穿芯打撈技術(shù)及其應(yīng)用

穿芯打撈技術(shù)及其應(yīng)用俞建國2009年2月前言穿芯式電纜解卡是打撈井下遇卡儀器和電纜的一種有效工藝。此工藝的特點(diǎn)是，利用井下電纜穿過鉆具水眼的辦法，在下鉆解卡時(shí)電纜能起到引導(dǎo)作用，使接在鉆具端部的打撈器能準(zhǔn)確的套入遇卡儀器。同時(shí)利用了鉆具拉力大，打撈過程中能循環(huán)鉆井液處理井筒，鉆桿對(duì)電纜粘卡能起到剝離作用等，使該工藝具有以下優(yōu)越性：打撈成功率高；能夠完整地保護(hù)儀器和電纜；打撈周期短，一般可在1-2天內(nèi)完成；使用于國產(chǎn)和進(jìn)口各類下井儀器的打撈；可以在打撈過程中循環(huán)鉆井液，以保護(hù)井壁，清理遇卡儀器周圍的掩埋物。打撈筒的類型、型號(hào)及規(guī)格

1、三球打撈筒

1）SQ-165-90型：適合5＂鉆具SQ---------代表三球打撈筒160--------打撈筒外徑(㎜)90---------打撈筒內(nèi)徑(㎜)2）SQ-135-90型：適合3.5＂鉆具3）SQ-105-60型：適合2-7/8“鉆具，抓馬籠頭細(xì)部。

2、卡瓦打撈筒3、旁開式不斷電纜打撈筒穿心打撈工作步驟

安全施工協(xié)調(diào)會(huì)

準(zhǔn)備打撈設(shè)備、工具

工藝流程

抓住儀器、拉斷弱點(diǎn)

起鉆、回收儀器

一、安全施工協(xié)調(diào)會(huì)1）測井小隊(duì)全體成員；2）井隊(duì)負(fù)責(zé)人，工程技術(shù)人員和鉆臺(tái)操作人員；3在進(jìn)行穿心打撈作業(yè)之前，必須召開安全施工協(xié)調(diào)會(huì)。參加會(huì)議的人員為;)甲方人員或代理人。會(huì)上由測井打撈負(fù)責(zé)人向到會(huì)人員交代打撈工作程序、作業(yè)分工和安全操作規(guī)程。由小隊(duì)長提供井下遇卡儀器的詳細(xì)資料。這些資料應(yīng)包括；遇卡儀器名稱、外形尺寸、工作方式、卡點(diǎn)位置等。作業(yè)分工應(yīng)明確責(zé)任范圍；測井作業(yè)隊(duì)在鉆臺(tái)上只負(fù)責(zé)井口卡盤和電纜快速接頭的操作；井隊(duì)負(fù)責(zé)安裝拆卸天滑輪、在二層平臺(tái)處向鉆具水眼投放快速接頭、打撈筒與鉆具的連接、起下鉆以及循環(huán)泥漿、摸魚頭的相關(guān)操作。二、準(zhǔn)備打撈工具及設(shè)備

打撈工具包括：打撈筒（根據(jù)現(xiàn)場要求選擇合適的打撈筒）快速接頭（準(zhǔn)備兩套）加重桿（5根以上）C型卡盤、水眼卡盤、循環(huán)短節(jié)（各一個(gè)）井口電纜卡子（準(zhǔn)備兩個(gè)）天滑輪鋼絲繩（承受力大于16T）臺(tái)虎鉗、電纜三錐及測井井口專用輔助工具三球打撈筒三球打撈器結(jié)構(gòu)及原理三球打撈器由筒體、鋼球、彈簧、引鞋、堵頭等零件組成，如圖所示。三球打撈器靠三個(gè)鋼球在斜孔中位置的變化來改變?nèi)齻€(gè)球公共內(nèi)切圓直徑的大小，從而允許測井儀器馬龍頭打撈帽、或儀器本體通過。馬龍頭或者儀器本體進(jìn)入引鞋后，儀器本體推動(dòng)鋼球沿斜孔上升。同時(shí)壓縮三個(gè)頂緊彈簧，待馬籠頭、儀器通過三個(gè)球后，三個(gè)球依其自重和彈簧的壓力作用下沿斜孔回落，?？吭隈R龍頭打撈帽或儀器本體。卡瓦打撈筒卡瓦打撈筒結(jié)構(gòu)輔助工具快速接頭

