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集团公司井下作业工技能竞赛培训资料(工具部分)
集团公司井下作业工技能竞赛培训资料（一）井下作业工具部分技能竞赛教练组2008年5月12日目录1、滑块卡瓦打捞矛2、一把抓3、接箍捞矛4、可退式打捞矛5、蓝式可退式打捞筒6、螺旋可退式打捞筒7、公锥8、母锥9、螺旋式外钩10、局部反循环打捞蓝11、机械式内割刀12、螺杆钻具13、倒扣捞筒14、倒扣捞矛15、梨形胀管器16、三刮刀钻头17、三牙轮钻头18、平底磨鞋19、领眼磨鞋20、磁力打捞器21、三球打捞器22、安全接头23、水力锚24、鱼顶修整器25、铅模26、偏心配水器27、K344封隔器28、Y211封隔器29、Y341封隔器30、水力喷砂器备注：1、选手严格按照罗英俊编写的《采油技术手册（第五分册修井工具与技术）》及国建军编写的《特种抽油泵及常用井下工具手册》进行熟记工具，反复默写，每件工具控制在4min内。
2、选手人手一册工具书。
3、选手定期到工具库房对工具原件进行识别，做到工具原件清楚明了。
1、滑块卡瓦打捞矛工具名称：滑块卡瓦打捞矛工具型号：HLM-D(S)73工具用途：内捞工具，专门打捞具有内孔的落物，也可进行倒扣作业或配合其他工具使用。
工具结构：上接头、矛杆、卡瓦、锁块及螺钉。
工具原理：进入鱼腔后，卡瓦依靠自重下滑，斜面向上运动产生径向分力，迫使卡瓦咬住落鱼实现打捞。
操作方法：1、地面检查、丈量，滑道上涂抹机油，卡瓦运动灵活。
2、下至鱼顶，记好悬重及方入，开泵洗井。
3、下放引入鱼腔，观察碰鱼方入和入鱼方入及悬重变化，上提悬重增加，捞获。
4、倒扣作业时，提至设计负荷，再增加10-20KN。
注意事项：对落鱼重量较大或鱼顶为油管外螺纹或遇卡严重时采用引鞋。
2、一把抓工具名称：一把抓工具型号：51/2套管一把抓工具用途：专门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、扳手、胶皮等。
工具结构：上接头、筒身、抓齿。
工作原理：依靠抓齿弯曲变形原理捞获落物。
操作方法：1、下至井底以上1-2m开泵洗井，冲洗干净落鱼上部沉砂。
井下工具基本知识培训(大全)教材
一、井下工具的分类
7、工具材料及处理工艺 （6）常规油水井完井工具一般采用35CrMo或42CrMo合金 钢，并表面氮化或镍磷镀； （7）卡瓦一般淬火回火硬度控制在HRc45－55； （8）弹簧一般淬火回火硬度控制在HRc38－42； （9）薄弹性套、卡簧或自锁扣，一般采用表面高频淬火； （10）合金钢加工一般必须调质处理，调质处理硬度 HB241－290。
（二）常用打捞工具介绍
从组以来，长庆油气田探明地质储量不断增大，油气田 开发规模逐年加大，油田公司生产油气当量逐年攀升。随着 油气田开发的不断深入，老区块油气田稳产开发压力逐年加 大，为了确保油气井高产稳产，油气井井下维修及大修作业 工作量将越来越大，但目前油气田开发配套井下工具严重置 后，为了满足长庆油气田开发大发展技术需要，实现油田 3000-5000万吨油气当量生产实际要求，结合油田市场化技术 服务特点，急需建立长庆油田井下工具库，满足不同井下作 业技术需求。
一、井下工具的分类
井下工具是油气田开发完井及修井作业实现的基本 手段之一，是油气田开采工艺主要组成部分，对油气田 高效开发起着主要支撑作用。
