203 金钢锻造、车制并经热处理制成,其机械性能应符合下列要求
抗拉强度极限不小于932MPa 屈服强度极限不小于784MPa 断面收缩率不小于40% 打捞螺纹表面硬度为HRC60-65
公锥的结构如图2-4所示,分右旋螺纹和左旋螺纹两种,右旋螺纹公锥用于右旋螺纹钻杆的打捞作业,左旋螺纹公锥与左旋螺纹钻杆
配合用于右旋螺纹钻具的倒扣作业。在接头部位的标志槽中以L表示左旋螺纹,如GZ/NC50L就表示连接螺纹为NC50的左旋螺纹公锥。
还有一种大范围打捞公锥,它的特点是打捞螺纹部分较长,直径变化较大,可以打捞若干个内径不同的落鱼,适用范围较广,因而在落鱼内径不很清处的情况下,可以使用这种公锥。其结构如图2-5所示。其规范如表2-5所示。
国内常用的公锥规范如表2-4所示
表2-4 公锥规范 单位:mm
168 规 范 DG 螺纹 直径，接D 头 水眼，30 d 110全 长 ， L 1200 1200 1200 0 圆杆直146 径 ,D1 打捞扣 外径D3 长度574 L1 1：锥度 1：16 1：16 1：16 16 118打捞落鱼内～径mm 141 排 屑 槽 数 5 141 5 5 ～114 114 5 103 5 125 5 110 5 40S20Cr钢 材 20CrMo 20CrMo 20CrMo iMnMo MoV MoV 20CrMo 20CrMo iMn20CrMo 5 12789～～～～～103 87 5 87 5 97 5 60 5 70 5 76 5 30S50 5 4 8916 891051：1：16 16 8989～～～～～～～～62 1：1：16 16 7016 7016 7616 3820 5724 6616 3050～1：1：1：1：1：1：1：1：20 592 617 592 392 504 504 392 408 480 680 520 475 466 488 475 112 112 83 85 85 95 85 85 64 65 70 33 52 61 25 45 149 120 122 108 130 115 108 92 95 103 65 75 80 55 68 900 980 980 800 0 0 0 110100130980 0 105766 980 1050 50 25 30 25 30 25 25 20 25 20 18 18 20 10 15 203 203 178 178 178 187 156 156 146 146 156 108 121 121 95 105 620 QZ 620 DG 520 QZ 520 GG 520 GN 510 GN 410 GN2 410 DG 420 QZ 420 DG 410 GZ 330 DG 310 GN1 310 GZ 230 210 141 139.7 114～127 114.3 88.9 73 204 注:DG-四川现有,QZ-东风厂造,其余为宝鸡厂造
表2-5 大范围打捞公锥规格 单位:mm 规格 GZ-80 GZ-105 GZ-155 GZ-160 GZ-203 接头螺纹 210 310 410 410 630 L 844 1000 1450 850 680 L1 156 200 230 230 200 D 80 105 155 160 203 D1 79.4 95 130 160 200 D2 36 45 65 120 185 d 9 20 30 80 80 打捞螺纹 8扣 /in,1:16 5扣/in,1:16 5扣/in,1:16 5扣/in,1:16 8扣 /in,1:16 还有一种特殊公锥,叫正反螺纹公锥,其连接螺纹为右旋螺纹,打捞螺纹为左旋螺纹,这是
用右旋螺纹钻杆倒扣的公锥,在没有左旋螺纹钻杆的情况下,不得已而用之。
在现场使用的公锥,往往是可以反复使用反复修理的,其外形尺寸变化很大,所以在现场使用公锥时,不能只看标志槽的钢印标志,而必须对各部进行详细的检查并丈量尺寸,绘制草图,方可下井。
