1、鉆具斷落事故的預(yù)防與處理,孟繁強(qiáng),目 錄,一、鉆具事故發(fā)生的起因 二、鉆具事故的預(yù)防措施 三、鉆具的維護(hù)與管理 四、打撈斷落鉆具的工具 五、鉆具斷落事故實(shí)例分析,鉆具斷落事故的預(yù)防與處理,鉆具斷落是鉆井過(guò)程中經(jīng)常碰到的事故。有的情況比較簡(jiǎn)單，處理起來(lái) 比較容易，往往會(huì)一次成功。 有的處理起來(lái)就比較麻煩，因?yàn)殂@具斷落之后，往往伴隨著卡鉆事故的發(fā)生。 如果處理不慎，還會(huì)帶來(lái)新的事故。 如果造成 事故摞事故的局面，那就很難收拾了。 因此，我們必須慎重地對(duì)待這個(gè)問(wèn)題。,鉆具事故發(fā)生的起因,造成鉆具斷落事故的原因不外乎疲勞破壞、腐蝕破壞、機(jī)械破壞及事故破 壞，但它們之間不是獨(dú)立存在的，往往是互相關(guān)聯(lián)互相

2、促進(jìn)的，但就某一具體事故來(lái)說(shuō)，可能是一種或一種以上的原因造成的。,鉆具事故發(fā)生的起因,一、疲勞破壞的原因 這是鋼材破壞的最基本最主要的形式。金屬在足 夠 大 的 交 變 應(yīng) 力 作 用 下，會(huì)在局部區(qū)域產(chǎn)生熱能，使金屬結(jié)構(gòu)的聚合力降低，形成微觀裂紋，這些微 裂紋又沿著晶體平面滑動(dòng)發(fā)展，逐漸連通成可見(jiàn)的裂紋。 一般來(lái)說(shuō)，裂紋的方 向與應(yīng)力的方向垂直，故鉆具疲勞破壞的斷面是沿圓周方向的。 形成疲勞破 壞的原因有以下幾種。,鉆具在長(zhǎng)期工作中承受拉伸、壓縮、彎曲、扭切等復(fù)雜應(yīng)力，而且在某些 區(qū)域還產(chǎn)生頻繁的交變應(yīng)力，如正常鉆進(jìn)中中和點(diǎn)附近的鉆具、處理卡鉆事故 時(shí)的自由段鉆具以及在彎曲井眼中運(yùn)轉(zhuǎn)的鉆具，

3、當(dāng)這種應(yīng)力達(dá)到足夠的強(qiáng)度 和足夠的交變次數(shù)時(shí)，便產(chǎn)生疲勞破壞。,鉆具事故發(fā)生的起因, 臨界轉(zhuǎn)速引起的振動(dòng)破壞。 鉆柱旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，會(huì)使鉆具 產(chǎn)生振動(dòng)，有縱向振動(dòng)和橫向擺動(dòng)兩種形式，同時(shí)在一定的井深這兩種形式的 振動(dòng)還會(huì)重合在一起，這種振動(dòng)會(huì)使鉆具承受交變應(yīng)力，促使鉆具過(guò)早地疲勞。 各種鋼質(zhì)鉆桿的臨界轉(zhuǎn)速及兩種振動(dòng)重合時(shí)的井深列于下表 作為參考。,鉆具事故發(fā)生的起因,鉆具事故發(fā)生的起因,鋼質(zhì)鉆桿的臨界轉(zhuǎn)速及兩種振動(dòng)重合時(shí)的井深,鉆進(jìn)時(shí)的跳鉆、別鉆，即使鉆具產(chǎn)生縱向振動(dòng)，又使鉆具產(chǎn)生橫向振動(dòng)， 對(duì)受壓部分的鉆具破壞極為嚴(yán)重，所以在礫石層中鉆進(jìn)，最容易發(fā)生鉆鋌事 故。 鉆具在彎曲的井眼中轉(zhuǎn)

4、動(dòng)，必然以自身的軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，這部分 鉆桿靠井壁的一邊受壓力，離井壁的一邊受拉力，每旋轉(zhuǎn)一圈，拉壓應(yīng)力交變 一次，如此形成頻繁的交變應(yīng)力，促使鉆具早期破壞。,鉆具事故發(fā)生的起因,天車(chē)、轉(zhuǎn)盤(pán)、井口不在一條中心上，轉(zhuǎn)盤(pán)本身形成了一個(gè)拐點(diǎn)，井口附近 的鉆具就好像在彎曲井眼中轉(zhuǎn)動(dòng)一樣，產(chǎn)生了交變應(yīng)力。 將彎鉆桿接入鉆柱中間，彎鉆桿本身與與其上下相連接的鉆桿都要產(chǎn) 生彎曲應(yīng)力。 如這段鉆具和狗腿井段相遇時(shí)，所產(chǎn)生的交變應(yīng)力將是相當(dāng)大 的。,鉆具事故發(fā)生的起因,二、腐蝕破壞的原因 鉆具在惡劣的環(huán)境中儲(chǔ)存或工作，都會(huì)產(chǎn)生腐蝕，這是鉆具提前損壞的普 遍原因。 有時(shí)幾種腐蝕會(huì)同時(shí)發(fā)生，但是總是以某一種腐蝕

5、形式為主要破壞 原因。 由于腐蝕使管壁變薄，表面產(chǎn)生凹痕，甚至使鋼材變質(zhì)，降低了鋼材的 使用價(jià)值和使用壽命。 造成鋼材腐蝕的因素有以下幾種。,鉆具事故發(fā)生的起因,1、氧氣的腐蝕 氧氣可以說(shuō)是無(wú)處不在，它存在于空氣中，也存在于水中和鉆井液中，鉆具無(wú)論存放或使用，都要接觸氧氣，它是最常見(jiàn)的腐蝕劑。 在很低的濃度%低于百萬(wàn)分之一。下，就能產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕。 如果水中含有二氧化碳或硫化 氫 時(shí)，其腐蝕性急劇增加。 氧的腐蝕機(jī)理可寫(xiě)成：,鉆具事故發(fā)生的起因,由以上反應(yīng)式可以看出，鐵在陽(yáng)極釋放電子，生成二價(jià)鐵離子，氧在陰極 接受電子與水反應(yīng)生成氫氧離子，以后二價(jià)鐵離子被氧化成三價(jià)鐵離子%即又 被氧奪去一個(gè)電

6、子。與氫氧離子反應(yīng)生成氫氧化鐵，從溶液中沉淀出來(lái)。,鉆具事故發(fā)生的起因,這就 是經(jīng)?？梢钥吹降蔫F銹。 氧的濃度越大，反應(yīng)越快，腐蝕就越嚴(yán)重。 氧的腐蝕 首先是坑蝕，然后由點(diǎn)到面發(fā)展，覆蓋整個(gè)鉆具表面。 2、二氧化碳的腐蝕 二氧化碳可能由地層產(chǎn)生，也可能由鉆井液處理劑的分解而產(chǎn)生。二氧化碳與水反應(yīng)形成一種弱酸即碳酸，也會(huì)在鉆具表面造成蝕疤。 它的反應(yīng)式 如下 ：,鉆具事故發(fā)生的起因,如果鉆井液中或水中溶有重碳酸鹽，在較低的PH 值下，碳酸氫根與氫離 子結(jié)合也可生成碳酸。 它的反應(yīng)式如下：,如果溶液的PH 值較高，沒(méi)有過(guò)多的氫離子參與碳酸氫根的反應(yīng)，則不會(huì) 生成碳酸，腐蝕性就會(huì)降低。,鉆具事故發(fā)生

7、的起因,3、硫化氫的腐蝕 硫化氫主要由地層產(chǎn)生，但也可以由含硫有機(jī)處 理 劑 的 熱 分 解 而 產(chǎn) 生。 硫化氫溶解于水形成一種弱酸，對(duì)鉆具有腐蝕作用。 但它的主要作用不在于 腐蝕，而在于使鋼材發(fā)生氫脆破壞。 氫原子有個(gè)特性，在有硫化物的環(huán)境中以 原子形式存在，在其他的環(huán)境中以分子形式存在。 氫原子是所有原子中最小 的原子，它能滲入鋼材或其他金屬材料并擴(kuò)散到材料內(nèi)部。,鉆具事故發(fā)生的起因,而且最容易集中到 材料受力最大的區(qū)域，但當(dāng)氫原子脫離了硫化物的環(huán)境后，很快結(jié)合成氫分 子，氫分子的體積要比氫原子大許多倍，它能破壞鋼材的組織結(jié)構(gòu)，降低鋼材 的韌性，產(chǎn)生各種微小的裂紋。 氫原子又繼續(xù)聚積到裂

