第4章井下打捞工具在修井作业中，打捞作业占三分之二以上，而井下落物种类繁多，形态各异，其中主要有管类落物、杆类落物、绳类落物、井下仪器工具类落物、破损胶皮、卡瓦及磨套铣金属碎屑等。
打捞工具就是针对不同落物的特点设计制造的，用来打捞井下落物的工具。
打捞工具按照境内落物的类型，可分为管类打捞工具、杆类打捞工具、绳缆类打捞工具、测井仪器类打捞工具、小物件类打捞工具。
比如打捞筒、打捞矛、公锥、母锥、强磁打捞器、内钩、外钩、一把抓、捞杯、钢丝刷等。
4.1 锥类打捞工具锥类打捞工具是一种专门从管类落物(油管、钻杆、封隔器、配水器等下井工具)的内孔或外壁上进行造扣而打捞落物的专用工具，打捞成功率较高，操作也较容易掌握。
锥类打捞工具分为公锥和母锥两种形式。
4.1.1 公锥公锥由连接头和锥体两部分组成，一般是长锥形整体结构。
锥体的螺纹有三角形螺纹和锯齿形螺纹两种，同时又分有排屑槽和无排屑槽形式，公锥的结构如图4-1所示。
图4-1 公锥结构示意图工作原理：当公锥进入打捞落物内孔之后，加适当的钻压，并转动钻具，迫使打捞螺纹挤压吃入落鱼内壁进行造扣。
当所造之扣能承受一定的拉力和扭矩时，可采用上提或倒扣的办法将落物全部或部分捞出。
4.1.2 母锥母锥是长筒形整体结构，由接头与本体两部分构成。
接头上有正、反扣标志槽，本体内锥面上有打捞螺纹。
打捞螺纹与公锥相同，有三角形螺纹和锯齿形螺纹两种，同时也分有排屑槽和无排屑槽两种形式，母锥的结构如图4-2所示。
工作原理：母锥工作原理与公锥相同，均依靠打捞螺纹在钻具压力与扭矩作用下，吃入落物外壁造扣，将落物捞出。
就造扣机理而言，属挤压吃入，不产生切屑。
图4-2 母锥结构示意图4.2 矛类打捞工具矛类打捞工具按作用原理可分为水力式打捞矛和机械式打捞矛；按工具结构特点可分为不可退式滑块捞矛、接箍捞矛、可退式捞矛3大类。
其中滑块捞矛又有单牙块与双牙块两种；接箍捞矛又分为抽油杆接箍捞矛和油管接箍捞矛两种。
4.2.1 水力打捞矛用途：水力打捞矛用于从落鱼内孔打捞各种大直径管类落鱼，如断裂的套铣管、提打捞简和大直径冲铣管等。
结构：水力打捞矛由上接头、矛体、活塞、活塞推杆、弹簧、卡瓦及锥体等组成，结构如图4-3所示。
1-上接头，2-矛体，3-密封圈，4-活塞，5-活塞推杆，6-卡瓦，7-拉簧，8-弹簧图4-3 水力打捞矛结构示意图工作原理：当工具进入落物内腔之后，开泵憋压，迫使活塞推杆带动卡瓦销子沿直槽向下滑动，推动卡瓦沿锥面向下使卡瓦张开，直至与落鱼内孔完全结合将落鱼捞获为止。
当活塞下行一定长度之后，矛体中部连接通孔打开，如果此时卡瓦未处于打捞位置时可继续下行，直至连通孔处于打捞位置为止。
然后上提钻柱，由于落鱼的自重使落鱼、卡瓦、锥体三者卡死，将落鱼捞出。
4.2.2 滑块捞矛（1）结构原理用途：滑块捞矛是内捞工具，它可以打捞钻杆、油管、套铣管、衬管、封隔器、配水器、配产器等具有内孔的落物，又可对遇卡落物进行倒扣作业或配合其他工具使用(如震击器、倒扣器等)，结构如图4-4所示。
1-上接头，2-矛杆，3-滑块，4-锁块，5-螺钉图4-4 滑块捞矛结构示意图工作原理：当矛杆与滑块进入鱼腔之后，滑块依靠自重向下滑动，滑块与斜面产生相对位移，滑块齿面与矛杆中心线距离增加，使其打捞尺寸逐渐加大，直至与鱼腔内壁接触为止。
上提矛杆时，斜面向上运动所产生的径向分力，迫使滑块咬入落物内壁，抓住了落物。
