[發明專利]多功能管串內切割實驗平臺

有效

• 申請號: 202110483141.3
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113275646B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 祝效華;周博文;敬俊;史江淼;鐘佳航;彭鵬;單洪斌
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: B23D21/00
• 分類號: B23D21/00;B23D33/02
• 代理公司: 成都時譽知識產權代理事務所(普通合伙) 51250
• 代理人: 田高潔

本發明涉及一種多功能管串內切割實驗平臺，由支撐架、夾持套、保護套、電機、連接裝置、液壓缸、底板組成。所述支撐架是將實驗切割的管串支撐起實驗高度。夾持套是將管串固定，防止管串移動以及減輕管串切割時的震動，保護套在切割時阻止切屑飛濺以及切割刀切割時剛度不足引起的崩刃，電機通過傳送帶或鏈條與動力裝置鏈接提供轉速與扭矩，連接裝置連接轉動部分與進給部分，底板用來安裝支撐架、保護套和承受實驗的載荷。本發明的多功能管串內切割實驗平臺是在井上進行井下工具切割實驗，對套管、油管、鉆桿進行切割，并獲得實驗數據。

技術領域

本發明涉及一種用于機械內切割實驗的多功能管串內切割實驗平臺。。

背景技術

隨著國內油田的開采，許多油田已經進入了中后期，會有節流器打撈不出、氣舉閥失效等井筒故障，因此需進行帶壓起管柱檢修作業，但是起出管柱經常出現管柱卡鉆的現象。傳統的解卡方式是將管柱上提至中和點之后倒扣起出上部故障管柱，但是這種方法的作業周期很長，效率低，成本高，會嚴重耽誤油田的生產，因此需要有新的方法來代替，使解卡問題得到有效解決，降低成本，提高效率。機械切割技術是依靠的是井上轉盤轉動，帶動井下管內的機械切割結構旋轉，對油管、套管進行切割。對于機械切割技術來說，最重要的是在完成機械切割結構的設計，同時也要檢驗機械切割結構的合理性。一般來說，在未完全確定機械切割結構是否有效之前，不能對老油氣井進行直接的切割工作，需要在投入工作之前進行機械切割實驗，所以需要發展一種科學的、滿足多種工況下的多功能管串內切割實驗平臺。

在機械切割結構設計完成之后，不能直接用于老井的管串內切割，通常會用計算機硬件科學技術和相關的工程模擬仿真軟件的研究成果去模擬機械切割實驗，這種方法手段可靠便捷，可以在軟件上模擬出管串內切割的實驗，并對主切削力、溫度等進行輸出，能良好的反映出機械切割結構的可行性。但是不管如何精確的模擬軟件，都必須要有真實的實驗數據支撐，測出的實驗數據與模擬實驗數據在誤差范圍內是相等的才能證明模擬數據的準確性，機械切割結構的測試實驗需要能夠滿足實驗要求的實驗平臺才能完成，從而節約了成本，提高了可靠性。

發明內容

本發明目的是提供一種能夠完成對油管、套管、鉆桿切割，能夠完成進給的多功能管串內切割實驗平臺，可以對不同規格尺寸的管串進行切割實驗，滿足旋轉切割的同時進給、先進給再切割、切割后進給繼續切割的要求，并能保護工作人員不受飛屑和刀片崩刃導致的傷害，具有良好的可靠性、安全性、穩定性，本發明的多功能管串內切割實驗平臺是利用液壓缸和電機來完成進給量和對管串的旋轉切割，能快速獲得機械內切割結構的實驗數據，并判定結構的穩定性、可靠性和可行性。

本發明所采用的技術方案是：

多功能管串內切割實驗平臺由支撐架、夾持套、保護套、電機、連接裝置、液壓缸、底板組成。所述的的支撐架包括管串支撐架、內切割系統支撐架、液壓缸支撐架，三種支撐架通過螺栓固定在底板上；多功能管串內切割實驗平臺的夾持套包括管串夾持套、內切割系統夾持套、液壓缸夾持套，三種夾持套通過雙頭螺柱分別與對應的支撐架通過螺栓聯接，并將管串、內切割系統、液壓缸進行夾緊固定，防止切割時震動過大或發生位移使實驗失敗；保護套固定在底板上，保護范圍是管串切割的地方；液壓缸由液壓缸柱塞和法蘭式液壓缸缸體組成，液壓缸缸體通過螺栓固定安裝在液壓缸支撐架以及液壓缸夾持套上，通過液壓系統改變液壓缸的長度從而實現進給運動；連接裝置由聯接軸、桿軸、外軸套、角接觸軸承、左端蓋、右端蓋組成，兩個角接觸球軸承背對背安裝，在外軸套的右側的內臺階上安裝右角接觸球軸承，聯接軸右端穿過右端角接觸球軸承通過過盈配合，聯接軸左端穿過左端角接觸球軸承，在外軸套的左側的內臺階上安裝左角接觸球軸承，聯接軸再穿過左端蓋中間孔與內切割系統通過螺紋連接，左端蓋與右端蓋通過螺栓分別固定在外軸套的左右兩端，桿軸左端與右端蓋、桿軸右端與液壓缸柱塞通過螺紋連接。

上述方案中的多功能管串內切割實驗平臺，為了實現對內切割系統的從低速到高速的多轉速實驗，需要在電機與內切割系統之間安裝傳送帶或鏈條，以達到一定減速比。