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        Griffith 震击器.doc

        Griffith 震击器

        回忆起那淡淡的忧伤
        2019-05-01 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

        简介:本文档为《Griffith 震击器doc》,可适用于工程科技领域

        Griffith?液压机械随钻震击器使用手册概述随钻震击器是连接在井下钻具组合中的一种工具在钻井卡钻事故中能立即被用来对钻柱中的卡住部分产生震击作用以达到解卡的目的。随钻震击器一般分两种:一种是机械式一种是液压式。它们各有优缺点?;凳剿孀暾鸹髌鞯挠诺闶牵骸裨诓恍枰鸹魇弊苁谴υ谒ㄎ恢谩裨诰伦昃咦楹系奈恢盟艿南拗平仙佟裨谄鹣伦曜饕凳辈换岱⑸馔庹鸹鳌衿鹣伦曜饕凳蔽尢厥獠街枰蟆褡晏ㄉ喜恍枰鞍踩ㄍ摺焙吞厥獯聿街琛裨谡W杲饕灯诩涞哪ニ鹱钚??;凳剿孀暾鸹髌鞯娜钡阄骸裾鸹髌髟诰碌恼鸹髁Σ豢梢员浠竦闭鸹髌魉ㄉ柚弥当豢朔蠡峒纯陶鸹髡庵终鸹髌饔锌赡芩鸹堤嵘璞福℉oistingEquipment)●旋转类型受扭矩影响(Rofarytypeaffectedbytorque)。液压震击器的优点是●在井下的震击力可通过改变超载拉力(amcuntofoverpull)来改变●因有时间延迟从而有时间在钻台带上刹车以?;ぬ嵘璞敢貉拐鸹髌鞯娜钡阄骸衿鹣伦曜饕祷虻ザ赖跽鸹髌魇庇锌赡芤馔庹鸹鳌裨贐HA钻具组合中的位置受限制必须在钻具组合中总是处于张力状态●在起下钻作业时有特殊步骤要求●在钻台上操作时需要安全卡瓦(Safetycollar)●在钻进时有轴向活动这样加快了磨损速度●在连续震击后有容易出故障的名声。?Griffith?液压机械随钻震击器的特点Griffith?液压机械随钻震击器的开发结合了液压和机械震击器的特点克服了这两种震击器的固有缺点。它的独特设计把液压延迟释放与机械锁定机理混合在一个相对较短的双作用随钻震击器上使这种井下工具可提供几种相对传统液压或机械震击器的优点:●液压延迟时间允许操作者可施加不同的超载拉力(overpull)同时可应用刹车系统(drawworksdrumbrake)。这样使震击力很容易受到控制防止了对提升设备的损坏?!窕邓ɑ矸乐沽苏鸹髌髟谡W杲饕凳钡幕疃苏鸹髌髂诓考牟槐匾ニ??!裨贐HA钻具组合中的连接位置受限制较少。震击器可以在锁定设置值的范围内工作在张力和压力状态下?!裨谧晏ㄉ喜恍枰踩ㄍ撸╯afetycollar)及特殊处置步骤?!窕邓ㄗ远次辉谥行晕恢??!褚蚴窍咝宰饔盟ㄕ庵炙ú皇芘ぞ赜跋??!窦纯梢陨匣饕部梢韵禄魇羲饔谜鸹髌?。Griffith?液压机械随钻震击器的工作步骤为:当需要上击时震击器将受张力作用此时整个井下钻柱同时受到拉伸当震击器释放时储存在整个被拉伸钻柱内的能量释放从而使震击器芯轴迅速地加速移动至其完全延伸的位置。而在这时震击器芯轴加速移动的瞬间终止将运动中的钻铤产生的动能转化为一种强烈的冲击力或震击力。这种冲击力将随着实际的操作条件的变化而变化但能够达到初始拉力的倍。当需要下击时震击器上部钻柱的重量被放松(slackoff)直到作用在震击器上的力超过下击机械锁定设置值。此时锁定释放从而允许钻柱自由下放。