[實用新型]一種深水渦輪水力式內切割工具

有效

• 申請號: 201820448436.0
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN207988980U
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 陳文康;楊行;周廩;馮定
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: E21B29/00
• 分類號: E21B29/00;F03B11/00;F03B13/00;F03B15/04
• 代理公司: 荊州市亞德專利事務所(普通合伙) 42216
• 代理人: 李杰

本實用新型涉及一種深水渦輪水力式內切割工具，屬石油、天然氣開采鉆井工具技術領域。它由渦輪轉矩裝置、扭矩傳遞裝置、增壓裝置和套管切割裝置構成，渦輪轉矩裝置的一端安裝有扭矩傳遞裝置；扭矩傳遞裝置上通過增壓裝置安裝有套管切割裝置。本實用新型可有效以減小現有工具在深水作業時產生的較大慣性矩；解決了傳統方式在深水套管切割過程中產生較大的慣性矩從而導致能量大量損失的問題。本實用新型通過殼體與卡瓦的配合提高了切割的穩定性，延長了刀具的工作壽命。在套管切割過程中隨著推桿與限位閥桿形成的閥口過流面積變小，閥口處壓降增大，可根據地面觀測鉆井液壓力變化來判斷切割是否完成，準確直觀、方便可靠，并可避免發生誤判。

技術領域

本實用新型涉及一種深水渦輪水力式內切割工具，屬石油、天然氣開采鉆井工具技術領域。

背景技術

在石油、天然氣的探開發過程中，其中部分鉆井平臺已達到使用壽命周期。按照我國海洋石油開發的相關條例，需要進行棄井作業。對于永久棄井作業，切割套管是最為關鍵的環節。水下切割不同于陸地切割，水下特殊的作業環境決定了水下工程的復雜性和困難性，因此需要獨特的理論基礎和實施方法。目前，應用于深水套管切割的技術主要有爆破切割、化學切割、磨料射流切割、金剛石切割繩技術、機械割刀切割等。機械水力切割因其經濟、快速和安全等優點而被普遍采納。但是目前常用的機械水力切割裝置中，還存在以下問題：首先采用井口轉盤帶動管柱轉動，管柱帶動水力切割裝置切割套管，該方式在深水套管切割過程中產生較大的慣性矩；其次刀片的壽命較短；割刀切割后無法自動收回本體；而且無明確判斷套管是否完全割斷的方法。

發明內容

本實用新型的目的在于：提供一種可有效以減小現有工具在深水作業時產生的較大慣性矩；且能對工具扶正，以提高工作時的穩定性和工作壽命；同時方便判斷套管是否完全割斷的深水渦輪水力式內切割工具。

本實用新型的技術方案是：

一種深水渦輪水力式內切割工具，它由渦輪轉矩裝置、扭矩傳遞裝置、增壓裝置和套管切割裝置構成，其特征在于：渦輪轉矩裝置的一端安裝有扭矩傳遞裝置；扭矩傳遞裝置上通過增壓裝置安裝有套管切割裝置；所述的渦輪轉矩裝置由上接頭、分流器、主軸、上扶正軸承、渦輪轉子、渦輪定子、外殼體、導流環、下扶正軸承、橡膠密封環、連接器和端蓋構成；外殼體的一端螺紋安裝有上接頭；外殼體內通過上扶正軸承和下扶正軸承安裝有主軸，上扶正軸承和下扶正軸承之間的主軸上裝有導流環，導流環與上扶正軸承之間的主軸上設置有渦輪轉子和渦輪定子；主軸的一端螺紋安裝有分流器，主軸的另一端螺紋安裝有連接器，連接器的一端延伸至外殼體外端；與連接器對應的外殼體端頭螺紋安裝有端蓋；端蓋與連接器滑動密封連接，端蓋一側的主軸上設置有橡膠密封環。

所述的導流環上設置有液流孔，主軸的的一端設置有中心孔，中心孔底端的主軸上徑向設置連通孔，中心孔通過連通孔與液流孔連通。

所述的扭矩傳遞裝置由套管錨上接頭、卡瓦、中心管和外管構成，中心管為變徑體，中心管的一端螺紋安裝有套管錨上接頭；管錨上接頭一側的中心管上通過擋環和旋轉軸承活動安裝有錐形體的外管，外管一端活動安裝有卡瓦；與卡瓦對應的中心管圓周上均布有加壓孔，加壓孔與卡瓦和中心管之間的密封腔連通。扭矩傳遞裝置通過套管錨上接頭與渦輪轉矩裝置的連接器螺紋連接。

所述的卡瓦由裝配環和卡爪構成，裝配環的一端通過銷柱活動安裝有多個卡爪；裝配環的中心孔為階梯孔。

所述的增壓裝置由外殼、活塞、彈簧、裝配座、安裝直桿和底蓋構成；外殼內的臺階孔端口處固定安裝有筒狀的裝配座，裝配座上螺紋安裝底蓋，裝配座內通過底蓋螺紋安裝有安裝直桿，安裝直桿上通過彈簧活動安裝有活塞，活塞與臺階孔端口密封接觸連接。

所述的裝配座與外殼之間設置有環空，裝配座上設置有過流口，過流口與裝配座和外殼之間的環空連通。

所述的增壓裝置通過外殼與扭矩傳遞裝置的中心管螺紋連接。