（一）井下工具分类 一般分为两大类
1、油气井完井工具 封隔器、控制工具、扶正防磨工具。
2、油气井配套打捞及修井作业工具 管柱打捞配套工具、钢丝打捞配套工具、修井作业 配套工具。
13-限位螺钉 14-卡瓦
15-大卡瓦挡块 16-小卡瓦挡块
17-固定螺钉 18-连接环
20-护罩
21，29-弹簧
22-锁环套
23-挡球套
24-锁球
25-顶套
26-扶正体
27，32-限位压环
28-摩擦块
33-转环
34-轨道销钉 35-下接头
井口和采油树培训资料
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阀门面封
面密封 阀座面密封也是一种截 面较小的lip seal，主要用于 在低压情况下，阀体与阀座 的密封。弹簧金属与杆密封 相同，密封材料用的是填充 聚醚醚酮树脂PEEK。 PEEK最高适应温度在 480℉，填充适当物质可以提 高其温度性能。磨阻系数低 ，稳定性好，特别适合做面 密封一类的静密封。 PTFE和PEEK都是可以 直接暴露在NACE 酸性环境 中的非金属材料。
阀门结构特点
力学性能：摩擦系数极小，是全氟表面的重要特征，又由于氟-碳链 分力极低，所以聚四氟乙烯具有不粘性；聚四氟乙烯在-196-260 ℃的 较广温度范围内均保持优良的力学性能；
7、提供最可靠的安全保障－－金属对金属密封的阀杆后座能允许阀 体在容纳压力的情况下更换盘根。
8、阀盖与阀体采用金属对金属密封,密封钢圈采用300系列的不锈钢制 造， 有些密封钢圈的外形结构设计，可以使密封钢圈重复使用多次 ，而无需进行更换。
3、阀板与阀座之间采用金属对金属密封。 4、绝对闭合－阀座与阀板的表面经过精密磨和手工研磨
确保平面度，保证相互之间相互吸合， 使密封更加可靠 。 5、阀座与阀体的密封采用PEEK +Incoloy弹性骨架,该 PEEK材料具有优良的密封性能，能够在超低温和超高温 条件下正常工作, 抗各类酸的腐蚀，该密封使阀门实现进 口端密封。 6 、阀杆与阀盖的密封采用进口盘根，其材料为 777PTFE+Incoloy弹性骨架，该U形盘根最大可承受 20000Psi的压力，可以耐低温-120℃, 耐高温288℃ ,并能抗 各类酸的腐蚀。
金属材料的化学成分分析，热处理硬度控制（按照NACE要 求）是重要的试验内容。
油井测试作业井下工具培训讲义
油井测试作业井下工具培训讲义TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】油井测试作业井下工具培训讲义介绍海上油(气)田油井测试作业中经常接触的井下工具,包括完井生产管柱井下工具和钢丝作业常用井下工具两部分.第一部分生产管柱中的井下工具海上油(气)田完井生产管柱中常用井下工具种类包括:封隔器(Packer)、井下安全阀(SSSV)、滑套（Sliding Sleev）、工作筒（Nipple）、偏心工作筒（Side Pocket Mandrel）、伸缩短节（Extension Joint）、座落接头（Seating Nipple）、流动短节（Flow Coupling）、加厚管（Blast joint）、测试阀、泄油阀、Y工作筒、Y堵塞器、射流泵、毛细管压力监测装置等.第一节封隔器封隔器是生产管柱中最主要的井下工具之一，其主要功能如下：1）分隔生产层段，防止层间流体和压力的串通、干扰；2）分隔压井液和生产液；3）满足采油（气）生产和修井作业的各种要求；4）保留住套管环空中的封隔液，起到保护套管和安全生产的作用。
