李強強(克拉瑪依三盛有限責任公司,新疆 克拉瑪依 834000)

針對井下作業(yè)工具的設(shè)計進行分析

李強強(克拉瑪依三盛有限責任公司,新疆 克拉瑪依 834000)

石油井下作業(yè)是一項復(fù)雜的操作流程，主要利用井下作業(yè)工具設(shè)計分析從而獲取各項井下生產(chǎn)資料，因此，對技術(shù)人員提出了更高的設(shè)計要求，為了確保該井的安全正常生產(chǎn),技術(shù)人員要采取有效的措施做好石油井的日常管理和系統(tǒng)維護工作，井下作業(yè)工具設(shè)計是石油開采過程中不可或缺的環(huán)節(jié)，采用科學有效的井下工具設(shè)計方案是當前石油開采過程中的新型技術(shù)，石油井下作業(yè)工具的設(shè)計分析對整個石油作業(yè)的質(zhì)量水平有著重要影響，能夠為石油企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。

井下作業(yè)工具；工具類型；設(shè)計原理；分析探究

1 井下作業(yè)工具設(shè)計的基本特征

井下作業(yè)工具設(shè)計難度系數(shù)相對較高，人員流動大，大多數(shù)技術(shù)人員的專業(yè)技能水平達不到規(guī)定的要求，影響了整個井下工程的安全性和可靠性。井下作業(yè)工具設(shè)計環(huán)境比較惡劣，而且對技術(shù)人員的操作水平有著更高的準則要求，必須按照規(guī)定的流程進行施工設(shè)計，井下工作工具設(shè)計通常以施工企業(yè)為主，當工程項目出現(xiàn)就質(zhì)量問題不能全部歸根到個人身上。由于井下施工隊伍比較散亂，而且受地形惡劣天氣環(huán)境等因素到制約，影響了井下工作的施工進度，作業(yè)設(shè)計時間缺乏穩(wěn)定性，阻礙了井下施工作業(yè)的有序管理。

2 井下作業(yè)工具的設(shè)計原理

1.1 安全可靠性

在井下作業(yè)工具設(shè)計過程中要始終遵循安全可靠的基本原則，通過選用不同的試驗裝置設(shè)備進行作業(yè)創(chuàng)新設(shè)計，根據(jù)我國的相關(guān)法律規(guī)范進行科學的管理和制造，有利于確保井下工程的安全性，能夠在較短的時間內(nèi)對設(shè)備進行維修調(diào)整。

1.2 靈活適用性

井下工作工具設(shè)計是一個靈活多變的發(fā)展過程，技術(shù)人員要明確井下工程的基本特征，對不同的實驗選用適當?shù)脑O(shè)備實施，能夠滿足不同鉆采工具試驗的基本要求。

3 當前井下作業(yè)工具的分類及處理方式

3.1 打撈工具的基本分類

井下作業(yè)中的打撈工具主要包括井下動力鉆具類、安全防護類等打撈工具，落魚通常包括管狀體和繩狀體，其中涉及到金屬片、鉆頭、油管、鉗牙和電纜等部件。因此技術(shù)人員要明確井身的框架結(jié)構(gòu)，選擇相應(yīng)的打撈工具進行井下落魚的解卡。試油類井下工具主要包括打撈類和井下泵類工具等。套管鞋、尾管完井類以及分級注水泥等井下工具，不同類別的井下工具具有自身的優(yōu)勢特征，新型鉆頭、旋沖鉆頭類工具在井下作業(yè)工具設(shè)計過程中得到了有效推廣和運用，帶動了井下工程項目的安全進行。

3.2 受力的方式存在一定的差異

(1)在井口位置進行扭轉(zhuǎn)載荷的施加，并且使井底承載扭轉(zhuǎn)載荷的條件下，可以同時承載循環(huán)泵壓。例如：井下使用的部分動力鉆具等等。(2)井底承載拉壓載荷并對井口進行拉壓載荷施加條件下，同時可承載循環(huán)泵壓。例如：安全種類的器具、隨鉆類部分工具等等。(3)在井口處施加載荷，沖擊載荷由井底來承載，這種情況下就可以兼顧承受循環(huán)泵壓。比如：沖擊類別的工具、新型的鉆頭等等。(4)在井口處施加載荷，并由井壁對載荷進行承載，這樣同時可承載循環(huán)泵壓。例如：修補類別的工具、封隔類的工具等等。

3.3 打撈工具的受力方式

為了使得試驗裝置的組織結(jié)構(gòu)和設(shè)計原理可以符合各個不同種類井下工具加載和模擬現(xiàn)場情況的具體需要，其進行實驗的裝備一般情況下包括了試驗加載系統(tǒng)等內(nèi)容。 一般來說，一臺多功能試驗機和相關(guān)的輔助裝備可以共同組成一套完整的試驗加載系統(tǒng)。對試驗?zāi)繕诉M行壓、拉、扭等加載運動時，多功能試驗機和現(xiàn)場的頂驅(qū)裝備十分相近，將所施加的壓、拉、扭的力量載荷集中到一塊。通過挪動的液缸來帶動水龍頭進行上下移動，以實現(xiàn)對試驗工具施加拉壓載荷的目的。可以使用單液缸或者雙液缸的加載構(gòu)造。將門架的構(gòu)造應(yīng)用到支架當中，也可以通過構(gòu)建單柱來達到目的。一般來說，我們使用的結(jié)構(gòu)為雙液缸加載門架。在這樣的結(jié)構(gòu)條件下，可以確保支架具備較高的穩(wěn)定性，同時，也更加便于對管柱受壓的失穩(wěn)問題進行有效控制。缺點為：容易出現(xiàn)兩液缸不能同步運行的情況，其結(jié)構(gòu)十分龐大，操作空間十分有限等等。旋轉(zhuǎn)加載裝備與鉆機中的動力水龍頭相似，有所不同的是試驗機中的水龍頭要同時承受壓力和拉力，因此要安裝能夠承載雙向力的水龍頭，注重底座的質(zhì)量性能，技術(shù)人員要根據(jù)井口的位置在底座安裝相關(guān)部件，能夠有效確保試驗裝置的重力。

4 結(jié)語

總而言之，隨著油田井下作業(yè)規(guī)模的不斷擴大，我國石油天然氣的生產(chǎn)水平也得到了快速發(fā)展，井下的打撈工具主要是為相關(guān)的作業(yè)生產(chǎn)制造出來并進行使用的，其主要包打撈矛，防砂設(shè)備等，但是由于井下作業(yè)具有一定的難度，受多種因素條件的制約，影響了打撈工具的性能質(zhì)量，并且很難進行維修，導(dǎo)致打撈工具難以在繼續(xù)使用。因此，對于打撈工具的質(zhì)量一定要進行嚴格的控制和管理，確保質(zhì)量符合要求后再投入使用。井下作業(yè)工具的實驗設(shè)備其功能大多是多種多樣的，技術(shù)人員不斷優(yōu)化設(shè)置打撈工具，從多種角度分析打撈工具的功能特性，有利于提高井下作業(yè)項目的安全性和可靠性，從而為油田企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。

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