井下作業(yè)工工具教學幻燈(2-9)

用途

液壓式上擊器（以下簡稱上擊器），主要用于處理深井的砂卡、鹽水和礦物結(jié)晶卡、膠皮卡、封隔器卡以及小型落物卡等。尤其在井架負荷小，不能大負荷提拉鉆具時，上擊器的解卡能力更顯得優(yōu)越。該工具加接加速器后也適用于淺井。

結(jié)構(gòu)

上擊器主要由上接頭、芯軸、撞擊錘、上缸體、中缸體、活塞、活塞環(huán)、導管、下缸體及密封裝置等組成。用途、結(jié)構(gòu)原理：上擊器的工作過程可分為儲能階段、釋放能量階段、撞擊階段、復位階段四個階段。

（1）拉伸儲能階段上提鉆具時，因被打撈管柱遇卡。鉆具只能帶動芯軸、活塞和活塞環(huán)上移。由于活塞環(huán)上的縫隙小，溢流量很少，因此鉆具被拉長，儲存變形能。

（2）卸荷釋放能量階段盡管活塞環(huán)縫隙小，溢流量少，但活塞仍可緩緩上移、經(jīng)過一段時間后，活塞移至卸荷槽位置，受壓液體立刻卸荷。受拉伸長的鉆具快速收縮，使芯軸快速上行，彈性變形能變成鉆具向上運動的動能。

（3）撞擊階段急速上行的芯軸帶動憧擊錘，猛烈撞擊上缸體的下端面，與上缸體連在一起的落魚受到一個上擊力。

（4）復位階段撞擊結(jié)束后，下放鉆具卸荷，中缸體下腔內(nèi)的液體沿活塞上的油道毫無阻力地返回上腔內(nèi)至下?lián)羝魅筷P(guān)閉，等待下次震擊。工作原理技術(shù)規(guī)范：YSQ-108，外徑108，內(nèi)徑49，接頭螺紋NC31（210），沖程106mm，最大上提負荷265kN，推薦最大工作負荷206.7kN.

操作方法

（1）鉆具的組成上擊器按下列順序組成鉆具：（從落魚向上）撈筒（撈矛）十安全接頭十上擊器十鉆挺十加速器十鉆桿（注意淺井和斜井須加接加速器）。

（2）檢查下井工具規(guī)格是否符合要求，部件是否完好。

（3）按設計要求接好鉆具下井。

（4）按需用負荷上提鉆具，剎車后等待上擊。

（5）當鉆臺（井臺）發(fā)生震動后，下放鉆具關(guān)閉上擊器。

注意的問題

（1）上擊器入井前須經(jīng)試驗架試驗，檢查上擊器的性能，并填寫資料卡片。（2）井內(nèi)提拉時，上提力從小到大逐漸增加，直至許用值。

（3）上擊器上、下腔中必須充滿油，各部密封裝置不得滲漏。

（4）如果第一次震擊不成功，則應逐步加大提拉力，或提高上提速度。

（5）如果不產(chǎn)生第二次震擊，就應把鉆具多放一些，完全關(guān)閉下?lián)羝鳌?/p>

（6）如果發(fā)生震擊的時間過長，就不應完全關(guān)閉上擊器。

技術(shù)規(guī)范、操作方法、注意的問題規(guī)格型號外徑,mm內(nèi)徑,mm接頭螺紋沖程,mmYSQ-959538NC26(2A10)100YSQ-10810849NC31(210)106YSQ-12112151NC38(310)129

規(guī)格型號推薦使用鉆鋌重量kg最大上提負荷kN震擊時計算載荷kN最大扭矩N·m推薦最大工作負荷kNYSQ-951542-2087260144215500204.5YSQ-1081588-2131265192331200206.7YSQ-1212540-3402423228234900331.2六十三液體加速器

用途

液體加速器（簡稱加速器）是與液壓上擊器配套使用的工具。它利用具有特殊用途的硅機油的可壓縮性來儲存能量，對處于突然釋放狀態(tài)下的液壓上擊器的芯軸施以力和加速度。從而增加上擊器的撞擊效果。