用于海上油（气）田完井的封隔器可分为可回收式和永久式两大类型，而按坐封方式，可分为液压坐封、机械坐封和电缆坐封。
一、可回收式封隔器1．单管封隔器单管封隔器，按其坐封方式，可分为液压坐封式和机械坐封式两类。
（1）带水力锚结构的单卡瓦液压坐封式单管封隔器。
l）结构及坐封原理以“FH”型液压坐封单管封隔器为例说明这类封隔器在下井、坐封和释放解封三种状态。
在封隔器以下的球座上投入密封钢球或在工作筒内坐人堵塞器，从油管内加压，当油管压力与环空压力达到一定差值（剪切销钉材料、数量不同，则坐封压力不同。
各产品都有坐封压力规定，也可按用户要求设计）时，剪断坐封销钉，活塞向下（有些产品向上）移，拉（或推）锥形体、密封件、内卡瓦等部件，使卡瓦张开咬住套管壁、密封件受压缩径向膨胀，密封环形空间，内卡瓦与心轴棘齿锁住，使活塞在油管压力释放时不能复位，保持坐封状态。
修井新到员工学习材料
修井新到员工学习材料修井事业部新员工现场培训教材一、井口工具类1、常用井口工具的种类:油管钳、卡瓦、吊卡、油管防喷考克、管钳、榔头、起下电缆专用工具(锁紧钳、夹紧钳)等。
2、常用手工具的种类:扁铲、螺丝刀、扳手、手钳、手锤、剪刀等。
3、正确使用液压钳:检查:A 尾绳是否牢靠。
B 转动方向是否正确。
C 牙座、钳牙是否与油管相配。
操作:A 上扣:先高转速后低转速，直至最佳扭矩。
B 卸扣:先低转速后高转速，直至完全卸开。
保养:A 主钳和背钳各部螺丝紧固。
B 各轴连接部位和黄油嘴注黄油。
4、管钳(1)、管钳的规范公称直径: 24” 36” 48”夹持直径: Ф25――60mm Ф38――73mm Ф60――89mm(2)、使用方法A、根据管材直径选择合适管钳。
B、调整管钳的开口到适当尺寸。
C、在转台上操作时，一手握住钳头，一手握住钳柄并稍向下压;遵照左上右卸的原则，将握住钳柄的手向怀里拉。
D、在地面上卸扣时，一手扶钳头，一手伸开五指，用掌心向下压钳柄。
(3)、注意事项A、管钳不能做榔头、撬杠使用。
1B、上卸地面管线时，不能五指紧握钳把，以免用力过猛碰伤手指。
C、用后清洗干净，放在工具架上。
5、吊卡的使用注意事项A、选择吊卡时，其额定负荷必须大于最大工作负荷的1.5—2倍。
B、吊卡与油管规范相一致。
C、使用前开关几次，各部位零件灵活可靠。
D、吊卡的保险安全装置(保险销、吊耳螺丝、销子等)应安全可靠。
E、吊卡要定期检查，保持干净，用后妥善保管。
F、不准锤击吊卡，不准在吊卡上砸钢丝绳。
6、卡瓦的使用注意事项A、卡瓦牙不能新旧混用。
B、卡瓦放进补心时要平衡。
C、下钻时，不能用卡瓦去卡正在下放的钻柱;起钻时，卡瓦应提离钻柱，以免磨损卡瓦牙。
D、不能用卡瓦去卡接箍等不规则的钻柱部分。
E、卡瓦尺寸应与油管相符。
7、钢丝绳钢丝绳的换新标准:A、有一股断裂的钢丝绳。
B、磨损严重，超过钢丝绳直径40,的钢丝绳。
C、一扭矩内断丝超过6,7丝的钢丝绳(一扭矩指钢丝绳在滚筒上缠一圈的长度)。
钻井基础知识培训
钻井培训教材第一讲：钻头主要内容：牙轮钻头的破岩机理，牙轮钻头破岩时的几种作用，使牙轮钻头产生滑动的几种措施，牙轮钻头的使用方法，PDC钻头的组成及其破岩机理，PDC钻头的使用方法，牙轮钻头的磨损分级。
