[發(fā)明專利]一種井下開孔工具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711297716.2
• 申請日: 2017-12-08
• 公開（公告）號(hào): CN108222874B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李中華;劉文霄;孫傳軒;李磊;嚴(yán)金林
• 申請（專利權(quán)）人: 寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): E21B29/00
• 分類號(hào): E21B29/00;E21B34/06
• 代理公司: 西安弘理專利事務(wù)所 61214
• 代理人: 王奇

本發(fā)明公開了一種井下開孔工具，包括從上到下依次連接的上短節(jié)、中短節(jié)和下短節(jié)，上短節(jié)靠近上部的內(nèi)壁通過卡塊套裝有上心軸套，上心軸套中套裝有上心軸，上心軸下方設(shè)置有下心軸，上短節(jié)靠近下部的內(nèi)壁套裝有鎖緊套；中短節(jié)下部外周設(shè)置有主卡塊，主卡塊上端面與鎖緊套下端面頂緊接觸；下短節(jié)靠近上部通過剪切銷懸掛有下心軸；下短節(jié)靠近中部外圓周設(shè)置有定位塊，定位塊上端面通過定位銷定位，下短節(jié)靠近下部設(shè)置有開孔機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的裝置，通過設(shè)置坐放卡塊及剪切銷，實(shí)現(xiàn)井下開孔的四大基本動(dòng)作：坐放、鎖緊、定位、開孔，結(jié)構(gòu)簡單巧妙，動(dòng)作安全可靠，能夠有效刺穿井下安全閥薄壁，實(shí)現(xiàn)可靠開孔。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油氣開采設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種井下開孔工具。

背景技術(shù)

井下安全閥是陸上及海洋油氣田完井生產(chǎn)管柱上安裝的井下安全系統(tǒng)之一。井下安全閥的主要作用是在發(fā)生火警、井噴、管線破裂等緊急情況時(shí)，能夠及時(shí)關(guān)閉生產(chǎn)管柱，以阻止安全環(huán)保事故的發(fā)展或進(jìn)一步擴(kuò)大。國內(nèi)法律法規(guī)要求所有的海上油氣井和陸上部分高危高產(chǎn)油氣井必須安裝井下安全閥。

由于井下安全閥的使用范圍廣，數(shù)量大，使用過程中常出現(xiàn)各種故障導(dǎo)致失效，如果起出生產(chǎn)管串進(jìn)行更換，非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力。如果不更換但又需要保證安全生產(chǎn)需要，就需要在井下安全閥內(nèi)通徑中下入一種井下開孔工具，用于在原安全閥控制通道上開孔，連通原安全閥和二級(jí)安全閥的液控通道，在保證生產(chǎn)不中斷的同時(shí)保障油氣井的安全。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種井下開孔工具，解決了現(xiàn)有技術(shù)在生產(chǎn)管柱中的井下安全閥失效后，難以及時(shí)排除故障，無法保證生產(chǎn)安全的問題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種井下開孔工具，包括從上到下依次連接的上短節(jié)、中短節(jié)和下短節(jié)，上短節(jié)靠近上部的內(nèi)壁通過卡塊套裝有上心軸套，上心軸套中套裝有上心軸，上心軸下方設(shè)置有下心軸，上短節(jié)靠近下部的內(nèi)壁套裝有鎖緊套；

中短節(jié)下部外周設(shè)置有主卡塊，主卡塊上端面與鎖緊套下端面頂緊接觸；

下短節(jié)靠近上部通過剪切銷懸掛有下心軸；下短節(jié)靠近中部外圓周設(shè)置有定位塊，定位塊上端面通過定位銷定位，下短節(jié)靠近下部設(shè)置有開孔機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明的井下開孔工具，其特征還在于：

所述的上心軸下端與下心軸初始狀態(tài)時(shí)不接觸，上心軸下端與下心軸工作狀態(tài)時(shí)頂緊接觸。

所述的上短節(jié)靠近下部的內(nèi)壁設(shè)置有限位螺釘。

所述的開孔機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是，在下短節(jié)靠近下部開有一個(gè)徑向孔，該徑向孔中滑動(dòng)設(shè)置有一個(gè)刃塊，該徑向孔的外沿為凹槽結(jié)構(gòu)，凹槽中通過沉頭螺釘固定有蓋板，在刃塊與蓋板之間設(shè)置有彈簧。

所述的下心軸下部與刃塊的接觸面采用曲線斜面形狀。

所述的上短節(jié)與中短節(jié)、中短節(jié)與下短節(jié)之間各自通過螺紋連接，每個(gè)連接處均設(shè)置有兩道密封圈和一道金屬錐面密封。

所述的上短節(jié)下部外圓周設(shè)置有坐放型面，與井下安全閥內(nèi)圓相應(yīng)的型面配合實(shí)現(xiàn)坐放，上短節(jié)上端面設(shè)置有連接型面，用于向上連接鋼絲作業(yè)工具。

本發(fā)明的有益效果是，當(dāng)原井下安全閥失效后，用于在原井下安全閥控制通道側(cè)壁開孔，并且在開孔后回收開孔工具，重新下入一個(gè)二級(jí)安全閥，通過坐放鎖塊懸掛在原井下安全閥內(nèi)通道上，控制液由原控制管線進(jìn)入原井下安全閥，然后進(jìn)入二級(jí)安全閥控制通道中，從而再次實(shí)現(xiàn)井下安全控制。通過設(shè)置坐放卡塊及剪切銷，實(shí)現(xiàn)井下開孔的四大基本動(dòng)作：坐放、鎖緊、定位、開孔，結(jié)構(gòu)簡單巧妙，動(dòng)作安全可靠；經(jīng)過動(dòng)力學(xué)優(yōu)化設(shè)計(jì)的開孔工具能夠有效刺穿安全閥薄壁，達(dá)到可靠開孔的目的。具體包括以下方面：

1)通過機(jī)械方式開孔，可靠性和安全性大大提高；

2)開孔方式高效，一次震擊就可開孔，然后下入新的二級(jí)安全閥，提供有效的開啟和關(guān)閉閥門，保證油氣井的連續(xù)性生產(chǎn)；