8、紋尖端，并 使 裂 紋 發(fā) 展，直至鋼材不能承受外界負(fù)荷時(shí)，會(huì)突然發(fā)生斷裂，這種現(xiàn)象稱(chēng)為脆化。 對(duì) 氫脆的敏感性由下列因素決定。,鉆具事故發(fā)生的起因,鋼材的屈服強(qiáng)度 屈服強(qiáng)度低于630Mpa的普通碳素鋼一般不會(huì)發(fā)生氫脆斷裂。強(qiáng)度越高。產(chǎn)生破壞的時(shí)間越短$ 鋼材的硬度 合金鋼的硬度大于 RC22 時(shí)容易遭到破壞$ 硫化氫的濃度 硫化氫濃度越高。氫脆破壞的時(shí)間越短$,鉆具事故發(fā)生的起因,溶液的PH 值 隨著PH 值的降低。氫脆斷裂的趨勢(shì)增長(zhǎng)。如果 PH 值維持在 9.0以上，則氫脆破壞可顯著減少。 溫度 溫度超過(guò)83 ，氫脆斷裂的敏感性降低。 應(yīng)力 外載施于鋼材的應(yīng)力越大，氫脆斷裂的時(shí)間越短。,鉆

9、具事故發(fā)生的起因,4、溶解鹽類(lèi)的腐蝕 氯化物、碳酸鹽、硫酸鹽都對(duì)鋼材有腐蝕作用，它們的腐蝕過(guò)程都有顯著地電化學(xué)作用，由于它增強(qiáng)了鉆井液的導(dǎo)電性，促使其他形式的腐蝕作用增 強(qiáng)$ 溶解鹽類(lèi)的腐蝕有如下規(guī)律：,鉆具事故發(fā)生的起因,與鉆井液的PH 值有關(guān)，PH值越低，腐蝕作用越強(qiáng)； 與溫度有關(guān)，溫度越高，分子活動(dòng)能力越強(qiáng)。腐蝕速度加快； 與溶解鹽濃度有關(guān)，溶解鹽濃度越大，腐蝕速度越快； 與鉆井液的流速有關(guān)，流速越大，腐蝕越快。 所以鉆具內(nèi)壁的腐蝕要比 外壁的腐蝕快，而這一點(diǎn)往往是人們注意不到的。,鉆具事故發(fā)生的起因,5、各種酸類(lèi)的腐蝕 酸類(lèi)的腐蝕作用 是 由 于 它 降 低 了 鉆 井 液 的 PH

10、值 和 損 害 了 管 材 的 保 護(hù) 膜，同時(shí)也加強(qiáng)了鉆井液的導(dǎo)電性，使電化學(xué)腐蝕作用增強(qiáng)，并且還會(huì)產(chǎn)生氫 原子，如果有硫化物同時(shí)存在的話，就會(huì)產(chǎn)生氫脆作用。 溶解于鉆井液中的氧 氣，也會(huì)顯著的加強(qiáng)酸類(lèi)的腐蝕作用。,鉆具事故發(fā)生的起因,6、電化學(xué)腐蝕 鉆具在鉆井液中類(lèi)似于電極在電解液中，也可以產(chǎn)生導(dǎo)電反應(yīng)，不同金屬之間，不同的鋼材化學(xué)成分之間，就會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)電現(xiàn)象。 如銅和鋼連在一起放入水中，則銅為陰極，鋼為陽(yáng)極產(chǎn)生電流，鋼被腐蝕；但鋼與易反應(yīng)的金屬如鋁和 鎂等連在一起放入水中，則鋼為陰極，鋁鎂成為陽(yáng)極產(chǎn)生電流，鋁鎂被腐蝕，而 鋼得到了保護(hù)。 新鉆桿與舊鉆桿連接在一起。,鉆具事故發(fā)生的起因,則新

11、鉆桿起陽(yáng)極作用，舊鉆桿起 陰極作用，新鉆桿先被腐蝕。 鉆具的氧化皮與鋼材本身之間的差異，也會(huì)產(chǎn)生 電流，使鋼本身進(jìn)一步遭到腐蝕。 受應(yīng)力的金屬相對(duì)于不受應(yīng)力的金屬呈負(fù) 電位，也可形成電池效應(yīng)。 當(dāng)電流流過(guò)鋼材時(shí)，會(huì)帶走微量的金屬分子，并沉 積于電流的另一端，這樣就會(huì)形成疤痕，引起應(yīng)力集中或造成疲勞破壞。,鉆具事故發(fā)生的起因,三、機(jī)械破壞的原因 鉆具制造中形成的缺陷，如：軋制過(guò)程形成的夾層，調(diào)制過(guò)程發(fā)生結(jié)晶 組織變化，公母接頭連接螺紋的強(qiáng)度配比不合理，不是母強(qiáng)公弱，就是公強(qiáng)母 弱；鉆桿加厚過(guò)渡帶幾何形狀設(shè)計(jì)不合理，因?yàn)檫@里是最容易造成應(yīng)力集中的 地方；鉆鋌公螺紋未車(chē)應(yīng)力減輕槽。 這些先天不足，往

12、往會(huì)導(dǎo)致 鉆 具 早 期 損 壞。,鉆具事故發(fā)生的起因,鉆具在長(zhǎng)期使用中的腐蝕與磨損，使某些區(qū)域管壁變薄或存在微細(xì)裂 紋。強(qiáng)度大為減弱，在外力的作用下，鉆桿最容易從最薄弱的地方被拉斷或扭 斷。 處理卡鉆事故時(shí)，不恰當(dāng)?shù)赜么罅顒?dòng)，當(dāng)應(yīng)力超過(guò)其屈服極限時(shí)。就 產(chǎn)生變形。把鉆桿拉細(xì)拉長(zhǎng)， 當(dāng)應(yīng)力超過(guò)其強(qiáng)度極限時(shí)。就會(huì)把鉆桿拉斷。,鉆具事故發(fā)生的起因,在搬運(yùn)或使用過(guò)程中造成了外傷，如卡瓦牙痕，井下落物（鉆頭牙齒、鉗 牙）卡瓦牙造成的橫向刻痕，以及撞傷、砸傷等，這些外傷往往成 為 應(yīng) 力 集 中 點(diǎn)。由此而向外擴(kuò)展。 而且各種腐蝕也容易從這里開(kāi)始。造成鉆 具 的 局 部 損 壞。,鉆具事故發(fā)生的起因,

13、上扣不緊，不按規(guī)定扭矩上扣，接頭臺(tái)肩未靠緊，一方面臺(tái)肩失去密封 作用。螺紋容易被鉆井液刺壞。另一方面，由于失去臺(tái)肩的支撐力，公母螺紋產(chǎn) 生頻繁地交變應(yīng)力，會(huì)使螺紋疲勞折斷。 鉆進(jìn)時(shí)加壓過(guò)大，或發(fā)生連續(xù)別鉆，或在遇阻遇卡時(shí)強(qiáng)扭，把鉆桿母螺 紋脹大、脹裂，造成鉆具脫落。,鉆具事故發(fā)生的起因,對(duì)各種連接螺紋特別是配合接頭的連接螺紋長(zhǎng)期使用而不定期卸開(kāi)檢 查，以致螺紋磨損造成鉆具脫落。 要知道，連接著的螺紋也經(jīng)常 處 于 變 化 之 中，不可不查。 在接頭或鉆桿加厚部分的內(nèi)徑突變處，流動(dòng)的鉆井液形成渦流，沖蝕管 壁。甚至?xí)压鼙诖檀?，降低了鉆桿的抗拉抗扭強(qiáng)度，,鉆具事故發(fā)生的起因,將連接螺紋的規(guī)范搞錯(cuò)

14、，把尺寸相近而又不是同一規(guī)范的公母螺紋連 接在一起，因?yàn)樗鼈円Ш喜痪o，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中容易磨損而造成鉆具脫落， 中途測(cè)試擠壞鉆桿， 為了進(jìn)行地層測(cè)試，測(cè)試工具要用鉆桿連接下到 測(cè)試層位，在測(cè)試閥打開(kāi)之前，鉆桿內(nèi)是空的，底部鉆桿處于鉆井液的靜壓下， 如超過(guò)了鉆桿的抗擠強(qiáng)度，就會(huì)把鉆桿擠壞。 下面把各種鉆桿的最小抗擠壓 力列于 表,鉆具事故發(fā)生的起因,新鉆桿和一級(jí)鉆桿的最小抗擠壓力（Mpa）,二、三級(jí)鉆桿最小抗擠壓力 單位：Mpa,四、事故破壞的原因 把不同鋼級(jí)、不同壁厚、不同等級(jí)的鉆桿混同使用，強(qiáng)度最弱的鉆桿總 是首先遭到破壞的。 頓鉆造成鉆具折斷。 如因頂天車(chē)、剎車(chē)失靈、井口工具失效、單吊環(huán)提 鉆