連接在鉆桿上的加速器，可傳遞正、反扭矩，承受上、下載荷。加速器必須同上擊器一同連接在鉆柱上，不能單獨使用。

結(jié)構(gòu)

加速器由芯軸、矩節(jié)、外筒、缸體、撞擊器、下接頭、活塞及各種密封裝置所組成。

工作原理

加速器的上、下腔內(nèi)充滿一定壓力的硅機油。硅機油有可壓縮性，一旦壓力消除后，可釋放出能量。從這個意義上講．加速器實質(zhì)上是個液力彈簧。

加速器安裝在上擊器的上接頭上。當加速器上受到提拉力時，芯軸帶動活塞上行，開始壓縮缸體內(nèi)的硅機油，儲存彈性能。提拉力越大，儲存的能量越大。在上擊器瞬時釋放時，加速器內(nèi)受壓的硅機油，為上行的上擊器芯軸加力加速，使其以更高的速度上行，從而增加了上擊效果。

用途、結(jié)構(gòu)、工作原理技術(shù)規(guī)范：YJ-108，外徑108，內(nèi)徑49，接頭螺紋NC31（210），沖程219mm，獲得撞擊時的最小拉力1360kN，配上擊器的型號YSQ-108。

操作方法

（1）鉆柱組成（以下井的先后順序）:打撈類工具十安全接頭十液壓上擊器十鉆挺十加速器十鉆桿。

（2）檢查下井工具規(guī)格是否符合要求，部件是否完好。

（3）按設計要求接好鉆具下井。

（4）按需用負荷上提鉆具，剎車后等待上擊。

（5）當鉆臺（井臺）發(fā)生震動后，下放鉆具關(guān)閉上擊器。技術(shù)規(guī)范、操作方法六十四、修井螺桿鉆具用途

螺桿鉆具是以液體壓力為動力，驅(qū)動井下鉆具旋轉(zhuǎn)的工具。可用來進行鉆進、磨銑、側(cè)鉆等作業(yè)。

結(jié)構(gòu)

螺桿鉆具由上接頭、旁通閥、定子、轉(zhuǎn)子、聯(lián)軸節(jié)、過水接頭、軸承總成及下接頭組成。

作用原理

螺桿鉆具通過轉(zhuǎn)子和定子將高壓液體的能量轉(zhuǎn)變成機械能。當高壓液體通過鉆具內(nèi)孔進入鉆具后，凡爾球被推動下移，關(guān)閉旁通閥，從而進入轉(zhuǎn)子與定子形成的各個密封腔。液體在各腔中的壓力差推動轉(zhuǎn)子沿定子的螺旋通道滾動。轉(zhuǎn)子在沿自身的軸線轉(zhuǎn)動的同時，還繞與轉(zhuǎn)子軸線平行，并與有一偏心距e的定于中心線公轉(zhuǎn)。這就是所謂的螺桿鉆具的行星傳動原理。由于轉(zhuǎn)子和定子都采用螺旋線，因而轉(zhuǎn)子繞定子軸線作逆時針轉(zhuǎn)動，并以自身軸線作順時針轉(zhuǎn)動去帶動鉆具旋轉(zhuǎn)。用途、結(jié)構(gòu)、作用原理操作方法

（1）鉆具配合在套管內(nèi)鉆塞時自下而上鉆具配合為：鉆頭十螺桿鉆具十提升短節(jié)十緩沖短節(jié)十井下過濾器十提升短節(jié)十鉆柱。

（2）下鉆下鉆要求平穩(wěn)操作，下鉆速度以30m／min為宜。每下500m應鉆柱內(nèi)灌入清潔洗井液一次。下至距塞面一個單根時，開始循環(huán)。

（3）正常鉆進要控制一定鉆壓，使用YLⅡ—100型螺桿鉆具時，以鉆壓為5～15kN為宜。洗井排量則以500—600L／min為宜，最大不得超過1200L／min，待循環(huán)正常，轉(zhuǎn)子啟動后，緩慢下放鉆具至塞面，進行正常鉆進。

