項目一　常用地面修井工具的使用

地面工具是修井作業(yè)中用來輔助操作員工完成修井任務的手工工具和配合井下工具完成工藝措施的配套工具。這些工具是降低操作員工勞動強度先進利器，也是完成修井任務的必要保障。通過學習可使操作員工掌握修井工具的正確使用方法，做到安全、高效修井，避免因操作失誤引起的人身傷害和工具損壞。

【知識目標】

①了解常用地面修井工具的分類。

②掌握常見地面修井工具的原理。

【技能目標】

學會常見地面工具的使用。

【背景知識】

一、管鉗

管鉗是修井作業(yè)施工中的主要操作工具，應用十分廣泛，了解和掌握管鉗的正確使用和維護保養(yǎng)方法，是保障安全、高效施工的基本要求。

（一）管鉗的作用和相關(guān)參數(shù)

①管鉗是修井施工作業(yè)過程中用來上卸管類或圓柱狀物體的工具。

②管鉗鉗口開到最大時，從鉗頭到鉗尾的長度為管鉗尺寸。其規(guī)格是按鉗柄長短尺寸來分，包括150～1200mm多種，管鉗的各種規(guī)格和使用范圍如表2-1-1所示。

③管鉗結(jié)構(gòu)包括活動鉗口、固定鉗口、固定鉗口架、開口調(diào)節(jié)環(huán)、管鉗把等，如圖2-1-1所示。

（二）管鉗工作原理

管鉗工作原理是將鉗力轉(zhuǎn)換為扭力，用在扭動方向的力越大，也就鉗得越緊。用鉗口的錐度增加扭矩，通常錐度在3°～8°。管鉗能自動適應不同的管徑，自動適應鉗口對管施加應力而引起的塑性變形，在降低管徑的效應下，保證扭矩，不打滑。

二、鏈鉗

（一）鏈鉗的作用和結(jié)構(gòu)

①鏈鉗主要用于外徑尺寸較大、管壁較薄的金屬管的螺紋裝卸，也可用于管壁較厚的管材上卸扣。

②鏈鉗主要由手柄、鉗頭、鏈條等主要部件組成，如圖2-1-2所示。

鉗頭上用銷子固定有兩塊夾板，每塊夾板的四邊角均做成梯形齒，以便與管壁咬合，防止打滑。鏈條采用全包式，可繞過管子卡在二夾板的鎖緊部位，使包合管子的外力分布均勻，更加適合薄壁管材的螺紋上扣、卸扣工作。

（二）使用鏈鉗上卸螺紋

1.平放管件上卸螺紋

①將需要連接的管線用墊木墊平，管體距地面的間距以能保證鏈鉗鏈條通過為宜。

②將鉗頭垂直擺放在所需轉(zhuǎn)動的管體的螺紋連接部位，其鉗頭擺放方向與所需轉(zhuǎn)動方向一致；然后將鏈條繞過管體并拉緊卡在夾板鎖緊部位的卡子。

③將鉗柄向后稍拖一下，使卡板頭上的梯形齒與管體緊密咬合；雙手緊握鉗柄向上抬起即可轉(zhuǎn)動管體。若雙手下壓鉗柄回位，可使卡板頭梯形齒與管體咬合放松，然后再稍向后拖一下，又可使咬合緊密。只要這樣反復多次即可達到上卸管線螺紋的目的。

④工作結(jié)束下壓鉗柄可使包合管子的鏈條松動，不要后拖鉗柄。然后左手托起鉗頭后部，使鉗頭抬起，右手即可將鏈條從夾板上取出。若咬合較緊，不易取出鏈條時，可將鉗柄敲打一下，使鏈條松動即可取出。

2.立放管件上卸螺紋

①面對管線站立，雙腳分開與肩同寬，手持鉗柄與管體中心線垂直，將鉗頭方向與旋轉(zhuǎn)管體方向一致并緊靠在管體上面；然后把鏈條轉(zhuǎn)動方向相反繞管體一周拉緊，并扣到夾板的鎖緊部位。

