气动卡瓦
石油钻井钻台操作风险案例-转盘1
挤伤手指。
事件原因：
安全意识不强，对自身要求不严格，没有意识到一个很小的错误，也可能造成终身遗憾的大事故，且对工具的放置随心所欲，没有意识到位置是否合适。
应吸取的教训：
钻井行业设备事故较多，自身稍有不慎就可能酿成大错，作业前必须清楚安全作业规程，思想集中，切不可麻痹大意。
防范措施：
1.加强对作业工序的学习、提高自身的安全技能。
可能造成的后果：
1．绞车滚筒反转，游车下滑，水龙头和方钻杆倾斜会造成人员伤害、设备损坏。
2．转盘反会造成钻具落井，顿弯或顿断钻具、卡钻和井下复杂。
事件原因：
1．司钻缺乏安全知识，图省事，倒转转盘，严重违反安全操作规程。
2．司钻严重违章指挥，现场操作人员不但没有指出，而是听从指挥。
应吸取的教训：
1.禁止贪图省事，冒险蛮干，要严格执行安全操作规程。
拉立柱不用钩子右手臂差点挤伤
单位名称：***公司
发生时间：***年**月**日
发生地点：***井
施工作业名称：安装防喷器
风险经历描述：
***年**月**日，**队在***井准备安装防喷器。21时左右，司钻指挥班组人员卸下一开套管联顶接，然后带领副司钻、内钳工、外钳工三人，到钻台底下装双公短节和底法兰盘。由于双公短节与表层套管和底法兰盘的丝扣上不满，副队长、井架工和场地工上钻台用游车将方钻杆挂起，准备用方钻杆和本队自己加工的U型铁板带紧丝扣。司钻等四人见方钻杆已下放到法兰盘处，于是便将U型铁板抬到法兰盘上，U型槽卡住方钻杆。由于铁板孔眼和法兰盘螺孔对不上，需要将方钻杆再下放一点，于是司钻便打手势，让蹲在转盘花网向下看的井架工告诉副队长，把方钻杆再往下放一些。但井架工以为要转动转盘，于是便给在司钻房的副队长打手势，让其转动转盘。副队长也没确认，就合了一下转盘离合器。40公斤重的U型铁板随着方钻杆转了几圈后，被甩到底座边上，所幸四个人躲闪及时，没有造成人员伤害。
石油钻井 井上井下工具培训资料
反循环打捞篮和反循环磁打捞篮
反循环打捞篮是利用钻井液流在靠近井底处的 局部反循环将井下碎物收入篮框内的一种打捞工 具;反循环强磁打捞篮是一种多用途组合式打捞工 反循环强磁打捞篮是一种多用途组合式打捞工 它装上篮框即是打捞篮； 具。它装上篮框即是打捞篮；将篮框换成磁芯则 成为反循环强磁打捞篮； 成为反循环强磁打捞篮；将铣鞋换成爪头又可组 成反循环一把爪。 成反循环一把爪。 反循环组合打捞篮主要由上接头、筒体、钢球、 反循环组合打捞篮主要由上接头、筒体、钢球、 喇叭口和可换的篮框、磁芯、铣鞋、爪头等组成。 喇叭口和可换的篮框、磁芯、铣鞋、爪头等组成。
卡瓦打捞筒
打捞和退出机理: 打捞和退出机理 打捞筒的抓捞零件是螺旋卡瓦或篮式卡瓦。 打捞筒的抓捞零件是螺旋卡瓦或篮式卡瓦。它外部的宽 锯齿螺纹和内部的打捞牙均是左旋螺纹。 锯齿螺纹和内部的打捞牙均是左旋螺纹。宽锯齿螺纹与筒 体配合间隙较大， 体配合间隙较大，这使卡瓦能在筒体中一定的行程内胀大 和缩小。当鱼顶被引入筒内后，只要施加一轴向压力， 和缩小。当鱼顶被引入筒内后，只要施加一轴向压力，落 鱼便能进入卡瓦，随着落鱼的套入，卡瓦上行并胀大。 鱼便能进入卡瓦，随着落鱼的套入，卡瓦上行并胀大。在 弹性的作用下，坚硬而锋利的卡瓦牙将落鱼咬住。 弹性的作用下，坚硬而锋利的卡瓦牙将落鱼咬住。上提钻 卡瓦在筒体内向下运动，直径缩小， 柱，卡瓦在筒体内向下运动，直径缩小，落鱼则被抓得更 因为筒体和卡瓦的螺纹都是左旋螺纹， 牢。因为筒体和卡瓦的螺纹都是左旋螺纹，并由控制环约 束了它的旋转运动，所以释放落鱼时，只要将卡瓦放松， 束了它的旋转运动，所以释放落鱼时，只要将卡瓦放松， 顺时针方向旋转钻具，捞筒即可从落鱼上退出。 顺时针方向旋转钻具，捞筒即可从落鱼上退出。
钻挺卡瓦
4-气动卡瓦操作指导卡
WQ气动卡瓦现场操作指导卡（2014）1、前期准备及检查1.1根据转盘规格和需要卡持的钻杆尺寸，选用合适规格的气动卡瓦。
1.2使用人员检查气动卡瓦的外观，各零部件应齐全完好，螺纹连接无松动，管件及密封件无破损、渗漏，卡瓦体、牙板及钻杆导向环（见表1）与卡持钻杆尺寸匹配，全部合格后方可投入使用。
表1 卡瓦体、导向环、刮泥板、卡瓦牙板规格参数靠气压作为动力的钻井卡瓦，由卡瓦体、卡瓦座、支撑板和动力缸等组成，采用四片卡瓦体，动力缸与支撑板为快装式组合结构,可通过换向阀控制卡瓦体的升降，实现钻杆的卡持及通过。
3. 使用与操作3.1安装3.1.1起吊气动卡瓦过程中使用专用吊链，吊钩挂在吊环上；吊起和放下时，应保持平稳，避免碰撞损坏。
3.1.2在司钻控制台右下角适当位置安装气动卡瓦的气动控制阀，正确连接气动控制阀的气管线。
3.1.3将转盘大补心吊出。
3.1.4将卡瓦体提起，并抽出活动铰链销。
3.1.5将气动卡瓦吊起，并打开卡瓦座。
3.1.6移动气动卡瓦，将钻杆置于气动卡瓦中心，合上卡瓦座后，将气动卡瓦整体放入转盘内。
