CN110700784A

CN110700784A - 电控井下管具切割工具

Info

Publication number: CN110700784A
Application number: CN201911002135.0A
Authority: CN
Inventors: 徐涛; 施连海; 白冬青; 赵敏; 刘平全; 黄辉健; 王西贵; 贺婵娟; 吕楠; 胡君城; 张铁铭; 武晓勇; 杨雅惠; 曹红伟; 吉明艳
Original assignee: CNPC Great Wall Drilling Co
Current assignee: China National Petroleum Corp; CNPC Great Wall Drilling Co
Priority date: 2019-10-21
Filing date: 2019-10-21
Publication date: 2020-01-17

Abstract

本发明涉及油田钻修井卡钻事故处理技术领域，特别涉及一种电控井下管具切割工具。该装置包括上电机、减速器、液压泵和下电机，上电机与减速器相连接，减速器的转动轴与联轴器相连接，联轴器下端与液缸缸体相连接，液缸缸体下端连接割刀安装体，活塞中心杆上端为凸台，活塞中心杆中心设有中心流道，活塞中心杆上端凸台置于液缸缸体内并与液缸缸体相匹配工作。本发明实现了切割动力来自电缆的电力，动力来源稳定，满足各种钢级管材切割要求，能够高效安全的对钻杆、油管或套管进行切割操作，施工成本低，不需要炸药、化学药剂等危险、高污染物品，满足环保要求，其切割速度快，效率高。

Description

电控井下管具切割工具

技术领域：

本发明涉及油田钻修井卡钻事故处理技术领域，特别涉及一种电控井下管具切割工具。

背景技术：

随着油田开发的不断深入，水平井、复杂结构井日趋增多，钻井时卡钻事故频繁发生，在常规处理不能解卡后，通常采用爆炸松扣、爆炸切割进行解卡。但由于当前国家对安全、环保管控日趋严格，雷管、炸药的审批和调配过程繁琐、周期长，甚至在新疆等区域，已经严令禁止炸药等危险品的运输，这严重影响现场事故处理进度，造成等停成本增加，目前急需一种新的措施解决之。

国内有研究所研制了小直径管内水力切割器，用来解决井下油管切割的问题，该工具用连续油管从油管柱内下入，采用水动力原理，由螺杆马达驱动机械割刀，从油管内部实施切割。但需要连续油管配合施工，费用较高。钻井液提供的工作压力不够稳定，如果有较大压力波动将使工作中的刀片折断。仅能用于油管切割，对钻杆等不适用。因此，水力切割器不足以解决目前钻修井解卡的难题。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种电控井下管具切割工具，该装置实现了切割动力来自电缆的电力，动力来源稳定，满足各种钢级管材切割要求，能够高效安全的对钻杆、油管或套管进行切割操作，施工成本低，不需要炸药、化学药剂等危险、高污染物品，满足环保要求，其切割速度快，效率高，由于其切口规则有利于后续工作的进行，降低了事故风险，缩短事故处理周期，操作风险小并且可大幅度降低存储、运输等后勤保障的时间和费用。克服了现有管内水力切割器施工成本高，切割动力不稳定，有可能折断刀片，无法切割钻杆的不足。

本发明所采取的技术方案是：一种电控井下管具切割工具，包括上电机、减速器、液压泵和下电机，上电机与减速器相连接，减速器的转动轴与联轴器相连接，联轴器下端与液缸缸体相连接，液缸缸体下端连接割刀安装体，活塞中心杆上端为凸台，活塞中心杆中心设有中心流道，活塞中心杆上端凸台置于液缸缸体内并与液缸缸体相匹配工作，活塞中心杆凸台下端面与液缸缸体内底部端面之间安装有复位弹簧，活塞中心杆下端依次穿过液缸缸体、割刀安装体后穿入转换接头内；

割刀安装体上销连接有割刀，割刀内侧设计有旋转凸轮体，该旋转凸轮体伸入到活塞中心杆的侧壁凹槽内，在活塞中心杆下行时活塞中心杆凹槽壁推动旋转凸轮体使割刀旋转伸出割刀安装体，在活塞中心杆上行时活塞中心杆凹槽壁推动旋转凸轮体使割刀旋转收回至割刀安装体，割刀安装体下端连接限位块，该限位块在割刀旋转伸出时对割刀限位；

