井口工具相關知識

井口工具相關知識COSL新疆技術學院胡萬軍2009年4月

(一)、吊環

(二)、吊卡

(三)、卡瓦和安全卡瓦

(四)、手動大鉗

(五)、滾子方補芯主要井口工具吊環結構和原理吊環是鉆井和修井作業時起下管柱懸掛吊卡的專用井口工具，要求承載能力強，耐沖擊，重量輕，安全可靠。吊環上耳掛在大鉤的兩側副鉤上，下部掛在吊卡的吊耳上。吊環與吊卡及大鉤的連接部分符合SY5288=2000規定。吊環分單臂和雙臂兩種類型：雙臂吊環常用于淺井，承載能力不大于1350kN。鉆采裝備常用的是DH1350和SH1350的兩種吊環。單臂吊環經整體鍛造而成，材料采用超高強度鋼，雙臂吊環經優質合金鋼鍛造和焊接而成。兩種吊環都經精心熱處理和表面處理，強韌性水平較高。高強度的吊環1999年我國海上某油田吊卡

吊卡是鉆修作業時，用來直接懸掛管柱的井口工具，上連吊環，不同的孔徑懸持不同的管柱。按懸掛的管柱不同分為鉆桿吊卡，套管吊卡和油管吊卡；按吊卡的結構分有側開雙保險式式，對開雙保險式和閉鎖環式，閉鎖環式用的較少。我國鉆井現場普遍使用CSD群革式吊卡。主要由主體、活頁、開口銷、鎖銷手柄、平衡緊固螺釘、上下鎖銷等組成，其承載臺階有平臺階和18度錐形臺階。一.側開式吊卡CD型側開式吊卡由主體和活門等零件組成。活門通過銷軸與主體連接，起開啟和關閉吊卡孔徑的作用，活門關閉時，靠上、下鎖銷與主體自動鎖牢。打開時，按下鎖銷手柄，并稍用力向外拉。主體上端面有雙保險限位塊，當上端面承載時，管柱壓住限位塊，活門無法打開或關閉，只有主體的承壓面上無載荷，限位塊可以上、下移動時，活門才能開關自如，限位塊起到安全保護作用。每套吊卡附有安全銷一付，吊環套入主體兩側的耳孔后，插入安全銷，可防止吊環脫出，保證起下管柱作業時的安全。圖16-3CD型側開式吊卡二．對開式吊卡

與側開式吊卡比較，對開式吊卡操作較方便。主要由主體左頁、主體右頁、鎖銷、保險手把、活門銷、彈簧等組成。主體左、右頁外側矩形臂可掛吊環，鎖銷將主體左、右頁扣合成一體，通過保險手把，確保鎖銷在起下鉆過程中不會打開。吊卡的使用按用途的不同,吊卡分鉆桿吊卡,套管吊卡和油管吊卡．維護與保養

(1)使用前，應放在干燥通風處，以免產品銹蝕與損壞。

(2)使用后，清除吊卡上的油、污泥等臟物，檢查有無損傷，吊卡內圈及端面要經常涂油潤滑并涂上防銹油，存放于室內通風干燥處，不允許用帶有腐蝕性的清洗劑。注意事項

(1)不允許超載使用

(2)使用溫度不低于-40℃。

(3)不允許摔砸，使吊卡產生變形和機械損傷。

(5)嚴禁在吊卡主體上進行焊割、打磨、切削、鉆孔等機械加工。

(6)受力部位磨損超過1.5mm，應修復或停止使用。吊卡使用注意事項⑴吊卡規格與鉆具尺寸相符、負荷臺階平整無嚴重變形、磨損，活頁銷、保險銷滑潤、活門扣合靈活、安全可靠。⑵起下鉆或下套管時必須使用保險插銷和小補心，坐吊卡時禁止猛頓猛砸，嚴禁崩扣操作。⑶禁止超負荷使用，禁止將繩套扣在吊卡內提拉重物。⑷吊卡坐轉盤時應避開方瓦鎖銷并擺正，使其兩端受力均勻。卡瓦卡瓦是在鉆井過程中用來卡住并懸持井中鉆柱的工具，卡瓦主要由卡瓦體、卡瓦牙、手柄以及連接件等組成，不同大小的鉆柱要用不同大小的卡瓦。按作用分為：鉆桿卡瓦、鉆鋌卡瓦和套管卡瓦。按結構分為：三片、四片式卡瓦和長型、短型卡瓦等。按操作方式分為：動力卡瓦和手動卡瓦。圖16-6卡瓦結構和工作原理圖

(1)三片式卡瓦三片式卡瓦由三片扇形卡瓦體組成，三片卡瓦體用鉸鏈銷釘互相鉸接，但不封閉，鉆柱可以自由出入，每片卡瓦體開有周向燕尾槽，并裝有襯板和卡瓦牙。通過更換襯板和卡瓦牙，卡瓦在有限的范圍內可以用于不同的鉆柱。圖16-6三片式卡瓦(2)鉆桿卡瓦(Varco)分為SDS,SDML,SDXL,三種長度規格.