3.1.7轻微转动气动卡瓦，使气动卡瓦与转盘孔配合到位，插入活动铰链销。
3.1.8连接气动控制阀与气动卡瓦之间的气管线。
3.1.9向上转动气动控制阀手柄，使卡瓦体上升；向下转动气动控制阀手柄，使卡瓦体下降；上下活动3～5次。
3.1.10检查各部件，卡瓦体应升降自由，各运动件运行灵活可靠，气路元件无堵塞、漏气等现象。
3.2起钻作业3.2.1进行起钻作业时，需在气动卡瓦安装前，把相应规格的刮泥板（见表1）套入钻杆上。
3.2.2在起钻前，首先向上转动气动控制阀手柄至开位。
3.2.3上提钻具100mm～150mm，当卡瓦体上升并完全打开后，继续上提钻具。
3.2.4当卸扣母接头的承载斜坡部位高出气动卡瓦400mm～450mm（卡持吊卡高度加100mm～150mm）距离时，停稳。
3.2.5向下转动气动控制阀手柄至关位，卡瓦体下行完全卡住钻杆时，即可进行钻杆卸扣作业。
超深井5in钻杆使用动力卡瓦可行性评估
超深井5in钻杆使用动力卡瓦可行性评估汤平汉;胡安智;范洪兴;段振江;木合塔尔;郭海清【摘要】超深井使用动力卡瓦起下钻作业时,如钻具的悬重过大,钻杆被夹持部位在强挤压力下,易产生塑性变形,导致"缩颈"损坏,引起重大事故.文中分别采用传统设计方法和使用Abaqus有限元分析软件对某井5 in钻具、悬重220 t、卡瓦夹持长度为420 mm等条件下,对钻杆承载极限分析计算,分析认为在6500 m井深下,5 in 钻杆使用动力卡瓦是安全可行的,可行性评估也证明了这一点.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2017(000)008【总页数】3页(P133-134,136)【关键词】超深井;动力卡瓦;钻杆;承载极限;可行性评估【作者】汤平汉;胡安智;范洪兴;段振江;木合塔尔;郭海清【作者单位】塔里木油田分公司工程技术部,新疆库尔勒841000;塔里木油田分公司工程技术部,新疆库尔勒841000;塔里木油田分公司工程技术部,新疆库尔勒841000;塔里木油田分公司工程技术部,新疆库尔勒841000;塔里木油田分公司工程技术部,新疆库尔勒841000;塔里木油田分公司工程技术部,新疆库尔勒841000【正文语种】中文【中图分类】TE92超深井钻井时，在钻机上配备动力卡瓦，采用“一吊一卡”起下钻作业，是降低钻工劳动强度，提高起下钻速度，避免单吊环起钻事故的有效途径之一[1-3]。
国内某油田井深为6500 m时，采用5 in钻具组合，考虑泥浆的浮力，钻具悬重约为220 t。
在这样大的轴向载荷下，使用动力卡瓦起下钻，钻杆夹持部位将有可能出现因弹塑性变形的“颈缩”失效[4-8]。
本文通过该井钻杆承载能力分析，得出超深井5 in钻杆使用动力卡瓦是安全可行的。
使用卡瓦起下钻杆作业时，钻杆靠楔形结构动力卡瓦夹持，该横向载荷作为一种压缩力，作用在钻杆上[10-12]。
动力卡瓦夹持钻杆如图1所示,图中：F为卡瓦体与钻杆之间的摩擦力，或可卡紧钻杆悬重；W为卡瓦体与钻杆之间的挤压力；N为卡瓦座对卡瓦体的正压力；μ为卡瓦座对卡瓦体的摩擦因数；α为锥度角。
气动钻杆卡瓦使用说明书执行SY5049—91钻井卡瓦标准
气动钻杆卡瓦使用说明书执行SY5049—91钻井卡瓦标准中原锐实达石油设备有限公司二零零四年八月一、用途及特点QW5-225气动钻杆卡瓦是用于石油钻井钻柱起下钻作业的一种井口机械化工具，适用于ZP520、ZP205、ZP175、ZP275、ZP375等类型的转盘使用。
该卡瓦具有以下特点：1、卡瓦设计新颖，结构合理，安装方便，操作简单，性能可靠；2、卡瓦技术指标符合SY5049—91钻井卡瓦标准要求；3、气动升降，自动化程度高；4、卡瓦有效卡紧长度达420mm，与钻杆接触面积大，最大承载能力达2250KN，可满足6000m井深钻柱起下钻使用要求。
5、卡瓦体工作升降高度（指超出转盘面高度）小于250mm，不影响井口的任何常规作业。
仅是国内外动力钻杆卡瓦卡瓦体工作升降高度1/2—1/3。
该卡瓦的投入使用，可减轻工人劳动强度，提高起下钻速度、减少安全事故的发生等。
二、结构及原理1、结构QW-5气动钻杆卡瓦是以气缸为动力一种钻杆卡瓦。
这种卡瓦主要是由气控元件、气缸、阶梯卡瓦座、卡瓦体、导气转销、导向杆、悬挂盘、连杆等组成。
由两半组成的阶梯卡瓦座一端为导气转销，一端为弹性碰撞销，导气转销一是起到卡瓦座开合的铰接作用，同时连接内置于阶梯式卡瓦座的两气缸集成气路系统，实现双气缸单气路连接。
两半圆悬挂盘通过凹凸同步槽组成一圆形整体，并通过连杆带动四片卡瓦体同步运动卡紧和松开钻杆。
2、工作原理QW5-225气动钻杆卡瓦安装在转盘大方瓦孔内取代转盘大方瓦，由悬挂盘通过连杆连接卡瓦体，气缸和导向杆与悬挂盘固定连接。