15、、井口上部鉆具倒扣、都有可能把鉆具頓入井中，這種事故是非常惡性的事 故，它有可能把鉆具頓彎，有可能把鉆頭頓掉，也有可能把鉆具頓成幾截，處理 起來(lái)是比較困難的。,鉆具事故發(fā)生的起因, 事故倒扣。 在處理卡鉆事故中，為了套銑或側(cè)鉆，不得不將一部分鉆具 倒入井中。 過(guò)失倒扣。 由于操作者的失誤，在下列三種情況下有可能將鉆具倒入 井中：（a）在下反扣工具的過(guò)程中，甩轉(zhuǎn)盤(pán)正轉(zhuǎn)的辦法給反螺紋鉆桿上扣，把轉(zhuǎn) 盤(pán)以下的反螺紋鉆具倒入井中 ；,鉆具事故發(fā)生的起因,（b）在鉆進(jìn)或劃眼時(shí)，鉆頭遇阻遇卡，上面的 鉆具繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，儲(chǔ)存了很大的能量，一旦摘開(kāi)轉(zhuǎn)盤(pán)離合器而不加控制，整個(gè)鉆 柱要飛速地倒轉(zhuǎn)，在慣性力的作用下，把

16、下部鉆具倒開(kāi)，在這種時(shí)候，越是靠近 鉆頭的地方，所受的反扭矩的沖擊力越大，所以最容易把鉆頭倒掉；（c）在鉆進(jìn) 或劃眼時(shí)，鉆頭遇阻遇卡，上面的鉆具繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，儲(chǔ)存了很大能量，一旦阻力被 克服，整個(gè)鉆柱要飛速正轉(zhuǎn)，但轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)速不可能與鉆柱的轉(zhuǎn)速同步，反而起 到了制動(dòng)作用，在慣性力的作用下，把上部的鉆具倒開(kāi)。,鉆具事故發(fā)生的起因,鉆具事故的預(yù)防措施,一、鉆具事故的具體特征 1、鉆具的疲勞破壞 大量資料表明，疲勞破壞是鉆具破壞的最常見(jiàn)形式，也是發(fā)生鉆具事故的最重要原因。鉆具疲勞破壞一般包括純疲勞破壞、傷痕疲勞破壞、腐蝕疲勞破 壞三種基本類(lèi)型。,鉆具事故的預(yù)防措施,鉆桿的疲勞破壞 在鉆井施工中，鉆桿承受拉

17、伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)與彎曲的高變應(yīng)力，其中拉伸和彎曲（在同一管壁上的交替拉伸和壓縮）是最危險(xiǎn)的應(yīng)力。 在直井鉆井中，如 果鉆具重量和鉆壓相配合，鉆具下部的鉆桿受壓縮而發(fā)生彎曲的幾率相對(duì)較 小，因而發(fā)生疲勞破壞（一般指純疲勞破壞）的幾率也就很?。坏诙ㄏ蚓@井 中，鉆桿在彎曲井眼中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將產(chǎn)生周期性的彎曲應(yīng)力，管子的每邊在鉆具轉(zhuǎn) 動(dòng)一圈過(guò)程中，都要經(jīng)受從拉伸到壓縮的循環(huán)應(yīng)力。,鉆具事故的預(yù)防措施,在這種高變應(yīng)力作用下， 即使有足夠數(shù)量的鉆鋌，鉆桿仍有可能會(huì)發(fā)生疲勞破壞。 一般而言，靠近鉆鋌 的鉆桿發(fā)生彎曲的可能性最大，因?yàn)殂@鋌剛度大，能抵抗彎曲，所以彎曲常發(fā) 生在鉆鋌以上的鉆桿處，而且鉆桿所受的最大應(yīng)

18、力常發(fā)生在加厚部位的末端， 約距接箍50cm 左右的位置。這是因?yàn)橛捎阢@桿接頭強(qiáng)度相對(duì)較高，剛度相 對(duì)較大，接頭不可能彎曲，彎曲只能發(fā)生在接頭的下管壁強(qiáng)度較低的鉆桿本體 上，在這斷面變化的位置，起到類(lèi)似虎鉗固定的作用，成為彎曲的支點(diǎn)。因此，大多數(shù)鉆桿破壞發(fā)生在距接頭1.2m 范圍以?xún)?nèi)。,鉆具事故的預(yù)防措施,鉆鋌的疲勞破壞 在鉆井過(guò)程中，一般情況下，所用鉆壓超過(guò)鉆鋌彎曲臨界鉆壓，所以下部鉆鋌也常處于彎曲狀態(tài)。同鉆桿的破勞破壞一樣，鉆鋌在彎曲狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)時(shí) 也容易產(chǎn)生疲勞破壞。所不同的是鉆鋌本體的剛度比扣部大，故應(yīng)力集中在 強(qiáng)度相對(duì)較弱的扣部處上，因此，大部分鉆鋌斷裂均發(fā)生在扣部。,鉆具事故的預(yù)防措

19、施,鉆鋌扣部在受到鉆鋌彎曲作用時(shí)，一般有兩個(gè)應(yīng)力集中區(qū)，當(dāng)鉆鋌上扣完 好時(shí)，公、母扣臺(tái)肩密合在一起，而在母扣根部最后未嚙合扣處，抗彎截面突然 減小，因而產(chǎn)生應(yīng)力集中，在彎曲高變應(yīng)力作用下，容易在該處的螺紋根部發(fā) 生斷裂，這種鉆鋌破壞在現(xiàn)場(chǎng)不常見(jiàn)；當(dāng)鉆鋌上扣不緊時(shí)，公、母扣臺(tái)肩面沒(méi)有 密合，,鉆具事故的預(yù)防措施,或由于彎曲力矩作用使臺(tái)肩面分離，公接頭受不到臺(tái)肩面的支承，因而 在公扣根部與母扣嚙合的第一扣附近，出現(xiàn)應(yīng)力集中區(qū)，同時(shí)由于螺紋的切口 效應(yīng)在此處最容易產(chǎn)生疲勞破壞，這是鉆具破壞最常見(jiàn)的形式。 為了避免這 類(lèi)形式的破壞，必須施加足夠的緊扣扭矩，使臺(tái)肩面受到充分的彈性壓縮。,鉆具事故的預(yù)防措

20、施,2、違章操作造成鉆具事故 在強(qiáng)力震擊、溜鉆、頓鉆等沖擊力作用下，折斷鉆桿。 在強(qiáng)力扭轉(zhuǎn)作用下，造成鉆具斷裂、脹扣。 鉆具檢查疏忽，甚至入井前未進(jìn)行鉆具檢查，將質(zhì)量差或已損壞的鉆 具下入井內(nèi)使用，或者將低級(jí)別鉆桿混合于高級(jí)別鉆桿中使用，在超負(fù)荷使用 時(shí)，造成鉆具本體損壞。 螺紋密封不符合使用要求，螺紋連接不緊，臺(tái)肩不密封，造成螺紋連接 部位刺壞、斷落。,鉆具事故的預(yù)防措施,二、鉆具事故的預(yù)防措施 1、 采用最佳緊扣扭矩 鉆具的緊扣扭矩不易過(guò)小，也不易過(guò)大，應(yīng)采用一個(gè)最佳的緊扣扭矩值，如果扭矩偏小，則不能在接頭臺(tái)肩面產(chǎn)生足夠彈性壓縮，來(lái)防止臺(tái)肩面的分 離；但如果緊扣扭矩過(guò)大，超過(guò)接頭的屈服強(qiáng)度

21、時(shí)，則會(huì)引起公接頭的伸長(zhǎng)和 母接頭的膨脹變形，對(duì)于鉆鋌，采用最佳扭矩，尤為重要。,鉆具事故的預(yù)防措施,一般而言，大尺寸鉆 鋌大多數(shù)是由于緊扣扭矩不足而引起接頭漏失或公接頭疲勞破壞。除此 之 外，合理的緊扣扭矩還可避免刺鉆具現(xiàn)象的發(fā)生，由于接頭螺紋的頂部和底部都留有間隙，于是在螺紋兩端之間形成通道，在臺(tái)肩面之間可能發(fā)生泥漿泄 漏，造成接頭嚴(yán)重沖蝕，甚至刺漏鉆具。不同鉆具的推薦緊扣扭矩如表,多常用鉆鋌緊扣扭矩,常用鉆桿扣扭矩,鉆桿分級(jí)以SY/T5 824為標(biāo)準(zhǔn),鉆頭推薦緊扣扭矩,如果預(yù)計(jì)井底扭矩較高，可取推薦值上限或在推薦值的基礎(chǔ)上增加10%,鉆具事故的預(yù)防措施,目前，鉆井現(xiàn)場(chǎng)廣泛使用液壓大鉗，緊

