井下工具9,10,11套管补接加固及辅助工具

一铅环
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3、工作原理
• 1）引入套管 • 右旋钻柱将鱼顶引入引鞋内。继续下放，通过引鞋上
部6个凸台将套管外壁的水泥环、毛刺刮掉，并扶正套 管，也为抓获和坐定铅封扫清障碍。当套管接触螺旋 卡瓦后，将螺旋卡瓦向上顶起。螺旋卡瓦的外锥面与 卡瓦座的内锥面间形成一定的空隙，使螺旋卡瓦外径 得以扩张。当右转下放工具时，靠螺旋卡瓦与套管外 径之间的摩擦扭矩的作用，螺旋卡瓦内径扩大，使套 管顺利通过卡瓦座上台阶，直至顶住上接头。
以下10m左右。
• (3)检查好补接器，接在下井套管底部，下人井内。
• (4)工具下至套管以上3-5m，记录悬重，开泵循环洗 井至泵压与出口稳定，然后正转慢放，使套管进人 工具内，并使工具承受一定的压力。
• (5)慢慢上提管柱，使工具处于中和点状态，让管柱 消除弹性扭矩。
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直至井下套管顶出密封圈保护套为止(可从指重表 上看出)，并使补接管承受90-100kN的压力. • (4)上提工具管柱，使卡瓦卡紧井下套管。 • (5)按规定要求试压检查封隔机构的密封程度，一般 为9—12MPa。
• (6)封固补接管柱。
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2）注意事项
• (1)工具接近井下套管顶部时，旋转和下放必 须缓慢。
• (4)注水泥后上提的坐封负荷应保持到水泥凝固后释放。
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二、封隔器型套管补接器
• 1、用途 • 封隔器型套管补接器是取出井下损坏套管后，
再下人新套管时的新旧套管连接器。
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2、基本结构
• 封隔器型套管补接器，由抓捞机构及封隔机构两大 部分组成。如图5—64所示。
• (4)注水打压缓慢升至12MPa，稳压10min进行密封加固并拉断 丢手连接套。下放管柱施加钻压20-30kN，如管柱遇阻，证明 丢手成功。
• (5)下入试压管柱。管柱结构为油管+K344—95封隔器+喷砂 器+K344—95封隔器+尾管+丝堵。对加固井段进行试压，清 水试压15MPa,稳压30min压力不降为合格。
• 捞机构实质上是一个篮式卡瓦打捞筒，主要由上接 头、筒体、篮式卡瓦、铣控环、引鞋等零件组成。 封隔机构由橡胶密封圈、保护套组成。
图5—64 封隔器型套管补接器
1一上接头；2一铅封；3一保护套；4一密封圈；5一卡瓦；6一简体；7一密
封圈；8一铣控环；9一引鞋
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4）注水泥
• 以上三个工序完成之后，再慢慢下放管柱，使补接器 受到7-9kN的下压力，卡瓦座顶住上接头，内套离开端 面铅封，打开卡瓦座与外筒之间的通道。开泵循环畅通 后，注水泥至设计返高，提起管柱坐封，待水泥凝固后 卸去拉力负荷，钻掉管内的水泥塞。
5）铅封无效退出补接器
1）操作方法
• (6)上提管柱，压缩铅封。
• (7)将坐封负荷降低至原来的四分之一，开泵试压， 试压值在3．5—7．5MPa。
• (8)试压合格后，慢慢下放管柱，使补接器承受7090kN的下压负荷，以打开水泥循环通道。
• (9)注水泥达到设计返高。 • (10)上提管柱，保持规定的坐封负荷至水泥凝固后
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2）夹紧套管
• 上提钻柱，螺旋卡瓦外螺纹锥面与卡瓦座内螺旋锥面互 相贴合，产生径向夹紧力。当夹紧力超过一定限度时， 卡瓦齿尖嵌入管壁，将套管咬住。
• 3）压缩铅封
• 继续上提钻柱，因螺旋卡瓦咬紧套管，卡瓦座不能随 外筒一起上行，于是引鞋在外筒拉力作用下给内套向 上推力，使铅封总成受到轴向压缩产生塑性变形，起 到密封作用。
加固管
卡
卡瓦座 锥套
活
瓦
塞
中心管
内套
图5—65 φ114mm丢手加固器
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φ117mm丢手加固器工作原理