（4）起鉆起鉆時應平穩(wěn)操作，鉆具起至井口一個單根時，卸掉封井器，提出鉆具。

操作方法技術(shù)規(guī)范：如大港油田YLⅡ-100型：外徑100，接頭螺紋27/8TBG（上），27/8UPTBG（下），適應井眼尺寸51/2～7in，工具長度2.5m，重量84kg。

（1）洗井液要求用清水或無固相（低固相）液體。機械雜質(zhì)含量不大于0.5％，顆粒直徑不大于0.3mm。

（2）井口應安裝自封封井器，以防止小件物品落井。

（3）返出洗井液應過篩，沉砂后方可使用。

（4）接單根前及完鉆后應充分洗井，使井內(nèi)無鉆屑。技術(shù)規(guī)范、注意事項六十五、尖鉆頭尖鉆頭

用于鉆水泥塞，沖鉆砂橋、鹽橋，刮去套管壁上臟物、硬蠟及某些礦物結(jié)晶。參數(shù)原理用途

尖鉆頭是修井作業(yè)中常用的一種簡單工具，用來鉆水泥塞。沖鉆砂橋、鹽橋、刮去套管壁上臟物和硬蠟與某些礦物結(jié)晶。

結(jié)構(gòu)

尖鉆頭有多種，其結(jié)構(gòu)如下：

（1）普通尖鉆頭尖鉆頭的結(jié)構(gòu)由接頭、鉆頭體與磨銑材料焊接而成，可根據(jù)不同需要，制作成不同尺寸的尖鉆頭，也可以在尖鉆頭體部加焊YD合金焊料，以加大外徑尺寸。

（2）十字鉆頭是由尖鉆頭發(fā)展而來的。鉆頭體斷面呈十字

形，目的是增加鉆頭底部的承壓面積，以保證鉆頭的平穩(wěn)鉆進。這種鉆頭多用于下襯管后鉆水泥塞時，鉆開喇叭口處的水泥等特殊要求的情況下，若另外再加上一套扶正裝置，可保證不傷害襯管喇叭口。

（3）偏心鉆頭是尖鉆頭的另一變種，其特點是鉆頭體偏靠一邊，呈不對稱形體。用途、結(jié)構(gòu)工作原理

尖鉆頭在鉆壓作用下，鉆頭尖部吃入水泥等被鉆物，再通過旋轉(zhuǎn)，使吃入部分在圓周方向進行切削，逐步將被鉆物鉆去。

技術(shù)規(guī)范

適應51/2套管的尖鉆頭，外徑114～118，總長300，接頭螺紋NC31（27/8TBG）。

操作方法及注意事項

在以上幾種尖鉆頭變種中，均有一個共同的特點即是井底的接觸面大，無滾動摩擦，全是吃入切削，因而所需的扭矩均較大，所以在操作中除偏心鉆頭外，均應使用低壓慢轉(zhuǎn)的技術(shù)參數(shù)。例如在5in系列套管中，鉆壓不應超過3kN，轉(zhuǎn)速不超過70r／min，否則鉆具磨損嚴重。絲扣不宜過緊，以致使卸立柱時增加困難或損壞工具設備。工作原理、技術(shù)規(guī)范、操作方法及注意事項十字鉆頭

用于下襯管后鉆水泥塞及喇叭口處的水泥等。

用途參數(shù)六十六、刮刀鉆頭1、用途

在鉆壓作用下，鉆頭尖部吃入水泥等被鉆物，再通過旋轉(zhuǎn)，使吃入部分在圓周方向進行切削，逐步將被鉆物鉆去，還有刮削井眼，使井壁光潔整齊的作用，可用于襯管內(nèi)鉆進、側(cè)鉆時鉆進（可以破壞側(cè)鉆時形成的健槽）或?qū)ι淇着趶棄|子的鉆磨等。

2、結(jié)構(gòu)

由接頭與鉆頭體焊接而成，其底部是刀刃形。因其形狀不同，又有魚尾刮刀鉆頭和三刮刀鉆頭。若在刮刀鉆頭的頭部增加一段尖部領(lǐng)眼，稱其為領(lǐng)眼鉆頭，尖部領(lǐng)眼的重要作用之一是使鉆頭沿原孔眼刮削鉆進。

