扩孔打捞一体化工具及其打捞作业方法技术领域
本发明涉及石油钻井的井下落鱼打捞技术领域，特别涉及一种扩孔打捞一体化工
具及其打捞作业方法。
背景技术
目前，超深井作业属于世界级难题，如在塔里木油田，很多井深已超过7000米并接
近8000米，深井小井眼目的层钻进难度大、风险高，特别是钻遇油气层后，发生溢流导致卡
钻的概率特别大，由于受落鱼和套管环空间隙的限制，因此在超深井小井眼打捞井下落鱼
成为难题，且钻具越小发生事故几率也多。如果落鱼所在井眼状况良好，可直接下公锥进行
打捞时，而一旦落鱼水眼细小，则公锥应用受到限制，导致公锥无法完成落鱼打捞，因此，有
必要开发一种能够一趟完成扩孔、打捞作业的一体化工具。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够一趟下钻即可完成对井下落鱼实现扩孔、打捞作业
的扩孔打捞一体化工具。
本发明的另一目的是提供一种使用上述扩孔打捞一体化工具实现的打捞作业方
法。
为此，本发明技术方案如下：
一种扩孔打捞一体化工具，包括中心开设有轴向通孔的工具本体，其特征在于，所
述工具本体包括自上而下依次连接的上接头、造扣打捞部和扩孔部；其中，所述造扣打捞部
外径自上而下沿逐渐增大，使外侧壁面所成锥度为1:15～1:20；在所述造扣打捞部的内壁
上加工有三角形外螺纹；所述扩孔部底端外壁上均沿圆周方向堆焊有钨钢碎块层。
进一步地，所述上接头顶端内壁上设有用于与钻具连接固定的连接内螺纹。
进一步地，所述造扣打捞部外侧壁面所成锥度为1:16。
进一步地，所述三角形外螺纹为8牙/英寸。
进一步地，所述造扣打捞部底端内、外径差≥10mm，保证打捞过程中所需的提拉、
扭转强度，减小公锥打捞过程中扭断的风险，增大了打捞成功率。
进一步地，堆焊所述钨钢碎块层的钨钢碎块为粒径为3～5mm，维氏硬度≥10K的钨
钢颗粒。
一种采用上述扩孔打捞一体化工具进行的打捞作业方法，步骤如下：
S1、将依次连接好的多根钻杆与扩孔打捞一体化工具的上接头螺纹连接组合成打
捞管柱并下放至井眼内，具体下放深度为使扩孔打捞一体化工具底端距离下方落鱼鱼顶顶
端0.2～0.5m，开泵冲洗鱼头15～20分钟，清理鱼头上部堆积物；
S2、设定顶驱的转速，以10转/分的转速继续下放打捞管柱并试探下放过程中鱼头
对打捞管柱的反作用力：若遇阻不超过4.9KN时，设置顶驱或转盘转动钻具的扭矩上限为
8KN.m，并对落鱼鱼头外壁进行扩孔作业；若遇阻超过4.9KN时，停止下放打捞管柱，采用缓
慢逐渐往下划眼的方式接近鱼头后，再进行扩孔作业；
S3、扩孔作业和造扣作业：
S301、观察扩孔作业起始时间段扭矩变化：若在扩孔作业开始后的10～15分钟内
扭矩变化量不超过1KN.m，将控制打捞管柱下放的顶驱转速提高到15～20转/分进行扩孔作
业；若扭矩变化量超过1KN.m，则维持原有转速进行扩孔作业；
S302、造扣作业开始后，控制扩孔速度为8～12min/cm，且每钻进8～12cm提划钻具
一次；
在上述步骤S301和S302的过程中，保持记录下放管柱的长度以及相应扭矩的变化
情况，以计算实际完成的扩孔长度和实际完成的造扣长度；
S4、确认实际扩孔段的长度是否符合鱼头理论扩孔长度，并通过反复提划钻具确
认造扣段长度是否符合打捞要求，最后通过扩孔打捞一体化工具倒扣、打捞上提落鱼鱼头。
该扩孔打捞一体化工具结构简单，其沿用惯常的公锥方式打捞，操作简便、倒扣成
功率高，应用于对外径较大落鱼进行打捞，一趟钻完成扩孔、造扣、打捞作业，无需反复起下
钻，有效减少超深井一次起下钻时间。
附图说明
图1为本发明的扩孔打捞一体化工具的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发
明有任何限制。
目前小井眼所用钻具一般为27/8"非标钻杆，其母接头的长度约350mm，水眼内径
为41mm，钻杆本体内径为54.6mm，而现场常用公锥的外径为大于45mm，直接使用无法对这种
小型钻具进行打捞。
如图1所示为一种适用于水眼内径范围为小于48mm小型钻具的扩孔打捞一体化工
具，其包括工具本体，中心开设有轴向通孔，即水眼2，工具本体总长度为1090mm；工具本体
