事故與復(fù)雜(第二章)

第二章鉆具斷落事故鉆具斷落是鉆井過程中經(jīng)常碰到的事故。有的情況比較簡單,處理起來比較容易,往往會(huì)一次成功。有的處理起來就比較麻煩,因?yàn)殂@具斷落之后,往往伴隨著卡鉆事故的發(fā)生。如果處理不慎,還會(huì)帶來新的事故。如果造成事故摞事故的局面,那就很難收拾了。因此我們必須慎重的研究這個(gè)問題。第一節(jié)鉆具事故發(fā)生的原因造成鉆具斷落事故的原因不外乎疲勞破壞、腐蝕破壞、機(jī)械破壞及事故破壞,但它們之間不是獨(dú)立存在的，往往是互相關(guān)聯(lián)互相促進(jìn)的,但就某一具體事故來說,可能是一種或一種以上的原因造成的。一.疲勞破壞:這是鋼材破壞的最基本最主要的形式。金屬在足夠大的交變應(yīng)力作用下,會(huì)在局部區(qū)域產(chǎn)生熱能,使金屬結(jié)構(gòu)的聚合力降低,形成微觀裂紋,這些微裂紋又沿著晶體平面滑動(dòng)發(fā)展,逐漸連通成可見的裂紋。一般來說,裂紋的方向與應(yīng)力的方向垂直,故鉆具疲勞破壞的斷面是園周方向的。形成疲勞破壞的原因有:1.鉆具在長期工作中承受拉伸、壓縮、彎曲、扭切等復(fù)雜應(yīng)力,而且在某些區(qū)域還產(chǎn)生頻繁的交變應(yīng)力,如正常鉆進(jìn)中中和點(diǎn)附近的鉆具、處理卡鉆事故時(shí)的自由段鉆具以及在彎曲井眼中運(yùn)轉(zhuǎn)的鉆具,當(dāng)這種應(yīng)力達(dá)到足夠的強(qiáng)度和足夠的交變次數(shù)時(shí),便產(chǎn)生疲勞破壞。2.臨界轉(zhuǎn)速引起的振動(dòng)破壞:鉆柱旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到臨界轉(zhuǎn)速時(shí),會(huì)使鉆具產(chǎn)生振動(dòng),有縱向振動(dòng)和橫向擺動(dòng)兩種形式,同時(shí)在一定的井深這兩種形式的振動(dòng)還會(huì)重合在一起,這種振動(dòng)會(huì)使鉆具承受交變應(yīng)力,促使鉆具過早地疲勞。各種鋼質(zhì)鉆桿的臨界轉(zhuǎn)速及兩種振動(dòng)重合時(shí)的井深列于表2-1,作為參考。表2-1鋼質(zhì)鉆桿的臨界轉(zhuǎn)速及兩種振動(dòng)重合時(shí)的井深鉆桿直徑,mm60.373.088.9101.6114.3127.0139.7轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速,r/min110130160185210235260兩種振動(dòng)重合時(shí)的井深,m701597488424366305299286524382012170715241372121964005486451138713414304827439754792567056005533448463.鉆進(jìn)時(shí)的跳鉆、別鉆,既使鉆具產(chǎn)生縱向振動(dòng),又使鉆具產(chǎn)生橫向振動(dòng),對(duì)受壓部分的鉆具破壞極為嚴(yán)重,所以在礫石層中鉆進(jìn),最容易發(fā)生鉆鋌事故。4.鉆具在彎曲的井眼中轉(zhuǎn)動(dòng),必然以自身的軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn),這部分鉆桿靠井壁的一邊受壓力,離井壁的一邊受拉力,每旋轉(zhuǎn)一圈,拉、壓應(yīng)力交變一次,如此形成頻繁的交變應(yīng)力,促使鉆具早期破壞。5.天車、轉(zhuǎn)盤、井口不在一條中心上,轉(zhuǎn)盤本身形成了一個(gè)拐點(diǎn),井口附近的鉆具就好像在彎曲井眼中轉(zhuǎn)動(dòng)一樣,產(chǎn)生了交變應(yīng)力。6.將彎鉆桿接入鉆柱中間,彎鉆桿本身和與其上下相連接的鉆桿都要產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。如這段鉆具和狗腿井段相遇時(shí),所產(chǎn)生的交變應(yīng)力將是相當(dāng)大的。二.腐蝕破壞:鉆具在惡劣的環(huán)境中儲(chǔ)存或工作,都會(huì)產(chǎn)生腐蝕,這是鉆具提前損壞的普遍原因。有時(shí)幾種腐蝕會(huì)同時(shí)發(fā)生,但是總是以某一種腐蝕形式為主要破壞原因。由于腐蝕使管壁變薄,表面產(chǎn)生凹痕,甚至使鋼材變質(zhì),降低了鋼材的使用價(jià)值和使用壽命。造成鋼材腐蝕的因素有:1.氧氣的腐蝕:氧氣可以說是無處不在,它存在于空氣中,也存在于水中和鉆井液中,鉆具無論存放或使用,都要接觸氧氣,它是最常見的腐蝕劑。在很低的濃度(<1ppm)下,就能產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕。如果水中含有二氧化碳或硫化氫時(shí),其腐蝕性急劇增加。氧的腐蝕機(jī)理可寫成陽極反應(yīng)Fe→Fe+2＋2e陰極反應(yīng)O2+2H2O+4e→4OH-4Fe+6H2O+3O2→4Fe(OH)3↓由以上反應(yīng)式可以看出,鐵在陽極釋放電子,生成二價(jià)鐵離子,氧在陰極接受電子與水反應(yīng)生成氫氧離子,以后二價(jià)鐵離子被氧化成三價(jià)鐵離子(即又被氧奪去一個(gè)電子)與氫氧離子反應(yīng)生成氫氧化鐵,從溶液中沉淀出來,這就是經(jīng)?？梢钥吹降蔫F銹。氧的濃度越大,反應(yīng)越快,腐蝕就越歷害。氧的腐蝕首先是坑蝕,然后由點(diǎn)到面發(fā)展,覆蓋整個(gè)鉆具表面。2二氧化碳的腐蝕:二氧化碳可能由地層產(chǎn)生,也可能由鉆井液處理劑的分解而產(chǎn)生。二氧化碳與水反應(yīng)后形成一種弱酸即碳酸,也會(huì)在鉆具表面造成蝕疤。它的反應(yīng)式如下:CO2+H2O→H2CO3如果鉆井液中或水中溶有重碳酸鹽,在較低的pH值下,碳酸氫根與氫離子結(jié)合也可生成碳酸.它的反應(yīng)式如下:HCO3+H+→H2CO3如果溶液的pH值較高,沒有過多的氫離子參與碳酸氫根的反應(yīng),則不會(huì)生成碳酸,腐蝕性就會(huì)降低。3.硫化氫的腐蝕:硫化氫主要由地層產(chǎn)生,但也可以由含硫有機(jī)處理劑的熱分解而產(chǎn)生。硫化氫溶解于水形成一種弱酸,對(duì)鉆具有腐蝕作用。但它的主要作用不在于腐蝕,而在于使鋼材發(fā)生氫脆破壞。氫原子有個(gè)特性,在有硫化物的環(huán)境中以原子形式存在,在其它的環(huán)境中以分子形式存在。氫原子是所有原子中最小的原子,它能滲入鋼材或其它金屬材料并擴(kuò)散到材料內(nèi)部,而且最容易集中到材料受力最大的區(qū)域,但當(dāng)氫原子脫離了硫化物的環(huán)境后,很快結(jié)合成氫分子,氫分子的體積要比氫原子大許多倍,它能破壞鋼材的組織結(jié)構(gòu),降低鋼材的韌性,產(chǎn)生各種微小的裂紋。氫原子又繼續(xù)聚積到裂紋尖端,并使裂紋發(fā)展,直至鋼材不能承受外界負(fù)荷時(shí),會(huì)突然發(fā)生斷裂,這種現(xiàn)象稱為脆化。對(duì)氫脆的敏感性由下列因素決定:(1)鋼材的屈服強(qiáng)度:屈服強(qiáng)度低于630Mpa的普通碳素鋼一般不會(huì)發(fā)生氫脆斷裂,強(qiáng)度越高,產(chǎn)生破壞的時(shí)間越短。(2)鋼材的硬度:合金鋼的硬度大于Rc22時(shí)容易遭到破壞。(3)硫化氫的濃度:硫化氫濃度越高,氫脆破壞的時(shí)間越短。(4)溶液的pH值:隨著pH值的降低,氫脆斷裂的趨勢(shì)增長,如果pH值維持在9.0以上,則氫脆破壞可顯著減少。(5)溫度:溫度超過83℃,氫脆斷裂的敏感性降低。(6)應(yīng)力:外載施于鋼材的應(yīng)力越大,氫脆斷裂的時(shí)間越短。4.溶解鹽類的腐蝕:氯化物、碳酸鹽、硫酸鹽都對(duì)鋼材有腐蝕作用,它們的腐蝕過程都有顯著地電化學(xué)作用,由于它增強(qiáng)了鉆井液的導(dǎo)電性,促使其它形式的腐蝕作用增強(qiáng)。溶解鹽類的腐蝕有如下規(guī)律:(1)和鉆井液的pH值有關(guān),pH值越低腐蝕作用越強(qiáng)。(2)和溫度有關(guān).溫度越高,分子活動(dòng)能力越強(qiáng),腐蝕速度加快。(3)和溶解鹽濃度有關(guān).溶解鹽濃度越大,腐蝕速度越快。(4)和鉆井液的流速有關(guān),流速越大,腐蝕越快。所以鉆具內(nèi)壁的腐蝕要比外壁的腐蝕快。而這一點(diǎn)往往是人們注意不到的。5.各種酸類的腐蝕:酸類的腐蝕作用是由于它降低了鉆井液的pH值和損害了管材的保護(hù)膜,同時(shí)也加強(qiáng)了鉆井液的導(dǎo)電性,使電化學(xué)腐蝕作用增強(qiáng),并且還會(huì)產(chǎn)生氫原子,如果有硫化物同時(shí)存在的話,會(huì)產(chǎn)生氫脆作用。溶解于鉆井液中的氧氣,也會(huì)顯著的加強(qiáng)酸類的腐蝕作用。6.電化學(xué)腐蝕:鉆具在鉆井液中類似于電極在電解液中,也可以產(chǎn)生導(dǎo)電反應(yīng),不同金屬之間,不同的鋼材化學(xué)成份之間就會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)電現(xiàn)象。如銅和鋼連在一起放入水中,則銅為陰極,鋼為陽極,產(chǎn)生電流,鋼被腐蝕。但鋼與易反應(yīng)的金屬如鋁和鎂等連在一起放入水中,則鋼為陰極,鋁鎂成為陽極,產(chǎn)生電流,鋁鎂被腐蝕,而鋼得到了保護(hù)。新鉆桿與舊鉆桿連接在一起,則新鉆桿起陽極作用,舊鉆桿起陰極作用,新鉆桿先被腐蝕。鉆具的氧化皮與鋼材本身之間的差異,也會(huì)產(chǎn)生電流,使鋼本身進(jìn)一步遭到腐蝕。