油气井下工具
油气田井下打捞工具详解
油气田井下打捞工具详解油气田井下打捞工具是在油气田井下作业中常用的工具，用于提取沉积在井底的固体颗粒、井眼附近的残渣和其他杂质。
这些工具的设计和制造旨在提高生产效率和确保井下作业的安全性。
一种常见的油气田井下打捞工具是钻井井底清洗器。
它通常由管状的外壳和密封装置组成，可以固定在钻杆或管柱的下部。
这个工具通过旋转来清除井底的杂质，同时还可以通过喷射清洗剂和液体来冲刷井眼。
钻井井底清洗器的设计使得固体颗粒可以被收集起来，以防止它们被带到地面。
另一种常用的工具是井底刮器。
它通常由一些可移动的刮板组成，可以固定在钻杆底部的管柱内。
井底刮器的作用是刮除井底的附着物，例如泥浆、水合物或其他固体颗粒。
刮板的设计和排列方式可以根据具体的井下条件来调整，以提高清除效果。
除了钻井井底清洗器和井底刮器，还有一些其他类型的油气田井下打捞工具可供选择。
例如，磁铁式工具可以用于吸附带有磁性杂质的固体颗粒。
超声波清洗工具可以利用超声波波动来击碎并清除井底堆积的残留物。
在使用油气田井下打捞工具时，操作人员要遵循严格的操作规程和安全要求。
他们需要确保工具的正确安装和使用，以免发生事故或造成环境污染。
此外，定期的维护和检查也是确保这些工具正常工作的关键。
有时，可能需要结合不同的工具和技术来达到最佳的清除效果。
总结起来，油气田井下打捞工具在油气开采作业中起着重要作用。
它们通过有效地清除井底的杂质和残留物，提高生产效率和保障井下作业的安全性。
然而，对于使用这些工具的操作人员而言，遵循规程和安全要求是至关重要的，以确保工作的顺利进行。
井下设备及作业工具介绍
滑套
油管挂及其作用：
油管悬挂器是坐在油 管头的锥座中，用于悬挂 油管柱，并在所悬挂的油 管和油管头锥座之间提供 密封。
海上油气田完井一般 都下有井下安全阀，油管 悬挂器都必须有连接液控 管线的通道，电潜泵还须 有井下放气阀通道和电缆 穿越并密封。
Y管柱主要组成
油管挂
油管挂及其作用：
油管悬挂器是坐在油管头的锥座中，用 于悬挂油管柱，并在所悬挂的油管和油管头 锥座之间提供密封。
Y管柱主要组成
过电缆 封隔器
Y管柱主要组成
Y接头和 Y堵
Y管柱主要组成
电泵系统
电泵系统从下至上 依次为电机、电机保护 器、油气分离器、多级 离心泵、单流阀。在非 Y管柱时电机下部还安 装有扶正器。
扶正器
扶正器位于电机的下面，使电机 居中，使得电机外部过流均匀，散热 环境好，防止电机局部高温而损坏。 Y型管柱并不采用。在扶正器的下部 一般安装有井下压力计。
放气阀
过电缆封隔器
Y管柱主要组成
过电缆 封隔器
过电缆封隔器：
坐封：封隔器下到设计位置，从井口油管加
液压。液压力首先推动活塞使下锥体向上运动， 将卡瓦撑开，液压力继续推动活塞上移，压缩封 隔件，同时带动锁紧齿套上行。当液压力达到预 定数值并稳压5～10 min后，卡瓦卡牢，封隔件 密封油套环空，液压释放后锁紧机构锁紧，保证 封隔件长期密封。
无论是沉降式气液分离器，还是旋转式及涡流式气液分离器，它们 都是利用气体和液体密度不同使气液两相产生的重力大小不同的原理， 增加气泡的轴向向上速度，降低气泡径向向心速度来进行气液分离的。 轻的气体沿轴向向上进入油套环形空间，重的液体则通过重力的作用沿 流道进入多级离心泵的入口。
石油钻采设备知识
石油钻采设备知识一、概述石油钻采设备是用于开采石油资源的重要工具，它包括了钻井设备、采油设备以及辅助设备。
钻井设备主要用于石油勘探和开采中的钻井作业，采油设备用于从井下输送石油和处理油气，辅助设备则提供了钻井和采油过程中所需的支持和配套设施。
二、钻井设备1. 钻机：钻机是钻井作业的核心设备，它通过旋转钻杆和钻头实现对地下岩石的钻探。
常见的钻机有人工钻机和机械钻机，其中机械钻机具有自动化程度高、作业效率高等优点。
2. 钻头：钻头是钻井设备中的重要部件，它通过旋转和冲击作用将岩石破碎并将其带到井上。
常见的钻头有钻杆钻头、钻探钻头和钻头钻头等，根据井下地质条件和作业要求选择不同类型的钻头。
3. 钻杆：钻杆是连接钻机和钻头的重要部件，它能够承受大扭矩和压力，使钻头能够顺利地进行钻井作业。
钻杆一般由多节组成，可以根据井深和作业需求进行组合使用。
4. 钻井液：钻井液是钻井过程中必不可少的介质，它能够冷却钻头、清理井底、平衡井口压力等。
钻井液一般由水、泥浆和化学添加剂等组成，根据井下地质条件和作业需求选择不同种类的钻井液。
三、采油设备1. 抽油机：抽油机是采油设备中的核心部件，它通过往返运动将油井中的石油抽到井口。
常见的抽油机有柱塞式抽油机、潜油泵和螺杆泵等，根据井深和产量选择不同类型的抽油机。
2. 油管：油管是输送石油的管道，它连接井口和油田处理设备，将井下的石油输送到地面。
油管一般由钢管制成，具有耐高压、耐腐蚀等特点，根据井深和输送能力选择不同尺寸的油管。
3. 油田处理设备：油田处理设备用于对井下的石油进行处理，包括分离油气、去除杂质、调节温度等。
