THRUTUBINGSOLUTIONS井下作业工具详解

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生产井井下工艺管柱结构原理及工具功能介绍

1、Y接头工作原理
2、Y接头基本数据
型号
216Y接头
210Y接头
150Y接头
最大外径（)
216
210
150
适用套管()
9-5/8(40-47)
9-5/8(40-47)
7（23-29）
电泵最大外径()
138
114
95
直孔上端扣型（A)
4″
3-1/2″
2-7/8T″
直孔下端扣型(B)
2-7/8T″
3-1/2″
电泵分采管柱，适用于9-5/8˝以上套管
9-5/8 ˝套管内径满足将生产管柱和机组同时下入，Y型接头的外径210（216）
当油井具备自喷能力后，可以通过停电泵、捞Y堵后直接自喷生产
井下生产管柱类型
Y型电泵合采管柱
电泵合采管柱，适用于9-5/8˝以上套管
9-5/8 ˝套管内径满足将生产管柱和机组同时下入，Y型接头的外径210 （216）
2.122"
1.315"
(11-1/2)
(11-1/2)
(11-1/2)
电缆穿透扣形
2-7
2-7
2-7
2-7
总成号
H785605610
H785605608
H785605624
H785604713
H785604716N79
81290719
81290730
8127003
三、过电缆封隔器( )
生产油管
防砂封隔器
生产滑套
生产筛管
分层密封
隔离封隔器
坐落接头
油层
油层
油层
底部封隔器
油层
油层
井下生产管柱类型

第二章井下作业设备及工具

课前复习提问1．完井方式有几种？什么是先期裸眼完井？什么是后期裸眼完井？2．什么是套管射孔完井？第二章井下作业设备及工具在生产过程中，油、水井经常会发生一些故障，如不及时修理和排除，就会导致井的停产或报废。

修井就是为恢复井的正常生产而进行的一系列维修和解除故障的工作。

第一部分：井下作业设备修井作业的设备比较多，按照性能和用途，可分为动力设备、起下设备、旋转设备、循环设备、井口控制装置等。

其详细规范、技术性能等可参阅《采油技术手册》。

§2—1 动力设备修井机是修井和井下作业施工中最基本、最主要的动力来源，按其运行结构分为履带式（通井机）和轮胎式（作业机）两种形式。

原理：就是在拖拉机或汽车上安装一部绞车，利用发动机带动绞车滚筒转动，通过钢丝绳把动力传递给提升系统。

一．履带式修井机（通井机）1．作用：履带式修井机一般统称通井机，是目前各油田修井作业中最常用的一种动力设备，作用：是用于起下油管、钻杆（抽油杆）以及井下打捞、抽汲等施工作业。

2．特点：履带式修井机不配带井架，越野性能好，其越野性能好，适用于低洼地带。

但它的缺点是行走速度慢，不适应快速转移施工的要求。

常用的通井机AT-10型、XT-12型通井机的外形如图8-1、8—2所示。

二．轮胎式修井机（俗称联合作业机或叫修井机）1．作用：修井机是修井施工中最基本、最主要的动力来源，完成起下管（杆）柱及井下工具，提捞、抽汲和打捞等任务，是一种轮胎式自带井架的修井设备。

