第二章检修、组装常用打捞工具

第二章检修、组装常用打捞工具一、学习目标(1) 学习井下作业工艺技术，掌握打捞丁具的结构和千作原理、丁具的性能及操作方法；(2) 能拆卸、安装、检修、保养打捞工具。二、使用工具专用工具台、管钳、螺丝刀、钢丝刷、锉刀、扳手等。三、主要工作内容( 一 ) 检修短鱼头打捞筒1 用途普通打捞筒要求有一定的打捞范围和最小的引入长度。例如，鱼头距卡点很近，或者鱼头庄接箍以上长度很小，这类落物用普通打捞筒无能为力。短鱼头打捞筒就能实现这一打捞。一般情况下，鱼头露出 50mm就能被抓住。2结构短鱼头打捞筒由上接头、控制环、篮式卡瓦、筒体、引鞋等零件组成，如图 2 2 1所示。筒体上连卜接头，下连引鞋，内装控制环，篮式卡瓦。筒体内有宽锯齿形内螺纹。宽锯齿形螺纹的起点处有一宽的键槽。筒体内有一段光滑表面与控制环相配合。篮式卡瓦有四个均布的纵向开口，其中一条是两端开通。卡瓦外表面是宽锯齿形螺纹，其旋转方向、螺距与筒体的宽锯齿形螺纹一致。卡瓦的内表面是坚硬的打捞牙齿。卡瓦的上端面有一宽键槽，键槽的宽度和长度与简体卜的键槽大致相同，并与两端开通槽相连通。控制环由环体和下端面上的弧形长键组成，二者焊接在一起。环体要装在筒体的光滑内表面处，长键安装在简体和篮式卡瓦的键槽内。长键不仅传递扭矩，而且还限定卡瓦的运动，使卡瓦只沿筒体轴线上下滑动，不做相对传动。引鞋呈环形，长约 20mm ，内孔有大倒角，外表面是螺纹，旋人筒体后与下端面平齐。上接头上部是钻杆内螺纹，与钻杆相接，下部是细螺纹，中间有水眼。篮式卡瓦要装在筒体内，其下端面距引鞋很近，约有30mm左右。筒体上的螺纹与篮式卡瓦尽管螺距、旋向一致，但是螺纹外径尺寸不同，因此篮式卡瓦与简体间有一定的轴向窜动量。3工作原理简体与篮式卡瓦上的宽锯齿形螺纹，就一个螺距而言，是一个螺旋锥面。当内外螺纹锥面吻合，并有上提力时，简体便给卡瓦以夹紧力，迫使卡瓦内缩夹紧落鱼，即所谓抓捞，当内外螺旋锥面脱开，并施以正扭矩和上提力时，控制环上的长键带动卡瓦右旋。虽然上提有使螺旋锥面贴合的趋势，但是螺旋锥面是左旋螺旋，使两锥面处于脱开状态，夹紧力近似于零，打捞筒则可退出落鱼，即所谓释放。由此可见短鱼头打捞筒的工作过程与可退式打捞筒一样，在进入落鱼后，首先将卡瓦上推，使其螺旋锥面脱开，则卡瓦被胀大，鱼顶进入。提拉钻具则筒体上行，两螺旋锥面贴合，卡瓦咬人落鱼，随提拉力的增加夹紧力加大，实现打捞。一旦落鱼遇卡需退出工具时，可加给打捞筒以下击力，使篮式卡瓦、筒体的螺旋锥面脱开。再行右旋钻具并上提，螺旋卡瓦内径与鱼头间产生正向扭矩，迫使卡瓦处于松扣胀大状态，阻止了螺旋锥面的贴合，工具被退出。4技术现范技术规范见表2 2 1、表2 2 2所示。5操作方法及注意事项1) 打捞落鱼(1) 根据鱼头大小和井眼尺寸，连接好合适的短鱼头打捞筒；(2)工具下井，在离鱼顶l2m处边右旋边下放工具，当悬重下降，停转停放;(3) 上提钻具。2)释放工具(1) 给打捞筒下击力；(2) 慢慢右旋，并慢慢上提钻具。3)注意事项(1)打捞之前鱼头情况要清楚。如直径大小、距接箍距离、鱼头形状、井眼尺寸等(2)对不规则鱼头，如劈裂、椭圆长轴超出打捞尺寸1 3倍时，需修整鱼头。