当震击器安全关闭时将产生一种强烈的冲击力作用在钻柱的卡钻部分。、现场使用概述Griffith?液压机械随钻震击器在与井下钻柱连接时其芯轴末端必须朝上在连接之前震击器两端接头丝扣必须抹符合APISPEC附件“F”要求的丝扣油。在操作和存放震击器时应注意?;ば局崦芊饷婷馐芩鹕?。决不可以在这一部位使用大钳链钳或吊链。井队大钳应打在邻近震击器上下接头的部位以避免发生震击器本体接头的卸扣或再上扣。所以震击器本体接头在维修中心已经上扣至规定的扭矩所以在井队应避免操作时发生卸扣现象。每个震击器的上击和下击锁定释放设定值在出厂之前都标在震击器本体上这些设定值在下井之前都应被记录下来。Griffith?液压机械随钻震击器的井下操作可通过简单地上下活动钻具来实现其上击力的强度大小直接与施加的张力大小成正比。在上击模式中当施加的张力超过上击锁定时震击器内部机械锁定释放液压延迟开始。在经过一个短暂的延迟时间后震击器芯轴突然释放并加速至震击器完全打开。在下击模式中当施加给震击器的压力超过下击锁定设定时即机械锁定立刻释放使震击器芯轴自由地向下活动直至其完全关闭的位置。震击器在井下的工作效率决定震击器工作效率的两个主要因素是震击器的冲击力和冲击量。冲击力指震击时作用在卡点的力的大小冲击力越大解决机械卡钻的能力越好冲击量是指震击时震击力强度和它维持的时间冲击量越大解决压差卡钻的能力越好。一般来说震击器上部钻柱的质量越轻震击器震击时产生的冲击力越大但冲击量较小上部钻柱质量越大震击产生的冲击力越小但冲击量大。这样在权衡上述两个因素时就出现了问题:冲击量大既震击力延迟时间长但如果其冲击峰值(冲击力)不能超过卡钻力时这种震击将不能使卡钻部分钻柱活动而震击峰值(冲击力)很大超过了卡钻力但维持时间较短同样也不能使卡钻部分具有足够的活动。为能使震击器能有效的工作下列基本指南必须遵循:●为防止意外震击震击器应总是在锁定位置时下井●不能把震击器连在钻铤外径变径的位置●震击器不能连在外径比自己大的钻具之下●震击器与最上部稳定器之间至少应连接两根钻铤●一般来说震击器位置越靠近卡钻点震击效果越好●确保震击器上部钻具的质量从而可以为向下释放震击器提供必须的质量。震击器的连接决定震击器在井下钻具组合的理想位置是一个复杂的问题下列因素必须考虑进来:●估计卡钻类型(压差卡钻或机械卡钻)●井眼轨迹状况和井斜●井下钻具组合配备●泵压●钻井液浮力系数●预计使用的钻压范围●能施加的超载拉力●钻杆的安全工作强度●震击器锁定设定尽管上述原因不同的组合所产生的情况各不同但在选择震击器位置时仍有一些一般性指南可以使用它们是:●在有可能发生压差卡钻的地层震击器的位置最好能相对靠上一些这样使在震击器上部卡钻的机会最小●为能增加震击器效率在机械卡钻较常发生的地层震击器可以接在BHA较低位置●钻进时作用在震击器上的轴向力不应超过锁定设置值的●为能获得最大的震击效率。震击器最好连在估计的卡点以上并尽可能地接近卡点但距最上部的稳定器至少两根钻铤的长度。在这种情况下震击器通常位于井下钻具组合的中性点以下从而使震击器处于压力之下?!裨谡鸹髌魃喜坑α佑凶愎皇康淖觐蚣又刈旮艘蕴峁┫禄魉枰谋匦胫柿俊裎苊庠谡鸹髌魃喜靠ㄗ暾鸹髌魃喜康淖曛饩恫荒艹稣鸹髌魍饩丁癖苊獍颜鸹髌髁釉谧昃咄饩侗渚兜墓刹课蝗缱觐图又刈旮酥?。震击器应连接在过渡部位上或下至少两根钻具长度的位置。虽然上面提到随钻震击器在钻具组合中的位置应尽可能地在预计的卡钻点以上但绝不可直接连在最上部的稳定起之上。