受應(yīng)力的金屬對(duì)不受應(yīng)力的金屬呈負(fù)電位,也可形成電池效應(yīng)。當(dāng)電流流過鋼材時(shí),會(huì)帶走微量的金屬分子,并沉積于電流的另一端,這樣就會(huì)形成傷疤,引起應(yīng)力集中或造成疲勞破壞。三.機(jī)械破壞1.鉆具制造中形成的缺陷如:(1)軋制過程形成的夾層;驗(yàn)室(2)調(diào)制過程發(fā)生結(jié)晶組織變化;(3)公母螺紋連接螺紋的強(qiáng)度配比不合理,不是母強(qiáng)公弱,就是公強(qiáng)母弱;(4)鉆桿加厚過渡帶幾何形狀設(shè)計(jì)不合理,因?yàn)檫@里是最容易造成應(yīng)力集中的地方;(5)鉆鋌公螺紋未車應(yīng)力減輕槽;這些先天不足,往往會(huì)導(dǎo)致鉆具早期損壞。2鉆具在長期使用中的腐蝕與磨損,某些區(qū)域管壁變薄或存在微細(xì)裂紋,強(qiáng)度大為減弱,在外力的作用下,鉆桿最容易從最薄弱的地方被拉斷或扭斷。3.處理卡鉆事故時(shí),不恰當(dāng)?shù)赜么罅顒?dòng),當(dāng)應(yīng)力超過其屈服極限時(shí),就產(chǎn)生變形,把鉆桿拉細(xì)拉長。當(dāng)應(yīng)力超過其強(qiáng)度極限時(shí),就會(huì)把鉆桿拉斷。4.搬運(yùn)或使用過程中造成了外傷,如卡瓦牙痕,井下落物(鉆頭牙齒、鉗牙、卡瓦牙等)造成的橫向刻痕以及撞傷、砸傷等,往往成為應(yīng)力集中點(diǎn),由此而向外擴(kuò)展,而且各種腐蝕也容易從這里開始,造成鉆具的局部損壞。5.上扣不緊,不按規(guī)定扭矩上扣,接頭臺(tái)肩靠不緊,一方面臺(tái)肩失去密封作用,螺紋容易被鉆井液剌壞,另一方面,由于失去臺(tái)肩的支撐力,公母螺紋產(chǎn)生頻繁地交變應(yīng)力,會(huì)使螺紋疲勞折斷。6.鉆進(jìn)時(shí)加壓過大,或發(fā)生連續(xù)別鉆,或在遇阻遇卡時(shí)強(qiáng)扭,把鉆桿母螺紋脹大、脹裂,造成鉆具脫落。7.對(duì)各種連接螺紋特別是配合接頭的連接螺紋長期使用而不定期卸開檢查,以致螺紋磨損造成鉆具脫落。要知道,連接著的螺紋也經(jīng)常處于變化之中,不可不查。8.在接頭或鉆桿加厚部分的內(nèi)徑突變處,流動(dòng)的鉆井液形成渦流,沖蝕管壁,甚至?xí)压鼙谪荽?降低了鉆桿的抗拉抗扭強(qiáng)度。9.將連接螺紋的規(guī)范搞錯(cuò),把尺寸相近而又不是同一規(guī)范的公母螺紋連接在一起,因?yàn)樗鼈円Ш喜痪o,在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中容易磨損而造成鉆具脫落。10.中途測(cè)試擠壞鉆桿:為了進(jìn)行地層測(cè)試,測(cè)試工具要用鉆桿連接下到測(cè)試層位,在測(cè)試閥打開之前,鉆桿內(nèi)是空的,底部鉆桿處于鉆井液的靜壓下,如超過了鉆桿的抗擠強(qiáng)度,就會(huì)把鉆桿擠壞。下面把各種鉆桿的最小抗擠壓力列于表2-2和表2-3中,以做參考。表2-2新鉆桿和一級(jí)鉆桿的最小抗擠壓力MPa鉆桿外徑mm壁厚,mm新鉆桿一級(jí)鉆桿DEX-95G-105S-135DEX-95G-105S-13560.34.8355.175.195.1105.0129.745.558.269.074.187.97.1177.8106.1134.4148.6191.066.791.0115.3127.4163.873.055.5152.271.288.095.3116.141.252.261.265.476.39.1982.4112.3142.2157.2202.271.096.7122.6135.4174.188.96.4650.368.382.088.8107.338.448.356.359.968.89.3570.496.0121.6134.4172.859.981.8103.5114.4147.1鉆桿外徑mm壁厚mm新鉆桿一級(jí)鉆桿DEX-95G-105S-135DEX-95G-105S-13588.911.4183.7114.1144.6160.0205.472.298.4124.7137.8177.2101.66.6644.857.267.872.886.131.839.044.146.450.88.3856.777.297.8108.2137.247.661.573.379.094.49.6664.487.8111.2122.8157.954.474.294.0103.3126.7114.36.8938.949.057.160.970.126.832.035.236.340.18.5651.870.786.794.0114.340.751.460.264.474.810.9264.788.2111.7123.5158.754.874.794.6104.4128.212.7073.9100.7127.7141.1181.463.186.1109.0116.5155.0127.07.5237.847.455.058.667.125.930.733.534.438.69.1950.368.081.788.4106.838.348.156.059.668.412.7067.391.8116.3128.6165.357.178.098.7109.1139.7139.77.7233.441.347.149.755.222.225.628.229.532.19.1745.057.468.073.186.531.939.244.446.751.210.5452.271.287.995.2116.041.252.261.265.476.2168.08.3827.332.736.137.341.117.119.922.122.823.3表2-3二、三級(jí)鉆桿最小抗擠外力MPa鉆桿外徑mm壁厚mm二級(jí)鉆桿三級(jí)鉆桿DEX-95G-105S-135GEX-95G-105S-13560.34.8333.240.946.749.354.624.629.031.232.736.47.1157.378.198.9109.4140.350.368.282.088.7107.273.05.5129.535.940.141.844.921.424.527.328.530.89.1961.283.4105.6116.7150.153.973.593.1101.2124.088.96.4627.132.635.937.040.919.322.024.825.827.29.3551.269.784.591.5111.043.054.764.569.181.211.4162.284.9107.6118.9152.954.974.994.9104.9129.0101.66.6621.524.627.328.631.015.017.519.019.319.48.3835.243.850.453.460.126.431.534.535.639.59.6645.658.269.074.288.035.444.150.953.960.8114.36.8917.320.122.423.123.712.614.214.814.814.88.5629.035.239.340.944.121.023.926.728.030.110.9245.658.969.975.289.335.944.852.654.761.912.7047.673.793.3101.7124.647.361.072.778.293.3127.07.5216.519.421.422.022.412.113.513.913.913.99.1927.032.435.636.840.619.221.824.725.626.912.7048.664.176.782.799.339.249.357.661.470.8139.77.7214.316.617.818.018.010.311.211.211.211.29.1721.524.827.528.831.215.117.619.119.519.510.5429.535.840.141.845.021.424.527.228.530.7168.38.3811.512.712.912.912.97.98.08.08.08.0四事故破壞1.把不同鋼級(jí)、不同壁厚、不同等級(jí)的鉆桿混同使用,強(qiáng)度最弱的鉆桿總是首先遭到破壞的。2.頓鉆造成鉆具折斷,如因頂天車、剎車失靈、井口工具失效、單吊環(huán)提鉆、井口上部鉆具倒扣、都有可能把鉆具頓入井中,這種事故是非常惡性的事故,它有可能把鉆具頓彎,有可能把鉆頭頓掉,也有可能把鉆具頓成幾截,處理起來是比較困難的。3.事故倒扣:在處理卡鉆事故中,為了套銑或側(cè)鉆,不得不將一部分鉆具倒入井中。4.過失倒扣.由于操作者的失誤,在下列三種情況下有可能將鉆具倒入井中:(1)在下反螺紋工具的過程中,用轉(zhuǎn)盤正轉(zhuǎn)的辦法給反螺紋鉆桿上扣,把轉(zhuǎn)盤以下的反螺紋鉆具倒入井中;(2)在鉆進(jìn)或劃眼時(shí),鉆頭遇阻遇卡,上面的鉆具繼續(xù)旋轉(zhuǎn),儲(chǔ)存了很大的能量,一旦摘開轉(zhuǎn)盤離合器而不加控制,整個(gè)鉆柱要飛速的倒轉(zhuǎn),在慣性力的作用下,把下部鉆具倒開,在這種時(shí)候,越是靠近鉆頭的地方,所受的反扭矩的沖擊力越大,所以最容易把鉆頭倒掉;(3)在鉆進(jìn)或劃眼時(shí),鉆頭遇阻遇卡,上面的鉆具繼續(xù)旋轉(zhuǎn),儲(chǔ)存了很大能量,一旦阻力被克服,整個(gè)鉆柱要飛速正轉(zhuǎn),但轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速不可能與鉆柱的轉(zhuǎn)速同步,反而起到了制動(dòng)作用,在慣性力的作用下,把上部的鉆具倒開。第二節(jié)鉆具的使用、維護(hù)與管理要想不發(fā)生鉆具事故,就必須正確使用鉆具,并做好日常工作中的維護(hù)與管理工作。一.鉆具的貯存:無論是在倉庫或是在工作場所,都要按下列要求進(jìn)行貯存。1.要貯存在管架臺(tái)上,管架臺(tái)要墊離地面0.3m以上,防止水、濕氣、泥土的銹蝕。2架存不許超過三層,層與層之間應(yīng)均勻襯以墊木或墊杠三根,防止鉆具產(chǎn)生彎曲。3.鉆具應(yīng)按鋼級(jí)、壁厚、分類等級(jí)、接頭水眼大小分別存放。每根鉆桿在適當(dāng)部位打上鋼印(包括鋼級(jí)、壁厚、編號(hào)),并登記卡片兩張,一張存檔,一張隨鉆桿轉(zhuǎn)運(yùn)。4.對(duì)長期存放的鉆具,要定期檢查其內(nèi)外表面的腐蝕情況,并進(jìn)行防腐工作。5.公、母螺紋及臺(tái)肩要清洗干凈,涂好防銹油,戴好護(hù)絲。6.凡是檢查出的有問題的鉆具,要與完好鉆具分別存放,避免混入好鉆具中。并且要用紅漆或黃漆在有問題的地方標(biāo)上明顯的記號(hào)。7.在管子站內(nèi)存放,要取掉鉆桿上的膠皮護(hù)箍,否則,它會(huì)在鉆桿本體上造成環(huán)狀腐蝕槽。

