- 手机：
- 13695569669
- 电话：
- 010-53067055
- 邮箱：
- 5896002369@qq.com
- 地址：
- 北京市通州区通顺路与徐尹路交叉口
井下工具是指除钻头、钻柱、井下动力钻具以外的所有下井工具，包括稳定器、减震器、震击器、扩大器等下井工具。本章着重介绍常用井下工具的种类、作用、结构、制造厂家、常用规范、连接扣型、上扣扭矩、现场检查方法及使用中注意事项等方面常识。
稳定器，俗称扶正器，接在钻柱的下部钻具组合上，是下部钻具结构的重要组成部分，它可以防止井壁对钻具的磨损，而且根据稳定器在钻柱中的不同安装位置起到防斜、纠斜和稳斜的作用。
1. 根据稳定器的扶正叶片形状，可分为：旋转叶片型（包括螺旋叶片式、式）、非转动橡胶套筒型和滚轮扩大扩大器型三类。
2. 根据稳定器在钻柱中的安装位置又可分为钻柱型和井底型（近钻头型）两种。
震击器是在钻柱受张力发生弹性伸长时能积存弹性能量以产生震击作用的工具，可用于处理卡钻事故，并有利于安全钻进。常用的震击器主要有随钻震击器、打捞震击器和地面震击器。随钻震击器是随钻柱一起进行钻井作业的井下解卡工具，在起下钻或钻井过程中发生遇卡时，通过震击器给卡点处向上或向下以强烈的震击力，使卡点松动，从而达到解卡的目的。打捞震击器，只是在需要解卡时才上井作业，不可以长时间随钻工作。地面震击器，只是在井口使用，其对卡点的震动效果是向下震击，现场使用比较方便。
钻井作业中，由于地质构造复杂（如井壁坍塌、裸眼中地层的塑性流动和挤压）、技术措施不当（如停泵时间过长、钻头泥包等），常常发生钻具遇阻卡钻，震击器是解除卡钻事故的有效工具之一。目前国内应用的震击器，主要来自ANADRILL、Weatherford、Baker、Bowen、NationalOilwell、Rocan、Cougar、贵州高峰机械厂、北京石油机械厂、牡丹江石油机械厂等厂家的产品。
当需要震击器上击作业时，在地面施加足够的预拉力，工具内锁紧机构解锁，释放钻柱储能，震击器冲锤撞击砧座，储存在钻柱内的拉伸应变能迅速转变成动能，并以应力波的形式传递到卡点，使卡点处产生一个远远超过预拉力的张力，使受卡钻柱向上滑移。经过多次震击，受卡钻柱脱离卡点区域。震击器下击作业与上击类似。
1、 机械式震击器，利用机械摩擦原理，锁紧机构采用了一组棱带式的卡瓦，卡瓦副的释放由弹性套在压力作用下的变形来控制，震击力不受井内温度影响。机械式震击器可设计成震击力可调与不可调两种。可调震击器其震击力在井口调节，不可调震击器其震击力在产品组装时设定，现场不能调节，但整机长度短，工作安全可靠。机械式震击器对金属材料及其热处理、机械加工精度等要求较高。
2、 液压式震击器，利用液压油在细小流道内流动时的阻尼作用作为锁紧机构，利用流道突然变化所引起的释放，在震击器内产生打击，从而在钻柱内形成震动。液压式震击器由于其锁紧机构工作原理的限制，只能在单一方向上产生震击，一般为向上震击。由于具有优越于机械式震击器的长延时功能，其震击力大小可以靠司钻的操作任意调节。但由于液压介质、密封材料和密封结构等容易受磨损、井温等因素影响，产品的寿命、适应性和可靠性均不稳定。显然，这种震击器对密封结构的设计和密封材料的选用以及对零件加工精度的要求都十分严格。
3、 机械液压组合的震击器，集中了上述两种震击器原理的优点，即使液压延时震击作用失效，机械震击仍可继续使用，技术性能得到很大提高，符合未来震击器产品发展方向。
震击器对于钻井作业具有十分重要的意义，正确地选择和使用震击器产品，就能发挥其应有的效能。
