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齿加长，齿间隙加大，有助于防止铅包；（2）铣鞋加长，内径车制了很宽的倒锯齿螺纹，便
于打捞铅体；（3）铣齿内径大于锯齿螺纹内径，当铣齿铣过铅体后，未被铣切的铅体被压入锯齿螺纹内，可以打捞上来；本工具的着眼点主要是打捞而不是磨铣。（4）在铣鞋内表面和外表面各铣两道轴向水槽，便于循环钻井液，防止铅堵。本工具在使用时，要轻压快转，以适当的排量进行循环。当发现扭矩增大、无进尺时，则说明铅体已经捞获。
四.井底落物破碎工具
有些落物,形状不规则,体积又较大,在井下难以打捞,可以先进行破碎,再进行打捞,或者澈底破碎成碎屑,让钻井液带至地面。破碎落物的工具有以下几种:
(一)井下聚能爆炸
图3-22所示,这种切割器中有一个聚能炸药包,可以用电缆或钻杆把炸药包送到井底落物之上。用电缆送入时,?要用带有弹簧扶正器的加重杆,使炸药包处于井眼中心。加重杆的重量一般为180～230kg,它的作用是使炸药包容易下入,在爆炸时又可以平衡其反作用力。因爆炸是定向聚能爆炸, 95%以上的力量是向下的,只有不足5%的力量是向上的,作用时间短,反作用力不大。最好是用钻杆送入,它可以更好的平衡爆炸时的反作用力,不使炸药离开井底,但对钻具不会造成伤害。
聚能炸药爆炸后,?所产生的高速气流将集中指向井底,而把落物炸碎,然后就可以利用以前所述的各种打捞工具进行打捞。
在少数情况下,爆炸力可能把落物碎屑挤入地层,这对牙轮钻头钻进来说,不会造成很大影响,钻进时在钻头以上接随钻打捞杯就可以解决问题。
井底聚能爆炸时应注意:
(1) 确保井下正常,落物上边无沉砂。
(2) 应选用方向向下的聚能弹,一般药量为0.5～1kg,太少的话，落物炸不碎,太多了又会把井径炸大。
(3)?如一次不能把落物炸碎,可以进行多次爆炸,但不能一次把药量增加很多。
(4) 聚能爆炸只适用于裸眼井段。
有时井下落物很硬，如PDC钻头的碳化钨胎体，采用磨铣方法收效甚微，又不好打捞，但它有性脆易碎的特点，可以先炸碎再打捞。为了有效的炸碎落鱼，设计了一个射孔枪枪尾，如图3-23所示。其外径比井径小10～15mm，尾腔内均布3～5个?60mm弹孔，弹孔要有一定的倾角，以能最大炸碎落物为原则。射孔弹装好后要严格密封，并根据现场情况选择相应强度的起爆销钉。
该工具用钻杆下入井中，钻具结构是：枪尾+射孔枪头+压力起爆装置+钻杆。要平稳下钻，速度控制在0.5m/s以内。要根据起爆销钉压力、井深及钻井液密度，控制钻柱内的灌浆深度，防止过早起爆。下完钻，当枪尾接触落鱼后，灌满钻井液，开泵缓慢憋压，当达到起爆压力（液柱压力+井口压
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力＞起爆销钉剪断压力）时，引爆射孔弹，爆炸工作完成。然后，用反循环打捞篮打捞已炸
碎的落物。
为了防止喷钻井液，可以在钻具中接一个旁通接头，但必须安全可靠。 大庆油田杏3-321-检33井，就用此法解决了PDC钻头打捞问题。
(二)磨鞋
利用磨鞋把落物在井底澈底磨碎,?让它随钻井液的上返而携带至地面,?或者挤入井壁,或者再用打捞工具打捞,这是现场使用最多的办法。
如图3-24所示,?磨鞋主要由上接头和镶有硬质合金齿或堆焊耐磨材料的磨鞋体组成。根据用途可以做成平底磨鞋、凹底磨鞋等不同型式,磨铣井底碎物主要用平底磨鞋,其技术规格见表3-7所示
使用磨鞋时应注意:
(1) 用于裸眼中的磨鞋,其外径应比井径小10%左右,而且在径向应装保径齿。使用于套管中的磨鞋,其外径应比套管内径小4～6mm,径向不能装保径齿,也不能敷焊硬质材料,以防磨坏套管。
(2) 用平底磨鞋或凹底磨鞋磨铣落井碎物时,开始时应反复划眼,把附着于井壁上的碎物完全赶到井底,集中在磨鞋以下,然后小钻压磨铣一段时间,?再根据井下情况,调整钻压。如井下别跳严重,应减轻钻压。如井下工作平稳,可适当增加钻压,最大钻压应根据磨鞋直径来确定,?但不应超过同尺寸牙轮钻头的正常钻压。磨铣时的排量应为正常排量的一半,?防止把碎铁冲离井底。磨铣时的转速以40～60r/min为宜。要随时注意
井下情况的变化,?遇有严重别钻,应立即停转,?并控制转盘倒车速度,防止猛烈倒车,把钻具倒开或把磨鞋倒入井下。
(3)?在磨铣过程中,每20～30分钟应提起磨鞋,划眼一次,在上提时要注意有无阻力,在无阻力的情况下,上提2m左右向下划眼。每磨铣2～3小时,应上提3～5m,停泵,上下活动钻具, 待被钻井液冲起的碎铁下沉到井底后,?再开泵循环,加压磨铣。???????
