井下作业用偏心梳齿式捞钩的研制与应用

赵志明，李桂库

（1.盘锦职业技术学院石油工程系，辽宁盘锦 124000；2.辽河油田公司辽河工程技术处，辽宁盘锦 124010）

伴随着国内东部老油田生产年限的增长，特别是老井生产周期越来越长，井底状况日益复杂，而辽河油田这种情况更为突出[1，2]。诸如井筒内壁结垢、套管损坏井日益加剧、井下落物等给常规的起下油管的作业带来了许多意想不到的困难[3]。绳杆类落物一般都有着易收缩变形、容易滑脱、富有弹性及相对软长的特点，有时和其他落物混合沉降在井筒，所以打捞起来难度比较大。现有的捞钩一般是活页捞钩或普通捞钩，在打捞抽油杆或钢丝绳时打捞效果不是很好，每次捞获量很少[4]。油田常见的绳杆类落物有普通钢丝绳、录测井钢丝和抽油杆等细长且体软有弹性的绳杆类落物，这些绳杆类落物的长度短的有几米，长的数百米至近千米，如测井钢丝绳掉落入井内后，自身可能发生缠绕堆积在井眼井底。再比如抽油杆断折落入井底后，其发生弯曲变形后偏心于井筒内壁上十分难打捞[5]。这主要是因为油井套管内径相对较小，打捞过程受限难度自然较大，绳杆类落物被打捞的过程中常常不会被抓获，时常抓获又会出现被弄断、滑脱等现象。绳杆类落物将再次的落井需要进行两三次或更多次的打捞。为了解决上述问题，研发了一种偏心梳齿式新型捞钩，将其应用于井下作业打捞井底绳杆类落物，可以代替传统的活页捞钩或普通捞钩，通过在井下作业现场的实际应用，打捞绳杆作业成功率较高，已经得到了广泛的应用。

1 结构和工作原理

1.1 结构

新型井下作业偏心梳齿式捞钩研制的过程中基于实用、灵活和简易的出发点，设计了偏心梳齿状的杆式构造的绳杆打捞钩。新型井下作业偏心梳齿式捞钩的主要结构组成包括钻杆扣、捞钩上接头、捞钩挡板、捞钩钩齿、油管扣以及捞钩捞杆（见图1）。

图1 偏心梳齿式捞钩示意图

1.2 工作原理

在应用该偏心梳齿式捞钩进行打捞井筒内弯曲抽油杆或钢丝绳作业时，将带有此捞钩的管柱下入井内，当钻具下至鱼顶（绳缆落物）后缓慢下放，当指重表灵敏显示有变化时停止下放，然后上提起钻具一米左右，然后慢慢下放并转动管柱使捞钩捞获绳杆落物后再进行上提，利用偏心梳齿式捞钩捞杆不居中、捞钩排列一侧的优势，能使绳类或杆类落物尽最大可能缠绕在捞钩上，从而实现快速打捞。此过程中可以使得偏心梳齿式捞钩的捞杆贯穿整个堆积于井底或偏心于井壁的绳杆，借助不居中钩齿的作用最终将绳杆捞获。参看图1偏心梳齿式捞钩示意图，具体原理实现过程为捞钩捞杆6 插入弯曲变形的绳杆内，捞钩钩齿4 钩住绳杆，上提捞钩上接头2，捞钩挡板3 阻挡井下绳杆落物上窜将其挡住并卡牢，给予上提拉力将井内绳杆落物捞出井口。

2 现场应用及经济效益

2007 年1 月11 日，在洼24－20 井进行了现场应用，打捞出测井钢丝绳1 700 m，实现了钢丝绳一次性完全捞出，解决了普通捞钩等一般工具多次的捞取不获的问题。具体打捞实现过程如下。

首先进行组合钻具，管柱由下至上组合为：偏心梳齿式捞钩+安全接头+φ73 mm 普通钻杆；接下来下放钻具，观察指重表灵敏显示当有变化时立即停止下钻，并上提起钻具1.0 m～1.5 m；接下来下钻柱试捞钢丝绳，下放钻具过程中逐渐至加压5 kN～10 kN，与此同时钻具缓慢转动转速达10 r/min～20 r/min 后稳定；接下来试着上提捞获的钢丝绳，当钻具显示有反扭劲或者指重表显示有变化时，则说明钢丝绳已经被抓获应慢慢施加拉力进行上提，慢慢将捞获钢丝绳提出井口，进行测量捞出钢丝绳长度判断是否全部捞出。其后又于2007 年4 月9 日，在洼35－039 井进行现场应用，捞出抽油杆150 m，实现抽油杆的一次性完全捞出，解决了活页打捞筒等一般捞钩工具多次的捞取不获的问题。在2010 年前后此偏心梳齿式捞钩已经基本应用成熟，至今已推广到辽河油田工程技术处约220 个井下作业小队。

调研发现以往应用活页捞钩或普通捞钩捞绳缆时平均需要三次可以打捞成功，一次打捞成本约0.65 万元，完成打捞需要2 万元左右，有时还可能打捞的次数更多，也可能打捞失败。而使用偏心梳齿式捞钩基本一次就可以成功捞取井筒内绳杆，一口井可以节约资金约1.2 万元，在辽河油田每年井下作业打捞绳杆次数160 次左右，全年可以节省资金约190 万元。该偏心梳齿式捞钩的研制成功和应用以来为整个辽河油田的井下作业施工节约费用约1 500 万元。

3 结语

绳杆类落物的打捞在井下作业施工中经常发生，特别是落入井筒的抽油杆一般都不居中于井筒十分难打捞，打捞成功与否的关键不仅仅是打捞工艺过程是否合理，还要充分研究被打捞绳杆的各种特点。所以本文针对以往井下作业过程中应用常见的绳杆打捞工具打捞绳杆时，被打捞绳杆类落物不居中、不容易被抓获、容易滑脱、效率低下等问题，设计和研发了一种操作简单方便、高效实用及容易保养和维护的新型偏心梳齿式捞钩，其安全性高，操作灵活方便，是一种高效的绳杆打捞类工具，近年来在辽河油田已经熟练和成熟应用，节约了大量的井下作业施工费用，其以后的应用前景会更加广泛。