海上常用的随钻震击器是ANADRILL.Z.Q全机械式的震击器，有4-3/4、6-1/2、6-1/4、7-3/4、8等几种规格。该震击器可以单独选择向上、向下两个方向的冲击力,震击负荷预先在地面调较。该震击器对扭矩不敏感,它有一个全机械释放机构,配有能在油中密封的工作部件,可以减少内部磨损。另外,为了减少震击器心轴的挠曲应力,在震击器的下端要接上挠性接头。
ANADRILL.Z.Q随钻震击器在我国近海井下工作时间,当井下温度不超过300°F,它可以井下工作500-720小时后应予以更换;温度在300-350°F,可以井下工作450-500小时后应予以更换。
随钻震击器一般安置在最上倒数第二和第三根钻铤之间，也就是在中性点之上5吨张力部位，这样状况最好；但根据井下复杂情况，也可以安装在中性点之下使用。经过检修的随钻震击器送井时都带了维修报告，维修报告中包括一份震击力调试报告。在震击力调试报告中，标明了几种上击和下击的震击负荷，并标有“***”记号，意思是此时定位的上、下击负荷。这个震击负荷是根据一般状况下需要的。 如果需要比“***”位高或低的震击负荷，现场可以调节。
现场调下击负荷：震击器必须在解锁和压力状况下用专用拔手转动调节套，逆时针转动增加负荷，顺时针转动减少震击负荷，数据可从震击器调试报告中查到。现场调解上击负荷：震击器必须在解锁位置。步骤同上。
在海上进行钻井作业需要下一层隔水导管，其规格一般为30， 而钻头尺寸仅为 26，为了能扩大井眼尺寸，需要用一只扩大器与钻头相连进行钻进以便顺利地下入 30 隔水导管。
常用的扩大器有两种，一种是国产 36 固定式扩大器，另一种是 A-Z公司制造的可调式液力扩大器。36 扩大器的连接扣型为 7-5/8 双母扣。
A-Z 可调式液力扩大器的结构组成为： 顶部接头、活塞、弹簧、调解 套管总成、下本体总成、喷嘴等。
A-Z 可调式液力扩大器尺寸变化范围是在 28 到 42 之间，使用这种扩大器之后，要在现场将上部接头与本体的连接丝扣卸松，否则，返到陆地将没有手段卸开此扣，另外应及时冲洗干净。在国产 36 固定式扩大器的两端接有保护接头，每次使用后，不要卸掉此接头。
钻头浮阀为一种内部“钻柱防喷阀”。它的结构是一种翼阀或座式单流阀，安装在钻头短节上，钻井过程中，特别是钻到很疏松的砂粒岩且岩石很细碎，在井眼的环空会有很多的细砂，在下钻、接单根时泥浆会倒流，大量砂粒从钻头水眼进入钻具内，开泵就可能造成堵死水眼。目前生产平台正普遍开展钻大角度斜井、水平井，钻井中一般须使用MWD和井下动力钻具。其本身工具流道就小, 在下入过程中, 特别是斜段, 由于下入时产生的回流, 井壁上的岩屑和砂子会大量的进入工具内堵死水眼和流道, 此时再开泵会损坏精密的 MWD 仪器, 也可能形成砂堵鳖泵。此外在起下钻过程中, 如果井涌和井喷, 由于大量的砂子进入钻具内堵死水眼, 加重了事故, 使处理更加困难, 上述情况造成的事故国内外都很多见。目前在国际上普遍重视防堵水眼的措施, 并且规定无论井深浅, 钻进中需使用浮阀, 而且在井涌时, 浮阀本身就是单流阀,可以阻止流体进入钻具内, 使处理工作能顺利进行。
但它受钻井液冲蚀严重，容易失去其功能。因此设计一种带槽的翼阀，使回流减至最小，关井时不影响钻杆稳定的压力值，其结构见下图。
方钻杆上旋塞安装在方钻杆和水龙头之间，它具有使钻柱内钻井液与水龙头、水龙带和立管隔绝的功能。
方钻杆下旋塞安装在方钻杆底端，与方钻杆上旋塞联合使用。当井内有压力而下旋塞失效时，可关闭上旋塞。还可关闭下旋塞，卸方钻杆，安装内防喷器，接单根。方钻杆上下旋塞一般采用的都是球阀结构，其开启和关闭多采用手动方式，需用专门扳手，扳手应放在钻台上方便的固定位置。
