起钻;若未解卡,可试开通泵注入解卡剂解卡;若无效,则从安全接头处到开。

6、倒扣(左旋公锥+安全接头+钻杆)。

1)、下钻距鱼顶0.5米开泵,冲洗鱼顶,锁死大方瓦和方补心,改倒车造扣。

2)、造扣完后,改正车,使悬重稍大于捞柱悬重。

改倒车,挂合转盘离合器倒扣;倒开后,改正车,探明方入,试开通泵起钻。

3)、若螺纹连接紧,转盘离合器打滑,可停总车,用转盘事故销销死转盘,控制总车倒扣。

二、技术要求:1、安全接头:1)、左旋螺纹安全接头不能作随钻工具,至能在倒扣打捞时使不得使用尖锐物挑出或钩出;装“O”形圈时,应用手在槽内转动几圈,胶圈不打扭。

4)、螺纹连接较紧时,可用大锤垫木块敲击。

2、公锥:1)、公锥外螺纹必须完好,造扣螺纹距螺纹锥尖端10㎝以上。

2)、打捞方入计算准确,下探鱼头不超过鱼头1m,防挤扁鱼头。

3)、捞获后,起钻操作平稳,严禁转盘卸扣。

4)、造扣时应将小方补心栓保险绳,人员离开井口。

5)、若探不到鱼头,不可随便下过鱼头,应接弯钻杆以不同方向探鱼头,必要时进行电测。

卡点计算公式: L=9.8KΔL/ΔFL=卡点井深m K=计算系数ΔL=平均钻具伸长㎝ΔF=平均拉力增加值KN初始循环立管总压力=关井立压+Pci值+附加安全压力Pci值=(压井排量÷正常钻进排量)×钻进时泵压终了循环立管总压力=(Pci×压井液密度)÷原浆密度泥浆泵排量计算公式:Q=(πR2×冲程×3×100×上水率×1000)÷60长度单位为米一、作用:它连接在地面的钻柱上,是解除井内钻柱卡钻事故的有校工具;能在弯曲井或定向井中下击解卡,尤其解除“键槽”卡钻的效果更好。

打捞工具-公锥

打捞工具-公锥

第一章打捞类工具在各种修井作业中,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、井下仪器工具类落物和零部件等小落物。

井下落物影响生产,一般需打捞处理,打捞类工具就是针对不同落物的特点而设计制造的。

本章将逐一介绍已广泛用于现场有较高成功率的27种打捞工具。

一、公锥(一)用途公锥是一种专门从油管、钻杆、套洗管、封隔器、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、反扣钻杆及其他工具配合使用,可实现不同的打捞工艺。

(二)结构公锥是长锥形整体结构,可分成接头和打捞丝扣两部分。

如图1-1所示。

接头上部有与钻杆相连接的螺纹,有正反扣标志槽,便于归类和识别。

接头下部有细牙螺纹,用以连接引鞋。

公锥从上至下有水眼。

公锥最重要的部分是打捞螺纹,按牙尖角分类有两种不同的规范。

1.螺纹牙尖交为55°螺距为8牙/英寸这种打捞螺纹目前使用较多,其优点是螺纹压尖角较小,易于吃入落鱼内壁,所需的造螺扭距也较小。

但由于牙尖角小,齿根断面也相应较小,螺纹强度较底,不适于打捞材质较硬、韧性较大的落物。

如P110材质的落物,在造扣时可能造成螺纹崩塌挤毁,打捞部分螺纹损坏,导致打捞失败。

如图1-2所示。

2.螺纹牙尖角为89°30′,螺距为5牙/英寸这种打捞螺纹的优点是增大了牙尖角,加大了螺距,也相对地增加了螺距根部的断面积,从而提高了打捞螺纹的强度,能承受较大的造扣扭距及提拉负荷。

