钻采工艺 | 磁力打捞筒的结构及应用
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磁力打捞筒·用途
磁力打捞筒是用来打捞在钻井、修井作业中掉入井里的钻头、巴掌、牙轮、轴、卡瓦牙、钳牙、手锤及油、套管碎片等小件铁磁性落物的工具。对于能进行正反循环的磁力打捞器，尚可打捞小件非铁磁性落物。
磁力打捞器的种类很多，按其工作性能分为强磁打捞器和高强磁打捞器，按其可循环的方向分为正、反循环磁力打捞器。
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磁力打捞筒·结构
磁力打捞器分为强磁和高强磁两种类型，但结构没有区别，只是磁钢的材料不同。
1、正循环型强磁、高强磁打捞器
这种打捞器由上接头、压盖、壳体、磁钢、芯铁、隔磁套、引鞋等组成，如图1-1所示。
图1-1 正循环磁力打捞器
1-上接头；2-压盖；3-壳体；4-磁钢；5-芯铁；6-隔磁套；7-平鞋；8-铣磨鞋；9-引鞋
上接头上部是钻杆扣或其他型式的螺纹，用以连接钻杆或其它打捞管柱及钢丝绳等，下部与壳体连接在一起。上接头从上至下有水眼。壳体内装有压盖、磁钢、芯铁和隔磁套，最下端连接引鞋。引鞋有三种结构形式：平鞋、引鞋和铣磨鞋。如图1-1所示，引鞋的内孔中有一台肩，把隔磁套、芯铁、磁钢压住。压盖和隔磁套上有若干个轴向小孔，壳体与磁钢间有较大的环形空间，作为循环通道。
2、局部反循环型强磁、高强磁打捞器
这种打捞器由上接头、钢球、压盖、壳体、打捞杯、磁钢、隔磁套、芯铁和引鞋等组成，如图1-2所示。
图1-2 反循环磁力打捞器
1-上接头；2-钢球；3-打捞杯；4-压盖；5-壳体；6-磁钢；7-芯铁；8-隔磁套；9-平鞋
上接头上部是钻杆扣或者其他型式的螺纹，用以连接钻杆或其他管柱。上接头与壳体焊接在一起。壳体上部焊着一个打捞杯，其上端有锥形孔，钢球坐放在这里，成为一个单向阀，堵塞上部泥浆进入杯腔的通道。杯腔（窝穴）与工具外部相通。杯体外表面与壳体之间有环形空间，在其最下端有十余个小斜孔。壳体内有压盖、磁钢、芯铁。中间是水眼，直通杯内。
由此可见，当钢球坐放在锥孔上时，循环泥浆沿杯体外部的环形空间，经小斜孔流向井底，形成强大的旋流，又经压盖、磁钢、芯铁的水眼进入杯腔，从四个大孔泄出工具体外，返出地面，这样构成了局部反循环作用。
03
磁力打捞器·作用原理
1、工作原理
磁力打捞器是一个以壳体引鞋和芯铁为两个同心环形磁极，两极磁通路之间为无铁磁材料区域，使芯铁、引鞋最下端有很高的磁场强度。由于磁通路是同心的，因此磁力线呈辐射状，并集中于靠近打捞器下端的中心处，可把小块铁磁性落物磁化吸附在磁极中心。这种结构形式的磁力打捞器，即使所吸住的大块落物跨接芯铁、引鞋间的空间，也不会切断磁通路，还可以吸附一些与其相接触的小型落物，实现打捞。
对于非铁磁性落物的打捞，可在接近井底前投球，开泵循环，借助于高压高速的循环泥浆的小孔射流作用，将井底小型落物浮起，并随上返泥浆进入窝穴。由于铁磁性落物被吸附，存于窝穴中的落物再也不能回落井底，可实现对非铁磁性落物的打捞。
2、吸重力计算（未考虑磁损）
根据磁能作用力公式，吸重力P为：
P=（B/4963）²·S
式中，
B——磁感应强度；
S——磁通面积。
由上式可看出吸重力P受到磁场强度B和磁通面积S的影响。然而由于磁力打捞器受到工作的环形空间限制。只能取一定值，因此提高吸重力P的重要途径是选用高饱和磁感应强度、高磁导率和低矫顽力的磁性材料。
3、永磁材料对吸重力的影响
磁力打捞器是靠永久性磁铁（磁钢）作为打捞落物的能源。为了获得更好的打捞效果，要求单位面积的永磁铁产生尽可能大的磁能量W。而矫顽力H0和剩磁感应强度Br越大，磁路空隙中的能量W也越大，因此，磁能积的大小是磁力打捞器的重要性能指标，也就是说，由于不同的永磁性材料吸附的重量不同，就有强磁型和高强磁型打捞器的区别。
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磁力打捞筒·操作方法
1、准备工作
（1）根据井径及落物特点，选择合适的引鞋及打捞器。
（2）把打捞器放在木板或胶皮上，取出钢球并摘下护磁板后，检查工具尺寸，水眼是否畅通。
2、操作方法
（1）将打捞器拧紧在打捞钻柱上下井。
（2）当磁铁打捞器下至距井底3~5m时，开泵循环冲洗井底。
（3）待井底冲洗干净后，在保持循环的前提下，缓慢下放钻具，触及落物。此时钻压不得超过10KN。然后上提钻具0.5~1m。将打捞器转动90°，再重复上述动作。
（4）如果使用反循环磁力打捞器，在正循环洗井后停泵，投入钢球，将工具下至距井底0.5m处，开泵循环，排量要大，约10~15分钟即可，然后根据所选用引鞋的不同，采用不同方法进行打捞。如果使用平鞋时，必须边循环边下放边转动钻具，反复上下几次即可。
（5）确认落物已被吸住，上提钻具0.5~1m停泵，起钻。
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磁力打捞筒·注意事项
1、注意事项
（1）磁力打捞器入井前，必须用木板或胶皮同其他铁磁性设备隔开。
（2）取下护磁板及被吸住的落物时，操作者的施力方向应与工具中心线垂直。
（3）操作者不准手持铁磁性手工具接近磁力打捞器底部，以防伤人。
（4）运输、装卸过程中避免剧烈震动和摔碰。
2、维护保养
（1）出井后用清水洗净，除去芯铁和磁钢表面上的微小铁磁性物质，对极微小颗粒可用医用橡皮膏粘附。
（2）各接头螺纹涂油，各水眼及循环通道应冲洗干净，更换损坏件。
（3）放阴干处保存。