22、扣扭矩的大小，須通過(guò)液壓系統(tǒng)的 工作壓力顯示出來(lái)，不同的液壓系統(tǒng)工作壓力對(duì)應(yīng)于某一固定的扭矩值，通過(guò) 控制液壓系統(tǒng)工作壓力達(dá)到我們需要的緊扣扭矩。 國(guó)產(chǎn) ZQ-203 型液壓大鉗在不同工作壓力下的鉗頭扭矩如下表 所示。,ZQ-203液壓大鉗在不同工作壓力下鉗頭扭矩表,鉆具事故的預(yù)防措施,2、使用加重鉆桿 在鉆桿的繁重工作段，在彎曲井眼段，使用加重鉆 桿 可 降 低 這 些 段 的 應(yīng) 力，延長(zhǎng)整個(gè)鉆柱的使用壽命。 具體而言，一是在彎曲井眼段，使用加重鉆桿 代替鉆桿，由于其剛度較大，耐磨性較強(qiáng)，可減少鉆柱的磨損和疲勞破壞，二是 加重鉆桿做為鉆鋌和鉆桿間的過(guò)渡段，我們知道，鉆柱的疲勞破壞常發(fā)生在鉆

23、 鋌以上幾根鉆桿上，如果在鉆鋌和普通鉆桿之間用一段加重鉆桿，則可以緩和 斷面剛度的變化，減少應(yīng)力集中。,鉆具事故的預(yù)防措施,3、鉆具進(jìn)行定期探傷 鉆具使用一段時(shí)間后，即使沒(méi)有發(fā)生損傷，也需進(jìn)行探傷，只是不同鉆具的探傷周期不同。 鉆桿：鉆桿探傷主要檢查管體疲勞裂紋、腐蝕、機(jī)械損傷等。在正常使 用情況下。新鉆桿的探傷周期為純鉆時(shí)間4500 小時(shí)，舊鉆桿的探傷周期是純 鉆時(shí)間2200小時(shí) 加重鉆桿：加重鉆桿探傷主要檢查壁厚變化部位的疲勞裂紋和螺紋上 疲勞裂紋，在正常使用情況下!探傷周期為純鉆時(shí)問(wèn)1200小時(shí)。,鉆具事故的預(yù)防措施,鉆鋌：包括配合接頭、穩(wěn)定器，主要檢查螺紋上的疲勞裂紋、在正常使 用情況

24、下，探傷周期為純鉆時(shí)間600小時(shí) 方鉆桿：主要檢查加厚向驅(qū)動(dòng)過(guò)渡部位和螺紋上的疲勞裂紋，在正常 使用情況下，探傷周期為純鉆時(shí)間2200小時(shí) 鉆具經(jīng)歷過(guò)特殊作業(yè)、事故處理等，應(yīng)縮短探傷周期。,鉆具事故的預(yù)防措施,4、使用減震器等具有減震功能的井下工具 在硬地層或軟硬交錯(cuò)等地層鉆進(jìn)時(shí)，常常出現(xiàn)嚴(yán)重的跳鉆現(xiàn)象。有時(shí)甚至無(wú)法加壓鉆進(jìn)，跳鉆所形成的 嚴(yán)重軸向和徑向沖擊載荷，直接危害鉆頭、鉆具的正常使用，此時(shí)使用減震器 可減輕或避免鉆具的損壞。除此之外，懸浮器和液力推進(jìn)器等在有利于提高機(jī)械鉆速的同時(shí)，也可實(shí)現(xiàn)減震器的功能。,鉆具事故的預(yù)防措施,5、嚴(yán)格鉆具檢查制度 鉆具到井場(chǎng)后，井隊(duì)工程技術(shù)人員應(yīng)對(duì)鉆具規(guī)

25、格、鋼級(jí)、管體、螺紋等 進(jìn)行嚴(yán)格檢查，對(duì)不符合鉆井設(shè)計(jì)要求的鉆具不得入井，檢查鉆具管體有無(wú)電 弧燒傷、大鉗傷痕、卡瓦傷痕、切割傷痕等，避免引起鉆具傷痕疲勞破壞；檢查 鉆具螺紋&密封臺(tái)肩及吊卡的承載臺(tái)肩。,鉆具事故的預(yù)防措施,特殊入井工具須繪制草圖，以便發(fā)生鉆具事故后能正確處理。 起下鉆時(shí)認(rèn)真檢查鉆具彎曲，磨損、刺漏等情況。 經(jīng)常檢查起下鉆操作工具（吊卡、卡瓦等）的工作狀態(tài)是否完好，注意 防止在鉆桿上造成傷痕。,鉆具事故的預(yù)防措施,6、遵守鉆具使用要求 鉆具連接前應(yīng)在螺紋及臺(tái)肩面均勻地涂抹螺紋密封脂，螺紋與密封脂 均應(yīng)清潔無(wú)雜物。 鉆具對(duì)扣時(shí)應(yīng)平穩(wěn)，避免損傷螺紋和臺(tái)肩面。 井口工具必須與所用鉆具

26、的規(guī)格相符。 鉆具上下鉆臺(tái)應(yīng)戴好護(hù)絲。 鉆具在使用過(guò)程中，要定期倒換和錯(cuò)扣，倒換鉆具或錯(cuò)扣檢查鉆具時(shí)，要檢查連接情況和扭矩大小，防止接頭松晃，泥漿刺漏或粘扣損壞接頭導(dǎo)致鉆 具事故。,鉆具事故的預(yù)防措施,通過(guò)內(nèi)涂層鉆桿水眼的井下工具及儀器應(yīng)帶有保護(hù)裝置，以防損傷內(nèi) 涂層。 嚴(yán)格遵守操作規(guī)程、做到不溜鉆、不頓鉆、控制憋鉆、避免單吊環(huán)起鉆 等，處理井下復(fù)雜事故時(shí)，避免在一個(gè)噸位上反復(fù)猛提猛放。 鉆進(jìn)時(shí)密切注意泵壓變化，發(fā)現(xiàn)泵壓下降 0.5-1Mpa。 地面查不出 原因，立即起鉆檢查鉆具。,鉆具事故的預(yù)防措施,如用單吊卡提放鉆具，需選用長(zhǎng)卡瓦，卡瓦使用井深應(yīng)按卡瓦額定載 荷的70% 確定，卡緊位置應(yīng)在

27、鉆桿內(nèi)螺紋接頭下方0.3-0.5M處,并且卡瓦 一定要卡牢,避免連接或緊扣時(shí),鉆具旋轉(zhuǎn)下滑造成鉆具外周形成螺旋形刻痕 損傷。 起鉆時(shí)要檢查鉆具是否彎曲，螺紋有無(wú)損傷變形、裂紋和斷裂現(xiàn)象，母接頭有無(wú)脹大現(xiàn)象，臺(tái)肩面磨損是否嚴(yán)重等。 未經(jīng)磷化或鍍銅處理的新加工鉆具螺紋，使用前應(yīng)進(jìn)行磨合扣。,鉆具的維護(hù)與管理,要想不發(fā)生鉆具事故，就必須正確使用鉆具，并做好日常工作中的維護(hù)與 管理工作。 一、鉆具的儲(chǔ)存方式 無(wú)論是在倉(cāng)庫(kù)或是在工作場(chǎng)所，都要按下列要求進(jìn)行儲(chǔ)存。 要儲(chǔ)存在管架臺(tái)上，管架臺(tái)要墊離地面0.3M 以上，防止水、濕氣、泥土 的銹蝕。 架存不許超過(guò)三層，層與層之間應(yīng)均勻襯以墊木或墊杠三根!防止鉆具

28、 產(chǎn)生彎曲。,鉆具的維護(hù)與管理,鉆具應(yīng)按鋼級(jí)、壁厚、質(zhì)級(jí)分類(lèi)、接頭水眼大小分別存放。 每根鉆桿在 適當(dāng)部位打上鋼印（包括鋼級(jí)、壁厚、編號(hào)），并登記卡片兩張，一張存檔，一張 隨鉆桿轉(zhuǎn)運(yùn)。 對(duì)長(zhǎng)期存放的鉆具，要定期檢查其內(nèi)外表面的腐蝕情況，并進(jìn)行防腐工作。 公、母螺紋及臺(tái)肩要清洗干凈，涂好防銹油，戴好螺紋保護(hù)器。,鉆具的維護(hù)與管理,凡是檢查出的有問(wèn)題的鉆具，要與完好鉆具分別存放，避免混入好鉆具中。 并且要用紅漆或黃漆在有問(wèn)題的地方標(biāo)上明顯的記號(hào)。 在管子站內(nèi)存放，要取掉鉆桿上的膠皮護(hù)箍，否則，它會(huì)在鉆桿本體上 造成環(huán)狀腐蝕槽,鉆具的維護(hù)與管理,二、鉆具在日常使用中的維護(hù) 鉆具上下鉆臺(tái)，公、母螺紋必