裝配打撈筒1、三球式打撈筒a)將打撈筒主體內(nèi)的三個(gè)鋼球和彈簧組配良好，擰緊內(nèi)六方頂絲;注意：安裝彈簧時(shí)應(yīng)避免彈簧末端的尖頭朝向打撈筒水眼，以防穿心過程中掛傷電纜。鋼球和彈簧必須一口井一換。b)將打撈筒主體、連接筒、轉(zhuǎn)換接頭三者相連接，必須用管鉗擰緊，然后再用鉆井隊(duì)液壓大鉗上緊。2、卡瓦式打撈筒a)將卡瓦逆時(shí)針方向旋進(jìn)撈筒;b)將控制環(huán)裝入打撈筒并使其鍵與卡瓦的鍵槽嚙合;c)將引鞋順時(shí)針上到位并用管鉗上緊，然后用鉆井隊(duì)液壓大鉗打緊。

三、工藝流程1、井口電纜處理用大于正常測井拉力1000－2000LBS的拉力拉緊電纜。

注意：a)卡點(diǎn)深度為3500米時(shí)，增加1000LBS；b)卡點(diǎn)深度為4500米時(shí)，增加1500LBS；c)卡點(diǎn)深度大于5500米時(shí)，增加2000LBS。井口打好電纜T型卡后做好記號(hào)下放電纜，以3分鐘內(nèi)電纜無下滑為合格。適量下放游車，在轉(zhuǎn)盤面以上1.5米處（預(yù)留長度）剁斷電纜。

注意：對(duì)于斜井、裸眼段較長或電纜吸附卡，在穿心時(shí)可能發(fā)生井下電纜逐漸變緊的現(xiàn)象，因此在井口預(yù)留的電纜不要太短。而對(duì)于井淺的直井，預(yù)留長度為1.5m即可。

2.安裝天地滑輪下放游車，將天滑輪降至鉆臺(tái)，把天滑輪從吊卡上取下來。由打撈專家指揮，井隊(duì)負(fù)責(zé)將天滑輪固定于井架二層平臺(tái)以上（最好固定在天車底座的橫梁上），其位置應(yīng)使加重桿易于穿入鉆桿。注意：a)天滑輪應(yīng)盡量懸掛在天車的正上方，偏離越大，鉆桿對(duì)電纜磨損越大。b)固定天滑輪的鋼絲繩要能夠承受大于2倍電纜拉斷力（大于15噸）。c)如果懸掛天滑輪鋼絲繩的橫梁存在比較銳利的棱角，為了防止棱角對(duì)鋼絲繩的損傷，應(yīng)另選懸掛處或采取襯墊的方式緩解棱角的作用。安裝并檢查地滑輪，張力計(jì)裝于地滑輪上，應(yīng)拉緊電纜測量張力角度，計(jì)算張力校正系數(shù)，并對(duì)地面面板進(jìn)行系數(shù)設(shè)置（系數(shù)的計(jì)算及對(duì)面板的設(shè)置絕對(duì)不要出錯(cuò)）。

3、加重桿的安裝將加重桿安裝在快速接頭母頭上部。將電纜依次穿過加重桿中間孔，串聯(lián)起來。用鋼絲繩卡將加重桿固定在電纜上，加重桿離母頭距離約20CM，其余加重桿之間約為10CM。4、快速接頭公母頭的制作將井口預(yù)留的電纜穿過快速接頭公頭底座，按正常制作電纜頭的方法砸好錐套，剪除纜芯，將公頭擰到公頭底座上，并用管鉗擰緊。將加重桿下方的電纜穿過快速接頭母頭底座，按正常制作電纜頭的方法砸好錐套，剪除纜芯，將母頭擰到母頭底座上，并用管鉗擰緊。注意：錐套與快速接頭必須能配套，中錐和內(nèi)錐都必須安裝上（砸上）。

