大直径落物的打捞.doc

第五采油厂
采油专业论文
大直径落物的打捞
单位:工程技术大队
撰写人:徐炳辉
日期:2006年9月

大直径落物的打捞
徐炳辉
第五采油厂工程技术大队
摘要: 通过对套铣过程中力学的分析,结合金钢石钻头的布齿原理及车床切屑机理,设计了一种井下大直径落物套铣解卡新工具,在现场实际应用中取得了良好效果。套铣解卡法是处理井下大直径落物卡钻事故的一种快速有效的方法。
主题词: 修井套铣落物大直径
在油田的修井打捞作业过程中,井下大直径落物如封隔器、桥塞、电潜泵等打捞作业目前一般只有两种处理方法:
一是通过大力上提解卡;二是大力上提不能解卡的则进行磨铣作业。这两种方法都存在一定的缺陷,井内大直径落物与如封隔器、电潜泵等由于外径比较大,与套管之间的环空间隙很小,通过大力上提解卡的一次成功率很低,且存在很大的施工风险,易造成井下事故复杂化;磨铣解卡施工速度慢,对套管损害较大,往往需要5~10 天的时间,严重影响了修井速度和损害套管。通过套铣作业将井下大直径落物外径变小再进行打捞是解决井下大直径落物卡钻的一种快速有效的处理方法。常规的套铣工具一般是采用套铣筒割齿加焊钨钢粉或简易的套铣圈来完成,这些套铣工具依靠钨钢粉的硬度来实现磨铣,因此只能套铣滤饼、沉砂、水泥或少量的金属物,对于井下大直径落物如封隔器、电潜泵等则无法套铣。
通过对套铣过程中力学的分析,结合金钢石钻头的布齿原理及车床切屑机理,改变了常规套铣工具的结构,达到合理布齿,优选切削元件,实现套铣工具的切削及磨铣双重功能来实现解卡,因而达到了高效套铣解卡井下大直径落物的目的。在现场实际应用中取得了良好效果,套铣解卡法是处理大直径落物卡钻事故的一种快有效的方法,是清理井筒内大直径落物的一种技术创新。
1、井下大直径落物套铣工具的特点
井下大直径落物套铣特点
井下大直径落物如封隔器、桥塞、电潜泵等由于其本体尺寸较大,与套管之间的间隙较小以及其本身各部位结构尺寸不完全相同等因素,因此套铣切屑过程中具有断续切屑及多齿切屑特点,因而在套铣鞋的总体设计中要考虑以下方面因素:
①、套铣切屑过程属于断续切削过程,刀齿将受到机械冲击和热冲击(温度变化)。机械冲击使切削力产生很大的波动,容易引起振动,因此对刀杆的刚性及刀齿的强度要求都应比较高。刀齿切削时,
是时而切削时而不切削,时冷时热的热冲击会使刀刃产生热疲劳。因此,要选用抗热抗震性能好的材料。
②、由于刀齿是断续切削,刀齿工作时间短,在井下钻井液中冷却时间长,故散热条件要好。
③、套铣过程中由于是多齿切削,以及刀齿制造和安装过程中存在一定的误差,会使各刀齿的切削负荷不相同,并会引起切削力的波动及产生振动。由于各齿的切削量不同,刀齿的磨损也不均匀,其中必有一个刀齿工作最突出,受力最大。在设计刀具时,要注意刀具整体和局部的刚性和强度。
④、在井下切削时,由于工件对象的变化,以及刀具本身的制造原因,切入的切削厚度也会变化,会影响刀具的进刀量和耐用度。
⑤、切削下来的切屑应及时断屑和排屑。
、套铣鞋结构
井下大直径落物套铣鞋由切屑元件、本体和接头三部分组成,在齿面布局上实现切屑及磨铣双重功能。
①、套铣头端部采用内外边缘交错布齿,既保证内外边缘的切削,又注重了增加端部齿的数量,增强套铣磨鞋端部的切削能力;
②、套