• φ117mm丢手加固器(包括下端加固管)用管柱送至 加固深度后，由油管内投入φ38mm钢球，到达丢 手活塞上部的球座后，加固通道被堵塞，此时油管 内憋压，在液压作用下，大活塞向下运动，推动锥 套下行，将圆卡瓦胀开，卡在套管内壁上。当压力 升高至17MPa左右时，剪断销钉，丢手活塞运动 至下死点，油管内的高压力通过泄压槽泄压，油套 连通，丢手动作完成。起出油管及丢手部分，加固 管及上端卡瓦则留在需加固的井段中。
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2．结构
• 如图5-1所示， 锯齿型安全 接头由上接 头1和下接头 3和两个O型 圈2、4组成。
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3．作用原理
• 当安全接头受拉状态下，上下接头的宽锯齿形螺旋 面尤如一套内外锥面相吻合，合理的锥角能使两吻 合面间产生足够大的摩擦力传递正反扭矩，且在很 大的拉力条件下也不会粘合（咬死）。足够的上紧 力矩使“八”字形凹凸结构产生对螺旋副的预拉力， 并保持恒定的锁紧。
• 当需要安全接头脱开时，由管柱向安全接头施加钻 压，在钻压大大于预紧力时，“八”字形凹凸结构 受压，以致产生弹性和塑性变形，宽锯齿形螺旋面 脱开，在卸扣力矩作用下较容易地将安全接头卸开.
第九节 套管补接类 工具
一、铅封注水泥套管补接器 二、封隔器型套管补接器
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一、铅封注水泥套管补接器
• 1、用途 • 铅封注水泥套管补接器是更换井下损坏套管
时，连接新旧套管，保持内通径不变，并起 密封作用的一种补接工具。该工具除利用铅 环压缩变形的一次密封之外，还可以注水泥 进行二次密封。
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作业
• 1、常用哪几种工具加固套管？ 各自的操作步骤是什么？
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第八节 辅助工具
• 合理的使用辅助工具是提高修井成功率和修井效率 的重要条件之一，在复杂修井中尤为突出，因此性 能良好的辅助工具越来越受到重视。
• 1、锯齿型安全接头 • 2、方扣型安全接头 • 3、活动肘节 • 4、沉砂筒
3、工作原理
• 抓捞连接在新套管最下端的封隔器式补接器接近
井下套管时，一边慢慢旋转，一边下放工具，井下 套管通过引鞋进入卡瓦。卡瓦先被上推，后被胀开 让套管通过。套管通过卡瓦后，继续上行推动密封 圈，保护套使其顶着上接头，则密封圈双唇张开， 完成抓捞。
• 封隔完成抓捞后，上提管柱，卡瓦咬住井下套管不动，
• 4、技术规范 • 封隔器型套管补接器技术规范见表5—53
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1）操作方法
• (1)补接前要清整鱼顶，清除鱼顶的毛刺，飞边。除补 接部分须全部裸露出外，还须复查井下套管尺寸。
• (2)把工具接在新套管的最下端下井。 • (3)当接近井内套管鱼顶时，边下边慢慢右旋管柱，
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2、基本结构
• 补接器由上接头、外筒、引鞋、卡瓦座、螺旋卡瓦、 控制环、铅封总成等组成。如图5—63所示。铅封 总成由中心环、铅封和末端封环组成。端面铅封装 在引鞋上端面的沟槽内。
图5—63 铅封注水泥套管补接器
1一上接头；2一壳体；3一卡瓦座；4一引鞋；5一卡瓦；6一水泥通道；7
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一、不密封式丢手加固
• 1、适用范围
• 丢手不密封加固因加固管与套管壁之间有一 定的间隙，其上部的悬挂装置也是卡瓦起作 用，不能实现环空密封，因此，多用在套管 变形井的加固。注水井套管错断整形扩径后， 一般不宜使用该方法加固，因注入水仍将会 从加固处漏失，成为套损源。
筒体上行使卡瓦与筒体的螺旋锥面贴合。上提负荷越 大，卡瓦咬得井下套管越紧。同时，双唇式密封圈内 径封住套管外径，外径封住筒体内壁，从而封隔了套 管的内外空间。
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退回工具
• 根据施工的需要，如果需退回工具，释放被 抓住的井下套管，只要大力下击，然后慢慢 右旋，并上提工具管柱，即可退回工具。下 击的目的是使卡瓦螺旋锥面脱离简体螺旋内 锥面。右旋的目的是利用卡瓦与井下套管之 间的摩擦力，使卡瓦始终处于胀大状态，便 于退出套管。
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4、操作方法