转换接头中心开有与活塞中心杆中心流道相通的中心通道，活塞中心杆下端与转换接头上端内壁之间为滑动密封连接，转换接头下端套装轴承压盖，轴承压盖下端连接液力锚外壳，轴承压盖下端与转换接头外壁凸台之间安装推力轴承，液力锚外壳与转换接头之间安装深沟球轴承，液力锚外壳内安装液力锚，液力锚中心安装有过流内筒，过流内筒侧壁上开有通向液力锚的过流孔道，过流内筒的中心通道与转换接头的中心通道相通，过流内筒下端连接液压接头，液压接头下端连接液压泵，液压泵与油箱相连接，液压泵下端连接下电机。

联轴器与减速器外壳体之间安装铜轴承。

割刀采用硬质合金割刀。

活塞中心杆下端与转换接头上端内壁之间为花键连接。

本发明的有益效果是：本发明实现了切割动力来自电缆的电力，动力来源稳定，满足各种钢级管材切割要求，能够高效安全的对钻杆、油管或套管进行切割操作，施工成本低，不需要炸药、化学药剂等危险、高污染物品，满足环保要求，其切割速度快，效率高，由于其切口规则有利于后续工作的进行，降低了事故风险，缩短事故处理周期，操作风险小并且可大幅度降低存储、运输等后勤保障的时间和费用。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明的使用示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为割刀未伸出的状态示意图。

图4为割刀旋转伸出的状态示意图。

具体实施方式：

如图2所示，一种电控井下管具切割工具，包括上电机4-1、减速器4-2、液压泵4-15和下电机4-16，上电机4-1与减速器4-2相连接，减速器4-2的转动轴与联轴器4-3相连接，联轴器4-3下端与液缸缸体4-17相连接，液缸缸体4-17下端连接割刀安装体4-18，活塞中心杆4-5上端为凸台，活塞中心杆4-5中心设有中心流道，活塞中心杆4-5上端凸台置于液缸缸体4-17内并与液缸缸体4-17相匹配工作，活塞中心杆4-5凸台下端面与液缸缸体4-17内底部端面之间安装有复位弹簧4-6，活塞中心杆4-5下端依次穿过液缸缸体4-17、割刀安装体4-18后穿入转换接头4-19内；

割刀安装体4-18上销连接有割刀4-7，割刀4-7内侧设计有旋转凸轮体，该旋转凸轮体伸入到活塞中心杆4-5的侧壁凹槽内，在活塞中心杆4-5下行时活塞中心杆4-5凹槽壁推动旋转凸轮体使割刀4-7旋转伸出割刀安装体4-18，在活塞中心杆4-5上行时活塞中心杆4-5凹槽壁推动旋转凸轮体使割刀4-7旋转收回至割刀安装体4-18，割刀安装体4-18下端连接限位块4-8，该限位块4-8在割刀4-7旋转伸出时对割刀4-7限位；

转换接头4-19中心开有与活塞中心杆4-5中心流道相通的中心通道，活塞中心杆4-5下端与转换接头4-19上端内壁之间为滑动密封连接，转换接头4-19下端套装轴承压盖4-9，轴承压盖4-9下端连接液力锚外壳4-20，轴承压盖4-9下端与转换接头4-19外壁凸台之间安装推力轴承4-10，液力锚外壳4-20与转换接头4-19之间安装深沟球轴承4-11，液力锚外壳4-20内安装液力锚4-13，液力锚4-13中心安装有过流内筒4-12，过流内筒4-12侧壁上开有通向液力锚4-13的过流孔道，过流内筒4-12的中心通道与转换接头4-19的中心通道相通，过流内筒4-12下端连接液压接头4-14，液压接头4-14下端连接液压泵4-15，液压泵4-15与油箱相连接，液压泵4-15下端连接下电机4-16。