二.鉆具在日常使用中的維護(hù)工作1.鉆具上下鉆臺(tái),公、母螺紋必須戴好護(hù)絲。并且要平穩(wěn)起下,不許碰撞鉆桿兩端的接頭。2.鉆具連接前,要將公、母螺紋及臺(tái)肩清洗干凈,仔細(xì)檢查,認(rèn)為沒有問題,方可涂好合格的螺紋脂,進(jìn)行連接。特別是方鉆桿保護(hù)接頭更要注意,因?yàn)樗兔總€(gè)鉆桿母接頭連接一次,該接頭若有損傷,會(huì)造成許多鉆桿母接頭的損傷。3.上、卸扣時(shí),絕不允許大鉗咬鉆桿本體。4.當(dāng)鉆具懸重超過1100kN時(shí),井口不許用短體卡瓦夾持鉆具,以免擠傷鉆桿,此時(shí)應(yīng)改用長體卡瓦或用雙吊卡進(jìn)行起下鉆和接單根等工作。5.空吊卡、鉆具立柱或單根均不許撞擊井口鉆具的母接頭臺(tái)肩。6.上扣時(shí),公、母接頭必須對(duì)中,當(dāng)有搖擺和阻卡現(xiàn)象時(shí),不能快速旋扣。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有咬扣現(xiàn)象時(shí),必須卸開重上,不能用大鉗硬上。7.上扣時(shí),必須用雙鉗按標(biāo)準(zhǔn)扭矩緊扣,不能松也不能過緊。8.鼠洞接單根時(shí)也必須用雙鉗緊扣。9.鉆鋌的提升短節(jié)也必須用大鉗緊扣。10.卸扣時(shí),大鉤彈簧要承受一定的拉力,保證被卸開的螺紋不受壓力,同時(shí)也要防止鉆具立柱在彈簧力的作用下撞擊井口的母接頭。11.卸扣時(shí),不許用轉(zhuǎn)盤繃扣。12.要避免產(chǎn)生刻痕,特別是橫向刻痕,這些刻痕大部分是由大鉗、卡瓦和井下落物造成。13.除處理事故外,彎鉆桿不許下井,特別是不許使用彎曲的方鉆桿,如發(fā)現(xiàn)方鉆桿彎曲,應(yīng)立即換掉。14.不能用鉆桿做電焊時(shí)的搭鐵線,因?yàn)槿菀谉蓚獭?5.在任何情況下,都不允許超過鉆具的屈服強(qiáng)度提拉或扭轉(zhuǎn)。16.使用高礦化度鉆井液時(shí),應(yīng)加防腐劑,以保護(hù)鉆具。實(shí)驗(yàn)證明，在鉆井液中加入（NH4）2HPO4和K2HPO4不但有很好的防腐作用，而且也能改善鉆井液的流變性。（NH4）2HPO4在鉆井液中電離成兩部分，一部分是容易被金屬表面吸附的含氮的極性團(tuán)，另一部分是高價(jià)磷酸根PO4-3，高價(jià)磷酸根可與金屬鐵絡(luò)合，生成磷酸鐵保護(hù)膜，將腐蝕介質(zhì)與金屬表面隔開，從而改變了得以發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的條件，抑制或延緩了鉆井液對(duì)鉆具的腐蝕。17.鉆井液的pH值應(yīng)維持在9.5以上,這樣可以減少腐蝕和斷裂。實(shí)驗(yàn)表明，pH值低于6時(shí)，腐蝕速度急劇加快；pH值在9～10.5時(shí),可使腐蝕速度大大降低。但pH值也不能過高，過高則會(huì)導(dǎo)致（NH4）2HPO4分解釋放氨，降低（NH4）2HPO4的使用效果。18.鉆遇硫化氫氣體,應(yīng)堅(jiān)決壓死。如非得在硫化環(huán)境中工作不可,應(yīng)使用E級(jí)鋼以下的鉆桿,這里要特別提醒一點(diǎn),各種配合接頭也不得用高級(jí)合金鋼制造?？刂沏@井液的pH值在12以上，使鉆井液中的H2S轉(zhuǎn)變?yōu)榱螂x子；同時(shí)加入除硫劑如海綿鐵、堿式碳酸鋅等。19.井下溫度超過148℃時(shí),在鉆井液處理劑和螺紋脂中,要避免含有硫的成份。20.進(jìn)行鉆桿測(cè)試時(shí),鉆桿在硫化氫環(huán)境中暴露的時(shí)間不得超過1小時(shí)?？梢源蛉胍种凭彌_液,在鉆桿關(guān)閉後,可通過循環(huán)短節(jié)進(jìn)行鉆柱循環(huán)。三.鉆具管理:為了合理地使用鉆具,延長其使用壽命,減少鉆具事故發(fā)生率,還須制定一套合理的鉆具管理制度。1.鉆具應(yīng)分類組合,成套使用,實(shí)行租用制度。把新鉆桿、一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)鉆桿的租金拉開檔次,優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià),次質(zhì)次價(jià),有償使用,損壞賠償。鼓勵(lì)淺井、中深井使用二、三級(jí)鉆桿,澈底廢除鉆具費(fèi)用攤銷制度。2.入井鉆具要詳細(xì)檢查鋼號(hào)(沒有鋼號(hào)者要補(bǔ)打鋼號(hào))、壁厚、公母接頭水眼直徑(注意:有些規(guī)范相同的鉆桿,其接頭水眼并不一樣,更有甚者,一根鉆桿的公、母接頭,其水眼直徑也不一樣),丈量長度,登記造冊(cè)。要把接頭臺(tái)肩及螺紋清洗干凈,檢查有無致命的損傷,同時(shí)還要檢查鉆桿本體有無致命的損傷,不合格者不許下井。3.在井使用鉆具要實(shí)行定期上下倒換制度,抽上加下,或抽下加上均可,目的是改變鉆具的受力狀態(tài),使整套鉆具的各個(gè)部分的受力趨于一致。4.執(zhí)行錯(cuò)扣檢查制度,如果是三個(gè)單根組成一個(gè)立柱的話,每起一趟鉆,錯(cuò)一個(gè)單根螺紋,三趟鉆即可錯(cuò)完。錯(cuò)扣檢查的目的有二:(a)檢查接頭螺紋及臺(tái)肩的完好程度,如發(fā)現(xiàn)螺紋內(nèi)沒有螺紋脂,或者是充滿了鉆井液,肯定是臺(tái)肩密封失去效用,應(yīng)詳細(xì)檢查螺紋及臺(tái)肩有無損傷。(b)經(jīng)常錯(cuò)扣可以防止扣緊難卸的問題。5.要執(zhí)行定期探傷制度:鉆具的暗傷,特別是螺紋部分的暗傷,用肉眼是難以檢查出來的,必須用超聲波或磁粉進(jìn)行探傷。鉆鋌和各種連接接頭的螺紋,每運(yùn)轉(zhuǎn)200-300小時(shí)應(yīng)探傷一次,這是經(jīng)驗(yàn)做法,各地區(qū)可以根據(jù)自已的實(shí)際情況,確定合理的探傷時(shí)間。6.在腐蝕性的作業(yè)環(huán)境中,最好使用有內(nèi)涂層的鉆桿,并要定期檢查內(nèi)涂層剝蝕情況。利用內(nèi)窺鏡檢查內(nèi)涂層是比較麻煩的,可以用測(cè)厚儀測(cè)量鉆桿不同部位的壁厚,推知內(nèi)涂層的好壞狀態(tài)。7.各種連接接頭必須定期卸開檢查,如有問題,應(yīng)及時(shí)予以更換。8.要經(jīng)常用肉眼觀察,鉆具表面有無麻坑、橫向刻痕和裂紋,防腐層是否損壞,接頭臺(tái)肩是否平整,寬度是否磨薄,螺紋是否磨尖、變形及損傷,鉆具是否彎曲,接頭是否偏磨,發(fā)現(xiàn)以上情況,應(yīng)將該鉆具降級(jí)使用,或送管子站進(jìn)行修理。9.鉆具卸入場地存放時(shí),應(yīng)用清水清洗鉆具內(nèi)外表面及螺紋,清除腐蝕性物質(zhì),并在接頭螺紋及臺(tái)肩上涂上防腐油,并戴好護(hù)絲。第三節(jié)鉆具斷落后的井下情況分析鉆具斷落應(yīng)該很容易發(fā)現(xiàn),它的特征是:(1)懸重下降;(2)泵壓下降;(3)轉(zhuǎn)盤負(fù)荷減輕;(4)沒有進(jìn)尺或者放空。有時(shí)落魚很少,如只有一個(gè)鉆頭或一個(gè)鉆鋌,從懸重上很難分辨,但其它各項(xiàng)顯示則是很清處的。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)鉆具斷落,應(yīng)立即用原鉆具探索魚頭,只有魚頭探到了,才可以有的放矢的進(jìn)行打撈。但同時(shí)也要注意保護(hù)魚頭,不能在探索魚頭的過程中損壞魚頭,因?yàn)橐粋€(gè)完整的魚頭是進(jìn)行打撈的必要條件,否則，將會(huì)給打撈工作帶來不應(yīng)有的因難。由于各種因素的影響,一般鉆具斷落後,魚頂不在計(jì)算位置,在縱向和橫向上都有許多不確定性,因此,探魚頭往往成為打撈工作中所碰到的第一個(gè)棘手問題。從縱向上看,魚頭位置不確定的因素有:1.鉆頭在井底,落魚只是一個(gè)斷口,這是最簡單的情況。但是如果斷口在中和點(diǎn)以上,原來一部分受拉力的鉆具在斷落後變?yōu)槭軌籂顟B(tài),而且隨著井徑的大小變化而呈彎曲形狀,斷口位置必然下移。斷口以上的鉆具原來所受拉力較大,現(xiàn)在所受拉力變小,上部鉆具的自重伸長變短,斷口要上移。這樣.就形成了一定的距離,這個(gè)距離的大小要視鉆具總長度和落魚長度而定,即井越深、落魚長度越大、斷口間形成的距離也越大。如果斷口在中和點(diǎn)以下,可能出現(xiàn)相反的情況,即魚頭可能有少許的上移。2．鉆頭雖在井底,但落魚不是一個(gè)斷面,也就是說,鉆具同時(shí)斷成了幾截。