②將鉗柄稍向后拖，使齒頭梯形齒緊緊咬在管體上面，然后轉(zhuǎn)動手柄。若空間允許可沿圓周方向連續(xù)推動旋轉(zhuǎn)；若連續(xù)推轉(zhuǎn)受到空間限制，則可將鉗柄推轉(zhuǎn)到最大角度，左手托起鏈鉗夾板，右手將鉗柄扳回原位，再次推轉(zhuǎn)手柄；如此反復進行即可達到上卸螺紋的目的。

③工作結(jié)束將鉗柄往回退一下即可放松鏈條，再將夾板晃動，右手托住鉗頭，左手取出鏈條。

三、大錘

（一）大錘的作用和結(jié)構(gòu)

大錘是施工現(xiàn)場使用比較廣泛的施工工具，主要用來錘擊緊固、敲打物體使其移動或變形。最常用來錘擊緊固井口螺絲、活動彎頭與活接頭連接等。

大錘由錘頭和手柄組成，如圖2-1-3所示。大錘的頭部是用S55C的硬質(zhì)鋼熱處理后制成的，手柄使用蠟木桿加工而成。大錘的重量一般以磅為單位，在國際單位中，也統(tǒng)一使用磅作為大錘的分類標準。例如：1磅（Pound）大錘表示大錘重量0.45kg。施工現(xiàn)場應用比較廣泛的是12磅、16磅大錘。

（二）大錘的使用

1.安裝大錘

將大錘頭從蠟木桿細端裝入，在堅實處下頓，將大錘頭頓向蠟木桿粗端，大錘頭下頓到位后，使用鋼鋸在大錘頭外側(cè)約1cm左右處將蠟木桿鋸斷，在蠟木桿細端距大錘頭內(nèi)側(cè)約80cm左右處將蠟木桿鋸斷，大錘安裝完畢，如圖2-1-4所示。

2.使用大錘

（1）背后錘擊

①雙腳叉開，一手握錘把中部，另一只手握錘把尾部。

②先輕輕錘擊1～2回，確認錘擊軌跡。

③將大錘向肩后揮起，向錘擊點揮錘進行錘擊。

（2）掄錘錘擊

①雙腳叉開，一手握錘把中部，另一只手握錘把尾部。

②先輕輕錘擊1～2回，確認錘擊軌跡。

③將大錘從下側(cè)向肩后畫圓弧狀掄起，向錘擊點掄錘進行錘擊。

（3）橫向錘擊

在操作大錘時原則上不能進行橫向錘擊，在操作條件受限不得已的情況下，可進行橫向錘擊。

①在腋下位置握住錘柄尾部，左、右手握錘把中部。

②像畫圓弧似地進行橫向錘擊操作。

（三）注意事項

①使用大錘時，必須觀察周圍環(huán)境，在大錘運動范圍內(nèi)嚴禁站人，不許用大錘與小錘互打。

②應先輕錘1～2回，確認錘打軌跡后再進行正式錘打。

③不得單手掄大錘操作。

④有人用手扶正物體錘擊時，不得大力掄錘錘擊，以免砸手。

⑤錘頭不準淬火，不準有裂紋和毛刺，發(fā)現(xiàn)飛邊卷刺應及時修整。

四、扳手

（一）扳手的用途及原理

①用途：利用杠桿原理擰轉(zhuǎn)螺栓、螺釘、螺母。

②工作原理：扳手通常在柄部的一端或兩端帶有把手，以施加外力。使用時沿螺紋旋轉(zhuǎn)方向在把手柄部施加外力，擰轉(zhuǎn)螺栓或螺母，達到緊扣或卸扣的目的。

