修井工具与技术第一章检测工具判断、证实井下状况是处理井下事故和油水井大修作业的首要前提，是选择应用修井工具的主要依据。

因此，检测工具的作用是很重要的。

第一节通径规1．用途检测套管、油管、钻杆以及其他井下管子的内通径是否符合标准，检查他们变形后能通过的最大几何尺寸。

2．结构套管通径规如图1-1所示，使一个两端加工有连接螺纹的筒体；上端与钻具相连接，下端备用。

油管或钻杆通径的测量一般都在地面进行。

通径规的形状为一长圆柱体。

其中一种形式是两端无螺纹，如7-2图（a）。

可利用刺油管时的蒸汽作动力，将其从被测管子的一端推入，另一端顶出。

另一种形式为两端有抽油杆螺纹，与抽油杆连接用人力进行痛径，如图1-2（b）3．参数系列标准和技术规范表1-1 套管系列用通径规套管规格in 41/2 5 51/253/4 65/8 7通径规外径mm 92~95 102~107 114~118 119~128 136~148 146~158 通径规长度mm 500 500 500 500 500 500上接头螺纹NC26-12E2//TBG NC26-12E2//TBGNC31-22E2//TBGNC31-22E2//TBGNC31-22E2//TBGNC38-32E3//TBG下接头螺纹NC26-12E2//TBG NC26-12E2//TBGNC31-22E2//TBGNC31-22E2//TBGNC31-22E2//TBGNC38-32E3//TBG 表1-2油管系列用通径规油管规格in 11/2 2 21/2 3 31/2 4径规外径mm 38 48 59 73 84 95径规长度mm 500 500 500 500 600 6004．操作方法及注意事项1）将套管通径规连接下井管柱下入井内通径规应能顺利通过，若遇阻则说明井下套管有问题。

2）当下井的工具较长时，可以在通径规下端再连接另一个通径规，两通径规间距大于工具长度进行通井。

3)地面通径实验时,管内应没有任何外来物质,并应适当支撑,防止管子下垂,以便通径规自由通过.图1-1 套管通径规图1-2 油管、钻杆通径规第二节 铅模1．用途用来探测井下落鱼鱼顶状态和套管情况。

通过分析铅模同鱼顶接触留下的印记和深度，反映出鱼顶的位置、形状、状态、套管变形等初步情况，作为定性的依据，提供施工作业参考。

2．结构铅模由接箍1、短节2、拉筋3及铅体4等组成，中心有水眼，以便冲洗鱼顶。

如图1-3所示。

3．技术规范 技术规范见表1-3所列。

表1-3铅模技术规范 套管in 41/25 51/2 53/4 65/87 75/8 外径mm 95 105 118 120 145 158 174 长度mm120120150 1501801801804.操作方法1） 检查铅模柱体四周与底部，不能有影响印痕判断的伤痕存在，如有轻微伤痕，应及时用锉刀将其修复平整。

2） 测量铅模的外形尺寸，如果是一次成型铅模，铅体成锥形，应以铅模底部直径为下井直径，，并留草图。

3） 丝扣涂油，接上管柱，下入井中。

4） 下钻速度不宜过快，以免中途将铅模顿碰变形，影响分析结果。

5） 下至鱼顶以上一单根时开泵冲洗，待鱼顶冲净后，加压打印。

6） 打印钻压一般为30kN ，最大不能超过50kN. 7） 加压打印一次后即行起钻。

5．注意事项1） 铅模在搬运过程中必须轻拿轻放，严禁甩碰。

存放及车运时，应底部向上或横放，并用软材料垫平。

2） 铅模水眼小易于堵塞，要求钻具清洁，无氧化铁宵。

为防止堵塞，可下钻300~400m后洗井一次。

3） 打印加压时，只能加压一次，不得二次打印，而使印痕重复，难于分析。

图1-3 铅模图1-4 铅模制作工具示意图第三节井径仪1．用途探测油、套管管内腐蚀、穿孔、裂缝、磨损、变形及破裂等缺陷。

2．结构一般由电缆接头、上扶正器、磁定位器、电桥探针、电桥、下扶正器、尾接头组成。

如图1-5所示。

3．作用原理通电的电桥随井径仪由井底匀速上提，测管子内径的探针随着管子内径的变化而动作，从而改变了电桥的电阻值，通过电桥的电流也随之变化，将这个信号通过放大器及地面二次仪表，记录出管子内壁的不规则曲线，从曲线中可以分析出管子内壁损坏程度的百分比。

