本發(fā)明屬于油氣田開發(fā),具體涉及一種井下切割工具錨定裝置。
背景技術:
1、隨著油田開發(fā)開采的不斷深入,井下油套管的變形、錯斷等現象也逐年增高,管柱在作業(yè)過程中出現卡井等無法正常提出時,需要先對管柱進行切割作業(yè),僅在中國海域,每年就有上百井次切割作業(yè)需求。
2、在當前降本增效、綠色發(fā)展的背景下,井下油套管切割工具成為一種更加環(huán)保、高效的切割利器,該儀器采用電纜輸送,是一款可在深井里進行油、套管切割的國產化儀器,可實現一趟下井完成定量、多趟切割。
3、相較于傳統(tǒng)切割方式,井下油套管切割工具不需要動用炸藥等火工品和化學危化品,不受井斜、井內液體介質、井內液體流動影響,切割過程地面可監(jiān)控,切割精度高,切割斷面光滑,可以靈活應用于各種管柱切割作業(yè),在處理解決復雜井況時具有極高的靈活度和便捷性。
4、然而,相關技術中的井下切割面臨以下問題:
5、(1)錨定裝置的錨定點設置過于單一,也就是錨定裝置僅在同一平面周向上設置三個錨定點保證儀器穩(wěn)固,這種錨定方式僅適用于井筒完全垂直的工況,在大斜度井或水平井中,三個錨定點的錨定方式不足以穩(wěn)定支撐儀器,儀器會在重力的作用下傾斜,錨定力不穩(wěn)導致作業(yè)失敗。
6、(2)錨定臂缺少自動收回功能,當切割作業(yè)完成或儀器發(fā)生故障,錨定電機、泵停止工作時,錨定臂未收回或者收回不徹底,上提過程中容易發(fā)生遇卡情況,造成較大損失。
技術實現思路
1、為了解決上述全部或部分問題,本發(fā)明的目的在于提供一種井下切割工具錨定裝置,可以提高錨定效果,保證切割作業(yè)順利進行,錨定裝置的錨定臂能夠自動收回,有效降低工具上提過程中遇卡的風險。
2、本發(fā)明提供了一種井下切割工具錨定裝置,包括:
3、錨定殼,呈圓筒狀設置;
4、上接頭,設置于所述錨定殼的頂部,并用于和外部儀器連接;
5、下軸承,設置于所述錨定殼的底部,并用于和外部儀器連接;
6、內芯管,同軸設置于所述錨定殼內,且所述內芯管的頂部與所述上接頭連接、底部與所述下軸承連接;
7、錨定臂,數量為多個、且分別鉸接于所述錨定殼上,多個所述錨定臂沿所述錨定殼的周向等間距排布,且所述錨定臂的長度方向平行于所述錨定殼的軸向,所述錨定臂上的鉸接軸的軸向平行于所述錨定殼的軸向,且每個所述錨定臂遠離其鉸接軸一側的上、下端位置分別設置有用于抵緊管柱內壁的錨定塊;
8、控制件,設置于所述錨定殼與多個所述錨定臂之間,并用于控制多個所述錨定臂同步轉動。
9、可選地,所述控制件包括:
10、控制活塞,滑動套設于所述內芯管上,且所述控制活塞、上接頭、錨定殼以及內芯管之間形成液壓環(huán)腔;
11、液壓通道,設置于所述上接頭上,所述液壓通道的一端用于和外部儀器的液壓裝置連通、另一端與所述液壓環(huán)腔連通;
12、條形孔,數量為多個、且分別設置于所述錨定殼上,所述條形孔的長度方向平行于所述錨定殼的軸向,且多個所述條形孔與多個所述錨定臂一一對應設置;
13、導向塊,數量為多個、且分別固定于所述控制活塞上,多個所述導向塊分別與相應的所述條形孔滑動連接;
14、控制球,數量為多組、且分別固定于相應的所述導向塊上;
15、每組所述控制槽分別呈弧形,且每組所述控制球分別與相應的所述控制槽滑動配合,當所述控制活塞帶動所述控制球沿所述內芯管滑動時,所述錨定臂能夠在相應的所述控制球以及控制槽的作用下轉動。
16、可選地,所述控制件還包括:
17、導向管,套設于所述內芯管上、且底部與所述下軸承連接,所述控制活塞的底部滑動套設于所述導向管上。
18、可選地,所述控制件還包括:
19、控制彈簧,設置于所述控制活塞與所述導向管之間,并用于推動所述控制活塞朝向所述上接頭運動,以使多個所述錨定臂能夠順利收回。
20、可選地,所述控制彈簧套設于所述內芯管上,所述控制活塞內壁側的下端位置設置有臺階槽,所述控制彈簧的底部與所述導向管連接、頂部位于所述臺階槽內,并與所述臺階槽的槽底連接。
21、可選地,所述控制活塞與所述錨定殼以及所述內芯管之間分別通過密封環(huán)形成密封。
