井口工具相關(guān)知識(shí)

井口工具相關(guān)知識(shí)COSL新疆技術(shù)學(xué)院胡萬軍2009年4月

(一)、吊環(huán)

(二)、吊卡

(三)、卡瓦和安全卡瓦

(四)、手動(dòng)大鉗

(五)、滾子方補(bǔ)芯主要井口工具吊環(huán)結(jié)構(gòu)和原理吊環(huán)是鉆井和修井作業(yè)時(shí)起下管柱懸掛吊卡的專用井口工具，要求承載能力強(qiáng)，耐沖擊，重量輕，安全可靠。吊環(huán)上耳掛在大鉤的兩側(cè)副鉤上，下部掛在吊卡的吊耳上。吊環(huán)與吊卡及大鉤的連接部分符合SY5288=2000規(guī)定。吊環(huán)分單臂和雙臂兩種類型：雙臂吊環(huán)常用于淺井，承載能力不大于1350kN。鉆采裝備常用的是DH1350和SH1350的兩種吊環(huán)。單臂吊環(huán)經(jīng)整體鍛造而成，材料采用超高強(qiáng)度鋼，雙臂吊環(huán)經(jīng)優(yōu)質(zhì)合金鋼鍛造和焊接而成。兩種吊環(huán)都經(jīng)精心熱處理和表面處理，強(qiáng)韌性水平較高。高強(qiáng)度的吊環(huán)1999年我國(guó)海上某油田吊卡

吊卡是鉆修作業(yè)時(shí)，用來直接懸掛管柱的井口工具，上連吊環(huán)，不同的孔徑懸持不同的管柱。按懸掛的管柱不同分為鉆桿吊卡，套管吊卡和油管吊卡；按吊卡的結(jié)構(gòu)分有側(cè)開雙保險(xiǎn)式式，對(duì)開雙保險(xiǎn)式和閉鎖環(huán)式，閉鎖環(huán)式用的較少。我國(guó)鉆井現(xiàn)場(chǎng)普遍使用CSD群革式吊卡。主要由主體、活頁、開口銷、鎖銷手柄、平衡緊固螺釘、上下鎖銷等組成，其承載臺(tái)階有平臺(tái)階和18度錐形臺(tái)階。一.側(cè)開式吊卡CD型側(cè)開式吊卡由主體和活門等零件組成?；铋T通過銷軸與主體連接，起開啟和關(guān)閉吊卡孔徑的作用，活門關(guān)閉時(shí)，靠上、下鎖銷與主體自動(dòng)鎖牢。打開時(shí)，按下鎖銷手柄，并稍用力向外拉。主體上端面有雙保險(xiǎn)限位塊，當(dāng)上端面承載時(shí)，管柱壓住限位塊，活門無法打開或關(guān)閉，只有主體的承壓面上無載荷，限位塊可以上、下移動(dòng)時(shí)，活門才能開關(guān)自如，限位塊起到安全保護(hù)作用。每套吊卡附有安全銷一付，吊環(huán)套入主體兩側(cè)的耳孔后，插入安全銷，可防止吊環(huán)脫出，保證起下管柱作業(yè)時(shí)的安全。圖16-3CD型側(cè)開式吊卡二．對(duì)開式吊卡

與側(cè)開式吊卡比較，對(duì)開式吊卡操作較方便。主要由主體左頁、主體右頁、鎖銷、保險(xiǎn)手把、活門銷、彈簧等組成。主體左、右頁外側(cè)矩形臂可掛吊環(huán)，鎖銷將主體左、右頁扣合成一體，通過保險(xiǎn)手把，確保鎖銷在起下鉆過程中不會(huì)打開。吊卡的使用按用途的不同,吊卡分鉆桿吊卡,套管吊卡和油管吊卡．維護(hù)與保養(yǎng)

(1)使用前，應(yīng)放在干燥通風(fēng)處，以免產(chǎn)品銹蝕與損壞。

(2)使用后，清除吊卡上的油、污泥等臟物，檢查有無損傷，吊卡內(nèi)圈及端面要經(jīng)常涂油潤(rùn)滑并涂上防銹油，存放于室內(nèi)通風(fēng)干燥處，不允許用帶有腐蝕性的清洗劑。注意事項(xiàng)