6维修保养操作步骤(1) 每次使用完后，拆开零件清洗，擦干。主要清洗检查打捞筒及螺纹、 引鞋。(2) 将工具装在专用工具台上，分别卸上接头、引鞋。(3) 取出控制环、兰式卡瓦。(4) 清洗零件，检查筒体、卡瓦、引鞋，有能修的修好，损坏的要换件。(5) 检出破损件，再行换件组装，各部螺纹涂黄油；按顺序涂好黄油装 上并上紧。(6) 放阴干处保存。 (二)检修使用弹簧打捞筒1 用途 弹簧打捞筒是用以打捞带接箍和其他具有不同形状台阶的自由落 如单根油管、有接箍油管、钻杆短节、抽子等的工具。2结构 弹簧打捞筒由上接头、筒体、弹簧片、铆钉等组成。弹簧打捞筒是依靠铆接在筒体内壁向上倾斜的弹簧片卡住落鱼而实现打捞的。当落鱼进人工具后，将弹簧压向筒壁，一旦接箍通过弹簧片，弹簧片又恢复原来形状，抱住并卡紧落鱼本体，将落物捞获。3工作原理弹簧打捞筒是依靠铆接在筒体内壁向上倾斜的弹簧片卡住落鱼而实现打捞的。当落鱼进入工具后，将弹簧压向筒壁，一旦接箍通过弹簧片，弹簧片又恢复原来形状，抱住并卡紧落鱼本体，将落物捞获。4技术规范见表2 2 3所示。5操作方法及注意事项(1)地面检查接头螺纹与引鞋是否完好，尺寸是否合适，各弹簧片是否完好，弹簧是否适合，尤其铆接部分是否铆紧，不得有松动现象。(2)记录好鱼头的方人，并量取打捞筒打捞方入。地面采用与落鱼相同的实物进行打捞试验检查弹簧片是否能卡牢台阶，如此反复试验2-3次，均能正常完成打捞动作，即可下井。(3)工具下至鱼顶以上23m后，开泵循环洗井，缓慢下放管柱，进入鱼顶方入后停泵，开始慢转下放管柱引入落鱼，观察指重表的变化(指针是否微跳)，打捞方人是否正确，再施加钻压510kN。可重复上述打捞操作2-3次，即可起管柱。(4)起管柱操作平稳，不得顿碰与用大锤敲击管柱，以免弹簧片受震后弹开，使落物重新掉井。6维修保养(1)每次使用后首先要清洗干净；(2)检查各弹簧片是否完好，弹簧是否适合，如有损坏应进行更换；(3)检查铆接部分是否铆紧，不得有松动现象。(4)将螺纹涂抹黄油后，入库妥善保存，待用。(三 )检修组合式抽油杆打捞筒1用途组合式抽油杆打捞筒是将打捞抽油杆本体的打捞筒与打捞抽油杆接箍和台肩的打捞筒组合在一起构成的一种新式打捞工具。其用途是在不换卡瓦的情况下，在油管内打捞抽油杆本体或打捞抽油杆台肩及接箍，是一种多用途、高效率打捞抽油杆的组合工具。2结构组合式抽油杆打捞筒由上、下两部分打捞筒组成，如图 2-2-3所示(1)上筒部分专供打捞抽油杆本体，是由上接头、上简体、弹簧、弹簧座、小卡瓦等组成。上接头：上部有连接抽油杆的内螺纹，下部有与上简体连接的外螺纹，内孔与弹簧座滑动配合，小通孔用于内外联通排除死油。上筒体：上部有螺纹与上接头连接，其下部有一段内锥面，下端外部螺纹与下简体连接。弹簧座：其上坐人弹簧，并在上接头内孔里配合滑动，在弹簧的作用下压紧小卡瓦。小卡瓦：剖分式结构，内部加工有抓捞螺纹牙齿，外部是与筒体同一锥度的锥面。(2)下筒部分可打捞抽油杆接箍和台肩。在结构组成上基本与上筒相同，由下简体、弹簧套、弹簧、大卡瓦等组成。下筒体：上部有与上筒体连接的螺纹，内部上段有装入弹簧套的配合孔，中间段是内下段内孔引导落鱼。弹 簧：由于设计尺寸的限制，采用了矩形截面的螺旋弹簧。弹簧套：装在筒体内，起稳定弹簧作用。