常见的油田处理设备有油气分离器、油水分离器和加热炉等，根据石油的特性和处理要求选择不同设备。
四、辅助设备1. 压裂设备：压裂设备用于增加油井的产能，它通过将高压液体注入油层，使裂缝扩大，增加油气的渗透性。
常见的压裂设备有压裂车和压裂泵等，根据井深和作业需求选择不同类型的压裂设备。
井下作业知识详述
4、脱节器
脱节器是有杆大泵抽油杆和活塞的专用对接工具。具有结构简单， 并且在抽油泵的上下冲程中都产生自锁，工作性能比较可靠。它解 脱灵活，承载力较大，能适应深抽、大排量抽油。全套工具由上下 两部分构成。 上部分：即随抽油杆下入部分。包括上接头和锁爪。上接头和锁爪 以螺纹连接并用销顶防松。 下部分：即随泵下入部分。包括中心杆、弹簧，锁紧滑套和下接头 等，中心杆与下接头以螺纹连接并用销钉防松，弹簧套在中心杆上， 滑套套住中心杆和下接头，并可上下滑动。 此外泵上还需配装一个 释放接头。 工作原理：下井前将锁爪拔出，其余部分接于柱塞上端随泵筒下井， 锁爪随抽油杆下井。当锁爪随抽油杆下至泵内时，锁爪套住中心杆 向下滑动（中心杆不下移）锁爪与中心杆对接为一体从而实现抽油 杆与活塞的对接。 脱开：检泵作业，只需将抽油杆上提，当脱节器上行至释放接头处 滑套受阻，压缩弹簧，锁爪与中心杆自动脱开，达到抽油杆与柱塞 脱节分离的目的。
常用的井下工具
常用的井下工具
2、铅模：
铅模是井下作业常用辅助工具之一。用于检 查套管的完好程度及变形情势：用于打捞作 业，了解井内鱼顶状况。 结构：平底铅模结构 主要由油管短节、钢筋 和铅构成 工作原理： 以了解鱼顶状况为例：当铅模下
入井内接近鱼顶时，正循环冲洗后，慢放管
柱使铅模接触并施加一定的压缩载荷，由于 铅为软质金属，鱼顶即使铅模地面产生痕迹， 由印迹分析井下鱼顶状况。
弹簧式套管刮削器
注意事项： 工具与管柱的连接丝扣必须拧紧， 防止接头松扣；
刮削器公接头可朝上，也可朝下。
刮削器下井过程中如遇阻，可缓慢 旋转几周再下放。 刮削过程中，自始至终必须保持循 环畅通。
常用的井下工具
7、封隔器 是用于井下套管或裸眼里封隔油、气、水层的专用工具。 它通过外力作用，使胶皮筒长度缩短和直径变大密封油、 套环形空间，分隔封隔器上下的油(气、水)层，从而实 现油、水井的分层测试、分层采油、分层注水、分层改造 和封堵水层。 在众多的井下工具中，封隔器的种类最多， 应用最广泛。每一种井况对封隔器都有不同的要求，从而 产生了多种类型的封隔器。尽管封隔器的花样繁多，但基 本结构相差无几。主要包括密封、锚定、座封、解封、扶
大港油田采油井下工具现状及下步攻关目标
大港油田采油井下工具现状及下步攻关目标发布时间：2022-09-19T03:16:15.992Z 来源：《工程管理前沿》2022年10期作者：魏震陈鹏[导读] 井下工具是油井采油工艺措施配套的必备工具，魏震陈鹏（大港油田公司第三采油厂产能建设中心）一、采油井下工具概况井下工具是油井采油工艺措施配套的必备工具，它的性能、原理制约着工艺成功与否及实施效果，直接影响到油井的产量和生产安全。
采油井下工具最主要有两大类：封隔器类和抽油泵类。
1、国内外发展现状在井下工具中封隔器是油气井作业生产中应用最主要的一种工具，其作用是在井筒深度方向实现层与层间的分层作业，同时封隔器作为一种应用最广泛的井下工具它所具有的功能，主要依靠弹性密封元件的密封作用来实现井下工艺措施成功和正常生产。
随着油气田开采的深入，地层情况越来越复杂，分层作业越来越普遍，应用封隔器可满足生产中的各个工艺要求。
国外封隔器其性能要优于国内同类产品，其主要体现在性能的可靠性、使用寿命、耐温、耐压能力以及专业化工艺技术配套方面。
胶筒密封件承压、耐温高，如：史密斯.CAMCO，贝克.哈里伯顿等封隔器其耐温可达200℃以上，承压可在60MPa以上，可广泛应用于深井、超深井的各种措施作业，以及超高压压裂作业。
其胶筒的使用寿命一般可在3-4年。
一些特殊封隔器国外的技术优于国内，如过油管封隔器通过油管最大可密封7″套管，可实现一些特殊工艺作业；CAMCO公司的HSD-3-SP型双管封隔器，广泛用于电泵井生产管柱以及双管柱生产。
由于吸收了国外同类产品的一些优点，国内封隔器在功能设计方面差距不大，主要差距在于封隔器胶筒的性能与质量。
国内常规封隔器耐温一般为120℃，承压在25MPa，有效期一般为2年左右。
近几年开发的高温高压胶筒耐温一般为140℃，承压在35MPa，但有效期较短，一般在6个月左右。
海上油田所用的封隔器基本上是进口的。
国内常规封隔器其性能满足国内各油田的需要，使用效果较好，但高温、高压（温度150℃，压力50Mpa以上）井配套封隔器还需要继续研究与开发。
井下工具系列 精华
井下工具类——封隔器Y111系列封隔器规格型号Y111-110Y111-114最大外径110mm 114mm通径60mm 62mm总长790mm 790mm工作压力25～35MPa 25～35MPa工作温度120℃120℃坐封力60～80KN 60～80KN2.结构简单，性能稳定可靠；3.使用方便，成本低。
