安全接头

safety joint

地质钻探中在钻进特殊地层时或特种作业时连接在钻杆柱最下部，用来保护上部钻杆的一种接头。

安全接头中部由粗扣方螺纹连接，它是整个钻杆柱中最易卸开的环节。在发生卡钻、埋钻事故时，可从安全接头处卸开丝扣，并将全部钻杆提出地面，以便进一步处理事故;在打捞孔内钻具时，把它连接在打捞工具之上，也可在打捞工具被卡死后，便于从安全接头处卸开并提出钻杆;在油井中下入地层测验器进行中间试验时，其上部也需连接安全接头，当地层测验器被严重卡死时便于从安全接头处卸开而提出全部钻杆。

为了提高岩心收获率，各生产企业合理确定各部件结构，把它们制造成与钻进地层相适应的各种成套取心工具。下面介绍几种现场常用的取心工具。

自锁式取心工具是指利用岩心爪与岩心之间的摩擦力使岩心爪收缩卡心而实现割心的取心工具。

自锁式取心工具是中硬至硬地层取心的基本工具，对岩心成柱性较好的软地层也适应。自锁式取心工具一般由取心钻头、岩心爪、岩心筒组合和安全接头组成。岩心筒组合分为外筒组合与内筒组合，外简组合包括外岩心筒、短节和稳定器，内筒组合包括缩径套、短节、内岩心筒和悬挂总成。悬挂总成与安全接头的外螺纹接头相连，外筒组合与安全接头的内螈纹接头相连。岩心爪置于缩径套之中。

由于自锁式岩心爪具有较好的弹性和耐磨性，它的收缩与张开都属于弹性变形，故可多次使用。因此，当长筒取心钻井中途需要接单根时，便可通过"割心一接单根一顶开岩心爪一再取心钻进"的办法，实现连续取心。显然，这就比松软地层长筒取心工具的结构简单多了。当取心工具遇卡时可从安全接头处倒扣，将内筒组合和岩心一起提出地面，而后专门处理外筒组合。

长筒取心时，只需在短筒的基础上，增加等长的内、外岩心筒，而不需任何其他的特殊装置，因而结构简单。

长筒连续取心的操作要点是"一提，二锁，三冲，四压。"一提是指"停转、停泵后，缓慢上提钻具割心'二锁是指"卸方钻杆时要锁住转盘销子，用旋绳卸扣，保证井下钻具不转动"三冲是指"接完开泵循环，缓慢下放钻具，冲洗井底3~5min"四压是指"用不低于15倍钻压的力静压井底，以顶松岩心爪，然后再微提起钻具，轻压起动转盘，恢复取心钻进"。

加压式取心工具是指通过投球加压迫使岩心爪收缩卡心而实现割心的取心工具，通常适用于松软或破碎性地层取心。

岩心爪内径比岩心直径大10mm左右，只有在专门的加压机构作用下才能变形，且为-次性收缩。加压式取心工具也是双筒悬挂式取心工具，可分为外筒组和内筒组两大部分，主要的辅助工具为机械加压接头。

(1)外筒组。从下到上的连接次序是取心钻头+外筒总成+定位接头(定位接头本身有定位销孔，用以穿定位销，拧紧销套)。

(2)内筒组。从下到上的连接次序是岩心爪(反扣)+内岩心筒+悬挂总成+分水接头(上部有穿定位销的销孔)。

内、外筒的连接靠外筒组上端分水接头销孔里的两个定位销钉，悬挂在外筒组的定位接头上，由于滚动轴承的作用，当外筒旋转时，内筒不旋转。

(3)-把抓式岩心爪与内筒连接用反扣，保证岩心爪在取心钻进时不脱扣。

(4)机械加压接头。机械加压接头连接在定位接头上，机械加压接头由加压上接头、加压下接头、加压中心管、加压外管(六方套)、加压内管(六方杆)等组成。钻进时它能传递扭矩和钻压，保证正常取心。割心时，先拉开加压接头，然后将钢球投入，钢球就位后，下放加压接头，将钻具重量通过钢球和加压中心管加于内筒上，切断销钉，继续下压内筒，迫使岩心爪牙板插入岩心，然后上提钴柱，转动转盘，即可将岩心割断。

当需要进行长筒取心时，钻进中途必须接单根。由于松软地层取心钻进过程中绝对不允许钻头提离井底，因此取心工具上部还需增加接单根的专用装置--滑动接头，如图5-7所示。它也是内、外滑动六方组成的滑动装置，其有效滑动距约有11m长，足以保证接单根时取心钻头不被提离井底，从而确保松软地层长筒取心钻进的连续有效。

滑动接头的上接头与钻铤连接，下接头与机械加压接头相连接。取心钻进时，靠六方滑动管和六方滑动套传递扭矩和钻压。接单根时提起六方滑动套(六方滑动管可在六方滑动套内上下滑动)，保证钻头不离开井底。

长筒取心接单根操作过程如下。取心钻进时，六方滑动套一直顶住下接头施加钻压。当方钻杆打完(方入不超过9m)时需接单根的情况，此时上提方钻杆，六方滑动套与加压下接头拉开，拉开的距离不许超过六方滑动管的有效滑动长度(一般为11m)，否则上提钻具接单根时钻头就要离开井底，接完单根后下至预定方入，继续钻进。

注意事项:

(1)取心时，滑动接头和加压接头连接好，在井口要检验滑动接头上下滑动灵活性及密封性。

(2)取心钻进前要将开泵时的钻具悬重和开泵后的正常悬重记录下来，作为接单根时观察悬重的参考。

(3)接单根或钻完进尺上提时，必须观察悬重正常后，方可上起钻具，拉开滑动距离,才能接单根或投球加压割心。

取心工具拉上或拉下钻台时，必须使六方滑动管进入六方滑动套，合拢后用绳索捆牢，方可上下钻台，以免六方滑动管弯曲。