2．特点：配带自背式井架，行走方便，安装简单，适用于快速搬迁施工作业，缺点是低洼、泥泞地带、雨季翻浆季节行走和进入井场相对受限制。

1）XJ250型，XJ350型轮胎式修井机XJ250型，XJ350型轮胎式修井机外形，如图8—3、图8—4所示。

XJ350型修井机井架高度31.7m，二层平台可立放钻杆（油管）立主3000m，转盘扭矩大，转速控制方便，适用于中深井、深井大修作业。

图8-1 AT—10型通井机图8-2 XT—12型通井机2）英格索兰修井机外形结构如图8—5所示。

井下常用工具简介——滑套

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滑套开关示意图
12
滑套的开关
开滑套：
1) 将工具键块的90 度台肩朝下并接与基本工具串之下下井。
2) 下到关闭的滑套处，其90 度的台肩就会被滑套内套筒下端90 度台肩挡住。 3) 向下震击可向下移动内套筒。 4) 如果滑套内外压差很大，快速打开滑套可能会损坏滑套内盘根，因此，内套筒设有平衡位置。在这种井开关滑套时，要观察井口油压变化；当震击到压力变化时，要等到压力平衡后，在继续向下震击打开滑套。 5) 当滑套完全打开后，工具会顺利通过滑套。滑套键块的头部有突出的部位，当内套筒向下移到最下端的打开位置后，其突出的部位就进入滑套下部密封段，内径较小的密封段使键块向里缩就可使工具脱离内套筒的 90 度台肩而可顺利通过滑套。 6) 工具震击通过滑套后起出开关工具。检查工具内的锁钉，如果没有断就说明滑套已经打开。键块的根部是斜面，该斜面保证开关工具顺利通过内套筒的任何90 度台肩。工具内剪切销钉被切断时，键块会缩入工具套里也可使工具通过滑套。要关闭滑套，可将开关工具调头，90 度台肩向上接于基本工具串之下进行操作
5
二、构造
构造：
上、下短节、流动口、关闭套、密封件等组成
6
二、构造
7
三、滑套开关
滑套开关方式： 1、CMD--滑套开关工具向下运行开滑套，向上运行关滑套（LD10-1为此种开关方式) 2、CMU--滑套开关工具向上运行开
滑套，ng tool)
9
三滑套开关及原理
OTIS BO 2.813"滑套开关工具
10
滑套开关及原理：
滑套通过移动内套筒用于关闭或连通油管与环行空间之间的通道：当内套筒的孔道对着滑套本体的通道时，滑套处于打开状态；当两者错开时，则关闭。以向下移动内套筒打开滑套通道的滑套为例来说，从关闭状态打开滑套开始，其步骤如下( 滑套开关示意图)

通井刮削一体工具说明

通刮工具应用说明
项目提出
近年来，随着采油厂进入开采后期，作业井井次逐年增加，修井作业费用逐年上升。

针对修井作业费用紧张的状况，我们在如何缩短占井周期和节约作业费用方面下功夫。

通井工序和刮削工序是两趟独立完成的工序，一般配套使用（先通井再刮削），并且这两种工序在绝大多数措施井以及部分维护性作业井中使用较多。

如果通过优化措施，将原来的两趟工序变成一趟来完成，这样既节约作业费用，又可以缩短占井周期。

开展情况
如果要实现通刮一次完成，就必须把两种工序所涉及到的工具（通井规1200mm+刮削器）串联来实现，但是这样就增加了工具串的长度，给作业带来了安全隐患。

1、现有的通井规通孔小，洗井时容易造成聚合物、稠油或者刮削产生的杂质卡管柱的现象。

2、由于工具串长度较长，在井斜大、套管轻微弯曲的井中使用，容易卡管柱。

对两道工序及配套工具（通井规和刮削器）认真分析研究，并与工具厂相关技术专家经过多次交流和反复探讨，在符合工艺技术实施标准的前提下，对通井规进行了改进，研发了一种新工具——通井短节
这种工具可以连接在刮削器的底端，这样一趟作业管柱，实现了两道工序（通井和刮削）。

通井短节外径：118mm 通井短节内径：105mm
通井短节长度：80mm
梯形槽长度：100mm 宽度：20mm
工作原理
通井短节长度短，与套管刮削器连接不易引起由于井斜大、套管轻微弯曲或者刮削产生的杂质卡阻管柱的现象。