主要由上接头、胶筒、中心管、下接头、限位体等部分组成。
该封隔器是用尾管或卡瓦封隔器为支点支撑，下放管柱时上接头和中心管下行压缩胶筒使封隔器坐封，封隔油套环形空间。
解封时上提管柱封隔器胶筒回收，封隔器解封。
该工具单独使用或与Y211、Y221或Y521型联用，进行分层试油，分层采油，分层卡水等作业，该工具的主要优点在于结构简单，工具长度短，坐封可靠，操作特别方便。
井下工具类——封隔器Y221A 系列封隔器摩擦换向器等组成。
该封隔器采用单向卡瓦支撑，上提正转管柱后下放，轨道销钉从短槽滑入长槽，从而卡瓦与锥体楔形面产生相对运动，张开的卡瓦紧紧地卡在套管内壁上，实现锚定。
同时下放时管柱的部份重量使胶筒轴向压缩径向膨胀，达到密封油、套环空之目的。
解封时上提管柱即可解封。
2.坐、解封灵活，操作方便；3.可重复坐封、解封、多点卡封。
砂、分层注水等井下作业，该工具具有结构简单，操作使用方便等优点。
井下工具类——封隔器Y221B系列封隔器管、胶筒、下接头等组成。
该型封隔器坐封可靠，操作比较方便。
坐封时，先上提并正转管柱，然后下放管柱,轨道销钉从短槽滑入长槽，从而卡瓦与锥体楔形面产生相对运动，张开的卡瓦紧紧地卡在套管内壁上，实现锚定。
同时下放时管柱的部份重量使胶筒轴向压缩径向膨胀，达到密封油套环空的目的。
解封时上提管柱即可解封。
2.坐、解封灵活，操作方便；3.可重复坐封、解封、多点卡封。
该封隔器主要用于分层试油、分层采油、卡水、防砂、分层注水等井下作业，该工具具有结构简单，操作使用方便等优点。
井下工具类——封隔器Y341系列封隔器构四大部份组成。
石油工程技术 井下作业 打捞工具：可退式捞矛
打捞工具：可退式捞矛1、用途用于油气田修井过程中打捞钻杆、油管、套管及圆柱形空心状落物。
可退式卡瓦捞矛是通过鱼腔内孔进行打捞的工具。
它既可抓捞自由状态下的管柱，也可抓捞遇卡管柱，还可按不同的作业要求与安全接头、上击器、加速器、内割刀等组合使用。
其优点是在抓获落物而拔不动时，可退出打捞工具，不足之处是不能进行倒扣。
2.基本结构由芯轴、圆卡瓦、释放圆环和引鞋等组成，如图1-1。
芯轴的中心有水眼，可冲洗鱼顶和进行泥浆循环。
上部是钻杆螺纹(或油管螺纹),与工具或管柱相连，其上有正、反扣标志槽。
中部是锯齿形大螺距外螺纹。
下部用细牙螺纹同引鞋相连。
圆卡瓦的内表面有与芯轴相配合的锯齿形内螺纹，圆卡瓦外表面有多头的锯齿形左旋打捞螺纹。
在它的360°圆周上均布有四条纵向槽(其中有一条是通槽),使圆卡瓦成为可张缩的弹性体。
释放环套在芯轴上，下接引鞋。
释放环与引鞋接触面间有3对互相吻合的凸缘，各凸缘由不同旋向的长斜面和短斜面组成。
工具组装后圆卡瓦内螺纹与芯轴外螺纹有一定的径向间隙，使其沿轴向有一定的自由窜动量。
图1-1可退式打捞矛1—上接头；2—圆卡瓦；3—释放圆环；4—引鞋；5—芯轴3.工作原理工具在自由状态下，圆卡瓦外径略大于落物内径。
当工具进入鱼腔时，圆卡瓦被压缩，产生一定的外胀力，使卡瓦贴紧落物内壁。
随芯轴上行和提拉力的逐渐增加，芯轴、卡瓦上的锯齿形牙互相吻合，卡瓦产生径向力，使其咬住落鱼实现打捞。
当落鱼被卡死，需退出捞矛时，只要给芯轴一定的下击力就能使圆卡瓦与芯轴的内外锯齿形牙脱开（此下击力可由钻柱本身重力或使用下击器来实现），再正转钻具2～3圈（深井可多转几圈），圆卡瓦与芯轴产生相对位移，促使圆卡瓦沿芯轴锯齿形牙向下运动，直至圆卡瓦与释放环上端面接触为止（此时卡瓦与芯轴处于完全释放位置），上提钻具，即可退出落鱼。
4.技术规范序号规格型号外形尺寸(直径x长度)mm接头螺纹使用规范及性能参数钻杆螺纹油管螺纹打捞范围mm许用拉力kN卡瓦窜动量mm1LM-4848×447NC26(2A10) 1.900TBG40.3～4421062LM-T6086×618NC26(2A10)23/8TBG46.1～50.33407.73LM-T7395×65127/8REG27/8TBG54.6～625357.74LM-T8995×651NC31(210)27/8TBC66.1～77.9814105LM-T102105×761NC31(210)31/2TBG84.8～90.11078106LM-T114105×823NC31(210)92.5～102.31078107LM-T127110～118×850NC31(210)101.6~115.01450138LM-T140120～130×896NC31(210)117.7～127.71632139LM-T168146～160×1100NC38(310)140.3～115.319201610LM-T178157～170×1100NC38(310)149.8~163.819201911LM-T219198～210×1200NC50(410)190.8～205.722001912LM-T245222～235×1200NC50(410)216.8～228.72200195.操作步骤5.1检查可退式捞矛是否与井内落鱼尺寸相匹配，各部件是否完好，卡瓦是否好用。