（二）活動扳手的結(jié)構(gòu)和適用范圍

①活動扳手結(jié)構(gòu)包括呆板唇、活絡板唇、渦輪和軸銷、手柄，如圖2-1-5所示。

②活動扳手適用范圍如表2-1-2所示。

（三）活動扳手的使用

①使用時，右手握手柄，手越靠后，扳動起來越省力。

②扳動小螺母時，因需要不斷地轉(zhuǎn)動渦輪，調(diào)節(jié)虎口的大小，所以手應握在靠近呆板唇的位置，用右手四指及掌心握住扳手手柄，并用大拇指調(diào)整渦輪，調(diào)整虎口開口寬度，以扳手咬住后松緊度適當，不松不曠為宜，以適應螺母的大小。

③擰緊時，右手握緊扳手手柄向內(nèi)拉動，用力適當，使扳手順時針轉(zhuǎn)動上扣（固定鉗口在右，活動鉗口在左）。

④卸松時左手握緊扳手手柄向內(nèi)拉動，用力適當，使扳手逆時針轉(zhuǎn)卸扣（固定鉗口在左，活動鉗口在右）。

（四）使用單頭固定扳手（死扳手）

①一手將背帽死扳手打好，另一只手抓住另一個死扳手手柄中部，進行上扣或卸扣操作。

②轉(zhuǎn)動死扳手時應逐漸用力，防止用力過猛造成滑脫或斷裂。

③錘擊時一手先打好背帽死扳手，另一只手抓住死扳手手柄中部，打好螺帽后，手掌伸開，用掌心與虎口推住死扳手手柄中部。另一人手持大錘錘擊死扳手手柄尾部。

五、液壓鉗

（一）液壓鉗的作用與結(jié)構(gòu)

①液壓鉗是用于上卸油管扣、抽油桿扣、鉆桿扣與井下工具等的專用設備。

②液壓鉗的結(jié)構(gòu)包括前導桿總成、主鉗、背鉗、后導桿總成、懸吊器、液壓控制機構(gòu)總成，如圖2-1-6所示。

（二）液壓鉗工作原理

壓力源將壓力通過輸油膠管輸入馬達，馬達主軸轉(zhuǎn)動，經(jīng)過齒輪系使鉗頭開口大齒輪轉(zhuǎn)動，同時聯(lián)接主背鉗的輸油膠管，將壓力輸送到背鉗油缸，推動齒條運動，經(jīng)過齒輪副帶動顎板（背鉗內(nèi)部與鉗牙配合固定油管的構(gòu)件）相對背鉗頭主體上的坡板轉(zhuǎn)動一定角度，使顎板總成上的鉗牙夾緊油管接箍，同時主鉗的鉗頭開口大齒輪轉(zhuǎn)動，顎板架在制動器摩擦力的作用下，先不轉(zhuǎn)動，迫使顎板上的滾子沿坡板爬坡，推動顎板及鉗牙徑向移動直至咬緊油管，然后隨開口大齒輪轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)旋緊或旋開油管螺紋的目的。

六、活動彎頭和活接頭

（一）活動彎頭

1.活動彎頭的結(jié)構(gòu)和作用

①活動彎頭是改變施工中管線的連接方向和方便管線連接的用具。

②活動彎頭是由兩臂采用兩件組成，中間用高壓活動滾珠及密封件連接在一起，其特點是兩臂可以自由轉(zhuǎn)向，且一臂連接上管線后，另一臂仍可以轉(zhuǎn)向。在連接管線時，對于高低、左右方向均可以在一定范圍內(nèi)進行調(diào)整，使管線連接速度快，因而在修井施工沖洗、壓裂等工藝中經(jīng)常使用，如圖2-1-7所示。

2.活動彎頭的使用

①先檢查活動彎頭兩端外接頭、內(nèi)接頭和壓緊螺母的螺紋是否完好，活動密封是否靈活好用，若有損壞應更換。

②用鋼絲刷將螺紋刷干凈，涂上黃油。

③連接時，一人扶正活動彎頭對正活接頭，另一人旋轉(zhuǎn)壓緊螺母上扣，將活動彎頭兩端對扣上好，然后用大錘砸緊。

④將內(nèi)接頭的密封圈放好，用錘擊打壓緊螺母的三爪（順時針方向為旋緊，逆時針為旋松）。

（二）活接頭（由壬）

1.活接頭作用與結(jié)構(gòu)

