固井工具及附件

第三节 套管工具附件一、常用套管工具（一）吊卡1、套管吊卡规范（以CD吊卡为例）表5-23 套管吊卡规范（以CD吊卡为例）规格型号吊卡孔径mm套管外径最大载荷kNinmmCD 117116.964 1/2114.390011251350180022502700315036004500CD 130130.185127.0CD 142142.885 1/2139.7CD 171171.456 5/8168.3CD 181180.897177.8CD 197197.647 5/8193.7CD 223223.048 5/8219.1CD 248248.449 5/8244.5CD 277277.8310 3/4273.0CD 303303.2311 3/4298.4CD 331331.08.127/8325.0CD 344344.5013 3/8339.7CD 411411.9616406.4CD 478479.4318 5/8473.1CD 515515.1420508.0CD 557557.2421 1/2546.10CD 565565.9422558.80CD 617617.5524609.60CD 630630.2524 1/2622.30CD 669669.1426660.40CD 694694.5427685.80CD 720720.3228711.20CD 771771.5330762.00CD 822822.7332812.80CD 925925.5336914.40与管具公司人员起草的井口工具部分有些数据不一样管具公司多为斜坡吊卡和钻杆吊卡（二）、吊钳1、多扣合吊钳的技术规格表5-25 多扣合吊钳的技术规格型号适用管径范围/mm（in）最大扭矩/knmQ602733560.3273（2 3/810 3/4）35Q34064835339.7647.7（13 3/825 1/2）35Q863247585.7114.3（3 1/24 1/2）55114.3196.9（4 1/27 3/4）75196.9298.5（7 3/412 1/4）55Q892997588.9114.3（3 1/24 1/2）55114.3196.9（4 1/27 3/4）75196.9298.5（7 3/411 3/4）55Q864329085.7216（3 3/88 1/2）90216431.8（8 1/217）55Q102305140101.6304.8（412）1402、单扣合吊钳的技术规格表 5-26 单扣合吊钳的技术规格型 号适用管径mm (in)适用接箍或接头外径mm (in)最大扭矩kNmQ3248323.9 (123/4)349.2 (133/4)8Q3408339.7 (133/8)365.1 (143/8)8Q3758374.7 (143/8)400 (153/4)8Q4258425.5 (163/4)450.9 (173/4)8Q603060.3 (23/8)85.7 (33/8)30Q733073 (27/8)105 (41/8)303、套管动力钳基本技术参数生日送什么礼物好表5-27 套管动力钳基本技术参数基本技术参数型 号TQ16TQ16GTQH20TQH20GTQH70适用管径 mm（in）52194（2 1/167 5/8）102340（413 3/8）219609（8 5/824）最大扭矩 Knm1625203570高挡扭矩 Knm353.5620低挡转速 r/min816416614314412高挡转速 r/min-160903490508028803060质量 Kg5005506006501500（三）、卡瓦表5-28 套管卡瓦名义尺寸及最大载荷名义尺寸mm(in)114.3(41/2)127.0(5)139.7(51/2)168.3(65/8)177.8(7)193.7(75/8)219.1(85/8)244.5(95/8)273.0(103/4)298.4(113/4)339.7(133/8)406.4(16)508.0(20)660.4(26)最大载荷 kN1125，22501125二、常用套管附件（一）、引鞋 (a) 铸铁引鞋 (b) 水泥引鞋 1本体 2循环孔 1本体 2循环孔 3水泥石图5-3 套管引鞋1、水泥引鞋表5-29 水泥引鞋技术参数 （mm）规格外径循环孔直径长度177.819570600244.52708060027329980600339.7365906002、铸铁引鞋用生铁铸造而成，并加工有套管螺纹，生铁引鞋适用于中深井、井下正常的深井、定向井油层套管和井下条件复杂的技术套管，其特点是机械强度高，引导作用好，但可钻性差。