井下常用修井工具介绍、看
(4)工作原理：
■ 当公锥进入打捞落 物内孔之后，加适 当的钻压，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 造之扣能承受一定 的拉力和扭矩时， 可采用上提或倒扣 的办法将落物全部 或部分捞出。
(5)使用方法
■ ①根据落鱼水眼尺寸选择公锥规格。 ■ ②检查打捞部位螺纹和接头螺纹是否完好无损。 ■ ③测量各部位的尺寸，绘出工具草图，计算鱼顶
(3)工作原理
■ 接箍捞矛实质上是一种 内外螺纹的对扣打捞。 为了能使接箍捞矛进入 接箍，卡瓦沿纵向开了 若干个槽，每两个槽间 便是一个卡瓦片，依其 弹性变形进入接箍母扣 中。又靠芯轴和卡瓦内 外锥面 贴合后的径向胀 力，保持对扣后的连 接性能，从而抓住落鱼。
（4）技术规范
序 规格型 外形尺寸
号
2 油管接箍
3
350
41/2套管
4
JKLM9 φ95X380 21/2 平式油管母
21/2 油管接箍
550 5、52/2套管
0
扣
5
JKLMl φ112X 480 3 平式油管母扣’
3 油管接箍
07
700
52/2、65/8套 管
6
JKLMl φ126X 550 31/2 平式油管母
31/2 油管接箍
700 65/8以上套管
（一）、检测类工具— 铅模
1. 用途
■ 用来探测井下落鱼鱼 顶状态和套管情况。 通过分析铅模同鱼顶 接触留下的印记和深 度，反映出鱼顶的位 置、形状、状态、套 管变形等初步情况， 作为定性的依据，提 供施工作业参考。
2．结构
■ 铅模由接箍1、短 节2、拉筋3及铅 体4等组成，中心 有水眼，以便冲 洗鱼顶。如图1-3 所示。多采用一 次成型的铅模管 铸加工装置。
海上油气田完井手册 第四章 井下工具
第四章井下工具本章介绍海上油（气）田完井生产管柱中常用工具的种类、结构特点、用途、技术参数、选用等。
包括封隔器（Packer）、井下安全阀（SSSV）、滑套（Sliding）、工作筒（Nipple）、偏心工作筒（Side Pocket Mandrel）、伸缩节（Extension Joint）、流动短节（Flow Couping）、加厚管（Blast Joint）等。
第一节封隔器封隔器是生产管柱中最主要的井下工具之一，其主要功能如下：1）分隔生产层段，防止层间流体和压力的串通、干扰；2）分隔压井液和生产液；3）满足采油（气）生产和修井作业的各种要求；4）保留住套管环空中的封隔液，起到保护套管和安全生产的作用。
用于海上油（气）田完井的封隔器可分为可回收式和永久式两大类型，而按坐封方式，可分为液压坐封、机械坐封和电缆坐封。
一、可回收式封隔器1．单管封隔器单管封隔器，按其坐封方式，可分为液压坐封式和机械坐封式两类。
（1）带水力锚结构的单卡瓦液压坐封式单管封隔器。
l）结构及坐封原理图4-1-1以“FH”型液压坐封单管封隔器为例说明这类封隔器在下井、坐封和释放解封三种状态。
在封隔器以下的球座上投入密封钢球或在工作筒内坐人堵塞器，从油管内加压，当油管压力与环空压力达到一定差值（剪切销钉材料、数量不同，则坐封压力不同。
各产品都有坐封压力规定，也可按用户要求设计）时，剪断坐封销钉，活塞向下（有些产品向上）移，拉（或推）锥形体、密封件、内卡瓦等部件，使卡瓦张开咬住套管壁、密封件受压缩径向膨胀，密封环形空间，内卡瓦与心轴棘齿锁住，使活塞在油管压力释放时不能复位，保持坐封状态（如图4-1-1b）。
水力锚1的内腔有一液压孔与密封胶筒下部的环行空间连通，当环空压力升高时，水力锚向外扩张，咬住套管壁，防止封隔器上移解封。
其它型号（如OTIS的，“RH”型，CAMCO的HRP—1型）的坐封原理基本相似。
有些产品可选择性进行坐封，如BAKER的“FHS”型，OTIS的12RH7129—H（图4-1-2），其原理是液压坐封通道与一滑套开关连接，坐封前可先对油管柱进行试压或其它封隔器进行坐封、验封，然后钢丝作业将滑套打开即可坐封本级封隔器，这种封隔器适合于下多级单管封隔器的生产管串进行分层采油或注水，或其它特殊作业。
最新井下作业常用工具的介绍
修改或该型设计次数， 用阿拉伯数字表示 工厂代号，用汉语拼音字母表示 最大工作压力/公称通径，用阿拉伯数字表示 产品代号，用汉语拼音表示
采油（气）树连接型式分为螺纹式、法兰式和卡箍式三种，法兰式 和卡箍式最常用。
采油（气）树最大工作压力由其端部或出口连接的最大工作压力决 定。
KQS25/65型采气树
基本参数：
工 作 压 力：
最大工作行程：
外 型 尺 寸：
重
量：
≤16MPa
60mm Φ 122×780
40.89kg
防污染液压防喷盒结构示意图
1、轴承压盖，2、扶正轮，3、木螺钉，4、螺杆，5、卡接头，6、螺栓，7、支撑体， 8、U形销，9、卡环，10、主体筒，11、护碗，12密封胶柱，13、排污套，14、排污 接头，15、密封盘根，16、密封盘根，17、液缸，18、油堵，19、传压接头，20、密 封盘根，21、护套，22、复位弹簧，23、活塞，24、下接头
