水力式内割刀.doc
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水力式内割刀.doc
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不碰落鱼的接头。
由于卡紧套的作用是只能下放不能上提,所以下钻时当落鱼进入外割刀后,上提要特别小心。
一般采用双吊卡下钻的办法,接立柱或单根后,上提钻柱的高度以能打开吊卡为限度,这样才能避免损坏刀具的情况发生。
下外割刀中途遇阻不能划眼,以防剪断销钉。
下钻到鱼头位置,要充分循环钻井液,清洗割刀及鱼头。
下到切割位置后,也要充分循环,把井眼冲洗好,此时可空转活动钻具,但不能上提下放。
③ 切割。
a.空转循环时,测量空转扭矩并记录。
b.缓慢上提割刀。
使卡紧套的卡簧顶到落鱼接头下台肩处,在继续上提钻具,压缩弹簧,剪断销钉。
发现指重表指针有明显的摆动,即停止上提,此时刀头在弹簧和进刀环的推动下向内伸出,接触鱼身。
c.此时停止循环,均匀慢转,转速以20~30转/分为宜,如井下运转平稳,提高到40r/min也可以。
若扭矩比空转扭矩增加700N.m,证明刀头已进入正常工作状态。
如旋转切割时,扭矩不增加,可能是卡紧套未顶到接头。
应下放割刀使卡簧复位,重新上提顶住落鱼接头台肩。
如切割时扭矩太大,转动不自如,可能是上提过猛,卡簧扭力太大,应稍微下放一点。
切割时停止循环钻井液,是为了避免因泵压的脉动作用而影响平稳切割。
④ 落鱼被割断后的显示:
a.指重表显著跳动;
b.扭矩减小,转速增快,旋转灵活;
c.悬重增加,
⑤起钻。
向上试提钻具,如悬重增加量为被割断落鱼的重量,即可把割刀和被切断的落鱼一同起出。
起钻时不许用转盘卸扣。
3.水力式内割刀
水力式内割刀是利用液压推动的力量从管子内部切割管体的工具。
(1)结构与工作原理:
这种工具的结构如图1-91所示,它是由上接头、调压总成、活塞总成、缸套、弹簧、导流管总成、本体、刀片总成、扶正块和堵头组成。
技术规格见表1—41。
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表1-41水力式内割刀技术规格
型号
接头
螺纹
本体外径,mm
刀片收缩外径,mm
刀片张开外径,mm
工具总长,mm
扶正套与扶正块外径,mm
可切割管径,mm
外径
壁厚
TGX—9
NC50
210
210
310
1512
222
244.47
8.94
220
10.03
218
10.05
216
11.99
GX—7
NC38
146
146
210
1313
158
177.8
8.05
156
9.19
154
10.36
151
11.51
149
12.65
147
13.72
TGX—5
NC31
114
114
170
1287
121
139.7
7.72
118
9.17
115
10.54
其工作原理为:
将工具下到需要切割的位置,在停泵的条件下,按规定的转速旋转钻具,数分钟后按规定的排量开泵循环钻井液。
由于调压总成的限流作用,使活塞总成两端压差增大,迫使活塞总成向下移动,并推动切割刀片向外张开切割管壁。
切割刀片共有六个,由于刀片内侧凸台位置不一样,在切割刚开始时,只有三片刀片张开参与切割管体,这有利于增加刀尖的应力,加快切割速度。
当管壁完全切开时,活塞总成也完全离开了调压总成的限流塞,这时循环压力会有明显的下降,这是管壁切断的指示。
如果要用于铣切管体作业的话,当管壁切穿之后,另外三只刀片也随即张开,可以继续向下铣切管体。
完成作业后,停止循环钻井液,活塞总成在弹簧力的作用下向上移动,同时刀片自动收拢,即可从井眼内起出工具。
(2)使用方法
①切割井段应避开接头、接箍及有扶正器的井段。
②在下水力内割刀以前,应用标准的内径规通井一次,通井规外径不得小于工具限位扶正套外径。
在通井规上接一柱钻铤,在通井过程如有轻微遇阻,可转动钻具划过,直至无阻卡现象为止。
通井至设计位置,大排量循环洗井,将井内杂物冲洗乾净,并调整好钻井液性能。
③工具下井前应在井口做试验,以检验工具的可靠性及刀片张开前后的泵压变化值,并做好记录,为判断井下情况提供参考。
试验方法如下:
首先用φ2mm铁丝(单股)将刀片捆紧,然后将工具与方钻杆连接,放到井口,开泵试验,排量应根据工具型号选用,此时捆刀片的铁丝应被打开,六个刀片应顺利张开至最大位置,要记录刀片打开前后的泵压变化值,然后停泵,停泵后,六个刀片应能顺利收拢,达不到上述要求,工具不能下井。
④试验好后,再用φ2mm铁丝将刀片捆好,以防在下钻过程将刀片的刀尖碰坏,造成切割作业的失败。
⑤钻具组合。
在工具的上部应接专用的螺旋扶正器,在扶正器以上再接足够长度的钻
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铤,以增强工具工作的稳定性。
⑥下钻过程,操作要平稳,并控制下放速度,以防损坏刀片。
⑦将工具下至预定位置,先启动转盘,钻柱旋转正常后,方能开泵,当钻井液流经喷嘴时,在喷嘴处产生压降,对活塞产生推力,活塞下行,推动刀片伸向管壁,就可以切割管体了。
在切割中不要再调整泵压,以防切割不稳,损坏刀片,转速以50~60r/min为宜。
⑧当管壁被完全切断,六个刀片完全张开,由于调压杆的作用,压力将下降2MPa左右,此时可以停泵,稍微上提一点钻具,再继续旋转几分钟,这样有助于刀片收拢,然后起钻。
⑨这种工具可以段铣套管,为侧钻做准备,段铣时,钻压可加10~30kN,排量和转速均可以适当提高,段铣过程应密切注意扭矩变化及井下是否有跳别现象,如有跳别现象,应减轻钻压、降低转速,使工具能平稳工作,待井下情况恢复正常后,再逐渐提高钻压和转速.
