水力式内割刀由上接头、调压总成、活塞总成、缸套、弹簧、导流管总成、本体、刀片总成、扶正块和堵头组成(图1)。
水力式内切割
利用水力式内割刀,靠液压推动的力量从管子内部切割管体的作业。
- 英文名称
- hydraulic inside cutting operations
- 所属学科
- 石油与天然气工程
水力式内割刀技术规范见表1。
注:1-上接头;2-调压总成;3-活塞总成;4-缸套;5-弹簧;6-导流管总成;7-本体;8-刀片总成;9-扶正器;10-堵头。水力式割刀结构图
型号 | 接头螺纹 | 本体外径/mm | 刀片收缩外径/mm | 刀片张开外径/mm | 工具总长/mm | 扶正套和扶正块外径/mm | 可切割管径/mm | |
外径 | 壁厚 | |||||||
TGX-9 | NC50 | 210 | 210 | 310 | 1512 | 222 | 244.47 | 8.94 |
220 | 10.03 | |||||||
218 | 10.05 | |||||||
216 | 11.99 | |||||||
GX-7 | NC38 | 146 | 146 | 210 | 1313 | 158 | 177.8 | 8.05 |
156 | 9.19 | |||||||
154 | 10.36 | |||||||
151 | 11.51 | |||||||
149 | 12.65 | |||||||
147 | 13.72 | |||||||
TGX-5 | NC31 | 114 | 114 | 170 | 1287 | 121 | 139.7 | 7.72 |
118 | 9.17 | |||||||
115 | 10.54 |
将工具下到需要切割的位置,在停泵的条件下,按规定的转速旋转钻具,数分钟后按规定的排量开泵循环钻井液。由于调压总成的限流作用,使活塞总成两端压差增大,迫使活塞总成向下移动,并推动切割刀片向外张开切割管壁。切割刀片共有6片,由于刀片内侧凸台位置不一样,在切割刚开始时,只有3片刀片张开参与切割管体,这有利于增加刀尖的应力,加快切割速度。当管壁完全切开时,活塞总成也完全离开了调压总成的限流塞,这时循环压力会有明显的下降,这是管壁切断的指示。如果要用于铣切管体作业的话,当管壁切穿之后,另外3片刀片也随即张开,可以继续向下铣切管体。完成作业后,停止循环钻井液,活塞总成在弹簧力的作用下向上移动,同时刀片自动收拢,即可从井眼内起出工具。
①切割井段应避开接头、接箍及有扶正器的井段。
②在用下水力式内割刀以前,应用标准的内径规通井1次,通井规外径不得小于工具限位扶正套外径。在通井规上接一柱钻铤,通井过程如有轻微遇阻,可转动钻具划过,直至无阻卡现象为止。通井至设计位置,大排量循环洗井,将井内杂物冲洗干净,并调配好钻井液。
③工具下井前应在井口做试验,以检验工具的可靠性及刀片张开前后的泵压变化值,并做好记录,为判断井下情况提供参考。试验方法如下:首先用直径2毫米铁丝(单股)将刀片捆紧,然后将工具与方钻杆连接,放到井口,开泵试验,排量应根据工具型号选用。此时捆刀片的铁丝应被打开,6片刀片应顺利张开至最大位置。记录刀片打开前后的泵压变化值,然后停泵,停泵后,6片刀片应能顺利收拢。达不到上述要求,工具不能下井。
④试验结束后,再用直径2毫米铁丝将刀片捆好,以防在下钻过程中将刀片的刀尖碰坏,造成切割作业的失败。
⑤钻具组合。在工具的上部接专用的螺旋扶正器,在扶正器以上再接足够长度的钻铤,以增强工具工作的稳定性。
⑥下钻过程,操作要平稳,并控制下放速度,以防损坏刀片。
⑦将工具下至预定位置,先启动转盘,钻柱旋转正常后,方能开泵。当钻井液流经喷嘴时,在喷嘴处产生压降,对活塞产生推力,活塞下行,推动刀片伸向管壁,就可以切割管体了。在切割中不要再调整泵压,以防切割不稳,损坏刀片,转速以50~60转/分为宜。
⑧当管壁被完全切断,6片刀片完全张开,由于调压杆的作用,压力将下降2兆帕左右,此时可以停泵,稍微上提一点钻具,再继续旋转几分钟,这样有助于刀片收拢,然后起钻。
⑨水力式内割刀可以段铣套管,为侧钻做准备。段铣时,钻压可加10~30千牛,排量和转速均可以适当提高。段铣过程应密切注意扭矩变化及井下是否有跳憋现象,如有跳憋现象,应减轻钻压、降低转速,使工具能平稳工作,待井下情况恢复正常后,再逐渐提高钻压和转速。
条目图册
扩展阅读
- 吴奇.井下作业工程师手册.北京:石油工业出版社,2002.