22、可選地,所述錨定殼的外側表面沿其周向設置有讓位環(huán)槽,每個所述錨定臂的橫截面分別為弧形,當所述錨定臂收回后,所述錨定臂內側表面與所述讓位環(huán)槽的槽底緊貼、且外側表面與所述錨定殼的外側表面平齊。
23、可選地,所述讓位環(huán)槽內設置有多對鉸接塊,多對所述鉸接塊與多個所述錨定臂一一對應設置,且每對所述鉸接塊分別位于相應的所述錨定臂的兩端位置,每個所述錨定臂上的鉸接軸分別設置有兩個,且所述鉸接軸分布于所述錨定臂的兩端,并與相應的所述鉸接塊通過轉動軸套形成轉動連接。
24、可選地,所述讓位環(huán)槽內設置有多對支撐塊,且多對所述支撐塊與多個所述錨定臂一一對應設置,每個所述錨定臂上分別設置有兩個支撐缺口,每對所述支撐塊分別位于相應的所述支撐缺口內,每個所述鉸接塊上的鉸接軸遠離相應的所述鉸接塊的一端分別穿過相應的所述支撐塊,并與所述支撐塊轉動連接。
25、可選地,位于所述讓位環(huán)槽同一側的相鄰兩個所述鉸接塊之間分別形成讓位槽,當所述錨定臂收回時,多個所述錨定塊能夠分別進入相應的所述讓位槽內,且所述錨定塊的外側表面與所述錨定殼的外側表面平齊。
26、由上述技術方案可知,本發(fā)明提供的井下切割工具錨定裝置,具有以下優(yōu)點:
27、該裝置通過多點式錨定,有效提高錨定效果,保證儀器與井筒穩(wěn)固連接,從而保證切割作業(yè)順利進行。同時,當完成切割作業(yè)后,錨定臂能夠順利收回,降低工具上提過程中遇卡的風險,從而提高使用穩(wěn)定性。
28、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述。
1.一種井下切割工具錨定裝置,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的井下切割工具錨定裝置,其特征在于,所述控制件(8)包括:
3.根據權利要求2所述的井下切割工具錨定裝置,其特征在于,所述控制件(8)還包括:
4.根據權利要求3所述的井下切割工具錨定裝置,其特征在于,所述控制件(8)還包括:
5.根據權利要求4所述的井下切割工具錨定裝置,其特征在于,所述控制彈簧(88)套設于所述內芯管(4)上,所述控制活塞(81)內壁側的下端位置設置有臺階槽(89),所述控制彈簧(88)的底部與所述導向管(87)連接、頂部位于所述臺階槽(89)內,并與所述臺階槽(89)的槽底連接。
6.根據權利要求2所述的井下切割工具錨定裝置,其特征在于,所述控制活塞(81)與所述錨定殼(1)以及所述內芯管(4)之間分別通過密封環(huán)(9)形成密封。
7.根據權利要求1所述的井下切割工具錨定裝置,其特征在于,所述錨定殼(1)的外側表面沿其周向設置有讓位環(huán)槽(10),每個所述錨定臂(5)的橫截面分別為弧形,當所述錨定臂(5)收回后,所述錨定臂(5)內側表面與所述讓位環(huán)槽(10)的槽底緊貼、且外側表面與所述錨定殼(1)的外側表面平齊。
8.根據權利要求7所述的井下切割工具錨定裝置,其特征在于,所述讓位環(huán)槽(10)內設置有多對鉸接塊(11),多對所述鉸接塊(11)與多個所述錨定臂(5)一一對應設置,且每對所述鉸接塊(11)分別位于相應的所述錨定臂(5)的兩端位置,每個所述錨定臂(5)上的鉸接軸(6)分別設置有兩個,且所述鉸接軸(6)分布于所述錨定臂(5)的兩端,并與相應的所述鉸接塊(11)通過轉動軸套(12)形成轉動連接。
9.根據權利要求8所述的井下切割工具錨定裝置,其特征在于,所述讓位環(huán)槽(10)內設置有多對支撐塊(13),且多對所述支撐塊(13)與多個所述錨定臂(5)一一對應設置,每個所述錨定臂(5)上分別設置有兩個支撐缺口(15),每對所述支撐塊(13)分別位于相應的所述支撐缺口(15)內,每個所述鉸接塊(11)上的鉸接軸(6)遠離相應的所述鉸接塊(11)的一端分別穿過相應的所述支撐塊(13),并與所述支撐塊(13)轉動連接。
10.根據權利要求8所述的井下切割工具錨定裝置,其特征在于,位于所述讓位環(huán)槽(10)同一側的相鄰兩個所述鉸接塊(11)之間分別形成讓位槽(14),當所述錨定臂(5)收回時,多個所述錨定塊(7)能夠分別進入相應的所述讓位槽(14)內,且所述錨定塊(7)的外側表面與所述錨定殼(1)的外側表面平齊。