浅析钢丝作业技术在斜井中的应用
随着当前煤矿产业的不断发展，在一定科学技术支撑下，矿井掘进方式逐渐趋于斜井这类综合掘进方式。文章从钢丝作业技术谈起，分析了钢丝作业技术在斜井中的应用，主要对实际应用中的问题展开了详细分析，并给出相应的解决措施，希望能对当前的煤礦安全生产带来一定帮助。
标签：钢丝作业技术；试井工具；斜井
0 前言
钢丝作业在国内具有悠久的历史，被广泛用于修井作业与油田生产中。钢丝作业技术既能辅助完成不同的井下任务，还可以融入其他井下作业中，对保障井下施工安全，促进井下顺利施工具有很大帮助。将钢丝作业技术用于斜井开发中，有助于斜井施工的顺利进行。
1 钢丝作业技术设备与工具
（1）钢丝作业技术。钢丝作业技术主要是利用缠绕在绞车上的钢丝到油井内开展不同的施工操作，通过机械的震击与上下提防来完成井下投放与实际打捞工作，此外，还可以通过传递电信号到井下工具及仪器上开展相应的操作，并将在井下获得的资料实时上传到地面，然后进行相应的处理。
（2）钢丝撬。钢丝撬作为钢丝作业的主要动力，是整个钢丝操作的基础，由指重系统与绞车构成。绞车由传动机构、液压马达、钢丝滚筒组成。柴油机输出液压油后通过高压软管进行动力传输。循环方向控制绞车滚筒的方向，调压阀控制油量，调控绞车滚筒的速度。指重系统指的是绞车操作台上面的拉力表，主要是指示钢丝拉力对井下情况进行及时判断。拉力表是由液压管线、感应器、表头构成。感应器的一端挂着地滑轮，另一端挂在防喷管上，若钢丝产生拉力，感应器就会产生一定压力，经由管线传递到绞车表里，表头显示实际拉力。
（3）防喷系统。作为钢丝作业的安全保障，防喷系统有两个技术等级，分别为10000PSI与5000PSI，不防硫与防硫两种类型。该系统主要包括防喷阀、防喷管、连接头、滑轮、防喷盒组成。防喷阀可以快速关闭密封钢丝与电缆，保护里面的装置不损坏，当电缆及钢丝在井下作业期间，按掉BOP键就可以对防喷阀上的设备进行维修操作。防喷盒上安装可以旋转的板滑轮，可以确保让钢丝进到密封盖的中心。当钢丝断落到井底时，滑轮护板可以压住钢丝断头，滑轮可以全方位旋转，进而和绞车方向进行自动校准。
钢丝绳生产加工技术
1.钢丝绳的定义和用途
钢丝绳是由多股钢丝和绳芯组成，具有较高的强度、耐磨性、耐
腐蚀性和抗拉弯性。一般用于大型机械设备的牵引、起重、吊装和固
定等应用场景。
2.钢丝绳的生产工艺
1.钢丝制备：采用高强度低碳钢丝作为基本材料，经过拉拔、钢
丝绳钢丝加工编织等生产工艺制造而成。
2.绳芯制备：绳芯是钢丝绳的核心部分，多采用纤维材料、合成
塑料等轻质材料制成。
3.组合成绳：将多股钢丝和绳芯按照特定比例和结构组合在一
起，经过撚合和拉伸等过程锻造成钢丝绳。
4.表面处理：对钢丝绳表面进行防锈、防腐、防护等处理，以提
高其使用寿命。
3.钢丝绳的加工技术
1.切割：根据实际需要将钢丝绳进行裁剪，以适应各种长度和用
途要求。
2.缩短：通过对钢丝绳进行锁紧、缩短等加工操作，使其适应零
散、狭窄的空间要求。3.扭结：将钢丝绳的两端错开缠绕，形成扭结，以便于连接和固
定。
4.印字标识：在钢丝绳上的印字或打标记，可以记录其使用信
息、使用寿命和性能参数等。
4.钢丝绳的检测和维护
钢丝绳是重要的安全保障设备，使用过程中应定期进行检测和维
护，以确保其强度和安全性能不受影响。常用的检测方法有外观检
验、结构检测、拉伸试验等。
以上是关于钢丝绳生产加工技术的介绍，希望对大家有所帮助。
完井过程中的钢丝和电缆作业就是通过缠绕在绞车上的钢丝或电缆利用机械的上下提放
达到对井下工具进行操作的目的。由于钢丝作业的设备简单，价格便宜，重量轻，操作简单，
适用范围广和易于下井等特点，在完井作业中应用广泛。电缆作业的设备则比较重，价格贵，
操作复杂，因此，电缆作业主要用于需要即时传送井内资料的情况。
钢丝、电缆作业的特点是带压操作，即通过井口防喷装置的控制达到安全作业的目的。
除钢丝和电缆作业外，完井过程中还可能用钢丝绳进行作业。钢丝绳作业主要用于钢丝拉
力满足不了要求的情况，其地面装置与电缆作业相同，所用井下工具除绳帽外基本上与跟钢丝
作业相同。
