李世兵+趙法武+孫藝民+陳大亮



摘 要:通常所使用的小件落物打撈工具如一把抓、反循環打撈籃、磁力打撈器都有一定的對應性和局限性,造成打撈不徹底,增加了作業工序和成本。本文針對此問題自主研制了一種高效小物件打撈工具,現場試驗打撈成功率為100%,具有一定的推廣價值。
關鍵詞:復雜落物;打撈工具;打撈工藝
作業過程中存在井口落物,處理井口塞時造成鉆屑散落井底以及長停井遭不法分子破壞造成井底落物復雜化等現象。經調研原有的小工具打撈落物成功率低僅為44.4%,因此需要對以往小件落物打撈工具進行改進,以提高小件落物打撈成功率。
1 小物件打撈工具改造
1.1 改造思路
通過對小件落物打撈施工過程分析討論后,提出了小件落物打撈工具改進后應達到的技術要求:
1.對于零散的,外徑較小的落物,可通過反循環撈籃大排量循環至撈籃筒體中實現打撈;
2.對于外徑稍大,難以循環進撈籃的落物,最后用一把抓進行打撈。
1.2 工具結構
1.2.1圖紙設計(以∮139.7mm套管為例)
設計通井規本體選用壁厚為17mm,筒體內徑為80mm,籃筐內經為67mm,一把抓需自行加工,抓齒密度和長度可根據實際情況進行選擇。
1.2.2組合式小件落物打撈工具結構及各部分功能
主要由上接頭、筒體、籃筐總成、一把抓四部分組成。各部分功能如下:
(1)上接頭:用于連接油管下入井內;
(2)筒體:收集、沉淀經籃框進入筒體的落物;
(3)籃筐總成:由筐體,籃爪,外套軸銷以及扭簧組成。籃爪沿筐體均勻分布,在扭簧的作用下垂直筒體軸線,形成一個圓形篩底,(其間隙可以過水),各個籃爪在外力作用下,只能由單向向上反轉90度。其主要靠高壓反洗井液體沖起井底落物,使之進入籃筐,實現抓撈落物的目的。
(4)一把抓:多為自制一次性打撈工具,不可重復使用,制作時可根據落魚情況合理設計每個爪的寬度,厚度及長度,再次使用時可將下部爪體切割掉另行制作。打撈過程中當直徑較小的落物經反循環撈籃撈獲后,最后直徑較大的小件落物用一把抓加壓打撈。
1.3 工具改進
通過現場實踐,發現直筒式一把抓不宜收縮,難以對落物實現有效打撈,所以對組合式小計落物打撈工具實施了以下改進:1、將一把抓抓齒末端外邊緣加工60度倒角;2、將一把抓抓齒末端部向內與筒體成10度夾角。
2 工作原理
使用組合式工具對井底小件落物打撈時,靠大流量、高壓力的反洗井液沖擊井底,使直徑較小落物懸浮運動推動籃爪,使籃爪繞銷軸轉動豎起,籃筐開口加大,落物進入筒體,停泵后籃爪恢復原位,阻止了進入筒體的落物出筐,實現打撈。無法經過筐體直徑較大的小件落物沉底后,將工具下至井底把落魚罩入抓齒內,依靠管柱重量所產生的壓力,將各抓齒壓彎變形,再旋轉鉆柱,將已壓彎變形的抓齒,按其旋轉方向形成螺旋狀齒形,落魚被抱緊撈獲。這樣,就實現了利用一趟管柱對井底直徑差別較大的小件落物進行一次性徹底打撈。
3 現場應用
將工具測量尺寸后,接在第一根油管并上緊絲扣,下入井內,施工時,井口裝好封井器;工具下至距預計位置以上5-10m時開泵,在保證循環條件下,控制下放速度不大于15m/min,緩慢下放至指重表有下降顯示為止,以排量不低于500L/min反循環洗井0.5-1h;繼續緩慢下放接觸落物后,加鉆壓使懸重下降10-30KN,以不大于65r/min轉速正旋轉管柱2-3圈以保證一把抓抓齒將落物抓緊抱牢。起出工具,檢查撈出落物情況和工具異常,然后采取下步相應處理措施。
使用組合式工具進行小件落物打撈試驗3口,均一次打撈成功,大大縮短了占井周期,提高了打撈一次成功率。
4 下步打算及建議
通過對小件落物打撈的改進,實現了井下復雜小件落物一次性打撈操作,大大提高了打撈時效。但該工具仍有局限性,對于水平井,一把抓無法正常加壓打撈,這也是我們下一步攻關的方向。本次活動目標的實現極大地增強了小組解決問題的信心,下一步我們將根據作業現場出現的新問題進行立項攻關,為提高作業現場技術水平作出應有貢獻。