浅谈钻具的爆破松扣和切割技术应用

宋永富

（内蒙古煤炭建设工程（集团）总公司，内蒙古 呼和浩特 010010）

钻井过程中难免发生埋钻和卡钻事故，在处理事故的过程中，经常需要在指定的深度使钻具松扣或者使切断钻具，在现场中常用提升反扭松扣和水力割刀切割方法，但这两种方法在某些条件下会达不到预想的效果：（1）在眼轨迹不规则，狗腿度很大或多处卡点的情况下反扭力往往达不到预定位置。（2）在事故发生时，经常会出现超接头丝扣超扭矩咬死或损伤现象，这种情况下不适用提升松扣法。（3）由于水力割刀尺寸的限制，水力割刀只能在内径较大的管体中适用，对于内径较小的管体，则无法下入。

1 井下爆破器材的特点

（1）在特定的条件下进行。井下爆破与一般爆破不同，在特定条件下进行，一般钻具内径为68～118 mm，其空间有限，深度不一，井内充满着泥浆，有着很高的压力和温度，在这种条件下进行爆破，首先要求爆破器材和起爆器材设计结构严密、制造工艺精密、施工技术严格，有着良好的耐温、耐压和绝缘性能，能在高温、高压的环境中其发火感度、热稳定性、爆炸威力等指标达到工程设计的要求。

（2）作业现场对爆破作业存在多种干扰。钻井井场有各种电动、发电、机械设备，常会产生感生电流、射频电流和机械震动等，存在着引爆爆破器材的风险，因此对爆破和传爆器材的电磁感度、机械感度、热稳定性等有着很高的要求。

（3）要有良好的耐热。耐压性能。是在充满高温高压的泥浆中进行，这就要求传爆器材和起爆器材有着良好的耐温性能、密封性和绝缘性，如果耐温性不好，可能出现早爆现象；如果密封性不好，则爆炸时的聚能射流就会遭到破坏，不能产生设定的爆破效果；若绝缘性不好，产生漏电，则会产生误爆，造成严重的事故。

2 松扣弹的结构性能、原理和使用要求

爆炸松扣弹是井下油管、钻杆解卡的专用工具。他的最大优点是在井内遇卡管柱经最大提拉负荷仍不能解卡而需倒扣处理时，不需经多次反复上反扣钻具倒扣，而只需测准卡点后，下入爆炸松扣工具即可一次性收回卡点以上管柱，施工时间短、成功率高、成本低、操作简单、易于掌握。

（1）作用原理。遇卡钻具经测准卡点后，用电缆绞车将松扣弹送入指定深度，引爆雷管、导爆索，爆炸后产生的告诉压力波使管柱螺纹间的摩擦和自锁性瞬间消失或大量减弱，迫使接箍处的两连接螺纹在预先事假的反扭矩及上提力作用下松扣，爆炸后即可反向旋管柱，完成倒扣。

（2）使用方法和要求①使用磁性定位仪找出卡点以上第一个接箍位置。②将井内遇卡管柱全部紧扣，玄金上扣圈数与反弹回圈数基本相符为止。③根据管柱内介质情况选择相应的加重杆。④根据遇卡管柱材质、壁厚、螺纹规格选用爆炸杆及导爆索。⑤电缆连接松扣弹天车过地滑轮入井，至卡点以上第一个接箍，松扣弹对正接箍，松扣弹下井时关闭井场所有电源。⑥按卡点以上管柱重量的110%上提，同时加以反扭矩，油管每300m一圈，钻杆每200m一圈，保持提升力和反扭矩稳定状态。⑦接通地面电源，引爆雷管、导爆索后，管柱微微上跳并反转数圈，⑧引爆时人员撤离井口50m以外，发生哑炮时，由爆破公司专业人员处理。⑨继续反转数圈，直到管柱在爆炸点倒扣完成，然后起出管柱。

3 切割弹的基本结构、原理和使用要求

（1）切割弹作用原理。炸药是切割弹中提供化学能量的做主要材料，切割弹通过对炸药的起爆、传爆波控制和能量转换部件，一某种能量的小部件输入与爆轰装置，瞬即发生反应，输出大量的切割能量，作用于从而达到切割目的，目前常用的切割弹为内切割型，切割过程进行了三次能量转换：第一次爆轰能转换为药型罩的动能，第二次转换为射流动能，第三次射流侵入目标，转换为管柱材料的变形能和冲击波能。

表1

（2）使用方法和要求。①根据管体的类型、井下温度及压力，选择相应种类的切割弹。②连接电缆、加重杆、磁定位等工具。③电缆由天车通过地滑轮经井口防喷管入井。④将电雷管装入连接件总成雷管室内，连接件总成和切割弹装配好，然后连接件总成和磁定位器接通。装配时防止硬拧强力连接，防止密封圈被切而透水。⑤用电缆输送切割弹到井下，通过磁定位较深，在深度无误后，人员撤离到距井口50m以外，接通地面电源。⑥引爆雷管和切割弹，数秒后听到爆炸声，或看到井口液面上涌，2分钟后断电，提出电缆。⑦起出被被炸切断的管柱。

4 井下爆破施工组织

（1）井下爆破作业属特种作业，该作业须有资质的专业公司承担，作业人员须持有爆破作业资格证和爆破作业安全证，导爆索、雷管等民爆器材的运输、储存、使用必须按《民用爆炸物品管理规定》执行。

（2）爆炸物品进入井场前，撤离井场无关人员，井场入口组织警戒，停止井场的其它作业活动。

（3）切割弹和松扣弹的安装和拆卸由民爆公司有操作资格的人员完成，绞车下放速度不可大于3000m/h。

（4）发生哑炮时，找明原因后可第二次起爆；如第二次起爆不成，切断起爆线路，以小于3000m/h的速度上提，除井口操作人员外，其它人员撤离50m以外，哑弹交由民爆公司进行按规定处理。