SJ型水力加压器是一种应用于石油钻井、修井作业中的能量转换装置,它改变了钻井作业中靠下部钻铤的重量施加钻压的传统作业方式。它有效地改变了下部钻具的受力状态,起到了吸震防跳、柔性送钻、改善钻头和钻具的工作条件,减轻托压、加快钻井速度、减少井下事故、保证井身质量的目的。是石油钻井中一项投入小、效果明显、容易操作的实用技术和工具。
一.概述:
SJ 型水力加压器是一种应用于石油钻井、修井作业中的能量转换装置,它改 变了钻井作业中靠下部钻铤的重量施加钻压的传统作业方式。它有效地改变了下 部钻具的受力状态,起到了吸震防跳、柔性送钻、改善钻头和钻具的工作条件, 减轻托压、加快钻井速度、减少井下事故、保证井身质量的目的。是石油钻井中 一项投入小、效果明显、容易操作的实用技术和工具。
二.特点
1、它改变了钻头加压方式:柔性加压钻进,可通过改变水力参数来调节推 力大小,以达到稳定钻压、防止托压、降低作用点高度等作用;
2、减震效果实现了“质”的飞跃:其工作行程达到300mm,甚至更长,能有 效地吸收钻头跳动和冲击。
三.结构原理
水力加压器主要由:上接头、上芯轴、下芯轴、壳体、多级活塞、和密封组 件等组成。上接头、壳体和下芯轴用于连接钻具并传递扭矩;活塞在缸体内滑动、 密封并传递推力,芯轴分别和活塞、钻头相连,将推力传给钻头。
本工具是利用泥浆流经它以下钻具(如马达、钻头等)的压降作用在其活塞 上而产生推力。设水力加压器下部钻柱节流压降为ΔP(MPa),活塞系数为S(如 下表),则其产生的推力为:
五.使用操作
(一)地面检查
1、下钻前必须检查工具各连接螺纹是否牢固。
2、用探伤仪对水力加压器进行全面探伤。若存在缺陷,不得使用。
3、检查各缸体上泄流小孔是否通畅。若小孔被堵塞,可能导致水力加压器 提供的钻压不足,必须用细铁丝刺小孔—保证泄流孔通畅。起钻后继续使用时 需特别注意该项检查。
4、检查上下接头和芯轴有无碰伤。若接头螺纹和芯轴有碰伤的痕迹,该水 力加压器不能使用,必须修理后才可下井使用。
(二)水力加压器安装位置 水力加压器应尽可能的接在靠近钻头的位置,一般距离钻头不要超过3根 钻铤的长度。这样才能最有效的发挥水力加压器的减震作用,使钻头上的负荷 的整个周期的变动量为最小,且应力波的传递和钻柱震动为最小。
1、在常规钻盘钻井作业中,可直接接在钻头上。
2、使用井下螺杆钻具钻井时,可将水力加压器接在螺杆钻具上。
3、取心钻进时,可将水力加压器接在取心筒上。 注:工具发货时,芯轴置于缩回缸体状态,在提拉或钻台安装过程,由于 受轴向拉力作用,水力加压器芯轴可能会自动伸出,伸出行程为300mm,此属 正常现象,注意保护芯轴电镀表面不受磕碰损伤即可。
(三)正常钻进 水力加压器为随钻工具,在正常钻进过程中就开始发挥其加压、减震等着 用,介于一般钻井的打钻习惯,建议使用人工送钻方式,即与普通钻井送钻方 式一样,控制住水力加压器芯轴在行程中部工作即可,此时效果最为明显。
(四)钻压调节
1、入井前,可以通过改变钻头喷嘴直径来设计钻压。
2、入井后,只能通过变更泥浆排量来改变钻压大小。
3、在满足泵压的条件下,钻头喷嘴直径在最小、泵排量在最大的条件下, 水力加压器产生的钻压还比钻井设计钻压小时,可以在水力加压器下接一定长 度钻铤来补偿。 六、维护与修理
1、新水力加压器入井使用400小时、维修的水力加压器入井使用300小时 要送修。使用后外圆磨损量≥1.5%或偏磨量≥1.5mm应暂停使用,返厂检测。
2、应将工具表面、上下接头螺纹、芯轴钻杆表面冲洗干净。用清水冲洗本 体溢流孔,直至流出清水。
3、使用后应在芯轴钻杆表面涂黄油后,压缩芯轴钻杆使其缩回缸体。
4、螺纹带上护丝,防止螺纹碰坏。
5、如已发现或再入井口试压时发现水力加压器活塞密封失效,应及时送回 进行大修,更换相应的密封元件,并对钢件进行无损检测探伤,对有缺陷的零 件必须更换。 6、长途运输时,应使芯轴钻杆处于收回状态,并用木块支垫固定,防止其 变形和表面拉伤。