但由于牙尖角的增大,在造扣吃入深度与55°牙尖角相同的情况下的造扣扭距较大,材质较硬、韧性较大的落物,打捞时成功率较高。

(三)作用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。

当所造之螺纹能承受一定的拉力和扭具时,可采取上提或倒扣的办法将落物全部或部分捞出。

老式公锥多带有数条排屑槽。

石油行业常用打捞工具规范及使用方法

石油行业常用打捞工具规范及使用方法

常用打捞工具规范及使用方法打捞工具是用以打捞井下落物和处理井下事故的专用工具。

常用的打捞工具有公锥、母锥、打捞筒、打捞矛、打捞篮、磁铁打捞器、磨鞋、安全接头等,本章着重介绍常用打捞工具的种类、规格、结构、工作原理、常用规范、民技术参数、现场检查、操作使用方法及注意事项等。

第一节铅模一、作用铅模是在打捞作业中用来打印落鱼形状和了解鱼顶偏离井眼中心的情况用的。

二、规范规范毫米(英寸) 接头铅印水眼d铅印直径D1全长L铅印长l 备注扣型直径D121 (4-3/4") 230 95 20 100 390 120四川设计146(5-3/4")330 108 20 120 390 120196.8(7-3/4")410 146 30 170 390 120215.9(8-1/2")410 146 30 195 390 120247.6(9-3/4")41O 146 40 225 390 120298.4(11-3/4")630 203 40 270 390 120三、使用1、铅印直径比套管内径小4.8毫米即可。

2、打印时按0.193-0.386千牛/毫米(0.5-1吨/英寸)加压。

只可一次加压打印,不得两次打印,以免难以分析。

3、由于铅很软,应在运输或存放过程中注意避免碰撞。

第二节公锥一、公锥的作用公锥是内打捞工具是内捞工具,用来打捞钻铤、接头和钻杆加厚部位。

常用尺寸为3-1/2"和4-1/2",多为国产,技术规格参见附带说明。

第三节母锥一、母锥的作用母锥是外捞工具母锥是外捞工具,用来打捞钻杆本体。

用爆炸松扣方法配合倒扣时,可用它来打捞钻杆接头或钻铤。

第四节卡瓦打捞筒一、种类Bowen150系列卡瓦打捞筒分为高强度型与小井眼型两类,按内装打捞配件的不同分为螺旋卡瓦打捞筒与篮式卡瓦打捞筒两种。

落鱼直径接近最大打捞尺寸时选用螺旋卡瓦和A型盘根。

石油钻井打捞工具一把爪

石油钻井打捞工具一把爪

石油钻井打捞工具一把爪一、概述一把爪是利用爪头在压力作用下的向内包拢,实现捞取井下落物的一种打捞工具,分正循环、反循环。

如将反循环强磁打捞篮的铣鞋换成爪头就可组成反循环一把爪。

一把爪用于打捞井底不规则的小件落物,如钢球、凡尔座、螺栓、螺母、刮蜡片、钳牙、板手,胶皮等。

二、技术规范(表1)表1 一把爪技术规范套管尺寸(in) ㎜(4 1/2)114.3(5)127.0(5 1/2)139.7(5 1/2)146.25(6 5/8)168.98(7)177.8(7 5/8)193.68(8 5/8)819.08(9 5/8)244.45外径mm 9589~108108~114114~130120~140146~152146~168180~194203~219齿数个66~86~86~88~108~1010~1210~1210~16三、结构、工作原理反循环一把爪参见章节《反循环强磁打捞篮》正循环一把爪见图1,由上接头和带抓齿的筒体组成,既采用螺纹连接又进行焊接,以培加连接强度。

四、使用、操作反循环一把爪参见章节《反循环强磁打捞篮》正循环一把爪下至井底以上1—2m,开泵洗井.将落鱼上部沉砂冲净后停泵。

下放钻柱,当指重表略有显示时,核对井底方入,上提钻柱并转动角度下放,如此找出最大方人。

在此处下放钻柱,加钻压20~30kN,再转动钻具3~4圈,(井深时,可增加1~2圈),待悬重恢复后,再加压10kN左右,转动钻柱5~?圈。

以上操作完毕之后,将钻柱提离井底,转动钻柱使其离开旋转后的位置,再加压20~30kN,图1 正循环一把爪将变形抓齿顿死,即可提钻。

五、维修正循环一把爪爪头为一次性使用,损坏后不允许修复使用,应重新加工爪头。

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第4章井下打捞工具在修井作业中,打捞作业占三分之二以上,而井下落物种类繁多,形态各异,其中主要有管类落物、杆类落物、绳类落物、井下仪器工具类落物、破损胶皮、卡瓦及磨套铣金属碎屑等。