工作时，卡瓦体沿阶梯卡瓦座锥面下行，推动钻杆向中心收拢，卡紧钻杆。
反之，卡瓦体沿阶梯卡瓦座锥面上行时向外张开，松开钻杆，同时让出通道，以便钻杆从卡瓦中心自由通过。
卡瓦体的升降是靠气缸带动悬挂盘通过连杆连接卡瓦体进行动作。
卡瓦体下行主要是靠气缸拉力和卡瓦体重力共同作用；卡瓦体上行主要是靠气缸推力和钻杆与卡瓦体摩擦力共同作用。
浅析顶驱旋转下套管技术
浅析顶驱旋转下套管技术王峰; 崔波; 贾军; 向东; 王辛涵; 黄可文【期刊名称】《《中国设备工程》》【年(卷),期】2019(000)014【总页数】3页(P115-117)【关键词】顶驱; 下套管作业系统; 驱动工具; 建议【作者】王峰; 崔波; 贾军; 向东; 王辛涵; 黄可文【作者单位】渤海钻探管具技术服务分公司河北沧州 062552【正文语种】中文【中图分类】TE2421 顶驱旋转下套管的背景常规下套管方法是利用动力套管钳旋转套管上扣。
在下套管期间不能进行钻井液循环、套关柱旋转和上下活动，该方法不仅效率低、动用的人员多，存在的风险也高。
在油气田的勘探开发中，深井、大位移井、大斜度井等高难度井越来越多。
在这些井的下套管作业中，会面临各种各样的问题，如难以下入缩颈及全角变化率大的井段；在套管长时间与井壁接触易时发生粘卡；下入套管柱时产生压力激动压漏地层；遇阻后无法下入时，需要将套管柱全部起出，重新组合通井钻具进行通井，降低作业时效等问题。
根据统计分析，30%～50%的井下损坏或质量问题是由于下套管操作不当造成的。
由此可见，控制作业质量和防止套管事故发生的关键是下套管操作，也是提高下井套管质量的关键工序环节。
随着井下套管作业的要求越来越严格，国内常规下套管方法越来越无法满足这些高难度的要求。
顶驱旋转下套管装置是一种安装在顶驱系统上，集机械、液压控制于一体的下套管设备，可作为国内钻井广泛使用的套管钳等工具的替代品。
充分发挥顶驱的优点和实用性，既实现了套管柱的自动连接，又提高了旋转套管和循环泥浆的能力，大大降低了套管阻力，套管粘连等安全隐患。
它大大提高了套管运行的速度和成功率，为设备提供了保障。
作为国内钻井设备的重大技术升级，顶驱套筒装置促进了我国钻井设备机械化和自动化的发展。
它主要扩大了顶驱的应用范围，具有良好的推广价值和市场前景。
2 顶驱旋转下套管的国内外技术情况2.1 国外技术现状国外顶驱下套管装置研发较早，主要生产厂家有Canrig、Volant、Weatherford、Franks、Offshore Energy、Tesco及 Premiere 等。
内置式液压卡瓦的研制
设备管理与维修2019翼9（上）内置式液压卡瓦的研制李占柱1，倪华峰1，王瑞成1，李满江1，李勇1，王存和1，崔鸿全2（1.中石油川庆钻探公司长庆钻井总公司，陕西西安710021；2.江苏诚创智能装备有限公司，江苏扬州225008）摘要：在油田钻井作业过程中，双吊卡起下钻劳动强度大、工作效率低、安全性能差，极易造成单吊环起钻引起井下事故。
卡瓦是在钻井中用来将钻柱夹持在转盘上的一种井口工具，替代了双吊卡起下钻。
研制了内置式液压动力卡瓦，可大大减轻劳动强度，提高工作效率和人身及井下安全。
关键词：钻井工具；卡瓦；液压；钻柱中图分类号：TE921.9文献标识码：B DOI ：10.16621/ki.issn1001-0599.2019.09.710引言目前国内外动力卡瓦主要有简易提放式动力卡瓦、气动卡瓦、液动卡瓦。
这些卡瓦大多数功能单一，有的不具备刮泥、有的只适应套管或钻杆，有的夹持管柱范围窄。
井口不正不能用；正常钻进不能用。
而且高出钻台面，影响铁钻工或液气大钳的操作。
根据目前国内实际，吸收国内外的先进经验，考虑到国内的材料、配件、加工工艺和手段，提出设计思路及运行方案，与相关厂家联合，研制了一套目前国内技术最先进、最安全、效率最高的一种动力卡瓦。
可大大减轻劳动强度、提高效率、提高人身井下安全。
1设计制造所遵循的标准液压卡瓦的设计制造除了必须执行国家的铸造、锻造、焊接、材料、热处理、液压和电器等相关标准外，还必须严格按照美国石油协会标准API 7K 和石油行业标准SY/T 5049—2016执行。
在这些标准中对关联尺寸、设计计算、安全系数、材料力学性能、实验方法和程序、质量控制等都做了详细的规定。
2技术分析目前国内动力卡瓦主要有简易提放式动力卡瓦和气动卡瓦这两大类。
简易提放式动力卡瓦安装在转盘上方，通过动力连杆装置将普通卡瓦上提和下方（图1）。
气动卡瓦安装在转盘内，通过气缸上提卡瓦（图2）。
两种卡瓦均高出钻台面，影响其他的施工作业，同时还存在正常钻进时接单根不能使用、井口不正不能使用等问题。
气动卡瓦操作规程
气动卡瓦操作规程一、上井前在基地的检查与调试1.队长接到生产调度的通知后，作业队长根据作业井的套管尺寸、井深，配装合适的卡盘芯子；2.接气管线调试是否有漏气现象、芯子升降是否灵活、卡盘芯子是否完全打开，卡盘各部件有无损坏；3.检查调试工作完成后，队长组织上井人员和基地人员一起装车。