(4)较大落物如钻头整体,一只磨鞋磨不完, 可继续用多只磨鞋磨铣,最好的办法还是在磨碎之后,再用打捞工具打捞。
(5) 在磨铣过程中,最怕的是碎铁块翻到磨鞋上边,造成落物卡钻。所以每次上提钻具都要特别小心,如有阻力绝不可多提,应下放至无阻力时,?转动磨鞋,使落物改变位置或挤入井壁,然后上提。若磨铣时别钻严重,应在减除压力之后再转动磨鞋,直至转动无别劲时,方可上提钻具。
(6)在起钻前,应开大排量循环,洗井1～2周,将能携带至地面的碎铁全部排除在井筒之外。
表3-7 磨鞋技术规格 外径（ D） mm 270 248 220 200
中间水眼直径 （d1）mm 10 10 10 10 其它水眼直径和数目（d2×b） 30×4 24×3 24×3 20×2 连接螺纹 6/8FH 5/16FH NC50 NC50 95适用井眼直径 mm ＞311 269 244 215 256
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外径（ D） mm 190 153 120 98 70 50 中间水眼直径 （d1）mm 10 10 10 8 8 8 其它水眼直径和数目（d2×b） 18×2 16×2 14×2 12×2 10×2 8×2 连接螺纹 NC50 NC38 2/8IF 2/8REG 2/8REG 2/8REG 3337适用井眼直径 mm 210 161 139.7 101 五. 其它处理办法
1.挤入井壁:如果落物所处的部位是松软地层,而打捞又有困难,?则不必打捞,可用比井眼直径小一些的旧刮刀钻头(刀翼不能长,?呈锥形)或反刃尖钻头,下至落鱼处,旋转拨动,使刀翼像榔头一样敲击落物,久而久之,落物即可被挤入井壁。拨动时不能性急,只要有轻微别劲即可,因为我们需要的是横向敲击力,如果加压过多,钻具扭力过大,反而会造成钻具事故。挤入井壁的落物,很少有回落现象,不会给以后的钻进造成困难。
2. 追寻落物:落物所处的位置有三种状态,大多数落物会落到井底,?部分较大落物会横梗在井眼中间,妨碍下钻,但不会造成卡钻。而有些落物既不可能横梗在井眼中间,?又未能落到井底,而是待在大小井眼变化处的壁阶上,并不妨碍钻具通过。但在钻进过程中,由于井壁失稳、钻具搅动、钻井液冲涮等原因, 落物又从壁阶上落下,卡住钻具,这才是最大的危险。发生这种事故的特征是:(1)牙轮是从巴掌上折断,而不是从轴承上脱落; (2)?虽然掉了牙轮但钻进时井底没有不正常的感觉;(3)起出的旧钻头,?除已掉牙轮外,剩下的牙轮上没有落物敲击的伤痕;遇到这种情况,?再也不能盲目钻进了。应该用第一章落物卡钻一节中有关论述处理。
3. 用公、母锥打捞整体落井的钻头:?因倒扣或接头磨损而使整体钻头落井,鱼头为母螺纹者最好用公锥打捞,鱼头为公螺纹者最好用母锥打捞,?在公锥、母锥上部最好接一个与落井钻头直径相近的扶正器,?这样就可以准确无误的对正鱼头。因钻头长度很小,?如果不接扶正器,打捞工具很容易把钻头压斜,使之失去连接的可能,?许多钻头打捞失败都是这个原因造成的。人们都知道钻头难以打捞,不得不采取磨铣的办法,一只钻头需要四只磨鞋磨铣,?大概需耗六天时间,而一次打捞成功,仅需一天时间,其效益是显而易见的。
第五节 井下落物事故实例
例一 胜利油田 Y-1井
1. 基础资料
(1) 表层套管:Φ339.7mm,下深199.04m。 (2) 技术套管:Φ244.5mm,下深1958.15m。 (3) 裸眼:Φ215.9mm钻头,钻深2372.90m。