29、須戴好螺紋保護(hù)器。 并且要平穩(wěn)起下，不 許碰撞鉆桿兩端的接頭。 具連接前!要將公、母螺紋及臺(tái)肩清洗干凈，仔細(xì)檢查!認(rèn)為沒(méi)有問(wèn)題，方可涂好 合格的螺紋脂!進(jìn)行連接。特別是方鉆桿保護(hù)接頭更要注意，因?yàn)樗兔總€(gè)鉆桿母接頭連接一次，該接頭若有損傷，會(huì)造成許多鉆桿母接頭的損傷。 上、卸螺紋時(shí)，絕不允許大鉗咬鉆桿本體。,鉆具的維護(hù)與管理, 當(dāng)鉆具懸重超過(guò)1100KN 時(shí)，井口不許用短體卡瓦夾持鉆具，以免擠傷 鉆桿!此時(shí)應(yīng)改用長(zhǎng)體卡瓦或用雙吊卡進(jìn)行起下鉆和接單根等工作。 空吊卡、鉆具立柱或單根均不許撞擊井口鉆具的母接頭臺(tái)肩。 上扣時(shí)，公、母接頭必須對(duì)中，當(dāng)有搖擺和阻卡現(xiàn)象時(shí)，不能快速旋扣。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有咬扣現(xiàn)象

30、時(shí)，必須卸開(kāi)重上!不能用大鉗硬上。,鉆具的維護(hù)與管理,上扣時(shí)，必須用雙鉗按標(biāo)準(zhǔn)扭矩緊扣，不能松也不能過(guò)緊。 鼠洞接單根時(shí)也必須用雙鉗緊扣。 鉆鋌的提升短節(jié)也必須用大鉗緊扣。防止下邊上扣時(shí)，上邊倒扣，使鉆 鋌掉入井中。 卸扣時(shí)，大鉤彈簧要承受一定的拉力，保證被卸開(kāi)的螺紋不受壓力，同 時(shí)也要防止鉆具立柱在彈簧力的作用下撞擊井口的母接頭。 卸扣時(shí)，不許用轉(zhuǎn)盤(pán)繃扣。,鉆具的維護(hù)與管理,要避免產(chǎn)生刻痕，特別是橫向刻痕，這些刻痕大部分是由大鉗、卡瓦和 井下落物造成。 除處理事故外，彎鉆桿不許下井，特別是不許使用彎曲的方鉆桿，如發(fā) 現(xiàn)方鉆桿彎曲，應(yīng)立即換掉。 不能用鉆桿做電焊時(shí)的搭鐵線，因?yàn)槿菀谉蓚獭?

31、在任何情況下，都不允許超過(guò)鉆具的屈服強(qiáng)度提拉或扭轉(zhuǎn)。,鉆具的維護(hù)與管理,使用高礦化度鉆井液時(shí)，應(yīng)加防腐劑，以保護(hù)鉆具。 鉆井液的PH 值應(yīng)維持在9.5以上,這樣可以減少腐蝕和斷裂. 鉆遇硫化氫氣體,應(yīng)堅(jiān)決壓死。如必須在硫化環(huán)境中工作不可，應(yīng)使用E級(jí)鋼以下的鉆桿。這里要特別提醒一點(diǎn)，各種配合接頭也不得用高級(jí)合金 鋼制造。 井下溫度超過(guò)148 時(shí)，在鉆井液處理劑和螺紋脂中，要避免含有硫的 成分。 進(jìn)行鉆桿測(cè)試時(shí)!鉆桿在硫化氫環(huán)境中暴露的時(shí)間不得超過(guò)1h ?？梢?泵入抑制緩沖液，在鉆桿關(guān)閉后，可通過(guò)循環(huán)短節(jié)進(jìn)行鉆柱循環(huán)。,鉆具的維護(hù)與管理,三、鉆具管理方法 為了合理地使用鉆具，延長(zhǎng)其使用壽命，減少鉆

32、具事故發(fā)生率，還須制定 一套合理的鉆具管理制度。 鉆具應(yīng)分類(lèi)組合，成套使用，實(shí)行租用制度。 把新鉆桿、一級(jí)、二級(jí)、三 級(jí)鉆桿的租金拉開(kāi)檔次，優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)，次質(zhì)次價(jià)，有償 使 用，損 壞 賠 償， 鼓 勵(lì) 淺 井、中深井使用二、三級(jí)鉆桿，徹底廢除鉆具費(fèi)用攤銷(xiāo)制度。,鉆具的維護(hù)與管理,入井鉆具要詳細(xì)檢查鋼號(hào)（沒(méi)有鋼號(hào)者要補(bǔ)打鋼號(hào)）、壁厚、公母接頭水 眼直徑（注意：有些規(guī)范相同的鉆桿，其接頭水眼并不一樣，更有甚者，一根鉆桿的公、母接頭，其水眼直徑也不一樣），丈量長(zhǎng)度，登記造冊(cè)。 要把接頭臺(tái)肩 及螺紋清洗干凈，檢查有無(wú)致命的損傷，同時(shí)還要檢查鉆桿本體有無(wú)致命的損 傷，不合格者不許下井。,鉆具的維護(hù)與管理,

33、在井使用鉆具要實(shí)行定期上下倒換制度，抽上加下或抽下加上均可，目 的是改變鉆具的受力狀態(tài)，使整套鉆具的各個(gè)部分的受力趨于一致。 執(zhí)行錯(cuò)扣檢查制度，每起一趟鉆，錯(cuò)卸一個(gè)單根螺紋，三趟鉆即可錯(cuò)卸完。錯(cuò)扣檢查的目的有二：（a）檢查接頭 螺紋及臺(tái)肩的完好程度，如發(fā)現(xiàn)螺紋內(nèi)沒(méi)有螺紋脂或者是充滿(mǎn)了鉆井液，肯定 是臺(tái)肩密封失去效用，應(yīng)詳細(xì)檢查螺紋及臺(tái)肩有無(wú)損傷；,鉆具的維護(hù)與管理,（b）經(jīng)常錯(cuò)卸螺紋可 以防止螺紋緊難卸的問(wèn)題。 在腐蝕性的作業(yè)環(huán)境中，最好使用有內(nèi)涂層的鉆桿，并要定期檢查內(nèi)涂 層剝蝕情況。 利用內(nèi)窺鏡檢查內(nèi)涂層是比較麻煩的。可以用測(cè)厚儀測(cè)量鉆桿不同部位 的壁厚。推知內(nèi)涂層的好壞狀態(tài)。,鉆具的維護(hù)

34、與管理,各種連接接頭必須定期卸開(kāi)檢查，如有問(wèn)題“應(yīng)及時(shí)予以更換。 要經(jīng)常用肉眼觀察。鉆具表面有無(wú)麻坑、橫向刻痕和裂紋，防腐層是否 損壞，接頭臺(tái)肩是否平整，寬度是否磨薄，螺紋是否磨尖、變形及損傷，鉆具是 否彎曲，接頭是否偏磨，發(fā)現(xiàn)以上情況，應(yīng)將該鉆具降級(jí)使用，或送管子站進(jìn)行 修理。 鉆具卸入場(chǎng)地存放時(shí)，應(yīng)用清水清洗鉆具內(nèi)外表面及螺紋，清除腐蝕性 物質(zhì)，并在接買(mǎi)螺紋及臺(tái)肩上涂上防腐油，并戴好螺紋保護(hù)器。,鉆具的維護(hù)與管理,四、鉆具斷落后的井下分析 鉆具斷落應(yīng)該很容易發(fā)現(xiàn)，它的特征是： 懸重下降； 泵壓下降；轉(zhuǎn)盤(pán) 負(fù)荷減輕； 沒(méi)有進(jìn)尺或者放空。 有時(shí)落魚(yú)很少，如只有一個(gè)鉆 頭 或 一 個(gè) 鉆 鋌，從

35、懸重上很難分辨，但其它各項(xiàng)顯示則是很清楚的。,鉆具的維護(hù)與管理,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)鉆具斷落，應(yīng)立即用原鉆具探魚(yú)頭，只有魚(yú)頭探到了，才可以有的放矢地進(jìn)行打撈。 但同時(shí)也要注意保護(hù)魚(yú)頭，不能在探魚(yú)頭的過(guò)程中損壞 魚(yú)頭，因?yàn)橐粋€(gè)完整的魚(yú)頭是進(jìn)行打撈的必要條件，否則，將會(huì)給打撈工作帶 來(lái)不應(yīng)有的困難。由于各種因素的影響，一般鉆具斷落后，魚(yú)頂 不 在 計(jì) 算 位 置，在縱向和橫向上都有許多不確定性，因此，探魚(yú)頭往往成為打撈工作中所 遇到的第一個(gè)棘手問(wèn)題。,鉆具的維護(hù)與管理,從縱向上看，魚(yú)頭位置不確定的因素有： 鉆頭在井底，落魚(yú)魚(yú)頭只是一個(gè)斷口，這是最簡(jiǎn)單的情況。 但是如果斷 口在中和點(diǎn)以上，原來(lái)一部分受拉力的鉆具