二、作业前吊装及注意事项1.作业人员到井后一定要与井队沟通、协商，起钻时钻台口钻杆间距应大于1.5米。
2.开始作业施工前组织人员吊装应派井队专业人员指挥吊车。
3.吊装操作平稳，防止磕碰、撞击。
4.卡盘吊至钻台后，由井队专业人员操作气动绞车并辅助安装。
5.卡盘的操作规程（安装、调整）及注意事项三、安装操作规程1.下卡盘安装程序：a.根据现场情况决定是否提取方瓦b.了解井口与套管的偏离程度，安装好垫铁，调至居中位置。
再将卡盘座入垫铁上，调整居中位置。
c.接入气源缓慢上下活动套管调整至最佳位置，再安装好操作台平稳并固定牢固。
d.前几根套管属于调试阶段，套管下放速度应缓慢。
等调试完成后控制速度缓慢下放。
e.作业顺利后应及时向卡盘芯子与卡盘连接处及支撑处注油。
f.套管接箍过卡盘芯子时要时刻注意套管是否居中，若出现偏差及时调整。
2.上卡盘操作以及操作台安装程序：a.在还没有开始作业之前，由我们上井队长以及一级操作工、上井人员穿戴好登高安全绳。
登上井架进行对操作台的固定。
b.由井队专业人员操作气动绞车把5吨手动倒链葫芦吊起把它固定到合适的位置，然后把上卡盘操作台吊起，，。
c.安装完成后，“队长一定要亲自检查好手拉倒链葫芦是否上下自如灵活，各连接点是否安全可靠有无松动与不可靠之处”，如果有不可靠之处再进行二次加固。
d.然后把操作台的远近距离调整好。
e.上卡盘安装调试好，开始作业必须是队长上操作台操作要观察有无什么不当之处，如有要立即停止整改。
在开始的时候一定要注意套管是否居中三片卡盘芯的连接点是否与壳体连接点吻合，确认是吻合以后再叫司钻慢慢试提。
气动卡瓦操作规程
气动卡瓦操作规程1、安装前检查：活塞杆、导向杆顶部及上销轴的连接螺丝有无松动。
检查所安装的卡瓦体尺寸必须与所需要卡持的管柱尺寸规格一致。
若不一致应立即更换合适规格尺寸的卡瓦体或现场更换卡瓦牙。
3、起、下钻或下套管作业过程中当气动卡瓦卡住管柱时，1）在提升管柱之前，必须先打开气控阀使下部气缸进气（此时气动卡瓦不会松开），再提升管柱起钻或下钻（套管）；2）先提升管柱全部悬重，再打开气控阀使下部气缸进气（此时气动卡瓦不会松开），再提升管柱起钻或下钻（套管）。
4、起钻作业时，当接箍超出气动卡瓦上表面约500mm，控制进气再下放管柱即可卡紧管柱：下钻或下套管作业时，当吊卡下端面接近卡瓦约150mm，即可控制进气卡紧管柱。
5、气动卡瓦使用过程中，应经常在导向杆及气缸活塞杆根部加注机油保养，同时在卡瓦体的背锥面上涂一些黄油保证卡瓦体升降灵活。
6、气动卡瓦使用过程中，应避免管柱、吊环等物体碰撞卡瓦表面上任何活动部件。
7、使用完毕后，必须用清水冲洗附着在气动卡瓦上的泥浆，操作气控阀提升卡瓦体，在导向杆、活塞杆根部加注机油保养。
最后放下卡瓦体，合拢两瓣卡瓦座平放在钻台面上，气动卡瓦长时间放置时两瓣不可分开或倾斜。
8、当管柱接箍靠近气动卡瓦时，司钻应带一下刹把，减慢管柱下放速度，以防管柱接箍刮碰卡瓦体或误操作卡瓦卡在接箍的位置。
气动卡瓦严禁卡持接箍或不等径管柱！9、经常检查卡瓦座底部的扶正耐磨环以及卡瓦牙的磨损情况，磨损了应及时更换。
扶正环磨损2-3mm或钻杆接箍有刮碰卡瓦体现象时，必须更换扶正耐磨环（一年左右）。
10、气动卡瓦在搬迁运移、上下钻台过程中，严禁摔、砸、磕、碰等现象。
气动钻杆卡瓦的有限元分析
ＭＩ ＮＧ ａ ‘ Ｆ ＮＧ Ｙ ｎ Ｅ Ｑｉ
（ ．ｃ ｏ ｌ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｎ ｉ ｅ ｒ ｇ Ｙａ ｇｚ ｎ ｖ ｒ ｉ ， ｉｇ ｈ ｕ Ｈｅ ｅ ，３ ０ ３ ｎ ； １Ｓ ｈ ｏ Ｍ ｃ ａ ｉａ ｇｎ ｅ ｉ ， ｎ ｔｅＵ ｅ ｓ ｙ Ｊｎ ｚ ｏ ｂ ｉ ４ ４ ２ ， ｆ ｏ Ｅ ｎ ｉ ｔ ａ ２ＣＮ Ｃ ｕ ｎ ｉｇＤｒ ｌ ｇＥ ｇｎ ｅ ｎ ｏ ａ ｙＬｉ ｔｄＣ ｅ ｇ ｕＳｃ ｕ ｎ，１ 舢ｌＣ ｉａ ． Ｐ Ｃｈ ａ ｑｎ ｉｉ ｎ ｉｅｒ ｇＣ ｍｐ ｎ ｍｉ ，ｈ ｎ ｄ ｉ ａ ６ Ｏ ０ ｈｎ ） ｌｎ ｉ ｅ ｈ ，
【 ｙｗｏｄ ］ ｎｕ ｔ ｌ ；ｉｉ ｌｍ ｎ；ｌ ｏｙ Ｄ ｌｐｐ Ｋｅ ｒ ｓＰ ｅ ｍａ ｃｓｐ Ｆｎｔ ｅ ｅ ｔＳｉ ｂｄ ； ｒｌ ｉｅ ｉ ｉ ｅ ｅ ｐ ｉ
卡 瓦 是 在 油 田钻 井 中用 来 把 钻 杆 或 套 管 夹 紧 在 转 盘 上 的 井 口 工 瓦 优 点 比较 突 出 ：
２１年 ０１
第 ｔ 期 １
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｎ Ｏ Ｍ ＴＯ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ ＹＩＦ Ｒ Ａ Ｉ Ｎ