2. 公锥的适用范围
公锥是从鱼头内孔打捞落鱼的,它和机械加工中的丝攻一样,从落鱼内孔攻出螺纹借以把公锥与落鱼连接起来。由于公锥螺纹表面硬度大于落鱼的钢材硬度,?在挤压力下强行攻扣,给鱼头形成很大的张应力,所以宜在管壁较厚的部位使用,通常对于钻铤、钻杆接头、钻杆加厚部分可以使用公锥打捞,而对于钻杆及套管本体则不宜用公锥打捞。
3. 使用公锥的技术要求
(1)选择公锥:公锥有带排屑槽和不带排屑槽的两种,一般打捞应选不带排屑槽的公锥,因为我们在捞住落鱼后,?还要循环钻井液,甚至还要注入解卡剂,带排屑槽的公锥,在鱼顶处不能很好地密封,极易形成短路循环,?使下一步的工作无法进行。即是用左旋螺纹钻具倒扣,能循环钻井液也有莫大的好处,起码它可以巩固井壁,防止坍塌和积砂,避免事故的进一步恶化,所以不是万不得已时不能随意放弃循环,而带排屑槽的公锥恰恰具有这个致命的弱点。只有在确证无循环希望时才可以使用带排屑槽的公锥。建议厂家制造公锥时,?不要刨排屑槽。设计者可能认为有排屑槽容易造扣,?大量事实证明,造扣容易与否,主要决定于公锥的材质与热处理工艺,?而与排屑槽的有无与多少毫无关系。制造排屑槽,不但增加了一道工序,而且给使用者带来了极大的隐患,?实在是画蛇添足的做法。另外,要选择螺距较大的公锥,螺距越大,螺纹本身强度越高,越不容易滑扣。
(2)硬度校验:公锥螺纹表面硬度必须大于落鱼钢材硬度,才可以造扣。在现场,可以用大钳牙、卡瓦牙与公锥螺纹硬度进行比较,凡是硬度等于或大于大钳牙、卡瓦牙硬度者可以使用。特别是打捞G105以上钢材制成的钻具,对公锥螺纹硬度的要求更高,因为它很容易滑扣。
(3)测量有关数据:首先必须了解井下落鱼的内径,根据落鱼内径测出公锥螺纹的造扣部位及相关尺寸，据此计算好鱼顶方入、造扣方入及公锥接头下台肩碰到鱼顶的方入,?这样在打捞时可以帮助我们判明公锥在井下的工作情况。
(4)公锥进入鱼头:公锥下至距鱼顶0.5-1m处,开泵循环钻井液,一方面冲洗鱼顶积砂,一方面巩固上部井壁。循环一周后,下放公锥找鱼头,此时可以开泵找鱼,也可以停泵找鱼,开泵找鱼的好处是当公锥进入鱼头后泵压会突然上升,井下情况很容易判明,它的缺点是有可能憋泵,也有可能把鱼头内壁剌坏;停泵打捞的优缺点正好与前者相反。在鱼顶方入处遇阻,?说明公锥端部碰到了鱼顶,此时可以用转盘间断地慢转钻具，待阻力消失后再继续下放公锥,?若在造扣方入遇阻,说明公锥进入了鱼头。若造扣方入处不遇阻,说明公锥进入了环空。但井下常常有这样的情况,?鱼顶方入遇阻,造扣方入也遇阻,甚至转动钻具还有别劲,一切现象和公锥进入鱼头无异,反复造扣不成,实际上是公锥插到了鱼顶旁边。这种情况,只要一开泵,就可以判断得清清楚楚。
205 (5)?造扣:造扣时必须停泵,加压10-40kN,间隙地慢转钻具,并把压力跟上,记录转盘实
际正转与倒车圈数,实际造扣以3-4圈为宜。此时可以上提钻具,若悬重上升,证明已经捞住落鱼,可开泵循环。请注意,在落鱼内部钻井液未完全替出钻头以前,?随时有憋泵的可能,因为鱼顶若在裸眼内,鱼顶部位的砂子及其它落物随钻井液下行,到钻头部位时可能堵塞钻头水眼。如果循环正常,可以把扣再造紧一些,根据多年打捞经验，最多的造扣数不可能超过6扣。
(6)?起出落鱼:如果落鱼未卡,无论是否能循环得通,都应起钻。如落鱼已卡且循环正常,可以注解卡剂浸泡解卡,或用震击器震击解卡,然后起出落鱼。在起钻前,先把落鱼提离井底一个单根左右,猛放猛刹几次，其目的在于检验造扣是否牢靠,在起钻过程中,不许用转盘卸扣,以免公锥滑扣,或将安全接头倒开。在起钻中途若遇阻遇卡,最好开泵循环钻井液,轻提慢放活动起出,不要转动钻具倒划眼,因为公锥在受拉力的情况下最容易滑扣。
(7)?退出公锥:公锥的最大缺点是只能进扣不能退扣,若退不出来,它又堵塞了落鱼水眼,其它工具也无法下入。所以一般下公锥打捞都要带安全接头,即是这样,也只好把公锥和安全接头的一半扔到井下。所以我们主张公锥初始造扣不宜太多,以3-4扣为宜,如果证实落鱼被卡而又循环不通,就要为公锥的退出留一条后路,?此时,可以在上下多次的强力活动中使公锥滑扣,但最好的办法是在上提一定的拉力下,用转盘转动，迫使公锥滑扣。
