[發(fā)明專利]一種壓差變化限位式深水大套管切割水力割刀裝置

有效

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• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN107701137B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 賈銀鴿;郭德林;劉健;張武輦;盛磊祥;張伏娟;王宇
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市遠東石油鉆采工程有限公司;中國海洋石油總公司;中海油研究總院
• 主分類號: E21B29/00
• 分類號: E21B29/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;楊宏

本發(fā)明公開了一種壓差變化限位式深水大套管切割水力割刀裝置，包括：閥桿、定位座、閥桿限位調(diào)節(jié)件，及第一彈性元件。本發(fā)明所提供的割刀裝置，使得閥桿限位調(diào)節(jié)件在第二流道注液受壓后、第一彈性元件被極限壓縮之前，閥桿利用上下端壓差及流體沖力可與活塞同步下降；而在第一彈性元件被極限壓縮之后，閥桿無法繼續(xù)下降，而活塞則在所注入液體壓力下繼續(xù)下降，閥桿與噴嘴脫離，由于此時閥桿上下壓差消失，在第一彈性元件作用下上行，而噴嘴流道的直徑大于閥桿流道，活塞上端面以上的液體壓力將突然下降；而通過外接壓力顯示裝置，操作員可觀察到壓力急劇下降，從而獲知套管已被割斷信息。

技術領域

本發(fā)明涉及深水鉆采作業(yè)設備技術領域，尤其涉及的是一種壓差變化限位式深水大套管切割水力割刀裝置。

背景技術

油氣田的開發(fā)一般要經(jīng)過勘探、開發(fā)工程建設、生產(chǎn)及廢棄處置全過程，廢棄處置是其中的最終環(huán)節(jié)。根據(jù)國際慣例和《海洋石油棄井作業(yè)管理規(guī)則》，海上油氣田停止生產(chǎn)作業(yè)后，如果沒有其他用途或合理理由，必須準備退役和進行廢棄處置。退役是指將石油裝置從運行狀態(tài)變?yōu)殛P閉的，無與碳氫化合物狀態(tài)有關的活動（不包括與移離和其他處置有關的活動）。廢棄處置是指將石油裝置移至最終地，并就地再利用、循環(huán)利用或存放的過程。

在未來發(fā)展中，大批的井口退役已成為既定事實，尤其是到2020年，2002年以前建設的所有井口幾乎都要退役，進行棄井作業(yè)。此外，在勘探過程中，有些探井或評價井經(jīng)過勘探及評價后，若無開采價值，或是鉆出無油氣的“干井”，?均需進行廢棄處置。

海上油氣田廢棄處置是一項涉及諸多方面的系統(tǒng)工程，雖然是開發(fā)工程的逆過程，但其涉及到的方面與開發(fā)過程不完全相同，有其特殊之處。海上結(jié)構(gòu)物的拆除施工可歸結(jié)為分離（主要采用切割技術）、吊裝、運輸、上岸處理或海上顛倒四部分。其中，機械切割是分離過程中較常采用的技術，其與聚能爆破切割不同，聚能爆破切割受環(huán)境和技術等因素的影響，使用受限較大，機械切割則無此限制。

現(xiàn)有技術中，水下切割割刀裝置（此處指機械切割，以下簡稱為割刀裝置）通常包括：由下至上依次設置的割刀體、割刀片、銷軸、活塞組件、彈簧、噴嘴及接桿，其中，接桿及活塞組件分別設置有第一流道及第二流道，噴嘴設置于第一流道及第二流道之間，接桿外接供液設備。當割刀裝置需下井切割時，首先利用膠帶或繩索等捆扎件將割刀片綁扎于割刀體內(nèi)；其次下放割刀裝置至切割位；再次，通過第一流道及第二流道向活塞組件輸液加壓，直至活塞組件下移、活塞下端面推動刀片上端部下行，啟動刀片張開；最后，旋轉(zhuǎn)割刀片切割套管。

現(xiàn)有技術割刀裝置不足之處在于：在切割過程中，無法獲悉套管何時割斷，從而造成在套管割斷之后，割刀裝置繼續(xù)運行，浪費時間及鉆井平臺設備運行資源，增加了切割成本。

因此，現(xiàn)有技術還有待于改進和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的上述缺陷，提供一種壓差變化限位式深水大套管切割水力割刀裝置，旨在解決現(xiàn)有技術中在切割過程中，無法獲悉套管何時割斷，從而造成在套管割斷之后，割刀裝置繼續(xù)運行，浪費時間及鉆井平臺設備運行資源，提高了切割成本的問題。

本發(fā)明解決技術問題所采用的技術方案如下：

一種壓差變化限位式深水大套管切割水力割刀裝置，包括：接桿、連接于接桿下端的割刀體，及多個一端旋轉(zhuǎn)連接于割刀體的割刀片，所述接桿設置有第一流道，所述割刀體上端及下端分別設置有與第一流道相通的第二流道及第三流道，其中，所述壓差變化限位式深水大套管切割水力割刀裝置外接有壓力顯示裝置，其還包括：

由下至上依次設置于第二流道內(nèi)的活塞、噴嘴及閥桿，所述活塞在第二流道注液后受壓向下移動，以推動割刀片繞割刀體旋轉(zhuǎn)外伸，其外緣密封于割刀體內(nèi)壁，中部則沿軸心方向貫穿設置有一活塞流道；所述噴嘴固定連接于活塞上，其中部貫穿設置有一與活塞流道相通的噴嘴流道，所述閥桿中部貫穿設置有一與噴嘴流道相通、且直徑小于噴嘴流道的閥桿流道；