卡瓦压缩式封隔器
该封隔器可防止油管柱的轴向移动，靠下放一定管 柱重力坐封封隔器，压缩胶筒，使其直径变大，封隔油、 套环行空间，可用于分层试油、卡堵水、浅层酸化压裂， 与丢手配合可实现无管柱封层。
主要技术参数
规格
连接 螺纹
最大 外径 mm
最小 通径 mm
工具 总长
mm
适用 井温
℃
坐封载荷 KN
适用 套管
上卸扣工具
液动油管钳是靠液压系统进行控制和传递动力的上 卸油管扣的专用工具。
液压钳现场应用
油管小滑车
起吊工具
吊卡是用来起吊并卡住套管、 钻杆、油管、抽油杆的专用工具， 起下作业时，用吊环将吊卡悬吊在 游动滑车上，吊卡再卡住套管（或 钻杆、油管、抽油杆）便可以进行 起下作业了。吊卡一般为活门吊卡 和月牙吊卡两种型式。
第3章 钻井设备与工具
下套管或起下钻时：承托井内全部管柱重量。
井下动力钻井时：制动钻杆，承受反扭矩。 结构：两个锥形齿轮：绞车链条转盘轴(水平) 小锥 齿轮/大锥齿轮转台大方瓦和方补心方钻杆。
转盘
3.1 钻机
(四) 水龙头 作用：
1) 悬持旋转的钻柱，承受大部或全部钻柱重量。 2) 通过水龙头向钻柱(转动)内引输高压泥浆。 结构：固定部分(外壳和提环、鹅颈管、冲管)，旋转部分( 中心管、负荷主轴承、防跳轴承、扶正轴承等)，密封盘根(冲 管与中心管之间：冲管盘根，机油盘根(中心管与外壳)。 转动：转盘方钻杆保护接头中心管(轴承)
① 陆地钻机 ② 海洋钻机(钻井平台)
3.1 钻机
(三) 钻机标号
1、国产钻机： 型号一般为：字母-公称起重量或钻深能力。 如 ZJ-130：大钩起重量130吨，ZJ-45：钻深能力4500米 2、罗马钻机： 如：F-200-2DH； F-钻机；200-最大负荷(吨)；2-两台动力机；D-柴油机 驱动
现场习惯称十大件：井架、天车、游车、大钩、水龙头、转盘、绞车、 泥浆泵、柴油机、传动装置。
3.1 钻机
(二) 分类
1、按钻深分类 (起重能力，所用钻杆直径) 1) 大型钻机 (800kN以上，使用钻杆89-140mm) ① 超重型钻机：Hmax>5000m， ② 重型钻机 ： ③ 中型钻机 ： >2500kN 3000～5000m， 2000～2500kN 1000～2500m， 800～1600kN
吊钳
3.3 井口工具
五、安全卡瓦 在井口用卡瓦悬持钻铤时起安全保证作用 ，卡在卡瓦上部钻铤上，以防因卡瓦牙齿磨 损或其它原因造成卡瓦失灵情况发生。 卡瓦卡住钻铤且安全卡瓦卡住钻铤坐于
转盘接钻铤提升短节提升
作业常规下井工具简介
四、电 泵
3、潜油电泵机组的应用范围 效益显著等优点，应用范围如下：
量，是增加原油产量的一种重要手段。
潜油电泵机组具有高泵效、排量大、扬程高、管理方便、经济
1、大多数油田到了高含水开发阶段（含水高达80%以上，有的 含水已超过90%）使用潜油电泵采油，能够大排量提液，提高产液
2、对于海上、陆上油田的定向井、水平井、丛式井，由于潜 油电泵机组地面设备简单，占地面积小，自动化程度高，使用管理
柱，转动销钉从下死点运动到长轨道上死点，卡瓦牙从收拢状态变成 张开状态。
技术参数：
型号 Y211-114 Y211-150 最大外径 （ｍｍ） Φ 114 Φ 150 最小通径 （ｍｍ） Φ 54 Φ 61 卡瓦牙张开最 小外径 （ｍｍ） Φ 136 Φ 168 座封载荷 ＫＮ 60-80 100-120 适用套管内径 （ｍｍ） Φ 117-132 Φ 159-161
3.0/5.1/7.3
3.0/5.1/7.3
4.3—7.6
4.3—7.6
Ⅰ
Ⅰ
一、管式抽油泵
工作原理：
上冲程，抽油杆带动柱塞向上运动，游动
凡尔在油管内液柱压力作用下处于关闭状态， 同时柱塞下泵腔（吸入腔）内压力降低，在井
底油层压力和沉没压力作用下，泵固定凡尔打
开，液体进入泵筒，当柱塞运动到上死点时， 完成整个吸液过程；
解封： 停止注汽，随着井筒温度的逐渐降低，热敏金属片向回收缩，密
封胶筒失去内支撑，封隔器自动解封，上提管柱，即可将封隔器起出。
九、K331型热采自补偿封隔器
4、主要技术参数
长度：4780mm 最大外径：152mm
最小内径：62mm
工作温度：350℃ 工作压力：17MPa
井下作业工工具大全
常用工具技术参数及用途一、可退式打捞矛1、名称型号：LM-T73可退式打捞矛2、用途：是从鱼腔内孔进行打捞的工具；用于油气田修井过程中打捞钻杆、油管、套管及圆柱形空心状落物。
3、结构：由芯轴、圆卡瓦、释放圆环和引鞋等组成。
4、原理：打捞，自由状态下圆卡瓦外径略大于落物内径。
当工具进入鱼腔时，圆卡瓦被压缩，产生一定的外胀力，使卡瓦贴近落物内壁。
随芯轴上行和提拉力的逐渐增加，芯轴、圆卡瓦上的锯齿形螺纹互相吻合，卡瓦产生径向力，使其咬住落鱼实现打捞。
