井内落物铅模打捞工具的设计与工艺方法探讨

吴正银 袁得芳 张韬

摘要：井内落物分为多种物理状态的物件，通常分为绳类落物、管杆类落物、碎小落物等，铅模作为修井工具中探明井筒井身结构状态或井内落物鱼顶形状的一种工具，在其使用当中由于种种原因出现井下事故---铅模铅胚掉入井筒内。当井筒内出现铅模落物时，其打捞方法和打捞工具一直以来是修井人所探讨和研究的课题;为了解决打捞落物成功率，人们也进行了一系列的探讨和尝试，但效果并不是很好，至今也没有很有效的方法和措施，以及可使用的可靠工具。我们作为新一代修井人，新一代井筒医生，同样的也进行着类似的尝试和方法探讨。

关键词：井内落物;铅模;打捞工具;工艺方法

修井作业对于井内落物铅模的打捞目前还处于探索阶段，对其快速高效的打捞方法和工具一直还困扰着修井人，一般情况下只是采取用平顶磨铣来进行钻磨的方法来处理，但其对于具有一定柔韧性和塑像变形较大，且密度较高的铅块来说，效果非常不好。

为了解决以上问题，我们设计了这种铅模打捞装置，以解决目前所处的困难局面。该装置由连接头、打捞筒、中心打捞杆、打捞杆锁定螺栓组成。连接头与油管或钻杆连接，打捞筒是打捞装置的主体部分和连接头为一体设置，其中心设置有能够旋转钻进的中心打捞杆，打捞杆与打捞筒本体以丝扣连接方式连接，打捞杆设置有内通孔，其设置位置与打捞杆的外形结构像匹配，打捞杆旋转钻进丝扣处设置有旁通孔，用以冲洗落物预定所设置，芯杆稳钉的作用是起到芯杆与外筒连接的保险作用。此装置的优点在于其相对于铅模物理性质的特点所设置，对于解决铅模构成物质铅密度较大、具有一定的柔韧性和塑性变形较大的特点，打捞和磨铣比较困难的情况下，可以很好的解决钻进并成功一次性从井筒内捞出。

连接头内设置有螺纹母扣，螺纹母扣下端设置有连接中心打捞杆的连接母扣，打捞筒下端设置有能够向下钻进的螺纹丝扣，打捞筒周向分布3等分开口，使打捞筒具有三爪式的弹性形变作用，从而应对铅块在井筒内的塑性变形，开口上端设置有应力消除孔，开口下端三等分半圆其结构为具有同一旋向的拨斜角，可以对处于一边情况下的落物起到扶正作用，打捞筒上端设置有中心打捞杆保险稳钉孔，并设置有丝扣。

中心打捞杆一端设有螺纹公扣与打捞筒连接头内腔的螺纹母扣相互连接，中心打捞杆设有洗井水眼通孔，其设置位置与打捞杆的外形结构像匹配，在芯杆旋转钻进丝扣上端处设置有3个旁通孔，用以冲洗落物鱼顶而设置。

打捞杆稳钉作为芯杆与打捞筒连接的保险装置，其设置为十字沉头螺钉结构，可以很好的起到中心打捞杆防脱的保险作用。

我们的铅模打捞装置的实施技术方案：

该铅模打捞装置与修井螺杆钻连接，并在地面试验成功后，连接修井管柱下如到井内落物预定位置以上2-3米，地面泵车开泵循环修井工作液，并緩慢下放钻具，充分清洗井内落物余顶，使沉淀到铅模上面的泥沙和油污彻底冲洗干净，当钻具下放至落物鱼顶后开始加大泵车排量，从而使井内修井螺杆钻旋转并带动铅模打捞装置旋转，给落物以很小的钻压使打捞装置，旋转钻进使井内铅模落物内，打捞装置中心打捞杆，首先钻进如落物内部，并使打捞筒外筒，同时旋转钻进使落物带进打捞筒下端螺纹内，从而实现一次打捞的目的;起出井内钻具。

该方案的有益效果和可操作性分析：

该方案中铅模打捞装置，其结构设计简单合理，安装和操作方便快捷，具有很好的可操作性和实施性;另外，该方案在实施过程中相对安全可靠，其本身的结构设置保证了其在进行实施打捞过程中的可靠性和成功率，其打捞筒和中心打捞杆从结构上设计利用铅物理性质塑性变形的特点，旋转钻进可以克服其塑性变形这一理念，同时打捞工具设置的螺纹切口，也是通过铅的物理性质来设计的，螺纹钻进可以在塑性变形较大的物体中很好的克服塑性的特点，所以通过以上的论述我们可以很好理解该方案中的打捞装置的特点以及所提及的打捞成功率和可靠性的观点。

该方案中地面操作实施过程中，对与操作人员来说，操作过程也是相对简单，我们不用再去计算钻压和钻具悬重等问题，我们在操作实施过程中，只要工具达到落物鱼顶，就可以实施螺杆钻钻进施工，这个过程只要钻进有进尺，井口返出液有少量的铅的碎削，从而判定我们的施工情况是否可以实施和达到施工目的，在施工过程中我们只要掌握井内螺杆钻的工作可靠性就可以。

该方案的实施意义：

该方案不但可以很好的解决打捞井内铅模落物的目的，减轻操作员工的劳动强度，缩短修井工作时间，提高生产效率和提高油水井的生产效益，实现施工目的和效益最大化。

参考资料：

[1]《机械工程师设计手册》2010年化学工业出版社出版;

[2]《井下作业工程师手册》吴奇主编 石油工业出版社出版

作者简介：

吴正银，男， 1976年10月出生，石油井下作业高级技师，青海省技能专家，毕业于中国石油大学机械设计制造及其自动化专业。1995年年03月参加工作，现在担任青海油田吴正银职工技术创新工作室负责人。邮编：816499