4.水力式外割刀
水力式外割刀是一种靠液压力量推动刀头的切割工具,它专门用来从外向内切割各种类型的管状落鱼,由于工作平稳,容易控制,是一种高效可靠的切割工具。
(1).结构与作用原理
如图1-92所示,水力式外割刀由四个部分组成。
技术规格见表1—42。
①筒体部分:
由上接头、外筒、引鞋连接在一起组成。
上接头上与铣筒连接下与工具外筒连接,外筒壁上均布五条纵向刀槽,槽中各装一只刀销和刀销螺钉,引鞋下部为螺线切口,便于引进鱼头。
②给进机构:
分为组合活塞和进刀套两部分。
组合活塞是一个完整的锥体开成相等的四片,然后用拉紧的胶布箍和O形圈紧抱在一起,构成一个锥形的可胀缩的特殊活塞。
每一个活塞片上开一个限流孔,可以有限制的通过钻井液,以便冲洗鱼头和冷却刀片。
活塞片下部的J形头挂在进刀套的T形槽内,把两者联接起来。
进刀套总成由进刀套和O形密封圈组成,进刀套上均布四个T形槽并各倒挂一个活塞片,侧面对开两条纵向长槽。
③切割机构:
由刀片、刀销和刀销螺钉组成。
刀片前面对准外筒中心,除切削刃部分淬火外,其余部分硬度较低,以保持良好的韧性。
刀片尾部圆头座在外筒刀槽弧形凹座内,受力状态良好。
④限位机构:
由剪销,导向螺栓和外筒上的限位台肩构成。
在水力外割刀尚未进入切割之前,给进机构被外筒上的两只剪销托住,以防刀片伸出妨碍工具下井。
导向螺栓插入给进套的保护装置,可防止切割过程中给进机构无休止地下放而损坏刀片。
由此可以知道,开泵时,活塞上部由于限流孔的作用产生一个压力降,此压力推动活塞和进刀套下行。
当活塞上的水压力达到剪销的剪切力时,销钉被剪断,进刀套则推动刀片向
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内伸出,指向落鱼。
调节水压力的大小就改变了切割时刀片的给进压力。
剪断销钉还有一个办法,就是上提钻柱,使组合活塞顶住落鱼接头,上提大约450N拉力,即可把销钉剪断,然后下放到预定位置,开泵,旋转切割。
水力式外割刀是不可退式切割工具,因此,操作时要小心谨慎,力求一次切割成功,但是切割位置不受限制,可以在避开接头或接箍的任何光滑位置进行切割。
一组水力外割刀,更换不同规格的组合活塞,可以切割几种不同规格的落鱼,适用范围较大。
2.使用方法
①套铣落鱼:
铣鞋外径应比外割刀外径大7~13mm,内径应比外割刀最小内径段小2~3mm,套铣位置应比预定切割位置深10~12m,以便切割时能自由对正中心。
每次切割管柱的最大长度不得超过割刀允许的最大承载能力。
②根据井径与落鱼规格选择适当规格的水力外割刀,配上合适的组合活塞,将工具接在铣管下边,下到预定位置。
③用节流阀控制开泵,慢慢关闭节流阀,使管线压力升高到1.02MPa,即可切断销钉,活塞和进刀套下行,推动刀头处于切割状态,然后打开节流阀放压。
④切割。
以15~25转/分的速度转动外割刀,并慢慢关小节流阀,提高泵压,给刀头加压,直到压力和排量达到要求为止。
在切割中,勿再调整泵压,以防压力波动,因为压力波动会引起井下管柱振动,造成切割不稳,甚至破坏刀片。
表1-42水力式外割刀技术规格
外径,mm
103.2
112.7
119.1
142.9
154
210
内径,mm
81
92.1
98.4
109.5
124
172
刀尖收拢最小直径,mm
25
40
40
45
50
65
割刀活塞允许通过的最大尺寸,mm
77.8
86
95
110
124
165
切割范围,mm
33.4~69.5
48.3~73
48.3~73
52.4~101
60.3~101.2
88.9~127.0
适用井眼,mm
109.5
119.1
125.4
149.2
159
215.9
⑤起钻:
在切割中如发现扭矩变小,转速加快,悬重上升等情况,说明落鱼已被割断。
此时上提钻柱25~50mm,如井下无阻卡,转动灵活自如,即可起出割刀和被割断的落鱼。
第十二节侧钻
当井下事故难以处理或虽能处理但耗资巨大在经济上难以承受时,往往采取侧钻的办法,这就是此路不通,另走别路。
一.在裸眼中进行侧钻
在裸眼中打水泥塞。
水泥塞可以打在鱼顶以上,也可以打在地层松软容易侧钻出去的井段。
打水泥塞时要用高强度水泥,最好再加石英砂30%左右,水泥塞长度不少于100m,水泥塞凝固时间不少于72小时。
有条件时,可以用井下动力钻具定向侧钻,这是很容易的事。
当然要控制钻速,勤测量、勤观察砂样和钻井液变化情况,证明已出新井眼并已超过鱼底时,才可以放心大胆地钻进。
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