5、對(duì)快速接頭進(jìn)行拉力試驗(yàn)檢查全部連接部位絲扣是否上緊，地滑輪及其鏈條是否安裝正確。將快速接頭（公母頭）進(jìn)行對(duì)接（對(duì)接過程中，不要用手轉(zhuǎn)動(dòng)接頭，因?yàn)闀?huì)傷手）。用絞車上提電纜，拉到正常張力之后，在快速接頭（公母頭）附近的電纜上作上記號(hào)，接著上提電纜，使張力達(dá)到比正常測井拉力大1000磅并保持3分鐘后放松電纜,釋放公母頭。注意：拉緊電纜時(shí)，鉆臺(tái)人員應(yīng)處在安全位置，防止電纜松脫傷人。檢查記號(hào)是否滑動(dòng)，如果電纜記號(hào)無滑動(dòng)跡象，可認(rèn)為拉力檢驗(yàn)合格；如果有位移，必須重新制作快速接頭。

6、下打撈筒1）井隊(duì)提起第一柱鉆具，將打撈筒接上用液壓大鉗打緊。2）測井井口人員指揮絞車上提帶有加重桿的母頭至二層平臺(tái)鉆具吊卡處停車（絞車操作者記下此深度A），待井架工將母頭穿入鉆具后指揮絞車下放，直到母頭從打撈筒內(nèi)穿出。（絞車操作者記下此深度B）。注意：加重桿提升的高度以井架工便于把加重桿穿入鉆桿為限度，任何時(shí)候絞車操作人員都不得過高地上提加重桿，以免發(fā)生加重桿失控上沖天滑輪。3）將公母頭對(duì)接，絞車上提電纜直到張力等于剁斷電纜時(shí)的數(shù)值，即大于正常測井拉力1000－2000LBS的拉力。注意：電纜保持足夠張力是為了下放鉆桿時(shí)不至于損傷甚至鏟斷電纜。

4）卸掉電纜T型卡，井隊(duì)將第一柱鉆具緩慢下入井中并坐于井口卡瓦上后，分離游車吊卡。5）測井小隊(duì)人員將C型卡盤卡在公頭下端的六方型卡口處，指揮絞車緩慢下放使C型卡盤座在鉆桿接箍上，適量下放井口電纜后，分離公母頭；6）上提電纜至穿心高度(記號(hào)A)，由井架工對(duì)第二根立柱進(jìn)行穿心，上提游車將第二根立柱提到井口處，此時(shí)鉆工應(yīng)扶好鉆桿到井口，不能讓鉆桿碰到井口鉆桿上的快速接頭。下放電纜至井口公頭處（記號(hào)B），使公母頭對(duì)接，適量上提電纜5－10公分后，摘掉C型卡盤，然后進(jìn)行立柱之間的對(duì)接及下井；注意：在上提電纜和游車時(shí)，不能同時(shí)起，以免發(fā)生纏繞7）重復(fù)上述過程，逐根穿心及下放立柱，直到井下打撈工具接近落魚。（離儀器頂部5米左右最好）

穿芯下鉆過程中注意事項(xiàng)：每下1柱鉆桿后，對(duì)快速接頭的接口、電纜及加重桿進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)松扣等異常現(xiàn)象，及時(shí)緊固、解決；安裝井口張力表下鉆時(shí)絞車操作者、井口值班人員和司鉆應(yīng)密切注意張力表的變化，如發(fā)現(xiàn)張力突然增大應(yīng)及時(shí)停止下鉆，適當(dāng)下放電纜待張力減小后再下鉆，如張力繼續(xù)增大則要弄清原因后，再進(jìn)行下一步操作。下鉆過程中如果出現(xiàn)遇阻現(xiàn)象，應(yīng)采取循環(huán)泥漿的方法沖洗，仍不能下放，應(yīng)采取起出該打撈器，更換小直徑打撈器，遇阻噸位不能超過3噸，防止切斷電纜。要有專人用口令及清楚的手勢向絞車提供指令保證通訊良好。絞車操作員與井口人員的相互溝通非常重要，在沒有完全領(lǐng)會(huì)對(duì)方指令或得到對(duì)方明確的答復(fù)前，禁止莽撞操作。絞車操作員在提升母頭時(shí)應(yīng)跟在游車上提后面，防止提前到達(dá)二層平臺(tái)使母頭鉆入游車滑輪卡死，造成更大事故。只有在公母頭完全釋放后才能給絞車發(fā)出下一步的指令。