(8)其它应注意事项
①鱼顶不规则,如断口不齐,形状不圆,或鱼头破损,不能直接使用公锥打捞。应用领眼磨鞋或套筒磨鞋修整鱼头,然后打捞。
②使用公锥时最好接安全接头,有条件时也要下入震击器,因为落鱼遇卡的可能性很大。 ③如果鱼头不好找或不容易进入的话,可以在公锥上接引鞋,或把公锥顶端削成马蹄形,或在公锥上接弯钻杆或可变弯接头,?或使用偏水眼公锥,?加大公锥与鱼头接触的可能性。
二． 母锥
1．母锥的结构、性能与规范
母锥和公锥一样,?是由高强度合金钢锻造、车制并经热处理制成。母锥的形状如图2-6所示。母锥的规范见表2-6所示。
表2-6 母锥规范 单位:mm
螺纹大端直规 格 MZ/NC26 MZ/NC26 MZ/NC26 MZ/NC31 MZ/NC31 MZ/NC31 MZ/NC38 MZ/NC38 MZ/NC50 MZ/4/2FH MZ/5/2FH 11外 径 D3 86 95 95 114 114 115 135 146 180 168 194 接头外径 D 86 86 86 105 105 105 121 121 156 148 178 打捞螺纹长度L1 175 170 206 222 262 220 340 349 400 350 400 总 长 L 295 280 340 350 390 440 480 670 750 700 750 可供打捞直径 48～50 59～60 68～73 69～73 71～82 89～93 95～118 90 127 114 141 接头螺纹 NC26 NC26 NC26 NC31 NC31 NC31 NC38 NC38 NC50 4/2FH 5/2FH 11径D2 52 62 75 75 84 95 110 105 135 120 150 206 MZ/6/8REG 56/8REG 5176 219 203 377 730 168 母锥也分右旋螺纹与左旋螺纹两种,右旋螺纹母锥用于右旋螺纹钻杆打捞作业,左旋螺纹
母锥和左旋螺纹钻杆配合用于右旋钻具的倒扣作业,左旋螺纹在标志槽中以L表示,如MZ/NC38L就表示连接螺纹为NC38的左旋螺纹母锥。
母锥的性能要求与公锥相同。 2．母锥的适用范围
母锥是从落鱼外部打捞落鱼的一种工具,?它不受落鱼管壁厚薄的限制,但却要受井眼直径的限制,一般要求母锥最大外径要小于钻头直径10～20mm,?这就大大限制了母锥的适用范围。只能打捞钻杆、油管等外径较小的落鱼,而很少用来打捞钻铤、套管等外径较大的落鱼。
3．使用母锥的技术要求
(1)选择母锥:母锥也有带排屑槽与不带排屑槽的两种,我们应选用不带排屑槽的母锥,因为落鱼有被卡的可能,?打捞造扣后,要循环钻井液,甚至还要注解卡剂,必须保证鱼头部位的密封性,以免造成短路循环。如果仅仅是为了倒出部分落鱼,那也可以用带排屑槽的母锥。建议厂家以后不要制造带排屑槽的母锥,因为造扣容易与否,?和母锥的材质与热处理工艺有关,和排屑槽的有无与多少无关。增加了排屑槽,不但增加了加工工序,而且带来了严重的隐患,结果是事与愿违。
(2)硬度校验:因为要求母锥螺纹硬度必须大于落鱼材质硬度,在现场可以用大钳牙进行校验,只要其硬度等于或大于大钳牙的硬度,就可以下井使用。
(3)测量有关数据:根据鱼头外径,测量母锥的造扣部位,计算好鱼顶方入和造扣方入,并绘制草图,标明各部尺寸,以备检查。
(4)母锥套进鱼头:下钻距鱼顶0.5-1m,开泵循环钻井液一周以上,然后慢放钻具探鱼顶,在鱼顶方入遇阻,?可慢慢转动钻具,将鱼头引入母锥,待阻力消失,可继续下放钻具,到造扣方入遇阻,且泵压上升,证明鱼头已进入母锥,可停泵造扣。如在造扣方入不遇阻,泵压也不上升,说明母锥插到鱼头旁边去了,应提起母锥，重新探鱼顶。母锥探鱼,可以开泵,也可以停泵,开泵探鱼,井下情况的现示比较清楚,但有憋泵的危险,只要机泵房和钻台工作配合密切,还是开泵探鱼的效果好。
