石油系统井下作业工具的研究分析

黄兴无

(中国建筑材料工业地质勘查中心四川总队，四川 成都 610052)

1 石油系统井下作业特征与作业工具设计原则

1.1 作业特征

1)石油系统井下作业标准化、通用性以及批量性不佳，施工工序繁复，有着较高的要求，与此同时石油系统井下作业施工基本上是以组为单位，假设发生质量方面的问题，通常无法有效落实至某一岗位。

2)施工队伍缺乏集中性，工作时间也并非固定的。因为作业井位有差别，所以作业施工队伍不集中，同时施工队伍在实际施工的时候易受气候和环境等因素所影响，造成施工时间无法固定，从而给质量管理工作造成了很多不便之处。

3)工作人员流动性较大，工作强度较高，在这样的情况下，部分聘任的人员技术水平未达标，造成井下作业操作人员总体技能水平参差不齐。

4)直接检验性能不佳，问题具备一定的隐蔽性。井下管杆柱和作业工具很难直接使用检验法开展检验工作，往往只能一道工序结束以后采取间接方式进行检验。

1.2 作业工具设计基本原则

1)坚持“将安全放在首位，以预防为中心，全面治理”的安全方针，明晰试验装置设计是可靠的，需要根据我国有关法律规章制度加以设计。

2)严格遵守可维护性原则，在井下作业生产的时候，需要秉承实用性与便捷性以及容易维修的设计原则。

3)严格遵守灵活性原则，在井下作业过程中尽量使用灵活性的设施设备加以组合，从而有效确保未来实验工艺与设施、设备改造正常进行，以此实现满足多种新型钻采工具试验规定的目标。

4)坚持实用性原则，多使用成熟模式，从而满足便捷性和实用性要求。与此同时，需要根据工程要求合理配置测量精度，增加实用性。

2 石油系统井下作业工具

2.1 母 锥

在石油系统井下作业工具中的一个重要工具就是母锥，其根据外形上看是长锥形，母锥关键是以本体与接头构成，通常使用于柱状类型的落物打捞和造扣作业。母锥的基本工作原理就是在打捞螺纹的钻压与扭矩作用下，经过对柱体落物进行吃入实现造扣打捞。使用母锥前，需要测量地面矛杆尺寸，同时检验卡瓦互动中的灵活性，要让其可以达到有关标准与要求。母锥最下侧落到距鱼顶上端1.5 m时，需要开启泵来冲洗，并且要对悬重和泵压实际情况加以测量，接着持续下放管，悬重下降显著的时候，需要对入鱼放入导致的变化情况和捧鱼放入构成的变化展开仔细观察。接着要上提管柱整体，假设悬重发生增加，表示打捞成功，反之，则表示打捞失败。需要关注的问题是，如果母锥发生倒扣情况，需要把母锥提升至对应负荷范围后，继而增加15 kN。

2.2 公 锥

公锥在结构上是一种长锥体，其是由打捞丝扣与分接头组成的，该工具实则属于打捞工具，在井下作业中用得比较频繁，这种工具的最大作用在于对有孔隙的落物加以造扣打捞。一般而言，把公锥落入至落物内控以后，就会对落物进行钻压，同时经过对钻具展开转动，造成打捞螺纹遭到某种程度的挤压，继而打捞螺纹就会进入落鱼的内部，继而实现造扣，同时根据落物可以承受的拉力与扭矩，往上提出落物，或把落物整体与部分扣出。采用公锥的时候，相关工作人员需要关注的问题就是，公锥最下方落到距鱼顶上端位置1.5 m时，需要对泵加以冲洗，同时要将有关规定当作重要依据，把公锥落到鱼顶部位，同时仔细观察泵压情况，在实际操作时，假设发生泵压提高的情况，需要采取重表加以悬重从而让其压力下降，这就表示公锥已经在鱼腔内部了，这个时候需要经过造扣持续打捞，做好井下作业。不然，就需要上体钻柱，同时进行释放程度的旋转。与此同时，还应当关注的问题就是，假设泵压没有发生上升的情况或悬重尚未有下降的趋势，则需要严禁加压与打捞作业。