3、技術(shù)規(guī)范：

適應51/2套管的尖鉆頭，外徑114～118，總長300，接頭螺紋NC31（27/8TBG）。

4、工作原理；

在鉆壓作用下，鉆頭尖部吃入水泥等被鉆物，再通過旋轉(zhuǎn)，使吃入部分在圓周方向進行切削，逐步將被鉆物鉆去。刮刀鉆頭的刮刀體比尖鉆頭長，因而旋轉(zhuǎn)后刀體所形成的圓柱體空間比尖鉆頭長，因而能較好地修整所鉆出的井眼。

套管規(guī)范in41/2551/253/465/87外徑,mm92-95105-107114-118119-128136-148146-158總長,mm300350350350380400接頭螺紋NC26-12E2in油管扣NC31-22E21/2in油管扣NC31-22E21/2in油管扣NC31-22E21/2in油管扣NC31-22E21/2in油管扣NC38-32E3in油管扣六十七、領(lǐng)眼磨鞋

用途

領(lǐng)眼磨鞋可用于磨削有內(nèi)孔，且在井下處于不定而晃動的落物，如鉆桿、鉆挺、油管等。

結(jié)構(gòu)

領(lǐng)眼磨鞋由磨鞋體，領(lǐng)眼錐體或圓柱體兩部分組成。磨鞋體上部為鉆桿母扣與鉆柱相連，下部是直徑較大的圓柱體，其底面加焊YD合金或耐磨材料。由于底面平凹不同，故有平底領(lǐng)眼

磨鞋和凹面領(lǐng)眼磨鞋之分。底面中央安裝一錐體或圓柱體，起著導向固定魚頂?shù)淖饔?。磨鞋體錐體或圓柱體有水眼，水眼也可做成旁通式。另外，無論在平底或凹面加焊的YD合金間留2—4個過水槽，以保證循環(huán)暢通。

用途、結(jié)構(gòu)工作原理

領(lǐng)眼磨鞋主要是靠進入落物內(nèi)的錐體或圓柱體將落物定位，然后隨著鉆具旋轉(zhuǎn)，焊有YD合金的磨鞋磨削落物，磨削下的鐵屑被洗井液帶到地面。

技術(shù)規(guī)范：

LMB140型，外形尺寸260mm，接頭螺紋NC31（210），工作套管5.5in。領(lǐng)眼錐體根據(jù)不同磨銑對象而不同。

操作方法

（1）下井前檢查鉆桿絲扣是否完好，水眼是否暢通，YD合金或耐磨材料不得超過本體直徑。

（2）將平底磨鞋連接在工具最下端下井。

（3）下至魚頂以上2～3m，開泵沖洗魚頂。待井口返出洗井液流平穩(wěn)之后，啟動轉(zhuǎn)盤慢慢下放鉆具，使其接觸落魚進行磨削。工作原理、技術(shù)規(guī)范、操作方法（1）不管哪一種結(jié)構(gòu)形式的領(lǐng)眼磨鞋，使用前必須清理水眼。在下鉆過程中每下入200～300m時，洗井一次，一旦正洗不通可反憋壓洗井。

（2）領(lǐng)眼磨鞋在下入斜井中時，下鉆速度應慢，防止破壞套管。

（3）當遇到落物內(nèi)孔堵死或部分堵死，除洗井外，還需用焊有YD合金的錐體或圓柱體磨削。注意事項六十八、柱形磨鞋用途

用以修整略有彎曲或輕度變形的套管、修整下襯管時遇阻的井段和用以修整斷口錯位不大的套管斷脫井段。當上下套管斷口錯位不大于40mm時，可用以將斷口修直，便于下步工作順利進行。

結(jié)構(gòu)

柱形磨鞋實質(zhì)是將梨形磨鞋的圓柱體部分加長的磨鞋，其柱體部分可以加長到0.5～2.5m。

工作原理

柱形磨鞋是梨形磨鞋的后續(xù)工具，當用梨形磨鞋磨削通過套管變形段之后，而其它工具管柱不能順利通過時，可采用柱形磨鞋磨銑，因而其磨削作用是從套管徑向方向磨削，可以增加套管的直度，故各級外徑尺寸均相同．長度則各級變化，以達到逐步修直的目的。其外徑尺寸，可根據(jù)該工藝的具體要求進行設計。

