[發(fā)明專利]管內(nèi)水力切割器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310012956.9
• 申請日: 2013-01-14
• 公開（公告）號: CN103089181A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李玉坤;朱海;張峻;杜丙國;馬清明;張紀(jì)豪
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號: E21B29/06
• 分類號: E21B29/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油開采領(lǐng)域，具體地，涉及一種管內(nèi)水力切割器，更具體地，涉及一種適用于油田采油井小直徑油管內(nèi)切割的水力切割工具。

背景技術(shù)

近年來，隨著石油化工行業(yè)的迅猛發(fā)展，石油開采和油田作業(yè)修井方面的技術(shù)革新也日新月異。然而，在高新技術(shù)快速發(fā)展的背后，也存在著令人不得不重視的一系列問題，進(jìn)而引起了各種工程事故。隨著油田開采的不斷深入，許多油區(qū)已逐漸進(jìn)入開發(fā)中后期，全國各地油田的井下油管變形、錯斷和卡阻等現(xiàn)象也逐年增多。為了滿足修井的需要，近幾年各油田有很多不同的新工藝、新工具出現(xiàn)。其中油管切割是較為有效的作業(yè)修井方式之一。只有對變形、遇阻的油管進(jìn)行切割后才能打撈、修復(fù)。目前，國內(nèi)外現(xiàn)有的內(nèi)切割技術(shù)主要有：機(jī)械內(nèi)割刀切割、化學(xué)切割以及聚能切割等。

機(jī)械內(nèi)割刀切割是用固定割刀，下到預(yù)定深度，而后把刀片張開，從地面旋轉(zhuǎn)管柱以切割套管。國內(nèi)1978年已引進(jìn)了140mill機(jī)械式套管內(nèi)割刀，并完成了測繪和研制；同時還完成168mm套管內(nèi)割刀研制。但油管的內(nèi)徑小，且油井井深都大于1000米，機(jī)械式套管內(nèi)割刀無法使用。

化學(xué)切割一般是用電流引燃炸藥包，使化學(xué)藥劑和催化劑混合并反應(yīng)。從而產(chǎn)生具有強(qiáng)烈腐蝕性的液體，然后周向噴出，達(dá)到切割管材的目的。但由于噴出的流體為氟化物，具有強(qiáng)烈的毒性，因而限制了它的使用。

聚能切割是利用聚能效應(yīng)，在錐形空穴處敷以金屬罩，金屬罩在炸藥裝藥爆轟作用下所形成的高速金屬射流具有極高的侵徹能力來實(shí)現(xiàn)切割的。切割時，往往因裝藥量計算不準(zhǔn)確而導(dǎo)致套管、油管損壞。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，本發(fā)明提供一種管內(nèi)水力切割器，減少由切斷帶來的副作用，提高切斷效率，且操作方便，并可對小直徑油管進(jìn)行內(nèi)切割。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種管內(nèi)水力切割器，包括水力錨、液壓馬達(dá)、減速增扭裝置、螺旋桿、切刀、中心下錐體和導(dǎo)軌；水力錨下端與液壓馬達(dá)的上端連接，液壓馬達(dá)下端與減速增扭裝置上部相連，減速增扭裝置的下部與螺旋桿上端固定連接，螺旋桿上軸向固定有可繞其自由旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)軌；中心下錐體上設(shè)有內(nèi)螺紋和軌道，中心下錐體與螺旋桿通過螺紋連接；切刀設(shè)置兩個，每個切刀上端與導(dǎo)軌滑動連接，切刀內(nèi)側(cè)通過軌道與中心下錐體滑動連接。

優(yōu)選地，液壓馬達(dá)下端設(shè)有輸出軸和行星輪固定軸。

優(yōu)選地，減速增扭裝置包括主動輪、行星輪和外齒輪；主動輪和行星輪為圓柱形外嚙合齒輪，外齒輪為圓柱形內(nèi)嚙合齒輪，主動輪與行星輪嚙合，行星輪與外齒輪嚙合；主動輪固定在液壓馬達(dá)輸出軸上，外齒輪與液壓馬達(dá)的輸出軸通過軸承連接，行星輪通過液壓馬達(dá)上的行星輪固定軸進(jìn)行軸向固定，外齒輪下部設(shè)有連接槽。

優(yōu)選地，螺旋桿為帶有螺紋的桿狀結(jié)構(gòu)，上端呈長方體狀用于與減速增扭裝置的外齒輪的連接槽固定連接，螺旋桿上部帶有雙螺母并且螺母間桿件光滑可用來安放導(dǎo)軌。

優(yōu)選地，導(dǎo)軌呈凹槽狀并且中間設(shè)有一圓孔，導(dǎo)軌通過該圓孔置于螺旋桿上。

優(yōu)選地，中心下錐體為錐形結(jié)構(gòu)，兩側(cè)設(shè)有軌道，內(nèi)部帶有軸向的內(nèi)螺紋；中心下錐體與螺旋桿通過螺紋連接，中心下錐體與螺旋桿間連接光滑，并時常加油潤滑。

優(yōu)選地，切刀上部和內(nèi)側(cè)帶有凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，切刀通過上部的凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)安放在導(dǎo)軌上并沿導(dǎo)軌滑動，切刀通過內(nèi)側(cè)的凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)安放在中心下錐體的軌道上并沿軌道滑動。

優(yōu)選地，螺旋桿的下端固定有底座。

優(yōu)選地，行星輪設(shè)有三個。

優(yōu)選地，切刀設(shè)有兩個。

本發(fā)明的有益效果如下：采用上述結(jié)構(gòu)的切割器切割小直徑油管，能直接下放到油管設(shè)定的位置進(jìn)行切割；該切割器進(jìn)行切割時，井口液壓控制切割，操作簡單，安全可靠，對作業(yè)現(xiàn)場條件要求低，不會引發(fā)其它意外傷害；使用該工具切割油管，斷口光滑，不會對油管造成損壞，為油管的再利用提供了可靠的保障。

附圖說明

圖1a是本發(fā)明的管內(nèi)水力切割器的結(jié)構(gòu)正視示意圖；

圖1b是本發(fā)明的管內(nèi)水力切割器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是液壓馬達(dá)與減速增扭裝置連接示意圖；

圖3a是減速增扭裝置的軸側(cè)示意圖；

圖3b是減速增扭裝置的另一軸側(cè)示意圖；

圖3c是減速增扭裝置的俯視示意圖；

圖4是螺旋桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是中心下錐體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7a是切刀的立體示意圖；

圖7b是切刀的正視示意圖；