退出，一旦落鱼卡死，无法捞出需退出捞矛时，只要给芯轴一定的下击力，就能使圆卡瓦与芯轴的内外锯形齿螺纹脱开(此下击力可由钻柱本身重量或使用下击器来实现)，再正转钻具2～3圈(深井可多转几圈)，圆卡瓦与芯轴产生相对位移，促使圆卡瓦沿芯轴锯齿形螺纹向下运动，直至圆卡瓦与释放圆环上端面接触为止(此时卡瓦与芯轴处于完全吻合位置)，上提钻具，即可退出落鱼。
5、技术规范：（1）规格型号：LM-T73 (2)外形尺寸：Φ95mmx651mm （3）接头螺纹：27/8REG （4）使用规范及性能参数：①打捞范围：54.6－62mm。
②许用拉力：535KN ④卡瓦窜动量：7.7mm6、操作方法：1)根据落鱼内径的尺寸，选用与之相适应的可退式打捞矛；2)检查工具，使卡瓦的轴向窜动量符合要求，用手转动卡瓦使其靠近释放环，此时工具处于自由状态。
3)接好钻具下钻，下至鱼顶以上1-2m左右，开泵循环慢下放钻具探鱼顶；4)探准鱼顶后，试提打捞管柱并记录悬重；5)正式打捞；当捞矛进入鱼腔，选重有下降显示时，反转钻具1-2圈，芯轴对卡瓦产生径向推动，迫使芯轴上行，使卡瓦卡住落鱼而捞获；6)上提钻具，若指重表悬重增加，证明捞获，即可起钻；若选重不增加，可重复上述操作直至捞获。
7)如上提拉力接近或大于钻具负荷时，可用钻具下击芯轴，并正转钻具2-3圈后再上提钻具，即可将工具退出。
7、注意事项：工具入鱼平稳，不能超负荷使用，用后及时保养、清洗、检查涂油。
中石化普光气田井下工具协议-哈里伯顿
2 完井方案简述
针对普光气田酸性气井，推荐 MHR 密封插管式液压永久封隔器完井方式。 此方案所提供的完井工具满足普光气田的使用环境－高酸性气井完井要求。 金属材质选用高强度镍铬合金 Inconel 718，具有高抗腐蚀性，保证了在普光气 田高硫化氢和二氧化碳的井况下能够长期工作。且满足压裂酸化等施工作业要求。 所有的完井工具承受压差等级为 70MPa。完井工具管柱结构设计从上向下为安全 阀流动短节、井下安全阀、锚定密封总成、液压坐封封隔器、磨铣延伸筒、转换 接头、坐落接头、剪切球座，外加配套的附件。 完井方案设计简单可靠，上部设计井下安全阀，保证油气井在紧急状况下安 全可靠关闭，及时切断关闭油气井。哈里伯顿的井下安全阀为业界公认的非常可 靠的安全阀供应商。此次提供的安全阀具有内径大，外径小，可以保证顺利下入 7”的套管中。此安全阀为自平衡式，在不打平衡压力时也可以安全开启安全阀， 保证作业的方便。安全阀为全金属密封（气密封）。安全阀设计简单可靠，现场操 作方便。 管柱下部设计使用的哈里伯顿MHR液压坐封永久式封隔器，此封隔器为业界 公认的非常可靠的封隔器，具有液压坐封，一次管柱下入即可完成管柱安装，使 得作业非常简单、安全。封隔器有双向卡瓦，3 排胶筒设计，液压坐封机构在封
管；备用坐封封隔器；油管试压；且堵塞器下部可悬挂压力计对地层进 行监测。 注：此套完井管柱已在四川罗家寨气田现场应用，通过测试，已取得成功。
4
3.2 完井工具清单（MHR 封隔器）
井下工具名称 安全阀控制管线 控制管线保护器 流动短节 安全阀 锚定密封
封隔器 磨铣延伸筒
变扣接头
坐落短节 球座接头
型号 1/4″ 3 1/2 3 1/2″ NE TRSV
½-12.6 VAM-TOP Box Halliburton Millout Extension 磨洗延伸 筒
钻井井下作业工具大全展示
（五）工具图纸设计技术要求 1、图纸设计必须有组装图
2、图纸设计必须标注配合公差
3、图纸设计必须标注形位公差 4、图纸设计必须标注加工耝造度 5、图纸设计必须标注材料及处理工艺 6、图纸设计必须标注参考基准面
7、图纸设计必须标注技术要求
地面配套工具 抽油泵及辅助工具 封隔器及辅助工具 修井打捞工具 修井螺杆钻具 激光割缝筛管 钻磨铣工具 套管整形及修复工具
可调光杆防喷盒
普通防喷盒
胶皮闸门
地面测气工具
卧式气液分离器
立式分离器
垫圈流量计 U型管内盛水时，适于测＞ 3000m3/d以下气流量 U型管内盛水银时，适于测3000m3/d~8000 m3/d 气流量
临界速度流量计（适用范围＞ 8000m3/d）
井口控制设备
井口控制部分由自封封井器、半封封井器、全封封 井器所组成。 井控设备的功能： 1、预防井喷。保持井筒内泥浆静液柱压力始终大于 地层压力，防止井喷条件的形成。 2、及时发现溢流。对油气井进行监测，以便尽早发 现井喷预兆，尽早采取控制措施。 3、迅速控制井喷。溢流、井涌、井喷发生后，迅速 关井，实施压井作业，对油气井重新建立压力控制。 4、处理复杂井况。在油气井失控的情况下，进行灭 火抢险等处理作业。
方钻杆旋塞阀
旋塞阀分上旋塞和下旋塞，上旋塞阀接头螺纹为左旋，安装在方钻杆 上端；下旋塞阀接头连接螺纹为右旋，安装在方钻杆下端。当发生井喷时， 一方面用井口防喷器组封闭井口环行空间，同时根据实际情况关闭上旋塞 阀或下旋塞阀，阻止井液沿管柱内上窜，以保护水龙带与立管管线。开关 轻便，用专用扳手将球阀转轴旋转90度即可开关。
3、工具配合公差设计
（1）井下工具设计一般采用基轴制配合