(4) 钻进参数:钻压140-160kN,转速75r/min,排量32l/s,泵压18MPa。
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(5) 钻井液性能:密度1.20g/cm,粘度23s,切力0/10mg/cm,滤失量8ml,含砂量0.2%,pH 12。
2. 事故发生经过
下入Φ215.9mmJ22三牙轮钻头,?装双加长喷嘴,?在孔二段砾岩层中钻进,钻头在井下工作五天半,进尺409.90m。在钻进后期,?有间断别钻现象,未引起注意,继续钻进四小时后,别钻严重,上提钻具遇卡,由原悬重800kN提至1200kN,起钻后,发现三个牙轮落井。
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3. 事故处理过程
(1) 下一把抓,捞出一个牙轮壳体。
(2) 下Φ200mm磨鞋磨铣,进尺0.2m,起出后,碳化钨齿全部磨光。
(3) 下Y-8120取心筒接单锥取心钻头,取心0.7m,取出岩心全为杂色砾岩,未发现碎铁。 (4) 恢复正常钻进。 4. 认识与建议
(1) J22加长喷嘴钻头不适宜在砾岩层中钻进,因为容易折断牙齿或别落加长喷嘴。 (2)?钻头使用后期有别钻现象,就是不好的兆头,可能是加长喷嘴别落,也可能是牙轮卡死,也可能是已经掉了一个牙轮,此时,绝不该再继续钻进四小时。
(3)?牙轮的脱落,不可能是三个一起脱落,总是先掉一个,另外的两个牙轮是先掉的牙轮别掉的,所以本井如在发现别钻现象时立即停钻,最多只能掉一个牙轮,那就好处理了。
(4)?三个牙轮一起落井,占据井底面积太大,下一把抓不太合适,因为一把抓内容不下三个平放的牙轮,反而容易把抓齿别掉。本井能捞出一个牙轮壳,算是不小的收获。
(5) 在三个牙轮落井的情况下,应该先下磨鞋,把落物磨碎,然后用打捞器打捞,比较稳妥。
(6)?下取心筒为的是取出碎铁,结果却取出了砾岩岩心,说明井下已经磨铣乾净。一只磨鞋能磨掉两只牙轮,效率是够高的了, 这可能和地层有关系,因为砾石层也在磨落物。
例二 青海油田 Y-16-5井
1. 基础资料
(1) 表层套管:Φ339.7mm,下深98.02m。 (2) 裸眼:Φ311.1mm钻头,钻深2007.54m。
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(3) 钻井液性能:密度1.17g/cm,粘度45s,滤失量10ml,滤饼1mm,含砂量0.4%。
(4) 钻具结构:Φ311.1mm钻头+Φ203mm钻铤52.88m+Φ177.8mm1钻铤79.97m+Φ127mm钻杆。
2. 事故发生经过
钻达井深2007.54m,?中途电测,准备下技术套管,电测仪器遇阻,井队决定用起下钻铤用的提升短节(外径127mm,长1832mm)作加重,在井深100m左右活动电缆时掉入井内。
3. 事故处理过程
(1) 在落鱼井段即井深120m以上打水泥塞,目的是把落鱼固定。 (2) 用平底磨鞋磨铣,水泥塞磨完也未碰到提升短节。
(3) 下钻探鱼至1349m,仍未碰到落鱼,起钻至731.54m突然遇阻,由原悬重350kN提至800kN,1100kN,下放到零,钻具卡死。
(4) 爆松倒扣:靠近钻头的第一根钻铤处爆松倒扣未成。
(5) 用原钻具直接倒扣成功,落鱼为:311,1mm钻头+203mm钻铤36.22M。 (6) 下Φ244.5mm套铣筒,套不进鱼顶。改变引鞋形状再套,仍套不进鱼顶。