①活接頭是井下作業(yè)用中用來連接各種施工管線的用具，具有操作靈活、耐高壓等特點。井下作業(yè)施工常用的活接頭有?50mm、?62mm、?76mm三種。

②活接頭包括外接頭、內(nèi)接頭、壓緊螺母、橡膠密封墊，如圖2-1-8所示。

2.活接頭的使用

①先檢查活接頭的螺紋，若有損壞應更換。

②用鋼絲刷將活接頭螺紋刷干凈，涂上黃油，接在油管變扣上，用管鉗擰緊。

③管線連接時，先對扣上好，然后用大錘砸緊。

④接頭與軟管的連接：首先在軟管接頭外螺紋上纏繞一層密封帶，并纏繞均勻。在安裝外接頭時應先將壓緊螺母套過管接頭外螺紋，再將外接頭擰在軟管管接頭外螺紋上。

⑤外接頭與內(nèi)接頭連接：將內(nèi)接頭的密封圈放好，用大錘擊打壓緊螺母的三爪（順時針方向為旋緊，逆時針為旋松）。

（三）其他彎頭

彎頭實質(zhì)上是地面管匯連接的附件，當管匯用于沖砂、壓裂、酸化和堵水等施工時，彎頭可以改變正反循環(huán)或交替往井內(nèi)打入不同液劑，可以不用停泵進行，并有控制高壓液流的作用。它由一些高壓閘門、油壬、彎頭、三通和短節(jié)等組成，如圖2-1-9所示。

七、地錨

地錨是利用底部的螺旋錨片將地錨樁鉆入地下，然后通過與井架繃繩連接來實現(xiàn)固定井架的工具。

（一）地錨的結(jié)構(gòu)及規(guī)格

地錨由螺旋錨片、地錨樁和地錨耳組成，如圖2-1-10所示。

①地錨樁長度不小于1.8m。

②地錨樁直徑不小于73mm。

③螺旋錨片直徑不小于250mm。

④螺旋錨片長度不小于400mm。

（二）下地錨

1.步驟

（1）確定地錨坑位置

①根據(jù)修井機類型確定地錨距離尺寸。

②以井口為起點，用卷尺沿修井機軸線方向，測量出地錨跨度的垂線距離，再左右確定兩個后地錨坑位置。

③以修井機軸線井口相反方向，用同樣方法確定兩個前地錨坑位置。

（2）挖地錨坑

①根據(jù)地錨坑位置，用鐵鍬挖外徑略大于螺旋錨片的地錨坑。

②深挖地錨坑，達到螺旋錨片能夠?qū)嵤┿@進為止。

③達到要求后清理干凈地錨坑，使螺旋錨片在地錨坑內(nèi)完全著地。

（3）鉆進地錨樁

①將地錨放入地錨坑中，扶正地錨，用鐵鍬將螺旋錨片掩埋。

②用加力杠穿過地錨耳，兩側(cè)對向旋轉(zhuǎn)進行地錨樁鉆進，直至地錨樁外露地面不高于10cm。

③將地錨耳開口方向朝向井架，取下加力桿，完成下地錨操作。

④按以上操作方法，依次完成剩余待下地錨。

2.下地錨注意事項

①地錨坑應避開管溝、水坑、泥漿池等處，打在堅實的地面上。

②地錨坑應避開地下電纜處。

③地錨樁露出地面不高于10cm。

④地錨耳及本體部分無開焊等缺陷。

⑤地錨耳開口應朝向井架。

⑥地錨銷子強度可靠。

⑦地錨銷應安裝墊圈和開口銷進行鎖固。

⑧單體井架一般下6個地錨，修井機一般下4個地錨。

【技能訓練】

一、管鉗的使用操作

（一）上卸油管螺紋操作

①兩名操作人員分別站在井口兩側(cè)，一人拿管鉗一把，用一只手握住鉗柄，另一只手調(diào)節(jié)管鉗的調(diào)節(jié)環(huán)，將鉗口開至適當尺寸，以卡住油管接箍為準。

