一種用于深海切割套管的水力式內(nèi)割刀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于深海切割套管的水力式內(nèi)割刀，屬石油、天然氣套管修復工具技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]針對一些已經(jīng)沒有了開采價值的海上油氣井，為了減少或消除其對海洋環(huán)境的污染，需要封閉這些已經(jīng)沒有經(jīng)濟價值的油氣井，然后再逐步完成棄井作業(yè)，完成棄井作業(yè)的最后一道工序是回收套管。現(xiàn)有技術(shù)中針對深海水下的切割技術(shù)主要為熱切割和冷切割兩種方式，熱切割和冷切割各自也包含很多切割方法，然而根據(jù)國家海洋局的有關(guān)法律及其需要考慮的成本、技術(shù)、安全性、可靠性等問題，可供選擇的切割技術(shù)并不是很多。
[0003]為了安全、高效、優(yōu)質(zhì)、環(huán)保的完成深水套管切割，機械水力式割刀切割套管以其安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟的特點而被廣泛的應(yīng)用。但此類水力式內(nèi)割刀的刀片機械強度較差，使用壽命短；且切割后刀體收回套內(nèi)困難；另外，工具結(jié)構(gòu)及操作復雜，極易導致切割事故，嚴重影響切割效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，提供一種增加刀體硬度，使用壽命長；刀體收回、放開自如，保證刀體始終居中作業(yè)，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便、安全，切割效率大大提高；以解決現(xiàn)有刀體收回殼體中困難，刀體硬度較差，導致使用壽命短，且結(jié)構(gòu)及操作復雜，極易發(fā)生切割事故，嚴重影響切割效率問題的用于深海切割套管的水力式內(nèi)割刀。
[0005]本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的的:
該用于深海切割套管的水力式內(nèi)割刀由缸套、殼體、扶正器、下接頭、限位塊、片彈簧、壓緊塊、切刀組件、活塞總成構(gòu)成，其特征在于:殼體一端安裝有活塞總成，殼體另一端安裝有下接頭，殼體中部安裝有切刀組件；殼體外安裝有扶正器；扶正器由沿殼體圓周方向均布安裝的六個扶正塊組成；活塞總成中間、下接頭中間均開制有流道。
[0006]所述的活塞總成由活塞、彈簧、中心體、閥盤組成；活塞總成的活塞末端與中心體、閥盤與中心體均通過焊接連接；活塞與閥盤通過缸套定位緊固連接，活塞與殼體間安裝有彈費。
[0007]所述的缸套由大小相等的三片弧形瓣組成。
[0008]所述的閥盤中心開制有中心孔，中心孔周圍均布制作有至少五個小孔。
[0009]所述的切刀組件由刀體、刀架、銷軸組成，切刀組件的三個刀架沿殼體內(nèi)壁的周向相互間隔120°安裝，刀體通過螺栓安裝在刀架上，刀體末端兩側(cè)通過銷軸安裝有片彈簧，刀體末端前方的殼體上安裝有限位塊，限位塊與殼體之間的結(jié)合面上安裝有壓緊塊。
[0010]所述的刀體的鋒刃上鑲嵌有硬質(zhì)合金。
[0011]所述的下接頭通過螺紋裝接在殼體上，下接頭中間開制有流道，下接頭一端制作有錐螺紋。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果在于:
該用于深海切割套管的水力式內(nèi)割刀由于刀體上鑲嵌有硬質(zhì)合金，有效提高刀體硬度，大大增強切削性能，延長了刀體的使用壽命。增設(shè)片彈簧，保證刀體收入殼體順暢自如。開泵鉆具轉(zhuǎn)速較小時，扶正器可使刀體始終居中穩(wěn)妥牢靠地作業(yè)。整體結(jié)構(gòu)簡單，操作方便、安全，切割效率大大提高；完善地解決了現(xiàn)有刀體收回殼體中困難，刀體硬度較差，導致使用壽命短，且結(jié)構(gòu)及操作復雜，極易發(fā)生切割事故，嚴重影響切割效率的問題。本發(fā)明能準確、利落、安全地完成深海套管的切割。