SDS型為短型卡瓦，尺寸范圍：23/8“至4?“

SDML型為中型卡瓦，尺寸范圍：23/8“至5?“SDXL型為中型卡瓦，尺寸范圍：31/2“至5?“三片式卡瓦(2)當卡瓦抱住鉆柱座落在轉盤補心內時，卡瓦牙緊密地與鉆柱吻合，鉆柱被卡住。提起卡瓦時，因為卡瓦的齒銷微向上傾斜，卡瓦牙表面很容易脫開鉆柱，提起卡瓦，鉆柱便可升降。采用這種形式的有21/2″--41/2″卡瓦和5″--7″卡瓦。當要求卡瓦承受較大負荷時，可以采用大包角三片式卡瓦，其結構特點一是包圍鉆柱的角度大，二是卡瓦牙體加長，這樣可對鉆柱的抱合度大，抱合長度長，能承受重較大負荷，適用于深井。由于卡瓦牙不連續地裝入卡瓦體，卡緊鉆柱時不會引起打滑，這種卡瓦的缺點是因卡瓦牙較大，工作過程中破裂時易落井，因此制造這種卡瓦時，必須采用較好的材料和較高的制造技術，以提高抗碎裂能力。（２）多片式卡瓦

此種多片式卡瓦一般都用在大直徑負荷上。每片卡瓦體用連接銷子互相鉸邊，但不封閉，每個卡瓦體上有周向燕尾槽，每個槽內裝有一個整體的卡瓦牙，一共有十一塊。圖16-7鉆鋌卡瓦鉆挺卡瓦(Varco)型號分為：DCS-S,DCS-R,DCS-L三種DCS-S尺寸范圍：3”至4”（7）;4”至47/8（7）”DCS-R尺寸范圍：4?”至6”（9）;51/2”至7”（9）DCS-L尺寸范圍：63/4”至14”卡瓦檢查1)卡瓦牙磨損了原高度的1/4時應該更換新牙板2)新牙板安裝在牙板槽內如果晃動,卡瓦體報廢3)各鉸鏈部位靈活自如,部件齊全,磨損后及時更換4)卡瓦開啟時其開口不小于鉆具名義尺寸5)安裝新牙板后至少有80%的牙能接觸鉆具體使用注意事項⑴應根據井內鉆具選擇合適的卡瓦尺寸。⑵檢查卡瓦牙的鋒利程度，不能松動，不能裝反，是否清潔，螺絲、開口銷是否其全、緊固，連接軸銷應轉動靈活。⑶井深1000米以后必須使用雙吊卡起下鉆，禁止用卡瓦配吊卡起下鉆。（陸地）⑷起下鉆鋌時，卡瓦應配合安全卡瓦一起使用。卡瓦距母扣端面50cm,安全卡瓦距卡瓦5cm。⑸井口操作人員應站在卡瓦旋轉范圍以外，以防轉動時打傷腿腳。卡瓦使用和保養(1)禁止鉆桿卡瓦當鉆鋌卡瓦使用。(2)使用前要檢查各轉動部位是否靈活，有無卡阻現象。(3)使用前要檢查卡瓦體錐面、卡瓦牙有無塑性變形和過量磨損等情況。若有請及時更換，如有污物塞滿卡瓦牙，應進行清理。(4)使用中不許超載，不許選用不配套型號。(5)使用中應避免提升管柱太快，造成卡瓦牙碎裂或對管柱表面劃痕較深，禁止吊卡超負荷使用和快速下鉆時扔卡瓦造成沖擊(6)使用后，清潔卡瓦，卡瓦斜體要保持清潔,并經常涂油潤滑，外露表面涂防銹油脂，放于室內通風干燥處。(7)卡瓦牙應按規定數量成套放置，不得隨意減少。(8)及時更換易損件。(9)野外作業時，應保持所有零部件清潔。安全卡瓦1.用途安全卡瓦是在起下鉆鋌、取心筒和大直徑的管子時配合卡瓦而用的，防止鉆具溜入井內。2.結構由若干節卡瓦體通過銷孔穿銷連成一體，兩端又通過帶鏈插銷與絲杠連接成一個可調性卡瓦。改變安全卡瓦的牙板套節數，可以適應不同尺寸的鉆鋌及管柱安全卡瓦的使用對于沒有臺肩的鉆鋌,要用安全卡瓦。安全卡瓦至少由牙板套、卡瓦牙、彈簧、調節絲杠、螺母、手柄以及連接桿等組成。安全卡瓦在使用時，上緊螺母后，用錘子輕擊各個銷子，使各個卡瓦牙在圓周方向上全面接觸鉆鋌，從而起到安全保護作用。安全卡瓦距卡瓦5cm。

圖16-8

鉆鋌卡瓦技術規范

型號鉆鋌尺寸卡瓦數量重量kg最大載荷kNmminWT41/2-6114.3-152.441/2-61045360WT51/2-7139.7-177.851/2-71147360WT63/4-81/4171.4-209.663/4-81/41244360WT8-91/2203.2-241.38-91/21240360WT81/2-10251.9-25481/2-101356360注：參考卡瓦的使用說明書套管卡瓦技術規范