Ｏ机械 与电子０
一 科技信． ｜
气动钻杆卡瓦的有限元分析
明 燕 ’ 冯 琦 （． １ 长江大学机械工程学院 湖北 荆州 ４ ４２ ；． ３ ０３２中国石油川庆钻探工程有限公司 四川 成都 ６ ００ ） １０ ０
本 文 利 用 Ａ Ｙ 自带 建 模 功 能 建 立 钻 杆 的 几 何 模 型 ， 利 用 ＮＳ Ｓ 参 照材 料 设 置 。 钻杆 材 料 为 ４ ５钢 ， 瓦体 材 料 为 ２ 卡 ０ ２１ 网 格 划分 ．． ２ 。
具。 随着 科 学 技 术 的进 步 ， 国的 钻 井 技术 逐 步 实 现 了 自动 化 。 力 卡 ｓ ｚ ｏ ｓ 我 动 ｏ 池ｐ ｋ 建立卡瓦体模型导入到 Ａ Ｓ Ｓ ｒ Ｎ Ｙ 。对于物理模型 ， 材料属性
石油矿场机械10.ppt
在吊环上，吊卡挂好后，要立即插入吊卡销。深井、超深
井所使用的吊卡要定期进行检查，并配以小补心进行作业。
对吊卡的保养应按照“钻井和生产提升设备技术规范”和
“提升工具检查和维护规范”来进行。
11
三、吊环
吊环是起下钻管柱时连接大钩与吊卡用的专用提升用具。 吊环成对使用，上端分别挂在大钩两侧的耳环上，下端分别套入吊卡两侧的 耳孔中，用来悬挂吊卡。
❖ 4.先进性：卡瓦牙形状设计合理不伤钻杆，性能可靠而且 使用寿命长。
❖ 5.浅井施工节奏更快、劳动强度更大，动力卡瓦的安全、 快捷优势就更加明显。
39
❖ 动力卡瓦的安装类型： ▪ 1）安装在转盘外部的动力卡瓦 ▪ 2）安装在转盘内部的动力卡瓦
40
方钻杆旋口器
方钻杆旋口器是在钻井过程中利用风动马达（或电 动机）作动力，驱动方钻杆旋转，并与小鼠洞卡紧装置配 合使用，从而完成接单根工作的一种专用设备。
15
卡 瓦
16
钻铤卡瓦
17
钻铤卡瓦
18
套管卡瓦
❖套管卡瓦适用套管直径从65／8-30 in（168。 3-762mm）。 卡瓦牙，采用优质合金钢制造，并经化学热处理， 表面硬度高，心部硬度适宜，具有耐磨、抗蚀， 使用寿命长的优点。
19
20
五、安全卡瓦
❖ 安全卡瓦用于卡持平接头管柱和钻铤，有两种型号：WAC型适用管径为31／2-155／8in（88.9-396.9mm）， WA-T型适用管径为11／8-4 1／2in（28.6114.3mm）。
三吊一卡介绍I
侧开式钻杆吊卡
侧开式钻杆吊卡
对开式钻杆吊卡
对开式钻杆吊卡
闭锁环式油管吊卡
对开式钻铤吊卡
吊卡的型式
种类 型 侧 开 式 平台肩 锥形台肩 式 对 开 式 平台肩 锥形台肩 闭锁环式
钻杆吊卡
钻铤吊卡
平台肩
平台肩
套管吊卡
平台肩
平台肩
油管吊卡
平台肩
平台肩
平台肩
吊卡型号表示方法
例如：侧开式平台阶吊卡，下孔径131mm，上孔径134mm， 最大载荷1350kN，可表示为CD131×134/1350。
钻杆吊卡基本参数
钻杆公称直径及加厚型 式 mm(in) 60.3（23/8）EU 73.0（27/8）EU 88.9（31/2）EU 101.6（4）IU 钻杆接头焊接部位 最大外径 mm 65.1 81.0 98.4 104.8 106.4② 平台阶吊卡孔径
上孔 mm
69 84 102 109 —
钻铤吊卡规格 mm（in）
最大载荷t（kN） 100（900）150（1350）
吊环
吊环是石油、天然气钻井和井下 修井作业过程中起下钻柱的主要悬挂 工具之一，其下端挂于吊卡两侧吊耳 中，上端挂在大钩的两侧耳环内。主 要用于悬挂吊卡。 按结构，吊环可分为单臂吊环和 双臂吊环两种。
吊环
吊环型号表示方法
DH675② SH900
SH1350
75 80
63.50
28.58
160
45 45
50.80
20 25
100
1500 1500
63.50 100
28.58
160 47.64
50.80 35
100 1700
石油开发 井下作业 套起抽油杆操作规程
套起抽油杆操作规程1主题内容与适用范围本规程规定了套起油杆操作的内容与要求。
本规程适用与抽油井套起抽油杆作业。
2引用标准SY/T5873.2—94有杆泵抽油作业工艺作法3程序内容。
3.1.施工准备3.1.1抽油杆小大钩、抽油杆吊卡3/4"，7/8"，1"，抽油杆方卡子2个、油管吊卡2个、油管防喷闸门、抽油杆防喷装置、液压钳、管钳、油管短节（长度1m-1.5m）；抽油杆短节（长度1.5m-2m）；不短于5m的2根细棕绳、钢锯等，要求配件完好，工具灵活好用。
3.1.2三道油管桥、四道抽油杆桥、离地面高度不低与0.3m。
3.1.3检查抽油杆吊卡、油管吊卡、小大钩钢丝绳及绳卡、液压钳及尾绳、气动卡瓦、油管防喷器、抽油杆防喷装置等完好。
3.1.4在油井起抽油杆遇卡，无法正常起出抽油杆时，采用本办法套起。
3.2施工程序3.2.1压井平稳后，提卸井口，如压井油、套不通时，套管放压至零并灌满压井液。