技術(shù)規(guī)范：外徑112～124mm，長度0.3～2500，內(nèi)徑25，接頭螺紋NC31（210），工作套管5.5in。用途、結(jié)構(gòu)、工作原理、技術(shù)規(guī)范（1）下鉆速度應在l—2m／min之內(nèi)。有水剎車設備的應掛水剎車下鉆，切忌快速下鉆。其害處一會將磨削合金碰壞及損傷褲管，二在發(fā)生突然遇阻時會形成卡鉆事故，而且難于處理。

（2）水槽必須暢通。

（3）洗井液必須清潔，防止堵死水眼。

（4）下至磨銑井段以上2～3m開泵洗井，待洗井液返出及泵壓正常后，方能加壓進行磨削，洗井液上返速度不低于為32m/min。

（5）鉆壓不能超過10kN，應采用低壓快轉(zhuǎn)慢放的操作方法。

（6）發(fā)現(xiàn)扭矩增加，應及時上提鉆具再行慢放重磨。

（7）焊接接頭及下部錐體時，必須預熱至300℃以上，方能進行焊接。

（8）焊接合金磨銑焊料時，必須在同一圓周方向旋轉(zhuǎn)焊接逐步推進，嚴禁單邊單條焊接，否則將形成嚴重彎曲，并可造成井下斷裂事故。

（9）加焊完畢之后應整體加溫回火處理。

操作方法及注意事項六十九、內(nèi)齒銑鞋

用途

內(nèi)銑鞋主要用來修理被破壞的魚頂，如被頓壞損壞的油管，鉆桿本體等。

結(jié)構(gòu)

內(nèi)銑鞋由接頭與鐵鞋體構(gòu)成。按其內(nèi)部結(jié)構(gòu)又分為內(nèi)齒銑鞋和YD合金焊接式內(nèi)銑鞋兩種。內(nèi)齒銑鞋的銑鞋體內(nèi)腔呈喇叭口形，加工有細密的長條形切削銑齒。其銑齒經(jīng)滲碳淬火處理，硬度較高，能對魚頂進行修整，并作為洗井液的過流通道。用途、結(jié)構(gòu)七十、外齒銑鞋用途

外齒銑鞋是用以刮銑套管壁、修理魚頂內(nèi)腔和修整水泥環(huán)的一種工具，還可用來刮削套管上殘留的水泥環(huán)、銹斑、礦物結(jié)晶以及小量的飛邊等。在下襯管固井鉆水泥塞之后，需要下外銑鞋將村管頂部水泥塞處的水泥環(huán)，修整成平整光滑的喇叭口時，就需要這種工具，其它的工具均難以完成。

結(jié)構(gòu)

外齒銑鞋由接頭與銑鞋體構(gòu)成，在銑鞋體外壁加工有多條長形錐面銑齒。

工作原理

依靠外齒的刃尖（或YD合金焊料），對不規(guī)則的魚頂，進行周向切削（與機床切削相似），逐步將破壞魚頂修切成圓形。

用途、工作原理

技術(shù)規(guī)范：外徑118mm，長度380，內(nèi)徑15，接頭螺紋NC31（210），工作套管5.5in。

操作方法及注意事項

外齒銑鞋的操作方法與磨鞋基本相同，但由于外部銑齒的直徑較大，齒數(shù)又較多，因而所產(chǎn)生的反扭矩大，所以在施工中應采用低壓慢轉(zhuǎn)的參數(shù)。一般情況下鉆壓不宜超過10kN，轉(zhuǎn)速不超過50r/min

技術(shù)規(guī)范、操作方法及注意事項七十一裙邊銑鞋用途

裙邊銑鞋由于有裙邊的存在，因而它可以將落魚罩入裙邊之內(nèi)，以保證落魚始終置于磨鞋磨銑范圍之內(nèi)，用底部切削材料對落魚進行磨削。這種銑鞋既可以靠裙邊銑入環(huán)形空間，又可以對魚頂磨削，用它可以磨削各種搖晃的管類和桿類落物。