(5)?造扣:和公锥相比,母锥与鱼头的接触面积较大,造扣时需要用较大的力量,一般加压20-50kN,实际造扣以4-6扣为宜。捞住落鱼后,?可开泵循环,在落鱼内腔原来储存的钻井液未替出钻头以前,要密切注意泵压的变化,因为鱼顶附近的砂子及其它落物随钻井液的流动而下行,当它们到达钻头时,有可能堵塞钻头水眼,造成憋泵。
(6)起出落鱼:如落鱼未卡,可在循环钻井液后直接起钻,但不许用转盘卸扣。如落鱼被卡,但能循环钻井液,可以注入解卡剂浸泡解卡,也可以用震击器震击解卡。如落鱼被卡,钻头水眼被堵,不能循环钻井液，可立即从钻具内孔下入爆炸筒或切割弹至接近钻头位置爆炸切割,?这样,可以打开一条循环通路,为循环钻井液和注解卡剂创造了条件,在这一点上,母锥比公锥具有明显地优越性。不过,时间一定要抓紧,钻具内钻井液静止时间长了,性能会发生变化,到那时,想下爆炸和切割工具也下不去了。
(7)其它应注意事项
①鱼头不规则,?断口不齐,形状不圆,或鱼头破损,不能用母锥直接打捞,应先用领眼磨鞋或套筒磨鞋修整鱼头,然后打捞。
②使用母锥打捞时,?可以接安全接头和震击器,但必须考虑它们的水眼尺寸,以不妨碍下入爆炸松扣工具和爆炸筒为前提 。
③如果钻头直径很大,落鱼鱼头直径相对较小,为了容易把鱼头引入母锥,可以在母锥上接引鞋或弯钻杆(或可变弯接头),以扩大母锥的接触范围。
207 三． 卡瓦打捞筒
卡瓦打捞筒是从落鱼外径抓捞落鱼的一种工具。由于它和落鱼的接触面积大,?能经受强
力提拉、扭转和震动。由于它设计有可靠的密封件,能密闭筒体与鱼顶之间的环空,可以实现憋泵与循环。由于每套工具可以配备数种不同尺寸的卡瓦,所以它打捞的适用范围较广,钻铤、钻杆本体、钻杆接头、套管、油管及其接箍均可打捞。卡瓦打捞筒抓捞和释放落鱼均较方便,?而且内径大,不妨碍其它作业,所以在现场得到了较广泛的应用。卡瓦打捞筒种类繁多,过去我们使用的苏式或罗式卡瓦打捞筒,是单斜面的卡瓦,筒体较厚,需要的环形空间较大,因而它的适用范围较小。现在发展了多斜面的螺旋卡瓦和篮状卡瓦打捞筒,筒体厚度大为减薄,筒体外径减小,扩大了打捞筒的适用范围。现就常用的LT型卡瓦打捞筒加以简述。
(一)结构与技术规范
1.主体结构:参看图2-7和图2-8
(1)上接头:为打捞钻具与打捞筒连接之用。
(2)?筒体:为卡瓦打捞筒主体。篮状卡瓦打捞筒内装篮状卡瓦、控制环、密封圈。螺旋卡瓦打捞筒内装螺旋卡瓦、控制卡和A型盘根。外筒中部车有节距较大的倒锯齿形左旋螺纹,一般φ203mm卡瓦打捞筒其节距为60mm,角度为9度,共有3-4圈,它与卡瓦外部的左旋螺纹相配合。在螺纹的最下部有一凹槽,其槽底与外筒壁平,此槽使卡瓦和控制环的凸键或控制卡的卡健套合在一起,阻止卡瓦在筒体内转动。
(3)卡瓦:是打捞筒的核心部件,分为螺旋卡瓦和篮状卡瓦两种,每类卡瓦又有几种不同的尺寸。
螺旋卡瓦形如弹簧,外面为宽锯齿左旋螺纹,与筒体的内螺纹相配合,螺距相同,但螺纹面较筒体的内螺纹面窄得多,?因此可以上下移动一定距离。螺旋卡瓦内部有抓捞牙,为多头左旋锯齿形螺牙,节距5mm,牙高2mm,?螺牙硬度为HRC58-62,渗碳深度为0.8～1.2mm。螺旋卡瓦下端焊有指形键,与控制卡配合,防止卡瓦在筒体内转动。
篮状卡瓦:?篮状卡瓦为圆筒状,形如花篮,卡瓦外部为完整的宽锯齿左旋螺纹,与外筒的内螺纹相配合，螺距相同,但齿面要窄得多,可以在筒体内上下移动一定距离,内部抓捞牙亦为多头左旋锯齿螺纹,卡瓦下端开有键槽,?与控制环上的凸键相配合,防止卡瓦在筒体内转动。卡瓦纵向上开有等分胀缩槽,可以使卡瓦的内径胀大或缩小。有的卡瓦内孔上部有限位台肩,?可防止鱼顶超出卡瓦,其结构如图2-9所示。
相同外径的打捞筒,螺旋卡瓦和篮状卡瓦可以互换使用，螺旋卡瓦体积较小,?可以打捞较大的落鱼。而篮状卡瓦体积较大,只能打捞较小的落鱼。
(4)控制机构: