井內(nèi)落物鉛模打撈工具的設(shè)計(jì)與工藝方法探討

吳正銀 袁得芳 張韜

摘要：井內(nèi)落物分為多種物理狀態(tài)的物件，通常分為繩類落物、管桿類落物、碎小落物等，鉛模作為修井工具中探明井筒井身結(jié)構(gòu)狀態(tài)或井內(nèi)落物魚頂形狀的一種工具，在其使用當(dāng)中由于種種原因出現(xiàn)井下事故---鉛模鉛胚掉入井筒內(nèi)。當(dāng)井筒內(nèi)出現(xiàn)鉛模落物時(shí)，其打撈方法和打撈工具一直以來是修井人所探討和研究的課題;為了解決打撈落物成功率，人們也進(jìn)行了一系列的探討和嘗試，但效果并不是很好，至今也沒有很有效的方法和措施，以及可使用的可靠工具。我們作為新一代修井人，新一代井筒醫(yī)生，同樣的也進(jìn)行著類似的嘗試和方法探討。

關(guān)鍵詞：井內(nèi)落物;鉛模;打撈工具;工藝方法

修井作業(yè)對(duì)于井內(nèi)落物鉛模的打撈目前還處于探索階段，對(duì)其快速高效的打撈方法和工具一直還困擾著修井人，一般情況下只是采取用平頂磨銑來進(jìn)行鉆磨的方法來處理，但其對(duì)于具有一定柔韌性和塑像變形較大，且密度較高的鉛塊來說，效果非常不好。

為了解決以上問題，我們設(shè)計(jì)了這種鉛模打撈裝置，以解決目前所處的困難局面。該裝置由連接頭、打撈筒、中心打撈桿、打撈桿鎖定螺栓組成。連接頭與油管或鉆桿連接，打撈筒是打撈裝置的主體部分和連接頭為一體設(shè)置，其中心設(shè)置有能夠旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的中心打撈桿，打撈桿與打撈筒本體以絲扣連接方式連接，打撈桿設(shè)置有內(nèi)通孔，其設(shè)置位置與打撈桿的外形結(jié)構(gòu)像匹配，打撈桿旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)絲扣處設(shè)置有旁通孔，用以沖洗落物預(yù)定所設(shè)置，芯桿穩(wěn)釘?shù)淖饔檬瞧鸬叫緱U與外筒連接的保險(xiǎn)作用。此裝置的優(yōu)點(diǎn)在于其相對(duì)于鉛模物理性質(zhì)的特點(diǎn)所設(shè)置，對(duì)于解決鉛模構(gòu)成物質(zhì)鉛密度較大、具有一定的柔韌性和塑性變形較大的特點(diǎn)，打撈和磨銑比較困難的情況下，可以很好的解決鉆進(jìn)并成功一次性從井筒內(nèi)撈出。

連接頭內(nèi)設(shè)置有螺紋母扣，螺紋母扣下端設(shè)置有連接中心打撈桿的連接母扣，打撈筒下端設(shè)置有能夠向下鉆進(jìn)的螺紋絲扣，打撈筒周向分布3等分開口，使打撈筒具有三爪式的彈性形變作用，從而應(yīng)對(duì)鉛塊在井筒內(nèi)的塑性變形，開口上端設(shè)置有應(yīng)力消除孔，開口下端三等分半圓其結(jié)構(gòu)為具有同一旋向的撥斜角，可以對(duì)處于一邊情況下的落物起到扶正作用，打撈筒上端設(shè)置有中心打撈桿保險(xiǎn)穩(wěn)釘孔，并設(shè)置有絲扣。

中心打撈桿一端設(shè)有螺紋公扣與打撈筒連接頭內(nèi)腔的螺紋母扣相互連接，中心打撈桿設(shè)有洗井水眼通孔，其設(shè)置位置與打撈桿的外形結(jié)構(gòu)像匹配，在芯桿旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)絲扣上端處設(shè)置有3個(gè)旁通孔，用以沖洗落物魚頂而設(shè)置。

打撈桿穩(wěn)釘作為芯桿與打撈筒連接的保險(xiǎn)裝置，其設(shè)置為十字沉頭螺釘結(jié)構(gòu)，可以很好的起到中心打撈桿防脫的保險(xiǎn)作用。

我們的鉛模打撈裝置的實(shí)施技術(shù)方案：

該鉛模打撈裝置與修井螺桿鉆連接，并在地面試驗(yàn)成功后，連接修井管柱下如到井內(nèi)落物預(yù)定位置以上2-3米，地面泵車開泵循環(huán)修井工作液，并緩慢下放鉆具，充分清洗井內(nèi)落物余頂，使沉淀到鉛模上面的泥沙和油污徹底沖洗干凈，當(dāng)鉆具下放至落物魚頂后開始加大泵車排量，從而使井內(nèi)修井螺桿鉆旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)鉛模打撈裝置旋轉(zhuǎn)，給落物以很小的鉆壓使打撈裝置，旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)使井內(nèi)鉛模落物內(nèi)，打撈裝置中心打撈桿，首先鉆進(jìn)如落物內(nèi)部，并使打撈筒外筒，同時(shí)旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)使落物帶進(jìn)打撈筒下端螺紋內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)一次打撈的目的;起出井內(nèi)鉆具。

該方案的有益效果和可操作性分析：

該方案中鉛模打撈裝置，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單合理，安裝和操作方便快捷，具有很好的可操作性和實(shí)施性;另外，該方案在實(shí)施過程中相對(duì)安全可靠，其本身的結(jié)構(gòu)設(shè)置保證了其在進(jìn)行實(shí)施打撈過程中的可靠性和成功率，其打撈筒和中心打撈桿從結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)利用鉛物理性質(zhì)塑性變形的特點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)可以克服其塑性變形這一理念，同時(shí)打撈工具設(shè)置的螺紋切口，也是通過鉛的物理性質(zhì)來設(shè)計(jì)的，螺紋鉆進(jìn)可以在塑性變形較大的物體中很好的克服塑性的特點(diǎn)，所以通過以上的論述我們可以很好理解該方案中的打撈裝置的特點(diǎn)以及所提及的打撈成功率和可靠性的觀點(diǎn)。

該方案中地面操作實(shí)施過程中，對(duì)與操作人員來說，操作過程也是相對(duì)簡單，我們不用再去計(jì)算鉆壓和鉆具懸重等問題，我們在操作實(shí)施過程中，只要工具達(dá)到落物魚頂，就可以實(shí)施螺桿鉆鉆進(jìn)施工，這個(gè)過程只要鉆進(jìn)有進(jìn)尺，井口返出液有少量的鉛的碎削，從而判定我們的施工情況是否可以實(shí)施和達(dá)到施工目的，在施工過程中我們只要掌握井內(nèi)螺桿鉆的工作可靠性就可以。

該方案的實(shí)施意義：

該方案不但可以很好的解決打撈井內(nèi)鉛模落物的目的，減輕操作員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短修井工作時(shí)間，提高生產(chǎn)效率和提高油水井的生產(chǎn)效益，實(shí)現(xiàn)施工目的和效益最大化。

參考資料：

[1]《機(jī)械工程師設(shè)計(jì)手冊》2010年化學(xué)工業(yè)出版社出版;

[2]《井下作業(yè)工程師手冊》吳奇主編 石油工業(yè)出版社出版

作者簡介：

吳正銀，男， 1976年10月出生，石油井下作業(yè)高級(jí)技師，青海省技能專家，畢業(yè)于中國石油大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)。1995年年03月參加工作，現(xiàn)在擔(dān)任青海油田吳正銀職工技術(shù)創(chuàng)新工作室負(fù)責(zé)人。郵編：816499