• (1)下入φ118mmX3000mm或φ114mmX8000mm通径规模拟通 井，在整形扩径的套损部位无夹持力。
• (2)对套损井段进行X—Y井径测井，根据测井曲线选择上下加固点 和加固器。
• (3)用油管将加固器送至加固井段，并进行磁性定位测井，校正加固点 的位置。
• 释放套管补接后，如铅封无效需将工具提出。操作 方法是以钻具下击工具，使螺旋卡瓦外锥面与卡瓦 卡座内锥面脱开，卸掉上提时产生的夹紧力，再一 边慢慢正转，一边上提，可将补接器逐步退出下部 套管。
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1）操作方法
• (1)下刮削器刮削套管内壁并通井。 • (2)下桥塞封隔器或打水泥塞，其深度应在切割位置
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一 、 锯齿型安全接
头
• 1．用途
• 锯齿型安全接头是连接在各 种井下作业管柱中的特殊接 头。当作业管柱正常工作时， 它可传递正向或反向扭矩， 承受拉压负荷，并保证压井 液流畅。当作业工具遇卡时， 锯齿型安全接头可首先脱开， 以便于将安全接头以上的管 柱起出，以简化下步作业程 序。
卡瓦座
圆卡瓦
锥套
大活塞
图5—66 φ117mm丢手加固器
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3、工作原理
• φ114mm丢手加固器(包括下端加固管)用管柱送至加 固深度后，油管内憋压，使卡紧活塞推动锥套下行， 剪断锥套销钉，当压力继续升高时，球座销钉被剪断， 完成加固器的卡紧动作。然后投钢球憋压，完成加固 器的上部丢手脱节动作，内套、中心管、上部接头即 与下部加固管顶端的卡紧机构分离，完成丢手。
才能卸荷。
• (11)钻水泥塞或桥塞封隔器。
第八页，编辑于星期六：十五点 二十三分。
2）注意事项
• (1)补接前套管接箍深度必须查清，以便确定切割位置时 避开套管接箍。
• (2)切割位置应在损坏套管下面的一根完好套管上 部为宜，以保留出充分的补接长度。
• (3)根据套管损坏情况，确定切割工具。若使用外割刀 时，应与动力水龙头配套使用。
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4、操作方法
• (1)用模拟筒进行模拟通井，保证加固装置的 顺利下入。
• (2)下入加固装置至井下，使加固管位于套损 井段正中。
• (3)投球打压12-15MPa，使加固器卡瓦张开， 紧紧咬住套管内壁，打压至20MPa，剪断销 钉，起出丢手接头和投送管柱。
• (2)上提工具管柱时，要慢且匀速，严防补接 工具受过大冲击，以消除补接后套管柱的扭 力。
• (3)开泵试压时，升压要缓慢。
• 作业
• 1、常用哪几种套管补接工具？各适应于哪 些境况。
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第十节 套管加固类工具
• 变形、错断部位的套管经整形扩径复位后， 为在较长时期内保持稳定，以保持或维持一 定的生产功能，需要对整形扩径复位后的井 段套管进行加固。根据加固后是否具有密封 功能，可以分为不密封加固和密封加固。对 于密封加固，根据坐封动力源的不同，又可 以分为液压密封加固和燃气动力密封加固。 本节介绍不密封式丢手加固器和液压密封加 固器工具结构。
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二、液压密封加固
• 1、基本结构 • 液压密封加固基本结构见图5—67
图5—67 φ110mm液压密封加固器
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2、工作原理
• 利用液压传递原理将地面泵车提供的压力， 通过动力工具内的导压孔作用于活塞上，活 塞向上运动，缸体相对向下运动，产生两个 大小相等、方向相反的作用力，推动上下胀 头工作，将加固管两端的特制胀体挤贴到套 管完好处，达到密封加固的目的。上提管柱 拉断连接套，完成丢手工作。
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2、基本结构
• 对于5 1/2in套管，不密封式丢手加固器目前有 φ114mm和φ117mm两种规格，基本结构如图5—65 和图5—66所示。
加固管
卡
卡瓦座 锥套
活
瓦
塞
中心管
内套
图5—65 φ114mm丢手加固器
第十八页，编辑于星期六：十五点 二十三分。
加固管