7、循環(huán)泥漿每下1000米應(yīng)循環(huán)一次，裝上循環(huán)擋板，將公頭坐于循環(huán)擋板上，釋放快速接頭，接方鉆桿開泵循環(huán)，用小排量頂通鉆具水眼，清洗打撈筒內(nèi)的泥塊堆積物，砂泥巖井段可適當(dāng)增加循環(huán)次數(shù)。鉆具下至離魚頂2~3個(gè)單根左右時(shí)（最好離儀器頂部4-5米），循環(huán)鉆井液1周，將鉆具內(nèi)的泥漿全部替換，保證打撈筒內(nèi)和儀器頂部無堆積物，以保證打撈落魚時(shí)能夠順利的進(jìn)入打撈筒內(nèi)。循環(huán)穩(wěn)定后記下泵壓和排量。注意：循環(huán)泥漿時(shí)，上、下活動(dòng)鉆具，上提、下放不得超過2米

循環(huán)時(shí)井口操作圖

8、解卡、將儀器拉進(jìn)打撈筒a.當(dāng)打撈筒下放至接近遇卡儀器時(shí)，應(yīng)提醒司鉆和絞車工注意張力變化，要求司鉆放慢速度。b.發(fā)現(xiàn)張力增加，（遇阻壓力不能超過2T）要立即停車，并將鉆具上提3米左右（10英尺）。（當(dāng)鉆具遇阻時(shí)，電纜張力不一定增加）c.觀察電纜張力變化，如果呈下降趨勢，則初步判斷儀器已進(jìn)撈筒，如果不下降就把打撈筒下放更深一些，重復(fù)b.步驟。d.一旦上提3米（10英尺）后，電纜張力明顯下降，則表明儀器已經(jīng)解卡并隨鉆具上升了3米（10英尺）；然后上提電纜，是張力達(dá)到下鉆時(shí)的正常張力（起出電纜應(yīng)為3米左右）；再上提鉆桿3米，電纜張力繼續(xù)減少；再起直電纜3米，張力應(yīng)為正常張力；重復(fù)以上步驟，若一樣，可以判定儀器已經(jīng)撈獲。e.也可用循環(huán)泥漿法（憋泵）判斷儀器是否被抓?。辉阢@具上安裝循環(huán)短節(jié)開泵循環(huán)泥漿，觀察泵壓變化，抓獲儀器后的泵壓明顯大于正常泵壓。注：（目前很少采用泥漿循環(huán)法）。f.在下鉆過程中有可能提前解卡（電纜粘附卡、套管口破裂）此時(shí)有兩種方法可供選擇；⑴停止下鉆，在井口打上T型卡，鎧裝電纜，用絞車將井下儀器拉進(jìn)打撈筒；⑵繼續(xù)下鉆至遇卡儀器位置。用步驟b.c.d.e判斷儀器是否進(jìn)打撈筒。

9、拉斷弱點(diǎn)、起出電纜

a.當(dāng)確認(rèn)井下儀器已被打撈筒抓獲后，在井口處打上T型卡，用井隊(duì)游車吊卡上提電纜直至拉斷電纜弱點(diǎn)。b.鎧裝電纜，卸下T型卡，用絞車起出全部井下電纜。10、起鉆、回收儀器

a.測井作業(yè)隊(duì)負(fù)責(zé)拆卸并收回井口裝置，清理井口。b.鉆井隊(duì)負(fù)責(zé)起鉆，起出井口后由測井作業(yè)隊(duì)負(fù)責(zé)收回井下儀器。