36、在斷落后變?yōu)槭軌籂顟B(tài)，而且隨著 井徑的大小變化而呈彎曲形狀，斷口位置必然下移。斷口以上的鉆具原來(lái)所 受拉力較大，,鉆具的維護(hù)與管理,現(xiàn)在所受拉力變小，上部鉆具的自重伸長(zhǎng)變短，斷口要上移。 這 樣上、下斷口間就形成了一定的距離，這個(gè)距離的大小要視鉆具總長(zhǎng)度和落魚(yú) 長(zhǎng)度而定，即井越深、落魚(yú)長(zhǎng)度越大、斷口間形成的距離也越大。 如果斷口在 中和點(diǎn)以下，可能出現(xiàn)相反的情況，即魚(yú)頭可能有少許的上移。,鉆具的維護(hù)與管理,鉆頭雖在井底，但落魚(yú)不是一個(gè)斷面，也就是說(shuō)，鉆具同時(shí)斷成了幾截。 如果斷口處井徑大于鉆具接頭直徑的兩倍，落魚(yú)有可能穿插下行，此時(shí)魚(yú)頭已 不是一個(gè)，實(shí)際魚(yú)頂位置和計(jì)算魚(yú)頂位置相差就相當(dāng)大了，應(yīng)

37、首先探明最上一 個(gè)魚(yú)頂位置，打撈以后“再探下一個(gè)魚(yú)頂位置。,鉆具的維護(hù)與管理,起下鉆過(guò)程中遇阻遇卡時(shí)，提、壓、扭轉(zhuǎn)用力過(guò)大，或者由于鉆具本身的 缺陷，過(guò)早地破壞，此時(shí)斷落的鉆具可能在原位置，也可能下行，什么地方有支 撐點(diǎn)，它就留在什么地方，很難確定魚(yú)頂?shù)奈恢?。在套銑落魚(yú)時(shí)，如果落魚(yú)處 于井眼的中部，一旦卡點(diǎn)套通后，落魚(yú)也會(huì)下行，可能一直落到井底。,鉆具的維護(hù)與管理,頓鉆造成的事故更為復(fù)雜，由于各種原因造成的頓鉆，鉆具從井口脫落 以后，以加速度向下運(yùn)行，頓入井底。 可能把鉆具頓成幾截，也可能使鉆具嚴(yán) 重彎曲，有幾個(gè)魚(yú)頭和魚(yú)頭在什么位置很難預(yù)料，只有逐步試探，才能知其大 概。,鉆具的維護(hù)與管理,電

38、測(cè)的方法尋找魚(yú)頂位置應(yīng)該是比較可靠的，但是由于鉆具的自重伸 長(zhǎng)和電纜的自重伸長(zhǎng)不一 樣，再加上各自丈量的誤差，電測(cè)的魚(yú)頂深度和用鉆 具計(jì)算的魚(yú)頂深度也是不一致的。,鉆具的維護(hù)與管理,基于以上原因，探測(cè)魚(yú)頂時(shí)在縱向上允許有一定的活動(dòng)范圍，可以超過(guò)計(jì) 算魚(yú)頂位置下探，但下放速度要慢，遇阻時(shí)不能多壓，更不能強(qiáng)轉(zhuǎn)，因?yàn)橄铝袔?種情況都可能造成遇阻：碰到了魚(yú)頭；從魚(yú)頂旁邊插下去，碰到了下部鉆桿的接頭；,鉆具的維護(hù)與管理,到了小井徑位置，不論是遇到鉆桿接頭還是鉆桿本體都會(huì)遇阻；如果是 在小壓力（510KN）下慢轉(zhuǎn)，壓力不降或者突然消失，可能是遇到了魚(yú)頭或鉆 桿接頭，這時(shí)可以提起鉆具在原處重復(fù)試探，以確定該

39、處是否是魚(yú)頭。如果慢 轉(zhuǎn)時(shí)壓力不降或緩慢下降并發(fā)出輕微的金屬撞擊的“咔嗒、咔嗒”聲，證明已到 了落魚(yú)旁邊，就不應(yīng)繼續(xù)下探了，以防把落魚(yú)擠向井壁，更難打撈。,鉆具的維護(hù)與管理,這里所說(shuō) 的慢轉(zhuǎn)絕不是不受限制的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，探魚(yú)遇阻時(shí)是不允許連續(xù)旋轉(zhuǎn)的，每次只 能慢轉(zhuǎn)12圈，最多不許超過(guò)5圈，只要能幫助我們判明問(wèn)題就行了，因?yàn)槲?們必須保護(hù)魚(yú)頭，防止任何性質(zhì)的破壞。探魚(yú)工具起出后，要進(jìn) 行 仔 細(xì) 地 檢 查，凡是探魚(yú)工具頂部有擦痕，說(shuō)明它接觸到了魚(yú)頂；凡是探魚(yú)工具頂部無(wú)擦 痕而周?chē)胁梁刍蚰ス猬F(xiàn)象，說(shuō)明探魚(yú)工具超過(guò)了魚(yú)頭。,鉆具的維護(hù)與管理,如果下的是打撈工具，即使打撈不成功，也會(huì)給我 們 帶 來(lái)

40、許 多 可 貴 的 信 息，就拿公錐來(lái)說(shuō)吧，下鉆到魚(yú)頂位置遇阻，造扣也打倒車(chē)，很像是進(jìn)入魚(yú)頭， 但上提一些拉力就滑脫，有些人往往不甘心，就屢試屢敗，屢敗屢試。實(shí)際上 一開(kāi)泵就知道了，如果進(jìn)入魚(yú)頭，泵壓必然上升，反之，如果泵壓不上升，肯定 是未進(jìn)入魚(yú)頭。,鉆具的維護(hù)與管理,另外從起出的公錐可以分析，凡是造扣部位有傷痕的，肯定是 進(jìn)入了魚(yú)頂；凡是光桿部位及接頭下臺(tái)肩磨光的，是下入的公錐直徑太小，凡 是公錐頂部磨光而且頂端幾扣螺紋磨平的，是下入的公錐直徑太大；凡是接頭 周?chē)跋屡_(tái)肩上有擦痕的，是下入到了落魚(yú)旁邊；這些情況都有助于我們決定 下一步應(yīng)采取什么措施，萬(wàn)萬(wàn)不可等閑視之。,鉆具的維護(hù)與管理,從

41、橫向上看，裸眼井段并不是我們想像的那樣規(guī)矩，有縮徑的井段，其直 徑甚至小于鉆頭直徑。但大多數(shù)泥頁(yè)巖井段，由于鉆井液的沖蝕和巖層的垮 塌，形成的井徑大于鉆頭直徑，甚至超過(guò)鉆頭直徑兩倍以上，這些情況都給探 測(cè)魚(yú)頂帶來(lái)了極大的困難。我們分下列幾種情況加以討論。,鉆具的維護(hù)與管理,井眼直徑小于鉆具直徑的兩倍，如215.9mm井眼和127mm鉆桿,一 個(gè)井眼中容不下兩套鉆具,探魚(yú)頂時(shí)必然會(huì)直接碰到魚(yú)頂,而且在井內(nèi)鉆具斷 成幾截的情況下也不會(huì)相互平行穿插,如圖井徑與落魚(yú)頭位置的關(guān)系(a)所示,這是最理想最 簡(jiǎn)單的情況。,鉆具的維護(hù)與管理,井眼直徑大于鉆具接頭直徑的兩倍，如311mm井眼和127mm 鉆桿，

42、探魚(yú)時(shí)有可能從魚(yú)頂旁邊插下去，如圖井徑與落魚(yú)頭位置的關(guān)系(b)所示, 但若井眼直徑小于 鉆頭和鉆具直徑之和，則下鉆頭或與鉆頭相似的工具探魚(yú)時(shí)可以探到魚(yú)頂，如圖井徑與落魚(yú)頭位置的關(guān)系(c)所示。,鉆具的維護(hù)與管理,若井眼直徑大于鉆頭和鉆具直徑之和，有可能用鉆頭也探不到魚(yú)頂，更 大的工具是無(wú)法下入的，此時(shí)只好用彎鉆桿或可變彎接頭探魚(yú)頂，如圖井徑與落魚(yú)頭位置的關(guān)系(d)所示。彎鉆桿端部偏離鉆柱軸線的距離，視井下情況而定，但須大于 井眼名義直徑，,鉆具的維護(hù)與管理,可以偏離軸線500mm 以上。彎鉆桿可以從距母接頭2m 左右 的地方拉彎，這樣的話，彎曲角度小而位移大，下鉆時(shí)也由于彈性應(yīng)變大而不 容易遇

43、阻。 事實(shí)證明，只要是在表層套管或技術(shù)套管中能下去的彎鉆桿，在裸 眼內(nèi)是很少遇阻的。,井徑與落魚(yú)魚(yú)頭位置的關(guān)系,鉆具的維護(hù)與管理,如因頓鉆而將鉆具頓斷，可能落魚(yú)不是一截，而是兩截或三截，如果斷 口正處于井徑大的井段（井徑小的井段，鉆具不易頓斷），落魚(yú)有可能穿插下 行，出現(xiàn)圖（e）、圖（f）的情況，圖（e）表示兩段落魚(yú)，但上魚(yú)的魚(yú)頂在下魚(yú)的魚(yú)頂以上，這種情況比較容易打撈；,鉆具的維護(hù)與管理,圖（f）也表 示兩段落魚(yú)，但上魚(yú)的魚(yú)頂在下魚(yú)的魚(yú)頂以下，這就很難判斷那個(gè)是上魚(yú)頂，那個(gè)是下魚(yú)頂，如果先撈的是下魚(yú)的魚(yú)頂?shù)脑?，那是根本起不出?lái)的。,鉆具的維護(hù)與管理,如果上部井眼很規(guī)矩，而落魚(yú)魚(yú)頭正處在井徑突然

