[發明專利]一種石油套管內部割縫裝置

在審

• 申請號: 201510834246.3
• 申請日: 2015-11-25
• 公開（公告）號: CN105252055A
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 張弘靜
• 申請（專利權）人: 天津帥通科技發展有限公司
• 主分類號: B23C3/00
• 分類號: B23C3/00
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 楊慧玲

技術領域

本發明創造屬于石油輔助裝置領域，尤其是涉及一種石油套管內部割縫裝置。

背景技術

在石油的鉆采作業中，割縫篩管是重要的器材，常用于先期完井或采油防砂。割縫篩管以其剛性好、抗刮磨、縫隙均勻、采收率高和比其他方式防砂效果好等優點被廣泛應用。

割縫篩管一般是在合金鋼石油套管上切割出7，000到10，000多條斷斷續續并用于濾砂的窄縫。

而割縫篩管傳統的斷面縫型分為矩形縫和梯形縫。

矩形縫(又稱直縫)即管子的內外壁縫隙一樣寬，加工后的管壁強度高，但石油夾雜著細砂從縫隙流入管內時容易發生堵塞，采油效率低，堵塞嚴重時會造成塌井等事故。

梯形縫斷面在管子外壁開口窄而在內壁開口寬，形狀呈等腰梯形。梯形縫具有較強的“自潔”作用，砂礫進入縫腔后，很容易被油液沖走，不易形成砂堵，故而管內外壓降小，采油率高，防砂效果好。

然而目前國內外加工割縫篩管有兩種：激光加工、銑刀加工，此兩種方法均為從石油套管外部進行加工，從而會造成很多現實問題。

激光加工的缺點是：激光屬于熱加工，加工后縫的表面粗糙度值高，表面質量比機加工差，容易造成液流阻力；影響表面加工質量的因素較多，容易造成管體表面爆孔、燒縫、截面形狀不規整、內部掛渣等缺陷；由于激光束焦點位置的限制，很容易出現管體外縫寬度尺寸比內縫大，使用時容易造成砂堵。而銑刀加工的缺點是：切割軸為懸臂軸，切割時徑向跳動容易造成刀片損壞，刀片壽命短，加工效率低；刀片的旋轉軸線不可能達到并超過管的內壁表面，所以切縫外縫比內縫長，留有圓弧臺階，篩管使用時易形成砂堵。

發明內容

有鑒于此，本發明創造旨在提出一種石油套管內部割縫裝置，以解決加工效率低下以及使用損耗高的問題。

為達到上述目的，本發明創造的技術方案是這樣實現的：

一種石油套管內部割縫裝置，其包括主體支撐架、內壁支撐組件和切割機構；

所述主體支撐架通過內壁支撐組件固定在所述石油套管內部；

所述切割機構包括銑刀片、切割動力組件和徑向進給組件；

所述切割動力組件包括與銑刀片固連的切割齒輪、內支撐架和轉動動力件，所述內支撐架支承所述切割齒輪繞其自身軸線轉動，且所述轉動動力件為切割齒輪提供繞其自身軸線轉動的動力，所述銑刀片的切割軌跡的切線與所述石油套管的軸線平行；

所述徑向進給組件包括外支撐架和徑向動力件，所述外支撐架與內支撐架滑動連接，所述內支撐架上開有徑向滑道，所述徑向動力件為所述內支撐架提供沿著徑向滑道開設方向滑動的動力且該內支撐架的位移方向與所述石油套管的直徑方向平行，所述外支撐架還與所述主體支撐架滑動連接，且該滑動方向與所述石油套管的軸線平行。

進一步的，所述內壁支撐組件包括夾緊支撐塊和液壓缸，所述主體支撐架上開有連接孔，所述夾緊支撐塊抵接在所述主體支撐架的外部，所述液壓缸置于該主體支撐架的內部且該液壓缸的活塞桿通過連接孔與所述夾緊支撐塊連接。

進一步的，所述主體支撐架的軸線兩側對稱設立多個連接孔。

進一步的，所述主體支撐架為弧形架體，該主體支撐架的開口處與銑刀片設立位置對應。

進一步的，所述轉動動力件包括配套設立的蝸輪和蝸桿，所述蝸輪與所述切割齒輪嚙合。

進一步的，所述徑向動力件包括徑向進給絲桿以及與其配合的絲桿螺母，所述絲桿螺母與所述徑向滑道滑動連接，該徑向滑道的開設方向與所述徑向進給絲桿的軸線夾角為銳角。

進一步的，所述外支撐架為U型架體且套于所述內支撐架的外部。

進一步的，所述外支撐架的外部上開有支撐滑槽，所述主體支撐架的內側壁上設有軸向滑塊，所述軸向滑塊置于所述支撐滑槽內并與其滑動連接。

進一步的，所述銑刀片的刀刃的縱截面為梯形面且該梯形面的上底與石油套管內壁鄰近。

進一步的，所述銑刀片的刀刃包括尖刃部和側刃部，所述尖刃部的兩側分設有一側刃部，所述尖刃部為該銑刀片的頂面，所述側刃部為銑刀片的側面。

進一步的，所述銑刀片由多個直徑不同的刀片疊加構成。

相對于現有技術，本發明創造所述的一種石油套管內部割縫裝置具有以下優勢：

(1)本發明創造所述的主體支撐架、內壁支撐組件和切割機構的配合設計可以達到在石油套管內部加工割縫的目的，在不用考慮銑刀片的情況下，也能保證快速切割縫隙的效率，同時因為此種加工模式，避免了銑刀片在外部加工時候的徑向跳動情況，進而減小了銑刀片的損耗。