大卡瓦：同小卡瓦。3工作原理(1)打捞抽油杆本体：工具下井过程中，如遇抽油杆本体，本体通过下筒体进入上筒体进而进入小卡瓦内，在弹簧力的作用下，卡瓦外锥面与筒体的内锥面相吻合，并使卡瓦内牙面始终贴紧落鱼外表面。当提拉打捞筒时，在摩擦力的作用下，鱼顶带着卡瓦相对简体下移，筒体内锥面迫使剖分式双瓣卡瓦产生径向夹紧力，咬住落鱼。(2)打捞抽油杆台肩或接箍：落鱼通过下简体引入并抵住卡瓦前倒角。随着工具下放，落鱼顶开双瓣卡瓦进入并穿过卡瓦。上提打捞筒，落鱼带着卡瓦与简体产；生相对运动形成径向夹紧力，落鱼部分弧面被卡瓦咬住或卡在卡瓦止口的台肩上。4技术规范见表 2-2-4 所示5操作方法及注意事项1) 操作方法(1)将组合抽油杆打捞筒接在选好的工具管柱上下井。(2)当工具管柱下至鱼顶时，下放速度要慢，并可旋转35圈，以引进落鱼。(3) 当指重表指针回降后，停止下放，缓慢上提；若指重表指数超过原悬重，说明打捞筒抓选好相应工具。(1) 工具用完后，对各零件要拆卸、清洗检查及时更换损坏的零件，清洗检查组合式抽油杆打捞筒筒体、螺纹；(2)将工具装在专用工具台上，分别卸上接头、下筒体；(3)分别取出弹簧座、弹簧、小卡瓦及弹簧座、弹簧、大卡瓦；(4)清洗零件，检查筒体、卡瓦、弹簧、弹簧座，有能修的修好，损坏的要换件；(5)按顺序涂好黄油装上并上紧。技术要求：组装时除对各零件正常涂油外，亦需对上筒中的弹簧座与其配合的内孔及下筒中的弹簧套与相配合的内孔部位涂少量的黄油，以保证配合滑动良好。(四 )检修偏心式抽油杆接箍打捞筒1用途偏心式抽油杆接箍打捞筒是用来打捞抽油杆接箍的小型打捞筒，尤其对接箍上残留极短的抽油杆鱼顶，该打捞筒最为适用。这种打捞筒可在油管内打捞，也可在套管内打捞，是一种适应性较强的工具。其主要特点足：(1)适应性强可抓住接箍，也可卡住接箍与抽油杆接头台肩。(2)多种用途更换卡瓦，可改变其尺寸；更换引鞋，可改变其工作的环形空间(3)结构简单易于加工和操作，使用方便可靠。2-2-42结构 偏心式抽油杆接箍打捞筒由上接头、上下筒体、偏心套、限位螺钉等零件组成，如图 所示上接头上部是抽油杆内螺纹 （或外螺纹） ，与扪捞管柱相连接；下部是细牙外螺纹与上筒体连接，无水眼。上筒体与下筒体相连，中部有两个孔，是内外连通的通道。下筒体下部的内部是内锥面，起到引鞋的作用。锥面以上是一个偏心的内圆柱面，在其上安装偏心套的部位有一个内外相通的长形L 、偏心套内外表面偏心。下简体的偏心位置与偏心套的偏心位置均在自外径中心线的两侧，从而使工具的内通道近似于椭圆形。固定在偏心套卜的圆柱头螺钉滑动在下简体长形孔中，保证偏心套的位置和导向3作用原理1） 偏心夹紧原理如果抽油杆接箍位于偏心套与下筒体的偏心孔内时，在提拉负荷及落鱼重量的作用下，接箍被夹紧，在这种情况下偏心套被推向工具上部。设计的偏心值必须保证偏心套不但很接近下筒体的偏心部位，又能获得良好的打捞效果。2）卡住台肩打捞原理如果抽油杆接箍与下部所连接的抽油杆一起进入上、下筒体内，接箍通过偏心套进入上简体，由于工具通孔呈近似椭圆形，其短轴直径小于接箍外径，接箍自然被卡住。4技术规范见表 2-2-5所示5操作方法及注意事项1） 操作方法(1)查明落鱼尺寸及鱼顶形状，安装合适偏心套。