試井儀器井口墊叉研制及應(yīng)用

汪敏 王玉根 鄭永 許紹俊 汪琛又

摘 ?要：針對試井施工過程中較長、較重的儀器工具串，整體放入和取出防噴管難的問題，設(shè)計(jì)了一種新型試井儀器井口墊叉工具。本工具構(gòu)思新穎，整體結(jié)構(gòu)簡單緊湊，加工容易，成本低，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，性能優(yōu)良安全，適用范圍廣泛，有效提高了試井作業(yè)效率，提升了試井儀器安全保障，縮短了打撈作業(yè)時(shí)間，節(jié)約了試井費(fèi)用，在川渝油氣井試井作業(yè)中發(fā)揮了重要作用。

關(guān)鍵詞：油氣井;井下儀器;工具

試井現(xiàn)場施工過程中由于井口壓力大，測流壓時(shí)井內(nèi)產(chǎn)氣量高，特別是打撈作業(yè)連接的工具短節(jié)多，往往需要將較長、較重的儀器工具串下入井內(nèi)，給井口操作人員放入和取出防噴管帶來較大的困難，增加了不安全因素。有時(shí)即使用快速接頭把儀器串分段放入取出防噴管時(shí)，也無暫時(shí)支撐儀器串重量的工具，需要兩人爬上最上端一根防噴管，使勁用手拿住儀器串進(jìn)行快速接頭的連接和取出，勞動(dòng)強(qiáng)度大，隨著試井工藝和試井工具技術(shù)要求越來越高，對試井工具的綜合功能的要求尤為顯著。

近年來，隨著試井技術(shù)的不斷進(jìn)步，針對試井工具的研究不斷深入和細(xì)化，試井工具不斷革新改進(jìn)，參考相關(guān)的研究成果，研發(fā)出了試井儀器井口墊叉。

一、現(xiàn)有試井工作存在的問題

針對試井施工過程中較長、較重的儀器工具串，整體放入和取出防噴管需要較大的抓舉力，長時(shí)間用手拿住儀器串的體力消耗，增加了安全度，直接影響油氣田經(jīng)濟(jì)效益的提高。

二、無臺階試井儀器打撈工具研制

1.工具結(jié)構(gòu)

新型打撈工具主要在現(xiàn)有卡瓦打撈工具的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，其設(shè)計(jì)思路是利用牙塊在楔形空間中單向自由、反向咬緊的結(jié)構(gòu)原理將打撈器與井下斷脫儀器串鎖緊，可把落物順利打撈出井，解決了施工過程中落物不易進(jìn)入打撈器、牙塊不復(fù)位、難打撈等問題，其結(jié)構(gòu)如圖2。

主體上下端設(shè)有內(nèi)螺紋，外壁為圓柱面，內(nèi)帶有錐度通孔，靠近引鞋端孔徑小，二、試井儀器井口墊叉研制

1.結(jié)構(gòu)

由主叉、副叉、組成。

結(jié)構(gòu)如圖1，主叉的開口較大，副叉的開口較小，副叉做成活頁式，經(jīng)銷釘連接，旋動(dòng)副叉使其脫離或覆蓋在主叉上，來改變擋叉的用途，以滿足一個(gè)儀器串的兩種扁方尺寸要求，副叉和主叉的開口方向一致。

主叉的一面設(shè)置有一圓形的凸起部分，凸起部分與防噴管口內(nèi)徑吻合，以阻止擋叉在防噴管口水平滑動(dòng)。

2.具體實(shí)施方式

第一、將較長較重的儀器、工具串分成若干快速連接段。

第二、將分成快速連接段的儀器串從尾錐開始，井口操作人員左手握住第一個(gè)快速連接頭的下接頭，將第一快速串接段放入防噴管，右手將已選擇好開口尺寸的儀器串活頁式擋叉卡住第一個(gè)快速接頭的下接頭扁方，左手繼續(xù)下放儀器段讓擋叉擋在防噴管端口，支撐儀器串重量，也起著力的緩沖作用。