5-30 铸铁引鞋技术参数规格mm外径mm内径mm圆弧半径mm螺纹长度mm长度mm侧流孔个数最大最小最大最小外圆弧内圆弧1271471701045060090085.722804139.7154751165562093088.93244177.81959014675652728101.63704244.527010521485680760120.65410427329911724693696800120.654004339.7365140309115720860120.6552043、全钢引鞋结构作用同铸铁引鞋，选用35CrMo以上的材质。生日礼物送什么最好 （二）、浮箍、浮鞋 1-本体 2-尼龙球 1-本体 2-金属半球 3-弹簧 1-上挡板 2-本体 1-本体 2-水泥石3-阀芯 4-水泥石 4-阀杆 5-阀座 6-水泥石 3-尼龙球 4-下挡板 3-尼龙球 4-阀芯 图5-4 浮鞋 图5-5 浮箍2、浮鞋与浮箍的技术参数 （mm）规格127139.7177.8244.5273339.7外径141154195270299365内径108120155221250318循环孔径505560707070长度水泥填充型450500600700900非水泥填充型300500浮球直径6085正向反向承压MPa303025202020 (三)、内管注水泥装置在大直径套管内，以钻杆或油管作内管，水泥浆通过内管注入并从套管鞋处返至环形空间的注水泥装置。它主要有插头和插座两部分。1-本体2密封圈 1喇叭口 2心管 3承环 4本体 5尼龙球图56 插头 图57 插座表5-32 插头技术参数 (mm)类型套管嵌装型水泥浇注型总长435435本体外径156165156165配合段长度147150配合段外径12982正向反向承压 MPa1815表5-33 插座技术参数 (mm)类型套管嵌装型水泥浇注型总长500550650700接箍外径与套管接箍相同本体外径与套管相同本体最小壁厚7配合段长度150160配合段外径12982最小过水内径9575喇叭口内径220220正向反向承压 MPa1818（四）、套管扶正器扶正器基本分两种：刚性扶正器和弹性扶正器图58 刚性扶正器 图59 弹性扶正器表5-34 弹性扶正器技术参数规格型号in套管尺寸mm井眼尺寸mm弹簧片最大外径mm环箍内径mm最大启动力N最小复位力N5 1/23 1/28914016092220022008 1/25 1/2140216225144275827588 1/271782162251823690369012 1/49 5/82443113162507117711717 1/213 3/83404454483449250925026205086616685121035010350表5-35 刚性扶正器技术参数规格型号in套管尺寸mm井眼尺寸mm环箍内径mm最大外径mm5 1/23 1/289118911148 1/25 1/21402161442108 1/2717821618221412 1/49 5/8244311250303（五）、水泥伞装在套管上，防止水泥浆下沉的隔离装置，结构如图510。图510 水泥伞表5-36 水泥伞技术参数 mm规格长度通经外径推荐井眼尺寸最小最大127435130155194267139.7435143168200279177.8435181206229318244.5435248273305381279435276301337413339.7435343368406479508435511536574648（六）、尾管悬挂器将尾管悬挂在上一层套管柱底部并进行注水泥作业的特殊装置。尾管悬挂器按类型可分为液压式、机械式和机械-液压双作用式三类。 （1）机械式尾管悬挂器工作原理1调节环 2轴承 3弹簧 4反扣螺套 5 花键轴 6中心管 7反扣接头 8密封套 9锥套 10卡瓦 11推杆 12卡箍 13滑套 14转环帽 15导向销钉 16转环 17剪销座 18销钉 19空心胶塞图5-11 机械式尾管悬挂器表5-37 尾管悬挂器主要技术参数规格型号in额定负荷KN作用方式倒扣方式中心管密封方式耐温性能耐压性能MPa卡瓦排数及片数回接筒内径mm排片数75型300机械式严格找中和点铝密封套200151475A型300机械式加压倒扣，不需严格找中和点2001514130.7575B型300液压式可提出金属密封套2001514130.759 5/87型600液压式严格找中和点双杯型橡胶堵塞器，可提出12015149 5/87A型1200机械式加压倒扣，不需严格找中和点铝密封套2002026187.339 5/87A型1200液压式2002026187.339 5/85 1/2型600液压式严格找中和点双杯型橡胶堵塞器，可提出12015149 5/85 1/2A型1200液压式加压倒扣，不需严格找中和点铝密封套2002026187.339 5/85 1/2A型1200机械式2002026187.338 5/85 1/2A型400机械式2002014162JY9 5/87（5 1/2）1200双作用2002026187.33（2）液压式尾管悬挂器工作原理1送入反螺纹接头 2回接筒 3中心管 4密封环5尾管体头 6卡瓦 7液缸 8空心塞图5-12 液压式尾管悬挂器(七)、分级注水泥器（分级箍）为实现双级或多级注水泥作业在套管柱的预定位置上安装的一种特殊装置，称为分级注水泥器（分级箍）。分级注水泥器的结构见图513。1上母扣接头 2本体 3关闭套铝座 4关闭套 5打开套 6打开套铝座 7下公扣接头 8关闭塞 9重力塞 10下胶塞 11承托环图5-13 分级箍及附件表5-38 分级注水泥器的主要尺寸 （mm）规格最大外径通径打开套内径关闭套内径总长12714610973841000140168119921021000178210154114125100024529022016617610003403903171000表5-39 分级注水泥器胶塞长度 （mm）规格下胶塞打开塞关闭塞127192250254320254320140210255280335280340178267310356390356440245366460440480440500340480520480520480520表5-40 分级注水泥器本体强度规格mm抗内压强度MPa抗外挤强度MPa螺纹最小抗拉负荷MN危险截面抗拉负荷MN12771731.791.714065621.92.1178636033.324545273.74.534037.818.74.75.1（八）、套管外封隔器接在套管柱上，在固井碰压之后能使套管与裸眼环空形成永久性桥堵的装置。1接箍 2中心管 3密封圈 4胶筒 5 阀箍 6断开杆 7短节 8限压阀 9单流阀 10锁紧阀 11滤网 12断开杆图5-14 管外封隔器1、结构套管外封隔器主要由橡胶筒、中心筒、密封环、阀箍等组成，结构见图5-14。橡胶筒是由内胶筒和硫化在骨架上的外胶筒组成，是一种具有承受高压的可膨胀的密封元件，外胶筒两端由软金属叠加成加强层，以提高胶筒的承受压力，中心筒为一段短套管，可与套管连接；阀箍由2支断开杆和3个并列串联的控制阀组成，这组控制阀分别是锁紧阀、单流阀和限压阀，在施工中这组控制阀可以准确控制套管外封隔器坐封，不必为封隔器提前坐封和座封压力过大胀破胶筒而担心。同时阀箍中还设滤网装置，可防止钻井液中的颗粒物进入通道堵塞阀孔。2、工作原理水力膨胀式套管外封隔器是根据帕斯卡流体原理设计的。当封隔器内部达到一定压力后，将引起封隔器外径的增加并实现与井壁间的密封作用。3、套管外封隔器技术参数表5-40 套管外封隔器技术参数表尺寸mm型号最大外径mm内径mm总长mm密封长度mm质量kg钢级中心管壁厚mm加工处厚度mm抗内压强度MPa抗外挤强度MPa抗拉强度kN承受压力MPa适应井径mm最大最小最大最小89I11476262095045N806.455.4572.945.1721.6287160127102I13389268095050N805.744.7456.749.0653.2287178140114I14697266095090P1108.567.994.688.4720.3287225155127I1461082680950105P1109.197.282.166.5980.8287235155140I1781182750950120P11010.547.795.189.41097.6287270200140II1901182750950130P11010.547.795.5101.61097.6287280200178I2041552790950180P11011.5110.178.158.51631.7287280220178II2101552790950190P11011.5110.178.158.51631.7287300280245I2862202790950275P11011.991161.531.52557.82873853004、使用要求（1）准备工作。