如果斷口處井徑大于鉆具接頭直徑的兩倍,落魚有可能穿插下行,此時(shí)魚頭已不是一個(gè),實(shí)際魚頂位置和計(jì)算魚頂位置相差就相當(dāng)大了，應(yīng)首先探明最上一個(gè)魚頂位置,打撈以後,再探下一個(gè)魚頂位置。3．起下鉆過程中遇阻遇卡時(shí),提、壓、扭轉(zhuǎn)用力過大,或者由于鉆具本身的缺陷,過早地破壞,此時(shí)斷落的鉆具可能在原位置,也可能下行了,什么地方有支撐點(diǎn),它就留在什么地方,很難確定魚頂?shù)奈恢?。在套銑落魚時(shí),如果落魚處于井眼的中部,一旦卡點(diǎn)套通後,落魚也會(huì)下行,可能一直落到井底。4．頓鉆造成的事故更為復(fù)雜,由于各種原因造成的頓鉆,鉆具從井口脫落以後,以加速度向下運(yùn)行,頓入井底。可能把鉆具頓成幾截,也可能使鉆具嚴(yán)重彎曲,有幾個(gè)魚頭和魚頭在什么位置很難預(yù)料,只有逐步試探,才能知其大概。5．用電測(cè)的方法尋找魚頂位置應(yīng)該是比較可靠的,但是由于鉆具的自重伸長和電纜的自重伸長不一樣，再加上各自丈量的誤差,電測(cè)的魚頂深度和用鉆具計(jì)算的魚頂深度也是不一致的?；谝陨显?探測(cè)魚頂時(shí)在縱向上允許有一定的活動(dòng)范圍,可以超過計(jì)算魚頂位置下探,但下放速度要慢,遇阻時(shí)不能多壓,更不能強(qiáng)轉(zhuǎn),因?yàn)橄铝袔追N情況都可能造成遇阻:(1)碰到了魚頭;(2)從魚頂旁邊插下去,碰到了下部鉆桿的接頭;(3)到了小井徑位置,不論是遇到鉆桿接頭還是鉆桿本體都會(huì)遇阻;如果是在小壓力(5-10kN)下慢轉(zhuǎn),壓力不降或者突然消失,可能是遇到了魚頭或鉆桿接頭,這時(shí)可以提起鉆具在原處重復(fù)試探,以確定該處是否是魚頭;如果慢轉(zhuǎn)時(shí)壓力不降或緩慢下降并發(fā)出輕微的金屬撞擊的“咔嗒、咔嗒”聲,證明已到了落魚旁邊,就不應(yīng)繼續(xù)下探了,以防把落魚擠向井壁,更難打撈。這里所說的慢轉(zhuǎn)絕不是不受限制的連續(xù)旋轉(zhuǎn),探魚遇阻時(shí)是不允許連續(xù)旋轉(zhuǎn)的,每次只能慢轉(zhuǎn)1-2圈,最多不許超過5圈,只要能幫助我們判明問題就行了,因?yàn)槲覀儽仨毐Ｗo(hù)魚頭,防止任何性質(zhì)的破壞。探魚工具起出後,要進(jìn)行仔細(xì)地檢查,凡是探魚工具頂部有擦痕,說明它接觸到了魚頂;凡是探魚工具頂部無擦痕而周圍有擦痕或磨光現(xiàn)象說明探魚工具超過了魚頭。如果下的是打撈工具,即是打撈不成功,也會(huì)給我們帶來許多可貴的信息,就拿公錐來說吧,下鉆到魚頂位置遇阻,造扣時(shí)也打倒車,很像是進(jìn)入魚頭,但上提一些拉力就滑脫,有些人往往不甘心,就屢試屢敗,屢敗屢試。實(shí)際上一開泵就知道了,如果進(jìn)入魚頭,泵壓必然上升,反之,如果泵壓不上升,肯定是未進(jìn)入魚頭。另外從起出的公錐可以分析,凡是造扣部位有傷痕的,肯定是進(jìn)入了魚頂;凡是光桿部位及接頭下臺(tái)肩磨光的，是下入的公錐直徑太小;凡是公錐頂部磨光而且頂端幾扣螺紋磨平的,是下入的公錐直徑太大;凡是接頭周圍及下臺(tái)肩上有擦痕的,是下入到了落魚旁邊;這些情況都有助于我們決定下一步應(yīng)采取什么措施,萬萬不可等閑視之。從橫向上看,裸眼井段并不是我們想像的那樣規(guī)距,有縮徑的井段,其直徑甚至小于鉆頭直徑。但大多數(shù)泥頁巖井段,由于鉆井液的沖蝕和巖層的垮塌,形成的井徑大于鉆頭直徑,甚至超過鉆頭直徑兩倍以上,這些情況都給探測(cè)魚頂帶來了極大的因難。我們分下列幾種情況加以討論:1.井眼直徑小于鉆具直徑的兩倍,如Φ215.9mm井眼和Φ127mm鉆桿,一個(gè)井眼中容不下兩套鉆具,探魚頂時(shí)必然會(huì)直接碰到魚頂,而且在井內(nèi)鉆具斷成幾截的情況下也不會(huì)相互平行穿插,如圖2-1(a)所示,這是最理想最簡單的情況。2.井眼直徑大于鉆具接頭直徑的兩倍,如Φ311mm井眼和Φ127mm鉆桿,探魚時(shí)有可能從魚頂旁邊插下去,如圖2-1(b)所示。但若井眼直徑小于鉆頭和鉆具直徑之和,則下鉆頭或與鉆頭相仿的工具探魚時(shí)可以探到魚頂,如圖2-1(c)所示。3.若井眼直徑大于鉆頭和鉆具直徑之和,有可能用鉆頭也探不到魚頂,更大的工具是無法下入的,此時(shí)只好用彎鉆桿或可變彎接頭探魚頂,如圖2-1(d)所示。彎鉆桿端部偏離鉆柱軸線的距離,視井下情況而定,但須大于井眼名義直徑,可以偏離軸線500mm以上。彎鉆桿可以從距母接頭2m左右的地方拉彎,這樣的話,彎曲角度小而位移大,下鉆時(shí)也由于彈性應(yīng)變大而不容易遇阻。事實(shí)證明,只要是在表層套管或技術(shù)套管中能下去的彎鉆桿,在裸眼內(nèi)是很少遇阻的。4.如因頓鉆而將鉆具頓斷,可能落魚不是一截,而是二截或三截,如果斷口正處于井徑大的井段(井徑小的井段,鉆具不易頓斷),落魚有可能穿插下行,出現(xiàn)圖2-1(e)、圖2-1(f)的情況,圖2-11(e)表示兩段落魚,上魚的魚頂在下魚的魚頂以上,這種情況比較容易打撈;圖2-11(f)也表示兩段落魚,但上魚的魚頂在下魚的魚頂以下,這就很難判斷那個(gè)是上魚頂,那個(gè)是下魚頂,如果先撈的是下魚的魚頂?shù)脑?那是根本起不出來的。至于那個(gè)是上魚魚頂,那個(gè)是下魚魚頂,一開泵循環(huán),就很清楚了,因?yàn)橄卖~往往帶有鉆頭,泵壓高;而上魚在開泵時(shí)泵壓要小得多.5.如果上部井眼很規(guī)矩,而落魚魚頭正處在井徑突然變大處,如圖2-1(g)所示,形成所謂的藏頭魚,這是打撈工作中最棘手的問題。這種魚頭有的根本碰不到,有的既使能碰到,但任何打撈工具都抓不到它。在這種情況下,只好用可變彎接帶打撈工具進(jìn)行打撈,因?yàn)榭勺儚澖宇^在短距離內(nèi)可以形成較大的位移,比彎鉆桿優(yōu)越。如果使用可變彎接頭帶打撈工具仍抓不著魚頭,可以在打撈筒下接壁鉤,或在壁鉤內(nèi)裝公錐,先用壁鉤把魚頭撥正,然後進(jìn)行打撈。如果短壁鉤不起作用,就用長壁鉤下到魚頂以下較深部位(不能超過魚頂以下的第一個(gè)接頭),正轉(zhuǎn),有別勁後,關(guān)死轉(zhuǎn)盤鎖銷,上提壁鉤,以便把魚頭拉活動(dòng),使之離開井壁,或者改變魚頭在空間所處的位置,如果證明魚頭能夠活動(dòng),則不可把壁鉤提離魚頭,在壁鉤鉤頭摟著魚身而打撈工具正處于魚頭以上時(shí),可以下放進(jìn)行打撈。對(duì)于比較復(fù)雜的情況,往往令人捉摸不定,如何才能知道其概略呢?這就需要利用一切必要的偵察手段,將偵察得來的材料加以分析研究,做出比較符合實(shí)際的判斷,定出下一步的打撈方案。如果用鉆桿甚至用鉆頭都探不到魚頂?shù)脑?就應(yīng)該用電測(cè)的方法探測(cè)魚頂位置及魚頂上下井徑大小,魚頂以下不少于20m,魚頂以上不少于100m。這些資料雖然也有一定的誤差,但畢竟是可供我們直觀的有效數(shù)據(jù)。其次是對(duì)每一打撈過程,即使是失敗了,也要收集與分析一切可以得到的信息,如在魚頭處的阻、卡、別、跳現(xiàn)象及各種聲響及打撈工具的內(nèi)外擦痕與螺紋的磨損、崩落等,使用彎鉆桿或可變彎接頭時(shí),還要記清這些擦痕的方向,譬如,擦痕在彎鉆桿的彎曲方向,說明彎鉆桿的偏移值不夠,下一次應(yīng)下偏移值更大的彎鉆桿;如擦痕在彎鉆桿彎曲方向的背面,說明彎鉆桿的偏移值太大,下一次應(yīng)下偏移值較小的彎鉆桿。公錐造扣部位螺紋完好,說明未進(jìn)入魚頭。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有鋼鐵撞擊聲,說明打撈工具已超過魚頭。最直觀的還是泵壓的變化,無論公錐、母錐、打撈筒,只要抓著了魚頭,泵壓必然會(huì)上升,除非落魚是相當(dāng)短的,否則,泵壓不可能不起變化。雖然我們盡量使自已的思想符合客觀實(shí)際,但井下情況是看不見摸不著的,難免和實(shí)際情況有一定的誤差,常常有這樣的情況,經(jīng)過反復(fù)探索找不到魚頂,但不定向的用轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)著下放找魚,反而把落魚抓到了。這也是"山窮水盡疑無路,柳暗花明又一村"了。其實(shí)這個(gè)道理也很簡單,當(dāng)打撈工具不帶彎鉆桿或可變彎接頭而靜止下放時(shí)是一個(gè)點(diǎn),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于下面鉆具的擺動(dòng),而形成一個(gè)掃描面,碰到落魚的機(jī)會(huì)就增多了。如果打撈工具帶有彎鉆桿或可變彎接頭,靜止下放時(shí),它掃描的是一個(gè)弧線,轉(zhuǎn)動(dòng)著下放時(shí),它掃描的是一個(gè)環(huán)形面,也增加了碰到魚頂?shù)臋C(jī)會(huì)。當(dāng)然這要反復(fù)多做,不可能一蹴而就。畢竟碰到魚頂?shù)臋C(jī)遇率是很低的,如果撞進(jìn)了魚頭,千萬不能提離,因?yàn)槭チ诉@個(gè)機(jī)會(huì),可能再也得不到這個(gè)機(jī)會(huì)。這里還需要說明一個(gè)問題,落魚軸線和井眼軸線不可能重合,打撈鉆具的軸線和井眼軸線也不可能重合,絕對(duì)的直井是沒有的,因而鉆具總是靠著井壁的下限。如果帶有彎鉆桿或可變彎接頭,鉆柱軸線并不在井眼軸線上,而是在井眼的周邊上。隨著轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng),彎鉆桿或肘節(jié)產(chǎn)生移軸現(xiàn)象,于是就產(chǎn)生如圖2-2所示的三種情況:(1)當(dāng)彎鉆桿偏移值等于或小于實(shí)際井眼半徑時(shí),它掃描的面積如圖2-2(a)所示,是靠近井筒下限的眼球狀面積,還有一部分彎月形面積是掃不到的;(2)如果彎鉆桿的偏移值大于實(shí)際井眼半徑而小于其直徑時(shí),它掃描的面積如圖2-2(b)所示,是靠近井筒下限的帶瞳孔的眼球狀面積,其月牙面和瞳孔面是掃不到的(3)如果彎鉆桿的偏移值等于或大于實(shí)際井眼直徑,它所掃描的面積如圖2-2(c)所示,是個(gè)環(huán)形面積,中間的這部分園面積是掃不到的。