型號套管尺寸卡瓦體數量最大載荷kN重量kgmminWG65/8168.3

65/8111125/225090WG7177.87111125/225084WG75/8193.775/8111125/225076WG85/8219.185/8121125/225082WG95/8244.595/8141125/225087WG103/4273.0103/4151125/225095WG113/4298.4113/4171125/2250120WG133/8339.7133/8181125/2250113WG16406.416211125140WG205082028175注：參考卡瓦的使用說明書

安全卡瓦的技術規范

型號鉆鋌尺寸節數最大載荷kNmminWA33/4-45/895.5-117.533/4-45/87WA41/2-55/8114.3-142.941/2-55/88WA51/2-65/8139.7-168.351/2-65/89WA61/2-75/8165.1-193.761/2-75/810WA71/2-85/8190.5-219.171/2-85/811WA81/2-95/8215.9-244.581/2-95/812WA91/2-105/8214.3-269.991/2-105/813注：最大載荷參考產品說明書手動大鉗（吊鉗）手動大鉗（吊鉗）1.用途吊鉗分為外鉗和內鉗，工作時相互協作，主要用于起下鉆、下套管作業時，上卸鉆具絲扣及緊扣。2.類型按扣合鉆具尺寸分：B型吊鉗和套管吊鉗；按操作方式分：手動吊鉗和液壓大鉗。目前，國內現場普遍采用B型吊鉗和液壓大鉗。B型吊鉗扣合尺寸范圍φ88.9～φ298.4mm，用更換鉗頭的方法可上卸不同尺寸的管子。大鉗分類大鉗是連接鉆柱的主要工具，目前我們井口用的手動大鉗主要有DB大鉗，SDD大鉗，B型大，C型大鉗。DB大鉗：主要工作尺寸3-?”至8-?”，加大鉗頭可到17”扭矩范圍：3-?”至8-?”，65000ft-lb8”至17”40000ft-lbSDD大鉗：主要工作尺寸4“至8-?”，加大鉗頭可到17”扭矩范圍：4”至12”，15-?”，100000ft-lb12”至15”75000ft-lb16”至17”60000ft-lbB型大鉗：主要用于套管的上卸扣，尺寸范圍3-?”到13-3/8”，加長鉗頭最大可到25-?”C型大鉗：這是一種便攜式的大鉗，尺寸范圍2-3/8”到10-?”，最大扭矩：35000ft-lb大鉗維護使用1)保持吊桿靈活,便于調平2)活門靈活,安全可靠,有足夠的彈性3)各鉗頭裝配后鉸鏈靈活,安全銷齊全4)牙齒磨損了原高度的1/4時應該更換新牙板5)活動部位經常加油保養6)吊鉗懸掛繩盡可能高大鉗使用注意事項⑴應選擇適當的５＃鉗頭，以保證扣合尺寸與鉆具尺寸相符。⑵吊鉗應打在鉆桿接頭上，上下鉗分別距接頭密封面30～50mm，內、外鉗夾角在45°~90°之間。緊扣時，外鉗在上內鉗在下；卸扣時，外鉗在下內鉗在上。⑶更換鉗牙時不能對準井口，并防止砸傷手指或鉗牙崩出傷人。⑷打鉗子時，手指不要放在3＃長鉗、4＃短鉗之間，以防擠傷手指旋扣鉗氣動旋扣鉗液壓旋扣鉗氣動旋扣鉗SSW-40氣動旋扣鉗SSW-40氣動旋扣鉗主要參數：尺寸范圍:3?”to9?”(89-241mm)

旋轉速度(5”鉆桿):120RPM

扭矩(5”Pipe):1100

ftlbs(1490Nm)

氣壓:90-120psi(6,2-8,6Bar)氣動旋扣鉗1)氣缸,氣閥,氣路各部位安全可靠,動作靈活無漏氣現象2)傳動齒輪牙齒坼斷時換新3)驅動和壓力滾子直徑磨損不大于3.175毫米4)吊桿靈活便于調整5)潤滑部位經常加油保養6)保持齒輪箱內油一定量的齒輪油7)如果出現打滑,雜音,勁小漏氣時應時檢查或修理主要危險：旋扣鉗的反打，夾手滾子方補芯１．滾子方補芯是石油鉆井作業時的常用工具，通過與轉盤方瓦配合，驅動方鉆桿。２．對于四方和六方不同尺寸的方鉆桿，可以通過更換不同規格的滾子與之配合。圖16-4GBX-6滾子方補心滾子方補芯原理與結構特點滾子方補芯主要由上蓋、下座、軸、滾輪、緊固螺栓、加油杯等組成。方補芯內裝有四只滾輪，滾輪內裝有滾針軸承，滾輪有軸緊固在上蓋和下座之間，滾輪兩端有密封體，防止鉆井液滲入。為了防止密封體轉動，密封體上裝有一止