钢丝作业技术简介陈伟

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1、什么是钢丝作业(Defined)？钢丝作业是就是通过缠绕在绞车上的钢丝和电缆利用机械的上提和下放达到对井下工具进行操作的作业。钢丝作业的特点(Character)l设备简单l设备重量轻l适用范围广l易于下井l及时传送井下情况l带压操作钢丝作业的原理(principle)柴油机带动液压油泵将动力液经高压软管输送到绞车上，而绞车则通过控制液压油量的大小来控制绞车转速，液压油循环方向不同而绞车转动方向不同。地面设备和工具(Equipments and tool)三个部分：l 钢丝绞车部分l 动力系统部分l 地面工具和设备部分l 钢丝绞车(wireling unit)l 柴油机(power pack)

2、l 防喷管(lubricator)l 防喷器(BOP)l 液压防喷盒(stuffing box)l 三通l 地滑轮(hay pully)l 地面手动工具 钢丝作业井口示意图(operation schematic)钢丝作业中钢丝导向轮(wireline guilder)l两个导向轮l引导钢丝l传递压力到控制房l防止滚筒上的钢丝松动计数器(counter)l记录钢丝的进尺l记录钢丝运动的速度l类型：米，英尺使用防喷管的目的(Purpose of lubricator)允许井下工具能在油气井带压情况下进出井口，实现安全操作。防喷管(Lubricator)l 防喷管带有快速接头(ACME)l 耐高压

3、（5000,8000,10000psi)l 常用规格：3英尺、5英尺、8英尺l 长度计算：容纳工具串伸长情况l 拥有卸压阀。防喷管部件示意图防喷器(BOP)它跟井口或采油树顶部相连接，当钢丝工具下井时可以进行防喷器以上设备的操作和维修。防喷器内部构造(Structure of BOP)防喷器种类(type of BOP)液压防喷盒(stuffing box)l 5 OTIS 4ACME(3.5密封)l 5 3/4-4ACME(4密封)l 6 1/2 4 ACME(5.25密封)l 本体材质：铝合金l 耐压5000psil 0.108 和0.125l 作用：防止防喷管内和井内压力泄漏地滑轮(ha

4、y pully)用于将钢丝从防喷管顶部拉到钢丝滚筒上，将钢丝的拉力点从防喷管定点移到采油树上，从而减小对防喷管的侧向拉力载荷，防止防喷管拉弯甚至破坏。地滑轮(hay pully)l 16 x 0.108地滑轮l 16 x 0.125地滑轮l 材质：铝合金l 作用：传导钢丝的滑轮 附件:地滑轮架子拉力表(indicator)链式震击器管式震击器 旋转接头液压震击器钢丝绳帽钢丝绳绳帽加重杆 万向节弹簧震击器中法渤海地质服务有限公司标准井下工具减震器灌铅加重杆灌钨加重杆滚轮加重杆钢丝剪具钢丝剪具钢丝刷中法渤海地质服务有限公司特殊井下工具通井规盲 锤铅 模磁性捞具中法渤海地质服务有限公司辅助工具钢丝基

5、本工具串(standard string)钢丝的各种工具都有打捞径便于落井后的打捞。l 绳帽l 加重杆l 震击器l 万向节l 井下工具绳帽(rope socket)绳帽起着连接钢丝和井下工具的作用。绳帽(rope socket)l 1.875外径 x 0.108钢丝 (1 1/16-10 扣型,1.750打捞径)l 1.50外径 x 0.108钢丝 (15/16-10扣型,1.375打捞径)l 1.50外径 x 0.125钢丝 (15/16-10扣型,1.375打捞径)l 1.875外径 x 0.125钢丝 (1 1/16-10扣型,1.750打捞径)加重杆(stem)主要用于克服盘根盒的摩擦

6、和井内压力产生的上顶力，使钢丝能到达井下的一定深度。另外，加重杆靠其自身的重量可以施加向上和向下的力而完成井下控制工具的投捞。它的尺寸和重量由要求的冲击力和所投捞的井下控制工具的尺寸决定。有些井需要增加加重杆的密度或下入带滑轮加重杆。震击器描述(Jar)l常规作业都要用震击器l震击做功，瞬间完成l依靠绞车速度完成l剪断銷钉l防止卡住震击器作用(Jar)l 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。l 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

7、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。机械震击器(Mechanical jar)l 1.875外径 x 30 1 1/16-10 扣型,1.750打捞径l 1.875外径 x 20 1 1/16-10扣型,1.750打捞径l 1.5外径 x 30 15/16

8、-10扣型,1.375打捞径l 1.5“外径 x 20”15/16“-10扣型,1.375”打捞径l 冲程：20“和30”l 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。万向节(knuckle joint)l 1.875外径 1 1/16-10 扣型,1.750打捞径l 1.5外径 15/16-10扣型,1.375打捞径 作用：使工具串可以有一定角度的弯曲滑套开关工具(positioning tool)l OTIS BO 3.813滑套开关工具(1 1/16-10 扣型,1.750打捞径)l OTIS

9、BO 2.813滑套开关工具(OTIS BO 2.813滑套开关工具)l SMS BO 2.313滑套开关工具l OTIS BO 1.875滑套开关工具(15/16-10扣型,1.375打捞径)l BDK SMS BO 2.813选择型滑套开关工具15/16-10扣型,1.375打捞径)X-Line 下入工具(X-LINE running tool)l X-LINE 2.313锁心 下入工具 (15/16-10 扣型,1.375打捞径)l X-LINE 2.813锁心 下入工具 (1 1/16-10扣型,1.750打捞径)l X-LINE 3.813锁心 下入工具 (1 1/16-10扣型,1

10、.750打捞径)PXX 堵塞器(PXX plug)l 3.813 X堵塞器l 2.813 X堵塞器l 2.313 X堵塞器平衡杆(equalizing prong)l 2.8131）剪切销钉在工具中的主要作用 A）使基本投捞工具及辅助工具保持在正常的工作状态，必要时通过切断销钉脱离对井下装置的作用。B）投放井下装置时，起连接井下装置和下入工具的作用，防止井下装置在下井过程中不正常脱手，到达预定位置后，通过切断销钉使井下装置留在预定深度。2）销钉材料 通常使用的销钉材料有钢、铜和铝，钢的强度最大，下面依次是铜和铝。由于井下装置在下井过程中要受到旋转力及震击力等力的作用，工具里的销钉既要有一定的强度，以保证工具在下井过程中不会非正常脱手，另外，当井下装置下入较深，完井管柱比较复杂时，井下震击器的作用能力减弱，又要求销钉的强度不能太强，否则不好脱手，因此，作业时 需要根据工具特点、管柱情况、下入深度和经验选择合适材料的销钉。3）井下钢丝工具销钉的安装方式 钢丝工具销钉的安装方式有两种，径向方式和切向方式。径向安装的销钉易于切断，对剪切销钉的内外筒之间的间隙和强度要求不高。切向安装的销钉相对于同直径的径向销钉需要剪切更大面积的材料，因此需要更大的剪切力。一般情况下，切向安装的销钉采用铜销钉。径向安装销钉切向安装销钉