(1)不允許超載使用

(2)使用溫度不低于-40℃。

(3)不允許摔砸，使吊卡產(chǎn)生變形和機(jī)械損傷。

(5)嚴(yán)禁在吊卡主體上進(jìn)行焊割、打磨、切削、鉆孔等機(jī)械加工。

(6)受力部位磨損超過1.5mm，應(yīng)修復(fù)或停止使用。吊卡使用注意事項(xiàng)⑴吊卡規(guī)格與鉆具尺寸相符、負(fù)荷臺(tái)階平整無嚴(yán)重變形、磨損，活頁銷、保險(xiǎn)銷滑潤(rùn)、活門扣合靈活、安全可靠。⑵起下鉆或下套管時(shí)必須使用保險(xiǎn)插銷和小補(bǔ)心，坐吊卡時(shí)禁止猛頓猛砸，嚴(yán)禁崩扣操作。⑶禁止超負(fù)荷使用，禁止將繩套扣在吊卡內(nèi)提拉重物。⑷吊卡坐轉(zhuǎn)盤時(shí)應(yīng)避開方瓦鎖銷并擺正，使其兩端受力均勻?？ㄍ呖ㄍ呤窃阢@井過程中用來卡住并懸持井中鉆柱的工具，卡瓦主要由卡瓦體、卡瓦牙、手柄以及連接件等組成，不同大小的鉆柱要用不同大小的卡瓦。按作用分為：鉆桿卡瓦、鉆鋌卡瓦和套管卡瓦。按結(jié)構(gòu)分為：三片、四片式卡瓦和長(zhǎng)型、短型卡瓦等。按操作方式分為：動(dòng)力卡瓦和手動(dòng)卡瓦。圖16-6卡瓦結(jié)構(gòu)和工作原理圖

(1)三片式卡瓦三片式卡瓦由三片扇形卡瓦體組成，三片卡瓦體用鉸鏈銷釘互相鉸接，但不封閉，鉆柱可以自由出入，每片卡瓦體開有周向燕尾槽，并裝有襯板和卡瓦牙。通過更換襯板和卡瓦牙，卡瓦在有限的范圍內(nèi)可以用于不同的鉆柱。圖16-6三片式卡瓦(2)鉆桿卡瓦(Varco)分為SDS,SDML,SDXL,三種長(zhǎng)度規(guī)格.

SDS型為短型卡瓦，尺寸范圍：23/8“至4?“

SDML型為中型卡瓦，尺寸范圍：23/8“至5?“SDXL型為中型卡瓦，尺寸范圍：31/2“至5?“三片式卡瓦(2)當(dāng)卡瓦抱住鉆柱座落在轉(zhuǎn)盤補(bǔ)心內(nèi)時(shí)，卡瓦牙緊密地與鉆柱吻合，鉆柱被卡住。提起卡瓦時(shí)，因?yàn)榭ㄍ叩凝X銷微向上傾斜，卡瓦牙表面很容易脫開鉆柱，提起卡瓦，鉆柱便可升降。采用這種形式的有21/2″--41/2″卡瓦和5″--7″卡瓦。當(dāng)要求卡瓦承受較大負(fù)荷時(shí)，可以采用大包角三片式卡瓦，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一是包圍鉆柱的角度大，二是卡瓦牙體加長(zhǎng)，這樣可對(duì)鉆柱的抱合度大，抱合長(zhǎng)度長(zhǎng)，能承受重較大負(fù)荷，適用于深井。由于卡瓦牙不連續(xù)地裝入卡瓦體，卡緊鉆柱時(shí)不會(huì)引起打滑，這種卡瓦的缺點(diǎn)是因卡瓦牙較大，工作過程中破裂時(shí)易落井，因此制造這種卡瓦時(shí)，必須采用較好的材料和較高的制造技術(shù)，以提高抗碎裂能力。（２）多片式卡瓦