如果这样连接的话钻铤将会对震击器产生严重的弯曲应力。所以在顶部稳定器与震击器之间至少应连接两根钻铤这样可以:●减少作用在震击器上的弯曲应力●减少了在坍塌地层震击器上部卡钻的风险●为选择爆炸松扣(stringshot)点提供清晰目标震击器在井下钻具组合连接位置的计算在进行震击器的连接位置计算时下列参数应被考虑进来:机械锁定设置值:只要作用在震击器上的整个力的大小不超过该机械锁定值震击器将一直锁定在中性位置。而本手册规定的常规机械设定值对正常钻井活动中的受力情况还是比较合适的。尽管这些设置值适合绝大多数情况的应用但可以根据需要增加或减少。下击机械锁定值一般是上击机械锁定值的??貌牧Γ嚎貌恼庵至κ嵌源蠖嗍鹿ぞ呃此到衔毡榈难由炝?。这种力是由于开泵后钻井液在井下工具内部和井眼环空的压力不同产生的一般作用在工具本体的某个区域。钻头压降或压差值在一般情况下可被用来计算开泵产生的力这种计算结果对较简单的井下钻具组合来说还是比较准确的。但对于今天钻井界所使用的井下钻具组合因包含有容积式正脉冲泥浆马达、MWD脉冲器短节以及其它一些限流工具要想确保计算准确应采用实际在震击器上发生的压差值进行计算。钻进和起下钻期间的锁定设置:在钻进期间为了避免不需要的磨损和损伤Griffith震击器在钻进期间应总是处于锁定位置并做好准备上击或下击。此时如果作用于震击器上的力小于锁定设置震击器将锁定在中性位置。为防止因井下负载波动而发生意外的锁定释放在正常钻进期间震击器上的负载不应超过记录的锁定设置值的。说明:由于在钻进期间不能保证维持全部的循环速率此时的压差值和对应的开泵产生的力会大大减少因此开泵产生的力将不被包括在计算中去尤其是在决定允许的压力负载时。起钻作业:震击情况除外为能防止上击锁定意外释放在钻头提离井底接单根、起钻和倒划眼时整个作用在上击锁定部位的力最大不应超过上击锁定值的。在计算决定震击器位置时应决定震击器在井下钻具组合的上部最高位置和下部最低位置震击器应该可连接在这两个位置之间的任何位置。上部最高位置限定震击器上部钻柱质量:为能获得最大的震击效率。在震击器的上部要求至少应连接二根钻铤。震击器上部能保证其下击的重量:为能使震击器下击在其上部必须接有足够重量的钻柱以超过下击锁定设置。这一重量可通过连接钻铤加重钻杆和钻杆来提供。如果仅通过钻杆还达不到需求的重量则必须在上部另外连接钻铤或加重钻杆或者把震击器的位置向下移。起钻时作用在震击器上的力:由于钻头在第一次提离井底是在循环的状态下进行的这时作用在震击器上的整个力的大小应为:震击器下部钻具在钻井液中的悬浮重量开泵产生的力井壁摩擦力钻进时作用在震击器上的力:为避免由于井下钻具负载的意外波动而造成的锁定释放在钻进期间震击器所承受的载荷不应超过记录的锁定设置值的。下部最低位置限定钻进时作用在震击器上的力:由于在井下钻具组合中性点以下的压力增加所以震击器所能连接的中性点以下最大距离应被计算出来这一计算应基于震击器在钻进期间所承受的最大压力不应超过下击锁定设置的。震击器与钻柱最上面的稳定起之间至少应连接两根钻铤。以上为计算震击器在井下钻具组合连接位置时所应考虑的主要因素另外钻井前对卡钻类型的估计也大致决定了震击器的相对位置。对有可能发生压差卡钻的地区震击器在井下钻具组合中的位置应相对较高而对于预计有可能发生机械卡钻的地区把震击器连在井下钻具组合中较低的位置则比较安全。