[發明專利]旋轉粒子射流管柱切割工具

有效

• 申請號: 202110563173.4
• 申請日: 2021-05-24
• 公開（公告）號: CN113202436B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 趙健;孫寶京;常方瑞;韓曉強;徐依吉;張在朋;張憲超;靳紀軍;時鳳霞;毛炳坤;王帥;黃文鑫
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B29/00
• 分類號: E21B29/00;E21B17/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于石油鉆采領域，特別涉及一種旋轉粒子射流管柱切割工具，包括壓帽、支撐環、扶正葉片、壓蓋、過濾網、碟簧、旋轉外筒、摩擦盤、扶正軸承、卡環、止推軸承、壓縮彈簧、中心軸、噴頭本體、硬質合金噴嘴等，通過在泵送工作液中加入粒子，利用旋轉粒子射流管柱切割工具，實現對粒子和流體中大直徑顆粒過濾凈化，并通過扶正葉片對工具進行扶正，在井下噴射旋轉粒子射流，實現井下管柱360°高效切割，不受小管徑、變形管等特殊條件限制，有效提高井下復雜管柱切割效率，降低作業成本。

技術領域

本發明涉及一種旋轉粒子射流管柱切割工具，屬于石油鉆采領域。

背景技術

目前我國大部分油田已進入開發中后期，井下管柱遇卡事故的發生率隨之不斷上升。對于一些遇卡嚴重的管柱，利用上提、倒扣等傳統操作方式已不能起到良好解卡效果，這就需要井下切割管柱的方式來取出管柱。目前主要的切割方式有機械切割、爆炸切割。機械切割通過機械刀具切割方式，通過在井口轉動管柱，在大斜度井、水平井、深部切割時扭矩損失大、效果較差，同時刀片易損壞，穩定性不高。爆炸切割通過電纜輸送爆炸槍，通過井下爆破的方式切割，但是電纜輸送時易出現中途遇阻，所需藥量等參數無法準確判斷，易損傷套管，導致事故復雜化。因此亟需新型高效的井下管柱切割的工具和技術。

旋轉粒子射流管柱切割技術，通過充分利用流體水力能量，在高壓流體中加入固體顆粒，粒子在流體帶動下加速到速度150m/s以上，然后沖擊管柱表面，可有效破碎管柱，同時在井下通過射流的反作用力，使工具旋轉，產生旋轉粒子射流以實現井下管柱的360°高效切割，而且水力切割工具尺寸小，可實現小管徑、變形管等特殊管柱的切割，該技術可實現井下復雜管柱的高效切割，降低作業成本，提高油氣開發整體效益。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種實現井下旋轉粒子射流管柱高效切割，切割工具360°旋轉，能夠進行小管徑、變形管等特殊管柱切割，有效提高井下復雜管柱切割效率，降低作業成本的井下旋轉粒子射流管柱切割工具。

本發明所述的旋轉粒子射流管柱切割工具，包括管柱、扶正器筒體、壓帽、支撐環、扶正葉片、壓蓋、過濾網、限位塊、上壓塊、上壓塊密封圈、碟簧、導向塊、旋轉外筒、1#摩擦盤、中心軸密封圈、1#扶正軸承、2#扶正軸承、墊片、卡環、止推軸承、調心軸承、壓縮彈簧、下壓蓋密封圈、下壓蓋、2#摩擦盤、摩擦片、摩擦片密封圈、中心軸、噴頭本體、直噴式噴嘴、旋轉式噴嘴、噴嘴外套、硬質合金噴嘴組成。扶正器筒體設置在管柱內，扶正葉片設置在扶正器筒體表面，扶正葉片上下設置兩側，扶正葉片輪廓為圓弧-直線-圓弧結構，該結構可有效降低工具起升下放過程中的運動阻力，并使工具在管柱內居中。壓帽設置在扶正器筒體內，通過螺紋與扶正器筒體連接，壓蓋設置在壓帽與支撐環之間，壓蓋與過濾網連接，壓蓋用于支撐過濾網，支撐環用來支撐壓蓋，壓蓋-過濾網-支撐環結構設置2-4道，通過多級過濾，實現流體中大顆粒雜質過濾，防止下部噴嘴水眼堵塞。限位塊設置在扶正器筒體上，支撐環的最下部，用于支撐上部的壓蓋、過濾網和支撐環，通過壓帽螺紋的不斷旋緊，使壓蓋和支撐環壓緊到限位塊上，實現過濾網的固定，并密封壓帽、壓蓋、支撐環、限位塊之間的接觸面。