此種多片式卡瓦一般都用在大直徑負(fù)荷上。每片卡瓦體用連接銷子互相鉸邊，但不封閉，每個(gè)卡瓦體上有周向燕尾槽，每個(gè)槽內(nèi)裝有一個(gè)整體的卡瓦牙，一共有十一塊。圖16-7鉆鋌卡瓦鉆挺卡瓦(Varco)型號(hào)分為：DCS-S,DCS-R,DCS-L三種DCS-S尺寸范圍：3”至4”（7）;4”至47/8（7）”DCS-R尺寸范圍：4?”至6”（9）;51/2”至7”（9）DCS-L尺寸范圍：63/4”至14”卡瓦檢查1)卡瓦牙磨損了原高度的1/4時(shí)應(yīng)該更換新牙板2)新牙板安裝在牙板槽內(nèi)如果晃動(dòng),卡瓦體報(bào)廢3)各鉸鏈部位靈活自如,部件齊全,磨損后及時(shí)更換4)卡瓦開啟時(shí)其開口不小于鉆具名義尺寸5)安裝新牙板后至少有80%的牙能接觸鉆具體使用注意事項(xiàng)⑴應(yīng)根據(jù)井內(nèi)鉆具選擇合適的卡瓦尺寸。⑵檢查卡瓦牙的鋒利程度，不能松動(dòng)，不能裝反，是否清潔，螺絲、開口銷是否其全、緊固，連接軸銷應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。⑶井深1000米以后必須使用雙吊卡起下鉆，禁止用卡瓦配吊卡起下鉆。（陸地）⑷起下鉆鋌時(shí)，卡瓦應(yīng)配合安全卡瓦一起使用。卡瓦距母扣端面50cm,安全卡瓦距卡瓦5cm。⑸井口操作人員應(yīng)站在卡瓦旋轉(zhuǎn)范圍以外，以防轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)打傷腿腳。卡瓦使用和保養(yǎng)(1)禁止鉆桿卡瓦當(dāng)鉆鋌卡瓦使用。(2)使用前要檢查各轉(zhuǎn)動(dòng)部位是否靈活，有無卡阻現(xiàn)象。(3)使用前要檢查卡瓦體錐面、卡瓦牙有無塑性變形和過量磨損等情況。若有請(qǐng)及時(shí)更換，如有污物塞滿卡瓦牙，應(yīng)進(jìn)行清理。(4)使用中不許超載，不許選用不配套型號(hào)。(5)使用中應(yīng)避免提升管柱太快，造成卡瓦牙碎裂或?qū)苤砻鎰澓圯^深，禁止吊卡超負(fù)荷使用和快速下鉆時(shí)扔卡瓦造成沖擊(6)使用后，清潔卡瓦，卡瓦斜體要保持清潔,并經(jīng)常涂油潤(rùn)滑，外露表面涂防銹油脂，放于室內(nèi)通風(fēng)干燥處。(7)卡瓦牙應(yīng)按規(guī)定數(shù)量成套放置，不得隨意減少。(8)及時(shí)更換易損件。(9)野外作業(yè)時(shí)，應(yīng)保持所有零部件清潔。安全卡瓦1.用途安全卡瓦是在起下鉆鋌、取心筒和大直徑的管子時(shí)配合卡瓦而用的，防止鉆具溜入井內(nèi)。2.結(jié)構(gòu)由若干節(jié)卡瓦體通過銷孔穿銷連成一體，兩端又通過帶鏈插銷與絲杠連接成一個(gè)可調(diào)性卡瓦。改變安全卡瓦的牙板套節(jié)數(shù)，可以適應(yīng)不同尺寸的鉆鋌及管柱安全卡瓦的使用對(duì)于沒有臺(tái)肩的鉆鋌,要用安全卡瓦。安全卡瓦至少由牙板套、卡瓦牙、彈簧、調(diào)節(jié)絲杠、螺母、手柄以及連接桿等組成。安全卡瓦在使用時(shí)，上緊螺母后，用錘子輕擊各個(gè)銷子，使各個(gè)卡瓦牙在圓周方向上全面接觸鉆鋌，從而起到安全保護(hù)作用。安全卡瓦距卡瓦5cm。

圖16-8

鉆鋌卡瓦技術(shù)規(guī)范

型號(hào)鉆鋌尺寸卡瓦數(shù)量重量kg最大載荷kNmminWT41/2-6114.3-152.441/2-61045360WT51/2-7139.7-177.851/2-71147360WT63/4-81/4171.4-209.663/4-81/41244360WT8-91/2203.2-241.38-91/21240360WT81/2-10251.9-25481/2-101356360注：參考卡瓦的使用說明書套管卡瓦技術(shù)規(guī)范

型號(hào)套管尺寸卡瓦體數(shù)量最大載荷kN重量kgmminWG65/8168.3

65/8111125/225090WG7177.87111125/225084WG75/8193.775/8111125/225076WG85/8219.185/8121125/225082WG95/8244.595/8141125/225087WG103/4273.0103/4151125/225095WG113/4298.4113/4171125/2250120WG133/8339.7133/8181125/2250113WG16406.416211125140WG205082028175注：參考卡瓦的使用說明書

