CN110273660A - 一种井口套管专用切割装置 - Google Patents
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Abstract
一种井口套管专用切割装置，包括顶部锥形机架、液压马达驱动总成、回转中心轴传动总成、喷嘴总成、导向旋转张紧机构及连接零件，所述顶部锥形机架由锥形端盖、锥形体、锥形底盖组成；液压马达驱动总成由微型液压马达、行星减速器、主动齿轮组成；回转中心轴传动总成由回转中心轴、圆锥滚子轴承、从动齿轮、从动回转中心轴、角度传感器等组成；液压马达驱动总成和回转中心轴传动总成法兰连接固定于锥形端盖上；回转中心轴传动总成中间设计通孔，通有高压混输管，高压混输管与高压水混合器连接，并连接喷嘴总成；导向旋转张紧机构固定于回转中心轴传动总成与喷嘴总成连接处末端；优点是：结构简单，操作方便，自动调节，适用不同规格的井口套管。
Description
技术领域
本发明属于石油、天然气井下套管内部切割工具技术领域，涉及一种废弃油气井套管内部切割方法及拆除装置。
背景技术
对于废弃油气井拆除的关键环节就是井口套管的切割。井口套管切割直径小，切割深度深，管内径为椭圆，两个套管间用套丝连接中间有缝隙，内壁有固化水泥等障碍物，切割装置很难就位到对应的切割位置。因此研制一种可调节的专用切割装置是十分必要的。
本发明采用高压水磨料射流切割技术进行井口套管的切割，切割装置采用可以调节的弹簧滚轮机构，该执行机构结构简单，操作方便，适用性强。该切割装置也可应用于海上固定平台的下部基础桩管、隔水套管、采油树等海上构筑物拆除。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术的不足而提供一种一种井口套管专用切割装置。
本发明的技术方案是：一种井口套管专用切割装置，包括；顶部锥形机架、液压马达驱动总成、回转中心轴传动总成、喷嘴总成、导向旋转张紧机构及连接零件，所述的顶部锥形机架由锥形端盖、锥形体、锥形底盖组成；液压马达驱动总成由微型液压马达、行星减速器、主动齿轮组成；回转中心轴传动总成由回转中心轴、圆锥滚子轴承、从动齿轮、从动回转中心轴、角度传感器等零部件组成；喷嘴总成包括喷嘴连接体、喷嘴锁紧卡头、砂管、锁紧螺母等零部件组成；导向旋转张紧机构由连接中心轴、轴承安装板、导入板、固定滚轮机构、调整滚轮机构组成；液压马达驱动总成和回转中心轴传动总成法兰连接固定于顶部锥形机架的锥形端盖上；回转中心轴传动总成中间设计通孔，通有高压混输管，高压混输管与高压水混合器连接，并连接喷嘴总成；导向旋转张紧机构固定于回转中心轴传动总成与喷嘴总成连接处末端。
所述的顶部锥形机架锥形端盖为圆形，液压马达驱动总成固定于锥形端盖的中心轴一侧，回转中心轴传动总成固定于锥形端盖中心轴处，回转中心轴与锥形端盖两者同轴。
所述的顶部锥形机架锥形端盖直径与井口套管相适应。
所述的顶部锥形机架锥形端盖上方固定有吊装拉环。
所述的液压马达与行星减速机的输出端与输入出端直接进行装配，行星减速机的输出端连接主动齿轮。
所述的液压马达驱动总成与回转中心轴、从动回转中心轴齿轮啮合传动；回转中心轴、从动回转中心轴与顶部锥形端盖圆锥滚子轴承装配进行旋转运动；从动回转中心轴上方固定角度传感器。
所述的角度传感器用来测切割速度。
