分瓣捞矛打捞器研制与应用

周松华

一 、研制背景

河南油田是采用偏心分注工艺技术开采的油田，偏心分注井占全部注水井（注聚井）的70%，同时又是一个多级细分注水的油田，每年水井测试调配工作量都在2600多井次、8000个层段。偏心分注工艺技术它主要是由油管、KPX偏心配水器、Y341压缩式（K344扩张式）封隔器、洗井凡尔、筛管、丝堵等组成。

偏心配水器偏孔内堵塞器压盖母扣脱扣、堵塞器压送装置母扣脱扣工艺问题一直未解决，脱扣后由于没有合适的打捞工具，操作工人无法用钢丝试井车打捞，目前只有上修井机检管作业解决，增加了分注井维护费用的支出。油田统计了近三年来工艺问题井数，每年偏孔脱扣工艺问题井为6-7井次，每年增加分注井维护费用支出40多万元。同时也影响采油队注水时率。所以说偏孔脱扣落物是分注井测试调配的一个“瓶颈”问题，需要研制配套打捞工具，才能解决目前实际问题。

二、分瓣捞矛打捞器的研制

经过对三套可行性方案的分析，最终确定研制分瓣捞矛打捞器，解决偏心配水器偏孔内堵塞器压盖母扣脱扣、堵塞器压送装置母扣脱扣工艺问题。

（一）分瓣捞矛打捞器的结构：

根据金属膨胀螺栓的设计思路，分瓣捞矛打捞器主要由背帽、拉杆、膨胀套管、压缩弹簧等组成。

压缩弹簧：它的作用是保證膨胀套管回位，保证拉杆与膨胀套管配合，根据投捞器长槽结构计算，膨胀套管重量小于200克，所以弹簧丝径最大为∮1-1.2毫米，弹簧中径∮12毫米左右，即可满足拉杆与膨胀套管配合需要，这种圆柱压缩弹簧是常用的配件，因此我们采用外购。

背帽材质：背帽的作用是连接膨胀套管阻挡压缩弹簧外跑。它几乎不承受外力作用，可以在大队现有的材料中选取，现有钢材两种： 一是Q235钢，规格∮25毫米；二是45#钢，规格∮30毫米；同比价格Q235钢比45#钢价格低，因此选用Q235钢作为背帽加工的材质。

其它配件组成技术树图如下：

分瓣捞矛打捞器膨胀套管、拉杆结构尺寸：

膨胀套管打捞丝扣长度、丝扣确定：堵塞器鱼顶内腔长度17毫米，压送装置鱼顶内腔长度20毫米，丝扣为M18×1，因此确定膨胀管打捞丝扣部分长度为20毫米，丝扣M18×1。

膨胀套管打捞部分锥度孔大径为9毫米，按照锥度角5°计算，小径为6毫米。

拉杆与膨胀套管打捞配合部分锥度角按照4°计算，大径为8毫米、小径5毫米。

拉杆强度校核：拉杆材质为35CrMo合金钢调质处理，屈服极限σs=835兆帕，拉杆最小径为5毫米，承受试井钢丝（或打捞车钢丝绳）的静载荷，（在静载荷下，塑性材料取ns=1.2～2.5），安全系数 ns=2.5。

拉杆主体许用拉应力 [σ]=σs/ns=835÷2.5=334 兆帕；

拉杆最小截面积Amin=π×R2=3.14×2.52=19.625平方米，

拉杆承受最大负荷Nmax=2940牛顿，

则拉杆承受的最大应力σmax=Nmax/Amin=2940÷19.625=149.81

（二）拉力试验及效果：

2017年8月1日将分瓣捞矛打捞器与堵塞器送到井下工具实验中心进行拉力试验，拉力负荷达到10千牛时，打捞器未脱开，拉力负荷大于目标值。

（三）测试现场试验及效果：

2017年9月27日，魏新164井在测试调配中出现堵塞器压盖脱扣工艺问题，我们QC小组把组装好的分瓣捞矛打捞器，在魏新164井进行了现场试验。

通过拉力试验，拉力负荷达到10千牛，打捞器与落物鱼顶未脱开，大于对策目标值，同时应用打捞器进行现场试验，成功将井下偏孔脱扣落物打捞出来，对策目标实现了。

三、分瓣捞矛打捞器应用效果

2017年3月-12月期间，先后出现3井次的堵塞器压盖脱扣，2井次压送装置脱扣工艺问题，应用分瓣捞矛打捞器先后打捞成功4井次，打捞成功率为100%，降低了报作业检管打捞井次，减少分注井维护作业费用支出实现了预定目标。

（一） 经济效益

1.投入：

（1）打捞器加工成本：加工2个分瓣捞矛打捞器，每个单价1080元，总计：2160元。

A1=1080×2=2160（元）

（2）单井打捞费用：单井打捞费用1300元总计：6500元。

A2=1300×5=6500（元）

2.产出：

1.减少作业维护费用支出：成功打捞出井下落物总计4井次，减少分注井作业维护费用支出4井次，单井作业维护性费用6万元计算，总计24万元。

B1=60000×4=240000（元）

2.增注：打捞失败后，需要上作业，作业安排周期平均需要10天（最长达到60天），作业期间需要2天才能完井，测试需要4天，平均每天影响注水按照60立方米/天计算，增加注水3840立方米。经济效益按照37元/立方米计算，经济效益为142080元。

B2=增注×单价=3840×37=142080元

3.综合经济效益=（B1+B2）-（A1+A2）

=（240000+142080）-（2160+6500）=373420（元）

（二）社会效益：

1.分瓣捞矛打捞器的研制成功，解决了测试调配中堵塞器压盖、压送装置脱扣后，无法用钢丝试井车打捞的瓶颈问题，降低了分注井检管作业频次，减少了分注井维护性作业费用的支出，提高了注水时效。

2.丰富了测试工艺测试打捞工具种类，提升了测试人员在偏心分注井测试调配上的技术实力。