打捞工具就是针对不同落物的特点设计制造的,用来打捞井下落物的工具。

打捞工具按照境内落物的类型,可分为管类打捞工具、杆类打捞工具、绳缆类打捞工具、测井仪器类打捞工具、小物件类打捞工具。

比如打捞筒、打捞矛、公锥、母锥、强磁打捞器、内钩、外钩、一把抓、捞杯、钢丝刷等。

4.1 锥类打捞工具锥类打捞工具是一种专门从管类落物(油管、钻杆、封隔器、配水器等下井工具)的内孔或外壁上进行造扣而打捞落物的专用工具,打捞成功率较高,操作也较容易掌握。

锥类打捞工具分为公锥和母锥两种形式。

4.1.1 公锥公锥由连接头和锥体两部分组成,一般是长锥形整体结构。

锥体的螺纹有三角形螺纹和锯齿形螺纹两种,同时又分有排屑槽和无排屑槽形式,公锥的结构如图4-1所示。

图4-1 公锥结构示意图工作原理: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扣。

当所造之扣能承受一定的拉力和扭矩时,可采用上提或倒扣的办法将落物全部或部分捞出。

4.1.2 母锥母锥是长筒形整体结构,由接头与本体两部分构成。

接头上有正、反扣标志槽,本体内锥面上有打捞螺纹。

打捞螺纹与公锥相同,有三角形螺纹和锯齿形螺纹两种,同时也分有排屑槽和无排屑槽两种形式,母锥的结构如图4-2所示。

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,不产生切屑。

图4-2 母锥结构示意图4.2 矛类打捞工具矛类打捞工具按作用原理可分为水力式打捞矛和机械式打捞矛;按工具结构特点可分为不可退式滑块捞矛、接箍捞矛、可退式捞矛3大类。

其中滑块捞矛又有单牙块与双牙块两种;接箍捞矛又分为抽油杆接箍捞矛和油管接箍捞矛两种。

4.2.1 水力打捞矛用途:水力打捞矛用于从落鱼内孔打捞各种大直径管类落鱼,如断裂的套铣管、提打捞简和大直径冲铣管等。

结构:水力打捞矛由上接头、矛体、活塞、活塞推杆、弹簧、卡瓦及锥体等组成,结构如图4-3所示。

1-上接头,2-矛体,3-密封圈,4-活塞,5-活塞推杆,6-卡瓦,7-拉簧,8-弹簧图4-3 水力打捞矛结构示意图工作原理:当工具进入落物内腔之后,开泵憋压,迫使活塞推杆带动卡瓦销子沿直槽向下滑动,推动卡瓦沿锥面向下使卡瓦张开,直至与落鱼内孔完全结合将落鱼捞获为止。

当活塞下行一定长度之后,矛体中部连接通孔打开,如果此时卡瓦未处于打捞位置时可继续下行,直至连通孔处于打捞位置为止。

然后上提钻柱,由于落鱼的自重使落鱼、卡瓦、锥体三者卡死,将落鱼捞出。

4.2.2 滑块捞矛(1)结构原理用途:滑块捞矛是内捞工具,它可以打捞钻杆、油管、套铣管、衬管、封隔器、配水器、配产器等具有内孔的落物,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、倒扣器等),结构如图4-4所示。

1-上接头,2-矛杆,3-滑块,4-锁块,5-螺钉图4-4 滑块捞矛结构示意图工作原理:当矛杆与滑块进入鱼腔之后,滑块依靠自重向下滑动,滑块与斜面产生相对位移,滑块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为止。

上提矛杆时,斜面向上运动所产生的径向分力,迫使滑块咬入落物内壁,抓住了落物。

(2)滑块捞矛受力分析①打捞状态下矛杆受力分析取矛杆为研究对象,如图4-5所示,矛杆受到 8 个力的作用:竖直向上的上部钻具的拉力F ,竖直向下的滑块重力G 1、G 2,竖直向下的矛杆重力G 3 ,垂直于与矛杆轴线呈θ夹角的斜面斜向下方的滑块压力F N1、F N2,沿与矛杆轴线呈θ夹角的斜面斜向下方的滑块对矛杆的静摩擦力f 1、f 2 。