所述的喷嘴总成为水切割装置的执行单元，嘴连接体连接高压混输管，喷嘴末端连接有锥形的喷嘴锁紧卡头，中间由锁紧螺母将砂管固定于喷嘴口处。
所述的导向旋转张紧机构，调整滚轮机构中间通过销轴与轴承安装板连接，末端通过弹簧固定，顶端安装滚轮。
所述的导向旋转张紧机构，导入板与连接中心轴顶部螺栓连接用以预清除套管内的固化障碍物；1组固定滚轮机构与轴承安装板固定，3组调整滚轮机构与轴承安装板末端弹簧固定、中间端铰接固定；导向旋转张紧机构采用模块化设计，通过更换固定滚轮机构、调整滚轮机构从而适应不同尺寸的套管切割。
本发明与现有技术相比，具有结构简单，操作方便，自动调节，适用于不同规格的井口套管的优点。
附图说明
图1是套管专用切割装置二维示意图。
图2是顶部锥形机架二维示意图。
图3是液压马达驱动总成二维示意图。
图4是回转中心轴传动总成二维示意图。
图5是喷嘴总成二维示意图。
图6是导向旋转张紧机构二维示意图。
图中：1为顶部锥形机架、2为液压马达驱动总成、3为回转中心轴传动总成、4为喷嘴总成、5为导向旋转张紧机构、6为高压混输管、1-1为锥形端盖、1-2为锥形体、1-3为锥形底盖、2-1为微型液压马达、2-2为行星减速器、2-3为主动齿轮、3-1为回转中心轴、3-2为圆锥滚子轴承、3-3为从动齿轮、3-4为从动回转中心轴、3-5为角度传感器、4-1为嘴连接体、4-2为喷嘴锁紧卡头、4-3为砂管、4-4为锁紧螺母、5-1为连接中心轴、5-2为轴承安装板、5-3为导入板、5-4为固定滚轮机构、5-5为调整滚轮机构。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施例。
如图所示，一种井口套管专用切割装置，包括；顶部锥形机架1、液压马达驱动总成2、回转中心轴传动总成3、喷嘴总成4、导向旋转张紧机构5及连接零件，所述的顶部锥形机架1由锥形端盖1-1、锥形体1-2、锥形底盖1-3组成；液压马达驱动总成2由微型液压马达2-1、行星减速器2-2、主动齿轮2-3组成；回转中心轴传动总成3由回转中心轴3-1、圆锥滚子轴承3-2、从动齿轮3-3、从动回转中心轴3-4、角度传感器3-5等零部件组成；喷嘴总成4包括喷嘴连接体4-1、喷嘴锁紧卡头4-2、砂管4-3、锁紧螺母4-4等零部件组成；导向旋转张紧机构5由连接中心轴5-1、轴承安装板5-2、导入板5-3、固定滚轮机构5-4、调整滚轮机构5-5组成；液压马达驱动总成2和回转中心轴传动总成3法兰连接固定于顶部锥形机架1的锥形端盖1-1上；回转中心轴传动总成3中间设计通孔，通有高压混输管6，高压混输管6与高压水混合器连接，并连接喷嘴总成4；导向旋转张紧机构5固定于回转中心轴传动总成3与喷嘴总成4连接处末端。
如图2所示，所述的顶部锥形机架1锥形端盖1-1为圆形，液压马达驱动总成2固定于锥形端盖1-1的中心轴一侧，回转中心轴传动总成3固定于锥形端盖1-1中心轴处，回转中心轴3-1与锥形端盖1-1两者同轴。
所述的顶部锥形机架1锥形端盖1-1直径与井口套管相适应。
所述的顶部锥形机架1锥形端盖1-1上方固定有吊装拉环。
如图3所示，所述的液压马达与行星减速机的输出端与输入出端直接进行装配，行星减速机的输出端连接主动齿轮2-3。
如图4所示，所述的液压马达驱动总成2与回转中心轴3-1、从动回转中心轴3-4齿轮啮合传动；回转中心轴3-1、从动回转中心轴3-4与顶部锥形端盖1-1圆锥滚子轴承3-2装配进行旋转运动；从动回转中心轴3-4上方固定角度传感器3-5。