封隔器搬运时，应轻抬慢放，摆放牢靠，避免撞坏。在现场应置于有垫杠的平坦地面上。下井使用前检查螺纹和胶筒是否完好，管内2支断开杆是否俱在，中心管应无堵塞物。3只控制阀是否齐全上紧，锁紧阀和限压阀是否穿好，应无损伤。校核封隔器铭牌标注压力是否与现场使用压力相符。将两端螺纹洗净，涂抹好螺纹密封脂。封隔器应在地面与套管连接好，在上钻台时不允许碰撞和在地面拖拉。封隔器上扣要求与常规下套管相同，但务必注意有“XX”标记区域处严禁使用吊卡和卡瓦，以免咬伤胶筒和3只控制阀。在封隔器两端上下套管柱上应各加3只套管扶正器，以免下套管过程将封隔器胶筒刮坏。（2）使用要求。井身质量良好，下套管前应认真通井，调整好钻井液性能，以防下封隔器过程遇阻。计算固井施工作业过程的最高泵压值，以确定锁紧阀销钉的剪断压力，一般经验公式为：P剪= P高+（34）MPa式中：P剪锁紧阀销钉剪断压力MPa；P高施工最高泵压，MPa。认真记录钻井液密度m、水泥浆密度c、水泥浆返深H和套管外封隔器下入深度h，以便计算水泥车剪销时压力表值。P表= P剪+（c-m）（H-h）/102式中：P表水泥车表压值，MPa；P剪锁紧阀销钉剪断压力MPa；c水泥浆平均密度，g/cm3；m钻井液密度，g/cm3；H水泥浆返深，m；h套管外封隔器下深，m。固井施工碰压后，应指定一台水泥车进行锁紧阀钉剪销作业，并有专人观察和记录压力，要求怠速升压，当表压升到剪销值时，表针若出现瞬时停止或稍有下降现象，即表明锁紧阀销钉被剪断，此时可稳压35min后放压到零。若压力表指针显示不明显，有关施工人员应立即商定采取应急措施，处理好善后工作。（九）、水泥头在注水泥作业中内装胶塞，并具有压塞、注替管汇、阀门连接的高压井口装置。1、结构水泥头按其连接螺纹分为钻杆水泥头与套管水泥头两种类型。钻杆水泥头在井口与送入钻具连接；套管水泥头与井口套管连接。根据用途套管水泥头可分单塞水泥头和双塞水泥头。结构见图。2、技术参数钻杆水泥头与套管单、双塞水泥头技术参数见表541。 水 1单塞水泥头 双塞水泥头 钻杆水泥头1堵头 2水泥头盖 3本体 4堵头 5挡销 6管汇组合图5-15 水泥头表5-41 钻杆水泥头技术参数规格外径mm内径mm长度mm可容胶塞长度mm工作压力MPa898970100030035127127108100035035表5-42 单塞水泥头技术参数规 格127139.7177.8244.5273339.7外径mm157170208275303370内径mm112121157222248320总长mm10001300可容胶塞长度mm320340350550550660挡销形式单双双双双双工作压力MPa3025表5-43 双塞水泥头技术参数规 格127139.7177.8244.5273339.7外径mm157170208275303370内径mm112121157222248320总长mm13001700可容胶塞长度mm一级250255310460460460二级320340350550550550挡销形式单双双双双双工作压力MPa3025（十）、固井胶塞具有多级盘翼状的橡胶体。在固井作业过程中起着隔离、刮削及碰压等作用。按用途可分上胶塞、下胶塞、尾管胶塞、钻杆胶塞和自锁胶塞等。常用胶塞结构见图5-16 1-胶盘 2-铝芯 1-胶盘 2-空铝芯 1-连接杆 2-胶盘 3-O型圈 4-卡簧上胶塞 下胶塞 自锁胶塞图5-16 注水泥用隔离胶塞表5-44 胶塞技术参数 mm规格最大外径唇部直径主体直径下部孔径心部外径长度127127120905070210139.71401301055070210177.817817013070100240244.524023219270100260339.733532826470100350表5-45 自锁胶塞与自锁胶塞座技术参数 mm规格自 锁 胶 塞自 锁 胶 塞 座最大外径配合长度配合直径长度外径插座内径长度螺纹长度配合长度配合直径12711565.5653531009680253465139.713465.56536311010690177.817065.5653631101069014