【附圖說明】
[0013]附圖1為一種用于深海切割套管的水力式內(nèi)割刀的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2為閥盤的端面結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖3為片彈簧的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1、缸套，2、活塞，3、殼體，4、刀體，5、限位塊，6、扶正器，7、下接頭，8、中心體，9、彈簧，10、刀架，11、銷軸，12、片彈簧，13、壓緊塊，14、閥盤，15、中心孔，16、小孔。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細描述:
該用于深海切割套管的水力式內(nèi)割刀由缸套1、殼體3、限位塊5、扶正器6、下接頭7、片彈簧12、壓緊塊13、切刀組件、活塞總成構(gòu)成，殼體3 —端安裝有活塞總成，殼體3另一端安裝有下接頭7，殼體3中部安裝有切刀組件；殼體3外安裝有扶正器6 ;活塞總成中間、下接頭7中間均開制有流道；活塞總成由活塞2、中心體8、彈簧9、閥盤14組成；切刀組件由刀體4、刀架10、銷軸11組成；扶正器6由沿殼體3圓周方向均布安裝的六個扶正塊組成。
[0016]切刀組件的三個刀架10沿殼體3內(nèi)壁的周向相互間隔120°均布安裝，刀體4通過螺栓安裝在刀架10上，刀體4的鋒刃上鑲嵌有硬質(zhì)合金，刀體4末端兩側(cè)通過銷軸11安裝有片彈簧12，刀體4末端前方的殼體3上安裝有限位塊5，限位塊5與殼體3之間的結(jié)合面上安裝有壓緊塊13 ;活塞總成的活塞2末端與中心體8、閥盤14與中心體8均通過焊接連接；閥盤14中心開制有中心孔15，中心孔15的周圍均布制作有至少五個小孔16 ;活塞2與閥盤14通過缸套I定位緊固連接，缸套I由大小相等的三片弧形瓣組成；活塞2與殼體3間安裝有彈簧9 ;下接頭7通過螺紋裝接在殼體3上，下接頭7中間開制有流道，下接頭7一端制作有錐螺紋。(參見附圖1?3)
下接頭7 —端制作的錐螺紋，可以裝接堵頭或其它井下工具。
[0017]限位塊5起到限位作用，限制刀體4的最大伸出量。
[0018]刀體4兩側(cè)均裝有片彈簧12，片彈簧12由壓緊塊13和限位塊5壓緊固定。
[0019]該用于深海切割套管的水力式內(nèi)割刀的工作過程如下:
開泵后，鉆井液由殼體3上端進入，流經(jīng)殼體3上端調(diào)壓孔后，通過閥盤14的中心孔15流道和周圍的五個小孔16流道流出，該流體對活塞2和閥盤14同時產(chǎn)生壓力的作用，推動活塞2、閥盤14和中心體8沿軸向向下運動壓縮彈簧9，中心體8在向下運動時推出刀體4，刀體4沿銷軸11轉(zhuǎn)動伸出，由于限位塊5的限位，刀體4的最大伸出量被限制。與此同時，刀體4伸出使片彈簧12受壓，工具整體旋轉(zhuǎn)開始切割作業(yè)；完成切割作業(yè)后停泵，活塞2和中心體8在彈簧9的作用下恢復到原位，此時在片彈簧12的作用下，刀體4可順暢、迅速收回到殼體3內(nèi)，然后起鉆、從深海收回工具。
[0020]該用于深海切割套管的水力式內(nèi)割刀的刀體4上鑲嵌有硬質(zhì)合金，大大改善了切削性能，提高了刀具壽命和切削效率。采用片彈簧12，保證了刀體4更加容易收攏到殼體3內(nèi)。開泵初期鉆具轉(zhuǎn)速較小時，扶正器6能使刀體4保持居中狀態(tài)。整體結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，切割套管的效率高，能夠好、快、安全地完成深海套管的切割。