3.2.2安装防喷器和自封封井器。
3.2.3套起倒扣分重负荷倒扣（全井抽油杆蜡卡）和轻负荷倒扣（抽油杆负荷在2吨以下）3.2.3.1重负荷倒扣步骤1）在抽油杆抗拉强度允许条件下，缓慢起出1根抽油杆（下放条件允许时，配短节下放）。
2）下入准备好的抽油杆短节，在抽油杆短节上套上准备好的油管短节。
(油管短节与下部油管有0.3m左右距离)。
3）在抽油杆接箍以下扣上相应尺寸的抽油杆吊卡，用铁丝或钢丝绳套将抽油杆吊卡固定在吊环上且固定牢靠，在油管短节接箍下扣上相应尺寸的油管吊卡，吊卡穿好销子，且固定牢靠。
4）打开大钩锁销，保证旋转正常，缓慢上提大钩，使抽油杆吊卡座在油管接箍上（悬重不得大于4-5吨），记录指重表悬重，并刹紧刹把。
5）保持大钩负荷，用液压钳咬住油管短节，液压钳吊绳稍微放松（保证倒扣后液压钳弹跳，不掉在小平台上；大钩转动时不将吊绳缠住）。
将一根长约5m的棕绳拴在液压钳操作手柄上，人站在小平台下拉动棕绳，开动液压钳低速倒扣至倒扣成功。
新型XDQW多功能管杆气动卡瓦的研究与应用
余 维 初 等 ：新 型 Ｘ ＱＷ 多 功 能 管 杆 气 动 卡 瓦 的 研 究 与 应 用 Ｄ
新 型 Ｘ ＱＷ 多 功 能 管 杆 气 动 卡 瓦 的 研 究 与 应 用 Ｄ
身 维 初 （ 专 长江大学化学一 种 新 型 Ｘ Ｗ 多功 能管 杆 气 动 卡 瓦 ， 它 由大 方 瓦 、 卡 瓦 体 、 动 力 缸 、 支 撑 盘 、连 接 片 、 摘 ＤＱ 刮 泥 盘及 扶 正 环 等 组 成 。 大 方 瓦 由 ２块 组 成 ，其 上 装 有 动力 缸 ， 动 力 缸 上 的 动 力 缸 推 拉 杆 上 装 有 支 撑 盘 ， 支 撑 盘 下 面装 有 卡 瓦体 ， 卡 瓦体 置 于 大 方 瓦 内 ；支 撑 盘 上 部 装 有 刮 泥 托 盘 和 刮 泥 盘 ， 实 现 了刮 泥 和 卡 持
瓦 ，工作 高度均 在 ６ ０ ０ ｍｍ 以上 ，井 口进 行 液压 大钳拆 卸 钻 杆扣 及 摆放 防喷 盒 等操 作 时 相 当 困难 ，不 适 合我 国油 田使用 。为 此 ，笔者研 究 了一种 新 型 Ｘ ＱＷ 多功能 管 杆气 动卡 瓦 ，使上 述 问题得 到 了解决 。 Ｄ
２ 新 型 ｘＤ Ｑｗ 多 功 能 管 杆 气动 卡 瓦 工 作 原 理 与 主 要 结 构
石油天然气学报 （ 汉石油学院学报） 江
２ １ 年 ２月 ０１
２ ２ 主 要 结 构 及 其 技 术 指 标 ．
新型 Ｘ ＤＱＷ 多功 能 管 杆 气 动 卡 瓦 由大 方 瓦 、卡 瓦体 、动 力 缸 、支 撑 盘 、上 销 轴 、连 接 片 、 下销 轴 、动力 缸推拉 杆 、刮 泥盘 、卡 瓦牙 、导 向杆 、扶正 环 、刮泥 托 盘 、托 盘 销轴 组 成 。其 特 征在 于 ：大
钻井用多功能气动卡瓦[实用新型专利]
![钻井用多功能气动卡瓦[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/e44ec705102de2bd97058860.png)
专利名称：钻井用多功能气动卡瓦
专利类型：实用新型专利
发明人：卢健,栾治星,魏伟,郭家庆,马斌,刘志浩申请号：CN201020680576.4
申请日：20101214
公开号：CN201924846U
公开日：
20110810
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种钻井用多功能气动卡瓦，包括支撑盘、连杆、卡瓦体、动力气缸、卡瓦座、刮泥器、控制气缸、锁紧螺栓和配气接头，两片卡瓦座通过销轴连接成一整体，卡瓦体置于卡瓦座内并通过连杆与支撑盘铰连接，卡瓦体设为4片或6片。
刮泥器设置在卡瓦座下端；动力气缸和控制气缸均设置在卡瓦座的内部。
本实用新型采用全内置式气缸及集成气路结构，使其与现有技术相比较，具有如下优点：1、大大降低了卡瓦的工作高度；2、安全可靠；3、实现刮泥浆时可以观察井口；4、减少了钻台上的气路管线；5、所有卡瓦操作均由司钻一人兼顾完成，真正做到了全自动化，在降低劳动强度的同时，避免了误操作，提高了安全性能，大大提高了工作效率。
申请人：栾治星
地址：257055 山东省东营市胜利油田海洋钻井公司胜利四号平台
国籍：CN
更多信息请下载全文后查看。
气动卡瓦工作原理
气动卡瓦工作原理
气动卡瓦，又称气动阀，是一种利用气压驱动的控制装置，常用于流体控制系统中。
其工作原理可以简述如下：
1. 气源供气：气动卡瓦需要接入气源，通常是压缩空气。
通过气源供给气压，使气动卡瓦获得工作所需的气动动力。
2. 气压推动阀芯移动：当气源供气到气动卡瓦内部时，气压通过进气口传递给气动驱动器。
气动驱动器内部的活塞受到气压的推动，将力传递给连接在活塞上的阀芯。
