安全接頭

safety joint

地質(zhì)鉆探中在鉆進特殊地層時或特種作業(yè)時連接在鉆桿柱最下部，用來保護上部鉆桿的一種接頭。

安全接頭中部由粗扣方螺紋連接，它是整個鉆桿柱中最易卸開的環(huán)節(jié)。在發(fā)生卡鉆、埋鉆事故時，可從安全接頭處卸開絲扣，并將全部鉆桿提出地面，以便進一步處理事故;在打撈孔內(nèi)鉆具時，把它連接在打撈工具之上，也可在打撈工具被卡死后，便于從安全接頭處卸開并提出鉆桿;在油井中下入地層測驗器進行中間試驗時，其上部也需連接安全接頭，當(dāng)?shù)貙訙y驗器被嚴(yán)重卡死時便于從安全接頭處卸開而提出全部鉆桿。

為了提高巖心收獲率，各生產(chǎn)企業(yè)合理確定各部件結(jié)構(gòu)，把它們制造成與鉆進地層相適應(yīng)的各種成套取心工具。下面介紹幾種現(xiàn)場常用的取心工具。

自鎖式取心工具是指利用巖心爪與巖心之間的摩擦力使巖心爪收縮卡心而實現(xiàn)割心的取心工具。

自鎖式取心工具是中硬至硬地層取心的基本工具，對巖心成柱性較好的軟地層也適應(yīng)。自鎖式取心工具一般由取心鉆頭、巖心爪、巖心筒組合和安全接頭組成。巖心筒組合分為外筒組合與內(nèi)筒組合，外簡組合包括外巖心筒、短節(jié)和穩(wěn)定器，內(nèi)筒組合包括縮徑套、短節(jié)、內(nèi)巖心筒和懸掛總成。懸掛總成與安全接頭的外螺紋接頭相連，外筒組合與安全接頭的內(nèi)螈紋接頭相連。巖心爪置于縮徑套之中。

由于自鎖式巖心爪具有較好的彈性和耐磨性，它的收縮與張開都屬于彈性變形，故可多次使用。因此，當(dāng)長筒取心鉆井中途需要接單根時，便可通過"割心一接單根一頂開巖心爪一再取心鉆進"的辦法，實現(xiàn)連續(xù)取心。顯然，這就比松軟地層長筒取心工具的結(jié)構(gòu)簡單多了。當(dāng)取心工具遇卡時可從安全接頭處倒扣，將內(nèi)筒組合和巖心一起提出地面，而后專門處理外筒組合。

長筒取心時，只需在短筒的基礎(chǔ)上，增加等長的內(nèi)、外巖心筒，而不需任何其他的特殊裝置，因而結(jié)構(gòu)簡單。

長筒連續(xù)取心的操作要點是"一提，二鎖，三沖，四壓。"一提是指"停轉(zhuǎn)、停泵后，緩慢上提鉆具割心'二鎖是指"卸方鉆桿時要鎖住轉(zhuǎn)盤銷子，用旋繩卸扣，保證井下鉆具不轉(zhuǎn)動"三沖是指"接完開泵循環(huán)，緩慢下放鉆具，沖洗井底3~5min"四壓是指"用不低于15倍鉆壓的力靜壓井底，以頂松巖心爪，然后再微提起鉆具，輕壓起動轉(zhuǎn)盤，恢復(fù)取心鉆進"。

加壓式取心工具是指通過投球加壓迫使巖心爪收縮卡心而實現(xiàn)割心的取心工具，通常適用于松軟或破碎性地層取心。

巖心爪內(nèi)徑比巖心直徑大10mm左右，只有在專門的加壓機構(gòu)作用下才能變形，且為-次性收縮。加壓式取心工具也是雙筒懸掛式取心工具，可分為外筒組和內(nèi)筒組兩大部分，主要的輔助工具為機械加壓接頭。

(1)外筒組。從下到上的連接次序是取心鉆頭+外筒總成+定位接頭(定位接頭本身有定位銷孔，用以穿定位銷，擰緊銷套)。

(2)內(nèi)筒組。從下到上的連接次序是巖心爪(反扣)+內(nèi)巖心筒+懸掛總成+分水接頭(上部有穿定位銷的銷孔)。

內(nèi)、外筒的連接靠外筒組上端分水接頭銷孔里的兩個定位銷釘，懸掛在外筒組的定位接頭上，由于滾動軸承的作用，當(dāng)外筒旋轉(zhuǎn)時，內(nèi)筒不旋轉(zhuǎn)。

(3)-把抓式巖心爪與內(nèi)筒連接用反扣，保證巖心爪在取心鉆進時不脫扣。

(4)機械加壓接頭。機械加壓接頭連接在定位接頭上，機械加壓接頭由加壓上接頭、加壓下接頭、加壓中心管、加壓外管(六方套)、加壓內(nèi)管(六方桿)等組成。鉆進時它能傳遞扭矩和鉆壓，保證正常取心。割心時，先拉開加壓接頭，然后將鋼球投入，鋼球就位后，下放加壓接頭，將鉆具重量通過鋼球和加壓中心管加于內(nèi)筒上，切斷銷釘，繼續(xù)下壓內(nèi)筒，迫使巖心爪牙板插入巖心，然后上提鈷柱，轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，即可將巖心割斷。

當(dāng)需要進行長筒取心時，鉆進中途必須接單根。由于松軟地層取心鉆進過程中絕對不允許鉆頭提離井底，因此取心工具上部還需增加接單根的專用裝置--滑動接頭，如圖5-7所示。它也是內(nèi)、外滑動六方組成的滑動裝置，其有效滑動距約有11m長，足以保證接單根時取心鉆頭不被提離井底，從而確保松軟地層長筒取心鉆進的連續(xù)有效。

滑動接頭的上接頭與鉆鋌連接，下接頭與機械加壓接頭相連接。取心鉆進時，靠六方滑動管和六方滑動套傳遞扭矩和鉆壓。接單根時提起六方滑動套(六方滑動管可在六方滑動套內(nèi)上下滑動)，保證鉆頭不離開井底。

長筒取心接單根操作過程如下。取心鉆進時，六方滑動套一直頂住下接頭施加鉆壓。當(dāng)方鉆桿打完(方入不超過9m)時需接單根的情況，此時上提方鉆桿，六方滑動套與加壓下接頭拉開，拉開的距離不許超過六方滑動管的有效滑動長度(一般為11m)，否則上提鉆具接單根時鉆頭就要離開井底，接完單根后下至預(yù)定方入，繼續(xù)鉆進。

注意事項:

(1)取心時，滑動接頭和加壓接頭連接好，在井口要檢驗滑動接頭上下滑動靈活性及密封性。

(2)取心鉆進前要將開泵時的鉆具懸重和開泵后的正常懸重記錄下來，作為接單根時觀察懸重的參考。

(3)接單根或鉆完進尺上提時，必須觀察懸重正常后，方可上起鉆具，拉開滑動距離,才能接單根或投球加壓割心。

取心工具拉上或拉下鉆臺時，必須使六方滑動管進入六方滑動套，合攏后用繩索捆牢，方可上下鉆臺，以免六方滑動管彎曲。