摘要：针对现有工具打捞带有钢丝的仪器难的问题，设计了一种打捞钢丝及仪器绳帽头的新型打捞工具。本工具构思新颖，设计巧妙合理，整体结构简单紧凑，加工制作简便，成本低，安全可靠，适用性高；有效提高了带有钢丝井下仪器打捞成功率，缩短了打捞作业时间，节约了打捞费用，在川渝油气田带有钢丝井下仪器打捞作业中发挥了重要作用。
关键词：油气井；钢丝；绳帽头；打捞工具
在油气井试井测试过程中，随着油气田开发、油气水井生产时间的延长，井下情况复杂、多变，因此会出现种种意外情况，严重时，试井钢丝及仪器有可能掉入井内，发生钢丝、仪器落井事故后，需要进行打捞，相应对打捞工艺和打捞工具技术要求越来越高，由于井下仪器带有少部分钢丝，对打捞工具的综合功能的要求尤为显著。
近年来，随着试井技术的不断进步，针对井下落物打捞的研究不断深入和细化，打捞工具不断革新改进，研发出了一系列打捞落物的工具以及较成熟打捞方法，同时新的打捞工具和工艺不断涌现，比如针对断落钢丝外钩打捞矛，通过应用发现，打捞钢丝效果差，参考相关的研究成果，研制了针对断落钢丝及仪器的专用打捞工具。
一、现有打捞工具存在的问题
目前常用的外钩打捞矛由上接头、钩身、钩尖组成，打捞作业时，依靠工具串（绳帽+加重杆+震击器+打捞工具）的惯性力，钩身进入钢丝团子，外钩勾住断落的钢丝，而将落物捞出。缺点是：上起时，外钩打捞矛的钩尖易与井壁相挂滞，因此阻力很大，容易发生打捞工具遇卡现象，另外外钩打捞矛的钩尖勾住断落的钢丝时容易滑脱，致使打捞失败，一旦打捞失败，必然造成井底与产层无法正常沟通，直接影响油气田经济效益的提高。
二、侧钩式钢丝及绳帽头打捞装置研制
1．工具结构
新型打捞工具主要在现有外钩打捞工具和卡瓦打捞工具的基础上加以改进，其设计思路是利用钢丝在卡爪主体的两侧梯形齿口中，向上自由，向下卡紧的结构原理将井下断落钢丝卡住，同时利用绳帽头在三个卡爪末端的卡爪头内壁上四个呈圆弧形锥面状台阶中上行容易，下行款住，将井下断落钢丝、仪器串顺利打捞出井，解决了施工过程中带有钢丝的仪器绳帽头不易进入打捞装置、难打捞等问题，其结构如图1。
.png)
图1 侧钩式钢丝及绳帽头打捞装置3D设计图
包括接头、连接头、打捞体、卡爪主体、齿钩、引导槽、卡爪头、台阶组成。打捞体呈圆柱形，打捞体上均勻分布有三个卡爪主体，卡爪主体设置有贯通卡爪主体的钢丝引导槽，两侧均勻设置有多个用于打捞钢丝的齿钩，每个齿钩对应一个钢丝引导槽，齿钩呈45°向上倾斜排列在卡爪主体上，齿钩的齿口朝上且齿口宽度大于断落钢丝直径，齿底宽度小于断落钢丝直径。卡爪主体末端的卡爪头内壁上设置有四个呈圆弧形锥面状台阶，卡爪主体末端外沿呈弧形状。
２.工作原理
使用时，断落的钢丝顺着进入引导槽顶端或在槽内堆积，同时带有少量钢丝的仪器绳帽头进入打捞装置的卡爪头，上起打捞装置，由于落井钢丝存在一定的扭曲力和张力与井壁摩擦倾向引导槽任意一侧，进入侧钩齿并在钩齿外形成折弯，卡在齿内，这时卡爪头也卡住落物绳帽头的倒齿台阶，钢丝及仪器一并被打捞出井。
３.加工工艺要求及性能参数
侧钩式钢丝及绳帽头打捞装置选用316Ｌ不锈钢，螺纹、钩齿、卡爪头台阶加工保证其加工精度，提高了打捞成功的可能性。
侧钩式钢丝及绳帽头打捞装置外径Φ44mm，齿深6mm，重量1.51kg，有效长度295mm，可以实现对Φ73mm油管内落井钢丝有效打捞。
三、现场应用
2018年4月，在A－101－X3井进行产能试井测试期间，由于产量及压力均较高，发生钢丝断落事故，井下断落钢丝为：Φ2.34mm，鱼顶井深4153m，井斜41.6°，井口压力26.956MPa，打捞作业是难度和风险都很大的作业，因此，从打捞作业前的思想、技术准备、方案确定方面做了大量的工作，采用的打捞工具结构由上至下为：Φ38mm×0.15m绳帽＋Φ38mm×2.44m加重杆＋Φ38mm×0.86ｍ关节接头＋Φ38mm×0.61ｍ加重杆＋Φ38mm×0.76m机械震击器＋Φ38mm×199mm安全接头＋Φ43mm×0.295m侧钩式钢丝及绳帽头打捞装置，工具串总重量19.6kg，用钢丝沿井壁送入井下进行打捞，工具串下到断落钢丝前100ｍ上起工具串进行张力测试为1.80kN，落井钢丝进入抓齿内，打捞器卡爪头捞获绳帽头后上起张力升至1.99kN，为期不到1ｄ的时间打捞一次成功。
侧钩式钢丝及绳帽头打捞装置针对现场实际需求，在传统的外钩打捞矛和卡瓦式打捞工具的基础上，有大的创新和发展，为生产一线解决了实际问题，在川渝油气田处理3次井下事故，达到打捞成功率100％，降低了劳动强度，杜绝井下事故套事故的情况发生，经济效益及社会效益显著，具有推广价值。
四、结论
（1）经过多次室内试验及现场应用，侧钩式钢丝及绳帽头打捞装置能够有效打捞井下钢丝、仪器。
（2）侧钩式钢丝及绳帽头打捞装置有效提高了钢丝、仪器打捞成功率，缩短了打捞作业时间，节约了打捞费用，减少油气井井下复杂，便于油气井后期生产及维护，延长油气井生产时间。
（3）侧钩式钢丝及绳帽头打捞装置操作方便、结构合理、性能稳定、易于加工，打捞成功后可重新投入使用，解决了落井钢丝、仪器打捞的难题。
参考文献：
[1]张继恒.试井工艺的改进种种[J].油气井测试，1990（1）：40-48.
[2]刘福伟.开放式开窗捞筒打捞器的应用[J].化工管理，2014（17）：183.
[3]于光明.最新石油井下作业关键技术应用手册[M].北京：石油工业出版社.2007.
作者简介：
汪敏，1963年4月10日出生，男，重庆市梁平区，大专，高级技师，研究方向：采气测试工作。
论文作者:汪敏2,王玉根1,郑永2,殷志润2,汪琛又2,杨永
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签：钢丝论文; 井下论文; 工具论文; 仪器论文; 装置论文; 作业论文; 油气论文; 《基层建设》2019年第32期论文;