液壓安全接頭的研制與應用

摘要：在油田油水井打撈施工中，有時無法判斷井下落物是否被卡時，在打撈鉆具上部必須加裝安全接頭，以保證鉆具的安全性，目前使用的安全接頭因為種種弊端而不被現場技術人員所使用，給打撈工作帶來較大隱患，因此設計這種液壓安全接頭。該工具主要由上接頭；過流水眼；缸體；密封膠圈；中心管；扭矩活塞；下接頭組成。現場應用靈活可靠，解決了以往安全接頭的弊端，有效保證了鉆具的安全性，提高了施工效率。

關鍵詞：液壓；安全接頭；應用

在油田井下落物打撈過程中，有些落物無法判斷在井下是否被卡，因此在打撈工具的上部連接安全接頭，可以有效防止在撈獲后解卡不成功的情況下安全退出鉆具。而目前使用的安全接頭，由于種種不良因素，而不被現場技術人員所應用，比如出現下鉆過程中由于井下套管扭曲，產生扭矩經常使鉆具在安全接頭部位脫開而使打撈工具落井；有的在撈獲后不能倒扣；有時鉆具造扣反勁易使安全接頭倒開；有的在造扣旋轉等施工中出現安全接頭“飛邊”現象使打撈工具落井等等。而安全接頭是有效避免井下復雜工序的重要工具，目前很多打撈類工具不具備在撈獲后不能解卡的情況下退出的功能，因此設計這種液壓安全接頭，可以有效杜絕以上不利因素的發生，而且避免了井下事故的發生，極大的減少了不必要的復雜施工工序。

一、結構原理

該工具主要由：上接頭；缸體；密封膠圈；中心管；扭矩活塞；下接頭組成。

1—上接頭；2—缸體；3、7、11—過流水眼；4、6、8、12—密封膠圈；

5—中心管；9—扭矩活塞；10—下接頭；

液壓安全接頭

二、工作原理

將液壓安全接頭連接在打撈工具的上部，上部連接鉆桿下入井內，在旋轉工序施工時，扭矩活塞處于下部位置，扭矩活塞的花鍵同下接頭的花鍵套配合，可以完成各種旋轉施工工序；在打撈成功后不能解卡的情況下，投球，使鋼球落在下接頭的球座上，開泵打壓泵壓升高，循環液從扭矩活塞的過流水眼進入液缸內腔，推動扭矩活塞上行，當到達液缸頂部時，底部過流水眼露出，安全接頭自動泄壓，而此時扭矩活塞底部的花鍵正好脫離開下接頭的花鍵套，此時轉動鉆具即可安全脫開。

適用范圍及技術參數：

液壓安全接頭分兩種規格，一種27/8IF和一種31/2IF，27/8IF外形尺寸Ф105mm*480mm；31/2IF外形尺寸Ф121*480mm；材料選用40 CrMo，調質處理，硬度達到HRC5055；

優點及創新點：

（1）液壓安全接頭未工作時可以完成鉆具正反轉施工，而不脫開。

（2）鉆具造扣時反勁不易將安全接頭倒開。

（3）傳遞扭矩大，安全性能高。

（4）可對落魚部位的環空進行沖洗。

（5）能有效保證鉆具的安全性。

（6）操作靈活可靠，工人易于掌握。

三、現場應用情況

錦4526173為遼河油田一口大修井，人工井底1164.0m，Ф177.8mm套管*1173.62m，該井套變1032.32m，水泥塞1067m，油層1033.1m1060.5m；21.8m/4，落魚在套變以下深度不詳，魚頂為4寸隔熱管接箍，底部2根4寸隔熱管下部帶Ф152mm密封頭1個。該井施工要求修套，打撈落物后進行套管補貼。大修上修后進行打印、修套，打撈下部隔熱管時，由于考慮到底部兩根隔熱管是否被卡，采用帶水眼滑塊上部連接液壓安全接頭進行打撈，頂部為27/8正扣鉆桿，當沖洗打撈成功后，上提活動90T未能解卡，投球打壓，當泵壓升至7 Mpa時，壓力突然降至5 Mpa，證明扭矩活塞上行，扭矩活塞花鍵同下接頭花鍵套分離，上提懸重正轉鉆具20圈，上提鉆具懸重正常，起出發現倒開安全接頭，后上反扣鉆桿，采用母錐倒出隔熱管1根底帶接箍，下套銑筒套銑，后又下21/2寸滑塊上部連接液壓安全接頭打撈一次成功。海南1818井是遼河油田一口大修井，井內存在電纜及炮彈，底部落魚有封隔器及4寸隔熱管1根，要求撈出井內落物。施工中采用外鉤撈出井內電纜，下帶水眼的21/2寸滑塊撈矛，下至魚頂沖洗打撈，撈獲后活動解卡70噸解開，上提鉆具20米卡鉆，80噸反復活動無效，投球打壓，泵壓由9 Mpa突然降至6Mpa循環正常，活動鉆具解卡負荷正常，起出全部撈出落物。施工現場多次使用，深受廣大技術人員好評。

四、注意事項

這種液壓安全接頭在打撈鉆具中使用時，一定要注意循環沖洗過程中不能蹩壓，若蹩壓則液壓安全接頭不用投球，即可使扭矩活塞上行，扭矩活塞花鍵同下接頭花鍵套分離，這時安全接頭達到倒開的條件，轉動鉆具即可倒開，因而要注意施工時循環泵壓的變化情況，一旦泵壓下降，即不可同鉆具扣型方向轉動施工；另外在使用不帶水眼的打撈工具時，可不用投球，若想倒開鉆具，直接打壓，待壓力突然下降正常循環即可。

[HTH]五、結論[HT]

（1）液壓安全接頭安全性能強，操作靈活方便。

（2）可有效保證下井鉆具的安全性。

（3）使用這種液壓安全接頭，鉆具可進行正反轉施工。

參考文獻：

[1]趙金洲，張桂林主編.鉆井工程技術手冊，北京：中國石化出版社，20044：906909.

作者簡介：劉敬黨（1969），男，本科，工程師，大慶石油學院，一直從事修井作業技術工作，現遼河油田錦州工程技術處技術負責人。