CN207905752U - 一种管道内切割装置 - Google Patents

Abstract

一种管道内切割装置，包括工具壳体，在工具壳体的外侧设置有锚定装置，工具壳体的纵向轴一端装有可在纵向轴方向伸缩的工具头，工具头内部设有可以伸缩的切割基座，切割基座上设置有切割元件，切割装置吊入被切割套管预定深度后，锚定装置在设置在工具内部的独立驱动作用下伸出工具并紧紧抵住被切割套管的内壁，在锚定装置作用后，工具头一是在独立机械驱动下，在纵向轴方向进行移动从而调整切割元件到锚定装置的相对距离，二是围绕着纵向轴进行旋转，以带动单点切割刀进行切割，就绪后，切割基座在独立驱动机构的带动下将切割元件，本实用新型大幅度缩短切割的时间和对井眼的占用时间从而提高工作效率。

Description

一种管道内切割装置

技术领域

本实用新型涉及石油钻探技术领域，特别涉及一种管道内切割装置。

背景技术

在钻井与开发的某些阶段中，需要将在井眼里的金属管进行切割操作，或者需要移除某些井下器件比如封隔器等。为实现这一操作，需要将切割工具伸入管道中，并通过远程操作进行切割。

有一类传统的管道切割工具，通常是安装在钻杆、连续油管或其他管道末端的、水力或机械的切割工具，或是冲孔工具。这类设备通常较为笨重，购买、安装和操作的成本也较高；操作这类设备，往往需要由一台钻机消耗数日才能完成。而在需要切割的管道较细时，一般不会采用这类设备。

这类设备通常装有数片大型刀片，而这些刀片可以凿入管道中。凿入管道中，即在管道壁上钻孔，而非进行精细切割，这一操作需要消耗大量能源。这样的切割，也往往会使得被切割后的管道末端参差不齐，而这或许会影响对管道的后续操作。

此外，这类设备通常需要通过液压或气动的方式来实现在套管内部的锚定。使用液压和/或气动的方式就意味着需要多跟缆绳或管道，这不利于设备在套管中使用。比如，在含气石油的油井中，若要进行深处的切割，需要增加封盖和气塞机构。

另外广泛使用的还有利用炸药爆破产生的高压环形冲击波来实现管道的切割。然而很容易理解这种方法的切割深度取决于装药量以及爆炸的几何参数。在大多数情况下为了保证管道的切割，都会装入过量的炸药，因此只能用在被切割管道外没有任何装置的场合。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种管道内切割装置，能够在只使用轻便的井下电缆的基础上实现对管道的机械切割，打眼以及切断控制线等工作，切口整洁，切割深度可控，重量轻并且无需再用其他额外液压或驱动装置，大幅度缩短切割的时间和对井眼的占用时间从而提高工作效率。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种管道内切割装置，包括工具壳体1，在工具壳体1的外侧设置有锚定装置2，工具壳体1的纵向轴一端装有可在纵向轴方向伸缩的工具头3，所述的工具头3内部设有可以伸缩的切割基座4，所述的切割基座4上设置有切割元件。

所述的切割元件分为单点切割刀5，多点切割碟片6，以及钻孔元件7。

所述的工具头3在纵向轴方向伸缩或为固定长度。

所述的锚定装置2设置有一组或者一组以上，每组在同一径向平面上分开配置的三只或三只以上的锚定脚。

本实用新型的有益效果是：

锚定装置2可以实现整个装置在被切割管道内的固定，无须其他附加固定装置。工具头3旋转后带动切割基座4以及单点切割刀5进行切割圆周运动，然后刀具基座4便可以伸出刀具实现管道内切割动作。或者，由工具头3带动装有多点切割碟片6或者钻孔元件7到指定方向后，多点切割元件或钻孔元件在驱动装置的带动下进行切割圆周运动，然后刀具基座4便伸出刀具实现对管道的定向切割动作。可伸缩的工具头3可以实现在锚定后进行多次精确切割。这些特性使得切割装置结构紧凑，部署快速，切割的方式种类多，灵活且深度方向可控。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为三种不同切割元件在切割基座上的示意图。

图3为切割元件角度可调整的示意图。

图4为单点切割刀在偏离轴线实施套管切割的示意图。

图5为多点切割碟片切割套管的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作详细叙述。

如图1所示：包括工具壳体1，工具壳体上安装有锚定装置2，在工具壳体1的纵向轴一端装有可在纵向轴方向伸缩的工具头3，工具头3内部设有可以伸缩的切割基座4，切割基座上可以分别安装有三种不同的切割元件。

如图2所示：所述的切割元件分为单点切割刀5，多点切割碟片6，以及钻孔元件7。

所述的锚定装置2上下设置有两组，每组在同一径向平面上120度分开配置的三只锚定脚。

本实用新型工作原理：

切割装置吊入被切割套管预定深度后，锚定装置2在设置在工具内部的独立驱动作用下伸出工具并紧紧抵住被切割套管的内壁，以实现切割装置与被切割套管的相对固定。大部分情况下，切割工具的纵向轴与被切割套管的纵向轴平行并重合，但特殊情况下可以通过控制每一个锚定装置伸出的长度不同从而实现工具的偏心锚定，即切割工具的纵向轴与被切割套管的纵向轴平行但不重合，从而实现对被切割套管的偏向切割，如图4。

值得注意的是锚定装置2一般设计为两组，每组在同一径向平面上120度分开配置的三只锚定脚。任何一只锚定脚均可通过内部驱动装置设定伸出的长度，以此可以适应工具正好需要在不同管径交界处使用的情况。根据承重需要，例如使用牵引机的时候，可以设计为两组以上以增加锚定后承托力使得切割期间切割机不会在管壁内移动造成切割作业失败。

在锚定装置2作用后，工具头3起两个作用：一是在独立机械驱动下，在纵向轴方向进行移动从而调整切割元件到锚定装置的相对距离，如图3(b)和图3(c)；二是围绕着纵向轴进行旋转，以带动单点切割刀5进行切割，或者在使用多点切割碟片6或者钻孔元件7调整方向(切割方位角)。

在切割元件和锚定装置2相对位置和方位角都确定后，切割元件的给进(伸出)倾角也可以根据需要进行调整，以此可以切除倒角。如图3(a)以及图3(b)所示。

就绪后，切割基座4在独立驱动机构的带动下将切割元件，比如单点切割刀，伸出工具头，对套管进行切割作业，例如图1所示。注意对于多点切割碟片和钻孔元件来说有一套单独的附加机械装置来驱动碟片或者钻孔元件来完成切割。

图5则示例了已经伸出的切割基座4带动多点切割碟片对套管进行切割的过程。

Claims (4)

1.一种管道内切割装置，其特征在于，包括工具壳体(1)，在工具壳体(1)的外侧设置有锚定装置(2)，工具壳体(1)的纵向轴一端装有工具头(3)，所述的工具头(3)内部设有可以伸缩的切割基座(4)，所述的切割基座(4)上设置有切割元件。

2.根据权利要求1所述的一种管道内切割装置，其特征在于，所述的切割元件分为单点切割刀(5)，多点切割碟片(6)，以及钻孔元件(7)。

3.根据权利要求1所述的一种管道内切割装置，其特征在于，所述的工具头(3)在纵向轴方向伸缩或为固定长度。

4.根据权利要求1所述的一种管道内切割装置，其特征在于，所述的锚定装置(2)设置有一组或者一组以上，每组在同一径向平面上分开配置的三只或三只以上的锚定脚。