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油气装备及井下工具一、地面设备钢丝和电缆作业的地面设备的种类基本相同，主要有绞车和指重系统，井口连接头，防喷阀，防喷管，井口密封系统和滑轮组成。
钢丝作业的井口密封系统比较简单，只要一个防喷盒就可以了，而电缆作业的井口密封系统较复杂，需要注脂密封系统。
1、绞车绞车一般分为两部分：动力部分和绞车部分。
动力部分是由柴油机和液压油泵组成，柴油机带动液压油泵将动力液经高压软管输送到绞车上。
绞车主要由液压马达、传动机构和钢丝滚筒或电缆滚筒组成。
柴油机带动液压泵，输出液压油，液压油通过高压软管传输动力。
循环的方向不同，则控制绞车滚筒转动的方向也不同，通过调压阀控制循环油量大小的变化，使绞车滚筒转速相应增大或减小。
绞车的操作台上装有拉力表，用来指示钢丝张力以便判断井下工作情况和避免拉力过大而拉断钢丝，拉力表可以说是操作者的眼睛。
目前现场最常用的是马丁-带克公司生产的机械拉力表，由感应器、液压管线和表头组成。
感应器一端挂在防喷管上，另一端挂着地滑轮，当钢丝有拉力时，感应器受压产生压力，通过管线传到绞车里的表头，指示出拉力。
表头将压力换算成拉力是在地滑轮两端钢丝的夹角为90度的基础上进行的，当夹角发生变化，指示器的拉力跟实际拉力就会发生误差，需进行校正。
拉力表的维护很简单，主要是保证系统内有足够的液压油，里面不能有气体。
2、井口连接头我们目前使用两种井口连接头，一种是井口大脑袋，另外一种是3½”EUE---5”ACMI的井口变扣短节。
3、防喷阀（Blow out Preventer)我们通常叫BOP，它跟井口连接头相连，该阀能迅速关闭密封钢丝或电缆周围，但不损坏钢丝或电缆，当钢丝或电缆仍在井下时，关闭BOP就可以该阀以上设备的操作或维修。
BOP两边的活塞总成前端各有一个软胶皮（作用是密封，不损伤钢丝）和一个钢丝导向板活塞总成在外部机械或液压的作用下，逐渐向中心靠拢，钢丝在导向板的作用下回到中心位置，并在不受损伤的情况下被夹在两个活塞总成中心，把井内压力密封，防止外喷。
钢丝作业和电缆作业的密封胶皮略有不同，钢丝的胶皮边是平的，而电缆的胶皮边上有一半圆槽。
4、防喷管防喷管是带有快速接头，能承受高压的管子，用于在有压力的情况下容纳井下工具进出井。
防喷管下部连接BOP，上连防喷盒或电缆注脂密封系统。
防喷管一般长度为2.4米（8ft)，每次作业需用多根防喷管。
一般把内径大的防喷管放在下面，最下面的防喷管上一般有两个孔，一个用来装泄压阀，一个装压力表。
快速接头是防喷管的一个重要组成部分，它们仅需用手上紧而不用管钳，靠内部的“O”环密封，在有压力时，很难用手松开快速接头。
5、防喷盒防喷盒上装了一个能360度旋转的带护板的滑轮，滑轮能保证钢丝进入顶部密封压盖的中心，当钢丝从地面折断落井时滑轮护板有时还可以将钢丝断头抓住，滑轮能旋转360度，使滑轮能自动对准绞车的方向。
滑轮的直径主要有254mm（10in）和392mm （16in）两种，前者用于 2.4mm（0.092in）及其以下直径的钢丝，后者用于 2.6mm（0.108in）及其以上直径的钢丝。
通过拧紧上部的盘根压帽就可以密封钢丝，防喷盒下面内部的防喷滑动塞上端抵在带丝扣的密封套上，钢丝断裂时，滑塞可以挤出盘根自动将井内流体密封住。
另外还有一种液压盘根压帽，它可以接在普通手动防喷盒上部，从地面可以通过手压泵和液压软管，很方便地调节密封盘根的松紧，省去了操作人员爬上防喷管顶端紧盘根压帽的麻烦，增强了操作的安全系数。
6、注脂密封系统在电缆作业中必需要用注脂密封系统，它是用来将密封脂注入高压流管里，以润滑电缆和密封井口。
压缩空气经过滤器、调压阀、润滑器进入注脂泵工作，注脂泵就泵出高压的密封脂进入流管的下部，并向上流动，在此过程中，密封脂混合部分井下油气，最后从流管上部的泄脂管线流出。
密封脂注入压力一般要高于井口压力 3.5MPa（500psi），这样密封脂进入流管之后，有一部分流向井口，大部分都向上流，由于密封脂粘度较大，流管与电缆之间的间隙很小，就在流管内产生很大的压力降，从而达到密封井口的目的。
流管的长度可随井压的不同而改变，井口压力越高，流管需要的长度就越长。
不同的电缆需要不同的流管内径，内径太小电缆不易通过，内径太大不能密封井口压力。
要求流管内径和电缆外径之差不应超过0.254mm。
从泄流管线流出的密封脂一般都带有井液，不能重复使用。
7、滑轮滑轮有天滑轮和地滑轮两种用途，天滑轮可用支架固定或挂在钻机大钩或井架的适当位置，地滑轮用于将钢丝或电缆从防喷管顶部拉到钢丝或电缆滚筒的平面，这样将钢丝或电缆的拉力点从防喷管顶部转移到采油树或井盖上，从而减少钢丝或电缆的侧拉力载荷，防止将防喷管拉弯以致破坏。
滑轮的直径要能满足要求，直径太小容易使钢丝或电缆疲劳，一般来说，钢丝或电缆的直径越大，所需要的滑轮直径也越大。
8、计数器每台绞车内都有计数器，它由绞车前面盘缆器上的记数轮，计数器软轴和绞车内的表头组成。
