第4章井下打捞工具..

第 4 章井下打捞工具

在修井作业中，打捞作业占三分之二以上，而井着落物种类众多，形态万千，

此中主要有管类落物、杆类落物、绳类落物、井下仪器工具类落物、损坏胶皮、卡

瓦及磨套铣金属碎屑等。打捞工具就是针对不一样落物的特色设计制造的，用来打

捞井着落物的工具。打捞工具依据境内落物的种类，可分为管类打捞工具、杆类打

捞工具、绳缆类打捞工具、测井仪器类打捞工具、小物品类打捞工具。比方打捞筒、打捞矛、公锥、母锥、强磁打捞器、内钩、外钩、一把抓、捞杯、钢丝刷等。

4.1锥类打捞工具

锥类打捞工具是一种特意从管类落物 ( 油管、钻杆、封隔器、配水器等下井工具 ) 的内孔或外壁长进行造扣而打捞落物的专用工具，打捞成功率较高，操作也较简单掌握。锥类打捞工具分为公锥和母锥两种形式。

公锥

公锥由连结头和锥体两部分构成，一般是长锥形整体构造。锥体的螺纹有三角

形螺纹和锯齿形螺纹两种，同时又分有排屑槽和无排屑槽形式，公锥的构造如图 4-1 所示。

图 4-1公锥构造表示图

工作原理：当公锥进入打捞落物内孔以后，加合适的钻压，并转动钻具，迫使

打捞螺纹挤压吃入落鱼内壁进行造扣。当所造之扣能蒙受必定的拉力和扭矩时，可

采纳上提或倒扣的方法将落物所有或部分捞出。

母锥

母锥是长筒形整体构造，由接头与本体两部分构成。接头上有正、反扣标记槽，本体内锥面上有打捞螺纹。打捞螺纹与公锥同样，有三角形螺纹和锯齿形螺纹两种，同时也分有排屑槽和无排屑槽两种形式，母锥的构造如图4-2 所示。

工作原理：母锥工作原理与公锥同样，均依赖打捞螺纹在钻具压力与扭矩作用

下，吃入落物外壁造扣，将落物捞出。就造扣机理而言，属挤压吃入，不产生切屑。

图 4-2母锥构造表示图

4.2矛类打捞工具

矛类打捞工具按作用原理可分为水力式打捞矛和机械式打捞矛；按工具构造特

点可分为不行退式滑块捞矛、接箍捞矛、可退式捞矛 3 大类。此中滑块捞矛又有单牙块与双牙块两种；接箍捞矛又分为抽油杆接箍捞矛和油管接箍捞矛两种。

水力打捞矛

用途：水力打捞矛用于从落鱼内孔打捞各样大直径管类落鱼，如断裂的套铣管、提打捞简和大直径冲铣管等。

构造：水力打捞矛由上接头、矛体、活塞、活塞推杆、弹簧、卡瓦及锥体等构成，构造如图 4-3 所示。

1- 上接头， 2- 矛体， 3- 密封圈， 4- 活塞， 5- 活塞推杆，

6- 卡瓦， 7- 拉簧， 8- 弹簧

图 4-3水力打捞矛构造表示图

工作原理：当工具进入落物内腔以后，开泵憋压，迫使活塞推杆带动卡瓦销子沿直槽向下滑动，推进卡瓦沿锥面向下使卡瓦张开，直至与落鱼内孔完好联合将落鱼捞获为止。当活塞下行必定长度以后，矛体中部连结通孔翻开，假如此时卡瓦未处于打捞地点时可持续下行，直至连通孔处于打捞地点为止。而后上提钻柱，因为落鱼的自重使落鱼、卡瓦、锥体三者卡死，将落鱼捞出。

滑块捞矛

（1）构造原理

用途：滑块捞矛是内捞工具，它能够打捞钻杆、油管、套铣管、衬管、封隔器、配水器、配产器等拥有内孔的落物，又可对遇卡落物进行倒扣作业或配合其余工具使用 ( 如震击器、倒扣器等 ) ，构造如图 4-4 所示。

1- 上接头， 2- 矛杆， 3- 滑块， 4- 锁块， 5- 螺钉

图 4-4滑块捞矛构造表示图

工作原理：当矛杆与滑块进入鱼腔以后，滑块依赖自重向下滑动，滑块与斜面

产生相对位移，滑块齿面与矛杆中心线距离增添，使其打捞尺寸渐渐加大，直至与

鱼腔内壁接触为止。上提矛杆时，斜面向上运动所产生的径向分力，迫使滑块咬入

落物内壁，抓住了落物。

（2）滑块捞矛受力剖析

①打捞状态下矛杆受力剖析

取矛杆为研究对象，如图 4-5 所示，矛杆遇到 8 个力的作用：竖直向上的上部钻具的拉力 F，竖直向下的滑块重力 G1、 G2，竖直向下的矛杆重力 G3，垂直于与矛

杆轴线呈夹角的斜面斜向下方的滑块压力F N1、F N2，沿与矛杆轴线呈夹角的斜面斜向下方的滑块对矛杆的静摩擦力 f 1、 f 2 。

图 4-5矛杆受力剖析图

因为滑块和斜面均与矛杆轴线呈夹角，得

G1 G2 （4-1 ）

f1 f 2 （4-2 ）

F

N1 F

N 2 （4-3 ）

由力的均衡条件得

F y合 F (G1 G2 G3 F N1 sin F N 2 cos f1 cosf2 cos ) 0 （4-4）由式上几式得

F 2G1 G3 2F N 1 sin 2 f1 cos （4-5 ）

②打捞状态下滑块受力剖析

取滑块为研究对象，如图 4-6 所示，滑块遇到 5个力的作用，竖直向下的滑块重力 G1，竖直向下的滑块与鱼腔内壁的摩擦力 f ，水平向右的鱼腔内壁对滑块的压力 F NG，垂直于斜面斜向上方的矛杆压力F N1’，沿斜面斜向上方的矛杆拉力 f 1。

图 4-6 滑块受力表示图

设滑块与鱼腔内壁的轴向静摩擦系数为，依据摩擦定律得

f F

NG （4-6 ）

由力的均衡条件得

F y

合f1 cos F N 1 sin G1 f 0 （4-7 ）由式（ 4-6 ）、式（ 4-7 ）得

f1 cos G1 F NG F N 1 sin （4-8 ）

因为f1 与f1 ，F

N1 与

F

N 1 是作使劲与反作使劲，依据牛顿第三定律得

f1 f1 （4-9 ）

F N1 F N1 （ 4-10 ）

由式（ 4-8 ）- （4-10 ）得

f1 cos G1 F

NG F N 1 sin （ 4-11 ）

由式（ 4-5 ）和式（ 4-11 ）得

F 4G1 G3

F

NG 2 （ 4-12 ）

因为G

1 、

G

3是常数，由式（12）可知，水平向右的鱼腔内壁对滑块的压力F

NG