爆炸松扣

工程爆炸松扣与切割

一、爆炸松扣

在钻井过程中，由于多种原因会造成卡钻。当利用各种办法均不能解卡时，只有采用爆炸松扣的方法。它是利用炸药爆炸的方法，在需松扣的接头丝扣处产生一爆炸力，使这一丝扣在爆炸力的作用下被震松，从而倒开此扣，起出卡点以上的钻具。

爆炸松扣可应用于各种直径的井下管柱，在不同深度处遇卡事故的处理。其特点是成本低、效率高、成功率高。

1．爆炸松扣使用的设备

（1）电缆绞车一辆，仪器车一辆。

（2）七芯或单芯油矿电缆。

（3）下井仪器和工具爆松杆、导爆索、电雷管、磁性定位器、加重杆、测卡仪等。

2．磁性测卡仪

在爆炸松扣前，必须进行钻杆卡点的测量，准确找出卡点位置。磁性测卡仪是目前使用的主要测卡仪器。

磁性测卡仪由地面面板和井下仪器两部分组成，其跟踪记录由跟踪射孔取心仪完成。磁性测卡仪电路图1见。

（1）磁性测卡仪的技术性能

1）工作电压交流电220V，50Hz。

2）适用范围井眼直径大于57mm的钻杆。

3）注磁电流直流200～250mA。

4）注磁上提速度小于1000m/h。

5）井下仪器耐压60Mpa。

6）井下仪器耐温150 ℃。

7）井下仪器外径50mm。

8）井下仪器长度3990mm。

（2）磁性测卡原理磁性测卡的基本原理是以硬磁性材料在弹性变形时退磁的性质为基础，将仪器下到预计被卡的井段内，在每两个钻杆接头之间作一个磁性记号，并在该井段记录磁性曲线后，给钻杆加以最大允许拉力或扭转力，使钻杆产生弹性变形后，在该井段再次测量出磁性曲线，将两次测量曲线进行对比。可以看出没被卡的钻杆磁性记号消失或幅度大大减小，但被卡井段的钻杆上的磁性记号保持不变。对拉伸钻杆前后测的注磁信号曲线，进行对比、分析，找出保持磁性记号不变的井段即可确定卡点位置。见图2。

图2中第一条曲线为注磁前测量的钻杆接头曲线，第二条曲线为注磁后测量的钻杆接头曲线，第三条曲线为上提和转动钻具后测量的钻杆接头曲线。各条曲线中，A为钻杆或钻铤接头信号，B为人工注磁记号。根据磁性测卡原理，就可确定卡点位置在C处。

（3）卡钻性质的判断磁性测卡仪不但能准确测出卡点深度，而且还能从测量的曲线上判断卡钻性质。

硬卡在消磁曲线上的特征是卡点下部人工注磁记号保持不变。卡点上部人工注磁记号消失或幅度大大减小。粘卡在消磁曲线上的特征是粘卡上部人工注磁记号消失，粘卡井段的人工注磁记号，不规律地间隔出现消失或保留很小的幅度，其间隔距离不等是其主要特征。粘卡井段下部人工注磁记号幅度保持不变。

（4）注磁电流的选择注磁电流的大小，直接影响测量效果。注磁电流太小，不易区分干扰信号，注磁电流太大，即造成钻杆拉伸或旋转时，记号不易消失。所以要想收到好的测量效果，必须选择合适的注磁电流强度。根据试验，选择250mA的注磁电流比较合适。为了使测量曲线对比方便，注磁强度应保持一致，所以磁性测卡仪采用电容放电式进行注磁。

3．松扣器

松扣器由爆炸杆、防水耐压的爆松弹和防水耐压的电雷管组成。

4．爆炸松扣工艺流程

（1）出发前的准备工作

1）接受任务，开行车路单，了解井位。由队长负责。

2）领取爆松杆、导爆索、电雷管。由工程师负责。

（2）现场施工程序

1）了解井况，制定施工方案。由队长负责。

2）计算预计卡点位置。由钻井队负责。

3）车辆摆放。绞车对准钻台安装地滑轮的位置，距钻台20m左右。仪器车停在绞车一侧。

由操作手负责。

4）装松扣器。应根据钻具尺寸和井深确定电雷管和导爆索的型号和数量。由装炮操作手负责。

5）连接磁性测卡仪、井下仪器、加重杆、松扣器。由装炮操作手负责。

6）把连好的磁性测卡仪、井下仪器、加重杆、松扣器接到电缆头上，电缆点火缆芯与点火线连接前必须对地放电。由井口操作工负责。

7）将连好的井下工具放入钻杆内。由绞车司机和井口操作手负责。

8）井下工具下入方钻杆后方可供电，但禁止给钻台设备供电。

9）打开地面仪器总电源，转速表回零，下放电缆。

10）在预计卡点位置200m左右井段内，上提、测量钻杆接箍曲线。

11）在测出的每个钻杆中心处注一个磁性记号，注磁电流为200～250mA。

12）上提测量注磁后的钻杆接箍曲线。如磁性记号不明显应重新注磁。

13）通过反复提拉钻具消磁。由钻井队配合作业。

14）上提测量消磁后的钻杆接箍曲线。

15）通过对比分析三条曲线，确定卡点位置和松扣接箍。

16）上提和反转钻具。使被松丝扣的轴向受力为零。扭转圈数根据下式确定。

N=KH

式中N——反转圈数；

H——卡点深度，km；

K——计算系数，取K=2.5圈/km。

17）点火。在地面仪器控制下使松扣器对准要松扣接箍中间，给松扣器供电点火引爆。

（3）施工完毕的收尾工作

1）收回、安放、清点工具、设备和剩余爆炸器材。

2）召开班后总结会。由队长负责。

3）回基地后，汇报生产情况，交还剩余的爆炸器材。

二、爆炸切割

爆炸切割是用来切割被卡管柱的一种有效的方法。爆炸切割可用切割弹或爆炸筒。

切割弹是利用聚能效应原理设计制作的。其切割口呈喇叭口状，口部平整，施工比较简便，作用效果较好。

爆炸筒可以根据井下情况作成各种直径和不同长度的装置。目前大都采用成型药柱装填爆炸筒，施工简便，安全。但由于采用爆炸筒施工，管柱断处不规则，因此，此法已不常用。

爆炸切割工艺和爆炸松扣工艺基本相同，所不同的是在爆炸切割时用切割弹代替爆炸松扣的松扣器。

三、爆炸松扣和爆炸切割施工的安全注意事项

（1）在装松扣器和切割弹时，应选择远离人员和设备的安全地带。

（2）在装松扣器和切割弹时，井场应断开一切电源，并对井场设备进行漏电检查。

（3）操作人员禁止工作时吸烟。

（4）采用安全电雷管。

（5）在进行点火线与电缆缆芯连接时，应先将电缆缆芯对地放电。仪器车必须关掉总电源。

（6）雷雨天气及夜间禁止施工。

（7）工作人员应妥善保管危险品，谨防丢失。

复习思考题

1．解释名词：卡钻、爆炸松扣、磁性测卡仪、爆炸切割。

2．爆炸松扣使用的主要设备有什么？

3．磁性测卡的原理是什么？

4．如何判断卡钻的性质？

5．如何选择注磁电流？

6．松扣器主要有哪几部分组成？

7．简述爆炸松扣的工艺流程。

8．简述爆炸松扣和爆炸切割施工的安全注意事项。