所以在大井眼中打撈鉆具時(shí),隨著對(duì)井下情況的不斷認(rèn)識(shí),經(jīng)常需要改變彎鉆桿的偏移值,那是很自然的事。如果魚頂部位井徑很大,而彎鉆桿又不可能彎曲得很大,因?yàn)樘珡澚?從井口就下不去?？梢圆扇煞N辦法:(1)在彎鉆桿下邊接一個(gè)直鉆桿,然後在直鉆桿上接打撈工具,這樣,偏移值可以增加很多;(2)用偏水眼公錐或偏水眼接頭,如圖2-3所示,把正常公錐的下部水眼堵死,而從側(cè)面開一個(gè)新的水眼,這個(gè)新水眼,不能開在造扣部位,而應(yīng)開在造扣部位以下。如果偏水眼公錐與彎鉆桿配合在一起使用,則偏水眼的方向一定要與彎鉆桿的彎曲方向相反。由于是偏水眼,在開泵循環(huán)時(shí),利用液流的反推力,而將公錐推向井壁一邊,轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)一周,公錐可沿井眼周邊探測(cè)一周。同時(shí)我們還可以利用鉆井泵排量的大小變化,來調(diào)節(jié)公錐的側(cè)向反推力,排量越大,公錐的位移越大,排量越小,公錐的位移越小,停止循環(huán)時(shí)公錐垂直向下。由于它活動(dòng)范圍大,且可以自由調(diào)節(jié),有些用彎鉆桿很難找到的魚頭,用偏水眼公錐卻可以找到,這是它的優(yōu)點(diǎn)。但是,由于是偏水眼,循環(huán)鉆井液時(shí)直接沖剌井壁,對(duì)不穩(wěn)定地層容易沖垮。另外打撈鉆具後,也不能較長時(shí)間的大排量循環(huán),因?yàn)樵炜坩?偏水眼雖然不可能堵死,但周邊環(huán)形間隙很小,形成的液流速度很高,很容易剌壞鉆具。由于它有這兩個(gè)致命的弱點(diǎn),所以不到萬不得已時(shí),是很少用偏水眼公錐的。偏水眼接頭的作用和偏水眼公錐一樣,只是把公錐上部的配合接頭上開一個(gè)側(cè)眼,而把公錐本身的水眼堵死。但是在打撈後,下部鉆具失去循環(huán),對(duì)解除事故不利。所以只有在下部鉆具已經(jīng)失去循環(huán)或者在打撈後根本不想進(jìn)行循環(huán)的情況下才能使用偏水眼接頭。第四節(jié)打撈落魚的工具及使用方法打撈落魚的工具多種多樣,主要根據(jù)魚頭的形狀和管壁的厚薄進(jìn)行選擇,分插入式和套入式兩種。插入式工具是插入魚頭水眼即從落魚內(nèi)徑進(jìn)行打撈,如公錐、撈矛等;套入式工具是把魚頭引入工具內(nèi)部即從魚頭外徑進(jìn)行打撈,如母錐、打撈筒等。一公錐1.公錐的結(jié)構(gòu)、性能、規(guī)范公錐是打撈作業(yè)中經(jīng)常使用的工具,它是由高強(qiáng)度合金鋼鍛造、車制并經(jīng)熱處理制成,其機(jī)械性能應(yīng)符合下列要求抗拉強(qiáng)度極限不小于932MPa屈服強(qiáng)度極限不小于784MPa斷面收縮率不小于40%打撈螺紋表面硬度為HRC60-65公錐的結(jié)構(gòu)如圖2-4所示,分右旋螺紋和左旋螺紋兩種,右旋螺紋公錐用于正螺紋鉆桿的打撈作業(yè),左旋螺紋公錐用于反螺紋鉆桿的倒扣作業(yè)。在接頭部位的標(biāo)志槽中以L表示左旋螺紋,如GZ/NC50L就表示連接螺紋為NC50的左旋螺紋公錐。還有一種大范圍打撈公錐,它的特點(diǎn)是打撈螺紋部分較長,直徑變化較大,可以打撈若干個(gè)內(nèi)徑不同的落魚,適用范圍較廣,因而在落魚內(nèi)徑不很清處的情況下,可以使用這種公錐。其結(jié)構(gòu)如圖2-5所示。其規(guī)范如表2-5所示。國內(nèi)常用的公錐規(guī)范如表2-4所示規(guī)范168141139.7114～127114.388.973DGQZDGQZGGGNGNGN2DGQZDGGZDGGN1GZ接頭螺紋620620520520520510410410420420410330310310230210直徑，D20320317817817818715615614614615610812112195105水眼，d30502530253025252025201818201015全長，L120012001200110090098098080011001000130098010507669801050園桿直徑,D114614912012210813011510892951036575805568打撈扣外徑D31121128385859585856465703352612545長度L1574592617592392504504392408480680520475466488475錐度1：161：161：161：161：161：161：161：161：161：161：161：161：201：241：161：20打撈落魚內(nèi)徑mm118～141127～14189～11489～11489～103105～12589～11089～10370～8770～8776～9738～6057～7066～7630～5050～62排屑槽數(shù)5555555555555554鋼材20CrMo20CrMo20CrMo40SiMnMoV20CrMo20CrMo20CrMo30SiMnMoV20CrMo表2-4公錐規(guī)范單位:mm注:DG-四川現(xiàn)有,QZ-東風(fēng)廠造,其余為寶雞廠造表2-5大范圍打撈公錐規(guī)格單位:mm規(guī)格接頭螺紋LL1DD1D2d打撈螺紋GZ-802108441568079.43698扣/in,1:16GZ-10531010002001059545205扣/in,1:16GZ-155410145023015513065305扣/in,1:16GZ-160410850230160160120805扣/in,1:16GZ-203630680200203200185808扣/in,1:16還有一種特殊公錐,叫正反螺紋公錐,其連接螺紋為右旋螺紋,打撈螺紋為左旋螺紋,這是用正螺紋鉆桿倒扣的公錐,在沒有反螺紋鉆桿的情況下,不得已而用之。在現(xiàn)場使用的公錐,往往是可以反復(fù)使用反復(fù)修理的,其外形尺寸變化很大,所以在現(xiàn)場使用公錐時(shí),不能只看標(biāo)志槽的鋼印標(biāo)志,而必須對(duì)各部進(jìn)行詳細(xì)的檢查并丈量尺寸,繪制草圖,方可下井。2.公錐的適用范圍公錐是從魚頭內(nèi)孔打撈落魚的,它和機(jī)械加工中的絲攻一樣,從落魚內(nèi)孔攻出螺紋借以把公錐與落魚連接起來。由于公錐螺紋表面硬度大于落魚的鋼材硬度,在擠壓力下強(qiáng)行攻扣,給魚頭形成很大的張應(yīng)力,所以宜在管壁較厚的部位使用,通常對(duì)于鉆鋌、鉆桿接頭、鉆桿加厚部分可以使用公錐打撈,而對(duì)于鉆桿及套管本體則不宜用公錐打撈。3.使用公錐的技術(shù)要求(1)選擇公錐:公錐有帶排屑槽和不帶排屑槽的兩種,一般打撈應(yīng)選不帶排屑槽的公錐,因?yàn)槲覀冊(cè)趽谱÷漪~後,還要循環(huán)鉆井液,甚至還要注入解卡劑,帶排屑槽的公錐,在魚頂處不能很好地密封,極易形成短路循環(huán),使下一步的工作無法進(jìn)行。即是用反螺紋鉆具倒扣,能循環(huán)鉆井液也有莫大的好處,起碼它可以鞏固井壁,防止坍塌和積砂,避免事故的進(jìn)一步惡化,所以不是萬不得已時(shí)不能隨意放棄循環(huán),而帶排屑槽的公錐恰恰具有這個(gè)致命的弱點(diǎn)。只有在確證無循環(huán)希望時(shí)才可以使用帶排屑槽的公錐。建議廠家制造公錐時(shí),不要刨排屑槽。設(shè)計(jì)者可能認(rèn)為有排屑槽容易造扣,大量事實(shí)證明,造扣容易與否,主要決定于公錐的材質(zhì)與熱處理工藝,而與排屑槽的有無與多少毫無關(guān)系。制造排屑槽,不但增加了一道工序,而且給使用者帶來了極大的隱患,實(shí)在是畫蛇添足的做法。另外,要選擇螺距較大的公錐,螺距越大,螺紋本身強(qiáng)度越高,越不容易滑扣。(2)硬度校驗(yàn):公錐螺紋表面硬度必須大于落魚鋼材硬度,才可以造扣。在現(xiàn)場,可以用大鉗牙、瓦牙與公錐螺紋硬度進(jìn)行比較,凡是硬度等于或大于大鉗牙、卡瓦牙硬度者可以使用。特別是打撈G105以上鋼材制成的鉆具,對(duì)公錐螺紋硬度的要求更高,因?yàn)樗苋菀谆邸?3)測(cè)量有關(guān)數(shù)據(jù):首先必須了解井下落魚的內(nèi)徑,根據(jù)落魚內(nèi)徑測(cè)出公錐螺紋的造扣部位及相關(guān)尺寸，據(jù)此計(jì)算好魚頂方入、造扣方入及公錐接頭下臺(tái)肩碰到魚頂?shù)姆饺?這樣在打撈時(shí)可以幫助我們判明公錐在井下的工作情況。(4)公錐進(jìn)入魚頭:公錐下至距魚頂0.5-1m處,開泵循環(huán)鉆井液,一方面沖洗魚頂積砂,一方面鞏固上部井壁。循環(huán)一周後,下放公錐找魚頭,此時(shí)可以開泵找魚,也可以停泵找魚,開泵找魚的好處是當(dāng)公錐進(jìn)入魚頭後泵壓會(huì)突然上升,井下情況很容易判明,它的缺點(diǎn)是有可能憋泵,也有可能把魚頭內(nèi)壁剌壞;停泵打撈的優(yōu)缺點(diǎn)正好與前者相反。在魚頂方入處遇阻,說明公錐端部碰到了魚頂,此時(shí)可以用轉(zhuǎn)盤間斷地慢轉(zhuǎn)鉆具，待阻力消失後再繼續(xù)下放公錐,若在造扣方入遇阻,說明公錐進(jìn)入了魚頭。若造扣方入處不遇阻,說明公錐進(jìn)入了環(huán)空。但井下常常有這樣的情況,魚頂方入遇阻,造扣方入也遇阻,甚至轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具還有憋勁,一切現(xiàn)象和公錐進(jìn)入魚頭無異,反復(fù)造扣不成,實(shí)際上是公錐插到了魚頂旁邊。