44、變大處，如圖（G）所示，形成所謂的藏頭魚(yú)，這是打撈工作中最棘手的問(wèn)題。 這種魚(yú)頭 有的根本碰不到，有的即使能碰到，但任何打撈工具都抓不到它。 在這種情況 下，只好用可變彎接帶打撈工具進(jìn)行打撈，,鉆具的維護(hù)與管理,因?yàn)榭勺儚澖宇^在短距離內(nèi)可以形 成較大的位移，比彎鉆桿優(yōu)越。如果使用可變彎接頭帶打撈工具仍抓不著魚(yú) 頭，可以在打撈筒下接壁鉤，或在壁鉤內(nèi)裝公錐，先用壁鉤把魚(yú)頭撥正，然后進(jìn) 行打撈。 如果短壁鉤不起作用，就用長(zhǎng)壁鉤下到魚(yú)頂以下較深部位（不能超過(guò) 魚(yú)頂以下的第一個(gè)接頭）。,鉆具的維護(hù)與管理,正轉(zhuǎn)，有憋勁后，關(guān)死轉(zhuǎn)盤(pán)鎖銷(xiāo)，上提壁鉤，以便把魚(yú) 頭拉活動(dòng)，使之離開(kāi)井壁，或者改變魚(yú)頭在空間所處的位

45、置，如果證明魚(yú)頭能 夠活動(dòng)，則不可把壁鉤提離魚(yú)頭，在壁鉤鉤頭摟著魚(yú)身而打撈工具正處于魚(yú)頭以上時(shí)，可以下放進(jìn)行打撈。,鉆具的維護(hù)與管理,對(duì)于比較復(fù)雜的情況，往往令人捉摸不定，如何才能知道其概略，這就需 要利用一切必要的偵察手段，將偵察得來(lái)的材料加以分析研究，做出比較符合 實(shí)際的判斷，定出下一步的打撈方案。,鉆具的維護(hù)與管理,如果用鉆桿甚至用鉆頭都探不到魚(yú)頂?shù)脑?，就?yīng)該用電測(cè)的方法探測(cè)魚(yú) 頂位置及魚(yú)頂上下井徑大小，魚(yú)頂以下不少于20M，魚(yú)頂以上不少于 100MM。這些資料雖然也有一定的誤差，但畢竟是可供我們直觀的有效數(shù)據(jù)。,鉆具的維護(hù)與管理,其次是對(duì)每一打撈過(guò)程，即使是失敗了，也要收集與分析一切可

46、以得到的 信息，如在魚(yú)頭處的阻、卡、憋、跳現(xiàn)象及各種聲響及打撈工具的內(nèi)外擦痕與螺 紋的磨損、崩落等，使用彎鉆桿或可變彎接頭時(shí)，還要記清這些 擦 痕 的 方 向。譬如，擦痕在彎鉆桿的彎曲方向，說(shuō)明彎鉆桿的偏移值不夠，下一次應(yīng)下偏移 值更大的彎鉆桿；,鉆具的維護(hù)與管理,如擦痕在彎鉆桿彎曲方向的背面，說(shuō)明彎鉆桿的偏移值太 大，下一次應(yīng)下偏移值較小的彎鉆桿。 公錐造扣部位螺紋完好，說(shuō)明未進(jìn)入魚(yú) 頭。 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有鋼鐵撞擊聲，說(shuō)明打撈工具已超過(guò)魚(yú)頭。最直觀的還是泵壓的 變化，無(wú)論公錐、母錐、打撈筒，只要抓著了魚(yú)頭，泵壓必然會(huì)上升，除非落魚(yú)是 相當(dāng)短的，否則，泵壓不可能不起變化。,鉆具的維護(hù)與管理,雖然我們盡

47、量使自己的思想符合客觀實(shí)際，但井下情況是看不見(jiàn)摸不著 的，難免和實(shí)際情況有一定的誤差。 常常有這樣的情況，經(jīng)過(guò)反復(fù)探索找不到 魚(yú)頂，但不定向的用轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)著下放找魚(yú)，反而把落魚(yú)抓到了，其實(shí)這個(gè)道理 也很簡(jiǎn)單，當(dāng)打撈工具不帶彎鉆桿或可變彎接頭靜止下放時(shí)是一個(gè)點(diǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng) 時(shí)，由于下面鉆具的擺動(dòng)，而形成一個(gè)掃描面，碰到落魚(yú)的機(jī)會(huì)就增多了。,鉆具的維護(hù)與管理,如 果打撈工具帶有彎鉆桿或可變彎接頭，靜止下放時(shí)，它掃描的是一個(gè)弧線，轉(zhuǎn) 動(dòng)著下放時(shí)，它掃描的是一個(gè)環(huán)形面，也增加了碰到魚(yú)頂?shù)臋C(jī)會(huì)。當(dāng)然這要反 復(fù)多做，不可能一蹴而就。畢竟碰到魚(yú)頂?shù)臋C(jī)遇率是很低的，如 果 撞 進(jìn) 了 魚(yú) 頭，千萬(wàn)不能提離，因?yàn)槭?/p>

48、了這個(gè)機(jī)會(huì)，可能再也得不到這個(gè)機(jī)會(huì)。,鉆具的維護(hù)與管理,這里還需要說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題，落魚(yú)軸線和井眼軸線不可能重合，打撈鉆具的 軸線和井眼軸線也不可能重合，絕對(duì)的直井是沒(méi)有的，因而鉆具總是靠著井壁 的下限。 如果帶有彎鉆桿或可變彎接頭，鉆柱軸線并不在井眼軸線上，而是在 井眼的周邊上。隨著轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)，彎鉆桿或肘節(jié)產(chǎn)生移軸現(xiàn)象，于是就產(chǎn)生如 圖所示的三種情況：,鉆具的維護(hù)與管理,當(dāng)彎鉆桿偏移值不大于實(shí)際井眼半徑時(shí)，它掃 描的面積如圖（a）所示，是靠近井筒下限的眼球狀面積，還有一部分彎月形面積是掃不到的； 如果彎鉆桿的偏移值大于實(shí)際井眼半徑而小于其 直徑時(shí)，它掃描的面積如圖（b）所示，是靠近井筒下限的帶瞳

49、孔的眼 球狀面積，其月牙面和瞳孔面是掃不到的；,鉆具的維護(hù)與管理,如果彎鉆桿的偏移值大于實(shí)際井 眼直徑，它所掃描的面積如圖（c）所示，是個(gè)環(huán)形面積，中間的這部分 圓面積是掃不到的。所以在大井眼中打撈鉆具時(shí)。隨著對(duì)井下情況的不斷認(rèn) 識(shí)，經(jīng)常需要改變彎鉆桿的偏移值，那是很自然的事。,彎鉆桿掃描面積示意圖,鉆具的維護(hù)與管理,如果魚(yú)頂部位井徑很大，而彎鉆桿又不可能彎曲得很大，因?yàn)樘珡澚?，?井口就下不去。 可以采取兩種辦法&：在彎鉆桿下邊接一個(gè)直鉆桿，然后在直 鉆桿上接打撈工具，這樣，偏移值可以增加很多；用偏水眼公錐或偏水眼接 頭，把正常公錐的下部水眼堵死，而從側(cè)面開(kāi)一個(gè)新的水 眼，這個(gè)新水眼，不能開(kāi)

50、在造扣部位，而應(yīng)開(kāi)在造扣部位以下。,鉆具的維護(hù)與管理,如果偏水眼公 錐與彎鉆桿配合在一起使用，則偏水眼的方向一定要與彎鉆桿的彎曲方向相 反。 由于是偏水眼，在開(kāi)泵循環(huán)時(shí)，利用液流的反推力，而將公錐推向井壁一 邊，轉(zhuǎn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)一周，公錐可沿井眼周邊探測(cè)一周。 同時(shí)我們還可以利用鉆井泵 排量的大小變化，來(lái)調(diào)節(jié)公錐的側(cè)向反推力，排量越大，公錐的位移越大，排量 越小，公錐的位移越小，停止循環(huán)時(shí)公錐垂直向下。,鉆具的維護(hù)與管理,由于它活動(dòng)范圍大，且可 以自由調(diào)節(jié)，有些用彎鉆桿很難找到的魚(yú)頭，用偏水眼公錐卻可以找到，這是 它的優(yōu)點(diǎn)。 但是，由于是偏水眼，循環(huán)鉆井液時(shí)直接沖刺井壁，對(duì)不穩(wěn)定地層 容易沖垮。 另外