(7) 下631×520接头+Φ177.8mm钻铤一根+Φ158.75mm安全接头对扣栽引子成功。 (8) 下Φ244.5mm套铣筒五根,套至钻头时,落鱼掉入井底。 (9) 下钻对扣,打捞成功。 4. 认识与建议
(1)?用提升短节做加重,真是闻所未闻的怪事,提升短节上下均有齐台肩,没有导引装置,遇阻时必然会被挂落。这样盲目蛮干,没有不出乱子的。本井的提升短节是被表层套管鞋挂落的。
(2) 在落鱼井段打水泥塞的目的是固定落鱼,但提升短节落在何处,不得而知,因为拔掉
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提升短节的地方,并不一定是提升短节可以待住的地方,?在这个井段打水泥塞毫无意义。何
不用电测仪找一找落鱼的准确位置呢?
(3) 探鱼就不应该下钻铤,因为明知山有虎,为什么不怕被虎咬住呢?只要不下钻铤,万一卡住,也好脱手。最好是钻头也不下，而下一个如图1-29所示的扩孔器,起钻遇卡时,可以倒划眼,不至于把钻具卡在井中。
(4) 明知井内有提升短节,起钻时应慢速上起,如有遇阻,绝不能多提,应下放转动,把提升短节送到井径大的地方,就可把钻具起出。
(5) 栽引子是个好办法,不过不应用钻铤去栽,用钻杆就可以了,而且钻杆弹性大,更容易引入套铣筒。
(6)?提升短节既未找到又未捞出,到那里去了,可能隐藏在大井径井段,危险依然存在。不过,本井可以用技术套管封隔,可保安全无虞。
例三 华北油田 JG-5井
1. 基础资料
(1) 表层套管:Φ339.7mm,下深420m。
(2) 裸眼:Φ244.5mm钻头,钻深3339.63m。 2. 事故发生经过
下Φ244.5mmJ22三牙轮钻头,?在井深844.93m处顿钻一次。?下到3300m处遇阻划眼,?泵压由15MPa降到12MPa。划眼到3304m时别钻严重,?毫无进尺。起钻后才发现钻头落井,630×620配合接头磨短65mm,形成锥形,母扣已经磨平。
3. 事故处理过程
(1) 下母锥打捞,无效。
(2) 下Φ220mm磨鞋磨铣,从3304m磨到3318.76m。 (3) 下Φ225mm强磁打捞器打捞,只捞获水眼弹簧一只。 (4) 下特制捞杯,未捞到东西。
(5) 连续下两只Φ220mm磨鞋磨钻头。 (6) 下特制捞杯打捞,捞获碎铁4.5kg。
(7) 下入Φ244.5mm三牙轮钻头试钻,不行。 (8) 又下Φ220mm磨鞋磨铣,
(9) 下特制捞杯打捞,捞获碎铁1.17kg。
(10) 下入Φ244.5mm三牙轮钻头试钻,恢复正常钻进。 4. 认识与建议
(1)?顿钻后就必须起钻,检查钻头和钻具有无损伤,顿钻后的钻头是不许继续使用的。该井在顿钻后继续下钻划眼,是造成事故的直接原因。
(2)?在3300m划眼时,泵压由15MPa降至12MPa,此时钻头已掉。但无论是钻头掉还是钻具剌,都应起钻检查,不可盲目划眼。
(3)钻头连接螺纹本来就很短,而且经长期磨损后,形状不清,尺寸不清,用母锥打捞难以奏效。
(4)钻头赶至3318.76m,未到井底,肯定磨不碎。只有边磨边赶,将钻头赶到井底,澈底磨碎,才能进行打捞,中间的许多做法都是徒劳无益的,只有良好的愿望而不按实际情况办事,只能是事倍功半。
例四 大港油田 W-29井
1. 基础资料
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