（2）滑块捞矛受力分析①打捞状态下矛杆受力分析取矛杆为研究对象，如图4-5所示，矛杆受到 8 个力的作用：竖直向上的上部钻具的拉力F ，竖直向下的滑块重力G 1、G 2，竖直向下的矛杆重力G 3 ，垂直于与矛杆轴线呈θ夹角的斜面斜向下方的滑块压力F N1、F N2，沿与矛杆轴线呈θ夹角的斜面斜向下方的滑块对矛杆的静摩擦力f 1、f 2 。
图4-5 矛杆受力分析图由于滑块和斜面均与矛杆轴线呈θ夹角，得21G G = （4-1）21f f = （4-2）21N N F F = （4-3）由力的平衡条件得0)cos cos cos sin (2121321=++++++-=θθθθf f F F G G G F F N N y 合 （4-4）由式上几式得θθcos 2sin 221131f F G G F N +++= （4-5）②打捞状态下滑块受力分析取滑块为研究对象，如图4-6所示，滑块受到 5 个力的作用，竖直向下的滑块重力G 1，竖直向下的滑块与鱼腔内壁的摩擦力f ，水平向右的鱼腔内壁对滑块的压力F NG ，垂直于斜面斜向上方的矛杆压力F N1’，沿斜面斜向上方的矛杆拉力f 1。
图4-6 滑块受力示意图设滑块与鱼腔内壁的轴向静摩擦系数为μ，根据摩擦定律得NG F f μ= （4-6）由力的平衡条件得0sin cos 111=--'+='f G F f F N y θθ合 （4-7）由式（4-6）、式（4-7）得θμθsin cos 111'-+='N NG F F G f （4-8）由于1f 与'1f ，1N F 与 '1N F 是作用力与反作用力，根据牛顿第三定律得'=11f f （4-9）'=11N N F F （4-10）由式（4-8）-（4-10）得θμθsin cos 111N NG F F G f -+= （4-11）由式（4-5）和式（4-11）得μ2431G G F F NG --= （4-12）由于1G 、3G 是常数，由式（12）可知，水平向右的鱼腔内壁对滑块的压力NG F随竖直向上的上部钻具的拉力F 减小而减小，当314G G F +=时，水平向右的鱼腔内壁对滑块的压力0=NG F 。
③倒扣状态下滑块与鱼腔内壁摩擦扭矩和倒扣扭矩关系在倒扣反扭矩M 反作用下，滑块1与鱼腔内壁产生摩擦力f N ，设滑块与鱼腔内壁的切向静摩擦系数为 μ'，根据摩擦定律得NG N F f μ'= （4-12）设鱼腔半径为D ，则双滑块摩擦力产生的静摩擦扭矩D F M NG μ'=摩 （4-13）由式（4-12）和式（4-14）得2/)4(31D G G F M --'=μ摩 （4-15）根据同轴扭矩平衡条件得摩反M M = （4-16）由式（4-15）和式（4-16）得2/)4(31D G G F M --'=μ反 （4-17）由式（4-17）可知，当竖直向上的上部钻具的拉力F 较大，转盘扭矩M 反作用不到下部落鱼丝扣，捞矛滑块与落鱼之间没有相对运动，这是倒不动的原因。
由于G 1、G 2是常数，由式（4-15）可知，静摩擦扭矩M 摩随竖直向上的上部钻具的拉力F 减小而减小，当314G G F +=时，静摩擦扭矩0=摩M 。
当竖直向上的上部钻具的拉力F 减小到一定量，转盘扭矩M 反大于静摩擦扭矩M 摩时，捞矛滑块与落鱼之间将产生相对转动。
4.2.3 可退式打捞矛用途：用于油气田修井过程中打捞钻杆、油管、套管及圆柱形空心状落物。
结构：可退式打捞矛主要由芯轴、圆卡瓦、释放圆环和引鞋等组成，结构如图4-5所示。