(2)上紧打捞管柱，垂直下入井中。(3)下至深度值为鱼顶深度加0. 5-0. 6m或指重表有显示时，试提工具管柱，悬重有增加，说明打捞成功，即可提钻具。反之再重新下放工具管柱。2)注意事项(1)打捞前，鱼顶尺寸必须清楚。(2)打捞提钻具时，应上、下重复23次，确认抓住落鱼后，再提出工具。6维修保养(1)每次使用后要清洗干净，清洗检查抽油杆接箍打捞筒及螺纹、偏心通道、限位销钉；(2)将工具装在专用工具台上，卸下上筒体、下筒体、限位销钉，取出偏心套；(3)清洗各部件，检查筒体、偏心套、限位销钉是否损坏，损坏件必须更换；(4)按顺序涂好黄油，组装并上紧螺纹；(5)装上限位销钉。(6)擦干后，涂机油，放阴干处保存。(五)检修活页式打捞筒1用途活页式打捞筒又名活门式打捞筒，用来在大的环形空间里打捞鱼顶为带台肩或接篮的小直径杆类落物，如完整的抽油杆、带台肩和带凸缘的井下仪器等。2结构活页式打捞筒由上接头、活页总成、筒体组成，如图 2-2-5所示。上接头上部为钻杆螺纹连接钻柱，下部呈筒形并有细牙内螺纹与筒体相接。筒体的上端面上安装着活页总成。活页总成由活页座、活页卡板、扭力弹簧、销轴组成。活页座焊在筒体上端面，与活页卡板上的凸缘插装在一起，一个销轴从活页座和活页卡板上的小孔穿过。活页卡板被扭力弹簧压在简体上端面。活页卡板除凸缘外，中间还开一个宽度稍大于落鱼接箍下端管柱直径的长形口。简体的下端为锥形喇叭口，便于引进落鱼。3作用原理鱼顶为接箍的落鱼引入筒体后，顶开活页卡板，活页卡板绕销轴转动。当接箍通过卡板后，在扭力弹簧的作用下卡板自动复位，接箍以下管柱正好进入活页卡板的开口里。上提工具，接箍卡在活页卡板上，实现打捞。4技术规范见表2 2 6所示5操作方法及注意事项1) 操作方法(1)地面全面检查各处螺纹，逐一连接上紧。检查活页卡板是否自由活动，弹簧能否使活页卡板自动复位，卡板开口尺寸与落鱼尺寸是否相同。最好能用与落物相同的试件进行试验。(2)下钻至自鱼顶上 12m,开泵洗井，慢转慢放使引鞋入落鱼。下放时应注意观察指 重表悬重变化，如有轻微变化，应立即停止下放，上提钻具。当悬重增加，说明已捞获，可以提钻。如无显示，应重复打捞，直至捞获。2)注意事项用此工具打捞各种抽油杆时，由于抽油杆直径较细，套管直径相对较大，极易受压弯曲变形，甚至被压弯曲，使打捞失败(未捞获或捞获后提断) ，增加二次打捞难度。在打捞操作中，切不可猛放重压，必须严格按慢放轻压、旋转入鱼、逐级加深、多次打捞的操作方法。6维修保养(1) 工具使用完毕之后，用清水将工具内外冲洗千净；(2)清除卡挂在弹簧片上的各种杂物，如麻丝、胶皮、电缆包布等；(3)将工具放于机油中浸泡，直至机油浸透之后，取出将外部擦净存放待用。(六)检修三球打捞器1用途三球打捞器是专门用来在套管内打捞抽油杆接箍或抽油杆加厚台肩部位的打捞工具。2结构三球打捞器由筒体、钢球、引鞋等零件组成，如图226所示。3工作原理三球打捞器靠三个球在斜孔中的位置变化来改变三个球内切圆直径的大小，从而允许抽油杆台肩和接箍通过。带接箍或带台肩的抽油杆进入引鞋后，接箍或者台肩推动钢球沿斜孔上升，三个球形成的内切圆逐渐增大，待接箍或台肩通过三个球后，三个球依其自重沿斜孔回落，停靠在抽油杆本体上。