第一节 钢丝和电缆作业的种类
一、钢丝作业种类
1． 探测井筒情况
1）探砂面或捞砂样。
2）测量油管长度和内径。
3) 井下测试，若用地面直读式电子压力计或温度计等仪器，必须使用电缆，若用井下记
录式机械压力计或储存数据的电子压力计可通过钢丝作业来完成。
4) 油套管腐蚀检测。
5) 高压物性取样。
2．油气井生产管柱中有关井下装置的操作和修理
1) 投捞堵塞器。
2) 开关滑套。
3) 投捞偏心工作筒内的装置(如气举阀，注入阀等)。
4) 投捞钢丝安全阀。
5) 强行打开安全阀。
6) 油管补贴。
7) 投捞射流泵。
8) 投捞测试仪器及工具。
3．处理井下事故
1) 井下切钢丝。
2) 打捞井下钢丝。
3) 捞砂
4) 打捞井下落物。
二、电缆作业种类
1) 坐封桥塞。
2) 射孔枪定位。
3) 套管正压射孔
4)过油管射孔。
5)油管穿孔。
6)切割油管。
7)测试。
第二节 作 业 设 备
一、地面设备
钢丝和电缆作业的地面设备的种类基本相同。如图11—2—l钢丝和电缆作业井口设备所
示，主要有绞车，井口连接头，防喷阀，防喷管，井口密封系统，滑轮和指重系统组成。
钢丝作业的井口密封系统比较简单，如图中的密封盒，而钢丝绳和电缆作业的井口密封系
钻井完井化 工 设 计 通 讯Drilling CompletionChemical Engineering Design Communications
·243·第46卷第2期2020年2月
钢丝作业技术主要通过钢丝在井内开展不同操作，利用机械上下震击与提放，对井下工具进行投放和打捞，另外，还能利用电缆将信号传到井下仪器内开展实际操作，并将仪器获得的相关资料及时上传到地面处理。1 钢丝作业试井技术设备和工具钢丝作业期间，所需设备较多，与之相关的试井技术与工具较多。其中，钢丝作业原理相对简单，主要是借助绞车上提或下方钢丝，然后带动井下工具来上提或下放，这一操作主要分为三个部分，分别是钢丝撬、防喷系统、井下作业工具。1.1 钢丝撬钢丝撬作为钢丝操作的主要动力，也是钢丝作业的根基，一般情况下是由指重系统及绞车构成，这一工具可以为钢丝操作提供主要动力。绞车包含钢丝滚筒、传动机构与液压马达。柴油机将液压泵带起，然后给出液压油，接着经过高压软管进行动力传输。受到循环方向的影响，绞车滚筒的转动方向也不一样，利用调压阀对循环油量进行合理控制，可以有效控制绞车滚筒转速。指重系统即为绞车操作台中的拉力表，主要是指示钢丝张力以便对抗井下情况进行合理判断，通过分析其力的大小可以对钢丝绳携井下工具情况进行合理识别。拉力表包含表头、感应器、液压管线几部分，其中可以将感应器的一侧放在防喷管中，另一侧放在地滑轮中，若钢丝存在一定拉力，感应器在压力作用下会产生较大压力，然后经由管线传递到绞车表头中，显示当下的钢丝拉力。1.2 防喷系统钢丝作业中防喷系统可以为其提供安全保障，通常来讲，可以将其分为两个不同技术等级与类型。防喷系统中包含防喷管、连接头、滑轮、防喷盒、防喷阀。防喷阀可以及时关闭钢丝及其周围，避免对钢丝造成损坏，若钢丝在井下操作期间，只要关闭阀门就能对设备操作进行维修处理。将可以旋转的护板滑轮安装到防喷盒中，可以确保钢丝进入顶端密封盖中心。若钢丝折断进入井底时，滑轮护板能抓住钢丝断头，此时滑轮可以通过旋转，与绞车方向对准。1.3 井下工具井下工具种类较多，常见的工具主要为钢丝绳帽、震击器、扶正器、投捞器、滑套开关工具装置、加重杆等装置。（1）绳帽与扶正器。绳帽作为连接井下和钢丝的主要部件，其两端分别与和井下工具及钢丝相连，同时绳帽内有一个零部件可以自动旋转，为了确保井下钢丝不打卷，井下工具进行安全操作，防止井下事故发生。扶正器作为连接井下工具串的一种工具，可以让井下工具处于居中位置，具有一定的扶正作用，可以有效减少套管壁和井下工具间的撞击和摩擦，避免井下工具被损坏，确保井下工具工作正常，避免安全事故的发生。（2）震击器与万向节。震击器作为安装到井下的一种机械震击装置，若加重杆向其施加一定压力就会出现震击行为，尤其是在大斜井中，若井下工具摩擦阻力较大，应使绞车下放速度不断增加，确保井下震击器给出警示保证井下工具顺利下入。