[0021]以上所述只是該發(fā)明的【具體實施方式】，上述舉例說明不對本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容構(gòu)成限制，所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀了本說明書后可以對上述的【具體實施方式】做修改或變形，而不背離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于深海切割套管的水力式內(nèi)割刀，它由缸套(I)、殼體(3)、限位塊(5)、扶正器(6)、下接頭(7)、片彈簧(12)、壓緊塊(13)、切刀組件、活塞總成構(gòu)成，其特征在于:殼體(3)—端安裝有活塞總成，殼體(3)另一端安裝有下接頭(7)，殼體(3)中部安裝有切刀組件；殼體(3)外安裝有扶正器(6);扶正器(6)由沿殼體(3)圓周方向均布安裝的六個扶正塊組成；活塞總成中間、下接頭(7)中間均開制有流道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于深海切割套管的水力式內(nèi)割刀，其特征在于:所述的活塞總成由活塞(2)、彈簧(9)、中心體(8)、閥盤(14)組成；活塞總成的活塞(2)末端與中心體(8)、閥盤(14)與中心體(8)均通過焊接連接；活塞(2)與閥盤(14)通過缸套(I)定位緊固連接，活塞(2)與殼體(3)間安裝有彈簧(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于深海切割套管的水力式內(nèi)割刀，其特征在于:所述的缸套(I)由大小相等的三片弧形瓣組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于深海切割套管的水力式內(nèi)割刀，其特征在于:所述的閥盤(14)中心開制有中心孔(15)，中心孔(15)周圍均布制作有至少五個小孔(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于深海切割套管的水力式內(nèi)割刀，其特征在于:所述的切刀組件由刀體(4)、刀架(10 )、銷軸(11)組成；切刀組件的三個刀架(10 )沿殼體(3 )內(nèi)壁的周向相互間隔120°安裝，刀體(4)通過螺栓安裝在刀架(10)上，刀體(4)末端兩側(cè)通過銷軸(11)安裝有片彈簧(12)，刀體(4)末端前方的殼體(3)上安裝有限位塊(5)，限位塊(5)與殼體3之間的結(jié)合面上安裝有壓緊塊(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于深海切割套管的水力式內(nèi)割刀，其特征在于:所述的刀體(4)的鋒刃上鑲嵌有硬質(zhì)合金。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于深海切割套管的水力式內(nèi)割刀，其特征在于:所述的下接頭(7)通過螺紋裝接在殼體(3)上，下接頭(7)中間開制有流道，下接頭(7)—端制作有錐螺紋。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于深海切割套管的水力式內(nèi)割刀，屬石油、天然氣套管修復工具技術(shù)領(lǐng)域。它由殼體、切刀組件、活塞總成等構(gòu)成，其特點是：殼體兩端分別安裝有活塞總成、下接頭，殼體中部安裝有切刀組件；殼體外安裝有扶正器；活塞總成中間、下接頭中間均開制有流道；刀體的鋒刃上嵌制有硬質(zhì)合金，刀體末端兩側(cè)通過銷軸安裝有片彈簧；閥盤中心開制有中心孔，其周向制作有小孔；活塞與閥盤通過缸套定位連接，活塞與殼體間安裝有彈簧。刀體硬度高，使用壽命長；刀體收回自如，確保刀體居中作業(yè)，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，切割效率大大提高；解決了現(xiàn)有刀體收回殼體中困難，刀體硬度較差，使用壽命短，且結(jié)構(gòu)及操作復雜，極易發(fā)生切割事故的問題。
【IPC分類】E21B29-06
【公開號】CN104712276
【申請?zhí)枴緾N201510116649
【發(fā)明人】馮定, 孫巧雷, 夏成宇, 王杰, 陳敏, 錢利勤, 施雷
【申請人】長江大學
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年3月18日