上提管柱，抽油杆台肩或接箍因尺寸较大无法通过而压在三个球上，斜孔中的三个钢球在斜孔的作用下，给落物以径向夹紧力，从而抓住落鱼。4技术规范见表2 2 7所示。5操作方法与注意事项1) 操作方法(1)记录好鱼顶的方入，待工具通过鱼顶时注意指重表(拉力表 ) 的指针，有轻微的跳动，说明已引入鱼头，通过鱼顶方人0 51m 时，上提管柱。(2)上提管柱时，注意观察悬重变化，悬重增加说明捞获。若悬重由高到低，说明，落鱼引入较短使落鱼滑脱，应增加落鱼的引入长度。2)注意事项(1)采用三球打捞器打捞前必须进行通井、刮蜡洗井；(2)检查三球工具的外径尺寸和上接头螺纹是否完好，并同时给三球滑道涂机油保证钢球的灵活性。6维修保养(1)用完后拆卸清洗三个钢球和斜孔滑道重点清洗；(2)每次用完清洗时都要对钢球进行检测，如有变形损坏，应及时更换；(3)装配后上接头涂黄油井上紧，斜孔滑道和钢球涂机油；(4)人库待用。(七 )检修反循环打捞篮1用途反循环打捞篮是专门用以打捞诸如钢球、钳牙、炮弹垫子、井口螺母、胶皮碎片等井下小件落物的一种工具。2结构由上接头、筒体、篮筐总成、引鞋等组成，如图2 2 7所示。上接头上端内螺纹与钻具连接，另一端外螺纹与筒体连接。筒体下连引鞋，内装篮筐总成。篮筐总成由筐体、篮爪、外套、轴销、扭簧等组成。篮爪沿筐体均匀分布，在扭簧的作用下垂直筒体轴线形成一个圆形筛底(其间隙可以过水 )，各个篮爪在外力作用下只能单向向上旋转900 。3工作原理反循环打捞篮的工作原理是靠大流量、高压力反洗的洗井液冲击井底，使井底落物悬浮运动推动篮爪，使篮爪绕销轴转动竖起，篮筐开口加大，落物进入筒体，然后篮爪恢复原位，阻止了进入简体内的落物出筐，实现打捞。4技术规范见表2 2 8所示。5操作方法及注意事项1) 操作方法(1)检查各零部件尤其篮筐总成是否完好灵活，可用手指或工具轻顶篮爪观查是否可以自由旋转，回位是否及时灵活；(2)将工具接上钻具，下至距井底以上35m处开泵反洗井；(3)循环正常后，再慢慢下放钻具，边冲边放。当工具遇阻或泵压升高时，可以提钻具0. 51m并作好方入记号；(4)以较快的速度下放钻具，在离井底 0. 3m左右突然刹车，使井底工具快速下行，造 成井底液体紊流，迫使落物运动进入筒体，以增加打捞效果；(5)循环10min左右停泵，起钻。2)注意事项使用这种工具时，井口必须有能形成反循环的封井设备。最好不使用固定井口的油管挂，因为这种装置不能使钻具上下移动，打捞效果不佳。6维修保养(1)清洗反循环打捞篮，并检查螺纹；(2)将工具装在专用工具台上，卸下上接头、简体、引鞋，取出篮爪，将筒体内脏物全部清除洗净，将篮爪逐一清洗干净；(3)清洗各部件，检查筒体、筐体、筐爪、外套、轴销、扭簧等部件；(4)检查篮爪、扭簧、轴销等是否完好、有无损坏，不合格者应及时更换；(5) 工具内腔涂油，篮爪总成放于机油中浸泡lOmin 后取出；(6)按顺序逐一装好并上紧螺纹；(7)检查各篮爪运动是否灵活，回位是否及时可靠；(8)入库待发。(八)检修测井仪器打捞器1用途专门用于打捞各种直径小、重量轻、没有卡阻的落井仪器和杆类的工具。2结构测井仪器打捞器由上接头、外筒、钢丝环、钢丝、引鞋等组成，如图 2-2-8所示。