第三、然后雙手握住第二快速串接段，將下端的第一個(gè)快速連接頭的上接頭的球體插入帶有孔的第一個(gè)快速接頭的下接頭上移到底，然后再順直，達(dá)到快速連接成一體，左手握住第二個(gè)快速接頭的下接頭向上提起，右手取出擋叉，將儀器串往下放入防噴管，用活頁式擋叉卡住第二個(gè)快速連接頭的下接頭扁方，放置在防噴管口，用同樣方法，直至快速連接至繩帽頭段，將儀器串全部放入防噴管內(nèi)。

第四、從防噴管取出儀器串時(shí)，左手握住儀器串繩帽短接，上提至最上一個(gè)快速接頭的下接頭扁方至防噴管口上端，右手將已選擇好開口尺寸的活頁式擋叉卡住最上一個(gè)快速接頭的下接頭扁方，左手握住儀器串下放至擋叉擋在防噴管口，雙手取下上一串接段。

第五、然后左手握住最上一個(gè)快速接頭的下接頭向上提，右手取出活頁式擋叉，左手繼續(xù)向上提到下一個(gè)快速連接頭的下接頭至防噴管口上端，右手將活頁式擋叉卡住下一個(gè)快速接頭的下接頭扁方，左手向下放儀器串讓擋叉擋在防噴管口，雙手取下下一串接段，用同樣的方法直至分段快速取出至尾錐段，將儀器串全部從防噴管內(nèi)取出。

3.加工工藝要求及性能參數(shù)

試井儀器井口墊叉材料均選用316L不銹鋼加工而成。

試井儀器井口墊叉厚度：6mm，主叉開口：35mm，副叉開口：27mm總長度：242mm

質(zhì)量1.02kg，承載：300kg

可以實(shí)現(xiàn)在“三高井”進(jìn)行有效試井測試，提高了試井成功率。

三、現(xiàn)場應(yīng)用

試井現(xiàn)場儀器工具串連接順序?yàn)椋豪K帽頭+加重桿（加重桿可以分成若干段剛性長度其間連接快速接頭）+快速接頭+震擊器+快速接頭+安全接頭+電子壓力溫度計(jì)+尾錐。

2011年01月開始使用活頁式擋叉，在川渝油氣田磨溪8井、丹淺001-6-X2井、女深002-4-X3井、岳121井等406口井，491余次，最大井斜角達(dá)到了63.75°施工應(yīng)用，該活頁式擋叉工作時(shí)安全可靠，提高試井工作的成功率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，很好地滿足了高壓井、大斜度井測試工藝的要求。

通過該成果的應(yīng)用，6年來累計(jì)施工380口井，平均每口井支出吊車費(fèi)0.3萬元，共節(jié)約成本114萬元，經(jīng)濟(jì)效益及社會效益顯著，值得推廣。

四、結(jié)論

（1）經(jīng)過多次試驗(yàn)及現(xiàn)場應(yīng)用，試井儀器井口墊叉開口主叉較大副叉較小，用銷釘連接，旋動(dòng)副叉脫離或覆蓋在主叉上，滿足兩種扁方要求，切換方便。

使儀器工具串順利放入和取出防噴管。

（2）試井儀器井口墊叉，有效將較長儀器工具串，分段放入防噴管，降低了井口作業(yè)人員從防噴管取出、放入儀器工具串的難度，減小了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，操作方便，提高了試井成功率，縮短了試井作業(yè)時(shí)間，節(jié)約了試井費(fèi)用，減少油氣井井下復(fù)雜，便于油氣井后期生產(chǎn)及維護(hù)，延長油氣井生產(chǎn)時(shí)間。

（3）試井儀器井口墊叉結(jié)構(gòu)合理、性能穩(wěn)定、易于加工，可重復(fù)投入使用，施工作業(yè)的安全性、可靠性得到了增強(qiáng)，解決了大產(chǎn)量井、高壓井試井的難題，滿足現(xiàn)場施工需要。

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