第一节牙轮钻头的破岩机理牙轮钻头是依靠牙轮绕钻头轴线的公转和牙轮自身轴线的自转产生的冲击压碎作用和滑动剪切作用来破碎岩石的。
⑴. 牙齿的冲击压碎作用。
牙轮在井底滚动时，牙齿与井底的接触是单、双齿交替进行，使钻头沿轴向做上下往复运动，这就是钻头的振动，钻头纵向振动产生的冲击压碎作用是牙轮钻头破碎岩石的主要方式，牙轮钻头的牙齿作用在岩石上的轴向载荷，包括静压和冲击载荷两部分：加给钻头的钻压为静压部分，冲击载荷是钻头在井底旋转时产生纵向振动，使钻头——钻柱系统不断地压缩与伸张，下部钻柱把这种周期性的弹性变形能传递给牙齿而产生的，这就是钻头破碎岩石时牙齿冲击压力的来源。
加大钻头牙齿对地层的冲击压力，这就能提高钻头破碎岩石的效率。
⑵. 牙齿的滑动剪切作用：在塑性较高的岩石中，除了要求牙齿对井底岩石有冲击压碎作用外，还要求牙齿对地层有一定的滑动作用，使牙齿对岩石进行剪切，以扩大岩石的破碎效果，这一点在软地层中钻进时显得尤其重要，使牙轮在井底滚动时产生滑移的措施有超顶，复椎和移轴。
第二节牙轮钻头、磨损分级为了便于对钻头的管理、掌握地层与钻头的配伍性，就要求现场技术员作好钻头的磨损分级记录，以便造成最适应该地层的钻头，包括牙齿、轴承、钻头直径三种分级，一般应用四级。
1、牙齿的磨损分级牙齿的磨损分级以三个牙轮中磨损最严重的一个牙轮作为评定该钻头的最终级别。
①. 铣齿：磨损分级、以铣齿磨去的高度与新齿高度之比作为定级标准。
表1铣点磨损分级②.镶齿的磨损分级：用牙轮上断，掉齿数与该牙轮镶齿总数之比值来作为评定该钻头的磨损分级标准。
表2镶齿磨损分级2、轴承的磨损分级：轴承的磨损分级也是在三个牙轮中晃动最为严重的一个牙轮进行评定，它分为普遍轴承和密封轴承两种。
2024版钻井井口工具课件共4
随着环保意识的提高和安全生产要 求的加强，井口工具在环保和安全 方面的应用将更加受到重视。
未来挑战与机遇并存
技术挑战
01
随着钻井深度的增加和地质条件的复杂化，井口工具面临的技
术挑战也越来越大。
市场竞争
02
国内外众多企业纷纷涉足井口工具领域，市场竞争日益激烈。
国际化机遇
03
随着全球能源市场的不断融合，井口工具企业迎来了国际化发
定期维护和保养
定期对井口工具进行维护和保养，确保其性 能稳定可靠。
注意安全操作
在操作井口工具时，要注意安全事项，避免 发生意外事故。
05
井口工具的发展趋势与展望
技术创新与发展趋势
智能化技术
随着物联网、大数据和人工智能等技 术的不断发展，井口工具正逐步实现 智能化，提高钻井效率和安全性。
精密制造技术
维护与保养建议
定期保养
按照厂家推荐的保养周期和项目，对 井口工具进行定期保养，确保其处于 良好状态。
清洁与防锈
作业结束后，应及时对井口工具进行 清洁和防锈处理，以延长其使用寿命。
存放与保管
将井口工具存放在干燥、通风、防晒 的地方，避免与腐蚀性物质接触。
定期检查与更换
定期对井口工具进行检查，发现磨损、 腐蚀严重或性能下降时，应及时更换。
井口工具的工作原理
悬挂系统工作原理
通过吊卡与钻柱的连接，利用提 升设备实现钻柱的升降和旋转。
密封系统工作原理
通过橡胶密封件与钻柱之间的过 盈配合，实现井口的密封。
防喷器组工作原理
在井内出现异常高压时，防喷器 组自动关闭或手动关闭，切断井 筒与地面的通道，防止井喷。
控制系统工作原理
钻井及井口装置培训资料.