51、打撈鉆具后，也不能較長(zhǎng)時(shí)間地大排量循環(huán)，因?yàn)樵炜酆?，?水眼雖然不可能堵死，但周邊環(huán)形間隙很小，形成的液流速度很高，很容易刺 壞鉆具。 由于它有這兩個(gè)致命的弱點(diǎn)，所以不到萬(wàn)不得已時(shí)，是很少用偏水眼公錐的。,鉆具的維護(hù)與管理,偏水眼接頭的作用和偏水眼公錐一樣，只是把公錐上部的配合接頭上開(kāi) 一個(gè)側(cè)眼，而把公錐本身的水眼堵死。 但是在打撈后，下部鉆具將失去循環(huán)，對(duì)解除事故不利。 所以只有在下部鉆具已經(jīng)失去循環(huán)或者在打撈后根本不想 進(jìn)行循環(huán)的情況下才能使用偏水眼接頭。,偏水眼公錐,打撈斷落鉆具的工具,對(duì)落物的打撈方法不一，使用工具較多，如噴射吸入式反循環(huán)打撈籃（不 投球）、反循環(huán)強(qiáng)磁打撈籃、磁鐵打撈器

52、、磨鞋、牙輪打撈器、鋼絲打撈筒、一把抓、反循環(huán)打撈籃等，下面重點(diǎn)將反循環(huán)打撈籃、磨鞋介紹如下：,打撈斷落鉆具的工具,一、LL型反循環(huán)打撈籃工具 LL 型反循環(huán)打撈籃主要撈取井底較小落物，如鉆頭牙輪，碎鐵，鉗牙等。它在打撈作業(yè)時(shí)，可在井底造成局部反循環(huán)，此時(shí)井下落物將被沖到打撈籃 內(nèi)，有利于保持井底干凈。,打撈斷落鉆具的工具,鉆井打撈工具在井下工作時(shí)，一般為正循環(huán)泥漿，這樣在打撈或磨銑時(shí)，因泥漿沖刷、上返作用而把較小的落物沖到環(huán)形空間上部或把較大的落物沖 到井底四周，因而妨礙了打撈或磨銑的正常進(jìn)行，尤其在某種條件下，（如較硬 的地層），不僅如此，而且很容易發(fā)生磨銑時(shí)的卡鉆事故，基于上述因素，利用

53、 反循環(huán)打撈籃的打撈特性，保證了大小落物全部打撈起來(lái)，而不致于撈漏。,打撈斷落鉆具的工具,1、組成結(jié)構(gòu) 外部結(jié)構(gòu)由上接頭、外筒、銑鞋組成，內(nèi)部由閥杯、鋼球、閥座及打撈爪盤(pán)總成組成。,打撈斷落鉆具的工具,外筒部件是雙層的，由外筒和內(nèi)筒組成，外筒與內(nèi) 筒 之 間 是 可 循 環(huán) 的 空 間，外筒上水眼（一般由46 個(gè)22mm 30mm的大孔組成）向上呈45，與 兩筒夾層不通，但與內(nèi)筒內(nèi)腔相通，上水眼大孔的目的是為了減小泥漿的上返 阻力；而下水眼（1620個(gè)8mm 9mm的小孔組成）向下呈15與兩筒夾層 相通。,打撈斷落鉆具的工具,1620個(gè)小孔的目的是為了增加流速并形成一個(gè)兀形水簾，易把小落物全部

54、沖人打撈籃內(nèi)。下部銑鞋齒上焊有碳化鎢顆粒（35mm）碳化鎢，其 耐磨性很高，而且易于修復(fù)，閥杯用來(lái)引導(dǎo)剛球能正確地落入閥座內(nèi)，從而使 泥漿進(jìn)入雙層筒，以達(dá)到反循環(huán)的目的；打撈爪一方面是撈取落物的機(jī)構(gòu)，另 一各方面也是獲取巖心的機(jī)構(gòu)，打撈爪總成與外筒的上下臺(tái)肩有一定的間隙， 在操作中可以自如轉(zhuǎn)動(dòng)$以免觸掉打撈爪牙。,打撈斷落鉆具的工具,2、工作原理 當(dāng)打撈籃下井后，投球前，泥漿循環(huán)通過(guò)閥座由內(nèi)筒腔經(jīng)銑鞋往外返至井眼環(huán)空，此刻為正循環(huán)；投下鋼球后，當(dāng)鋼球落入閥座上，此時(shí)泥漿由雙層簡(jiǎn)體 之間隙經(jīng)下水眼以高速流出，噴射至井底（將全部落物沖入打撈籃內(nèi)）后經(jīng)銑 鞋沖入內(nèi)筒內(nèi)腔后，由上水眼又返到外筒與井壁的

55、環(huán)空，從而實(shí)行了反循環(huán)。,打撈斷落鉆具的工具,3、使用與操作 下井前首先檢查打撈籃是否裝好，鋼球是否取出，爪盤(pán)是否轉(zhuǎn)動(dòng)自如（主要點(diǎn)），撈爪向里轉(zhuǎn)動(dòng)和復(fù)位是否靈活可靠，規(guī)格是否與井筒相符。 配備鋼球能否通過(guò)所下鉆具、接頭。 丈量尺寸$繪制草圖。,打撈斷落鉆具的工具,打撈鉆具組合： 反循環(huán)打撈籃+鉆鋌3040M+ 鉆桿。（工具緊扣 卸 扣 時(shí)，大 鉗 避 免 打 外筒中部）。 下鉆至打撈籃距井底0.51M大排量循環(huán)泥漿2030分鐘，把筒內(nèi) 及井底砂子沖凈。 上提鉆具，卸方鉆桿投球$開(kāi)泵循環(huán)泥漿，送鋼球至球閥座，此時(shí)應(yīng)密 切注意泵壓的變化，當(dāng)鋼球落入閥座后，泵壓會(huì)突然上升0.51Mpa。,打撈斷落鉆

56、具的工具,反循環(huán)劃眼至井底 0.20.3M剎住剎把，沖洗 井 底 1020 分 鐘 后（最好間 斷 啟 動(dòng) 轉(zhuǎn) 盤(pán)），邊 轉(zhuǎn) 動(dòng) 邊 循 環(huán) 至 井 底 取 心，取 心 之 開(kāi) 始 時(shí) 鉆 壓 不 過(guò)5KN，待井底工具運(yùn)轉(zhuǎn)確實(shí)平穩(wěn)后，再逐漸增壓至1030KN，如取心開(kāi)始時(shí)，井下出現(xiàn)憋跳現(xiàn)象，說(shuō)明有“漏網(wǎng)之魚(yú)”， 可提起鉆具重復(fù)上述動(dòng)作。 取心長(zhǎng)度0.30.5M。 取心完后，磨心2030 分鐘，割心起鉆，（無(wú)太大把握時(shí)也可以燒心起 鉆）。 起鉆時(shí)禁止轉(zhuǎn)盤(pán)卸扣#并灌好泥漿。,反循環(huán)打撈籃規(guī)格系列,打撈斷落鉆具的工具,5、其它反循環(huán)工具簡(jiǎn)介 反循環(huán)強(qiáng)磁打撈籃 反循環(huán)強(qiáng)磁打撈籃其結(jié)構(gòu)、原理基本與反循環(huán)

57、打撈籃一樣，不同的只是組合形式多樣化，如裝上籃框即是打撈籃；將籃框換成磁心則成為反循環(huán)強(qiáng)磁打 撈籃；將銑鞋換成抓頭又可組成反循環(huán)一把抓。,打撈斷落鉆具的工具,噴射吸入式反循環(huán)打撈籃 這種工具和其它反循環(huán)打撈籃基本相似，不同的是不必投球，在上接頭下端安裝了一個(gè)噴嘴，在泥漿液流作用下，可造成局部負(fù)壓抽吸內(nèi)筒里的泥漿與 泵入泥漿混合，再流向井底；增加反循環(huán)排量#有利于提高打撈效率。,打撈斷落鉆具的工具,打撈斷落鉆具的工具,二、隨鉆打撈杯工具 隨鉆打撈杯主要用于鉆進(jìn)過(guò)程中打撈碎塊落物，如鉆頭硬質(zhì)合金齒等，它 對(duì)于保持井底干凈，提高鉆頭使用壽命，減少和防止鉆頭意外損傷具有重要作 用。,隨鉆打撈杯示意圖,接頭體,杯體,打撈斷落鉆具的工具,1、工作原理 對(duì)井眼和套管來(lái)說(shuō)，杯體直徑相對(duì)較大，因而泥漿在管柱的這個(gè)部位形成高返速，泥漿超過(guò)杯體時(shí)，由于環(huán)空體積變大，泥漿流速驟然下降，在杯頂上方 形成渦流，在該部位任何由泥漿攜帶的重顆粒，如金屬碎塊、鉆頭牙齒、軸承