這種情況,只要一開泵,就可以判斷得清清楚楚。(5)造扣:造扣時(shí)必須停泵,加壓10-40kN,間隙地慢轉(zhuǎn)鉆具,并把壓力跟上,記錄轉(zhuǎn)盤實(shí)際正轉(zhuǎn)與倒車圈數(shù),實(shí)際造扣以3-4圈為宜。此時(shí)可以上提鉆具,若懸重上升,證明已經(jīng)撈住落魚,可開泵循環(huán)。請(qǐng)注意,在落魚內(nèi)部鉆井液未完全替出鉆頭以前,隨時(shí)有憋泵的可能,因?yàn)轸~頂若在裸眼內(nèi),魚頂部位的砂子及其它落物隨鉆井液下行,到鉆頭部位時(shí)可能堵塞鉆頭水眼。如果循環(huán)正常,可以把扣再造緊一些,根據(jù)多年打撈經(jīng)驗(yàn)，最多的造扣數(shù)不可能超過6扣。(6)起出落魚:如果落魚未卡,無論是否能循環(huán)得通,都應(yīng)起鉆。如落魚已卡且循環(huán)正常,可以注解卡劑浸泡解卡,或用震擊器震擊解卡,然後起出落魚。在起鉆前,先把落魚提離井底一個(gè)單根左右,猛放猛剎幾次，其目的在于檢驗(yàn)造扣是否牢靠,在起鉆過程中,不許用轉(zhuǎn)盤卸扣,以免公錐滑扣,或?qū)踩宇^倒開。在起鉆中途若遇阻遇卡,最好開泵循環(huán)鉆井液,輕提慢放活動(dòng)起出,不要轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具倒劃眼,因?yàn)楣F在受拉力的情況下最容易滑扣。(7)退出公錐:公錐的最大缺點(diǎn)是只能進(jìn)扣不能退扣,若退不出來,它又堵塞了落魚水眼,其它工具也無法下入。所以一般下公錐打撈都要帶安全接頭,即是這樣,也只好把公錐和安全接頭的一半扔到井下。所以我們主張公錐初始造扣不宜太多,以3-4扣為宜,如果證實(shí)落魚被卡而又循環(huán)不通,就要為公錐的退出留一條后路,此時(shí),可以在上下多次的強(qiáng)力活動(dòng)中使公錐滑扣,但最好的辦法是在上提一定的拉力下,用轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，迫使公錐滑扣。(8)其它應(yīng)注意事項(xiàng)①魚頂不規(guī)則,如斷口不齊,形狀不園,或魚頭破損,不能直接使用公錐打撈。應(yīng)用領(lǐng)眼磨鞋或套筒磨鞋修整魚頭,然後打撈。②使用公錐時(shí)最好接安全接頭,有條件時(shí)也要下入震擊器,因?yàn)槁漪~遇卡的可能性很大。③如果魚頭不好找或不容易進(jìn)入的話,可以在公錐上接引鞋,或把公錐頂端削成馬蹄形,或在公錐上接彎鉆桿或可變彎接頭,或使用偏水眼公錐,加大公錐與魚頭接觸的可能性。二．母錐1．母錐的結(jié)構(gòu)、性能與規(guī)范母錐和公錐一樣,是由高強(qiáng)度合金鋼鍛造、車制并經(jīng)熱處理制成。母錐的形狀如圖2-6所示。母錐的規(guī)范見表2-6。表2-6母錐規(guī)范單位:mm規(guī)格接頭螺紋螺紋大端直徑D2外徑D3接頭外徑D打撈螺紋長度L1總長L可供打撈直徑MZ/NC26NC2652868617529548～50MZ/NC26NC2662958617028059～60MZ/NC26NC2675958620634068～73MZ/NC31NC317511410522235069～73MZ/NC31NC318411410526239071～82MZ/NC31NC319511510522044089～93MZ/NC38NC3811013512134048095～118MZ/NC38NC3810514612134967090MZ/NC50NC50135180156400750127MZ/41/2FH41/2FH120168148350700114MZ/51/2FH51/2FH150194178400750141MZ/65/8REG65/8REG176219203377730168母錐也分右旋螺紋與左旋螺紋兩種,右旋螺紋母錐用于正螺紋鉆桿打撈作業(yè),左旋螺紋母錐用于反螺紋鉆桿倒扣作業(yè),左旋螺紋在標(biāo)志槽中以L表示,如MZ/NC38L就表示連接螺紋為NC38的左旋螺紋母錐。母錐的性能要求與公錐相同。2．母錐的適用范圍母錐是從落魚外部打撈落魚的一種工具,它不受落魚管壁厚薄的限制,但卻要受井眼直徑的限制,一般要求母錐最大外徑要小于鉆頭直徑10～20mm,這就大大限制了母錐的適用落圍。只能打撈鉆桿、油管等外徑較小的落魚,而很少用來打撈鉆鋌、套管等外徑較大的落魚。3．使用母錐的技術(shù)要求(1)選擇母錐:母錐也有帶排屑槽與不帶排屑槽的兩種,我們應(yīng)選用不帶排屑槽的母錐,因?yàn)槁漪~有被卡的可能,打撈造扣後,要循環(huán)鉆井液,甚至還要注解卡劑,必須保證魚頭部位的密封性,以免造成短路循環(huán)。如果僅僅是為了倒出部分落魚,那也可以用帶排屑槽的母錐。建議廠家以後不要制造帶排屑槽的母錐,因?yàn)樵炜廴菀着c否,和母錐的材質(zhì)與熱處理工藝有關(guān),和排屑槽的有無與多少無關(guān)。增加了排屑槽,不但增加了加工工序,而且?guī)砹藝?yán)重的隱患,結(jié)果是事與愿違。(2)硬度校驗(yàn):因?yàn)橐竽稿F螺紋硬度必須大于落魚材質(zhì)硬度,在現(xiàn)場可以用大鉗牙進(jìn)行校驗(yàn),只要其硬度等于或大于大鉗牙的硬度,就可以下井使用。(3)測(cè)量有關(guān)數(shù)據(jù):根據(jù)魚頭外徑,測(cè)量母錐的造扣部位,計(jì)算好魚頂方入和造扣方入,并繪制草圖,標(biāo)明各部尺寸,以備檢查。(4)母錐套進(jìn)魚頭:下鉆距魚頂0.5-1m,開泵循環(huán)鉆井液一周以上,然後慢放鉆具探魚頂,在魚頂方入遇阻,可慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具,將魚頭引入母錐,待阻力消失,可繼續(xù)下放鉆具,到造扣方入遇阻,且泵壓上升,證明魚頭已進(jìn)入母錐,可停泵造扣。如在造扣方入不遇阻,泵壓也不上升,說明母錐插到魚頭旁邊去了,應(yīng)提起母錐，重新探魚頂。母錐探魚,可以開泵,也可以停泵,開泵探魚,井下情況的現(xiàn)示比較清楚,但有憋泵的危險(xiǎn),只要機(jī)泵房和鉆臺(tái)工作配合密切,還是開泵探魚的效果好。(5)造扣:和公錐相比,母錐與魚頭的接觸面積較大,造扣時(shí)需要用較大的力量,一般加壓20-50kN,實(shí)際造扣以4-6扣為宜。撈住落魚後,可開泵循環(huán),在落魚內(nèi)鉆井液未替出鉆頭以前,要密切注意泵壓的變化,因?yàn)轸~頂附近的砂子及其它落物隨鉆井液的流動(dòng)而下行,當(dāng)它們到達(dá)鉆頭時(shí),有可能堵塞鉆頭水眼,造成憋泵。(6)起出落魚:如落魚未卡,可在循環(huán)鉆井液後直接起鉆,但不許用轉(zhuǎn)盤卸扣。如落魚被卡,但能循環(huán)鉆井液,可以注入解卡劑浸泡解卡,也可以用震擊器震擊解卡。如落魚被卡,鉆頭水眼被堵,不能循環(huán)鉆井液，可立即從鉆具內(nèi)孔下入爆炸筒或切割彈至接近鉆頭位置爆炸切割,這樣,可以打開一條循環(huán)通路,為循環(huán)鉆井液和注解卡劑創(chuàng)造了條件,在這一點(diǎn)上,母錐比公錐具有明顯地優(yōu)越性。不過,時(shí)間一定要抓緊,鉆具內(nèi)鉆井液靜止時(shí)間長了,性能會(huì)發(fā)生變化,到那時(shí),想下爆炸和切割工具也下不去了。(7)其它應(yīng)注意事項(xiàng)①魚頭不規(guī)則,斷口不齊,形狀不園,或魚頭破損,不能用母錐直接打撈,應(yīng)先用領(lǐng)眼磨鞋或套筒磨鞋修整魚頭,然後打撈。②使用母錐打撈時(shí),可以接安全接頭和震擊器,但必須考慮它們的水眼尺寸,以不妨礙下入爆炸松扣工具和爆炸筒為前提。③如果鉆頭直徑很大,落魚魚頭直徑相對(duì)較小,為了容易把魚頭引入母錐,可以在母錐上接引鞋或彎鉆桿(或可變彎接頭),以擴(kuò)大母錐的接觸范圍。三．卡瓦打撈筒卡瓦打撈筒是從落魚外徑抓撈落魚的一種工具。由于它和落魚的接觸面積大,能經(jīng)受強(qiáng)力提拉、扭轉(zhuǎn)和震動(dòng)。由于它設(shè)計(jì)有可靠的密封件,能密閉筒體與魚頂之間的環(huán)空,可以實(shí)現(xiàn)蹩泵與循環(huán)。由于每套工具可以配備數(shù)種不同尺寸的卡瓦,所以它打撈的適用范圍較廣,鉆鋌、鉆桿本體、鉆桿接頭、套管、油管及其接箍均可打撈?？ㄍ叽驌仆沧坪歪尫怕漪~均較方便,而且內(nèi)徑大,不妨礙其它作業(yè),所以在現(xiàn)場得到了較廣泛的應(yīng)用。卡瓦打撈筒種類繁多,過去我們使用的蘇式或羅式卡瓦打撈筒,是單斜面的卡瓦,筒體較厚,需要的環(huán)形空間較大,因而它的適用范圍較小?，F(xiàn)在發(fā)展了多斜面的螺旋卡瓦和籃狀卡瓦打撈筒,筒體厚度大為減薄,筒體外徑減小,擴(kuò)大了打撈筒的適用范圍?，F(xiàn)就常用的LT型卡瓦打撈筒加以簡述。(一)結(jié)構(gòu)與技術(shù)規(guī)范1.主體結(jié)構(gòu):參看圖2-7和圖2-8(1)上接頭:為打撈鉆具與打撈筒連接之用。(2)筒體:為卡瓦打撈筒主體?；@狀卡瓦打撈筒內(nèi)裝籃狀卡瓦、控制環(huán)、密封圈。螺旋卡瓦打撈筒內(nèi)裝螺旋卡瓦、控制卡和A型盤根。外筒中部車有節(jié)距較大的倒鋸齒形左旋螺紋,一般φ203mm卡瓦打撈筒其節(jié)距為60mm,角度為9度,共有3-4圈,它與卡瓦外部的左旋螺紋相配合。在螺紋的最下部有一凹槽,其槽底與外筒壁平,此槽使卡瓦和控制環(huán)的凸鍵或控制卡的卡健套合在一起,阻止卡瓦在筒體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。(3)卡瓦:是打撈筒的核心部件,分為螺旋卡瓦和籃狀卡瓦兩種,每類卡瓦又有幾種不同的尺寸。