包括自上而下依次连接的上接头1、造扣打捞部3和扩孔部5；具体地，上接头1、造扣打捞部3
和扩孔部5均采用具有高硬度和高耐磨性的T8钢材料制成，具体化学成分可参见GB/T1298-
1986；其中，造扣打捞部3外壁经过表面硬化处理后采用焊接工艺分别与扩孔部5和上接头1
相连接；
上接头1的长度为180m，外径为86mm，水眼内径为10.5mm；其顶端内壁上加工有用
于与上方钻具连接固定的连接内螺纹，具体为适用于27/8"钻杆的XT16型反扣；
造扣打捞部3的长度为500mm，其外径自上而下沿径向向内收缩；具体地，该造扣打
捞部3的最小外径为38mm、最大外径为55mm，使造扣打捞部3外壁所成锥度为1:16，即造扣打
捞部3的内壁壁面与轴向之间的夹角约为1.78°；造扣打捞部3的水眼内径与上接头1的水眼
内径一致，为10.5mm；在造扣打捞部3的内壁上加工有8牙/英寸的三角形外螺纹4，用于造
扣；
扩孔部5的长度为340mm，其外径为38mm、内径为10.5mm；在扩孔部5底端外壁上均
沿圆周方向堆焊有长度为130mm、厚度为10mm钨钢碎块层6；其中，用于堆焊钨钢碎块层6的
钨钢碎块采用硬度仅次于钻石的钨钢颗粒，具体为含钨18％合金钢，粒径范围为3～5mm，维
氏硬度为10K。
使用时，利用该扩孔打捞一体化工具的扩孔部5对落鱼鱼顶部的细小水眼进行镗
孔扩大内径，具体地，将位于井底的所述钻杆母接头的水眼内径扩大到48mm左右，接近本体
内径，然后通过造扣打捞部3进行造扣后进行打捞。
具体地，采用上述扩孔打捞一体化工具进行的打捞作业方法，包括如下具体步骤：
S1、将依次连接好的多根钻杆与扩孔打捞一体化工具的上接头螺纹连接组合成打
捞管柱并下放至井眼内，具体下放深度为使扩孔打捞一体化工具底端距离下方落鱼鱼顶顶
端约0.2m，开泵冲洗鱼头15分钟，清理鱼头上部堆积物；
S2、设定顶驱的转速，以10转/分的转速继续下放打捞管柱并试探下放过程中鱼头
对打捞管柱的反作用力：
1若遇阻不超过4.9KN时，设置顶驱或转盘转动钻具的扭矩上限为8KN.m，并对落鱼
鱼头内壁进行扩孔作业；
2若遇阻超过4.9KN时，停止下放打捞管柱，采用缓慢逐渐往下划眼的方式接近鱼
头后，再进行扩孔作业；
S3、同时进行扩孔作业和造扣作业：由于该扩孔打捞一体化工具同时包括用于扩
孔作业的所述扩孔部5和用于造扣作业的造扣打捞部3，因此，当对鱼头水眼内径扩孔一段
距离后，造扣打捞部3即开始进入鱼头水眼内对水眼内壁进行造扣；具体步骤如下：
1)若在扩孔作业开始后的10～15分钟内扭矩变化量不超过1KN.m，将控制打捞管
柱下放的顶驱转速提高到20转/分进行扩孔作业；
2)若扭矩变化量超过1KN.m，则维持原有转速进行扩孔作业；
S302、造扣作业开始后，控制扩孔速度为10min/cm，且每钻进10cm提划钻具一次，
并根据上提下放的遇阻情况确定所扩孔和造扣过程中掉落的铁屑没有堆积在扩孔打捞一
体化工具和待打捞钻具之间，以防卡住打捞管柱；
在上述步骤S301和S302的过程中，保持记录打捞管柱的转速和相应转速下的转动
圈数，并根据扩孔打捞一体化工具的扩孔部5长度计算实际完成的扩孔长度和实际完成的
造扣长度；具体来说，由于其对应打捞的钻具的母接头内加厚部水眼长度约350mm，因此使
用该扩孔打捞一体化工具的加长部4与扩孔部5的总长度在设计长度时应大于该钻具的母
接头内加厚部水眼的长度。
S4、根据已知鱼头外径及长度计算好鱼头需要的理论扩孔长度，并确认实际扩孔
段的长度是否符合鱼头理论扩孔长度；最后修整一下扩孔段，通过反复提划钻具确认扩孔
段长度和造扣段长度是否符合打捞要求，进而通过扩孔打捞一体化工具对落鱼鱼头进行打
捞并上提，打捞作业完成。
其中，在鱼头每一段的第一次扩孔完毕后，提出鱼头位置并多次重复上述步骤
S301，起到修整光滑扩孔后的鱼头，以利于进一步的造扣作业。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发
明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，
均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。