②叉開雙腳站立，一手掌心向上握住管鉗中上部，另一只手掌心向下握住管鉗尾部，管鉗端平，試卡油管接箍，若管鉗已咬住油管接箍，打好背鉗并扳緊。

③另一人拿管鉗一把，用一只手握住鉗柄，另一只手調(diào)節(jié)管鉗的調(diào)節(jié)環(huán)，將鉗口開至適當尺寸，以卡住油管為準。

④叉開雙腳站立，一手掌心向上握住管鉗中上部，另一只手掌心向下握住管鉗尾部，管鉗端平，試卡油管，若管鉗已咬住油管，則雙手握住管鉗，順時針旋轉(zhuǎn)上緊油管。

⑤待需要加力時，兩手握住鉗柄，一手掌心朝上，一手掌心朝下，兩腿成弓步，腰臂下塌，重心降低，兩腳踏實，兩人同時用力，直至上緊油管為止，然后去掉上下管鉗。

⑥卸螺紋操作管鉗調(diào)整同上，站位、手勢相反。

（二）上卸抽油桿螺紋操作

①兩名操作人員分別站在井口兩側(cè)，操作員甲拿管鉗一把，用一只手握住鉗柄，另一只手調(diào)節(jié)管鉗的調(diào)節(jié)環(huán)，將鉗口開至適當尺寸，以卡住抽油桿方頭為準。

②叉開雙腳站立，一手掌心向上握住管鉗中上部，另一只手掌心向下握住管鉗尾部，管鉗端平，試卡抽油桿方頭，若管鉗已咬住抽油桿方頭，打好背鉗并扳緊。

③操作員乙拿管鉗一把，用一只手握住鉗柄，另一只手調(diào)節(jié)管鉗的調(diào)節(jié)環(huán)，將鉗口開至適當尺寸，以卡住抽油桿方頭為準。

④叉開雙腳站立，一手掌心向上握住管鉗中上部，另一只手掌心向下握住管鉗尾部，管鉗端平，試卡抽油桿方頭，若管鉗已咬住抽油桿方頭，則右手掌心向下單手握住管鉗中上部，手臂端平，肘部高于管鉗旋轉(zhuǎn)位置，順時針旋轉(zhuǎn)，在管鉗旋轉(zhuǎn)過程中，右手自然向后滑動至管鉗尾部，同時手掌變成掌心向上握住管鉗尾部推向操作員甲。

⑤操作員甲在接管鉗時，用左手扶住背鉗尾部，右手肘部高于管鉗旋轉(zhuǎn)位置，手掌向前，拇指朝下，用手掌虎口接住管鉗中上部的同時，握緊手掌，順時針旋轉(zhuǎn)，在管鉗旋轉(zhuǎn)過程中，右手自然向后滑動至管鉗尾部，同時手掌變成掌心向上握住管鉗尾部推向井口操作員乙，二人交替旋轉(zhuǎn)管鉗直至將抽油桿上緊扣。

⑥待需要加力時，兩手握住鉗柄，一手掌心朝上，一手掌心朝下，兩腿成弓步，腰臂下塌，重心降低，兩腳踏實，兩人同時用力，直至上緊抽油桿為止，然后去掉上下管鉗。

⑦卸螺紋操作管鉗調(diào)整同上，站位和手法相反。

（三）連接地面管線（配件）操作

①將地面管線（配件）用支架固定平整，一人拿管鉗一把，用一只手握住鉗柄，另一只手調(diào)節(jié)管鉗的調(diào)節(jié)環(huán)，將鉗口開至適當尺寸，以卡住油管接箍（配件母扣）為準。

②雙腳叉開，雙腿呈45°跪蹲在管鉗側(cè)面，一手扶住管鉗鉗頭，另一只手握住管鉗中下部，管鉗傾斜，鉗口向上，管鉗尾部支撐在堅實地面，卡住油管接箍（配件母扣）。

③另一人拿管鉗一把，用一只手握住鉗柄，另一只手調(diào)節(jié)管鉗的調(diào)節(jié)環(huán)，將鉗口開至適當尺寸，以卡住油管（配件）為準。