3. 阀芯位置控制：阀芯的位置控制是通过调节活塞所受到的气压来实现的。
通过增加或减少气源供气的压力，可以改变活塞所受到的推动力大小，进而控制阀芯的位置。
4. 流体控制：随着阀芯位置的改变，控制阀芯上的通道与流体管道开关的状态也相应改变。
当阀芯关闭时，流体管道阻塞，流体无法通过；当阀芯开启时，流体可以顺利通过。
总结：气动卡瓦的工作原理是利用气源供气，通过气动驱动器将气压转化为推动力，控制阀芯的位置，进而控制流体的开闭状态，从而实现对流体的控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、产品概述DQW系列多功能气动钻井卡瓦是石油或天然气行业在钻井作业中起下管柱时卡持钻杆、套管的一种钻井动力工具，是手提式卡瓦的最佳替代产品，适用于各种类型钻机转盘。
具有安装方便、操作简单、气动升降、自动刮泥、安全可靠等优点。
多功能气动钻井卡瓦设计合理，选材精良，经特殊的强韧化热处理工艺精心制造。
每台设备出厂前经严格的功能试验、强度试验和无损检测，具有优越的性能。
多功能气动钻井卡瓦适用卡持管柱的范围：3 1/2"~7"；最大设计载荷：2250kN (250t)、3150kN (350t)两种。
多功能气动钻井卡瓦由于自动化程度的提升，可以极大的降低工人劳动强度，增加操作人员和设备安全性，提高工作效率（起、下钻速度提高约15%-20%）。
使用前请详细阅读“使用说明书”。
二、结构及工作原理1、结构DQW系列多功能气动钻井卡瓦主要是由卡瓦座、卡瓦体、组合气缸、气控系统、卡瓦牙、导向杆、扶正环、刮泥盘、连杆、支撑板等零部件组成，它以钻井平台上气源作为动力源。
图1为DQW系列多功能气动钻井卡瓦结构简图。
1、卡瓦座2、卡瓦体3、导向杆4、卡瓦牙5、刮泥盘6、支撑板7、连杆8、气控系统9、组合气缸10、扶正环DQW系列多功能气动钻井卡瓦结构简图2、工作原理DQW系列多功能气动钻井卡瓦安装在转盘大方瓦孔内取代原有的转盘大方瓦，支撑板通过连杆与卡瓦体连接，气缸活塞杆及导向杆与支撑板固定连接。
夹持管柱时，气缸活塞杆及导向杆向下移动推动支撑板向下，卡瓦体在自重及管柱与卡瓦牙摩擦力共同作用下沿卡瓦座锥面向下移动，并同时向内收紧，自动卡持管柱，起卡持管柱的作用。
松开管柱时，只要将气缸活塞杆及导向杆向上移动，推动支撑板向上，在连杆和管柱提升力的共同作用下，卡瓦体沿卡瓦座锥面向上移动并同时向外张开，松开夹紧的管柱，同时让出通道，这时管柱可以从卡瓦中心自由通过。
同时刮泥盘工作自动刮除粘附在管柱上泥浆。
为保证四片卡瓦体移动方向一致和同步，防止扭转，在卡瓦座上设计有导向槽进行导向。
气动卡瓦上气缸的动作全部由司钻工作台上的气控阀进行控制。
三、技术参数DQW系列多功能气动钻井卡瓦主要技术参数：1、气源工作压力：0.6MPa —0.9MPa2、有效卡紧长度：420mm3、卡瓦卡紧位置高度：48mm4、卡瓦放开位置高度：260mm5、更换不同尺寸的卡瓦体、卡瓦牙，可以适用卡持不同尺寸的管柱，具体见表1。
表1 不同尺寸的卡瓦体、卡瓦牙适用的转盘和夹持的管柱四、使用操作1、安装和拆卸1）气动卡瓦在使用前，操作人员应负责确认所卡持的钻具的总载荷不应超过气动卡瓦的安全工作载荷，建议安全工作载荷取额定载荷的0.8倍。
2）气动卡瓦在使用前，操作人员应负责确认所上、卸扣的管柱直径与气动卡瓦上卡瓦体和牙板所适用的管柱直径相配匹。
3）气动卡瓦在使用前，操作人员应检查卡瓦体与连杆和支撑板上的连接销钉是否可靠，有无松动；卡瓦牙安装是否正确（牙尖倾斜面在下端）；卡瓦牙是否过度磨损或出现崩齿。
如出现上述情况应及时处理、重新安装或更换。
4）气动卡瓦安装到转盘前，应连接气路管线，升降气缸上下活动3～5次，保证升降灵活、无泄漏，并在活塞杆和导向杆上加注机油。
然后，将卡瓦体上行处于放开位置。
5）安装气动卡瓦时，用专用悬吊挂钩吊起气动卡瓦至井口，拆除卡瓦体上的连接块（见图2），张开大方瓦推进并抱住管柱，再合拢大方瓦，然后放入转盘大方瓦孔内。
当井口偏斜较严重时，必须将气动卡瓦的转盘销旋转至转盘上的传动销孔内。
连接块图 2 连接块位置6）起下钻作业后，需将气动卡瓦取出转盘时，首先将卡瓦体上行处于放开位置，转动气动卡瓦转盘销脱离转盘上的传动销孔，用专用悬吊挂钩吊出气动卡瓦即可。
2、使用操作1）起吊作业时，钻工先在所要提起的管柱上扣好吊卡，在提升管柱前，司钻操纵气动阀，使气缸下部进气，再上提管柱，此时，在气缸举升力和钻杆与卡瓦体摩擦力的共同作用下，卡瓦体沿卡瓦座锥面上行并向外张开，松开管柱，同时让出通道，允许管柱从卡瓦中心自由通过。
当上提管柱的下接头台阶（需卸扣接头）超出卡瓦的支撑板（控制在150mm内），司钻反向操纵气动卡瓦阀，使气缸上部进气，此时，在气缸拉力的作用下，卡瓦体下行并将管柱推移居中并卡住管柱。