上接头有螺纹与钻具及筒体相连。筒体内腔安装有钢丝环，各环上的径向方向穿有直径11. 5mm钢丝若干,作为卡取落物之用。筒体最下端连接引鞋，引鞋除有引导落物进入打捞器内的功能之外，还有压紧钢丝环的作用。3工作原理当落井的测井仪器(杆类物)通过引鞋进入筒体之后，在管柱的压力下，仪器分开钢丝环内的钢丝上行，由于多股钢丝的弹力造成的摩擦力，将落物卡住，达到打捞的目的。4技术规范见表 2-2-9所示。5操作方法及注意事项1) 操作方法(1)地面检查工具。各钢丝是否完好，有无损坏，并绘草图。(2)将工具下至鱼顶2-3m左右，开泵冲洗鱼顶，然后缓慢旋转并下放管柱，下放时应特 别留心指重表指针的变化，如有变化，立即停止下放与转动，再上提管柱。(3)将钻具旋转900后再按上述方法操作一次，如此可数次转动钻具下放进行打捞。(4)停泵，再下放管柱至井底一次即可起钻。2)注意事项(1)洗井液必须清洁，应在泵上水管及方钻杆人口处(或水龙带人口处) 安装过滤网，以防止污物将工具循环通道堵死；(2)下放时不能快放重压，否则会将落井仪器压弯，造成下步打捞困难；(3)起钻时必须轻提慢放，严禁猛顿或敲击钻具，以防止落物重新掉人井内。6维修侏养(1) 工具使用完毕之后，应立即送回工具车间拆开工具，将各个钢丝环逐个取出，逐个清洗干净，并检查各钢丝，如有弯曲变形应更换。(2)将钢丝环及螺纹涂黄油或密封脂。上紧装配好之后，放人机油中浸泡 1h后，取出擦洗干净后入库存放。(3)如果洗井液中含有腐蚀介质，更应及时拆卸洗净，否则存放时间较长，钢丝将全部腐蚀，无法使用。(九)检修磁力打捞器1，用途磁力打捞器是用来打捞井下小件铁磁性落物的专用工具。按其工作性能分为强磁打捞器和高强磁打捞器，按其可循环性分为正、反循环磁力打捞器。2结构正循环磁力打捞器由上接头、压盖、壳体、磁钢、芯铁、隔磁套、引鞋等组成，如图1 9所示。反循环磁力打捞器由上接头、钢球、压盖、壳体、打捞杯、磁钢、隔磁套、芯铁和引鞋等组成，如图2 2 10所示。3工作原理磁力打捞器是一个以壳体引鞋和芯铁为两个同心环形磁极，两极磁通路之间为无铁磁材料区域，使芯铁、引鞋最下端有很高的磁场强度。由于磁通路是同心的，因此磁力线呈辐射状，并集中于靠近打捞器下端的中心处，可把小块磁铁性落物磁化吸附在磁极中心，实现打 捞。4操作方法与注意事项1) 操作方法(1)当磁力打捞器下至距井底35m时，开泵进行循环冲洗井底，此时缓慢下放管柱，触及落物。打捞的钻压控制在10kN以内。然后上提管柱0. 5m,将打捞器旋转900,再重复上述动作。5m(2)如果使用反循磁力打捞器，在正循环洗井后停泵，投入钢球，将工具下至距井底o处，大排量进行循环冲洗约 10-15min 即可，缓慢下放钻柱进行打捞。2)注意事项(1)磁力打捞器下井前，必须用木板或胶皮同其他铁磁性设备隔开。(2)取下护磁板及被吸住的落物时，操作者的施力方向应与工具中心线垂直。(3)操作者不准手持铁磁性工具接近磁力打捞器底部，以防伤人。(4)运输、装卸过程中避免剧烈震动和摔碰。5维修保养(1)每次使用提出井口后用清水洗净，除去芯铁和磁钢表面上的微小铁磁性物质；(2)各接头螺纹涂油，各水眼及循环通道应冲洗干净，更换损坏件；(3)放阴干处保存。