四、注意事項(xiàng)及特殊問題的處理方法

a.在打撈作業(yè)過程中，要求井隊(duì)司鉆嚴(yán)格控制起鉆速度，盡量保持平穩(wěn)，嚴(yán)禁旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤。b.下鉆過程中，打撈負(fù)責(zé)人和井隊(duì)司鉆要密切關(guān)注電纜及鉆具張力的變化，如果電纜張力突然增加，電纜可能卡到鍵槽里，并在打撈筒外面逆向折曲。應(yīng)立即停止下放，防止切斷電纜；然后上提鉆具使張力恢復(fù)到正常值；再次緩慢下放電纜，密切關(guān)注電纜張力，可適當(dāng)加大張力，用打撈筒的引斜撥開鍵槽里的電纜。c.下鉆時(shí)如果電纜張力緩慢增加，就懷疑電纜鎧裝外皮受損，破裂的鋼絲可能在打撈筒前面滾成球形，得到證實(shí)后，可適當(dāng)活動(dòng)（上、下及輕微轉(zhuǎn)動(dòng)）鉆具，逐步增大張力緩慢下鉆。注：不可超過電纜額定拉力。如仍無法使破損的電纜通過撈筒，則應(yīng)停止下鉆，起出鉆具，商討、制定下步措施。

d.在斜井里，電纜張力隨著你的作業(yè)進(jìn)展而增加是正?，F(xiàn)象?？蛇m當(dāng)增加下部快速接頭末端的長度（自制加長短節(jié)，約半米），能有效地保持張力正?；蚪咏Ｖ?。f.下鉆時(shí)發(fā)生遇阻，可能是井壁跨塌或遇到橋塞，應(yīng)當(dāng)采用循環(huán)泥漿的方法把它排除。g.如果井下儀器包含放射性源，在儀器起出井口前，應(yīng)疏散鉆臺(tái)上除操作外的所有人員，并為井隊(duì)操作人員提供放射性防護(hù)用品，然后緩慢起出儀器，卸掉放射性源后再進(jìn)行其它作業(yè)。h.如果偶然把電纜和下部快速接頭掉到鉆具水眼里，則應(yīng)把鉆具從井內(nèi)提出，直至下部快速接頭露出井口。（一般情況起出3-4住立柱電纜就可以出來）

打撈落井電纜和儀器很少發(fā)生電纜或儀器掉到井里的情況。產(chǎn)生這一情況的原因可能是：1）當(dāng)電纜發(fā)生壓差粘附時(shí)上提張力過大拉斷電纜。2）電纜打結(jié)或受到意外損傷形成弱點(diǎn)。3）解卡過程中，上提張力超標(biāo)拉斷弱點(diǎn)。4）電纜銹蝕，特別是由于H2S氣體造成的、銹蝕。5）由于人為的錯(cuò)誤而切斷了電纜，例如在有電纜時(shí)關(guān)上閥門或防噴器。6）電纜或弱點(diǎn)（拉力棒）質(zhì)量有問題。

1、打撈帶有電纜（落井電纜的長度超過10米）的井下落物把準(zhǔn)備好的工具接到鉆具上，下到計(jì)算的井深處，先校對(duì)指重計(jì)靈敏針對(duì)零。鉆桿下入魚頭以下50米開始打撈，轉(zhuǎn)動(dòng)撈矛2～3圈后上提30米，轉(zhuǎn)動(dòng)工具的速度不要太慢，圈數(shù)不要太多，既要避免電纜纏繞不到工具上，又要防止圈數(shù)太多形成電纜疙瘩。緩慢上提鉆具，觀察懸重表，如懸重有增加現(xiàn)象，應(yīng)慢慢上提，或上提一點(diǎn)停留一下，等上提為正常值時(shí)，再進(jìn)行正常起鉆。如懸重?zé)o任何顯示，可在多下入一柱油管或鉆桿，再轉(zhuǎn)動(dòng)2～3圈后上提一根立柱的距離反復(fù)試探，如未帶擋繩帽（裸眼井）最多不許超過100米，帶擋繩帽（套管井）最多