安全卡瓦的技術(shù)規(guī)范

型號(hào)鉆鋌尺寸節(jié)數(shù)最大載荷kNmminWA33/4-45/895.5-117.533/4-45/87WA41/2-55/8114.3-142.941/2-55/88WA51/2-65/8139.7-168.351/2-65/89WA61/2-75/8165.1-193.761/2-75/810WA71/2-85/8190.5-219.171/2-85/811WA81/2-95/8215.9-244.581/2-95/812WA91/2-105/8214.3-269.991/2-105/813注：最大載荷參考產(chǎn)品說明書手動(dòng)大鉗（吊鉗）手動(dòng)大鉗（吊鉗）1.用途吊鉗分為外鉗和內(nèi)鉗，工作時(shí)相互協(xié)作，主要用于起下鉆、下套管作業(yè)時(shí)，上卸鉆具絲扣及緊扣。2.類型按扣合鉆具尺寸分：B型吊鉗和套管吊鉗；按操作方式分：手動(dòng)吊鉗和液壓大鉗。目前，國(guó)內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)普遍采用B型吊鉗和液壓大鉗。B型吊鉗扣合尺寸范圍φ88.9～φ298.4mm，用更換鉗頭的方法可上卸不同尺寸的管子。大鉗分類大鉗是連接鉆柱的主要工具，目前我們井口用的手動(dòng)大鉗主要有DB大鉗，SDD大鉗，B型大，C型大鉗。DB大鉗：主要工作尺寸3-?”至8-?”，加大鉗頭可到17”扭矩范圍：3-?”至8-?”，65000ft-lb8”至17”40000ft-lbSDD大鉗：主要工作尺寸4“至8-?”，加大鉗頭可到17”扭矩范圍：4”至12”，15-?”，100000ft-lb12”至15”75000ft-lb16”至17”60000ft-lbB型大鉗：主要用于套管的上卸扣，尺寸范圍3-?”到13-3/8”，加長(zhǎng)鉗頭最大可到25-?”C型大鉗：這是一種便攜式的大鉗，尺寸范圍2-3/8”到10-?”，最大扭矩：35000ft-lb大鉗維護(hù)使用1)保持吊桿靈活,便于調(diào)平2)活門靈活,安全可靠,有足夠的彈性3)各鉗頭裝配后鉸鏈靈活,安全銷齊全4)牙齒磨損了原高度的1/4時(shí)應(yīng)該更換新牙板5)活動(dòng)部位經(jīng)常加油保養(yǎng)6)吊鉗懸掛繩盡可能高大鉗使用注意事項(xiàng)⑴應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)模担ｃQ頭，以保證扣合尺寸與鉆具尺寸相符。⑵吊鉗應(yīng)打在鉆桿接頭上，上下鉗分別距接頭密封面30～50mm，內(nèi)、外鉗夾角在45°~90°之間。緊扣時(shí)，外鉗在上內(nèi)鉗在下；卸扣時(shí)，外鉗在下內(nèi)鉗在上。⑶更換鉗牙時(shí)不能對(duì)準(zhǔn)井口，并防止砸傷手指或鉗牙崩出傷人。⑷打鉗子時(shí)，手指不要放在3＃長(zhǎng)鉗、4＃短鉗之間，以防擠傷手指旋扣鉗氣動(dòng)旋扣鉗液壓旋扣鉗氣動(dòng)旋扣鉗SSW-40氣動(dòng)旋扣鉗SSW-40氣動(dòng)旋扣鉗主要參數(shù)：尺寸范圍:3?”to9?”(89-241mm)

旋轉(zhuǎn)速度(5”鉆桿):120RPM

扭矩(5”Pipe):1100

ftlbs(1490Nm)

氣壓:90-120psi(6,2-8,6Bar)氣動(dòng)旋扣鉗1)氣缸,氣閥,氣路各部位安全可靠,動(dòng)作靈活無漏氣現(xiàn)象2)傳動(dòng)齒輪牙齒坼斷時(shí)換新3)驅(qū)動(dòng)和壓力滾子直徑磨損不大于3.175毫米4)吊桿靈活便于調(diào)整5)潤(rùn)滑部位經(jīng)常加油保養(yǎng)6)保持齒輪箱內(nèi)油一定量的齒輪油7)如果出現(xiàn)打滑,雜音,勁小漏氣時(shí)應(yīng)時(shí)檢查或修理主要危險(xiǎn)：旋扣鉗的反打，夾手滾子方補(bǔ)芯１．滾子方補(bǔ)芯是石油鉆井作業(yè)時(shí)的常用工具，通過與轉(zhuǎn)盤方瓦配合，驅(qū)動(dòng)方鉆桿。２．對(duì)于四方和六方不同尺寸的方鉆桿，可以通過更換不同規(guī)格的滾子與之配合。圖16-4GBX-6滾子方補(bǔ)心滾子方補(bǔ)芯原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)滾子方補(bǔ)芯主要由上蓋、下座、軸、滾輪、緊固螺栓、加油杯等組成。方補(bǔ)芯內(nèi)裝有四只滾輪，滾輪內(nèi)裝有滾針軸承，滾輪有軸緊固在上蓋和下座之間，滾輪兩端有密封體，防止鉆井液滲入。為了防止密封體轉(zhuǎn)動(dòng)，密封體上裝有一止