2
一．钻井基本常识
1．钻井过程 石油和天燃气埋藏在地下几百米到几千米深度 不等的有孔隙，裂缝或溶洞的岩石中，为了寻 找和开发石油，天燃气，从地面向地下的油气 层之间，钻凿出一个通道的过程称之为钻井。 当确定钻井位置后，依靠钻机的动力带动钻杆 和钻头旋转，钻头逐次向下破碎岩层，形成井 筒，钻井井眼大小是由钻头大小来决定的。钻 头在破碎岩层的同时，通过钻杆向地下注入钻 井液，将钻头在破碎地层而产生的大量岩屑由 循环的钻井液带到地面，地面的固控装置将钻 井液中的岩屑清除后，通过钻井泵再次将钻井 液打入井内。钻进的过程 即钻头破碎岩石， 及钻井液通过循环不断携带出钻屑并形成井筒 的过程。
3
钻达设计深度后，下入专用仪器进行测井作业，目的是确定井下地层岩性 和各个油气水层的位置，然后下入套管，并在套管与井壁的环形空间内注入 水泥浆将套管固定在井眼内，最后一道工序是对油层位置的套管进行射孔，re 人为的形成一个井下油气流入套管的孔道。油气的地层压力高时可自由流到 地面，这种井我们称为自喷油气井；油气压力较低时需借助外力从井下抽吸， 这种井我们称之为非自喷井。钻井时要有一套完整的功能齐全的钻机，有质 量优异不宜发生事故的钻杆，套管和钻头，有性能优良的钻井液等。
5
• • •
• • • • •
（3）按钻井地区可分为：陆地钻井，海上钻井和沙漠钻井。 （4）按旋转钻井的方法可分为： 转盘钻井：利用安装在钻台上的转盘带动钻杆钻头旋转的钻井方法。 顶部驱动装置钻井：利用安装在钻杆上方水龙头部位的动力装置带动钻杆旋转的钻 井方法。 井底动力钻井：利用井底动力钻具带动钻头旋转的钻井方法，包括涡轮钻具钻井， 螺杆钻具钻井和电动钻具钻井。 （5）按钻井井型划分： 直井，定向井：按既定的方向偏离井口垂线一定距离钻达目标的井。 丛式井：一个井场或一个钻井平台上，按设计钻出两口或两口以上的定向井。 大位移井：完钻后井底水平位移是垂深两倍以上的定向井。 水平井：井斜角大于或等于86度，并保持这种角度钻完一定长度水平段的定向井。 分支井：一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井）和欠平衡压力钻井（井 筒的液柱压力低于地层压力的钻井。
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平台肩
平台肩
平台肩
吊卡
吊卡
1-螺栓； 2-垫圈； 3-耳环； 4-耳销；5-锁板；6-右主体 ； 7-扭力弹簧；8-弹簧座； 9-长销；10-锁销；11-左主 体；12-轴销；13-右体锁舌 ；14-锁孔；15-锁销；16短锁；17-锁板
侧开式吊卡
1-锁销手柄；2-螺钉； 3-上锁销；4-活页销； 5-主体；6-活页；7-开 口销；8-手柄
4 1/2 IU 117.48 4 5/8
-
122
118
1780 200
119.06 4 11/16 121
-
-
2225 250
117.48 4 5/8
-
122
118
3115 350
4 1/2 IEU 119.06 4 11/16
121
-
-
4450 500
4 1/2 EU 127
5
133
131
118
，不能打开锁销和吊卡活门。
• 吊卡下钻台时，不能从钻台上向下滑抛，以免锁销手柄损坏影响使用。
• 每班应清洗吊卡，目检吊的卡吊环耳孔处是否有可见裂纹或变形。
吊卡
吊卡是用以悬挂、提升和下放钻杆、套管或油管的工具 。按用途，吊卡分为钻杆吊卡、套管吊卡和油管吊卡。按 型式分为侧开式吊卡、对开式（牛头式）吊卡和闭锁式吊 卡。按作用原理，吊卡分为机械式吊卡和气动吊卡。
种类
侧开式
型式 对开式
闭锁环式
钻杆吊卡
平台肩锥形台肩 平台肩锥形台肩
套管吊卡
平台肩
平台肩
油管吊卡
井口工具知识
长城钻探钻井一公司 2014年5月
1
井口工具知识
第一章 吊卡的类型及使用方法 第二章 吊环的结构及技术规范 第三章 吊钳的分类及使用方法 第四章 卡瓦的分类及使用方法 第五章 安全卡瓦的分类及使用方法 第六章 补心的分类及使用方法 第七章 其它井口工具的分类及使用方法 第八章 井口自动化设备
吊卡
吊卡型号表示方法
例如：钻杆规格代号5 IEU，额定载荷代号150， 侧开式直角台阶吊卡表示为 CD5IEU-150
吊卡
钻杆吊卡规格
钻杆规格和 型式代号