联轴器4-3与减速器4-2外壳体之间安装铜轴承4-4。

割刀4-7采用硬质合金割刀。

活塞中心杆4-5下端与转换接头4-19上端内壁之间为花键连接。

如图1所示，使用时，修井作业机1、测井绞车2通过电缆3将电控井下管具切割工具4下入井内目的深度，在预定位置完成对井下管柱的切割。

当进行管具切割时，上电机4-1经减速器4-2减速，通过联轴器4-3提供旋转切削的动力；下电机4-16驱动液压泵4-15打出高压液压油，通过液力锚4-13锚定切割工具。同时，活塞中心杆4-5在液压泵4-15提供的高压液压油的推动下向下移动，活塞中心杆4-5下移推动割刀4-7旋转伸出，如图4所示，刀头抵在待切割管具内壁上，本发明切割完成后液压泵4-15泄压，活塞中心杆4-5在复位弹簧4-6的推动下上移，割刀4-7收回，如图3所示，液力锚4-13随之解封，上提电缆起出电控井下管具切割工具即可。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种电控井下管具切割工具，其特征在于：包括上电机(4-1)、减速器(4-2)、液压泵(4-15)和下电机(4-16)，上电机(4-1)与减速器(4-2)相连接，减速器(4-2)的转动轴与联轴器(4-3)相连接，联轴器(4-3)下端与液缸缸体(4-17)相连接，液缸缸体(4-17)下端连接割刀安装体(4-18)，活塞中心杆(4-5)上端为凸台，活塞中心杆(4-5)中心设有中心流道，活塞中心杆(4-5)上端凸台置于液缸缸体(4-17)内并与液缸缸体(4-17)相匹配工作，活塞中心杆(4-5)凸台下端面与液缸缸体(4-17)内底部端面之间安装有复位弹簧(4-6)，活塞中心杆(4-5)下端依次穿过液缸缸体(4-17)、割刀安装体(4-18)后穿入转换接头(4-19)内；

割刀安装体(4-18)上销连接有割刀(4-7)，割刀(4-7)内侧设计有旋转凸轮体，该旋转凸轮体伸入到活塞中心杆(4-5)的侧壁凹槽内，在活塞中心杆(4-5)下行时活塞中心杆(4-5)凹槽壁推动旋转凸轮体使割刀(4-7)旋转伸出割刀安装体(4-18)，在活塞中心杆(4-5)上行时活塞中心杆(4-5)凹槽壁推动旋转凸轮体使割刀(4-7)旋转收回至割刀安装体(4-18)，割刀安装体(4-18)下端连接限位块(4-8)，该限位块(4-8)在割刀(4-7)旋转伸出时对割刀(4-7)限位；

转换接头(4-19)中心开有与活塞中心杆(4-5)中心流道相通的中心通道，活塞中心杆(4-5)下端与转换接头(4-19)上端内壁之间为滑动密封连接，转换接头(4-19)下端套装轴承压盖(4-9)，轴承压盖(4-9)下端连接液力锚外壳(4-20)，轴承压盖(4-9)下端与转换接头(4-19)外壁凸台之间安装推力轴承(4-10)，液力锚外壳(4-20)与转换接头(4-19)之间安装深沟球轴承(4-11)，液力锚外壳(4-20)内安装液力锚(4-13)，液力锚(4-13)中心安装有过流内筒(4-12)，过流内筒(4-12)侧壁上开有通向液力锚(4-13)的过流孔道，过流内筒(4-12)的中心通道与转换接头(4-19)的中心通道相通，过流内筒(4-12)下端连接液压接头(4-14)，液压接头(4-14)下端连接液压泵(4-15)，液压泵(4-15)与油箱相连接，液压泵(4-15)下端连接下电机(4-16)。

2.按照权利要求1所述的电控井下管具切割工具，其特征在于：所述联轴器(4-3)与减速器(4-2)外壳体之间安装铜轴承(4-4)。

3.按照权利要求1所述的电控井下管具切割工具，其特征在于：所述割刀(4-7)采用硬质合金割刀。

4.按照权利要求1所述的电控井下管具切割工具，其特征在于：所述活塞中心杆(4-5)下端与转换接头(4-19)上端内壁之间为花键连接。