图4-5 矛杆受力分析图由于滑块和斜面均与矛杆轴线呈θ夹角,得21G G = (4-1)21f f = (4-2)21N N F F = (4-3)由力的平衡条件得0)cos cos cos sin (2121321=++++++-=θθθθf f F F G G G F F N N y 合 (4-4)由式上几式得θθcos 2sin 221131f F G G F N +++= (4-5)②打捞状态下滑块受力分析取滑块为研究对象,如图4-6所示,滑块受到 5 个力的作用,竖直向下的滑块重力G 1,竖直向下的滑块与鱼腔内壁的摩擦力f ,水平向右的鱼腔内壁对滑块的压力F NG ,垂直于斜面斜向上方的矛杆压力F N1’,沿斜面斜向上方的矛杆拉力f 1。

图4-6 滑块受力示意图设滑块与鱼腔内壁的轴向静摩擦系数为μ,根据摩擦定律得NG F f μ= (4-6)由力的平衡条件得0sin cos 111=--'+='f G F f F N y θθ合 (4-7)由式(4-6)、式(4-7)得θμθsin cos 111'-+='N NG F F G f (4-8)由于1f 与'1f ,1N F 与 '1N F 是作用力与反作用力,根据牛顿第三定律得'=11f f (4-9)'=11N N F F (4-10)由式(4-8)-(4-10)得θμθsin cos 111N NG F F G f -+= (4-11)由式(4-5)和式(4-11)得μ2431G G F F NG --= (4-12)由于1G 、3G 是常数,由式(12)可知,水平向右的鱼腔内壁对滑块的压力NG F随竖直向上的上部钻具的拉力F 减小而减小,当314G G F +=时,水平向右的鱼腔内壁对滑块的压力0=NG F 。

③倒扣状态下滑块与鱼腔内壁摩擦扭矩和倒扣扭矩关系在倒扣反扭矩M 反作用下,滑块1与鱼腔内壁产生摩擦力f N ,设滑块与鱼腔内壁的切向静摩擦系数为 μ',根据摩擦定律得NG N F f μ'= (4-12)设鱼腔半径为D ,则双滑块摩擦力产生的静摩擦扭矩D F M NG μ'=摩 (4-13)由式(4-12)和式(4-14)得2/)4(31D G G F M --'=μ摩 (4-15)根据同轴扭矩平衡条件得摩反M M = (4-16)由式(4-15)和式(4-16)得2/)4(31D G G F M --'=μ反 (4-17)由式(4-17)可知,当竖直向上的上部钻具的拉力F 较大,转盘扭矩M 反作用不到下部落鱼丝扣,捞矛滑块与落鱼之间没有相对运动,这是倒不动的原因。

由于G 1、G 2是常数,由式(4-15)可知,静摩擦扭矩M 摩随竖直向上的上部钻具的拉力F 减小而减小,当314G G F +=时,静摩擦扭矩0=摩M 。

当竖直向上的上部钻具的拉力F 减小到一定量,转盘扭矩M 反大于静摩擦扭矩M 摩时,捞矛滑块与落鱼之间将产生相对转动。

4.2.3 可退式打捞矛用途:用于油气田修井过程中打捞钻杆、油管、套管及圆柱形空心状落物。

结构:可退式打捞矛主要由芯轴、圆卡瓦、释放圆环和引鞋等组成,结构如图4-5所示。

1-上接头,2-圆卡瓦,3-释放圆环,4-引鞋,5-芯轴图4-5 可退式打捞矛结构示意图工作原理:打捞时,自由状态下圆卡瓦外径略大于落物内径。

当工具进入鱼腔时,圆卡瓦被压缩,产生一定的外胀力,使卡瓦贴近落物内壁。

随芯轴上行和提拉力的逐渐增加,芯轴、圆卡瓦上的锯齿形螺纹互相吻合,卡瓦产生径向力,使其咬住落鱼实现打捞。

退出时,一旦落鱼卡死,无法捞出需退出捞矛时,只要给芯轴一定的下击力,就能使圆卡瓦与芯轴的内外锯形齿螺纹脱开(此下击力可由钻柱本身重量或使用下击器来实现),再正转钻具2~3圈(深井可多转几圈),圆卡瓦与芯轴产生相对位移,促使圆卡瓦沿芯轴锯齿形螺纹向下运动,直至圆卡瓦与释放圆环上端面接触为止(此时卡瓦与芯轴处于完全吻合位置),上提钻具,即可退出落鱼。