螺旋卡瓦形如彈簧,外面為寬鋸齒左旋螺紋,與筒體的內(nèi)螺紋相配合,螺距相同,但螺紋面較筒體的內(nèi)螺紋面窄得多,因此可以上下移動(dòng)一定距離。螺旋卡瓦內(nèi)部有抓撈牙,為多頭左旋鋸齒形螺牙,節(jié)距5mm,牙高2mm,螺牙硬度為HRC58-62,滲碳深度為0.8～1.2mm。螺旋卡瓦下端焊有指形鍵,與控制卡配合,防止卡瓦在筒體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)?；@狀卡瓦:籃狀卡瓦為園筒狀,形如花籃,卡瓦外部為完整的寬鋸齒左旋螺紋,與外筒的內(nèi)螺紋相配合，螺距相同,但齒面要窄得多,可以在筒體內(nèi)上下移動(dòng)一定距離,內(nèi)部抓撈牙亦為多頭左旋鋸齒螺紋,卡瓦下端開有鍵槽,與控制環(huán)上的凸鍵相配合,防止卡瓦在筒體內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)?？ㄍ呖v向上開有等分脹縮槽,可以使卡瓦的內(nèi)徑脹大或縮小。有的卡瓦內(nèi)孔上部有限位臺(tái)肩,可防止魚頂超出卡瓦,其結(jié)構(gòu)如圖2-9所示。相同外徑的打撈筒,螺旋卡瓦和籃狀卡瓦可以互換使用，螺旋卡瓦體積較小,可以打撈較大的落魚。而籃狀卡瓦體積較大,只能打撈較小的落魚。(4)控制機(jī)構(gòu):控制卡:由控制卡套和卡鍵組成,卡套為園環(huán)狀零件,外園上帶有凹口槽,槽內(nèi)焊有卡鍵,它與螺旋卡瓦配套使用,固定筒體與卡瓦,使卡瓦在筒體內(nèi)只能上下移動(dòng),而不能轉(zhuǎn)動(dòng)，并引導(dǎo)落魚進(jìn)入卡瓦?？刂骗h(huán):為園環(huán)狀,上端有凸鍵,和籃狀卡瓦下端的鍵槽相配合,使其只能在筒體內(nèi)上下移動(dòng),而不能轉(zhuǎn)動(dòng)。下端為光滑的喇叭口,用以引導(dǎo)魚頭進(jìn)入卡瓦。如果把喇叭口改做成銑齒,就成為磨銑型控制環(huán),用來磨銑魚頂毛剌、飛邊和破口。選配時(shí),卡瓦與控制環(huán)的規(guī)范必須一致。(5)密封機(jī)構(gòu):螺旋卡瓦用A型盤根密封,它是一個(gè)橡膠筒,內(nèi)部有密封唇,兩端有壓緊斜面,用以實(shí)現(xiàn)落魚外徑與筒體內(nèi)壁之間的密封,使之能循環(huán)鉆井液。選配時(shí),A型盤根的尺寸必須與螺旋卡瓦的尺寸一致,否則不起作用?；@狀卡瓦用R型.E型.M型密封機(jī)構(gòu)密封。在控制環(huán)外面有密封臺(tái)肩,安裝O型密封圈,其內(nèi)表面有密封環(huán)槽,粘結(jié)R型密封圈,用以實(shí)現(xiàn)落魚外徑與筒體內(nèi)壁之間的密封,使之能循環(huán)鉆井液。由于密封件的安裝方法不同,可以分為R型、E型、M型三種,R型的內(nèi)外密封圈可以在現(xiàn)場更換,使用起來比較方便,但密封的可靠性較差;E型的內(nèi)密封件是模壓的,外密封件可以在現(xiàn)場更換;M型的內(nèi)外密封件都是模壓的,在現(xiàn)場不能更換，但密封的可靠性最好。(6)引鞋:為園筒體,下有螺旋形斜面,用以引導(dǎo)落魚進(jìn)入撈筒。2．附件:主要有以下幾種（1）加長筒:其結(jié)構(gòu)和外筒相同,兩端車有連接螺紋,內(nèi)壁不車鋸齒螺紋,當(dāng)魚頂破裂或縮小時(shí),為了使卡瓦能撈住魚頂以下部分,而將外筒加長,接在接頭與筒體之間,如圖2-10所示。(2)壁鉤式引鞋:當(dāng)落魚不好引入撈筒時(shí),可以把撈筒下部的標(biāo)準(zhǔn)引鞋卸去,而換上壁鉤式引鞋,其形狀如圖2-11所示。(3)大引鞋:在井徑大而落魚小的情況下,為了使落魚容易進(jìn)入撈筒,可以采用加大引鞋,其結(jié)構(gòu)如圖2-12所示。(4)內(nèi)銑鞋:當(dāng)魚頭變形較大,而用籃狀卡瓦打撈筒本身的銑鞋無法修整時(shí),或者在使用不帶銑鞋的螺旋卡瓦打撈筒時(shí),可以卸掉引鞋而接內(nèi)銑鞋。內(nèi)銑鞋有兩種，一種為內(nèi)錐面上鋪焊碳化鎢,如圖2-13(a)所示;另一種為內(nèi)錐面上銑成齒形,經(jīng)熱處理增加牙尖硬度,形同銑刀,如圖2-13（b）所示。(5)鎖定環(huán):由兩個(gè)相同的環(huán)組成,環(huán)的一面有鋸形齒,另一面帶有滾花,在邊緣上有兩條卸松槽。它們是用合金鋼精制的,經(jīng)過消除應(yīng)力和熱處理。成對(duì)的使用于接頭與筒體連接螺紋之間,防止撈筒在倒轉(zhuǎn)作業(yè)時(shí)從此處倒扣,其結(jié)構(gòu)如圖2-14所示。(6)D型密封件總成:D型密封件和螺旋卡瓦配合使用,當(dāng)落魚魚頂為油管接箍時(shí),因接箍太短,A型盤根無法密封,此時(shí)，不裝A型盤根,而改裝D型密封件總成。參看圖2-15,它由盤根體、彈簧、O型盤根和人字形盤根組成,其中,O型盤根密封盤根體與打撈筒內(nèi)壁,人字形盤根密封魚頭外徑,彈簧可使盤根體壓向螺旋卡瓦,盤根體可以限制魚頭繼續(xù)上行,而處于螺旋卡瓦的最佳打撈位置。鉆井用卡瓦打撈筒的技術(shù)規(guī)格如表2-7所示表2-7鉆井用卡瓦打撈筒技術(shù)規(guī)格型號(hào)打撈筒外徑，mm接頭螺紋最大打撈尺寸，mm抗拉屈服載荷,kN螺旋卡瓦籃狀卡瓦螺旋卡瓦籃狀卡瓦無臺(tái)肩有臺(tái)肩LT/T8989NC266047.5448335251LT/T9292NC267666.5568470352LT/T9595NC2677.568902791593LT/T105105NC3182.570.5960820615LT/T117117NC3192.979.41137955715LT/T127127NC381018712741099823LT/T140140NC38117.510514821324993LT/T143143NC38120.7107.9152213611021LT/T152152NC38127114.3160114411081LT/T162162NC46139.7117.5176114811111LT/T168168NC50146127184016011201LT/T187187NC50159142.8200418001350LT/T194194NC50159141.3200417811336LT/T200200NC50159141.3200417811336LT/T206206NC50178161.9224320401530LT/T213213NC50178162224320411531LT/T219219NC50178165224320791559LT/T225225NC50184168231921171588LT/T232232NC50190.5171.5240121621621LT/T238238NC50203.2183256123061730LT/T241241NC50206190259623951796LT/T26026065/8REG219203275925581919LT/T27027065/8REG228.6209.5288026401980LT/T27927965/8REG237.5218299227462060LT/T28628665/8REG244.5225.5308028402130LT/T30230265/8REG254235320029612220表2-8常用打撈筒的配套卡瓦單位:mm規(guī)范所配卡瓦內(nèi)徑螺旋卡瓦籃狀卡瓦11688．992．769．873．076．279．4143114．3117．5120．685．788．996．8194152．4155．6158．779．4114．3120．6123．8127．0200152．4155．6158．785．7114．3120．6123．8127．0213171．5174．6177．8123．8127．0152．4155．6158．7219171．5174．6177．8123．8127．0152．4155．6158．7此外,每種卡瓦打撈筒都配有三種以上不同內(nèi)徑的卡瓦,每種卡瓦的打撈范圍為3mm,所以其總抓撈范圍為9-12mm。對(duì)常用打撈筒的卡瓦配套情況列于表2-8,做為參考?？ㄍ呱隙即蛴袖撎?hào),其打撈范圍比鋼號(hào)數(shù)字大0.8mm,小2.4mm。具體說來,177.8mm的卡瓦可以打撈178.6～175.4mm的魚頭,174,6mm的卡瓦可以打撈175.4-172.2mm的魚頭,依此類推。(二)工作原理打撈筒的抓撈部件是卡瓦,有螺旋卡瓦和籃狀卡瓦兩種,卡瓦的外鋸齒左旋螺紋與筒體的內(nèi)鋸齒左旋螺紋相配合,但配合的間隙較大,能使卡瓦在筒體中一定的行程范圍內(nèi)脹大和縮小,所配卡瓦的內(nèi)徑一定要小于魚頭外徑1～2mm,當(dāng)魚頭被引入撈筒後,只要施加一軸向壓力,魚頭便迫使卡瓦上行并將卡瓦脹大而進(jìn)入卡瓦,卡瓦在彈性力的作用下,緊緊抱住魚頭,當(dāng)上提鉆柱時(shí),筒體與卡瓦配合之鋸齒螺紋做相對(duì)運(yùn)動(dòng),迫使卡瓦收縮,堅(jiān)硬而鋒利的卡瓦牙將魚頭死死咬住,拉力越大,卡得越牢。抓撈的全部力量被均勻地分布在筒體的螺旋面上,所以雖然受力很大,也不致?lián)p壞筒體和魚頭。釋放卡瓦也比較容易,因?yàn)橥搀w和卡瓦的螺紋都是左旋螺紋,并由控制環(huán)或控制卡約束了它們之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),所以當(dāng)井內(nèi)落魚被卡需要釋放時(shí),可用鉆柱下壓或用震擊器下?lián)?使筒體與卡瓦產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，鋸齒螺紋斜面松開,然後右旋管柱同時(shí)上提,每次上提1～2cm,使撈筒受拉力不大于10kN即可,直至撈筒脫離魚頭。(三)卡瓦打撈筒的使用1．打撈筒的選擇:首先要了解井眼情況和魚頂情況,根據(jù)魚頭外徑選擇卡瓦尺寸,卡瓦內(nèi)徑應(yīng)小于魚頭外徑1～2mm,然後根據(jù)井徑選擇允許下入的最大的打撈筒外徑,在裸眼中打撈,撈筒外徑應(yīng)小于井徑20mm以上,在套管中打撈,撈筒外徑應(yīng)小于最小套管內(nèi)徑6mm以上，這兩個(gè)數(shù)字確定之後,根據(jù)表2-7和表2-8選擇合適的打撈筒及卡瓦,并注意使控制件和密封件與卡瓦的尺寸相一致。在有足夠的環(huán)形空間時(shí),盡量選用直徑較大的打撈筒,這樣既增加了強(qiáng)度,又便于將魚頭引入撈筒。然後再根據(jù)魚頭情況,決定是否用銑鞋、加長筒、壁鉤等附件。2.打撈鉆柱組合(1)一般打撈鉆柱組合卡瓦打撈筒+安全接頭+下?lián)羝?鉆具(2)最優(yōu)打撈鉆柱組合卡瓦打撈筒+安全接頭+下?lián)羝?上擊器+部分鉆鋌+加速器+鉆具(3)大井眼中打撈鉆柱組合壁鉤式引鞋+卡瓦打撈筒+短鉆桿(2～3m)+可變彎接頭+鉆具或者卡瓦打撈筒+安全接頭+彎鉆桿一根+下?lián)羝?上擊器+鉆具卡瓦打撈筒本來是可以退出的,為什么要加安全接頭呢?因?yàn)樵诖驌漆?在長期大負(fù)荷量的工作狀態(tài)下,有可能發(fā)生撈筒結(jié)構(gòu)破壞或魚頭變形的情況,而使卡瓦退不出來,所以要接安全接頭,以防萬一。加下?lián)羝鞯哪康?主要是為了在退出打撈筒時(shí)利用下?lián)羝鞯牧α酷尫趴ㄍ摺?/p>