4．技术规范油管和套管用井径仪规范分别见表1-4、表1-5所图1-5 管内井径仪列。

表1—4 油管井径仪技术规范仪器直径in 探针数目，根适应油管外径尺寸in 11/820 211/220 21/1613/426 23/823/1632 27/8211/1644 31/231/3244 4表7—6 套管井径仪技术规范仪器直径in 探针数目，根适应套管外径尺寸in 35/840 41/2~653/864 65/8~75/871/464 85/8~973/464 95/881/464 103/499/1664 113/4 5．操作方法测管子内径时,先将仪器下到管子最下部,接通电源,慢速上提电缆,上提速度不超过25m/s.仪器下入深度靠仪器上部的磁定位器控制.通过电阻的改变及相关电信号的放大,由地面的二次仪表记录下来.测量油管的记录纸共分五格,每格代表20%的管子壁厚。

如图1—6所示。

测套管的记录纸共分九格。

其他同上。

如果管子无损坏，则记录曲线较平稳的。

只有在接箍部分出现峰值。

若曲线超出格外，说明管子已经穿孔或有较长的纵向裂缝。

第四节 测卡仪1．用途测卡仪是处理钻井或修井被卡管柱中的辅助仪器，与爆炸倒口一起使用时。

可迅速起出卡点以上的管柱，为处理卡钻事故提供了方便。

2．结构如图1-7所示，主要有以下部件组成： 1电缆头，2磁定位仪，3加重杆，4滑动接头，5振荡器，6上弹簧锚，7传感器，8下弹簧锚，9底部短节，10爆炸接头，11爆炸杆1）电缆头 是连接电缆和磁定位仪的部件，中间有导线与仪器连接，形成一闭合回路。

2）磁定位仪 用来准确地确定卡点以上第一个接箍的位置。

与测卡仪配套使用的是小直径磁性定位器,接在电缆头的下面。

3) 加重杆 是保证工具顺利下放的附件。

为空心杆,孔中有导线,可与仪器接通电路.每根加重杆长2m,重约16kg.测卡时通常接三根,最多不得超过五根.4) 滑动接头 内腔是密封的,腔内有呈双层螺旋弹簧的导线。

内层导线接壳体,外层导线接芯子,将滑动接头与磁定位及传感器连接后即接通电路.5) 震荡器 接在滑动接头下部,中间有导线连通。

当传感器线圈电感量发生变化时,震荡器频率也发生变化。

6) 上、下弹簧锚 测卡仪有上下两个弹簧锚,将传感器两端固定在被测管柱内壁上.其中间距离是1.32m,每个弹簧锚都是由4组弹簧沿圆周均匀分布构成的,每组有两片弹簧,且用螺钉固定在定位坐上。

用螺旋压簧来调节弹簧的外径,并用中心杆上的定位套与定位环来固定弹簧的外径尺寸.中心杆内有导线。

在不同直径的管内测卡时,应选用不同规格的弹簧支座,使弹簧外径适当,以保证测试精度.7)传感器 感受拉力和扭矩，并对外传出相应的信号。

传感器接在两个弹簧锚之间，当钻杆受拉或受扭时，传感器电阻值发生变化。

图1-7 测卡仪 图1-6 油管内径曲线8）底部短节接在弹簧支撑体下面。

下接爆炸接头10和接爆炸杆11。

9）爆炸杆上有导爆索。

找准卡点后，通400V高压电，低电流引爆倒扣。

3．工作原理依据管材在弹性极限范围内受拉或受扭时，应变与应力或力矩成一定的线性关系的规律，被卡管柱在卡点以上的部分受力时，应符合上述关系；而卡点以下部分，因为力或力矩传不到而无应变。