4.2.4 接箍捞矛用途:接箍捞矛是专门用来捞取鱼顶为接箍的工具。

这种捞矛的主要特点是:无论接箍处于较大的套管环形空间内,还是处于较小的管柱环形空间内,都能准确无误地抓住捞出。

结构:接箍捞矛主要由上接头、锁紧螺母、卡瓦、冲砂管和芯轴等结构组成,其结构如图4-6所示。

上接头上部为油管扣或钻杆扣,用以连接打捞管柱。

下部的细牙螺纹与芯轴相连,并用一个锁紧螺母压紧,以防松扣。

芯轴下端是锥体,其锥度与卡瓦的内锥面一致。

芯轴中部有一导向槽,拧紧在卡瓦的导向螺钉的下部圆柱头部就在此槽中。

卡瓦下端的外表面加工有与被打捞接箍螺纹一致的尖齿,纵向开4~6个窄槽。

为了便于引进落鱼,芯轴下端头部做成球台形,卡瓦下端倒成30o锥角。

为了加强冲洗鱼顶的力量,芯轴水眼最下端有时安装一个冲砂管。

1-上接头,2-锁紧螺母,3-导向螺钉,4-卡瓦,5-冲砂管,6-芯轴图4-6 接箍捞矛结构示意图工作原理:接箍捞矛实质上是一种内外螺纹的对扣打捞。

为了能使接箍捞矛进入接箍,卡瓦沿纵向开了若干个槽,每两个槽间便是一个卡瓦片,依其弹性变形进入接箍母扣中。

又靠芯轴和卡瓦内外锥面贴合后的径向胀力,保持对扣后的连接性能,从而抓住落鱼。

具体动作过程是;卡瓦下端300o锥角进入被捞接箍时,卡瓦上行,或者压缩弹簧,或者抵住上接头,迫使卡瓦内缩,于是卡瓦上的牙尖滑动,实现卡瓦下端外螺纹与接箍内螺纹的对扣。

此后上提钻具,芯轴、卡瓦内外锥面贴合,产生径向胀力,阻止了对扣后的螺纹牙尖退出牙间,从而实现打捞。

4.2.5 伸缩捞矛用途:伸缩捞矛是一种修井用的内捞工具。

工具下井后,打捞体进入落鱼,卡瓦被落鱼推动上移,使卡瓦外径收缩到最小,上提工具打捞体锥体将卡瓦外径胀大,卡瓦牙咬住油管内壁实现打捞。

结构:伸缩捞矛主要由打捞体、接头、卡瓦、弹簧等组成,结构如图4-7所示。

1-打捞体,2-接头,3-卡瓦,4-弹簧,5-上接头图4-7 伸缩捞矛结构示意图特点:结构简单、操作方便、卡瓦可伸缩,既能有效打捞也可实施倒扣、还可进行循环洗井,解决无果情况下可退出工具。

工作原理:伸缩打捞矛实质上是一种内外螺纹的对扣打捞。

为了能使接箍捞矛进入接箍,卡瓦沿纵向开了若干个槽,每个槽间便是一个卡瓦片,依其弹性变形进入接箍母螺纹中。

又靠芯轴和卡瓦内外锥面贴合后的径向胀力,保持对扣后的连接性能,从而抓住落鱼。

具体动作过程是:卡瓦下端30o锥角进入被捞接箍时,卡瓦上行,或者压缩弹簧,或者抵住上接头,迫使卡瓦内缩,于是卡瓦上的牙尖滑动,实现卡瓦下端外螺纹与接箍内螺纹的对扣。

此后上提钻具,芯轴、卡瓦内外锥面贴合,产生径向胀力,阻止了对扣后的螺纹牙尖退出牙间,从而实现打捞。

4.3 筒类打捞工具筒类打捞工具是从落物外部进行打捞的工具。

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