侧开式强磁打捞器使用复杂情况分析及改进

任广兵

摘要：钻井工程中，一次发生两个、三个钻头牙轮落井的事故时有发生，目前国内大多使用侧开式强磁打捞器。侧开式强磁打捞器用于打捞井下小型吸磁性落物，多次使用证明，可以打捞井下任何形状的小型吸磁性落物，一次下井打捞出全部落物的机率近于百分之百。在井队使用过程中，出现了内置钢板鼓起，致使磁条崩掉落井，从而导致打捞失败。我们仔细查找原因，并进一步进行技术改进，確保安全质量，并通过局部改进，增强打捞效果。

关键词：强磁;安全;抗内压;倒锯齿;打捞

引言

钻井工程中，一次发生两个、三个钻头牙轮落井的事故时有发生，目前国内大多使用侧开式强磁打捞器。侧开式强磁打捞器用于打捞井下小型吸磁性落物，多次使用证明，可以打捞井下任何形状的小型吸磁性落物，一次下井打捞出全部落物的机率近于百分之百。

主要有以下特点：

1、半圆筒内设有循环通道直到井底，液流有效冲起落物，使落物进入筒内。

2、磁铁在半圆筒内呈多层排列，增加了磁场强度及与牙轮的接触面积。

3、磁铁处于打捞筒外壳的保护之中，不易破碎。

4、打捞时，打捞器沿井壁下滑插入到落井牙轮的缝间，同时借助钻井液的冲力使牙轮被吸在磁铁上。提起钻具换一个方向下压，井底其它牙轮把已吸在磁铁上的牙轮上推，同时自已也被磁铁吸住，按此原理落井牙轮逐个被打捞器捕获。

侧开式强磁打捞器由1上接头、2筒体、3封水盘、4敷焊碳化钨合金、5磁极板、6强磁和7固定螺钉构成。

一、井队使用情况

井队在钻井过程中，出现了牙轮落井事故，利用侧开式强磁打捞器进行打捞，离井底2米时，开泵循环清洗井底，泵压11MPa，钻压1-2t，井底温度100℃。在井底打捞20分钟后，决定起钻，起完钻后发现：强磁打捞器内置钢板鼓起，导致磁条崩掉落井，打捞失败。

井队进行二次打捞，下一相同型号的强磁打捞器下井，通过相同打捞参数打捞，起钻后，发现只有两个牙轮，并没有全部打捞成功。经过再一次的下钻打捞，将落物全部打捞成功。

二、原因分析

1、强磁打捞器在内压（11MPa）不高的情况下，出现内置钢板鼓起，是严重的质量问题，生产厂家在设计时为充分考虑抗内压强度问题，内置钢板厚度为10mm，抗内压强度低。

2、第二次没有一次打捞成功，主要是因为该井水平段长，摩阻大，在起钻过程中，重新落井;强磁打捞器磁条包裹层为不锈钢片，降低了磁力，同时表面光滑，减小了打捞成功率。

三、技术改进

我们根据原因分析，做出如下改进：

1、增强抗内压强度设计：将内置钢板厚度增加到了20mm，同时进行抗内压试验，明确使用参数。

2、增设倒锯齿结构，降低其滑脱几率。在不影响磁力的情况下，在磁条表面钢板上增设倒锯齿结构，替换原来的不锈钢片磁条包裹层。增加了落物与强磁表面的摩擦力，减小再次落井几率。

3、增强现场管理，合理存放，降低其消磁几率。将现有侧开式强磁打捞器，进行分类摆放，同时加装档隔板，减少与铁磁类东西接触，同时要求搬运时，轻拿轻放，减少其冲击力，减小消磁几率。

四、抗内压试验

试验目的：测试底板在不同受压情况下变形量

试验方法：模拟侧开强磁打捞器工作状况进行水压试验

试验模型：如图

试验材料 板厚20mm和30mm，材料45号钢

五、结论

1、通过技术改进，将内置钢板加厚，将不锈钢片去除，增强了侧开式强磁打捞器的使用安全性，减小了故障发生率。

2、通过增设倒锯齿结构，减少了因水平段过长，捞获落物重新脱落的现象，给井队节约事故处理时间，避免复杂情况的发生，为井队创造巨大的经济效益，具有较大的社会效益。

（作者单位：中石化胜利石油工程有限公司

管具技术服务中心管具一队）