2.3 封隔器

这一工具关键是对油管柱产生的轴向移动加以预防，在开展分层石油、浅层酸化压裂、卡堵水上的运用成效比较好。在实际运用中，若与别的工具结合采用，则可对无管柱封层持续拧实现。在运用封隔器的时候，相关工作人员需要对销钉加以滑动，让其停滞于短轨道上，在该种情况下会阻碍卡瓦上行程，造成其和锥体分离，为了实现坐封，扶正器摩擦块于弹力作用之下和套管内壁形成摩擦力，继而让可以滑动的销钉停滞于短轨道中。接着上提管串，保留足够的距离，让销钉可以步入长轨道中，当下放管串以后，卡瓦会据此被迫开启，造成卡瓦和管套内部构成咬合状态，继而可以支撑封隔器。管柱本身的压力达到有关标准值时，将剪断锥体剪钉，上提锥体，可以让扩径实现8 t标准，继而完成坐封作业。

2.4 液压防喷盒

该工具主要使用在石油系统抽吸作业及井口密封作业。液压防喷盒可以有效预防酸液与原油喷出，与此同时预防效果比较好，可以提升井下作业安全性。现如今，这一项工具已经在石油系统井下作业中运用甚广。并且，针对液压防喷盒工具的采用，必须要相关工作人员采取手压泵构成的压力把控液压管线，继而可以促进活塞，确保密封胶筒多级收缩，并且用该方法对防喷盒提和钢丝绳密封。在下放钢丝绳的时候，需要以手压泵实现回油，继而恢复活塞，同时让密封胶筒可以处在松懈的状态，从而实现内孔扩大。

2.5 石油系统井下作业工具管理

首先，构建完整的井下作业工具管理条例。在石油系统井下作业工具管理过程中，需要先构建完善的井下作业工具管理制度，明确管理工作者的职责，开展奖罚机制，强化对井下作业工具的维修和保养记录等有关管理数据的管理，加强对应数据整理工作，有利于未来有需要时能够迅速查看相关内容，比如，所有工具操作前需要对每一项参数加以详细记录，在工具使用结束以后需要再一次对其展开数据评估。经过前后数据分析比较，能够发掘这一工具在实际工作中出现的变化以及安全隐患；对出现故障的工具展开数据记录，在下次发生同样故障问题的时候，能够迅速查找原因，继而制定出合适的处理方案，经过持续对工具发生的故障加以研究，能够优化升级管理方法，持续健全工具管理方案，保证工具管理的有效性。

其次，需要不断健全井下作业工具质量检测体系。在石油系统井下作业工具管理工作中，应当将质量监督和检测管理工作贯彻落实到位，使用合理且完整的检测技术与监管体系，在运用工具前开展质量检查和测试，没有通过检测的工具严禁投入使用，要从根本上严格把控井下作业工具。在井下作业工具使用以后，需要在第一时间对工具加以维护与保养。采取信息化管理方式，让井下作业工具管理目标和管理过程等变成可视化参数指标，从而有效提升企业生产效益，把自动化检测技术运用于平时工作中，不但能够使井下作业工具检测精度提升，而且可以节约人力和资金，避免损坏井下作业工具，以免带来更大的损失。

再次，需要培训技术操作人员，提升工具管理水平。在进行石油系统井下作业工具管理过程中，应当增加对井下作业工具管理人员的培训，持续提升管理人员与专业检测工作者的技术水平，对于各大岗位进行针对性的技术培训项目，提升培训的有效性。而且，在实际培训过程中，需要制定绩效考核制度与奖罚制度，积极调动有关技术人员工作的积极性和主动性，帮助相关人员积累管理经验，让其可以充分服务于井下作业工具管理工作，在推动井下作业工具管理水平提升的同时，给企业安全生产提供保障。

最后，需要加强设备养护方面的工作。检修可以确保设备在较好的状态下开展钻井作业，平时养护工作也可以有效提升井下作业效率与延长设备使用寿命。加强设备养护工作，需要充分认识到日常管理工作的重要性，把井下作业工具检修和保养当成重要工作内容，详细设置每一项设备的全面检修频率，同时加强每一项工具设备的故障维修记录，有利于实时掌握设备运行情况，进而及时发现设备安全问题。

3 结束语

我国石油行业在迅速发展过程中，同时伴随科学技术水平和石油专业化程度的持续提升，使很多实用的井下作业工具被研制出来，同时在石油系统井下作业中得到广泛使用，提高生产效率，实现安全生产。

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