刮削套管内壁上产生的杂质，可以通过梯形槽落入井底。

一旦遇到杂质卡管柱现象，由于通井短节具有梯形槽，可以进行反洗井，使杂质等通过梯形槽进入油管，返出地面，使作业顺利进行，到井底时通过洗井把落入井内的杂质洗出地面。

井下作业常用工具20件

一、公锥1、名称：公锥2、用途：公锥是一种专门从油管、钻杆等有孔落物的内孔进行造扣打捞的工具。

3、结构：它是长锥形整体结构，分接头和打捞丝扣两部分。

4、工作原理当公锥进入打捞落物内孔后，加适当钻压，并转动钻具，迫使打捞螺纹挤压吃入落鱼内壁进行造扣，当其能承受一定拉力和扭矩时，可上提或倒扣起出全部或部分落物。

当工具下至鱼顶以上1-2m时开泵冲洗，并逐步下放工具至鱼顶，观察泵压及悬重，泵压突然上升，悬重下降时，正明公锥进入鱼腔，可进行造扣打捞。

7、注意事项操作时不准猛顿鱼顶,防止将鱼顶或打捞丝扣顿坏。

切忌在落鱼外壁与套管内壁之间的环空造扣，以免造成严重后果。

工具下井前上部应接安全接头。

二、母锥1、名称：母锥2、用途：它是一种专门从油管、钻杆等柱状落物外壁进行造扣打捞的工具。

3、结构：它是长锥形整体结构，由接头与本体两部分构成。

它是靠打捞螺纹在钻压与扭矩作用下，吃入落物外壁进行造扣打捞。

6、操作方法当工具下至鱼顶以上1-2m时开泵冲洗，并逐步下放工具至鱼顶，观察泵压及悬重，泵压突然上升，悬重下降时，证明鱼顶进入母锥，可进行造扣打捞。

7、注意事项操作时不准猛顿鱼顶,防止将鱼顶或打捞丝扣顿坏。

打捞外径较小落鱼时应加引鞋。

工具下井前上部应接安全接头。

三、滑块卡瓦捞矛1、名称：滑块卡瓦捞矛2、结构：上接头、矛杆、卡瓦、锁块、螺钉3、用途：是一种内捞工具，专门从落物内孔打捞，也可进行倒扣作业当工具进入落鱼后，卡瓦依靠自重向下滑动，与矛杆发生相对位移，与矛杆中心线距离增大，直至与落鱼内壁接触，上提管柱，斜面向上运动产生的径向力，迫使卡瓦吃入落物，实现打捞；6、操作方法1）地面检查矛杆尺寸是否合适，卡瓦上下滑动是否灵活；2）下至鱼顶以上1-2米，开泵冲洗，并记录悬重、泵压及方入；3）继续下放管柱，悬重有下降显示，观察捧鱼方入与入鱼方入变化；4）上提管柱，悬重增加，证明捞获；5）倒扣时，上提至设计倒扣负荷再增加10-20KN，进行倒扣作业；7、注意事项落物重量较大、严重遇卡或鱼顶为外螺纹时，为防止不损坏鱼顶，在工具外面加尺寸合适的引鞋；工具下井前上部应接安全接头。

海上油气田完井手册第四章井下工具

第四章井下工具本章介绍海上油（气）田完井生产管柱中常用工具的种类、结构特点、用途、技术参数、选用等。

包括封隔器（Packer）、井下安全阀（SSSV）、滑套（Sliding）、工作筒（Nipple）、偏心工作筒（Side Pocket Mandrel）、伸缩节（Extension Joint）、流动短节（Flow Couping）、加厚管（Blast Joint）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）结构及坐封原理图4-1-1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（如图4-1-1b）。

水力锚1的内腔有一液压孔与密封胶筒下部的环行空间连通，当环空压力升高时，水力锚向外扩张，咬住套管壁，防止封隔器上移解封。

其它型号（如OTIS的，“RH”型，CAMCO的HRP—1型）的坐封原理基本相似。

有些产品可选择性进行坐封，如BAKER的“FHS”型，OTIS的12RH7129—H（图4-1-2），其原理是液压坐封通道与一滑套开关连接，坐封前可先对油管柱进行试压或其它封隔器进行坐封、验封，然后钢丝作业将滑套打开即可坐封本级封隔器，这种封隔器适合于下多级单管封隔器的生产管串进行分层采油或注水，或其它特殊作业。

井下作业常用工具介绍

基本参数：
工作压力：
最大工作行程：
外型尺寸：
重
量：
≤16MPa
60mm Φ122×780
40.89kg
防污染液压防喷盒结构示意图
1、轴承压盖，2、扶正轮，3、木螺钉，4、螺杆，5、卡接头，6、螺栓，7、支撑体， 8、U形销，9、卡环，10、主体筒，11、护碗，12密封胶柱，13、排污套，14、排污接头，15、密封盘根，16、密封盘根，17、液缸，18、油堵，19、传压接头，20、密封盘根，21、护套，22、复位弹簧，23、活塞，24、下接头
上卸扣工具
液动油管钳是靠液压系统进行控制和传递动力的上卸油管扣的专用工具。
液压钳现场应用
油管小滑车
起吊工具
吊卡是用来起吊并卡住套管、钻杆、油管、抽油杆的专用工具，起下作业时，用吊环将吊卡悬吊在游动滑车上，吊卡再卡住套管（或钻杆、油管、抽油杆）便可以进行起下作业了。吊卡一般为活门吊卡和月牙吊卡两种型式。
防喷器井口安装
节流压井管汇
节流压井管汇是控制井内各种流体的流动，或改变流动路线，通过节流阀给井内施加一定回压的一整套专用管汇，是钻井液压防喷器的配套装置，也是控制井喷、平衡钻井工艺和恢复油气井压力的主要设备之一。
套管头
套管头是连接套管和各种井口装置的部件，用以支持技术套管和油层套管的重力，密封各层套管间的环行空间，为安装防喷器、油管头和采油树等上部井口装置提供过渡连接，并且通过套管头本体上的两个侧口，可以进行补挤水泥，监控井沉和注平衡液等作业。
活门吊卡月牙吊卡
泵杆吊卡
空心杆卡子
吊环
吊环有双臂吊环和单臂吊环，他的作用是与游动滑车大钩相连，下连吊卡便于起下作业。

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