1-上接头，2-圆卡瓦，3-释放圆环，4-引鞋，5-芯轴图4-5 可退式打捞矛结构示意图工作原理：打捞时，自由状态下圆卡瓦外径略大于落物内径。
当工具进入鱼腔时，圆卡瓦被压缩，产生一定的外胀力，使卡瓦贴近落物内壁。
随芯轴上行和提拉力的逐渐增加，芯轴、圆卡瓦上的锯齿形螺纹互相吻合，卡瓦产生径向力，使其咬住落鱼实现打捞。
退出时，一旦落鱼卡死，无法捞出需退出捞矛时，只要给芯轴一定的下击力，就能使圆卡瓦与芯轴的内外锯形齿螺纹脱开(此下击力可由钻柱本身重量或使用下击器来实现)，再正转钻具2～3圈(深井可多转几圈)，圆卡瓦与芯轴产生相对位移，促使圆卡瓦沿芯轴锯齿形螺纹向下运动，直至圆卡瓦与释放圆环上端面接触为止(此时卡瓦与芯轴处于完全吻合位置)，上提钻具，即可退出落鱼。
4.2.4 接箍捞矛用途：接箍捞矛是专门用来捞取鱼顶为接箍的工具。
这种捞矛的主要特点是：无论接箍处于较大的套管环形空间内，还是处于较小的管柱环形空间内，都能准确无误地抓住捞出。
结构：接箍捞矛主要由上接头、锁紧螺母、卡瓦、冲砂管和芯轴等结构组成，其结构如图4-6所示。
上接头上部为油管扣或钻杆扣，用以连接打捞管柱。
下部的细牙螺纹与芯轴相连，并用一个锁紧螺母压紧，以防松扣。
芯轴下端是锥体，其锥度与卡瓦的内锥面一致。
芯轴中部有一导向槽，拧紧在卡瓦的导向螺钉的下部圆柱头部就在此槽中。
卡瓦下端的外表面加工有与被打捞接箍螺纹一致的尖齿，纵向开4～6个窄槽。
为了便于引进落鱼，芯轴下端头部做成球台形，卡瓦下端倒成30o锥角。
为了加强冲洗鱼顶的力量，芯轴水眼最下端有时安装一个冲砂管。
1-上接头，2-锁紧螺母，3-导向螺钉，4-卡瓦，5-冲砂管，6-芯轴图4-6 接箍捞矛结构示意图工作原理：接箍捞矛实质上是一种内外螺纹的对扣打捞。
为了能使接箍捞矛进入接箍，卡瓦沿纵向开了若干个槽，每两个槽间便是一个卡瓦片，依其弹性变形进入接箍母扣中。
又靠芯轴和卡瓦内外锥面贴合后的径向胀力，保持对扣后的连接性能，从而抓住落鱼。
具体动作过程是；卡瓦下端300o锥角进入被捞接箍时，卡瓦上行，或者压缩弹簧，或者抵住上接头，迫使卡瓦内缩，于是卡瓦上的牙尖滑动，实现卡瓦下端外螺纹与接箍内螺纹的对扣。
此后上提钻具，芯轴、卡瓦内外锥面贴合，产生径向胀力，阻止了对扣后的螺纹牙尖退出牙间，从而实现打捞。
4.2.5 伸缩捞矛用途：伸缩捞矛是一种修井用的内捞工具。
工具下井后，打捞体进入落鱼，卡瓦被落鱼推动上移，使卡瓦外径收缩到最小，上提工具打捞体锥体将卡瓦外径胀大，卡瓦牙咬住油管内壁实现打捞。
结构：伸缩捞矛主要由打捞体、接头、卡瓦、弹簧等组成，结构如图4-7所示。
1-打捞体，2-接头，3-卡瓦，4-弹簧，5-上接头图4-7 伸缩捞矛结构示意图特点：结构简单、操作方便、卡瓦可伸缩，既能有效打捞也可实施倒扣、还可进行循环洗井，解决无果情况下可退出工具。
工作原理：伸缩打捞矛实质上是一种内外螺纹的对扣打捞。
为了能使接箍捞矛进入接箍，卡瓦沿纵向开了若干个槽，每个槽间便是一个卡瓦片，依其弹性变形进入接箍母螺纹中。
又靠芯轴和卡瓦内外锥面贴合后的径向胀力，保持对扣后的连接性能，从而抓住落鱼。
具体动作过程是:卡瓦下端30o锥角进入被捞接箍时，卡瓦上行，或者压缩弹簧，或者抵住上接头，迫使卡瓦内缩，于是卡瓦上的牙尖滑动，实现卡瓦下端外螺纹与接箍内螺纹的对扣。
此后上提钻具，芯轴、卡瓦内外锥面贴合，产生径向胀力，阻止了对扣后的螺纹牙尖退出牙间，从而实现打捞。
4.3 筒类打捞工具筒类打捞工具是从落物外部进行打捞的工具。