万向节与人体关节作用一样，其中间部分可以自由转动，同时旋转期间还能进行弯曲。这一工具可以实现不同工具间的自由旋转，确保工具管串和井斜度方向相同，避免阻卡情况的出现。（3）投捞器。投捞工具进行投放和打捞井下装置，若井下装置出现卡死的情况，可以将工具内部销钉剪切掉，脱手工具与井下装置，促使事故处理顺利进行，很多井下装置投放也会使用到投捞工具便于将销钉脱手，确保井下装置预留到井内，投捞工具出井后，一些投捞工具可以将其当做打捞工具与投放工具。（4）压力计承接与滑套开关。压力计承接装置指的是预定位置压力计与托筒装置，确保压力计固定在原有位置，压力计收集到的数据精准合理。压力计承接装置可以分成任意位置和固定位置两类。滑套开关用来操作井下滑套，滑套当中包含内套筒，其可以和滑套本体相互移动，在移动内套筒期间可以将油管和环境通道关闭，若内套管孔道与滑套通道相对，滑套状态打开，当二者分开，则滑套将关闭。滑套上端有接头，用来固定和滑套相关的井下流动装置，内套筒上下位置各含有一些密封短面，也可和井下装置密封盘配合起来进行密封。将滑套开关连接到基本工具下端可以操作井下滑套，一些滑套经过向下震击可以让内套筒不断下移以便将滑套打开，还有的需要向上震击将套筒滑套打开，这一操作与滑套设计密切相关。2 钢丝作业技术在不同井况下的应用2.1 固定位置压力计投放打捞在工艺管柱坐落短接位置时，应对井下温度与压力进行（下转第249页）摘 要：钢丝作业设备可以对油气井进行测试，相关配套装置包含防喷系统、钢丝撬、井下工具等。这一技术包含管柱内定点钢丝投放、井下油嘴、钢丝开关滑套、钢丝作业管柱封堵等先进投放技术。在钢丝作业技术不断应用的当下，将其应用到不同井矿中所达到的应用效果也各不相同。从钢丝作业试井技术设备及工具出发，就钢丝作业技术在不同井况下的应用展开详细分析。关键词：钢丝作业技术；不同井矿；应用中图分类号：TE93 文献标志码：B 文章编号：1003–6490（2020）02–0243–02Application of Wire Operation Technology in Different Well ConditionsChen JunAbstract：Wireline equipment can test oil and gas wells，and related supporting devices include blowout prevention systems，wireline skids，and downhole tools.This technology includes advanced placement technologies such as fixed-point wire placement in the pipe string，downhole grease nipples，wire switch slide sleeves，and wire string plugging.With the continuous application of wire working technology，the application results achieved by applying it to different wells and mines are also different.Starting from wire testing technology and equipment and tools，the wire working technology in different well conditions is different.The detailed analysis of the application is carried out.Key words：wire operation technology；different wells and mines；application钢丝作业技术在不同井况的应用陈 军（中法渤海地质服务有限公司深圳分公司，广东深圳 518000）