2 3/8 EU
钻杆对焊接头颈部 最大外径
mm
in
65.09 2 9/16
锥形台阶 吊卡 下孔径 mm 68
直角台阶吊卡
上孔径 mm 69
下孔径 mm 63
5780 650
5 IEU 130.18 5 1/8
133
135
131
5 1/2 IEU 144.46 5 11/16 148
149
144
6 5/8 IEU 176.21 6 15/16 179
-
-
IU表示内加厚钻杆，EU 表示外加厚钻杆，IEU表示内外加厚钻杆。
套管 吊卡 规格
套管规格 代号 4 1/2 4 3/4 5 5 1/2 5 3/4 6 6 5/8 7 7 5/8 7 3/4 8 5/8 9 9 5/8 9 7/8 10 3/4 11 3/4 12 7/8 13 3/8 13 5/8 14 16 18 18 5/8 20 21 1/2 22 24 24 1/2 26 27 28 30 32 36
套管外径 mm
114.30 120.65 127.00 139.70 146.05 152.4 168.28 177.80 193.68 196.85 219.08 228.60 244.48 250.83 273.05 298.45 327.03 339.73 346.08 355.60 406.40 457.20 473.08 508.00 546.10 558.80 609.60 622.30 660.40 685.80 711.20 762.00 812.80 914.40
mm
mm
36
29
额定载 荷kN
额定载 荷代号
1.315 33.40
35
40
35
1.660 42.16
44
1.900 48.26
50
2 3/8 60.33
63
2 7/8 73.03
75
3 1/2 88.90
91
49
44
220
25
56
50
355 580
40 65
69
63
665
75
82
75
890 100 1110 125
890 1110 1335 1780 2225 3115 3560 4450 5780
额定载荷 代号
100 125 150 200 250 350 400 500 650
油管吊卡规格
油管规格 油管外径
代号
mm
1.050 26.67
吊卡
不加厚油管吊卡 上下孔径 mm 29
外加厚油管吊卡
上孔径 下孔径
；卸扣或上扣以后，另一只挂在吊环上的吊卡上提或下放管柱。
•每次起下钻，都要换吊卡、挂卸吊环，拔插吊卡的吊环挡销。
•重载时应在转盘方瓦内放置开口垫叉，以保护吊卡下耳。
• 维护保养
• 每班要检查锁销和锁销手柄是否完好，并清洁吊卡和润滑锁销和活门销。
• 对直角台阶吊卡每月应检查上锁销的安全舌磨损情况，要保证管柱压在台阶上后
吊卡
吊卡上下 孔径mm
117 123 130 143 149 156 171 181 198 201 223 233 248 255 278 303 332 345 351 361 412 464 479 515 553 566 618 630 669 695 720 772 823 926
额定载荷 kN
额定载 额定载 荷kN 荷代号
2 7/8 EU 80.96 3 3/16
93
86
76
3 1/2 EU 98.43 3 7/8
101
103
92
4 IU
104.78 4 1/8 106.36 4 3/16
109
4 EU 114.30 4 1/2
121
105
890 100 1110 125 1335 150
•在极寒冷地区使用的吊卡，必须按吊卡使用说明书操作；通常采用降低工作载荷的
办法，不是最好的办法，应采用低温吊卡。
•侧开式吊卡
•用吊卡上台阶面（或18°斜面）支持管柱台阶。
•直角台阶吊卡下按和拉锁销手把打开活门，推活门关闭活门。锥度吊卡先拉开保险
销旋转锁舌打开活门。
•双吊卡起下钻，一只吊卡坐在转盘的方瓦上，支持井下管柱，以便管柱卸扣或上扣
98
91
1335 150
4
101.60
104
111
104
4 1/2 114.30
117
123
117
外加厚油管吊卡上下孔径可相同；外加厚油管吊卡不能用于不加厚油管。
吊卡
吊卡与吊环的连接处尺
吊卡
•通用要求
吊卡使用方法
•必须保证吊卡尺寸规格与管柱相匹配；与吊环匹配应符合表1-5要求。
•任何时候都不准超载荷使用。