加壁鉤式引鞋、彎鉆桿、可變彎接頭、大引鞋都是為了容易找到魚頂。3.打撈筒的操作步驟(1)選好打撈筒及各部零件之後,再核查并丈量各部有關(guān)尺寸,依次安裝,擦洗干凈,并涂好黃油,算好引鞋方入、控制環(huán)(卡)方入、卡瓦頂部方入、A型盤根頂部方入幾個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù),做為打撈時(shí)的參考。(2)打撈筒下至距魚頂0.5～1m處,開泵循環(huán)鉆井液,沖洗魚頂沉砂,并試探魚頂,核對(duì)方入,同時(shí)要記清泵壓及開泵與停泵時(shí)的鉆具懸重。(3)打撈落魚:慢轉(zhuǎn)下放打撈,開泵與停泵均可。如套魚順利,一切現(xiàn)象很清楚,最好停泵打撈。如套魚不順利,可開泵打撈,因?yàn)樗欣谇宄~頭周圍的沉積物,也增加了一個(gè)判斷井下情況的手段,但要注意泵壓的變化,當(dāng)魚頭進(jìn)入密封機(jī)構(gòu)後,泵壓會(huì)突然上升。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)若有別、跳現(xiàn)象,應(yīng)分析原因,可能是魚頭對(duì)不正,不可蠻干,應(yīng)提起打撈筒,重新下放撥魚,或起鉆改變鉆具組合。如魚頭進(jìn)入引鞋,而在銑鞋位置遇阻,說明魚頭變形或有毛剌,應(yīng)加壓10～20kN磨銑,如磨銑20～30分鐘仍進(jìn)不去,說明魚頭變形很大,或者是所選的銑鞋內(nèi)徑太小。如果魚頂通過銑鞋,加壓50～100kN仍進(jìn)不了卡瓦,說明卡瓦內(nèi)徑選小了。如果魚頭能順利進(jìn)入卡瓦,但上提鉆具時(shí)只有掛卡現(xiàn)象而抱不住魚頭,說明卡瓦內(nèi)徑選大了。所有這些情況,都得起鉆換合適的打撈筒。如果打撈筒選配無誤,則魚頂接觸卡瓦時(shí),會(huì)有一定阻力,此時(shí)不能轉(zhuǎn)動(dòng),可加一定壓力使魚頭進(jìn)入卡瓦,壓力的多少視卡瓦與魚頭外徑的差值而定,一般為30～50kN,但在深井及井下磨阻力較大的情況下,有時(shí),需要加100～150kN。對(duì)于螺旋卡瓦來說,魚頂一定要進(jìn)入A型盤根頂部。對(duì)于籃狀卡瓦來說,魚頂一定要進(jìn)入卡瓦頂部。此時(shí)上提鉆具,若懸重增加,證明已撈住落魚。(4)起出落魚:如落魚未卡,可循環(huán)鉆井液,充分洗井,將落魚提離井底,猛放猛剎幾次,證明落魚確實(shí)抓牢,即可起鉆,起鉆時(shí)不能用轉(zhuǎn)盤卸扣。(5)利用卡瓦打撈筒倒扣:有時(shí)落魚被卡,可以進(jìn)行震擊或浸泡解卡劑,若仍不解卡,可以利用打撈筒倒出部分落魚,但倒扣中最怕的是從打撈筒大小頭細(xì)螺紋處倒開,為防止此類事故的發(fā)生,可在該處加一個(gè)自鎖環(huán),自鎖環(huán)的結(jié)構(gòu)如圖2-14所示,是成對(duì)使用的,當(dāng)上扣時(shí),滾花壓在大小頭下臺(tái)肩與筒體上臺(tái)肩上,能產(chǎn)生很大的摩擦力,兩環(huán)面間有鋸齒形牙,倒轉(zhuǎn)時(shí),兩斜面產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng),增加軸向壓力,防止倒開,它的卸扣扭矩為上扣扭矩的三倍。另外,如要倒扣,最好用籃狀卡瓦,因螺旋卡瓦在倒扣時(shí)易損壞。如果使用螺旋卡瓦的話,必然要加裝A型盤根,在加裝自鎖環(huán)之後,在密封環(huán)與上部接頭之間需要裝一個(gè)間隔環(huán),以填補(bǔ)由于使用自鎖環(huán)而造成的間隙。四卡瓦打撈矛打撈矛和公錐一樣,是從落魚內(nèi)孔打撈落魚的一種常用工具。它的用途比較廣泛,不僅可以打撈鉆桿、鉆鋌,還可以打撈套管、油管,特別是在進(jìn)行內(nèi)切割作業(yè)時(shí),它具有其它打撈工具無可替代的功能。打撈矛是由高強(qiáng)度合金鋼經(jīng)機(jī)械加工和熱處理而成,芯軸硬度調(diào)質(zhì)為HB285～327,卡瓦兩端薄壁部分硬度調(diào)質(zhì)為HRC38～45,目的是要有一定的柔性,防止脆裂?？ㄍ咄恺X硬度調(diào)質(zhì)為HRC58～62,使其大于落魚鋼材硬度,便于抓撈?？ㄍ叽驌泼N類很多,現(xiàn)就常用的幾種簡述如下。(一)LM型卡瓦打撈矛1．結(jié)構(gòu)與技術(shù)規(guī)格LM型卡瓦打撈矛的結(jié)構(gòu)如圖2-16所示,它是由芯軸、卡瓦、釋放環(huán)及引鞋等組成,芯軸上車有寬鋸齒左旋螺紋斜面,下大上小,與卡瓦的內(nèi)鋸齒左旋螺紋斜面相配合?？ㄍ叻纸M裝式和整體式兩種,卡瓦體是園筒狀,縱向上開有等分脹縮槽,其內(nèi)部車有鋸齒形左旋螺紋斜面,和芯軸的外螺紋斜面相配合,卡瓦外部抓牙亦為多頭鋸齒螺紋?？ㄍ呦滦袝r(shí),外徑脹大,可撈住落魚，卡瓦上行時(shí),兩斜面脫離接觸,卸去外擠力,可以從魚頭退出。大直徑撈矛多用組合式卡瓦,小直徑撈矛因受空間限制,多用整體式卡瓦。其技術(shù)規(guī)格如表2-9所示2.打撈鉆具組合(1)在不易卡鉆的情況下:打撈矛+下?lián)羝?鉆桿(2)在容易卡鉆或井下情況不明時(shí):打撈矛+安全接頭+下?lián)羝?上擊器+加重鉆桿+鉆桿(3)打撈後需要憋泵.循環(huán)鉆井液時(shí),在打撈矛下接堵塞器,但要注意,打撈部位和密封部位的落魚內(nèi)徑要一致,在內(nèi)徑有變化的地方,如鉆桿的內(nèi)加厚或內(nèi)外加厚部位,堵塞器將不起作用。(4)與內(nèi)割刀配合使用時(shí):內(nèi)割刀+小鉆具+打撈矛+鉆具3.卡瓦選配:打撈矛不受井徑限制,只須選擇卡瓦外徑與落魚水眼的配合尺寸,因?yàn)檫@種撈矛是多錐體式,上下移動(dòng)范圍小,向外擴(kuò)張的范圍也小,每一種卡瓦的打撈范圍也小,一般的有效范圍為3mm。如LM50型撈矛配有四種卡瓦,外徑111mm的卡瓦可撈108.6～110.5mm的水眼,外徑115的卡瓦可撈112～114的水眼,超過此范圍,則不起作用,因此選擇卡瓦時(shí)一定要了解落魚水眼的實(shí)際尺寸。鉆井隊(duì)對(duì)下井的鉆鋌、鉆桿、各種配合接頭及特殊工具的內(nèi)外徑要詳細(xì)丈量,做好記錄。若落魚的實(shí)際尺寸非表2-9所列,可按比實(shí)際尺寸大1～3mm的原則選配卡瓦。大尺寸的打撈矛,卡瓦外徑還可以比落魚實(shí)際水眼尺寸再適當(dāng)?shù)姆糯笠恍?。每只卡瓦上都打有卡瓦外徑尺寸的印?切不可弄錯(cuò)。表2-9LM型打撈矛技術(shù)規(guī)格規(guī)格mm抗拉強(qiáng)度kN引鞋直徑mm接頭螺紋(代號(hào))卡瓦外徑mm可撈落魚內(nèi)徑mm規(guī)格mmLM2463.5159059230646273mm油管LM3488.95885933063.561.7973mm鉆桿6766．0988.9mm鉆桿7068.267270.9165.1mm鉆鋌75.573.5LM44114.3980784108379.378682.558985.739290114.3mm鉆桿95.593.7LM501271470102410111108.6127mm鉆桿115113127mm鉆桿LM501271470102410117114.1127mm套管119115.8127mm套管LM54139.71470102410121118.6139.7mm鉆桿124121.4127124.3139.7mm套管128125.7130127.3LM70177.8520154150.37177.8mm套管156152.5158.5154.79160.5157.07163159.41165161.7167.5163.98169166.07LM75193.7630171.5168.28193.7mm套管174.5171.83177.5174.61180.5177.01182178.44LM85219.08630194.5190.78219mm套管197.5193.68200196.21202.5198.76205201.19207.5203.63209.5205.66LM95244.48730220.5216.8244.5mm套管224.5220.5226.5222.38228.5224.41230.5226.59232.5228.63LM106273.05730242.5240.03273mm套管245242.82247.5245.36