通过使用JARPRO计算机软件进行多次模拟得到的结果表明:震击器连在上部最高位置和下部最低位置其效率区别不是很明显。震击操作机械锁定设置震击器在组装时就把其锁定释放力的大小调节至适合正常的钻井要求。但根据客户请求震击器锁定设置也可以改变成满足某些特殊应用的设置值。下击锁定释放力的大小通常是上击锁定设置的约。但也可以根据需要调节成上击锁定设置值至。为防止震击器发生意外震击整个作用在震击器的力不能超过锁定设置值??貌牧θ绻谡鸹髌鞴ぷ魇毖啡晕肿旁蜃晖费菇挡牧υ蚩梢岳煺鸹髌?。这种开泵循环产生的作用于震击器的力必须以下列计算方法考虑进来因为这种力减少了促使震击器上击所应施加的力但增加了促使震击器下击所应施加的力??醚凡牧扑愎轿嚎貌牧?钻头压降×开泵面积系数。每种尺寸的开泵面积系数列在本手册最后面的“液压机械随钻震击器技术参数表”内。例如:对于″的震击器此时钻头压降为Psi则:开泵产生的力=in×Psi=磅井壁阻力(WallDrag)为抵消井壁阻力还应施加额外的力以使震击器震击尤其是在斜井应用中。这种额外的力应施加多少应从卡钻前钻柱起下钻时指重表的读值中获得。自由钻柱重量自由钻柱重量是指震击器以上钻柱的重量。用钻柱总重量减去震击器下部钻柱重量即得到自由钻柱重量。上击为使震击器上击而施加的力必须大于上击锁定设置值但不能超过推荐的延迟期间震击器所能承受的最大载荷。过载拉力的计算见下面这个例子:举例:震击器尺寸为″钻头压降Psi英制??????????公制上击锁定磅牛顿延迟期间震击器最大载荷磅牛顿开泵产生的力磅牛顿最小超载拉力-=磅-=牛顿最大超载拉力-=磅-=牛顿???上击时施加上表计算出的过载拉力刹住刹车(drawworksbrake)此时机械锁定释放液压延迟开始在秒的延迟时间结束时震击器向上震击。震击结束后下放钻柱直至指重表上显示的值小于自身钻柱重量此时表明震击器内部再次锁定复位做好了下次工作的准备。下击下面的例子给出了为使震击器下击而下放钻柱应施加的力的大小的计算方法。举例:震击器尺寸为″钻头压降Psi英制?????????公制下击设定值磅牛顿开泵产生的力磅牛顿下放力=磅=牛顿???下击时。下放钻柱直至上面计算出来的重量被放松此时下击锁定释放。为再次锁定震击器上提钻柱直至指重表显示的读值超出自由钻柱重量为止。这表明震击器以再次锁定复位。检查每次下井工作结束起出来后震击器均应目测检查看是否有损伤过度磨损和漏油在震击器第一次从井里起出后在其平衡出油孔处可能会有少量泥浆流出这种现象属于正常情况。震击器井下最大工作时间下面这个表格是厂家推荐的震击器在每次维修后在井下工作的最大时间超出这个时间震击器就应返回车间进行日常维修。这个表格考虑了转速和井底的静态温度等因素并假设震击器在井下轻度震击总时间不超过小时。任何连续的重度震击之后震击器应尽快返回车间维修。(见表)、保养及存放所有新震击器或维修后的震击器均涮漆后出厂丝扣端均有丝扣油和防锈涂层并有护丝。在下井配钻具之前丝扣油和防锈涂层必须用油基溶剂和钢丝涮掉并重新涂丝扣油。在甩震击器时应遵守下列原则:)用淡水冲洗掉水眼内和平衡仓内的所有钻井液)冲洗震击器外壳体)将丝扣端抹上丝扣油并上好护丝。在工具水平放置存放时应定期旋转新位置以防止密封件离开原位置而导致漏油。Griffith液压机械随钻震击器使用手册?编译:连才运?王?浩大港定向井技术服务公司年月

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