第五章__钻井井口起下钻操作设备

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1、第五章第五章 钻井井口起下钻操作设备钻井井口起下钻操作设备本章主要内容：第一节 常用钻井地面专用工具第二节 井口操作机械化设备第三节 方钻杆旋扣器概述 在钻井过程中，为了起下钻具，必须对钻具进行上卸扣，因而起下操作设备是必不可少的钻井工具。 由于深井和修井工作的起下钻操作频繁，用于上卸扣的时间有所增加，因而井口起下操作设备应向机械化乃至自动化方向发展。第一节第一节 常用钻井地面专用工具常用钻井地面专用工具 常用的钻井地面专用工具包括：吊钳、吊卡、吊环、卡瓦、安全卡瓦和旋绳器等。它们共同完成对钻具进行上扣、紧扣、松扣、卸扣等工作，是保障作业得以实施的专用工具。一、吊钳 吊钳是用来拧紧或松开钻杆及

2、套管丝扣的专用工具。根据用途不同，吊钳主要有钻杆吊钳和套管吊钳两种。钻铤吊钳钻铤吊钳套管吊钳钻杆吊钳钻杆吊钳二、吊卡 吊卡是修井作业时，用来直接悬挂管柱的井口工具，不同的孔径悬持不同的管柱。 分类分类：按悬挂管柱不同，分为钻杆吊卡、套管吊卡和油管吊卡；按吊卡的结构，分为侧开双保险式、对开双保险式及闭锁环式三种类型。目前现场普遍使用的是侧开双保险式吊卡。吊卡弹簧为专用配件，严禁用其他弹簧代替。吊卡活门、销子绞合部和本体应无变形和损伤，确保吊卡活门灵活好用。各转动部件要经常保持清洁，经常注机油活动润滑。使用时，要根据井下钻具尺寸，选用好相匹配的吊卡。吊卡销应有防退出功能，其长度和直径应合适，工作时

3、应用细麻绳拴在吊环上，吊卡挂好后，要立即插入吊卡销。深井、超深井所使用的吊卡要定期进行检查，并配以小补心进行作业。对吊卡的保养应按照“钻井和生产提升设备技术规范”和“提升工具检查和维护规范”来进行。抽油杆吊卡抽油杆吊卡油管吊卡油管吊卡钻杆吊卡系列钻杆吊卡系列钻杆吊卡系列钻杆吊卡系列 吊卡是钻井作业时，用来直接悬挂管柱的井口工具，上连吊环，不同的孔径悬持不同管柱。1、执行API 8C、SY5035等相关技术标准。2、主要受力件选用优质合金钢制造。3、强度校核采用ABAQUS有限元分析，并作电测法应力测试。4、热处理采用双液淬火新工艺。5、每件产品进行出厂试验，并严格按照标准进行无损探伤检测。 目

4、前现场普遍使用的是侧开双保险式吊卡。吊卡弹簧为专用配件，严禁用其他弹簧代替。吊卡活门、销子绞合部和本体应无变形和损伤，确保吊卡活门灵活好用。各转动部件要经常保持清洁，经常注机油活动润滑。使用时，要根据井下钻具尺寸，选用好相匹配的吊卡。吊卡销应有防退出功能，其长度和直径应合适，工作时应用细麻绳拴在吊环上，吊卡挂好后，要立即插入吊卡销。深井、超深井所使用的吊卡要定期进行检查，并配以小补心进行作业。对吊卡的保养应按照“钻井和生产提升设备技术规范”和“提升工具检查和维护规范”来进行。 吊卡是用来卡住并起吊油管、钻杆、套管等的专用工具，在起下管柱时，用双吊环将吊卡悬吊在游车大钩上，吊卡再将油管、钻杆、套

5、管等卡住，便可进行起下作业。修井施工中常用的吊卡一般有侧开活门式和月牙式两种吊卡。1、吊卡的结构、吊卡的结构1）侧开活门式吊卡结构如图3-17所示。该型吊卡重量较重，适用于对钻杆、套管和油管卡持，使用较广泛，能与双臂吊环配合起下钻杆、油管。2）月牙式吊卡（闭锁环式吊卡）月牙式吊卡它只适用于小尺寸、中等载荷的油管。2、吊卡的规格、吊卡的规格3、使用使用维护和保养维护和保养三、吊环 吊环是起下钻管柱时连接大钩与吊卡用的专用提升用具。吊环成对使用，上端分别挂在大钩两侧的耳环上，下端分别套入吊卡两侧的耳孔中，用来悬挂吊卡。 吊环按其结构形式可分为单臂吊环单臂吊环和双臂吊环双臂吊环两种。吊环不得有任何裂