④左右叉開雙腳站立，一手掌心向下扶住管鉗鉗頭，另一只手掌心向下握住管鉗尾部，試卡油管（配件），若管鉗以咬住油管（配件），用手向下按壓管鉗尾部旋轉(zhuǎn)上緊油管（配件）。

二、液壓鉗的使用操作

（一）液壓鉗上扣操作

①將液壓鉗的上卸扣旋鈕向右旋轉(zhuǎn)180°，將其箭頭端指向上扣方向，同時調(diào)整背鉗旋向，使其與主鉗旋向一致。

②將變速擋手柄向上扳到高速位置，井口兩名操作人員面對鉗體，手拉鉗頭把手，將液壓鉗開口拉向井口油管。

③油管進入液壓鉗開口腔內(nèi)，操作人員一只手穩(wěn)住鉗頭把手，另一只手向外扳鉗尾部的節(jié)流手柄上扣，初期緊扣后，用右手將擋把下扳，掛低速擋進行油管緊扣。

④將節(jié)流手柄向里推，使液壓鉗開口齒輪開口與液壓鉗本體開口對正，將鉗體開口從油管本體上退出。

（二）液壓鉗卸扣操作

①將液壓鉗體上的上卸扣旋鈕向左旋轉(zhuǎn)180°，將其箭頭端指向卸扣方向，同時調(diào)整背鉗旋向，使其與主鉗旋向一致。

②井口兩名操作人員面對鉗體，手拉鉗頭把手，將液壓鉗開口拉向井口油管。

③油管進入液壓鉗開口腔內(nèi)，操作人員左手穩(wěn)住鉗頭把手，右手將擋把下扳掛到低速擋，掛好擋后，再用右手推操作桿開始卸油管，卸松后再掛高速擋繼續(xù)卸扣。

④卸完扣后，掛低速擋使液壓鉗開口齒輪開口與液壓鉗本體開口對正，將鉗體開口從油管本體上退出。

（三）液壓鉗操作的注意事項

①液壓鉗上扣或卸扣過程中，操作人員的手一定要始終握住操縱桿，不能讓操縱桿向中間位置回動。

②復位對缺口時一定要用低擋。

③操縱液壓鉗時，尾繩兩側(cè)不準站人，嚴禁兩個人同時操作液壓鉗。

④操作液壓鉗人員要穿戴好勞保用品，操作動作不要過猛過快，以免發(fā)生事故，特別防止“咬手”事故發(fā)生。

⑤液壓管線兩端的快速接頭要連接好，以防上卸油管螺紋時漏油。

⑥液壓鉗換擋時必須在較慢的轉(zhuǎn)速下進行，以防損壞齒輪。

⑦維修液壓鉗時，必須切斷動力源。

三、歸納總結(jié)

①使用管鉗時應先檢查固定銷釘是否牢固，鉗頭、鉗柄有無裂痕，有裂痕者不能使用。

②較小的管鉗不能用力過大，不能加加力杠使用，不能將管鉗當榔頭或撬杠使用。

③在管鉗緊扣、卸扣時，井口操作兩人要同時對管鉗施力，以避免施力不均或施力不同步造成管、桿上不緊或管鉗脫手傷人。

④不能超過其額定使用范圍。

⑤管鉗地面使用時嚴禁人員站在鉗柄上施力緊扣。

⑥用手向下按壓管鉗尾部時手掌要伸開，以免管鉗滑脫傷手。

⑦用后要及時清洗，涂抹黃油，防止旋轉(zhuǎn)螺母生銹，用后放回工具架上或工具房內(nèi)。

⑧使用液壓鉗時要嚴格執(zhí)行操作步驟，遵守注意事項。

四、思考練習

（1）簡述管鉗上卸油管操作方法。

（2）簡述液壓鉗上卸扣操作方法。