因此，卡点位于无应变到有应变的显著变化的部位。

测卡仪能精确的测出 2.54×10-3mm的应变值。

地面二次仪表能准确地接受、放大并明显地显示在仪表盘上，从而测出卡点。

4．技术规范测卡仪本体有1//和15/8//两种规格，更换弹簧卡座，改变弹簧外径尺寸，可以适应从23/8//至113/4//的各种管内侧卡。

5．操作方法(1)调试地面仪表先将调试装置与地面仪表连接好，再根据被卡管的规范，将调试装置上的拉伸应变表调到适当的测量范围（超过最大伸长应变）后，把地面仪表的读数调到100,然后把指针拨转归零。

用同样的方法调试地面仪的扭矩。

这样才能保证测卡时,既不损伤被卡管柱,又能准确测出正确的数据。

(2)测卡操作1)先用试提油管柱等方法估算卡点的大致位置和卡点以上管柱的重量,并根据管柱的类型,规范确定上提管柱的附加力.方法:用大于管柱悬重的拉力p1提拉油管,并在管柱上沿转盘平面作记号;然后再加大上提力(加100—200kN),记下拉力P2；用同样方法在管柱上作记号.两次拉力的差(ΔP=P2-P1)是对管柱相对状态1的拉力;两次记号之间的距离就是管柱相对状态1的伸长量ΔL.设卡点到井口的距离为L,管柱材料的当量截面积为F,则:管柱轴线方向上的线应变ε=ΔL/L在管柱横街面上的相对应力σ=ΔP/F由虎克定律知σ=Eε联立以上三式，可得到卡点到井口的距离L为L=EΔLF/ΔP从而可计算卡点以上管柱的重量W=ρgLF式中E—管柱材料的弹性模量,一般碳钢E=206GPa;F--管柱材料的当量截面积,查有关手册,或简单计算为F=л(D2-d2)/4；D,d分别为油管的外、内径。

ρ—管柱材料的密度，一般碳钢ρ=7800kg/m3g—重力加速度。

9.8m/s2现场用经验公式为L=kΔL/ΔP m其中：k—与管柱有关的常数，对21/2//油管，k=2450ΔL—两次伸长量之差，cmΔP—两次拉力之差，kN2）将测卡仪下到预计卡点以上某一位置，然后自上而下逐点分别测拉伸与扭转应变，寻找卡点。

一般先测拉伸应变，再测扭转应变。

测拉伸应变先松电缆，使测卡仪滑动接头收缩一半，此时仪器处于自由状态。

将表盘读数调整归零，再用确定的上提管柱拉力上提管柱，观察仪表读数，并做好记录。

测扭转应变根据管柱的规范确定被卡管柱旋转转数（一般经验：每300m的自由管柱转3/4圈）。

先松电缆，使测卡仪处于自由状态，然后将地面仪器调整归零，再按已确定的旋转转数缓慢平稳的转动管柱，观察地面仪读数的变化，并记录。

然后控制管柱缓慢退回，观察仪表读数的变化，以了解井中情况。

逐点测试，直到找准卡点为止。

6．注意事项（1）被测管柱的内壁一定要干净，不得有泥饼，硬蜡等，以免影响测试精度。

（2）测卡仪的弹簧外径必须合适，以保证仪器正常工作。

（3）所用加重杆的重量要适当。

要求既能保证仪器顺利起下，又能保证仪器处于自由状况；以利于顺利测试。

7．爆炸倒扣测卡仪可以一次连续完成测卡与爆炸倒扣两项工作，但最好分开进行。

爆炸倒扣的简单操作如下：（1）测卡后先将管柱上紧，借助磁定位器，将测卡仪的爆炸杆对正卡点以上管柱的第一个接箍处。

（2）按每300m转动3/4圈的经验（厚壁管、大直径管一般按每300m转动1/2圈），反转管柱。