方钻杆上下旋塞应具有等于或稍大于防喷器组合的额定工作压力。其公称尺寸和联接螺纹要与方钻杆螺纹一致。
3、 安装有顶部驱动系统的钻井装置中，其顶部驱动上部装有遥控安全阀，下部装有手动安全阀。两种安全阀均为球型结构。起下钻时随钻柱起下，因此起下钻发生溢流时，安全阀可以迅速在任何位置与钻柱连接，上部遥控间可以迅速关闭，很快控制钻柱内溢流。
起下钻期间发生溢流，在未装顶部驱动系统的平台上，无方钻杆上下旋塞时，只好抢装一种类似钻杆回压阀的备用阀，这就是安全阀。这种阀起单流阀的作用。钻井液可以从上往下通过，但由下面的压力作用可以自动关闭，钻井液不能往上喷出。一般在钻台上要备有l～2只，放在显眼的固定位置。
所有控制钻柱内喷的阀都是”钻柱防喷阀”，常用的有两种：一种是可开式的管内防喷阀，它通过一个螺钉使里面的单流阀保持在打开位置，这时就易于连接，接好后退出螺杆单流阀关闭。另一种是投入式止回阀，一般在第一、二号加重钻杆之间安装投入式止回阀阀座接头，需要时投入阀芯，泵送就位，在钻具水眼内起到封堵井内压力的作用；这种投入式止回阀多用于压井作业和特殊的强行起钻的操作。
目前常用的水力割刀是国产的，其结构与 A-Z 公司的相同，它是由顶部接头、本体、活塞、活塞管、弹簧耐磨衬套、割刀臂、喷嘴、铰链销等部件组成。
现有水力割刀的规格为: 本体 11 3/4 和本体 5 3/4 两种。其连接扣型分别为 6 5/8REG 和 3 1/2REG，它们可以更换不同型号的割刀片，切割 7到30 不同规格的套管，水刀割刀片规格见下表。
水力割刀应接在钻铤或钻杆上，但加上一根钻铤和扶正器效果会更好。 割刀应下到预计的深度，并在方钻杆及绞车滚筒上作记号，记住精确的重量，并将指重表的游动指针调整到零值，转盘扭矩和重量的增加是切割过程中的最好的指示，如果推荐使用的是两套或更多套割刀臂，每一套应当使用到转盘转矩消失和原来已建立起来的重量指明减少。一般来说，一个小时到一个半小时是一套割刀运转的恰当时间。然后从井内起出割刀换上一套割刀臂。重新下人井内并大约在已切割套管以上 l 英寸处停住，用最小的泵压开泵，慢慢地下放直到割刀进入先前已切割的槽子并在底部上微微地加些压力。方钻杆提出1/2英寸时开始切割，到套管完全切断时停转及停泵并将割 刀提出井口。
在切割过程中，转盘的起动速度要保持在 100 转/分以此，用最小的泵压开泵，在 5 分钟内将泵压提高到推荐的泵压。这样将使割刀的刀刃自己进入到割槽内并防止割刀刀尖的碳化颗粒震落。做为一个建议，如果使用变钝的割刀刃( 像用在被水泥固住的套管柱上)，泵压应增加几百磅或更大些来补偿这种阻力。在被水泥固住的套管柱上，随着切割深度的增加，转盘的速度要降低，这些措施要定期检查，并使转盘的速度保持在推荐的范围内。有时，过大的扭矩可能出现，如果遇到这种情况，这就需要短时间的降低泵压和转盘转数直到平稳的操作出现的时候，要经常的把泵压和转盘转数保持在推荐的数值上。切割完毕时后，将割刀从井内起出并卸掉在割刀上可以拆下的连接件，清洗后重新装上。
A. 首先，在钻台上仔细检查水力割刀工具的各部分情况，然后将割刀臂安装在刀体上，并接在钻具组合上。
B. 接好刀体后，接顶驱进行功能试验，确认刀体及刀臂能正常工作。做完该步后，用麻绳将刀臂捆住。
C. 缓慢下钻，同时注意观察钻压表读数，至设计要求的切割深度位置，刹住刹把。注意：该切割位置应避开套管接箍，
D. 先旋转，后开泵，转速不宜过高，开泵应缓慢，然后逐步提高排量，排量大小由扭矩确定，扭矩不宜过大。通过扭矩的变化来判断是否割断套管。扭矩的变化将由开始的平稳，到割断时的不断变化，直至割断后的平稳。
E. 确认割断后，起出割刀工具，同时根据割刀臂上的痕迹，再次判断套管是否已割断。