每次作业工具下井前，计数器都要调零，调零位置视现场情况而定，有时是工具串底部在钻台面调零，有时是工具串顶部在防喷盒处调零。
二、井下工具1、基本工具串钢丝作业的基本工具串包括钢丝绳帽、加重杆、震击器和万向节等，钢丝作业的投捞工具都可以接在基本工具串下面，完成不同的井下作业。
基本工具串的顶部都加工有外提捞颈，一旦在井下脱扣，非常便于打捞。
1.1 绳帽绳帽起着连接钢丝和井下其它工具的作用，由于钢丝在井下会旋转，因此要求绳帽内部跟钢丝连接的部分相对于绳帽主体能旋转自如，即钢丝在井下旋转时，绳帽及其下面连接的工具串能够不旋转或少旋转，避免井下工具由于旋转而脱扣，造成工具落井事故。
1.2 加重杆加重杆主要用于防喷盒内盘根的摩擦力、斜井中井壁对工具串的摩擦力和井内压力产生的上推力使钢丝作业工具能到达井下一定的深度，另外加重杆靠其自身的重量可以提供向上或向下的震击力而促进完成井下控制工具的投捞。
加重杆的尺寸和重量由作业井的井况、所要求的震击力和所投捞的井下工具的尺寸来决定。
大部分加重杆由钢铁制成，为了便于操作，有些井需要增加加重杆的密度，需选用钨合金钢制造的加重杆，有的采用在钢管内灌水银或铅来增加重量，但要注意不要将这种灌水银或铅的加重杆用于需要进行井下震击的钢丝作业。
1.3 震击器除测压外其它钢丝作业的下井工具串都要用到震击器。
在井下装置的投捞过程中经常需要切断销钉，或者在打捞井下装置时需要很大的力量，仅仅靠钢丝的拉力是远远不够的，只有靠震击器的震击力才能完成。
震击器在撞击的时候是一个做功的过程，撞击能量跟加重杆重量及撞击时的速度平方成正比，因此要获得强大的震击力，获得震击器运动速度非常重要。
震击器向下运动的速度靠加重杆的下滑获得，向下震击的能量比较有限，如果在大斜度井或高粘度井作业，震击器下落的速度就非常有限。
震击器向上运动的速度可靠提高绞车滚筒速度获得，如果绞车操作得当，震击器可获得很大的上行速度。
基于上述分析，在下井工具上，用于向下切断的销钉的强度较小，而向上切断的销钉的强度较大。
目前，我们常用的震击器有四种：机械震击器、液压震击器、强力震击器、管式震击器。
1.3.1 机械震击器该类型的震击器结构简单，可以上下震击，是最常用的震击器，一般有20”和30”两种冲程，冲程长的震击器有助于增加震击时的速度，但易于损坏。
1.3.2 液压震击器当井下钢丝作业操作位置较深时，普通的机械震击器常常无法获得足够的向上震击力，如果操作不当，还可能达不到震击的效果。
机械震击器向上震击时不用很大的力就能将震击器拉开，由于钢丝的弹性，在地面的绞车拉力达到预想的大拉力之前，井下的震击器就可能已拉到顶端，达不到应有的速度，形成无效震击。
液压震击器就是为解决这些问题而设计的。
液压震击器有拉开阻尼作用，当钢丝拉力较小时拉不开震击器，当钢丝达到一定拉力时，震击器内部的液压油才能慢慢通过间隙很小的活塞使震击器慢慢打开，打开一点距离，活塞到达扩径部位后，活塞就能自由向上运动，在这段时间里，地面绞车操作者有足够的时间拉到想拉到的拉力，在这种大拉力下，活塞能快速向上运动而产生很大的震击力。
震击后，由于活塞内有单流阀，震击器闭合时很容易。
震击器内的液体为液压油，要选择合适的液压油以适应井下的温度，要保证有30秒的延迟时间。
需要注意的是，在同时使用机械震击器和液压震击器的情况下，决不要把液压震击器接在机械震击器之下，这会由于液压震击器有减震作用而减弱机械震击器向下震击的能力。
1.3.3 强力震击器基于液压震击器所讨论的理由，可使用该工具来代替液压震击器，该工具用于向上震击作用。
在下井前，根据预计的井下情况调节所需的向上拉力，在井下需要向上震击设用绞车拉到工具拉力设定值加上钢丝及其井下工具重量后，震击杆上行一点距离后就可与下部锁定机构脱开，在钢丝的大拉力下产生强大的震击力。
震击完成后，下放震击杆，由于控制锁定机构的弹簧力很小，震击杆很容易插入锁定机构。
1.3.4 管式震击器能上下震击，可用于较大冲程的震击，由于在震击器拉开和闭合的过程中需从小孔排液，所以震击比较缓和。
1.4 万向节万向节是一种球形关节设计，它中间可以自由旋转并可弯曲一定的角度。
使用它可以实现震击器与投捞工具、震击器与加重杆、加重杆与加重杆之间的角度偏转，以利于调节工具串与油管倾斜方向一致，特别是在弯曲油管中和定向井中进行钢丝作业是，万向节是必不可少的。
因为加重杆和震击器不能调节其弯曲度，加上万向节就可使工具串在井内随油管偏转，从而减少遇卡。
万向节应经常检查，以确保它的螺纹、球和销钉都处于良好的工作状态，如果销钉松动，就必需更换，以避免它掉入井内。
1.5 变扣、快速接头在作业中，如果工具串中各个工具的扣型不一样，就需要用变扣才能把它们连接起来。
变扣有以下几种：大变小（11/16”-10 --15/16”-10）、小变大（15/16”-10-- 11/16”-10）、丝扣--快速接头、快速接头--丝扣。
快速接头一般接在基本工具串和井下工具之间，目的是在多次钢丝作业之间能够快速更换井下工具，便于井口操作。
也有的工具串是从上到下都使用快速接头连接。