此时即可进行卸扣作业。
2）下钻作业时，管柱接头上好扣后，司钻操纵卡瓦气动阀，使气缸下部进气，再上提钻柱，此时，在气缸举升的作用下和钻杆与卡瓦体摩擦力的作用下，卡瓦体沿卡瓦座锥面上行并向外张开，松开管柱，同时让出通道，可顺利下放管柱。
当下放管柱的吊卡下端面接近卡瓦的支撑板后（控制在100mm内），司钻反向操纵气动卡瓦阀，使气缸上部进气，此时，在气缸拉力的作用下，卡瓦体下行并将管柱推移居中并卡住管柱。
此时即可卸去吊卡，进行下一根管柱作业。
3）下钻作业时，当井口偏斜较严重时，每到一管柱接头处都应减缓下放速度，防止管柱接头碰撞卡瓦体，导致损坏和故障。
4）当起下钻过程中需要转动转盘时，需要卡紧管柱，然后把气路管线快速接头拔下。
转动转盘后，快速接头必须按原样插上，不能接反。
5）吊卡提升或下降管柱的过程中，当接近支撑板时，应放慢速度，防止碰撞或砸坏气动卡瓦。
6）气动卡瓦在更换牙板时，应一次性的更换全部的牙板。
3、故障的排除气动卡瓦在使用过程中常见的故障和排除方法见表2.表2 常见故障及排除方法4、随机附件每台气动卡瓦出厂时均配有随机配件件、专用工具、易损件和随机文件，详细的清单见表3。
警告：1）气动卡瓦的设计温度为0℃，当温度低于0℃时，应停止使用。
如要满足更低气候条件下作业，应订购适应低温条件下作业的专用卡瓦。
2）严禁超出额定载荷（动载荷和静载荷的总和）的卡持作业。
3）当所卡持的管柱直径与卡瓦上的卡瓦体、牙板不配匹时，则严禁使用。
4）严禁将新旧牙板组合使用，造成应力集中，损坏卡瓦体，发生事故。
5）操作或检查时，为保证安全应采用合适的方法、材料、工具进行。
6）当发现零件有裂纹或过度磨损时，应立即停止使用，作进一步的检查。
对有裂纹的零件应及时地进行更换。
五、维修和保养1、每次使用完后必须用清水把气动卡瓦上粘附的腐蚀性泥浆冲洗干净。
导向杆、活塞杆处加注机油。
卡瓦体接触表面涂润滑脂（或丝扣油）。
2、拔出快速接头前，必须用清水将其冲洗干净；拔出快速接头后，应用干净的塑料袋或专用塑料堵头将接头保扎好，以防泥浆、灰尘等赃物进入接头及气路管道内。
3、定期检查耐磨环，当磨损超过3mm后，应及时更换。
4、定期检查卡瓦牙板，发现磨损严重或发现打滑时，应全部进行更换。
5、搬迁时，安装好连接销将两瓣卡瓦合拢，将支撑板紧贴于卡瓦座上平面，并用铁丝将其捆扎固定在一起，上下钻台杜绝摔砸现象。
6、每口井完钻后，气动卡瓦应进行拆卸检查。
拆卸检查必须由适当能力的维修车间进行。
检查时应先将气动卡瓦各部件清洗干净，按图1中的顺序拆卸需要检查的部分零部件，其中卡瓦座、卡瓦体应进行表面无损探伤检查；其它零件进行目测检查。
如发现裂纹和过度磨损的零件应及时更换，否则停止使用。
拆卸检查最好形成记录，并保存，便于以后的追溯。
7、气动卡瓦出厂前，卡瓦座、卡瓦体等主要零件均进行严格无损检测，使用一个时期后，应对卡瓦座、卡瓦体等主要承载零件再进行探伤。
磁粉探伤的验收准则应满足API Spec7K规范要求（见表4）或高应力区满足GB/T9444规定的Ⅰ级要求，其余部位满足Ⅲ级要求。
建议无损检测与拆卸检查同步进行，探伤结果应形成记录。
如出现伤痕和裂纹则严禁使用。
表4 磁粉探伤验收准则8、气动卡瓦中的卡瓦座、卡瓦体为非互换件，一般不能进行修复。
如发现其中一件出现问题，应立即停止使用，作报废处理。
在三包期内的，可以向我公司进行调换。
卡瓦座、卡瓦体不得进行焊补修复。
9、气动卡瓦的其它零件均为互换件或标准件，其零件明细见表5。
我公司备有可互换的零部件供用户选用。
表5 气动卡瓦零件明细表六、运输、存储1、气动卡瓦在运输过程中，严禁碰撞，避免雨淋。
2、气动卡瓦应存放在通风干燥处，不得日晒、雨淋。
严禁接触酸、碱、盐等腐蚀性物质。
七、其它1、在正常保管和使用条件下，自出厂之日起一年半或产品使用一年内，气动卡瓦因制造质量而影响正常使用时，本公司负责无偿更换或保修。
2、用户要订购气动卡瓦时，可以按本说明书和产品样本中提供的技术参数订购。
3、在订购零部件、易损件时。
用户可根据表5以及图1中的零件的名称、序号和形状订购。
4、对本公司产品有何建议和批评，请填写好后面的“用户意见书”。
邮寄：泰兴石油机械有限公司全面质量管理办公室收。
用户意见书厂址：江苏省泰兴市车站路88号邮编：225401电话：(0523)7681123 7684345 (订购业务)传真：(0523)7684345网址： E-mail：***************Address: No.88, Chezhan Road, Taixing City, Jiangsu Province, 225401, China. Tel: 0086-523-7684345(Business) 7681123Fax: 0086-523-7684345 E-mail: ***************。