結(jié)構(gòu)

裙邊銑鞋與平底磨鞋結(jié)構(gòu)基本相同，只是在平底磨鞋體上增加圓柱形裙邊，并在裙邊底部加焊YD型焊料，裙邊與磨鞋連接可分為整體式與分離式兩種：整體式銑鞋整體加工或?qū)⑷惯吪c母體焊接而減前者強度大，使用安全，后者由于焊縫存在、故強度較低。

分離式銑鞋將裙邊與母體用絲扣連接而成。由于絲扣強度低，加之井下工作條件惡劣，往往容易形成絲扣損壞的落井事故，尤其當裙邊承擔向下切削時，套銑中蹩鉆打倒車易將裙邊倒開而落井。但分離式具有容易更換裙邊，可多次重復使用的優(yōu)點，對于扭矩負荷不大的淺井比較合適。

用途、結(jié)構(gòu)

技術(shù)規(guī)范:

裙邊銑鞋由于磨銑的對象不一，故只能根據(jù)具體情況設計制作。

使用時注意事項:

（1）裙邊銑鞋由于裙邊尺寸限制，一般均無過水槽，使用中應特別防止卡鉆與憋泵。

（2）因裙邊無過水槽，所以尺寸相對較小、易于歪斜。為防止裙邊單獨切割魚頂，將魚頂呈斜口切下，而增加下步工作的困難，故銑磨時鉆壓不能過大。

使用時注意事項、技術(shù)規(guī)范七十二、套銑鞋用途

套銑鞋有的又叫空心磨鞋或銑頭，是用以清除井下管柱與套管之間的各種臟物的工具。可以套銑環(huán)形空間的水泥，堅硬的沉砂、石膏及碳酸鈣結(jié)晶等。

結(jié)構(gòu)

套銑鞋按其與套銑筒（有的叫套銑管）的連接型式可分為：

（1）整體型，即將套銑鞋與套銑筒焊接為一整體，或直接在套銑筒底部（2）分離型，即將套銑鞋與套銑筒用絲扣連接。這種型式加工更換方便，但其強度較低，不能承受較大的扭矩，因而只適用于淺井。

加工套銑鞋。這種型式強度大，不易產(chǎn)生脫落，因而一般多用于深井。

按套銑鞋本身的結(jié)構(gòu)又可分為：

（1）底部單向磨銑型銑鞋本身只在其底部鑲焊切削的合金材料（如YD焊料，YG8合金等），對其底部進行磨削。

用途、結(jié)構(gòu)（2）底部及內(nèi)孔雙向磨銑型除在底部之外，還在內(nèi)腔加焊切削合金焊料，因而不但有底出刃還有內(nèi)出刃，除了對底部切削之外，還可以向內(nèi)磨削。

（3）三向磨銑型除底部和內(nèi)孔焊有合金焊料之外，還在套銑鞋母體外圓加焊一定厚度的合金焊料。這種磨銑鞋的底部、內(nèi)部與外部三向出刃，能在三個方向切削。

套銑的操作方法及注意事項與磨鞋基本相同，可參考磨鞋部分。但有一點應特別指出，即套銑簡直徑大，與套管環(huán)形空間間隙小，而且長度大，在井下容易形成卡鉆事故，因而注意在操作中應使工具經(jīng)常處于運動狀態(tài)，停泵必須提鉆，還應經(jīng)常使其旋轉(zhuǎn)并上下活動，直至恢復循環(huán)。

（1）地面檢查各零件是否完整，芯軸及喇叭口是否有損傷，檢查后在芯軸與喇叭口涂黃油上緊。

（2）測繪工具草圖留查。

（3）下鉆至魚頂以上5米左右后，慢下鉆柱并開泵洗井，初探魚頂找出引鞋碰魚方入。

（4）轉(zhuǎn)動鉆具使引鞋引入落魚，緩慢下放鉆柱至芯軸錐體接觸落魚，記好芯軸入魚方入。

（5）根據(jù)引鞋長度及兩次方入，計算出沖脹高度。沖脹上提高度應保證引鞋始終套住魚頂。

（6）上提鉆柱至預