6、纹和焊缝。吊环在大钩耳环内应有一定的摆动自由度，不应有阻卡现象。在生产过程中，要按负荷要求选用合适的吊环，严禁超负荷使用。钻进时应将两只吊环用绳捆好，防止吊环摆动碰击水龙头外壳。要对吊环定期进行探伤检查，处理事故完或强力上提后要补充检查。从安全的决度出发。吊环必须要系好保险绳。双臂吊环吊环系列吊环系列吊环系列吊环系列 吊环是钻井和修井作业时起下管柱悬挂吊卡的专用井口工具，要求承载能力强，耐冲击，重量轻，安全可靠。1、执行API Spec 8c、7k等相关技术标准，取得国家生产许可证。2、选用优质合金钢模煅成型。3、强度校采用ABAQUS有限元分析，并梆电测法应力测试。4、采用二级喷丸表面强化工

7、艺。1、吊环的结构及型号表示、吊环的结构及型号表示 按结构不同，吊环分单臂吊环和双臂吊环两种形式，如图3-15与图3-16所示。 单臂吊环单臂吊环是采用20SiMnMoV等高强度合金钢锻造而成，具有强度高、重量轻、耐磨等特点，因而适用于深井作业。双臂吊环双臂吊环则是用一般合金钢锻造、焊接而成，所以只适用于一般修井作业中。 单臂吊环在双吊卡起下钻、管柱过程中，因重量轻而消耗体力少，但套入吊卡耳孔中较困难。双臂吊环重量较大，但套入吊卡耳孔比较方便。2、吊环的规格、吊环的规格3、吊环的使用、维护和保养、吊环的使用、维护和保养4、吊环使用要求及注意事项、吊环使用要求及注意事项1）吊环应配套使用；2）不

8、得在单吊环情况下使用；3）经常检测吊环直径、长度变化情况，成对的吊环直径长度不相同时，不得继续使用；4）应保持吊环清洁，不得用重物击打吊环。四、卡瓦四、卡瓦 卡瓦按结构分：三片、四片式卡瓦和长型、短型卡瓦等。卡瓦按结构分：三片、四片式卡瓦和长型、短型卡瓦等。钻井现场多用于三片式卡瓦。卡瓦各项技术规范应符合标准。钻井现场多用于三片式卡瓦。卡瓦各项技术规范应符合标准。卡瓦本体要无裂纹、无变形。卡瓦牙要规格一致，符合设计要卡瓦本体要无裂纹、无变形。卡瓦牙要规格一致，符合设计要求，成套换装。左右手把要对称，无变形，固定牢固，高低差求，成套换装。左右手把要对称，无变形，固定牢固，高低差小于小于15mm。

9、要保持各个部件的完好状态，各铰链部件转动灵。要保持各个部件的完好状态，各铰链部件转动灵活，无阻卡现象。部件之间不允许用电焊连接。活，无阻卡现象。部件之间不允许用电焊连接。1、钻杆卡瓦、钻杆卡瓦适用的钻杆直径为238-512in（60.3-139.7mm），按卡瓦牙与钻杆的接触长度分为短型（SDS）、中型（SDML）和加长型（SDXL）。SDS适用于浅井、SDML适用于中深井、SDXL适用于深井。 2、DCS型钻铤型钻铤卡瓦有S、R、L三个型号，适用于卡持直径3in（76.2mm）至14in（355.6mm）的钻铤。 卡瓦卡瓦钻铤卡瓦钻铤卡瓦钻铤卡瓦钻铤卡瓦套管卡瓦套管卡瓦 套管卡瓦套管卡瓦适用

10、套管直径从658-30 in（168。3-762mm）。 卡瓦牙，采用优质合金钢制造，并经化学热处理，表面硬度高，心部硬度适宜，具有耐磨、抗蚀，使用寿命长的优点。 五、安全卡瓦五、安全卡瓦安全卡瓦安全卡瓦用于卡持平接头管柱和钻铤，有两种型号：WA-C型适用管径为312-1558in（88.9-396.9mm），WA-T型适用管径为118-4 12in（28.6-114.3mm）。 “C”型型安全卡瓦是钻台上最有价值的工具之一，当补接钻杆和套管或钢丝绳断裂时，它可以防止钻杆和套管等钻具掉入井中。在钻井过程中，当没有肩台承接普通的提升装置时，它也是一种理想的应急提升肩台，用于提升预填材料、平头接管

11、、扭断的转接段等，同时，还对打捞工作提供保护。这种安全卡瓦由一组单个链节组成，链节用铰链销柔性连接。每个链节中都有单独的契型夹爪作为夹紧组件，与锥型钻杆卡瓦类似，每个夹爪都被弹簧固定在锥面的固定位置。当卡瓦夹紧时，每一块夹爪都会紧紧地咬在管子的外表面。当管子下滑或载荷增加时，锥型结构会使夹爪上的齿与管子咬得更紧，从而增加咬合力，锁紧管子，防止其进一步滑动。 “C”安全卡瓦的压紧力沿管子周围始终是均匀的，因此，咬伤薄壁管或损伤管子表面的危险性很小。而且，带契型夹爪的每一块链节都可以作为组件整体互换，所以，可以用于任何直径的管子。 安全卡瓦安全卡瓦安全卡瓦具体要求安全卡瓦具体要求 安全卡瓦安全卡瓦