所述的角度传感器3-5用来测切割速度。
如图5所示，所述的喷嘴总成4为水切割装置的执行单元，嘴连接体4-1连接高压混输管6，喷嘴末端连接有锥形的喷嘴锁紧卡头4-2，中间由锁紧螺母4-4将砂管4-3固定于喷嘴口处。
如图6所示，所述的导向旋转张紧机构5，调整滚轮机构5-5中间通过销轴与轴承安装板5-2连接，末端通过弹簧固定，顶端安装滚轮；
所述的导向旋转张紧机构5，导入板5-3与连接中心轴5-1顶部螺栓连接用以预清除套管内的固化障碍物；1组固定滚轮机构5-4与轴承安装板5-2固定，3组调整滚轮机构5-5与轴承安装板5-2末端弹簧固定、中间端铰接固定；导向旋转张紧机构5采用模块化设计，通过更换固定滚轮机构5-4、调整滚轮机构5-5从而适应不同尺寸的套管切割。
具体操作方法或步骤:顶部锥形机架1由锥形端盖1-1、锥形体1-2、锥形底盖1-3组成；锥形端盖1-1用于固定液压马达驱动总成2及回转中心轴传动总成3；锥形体1-2用于适应不同规格的井口套管。
液压站为微型液压马达2-1提供动力，微型液压马达2-1通过行星减速机2-2进行减速；液压马达驱动总成2与回转中心轴3-1、从动回转中心轴3-4采用齿轮传动，通过高压混输管6为喷嘴总成4提供旋转动力，实现圆周切割作业；
回转中心轴3-1顶端与高压水混合器连接，中间设计通孔用来输送高压水磨料至喷嘴总成4完成切割作业；
当套管切割装置进入套管遇到固化水泥等障碍物通过导入板5-3预先清除；设计三组调整滚轮机构5-5及一组固定滚轮机构5-4；当套管椭圆或未清除的障碍物时，调整滚轮机构5-5的滚轮与管壁接触带动滚轮支架通过弹簧进行调整，随着外形的变化而变化；固定滚轮机构5-4在喷嘴的正上方，用来保护喷嘴不受损坏；
井口套管内切割方法：微型液压马达2-1与液压站连接提供圆周回转动力；回转中心轴3-1与高压水混合器连接为喷嘴总成4提供高压水磨料；设备连接完后把切割装置放入套管切割位置进行水利切割；切割完成后把切割装置取出，然后用桩管顶升装置把桩管从泥土拔出，最后地貌恢复。
Claims (10)
1.一种井口套管专用切割装置，包括；顶部锥形机架（1）、液压马达驱动总成（2）、回转中心轴传动总成（3）、喷嘴总成（4）、导向旋转张紧机构（5）及连接零件，其特征在于，所述的顶部锥形机架（1）由锥形端盖（1-1）、锥形体（1-2）、锥形底盖（1-3）组成；液压马达驱动总成（2）由微型液压马达（2-1）、行星减速器（2-2）、主动齿轮（2-3）组成；回转中心轴传动总成（3）由回转中心轴（3-1）、圆锥滚子轴承（3-2）、从动齿轮（3-3）、从动回转中心轴（3-4）、角度传感器（3-5）等零部件组成；喷嘴总成（4）包括喷嘴连接体（4-1）、喷嘴锁紧卡头（4-2）、砂管（4-3）、锁紧螺母（4-4）等零部件组成；导向旋转张紧机构（5）由连接中心轴（5-1）、轴承安装板（5-2）、导入板（5-3）、固定滚轮机构（5-4）、调整滚轮机构（5-5）组成；液压马达驱动总成（2）和回转中心轴传动总成（3）法兰连接固定于顶部锥形机架（1）的锥形端盖（1-1）上；回转中心轴传动总（3）成中间设计通孔，通有高压混输管（6），高压混输管（6）与高压水混合器连接，并连接喷嘴总成（4）；导向旋转张紧机构（5）固定于回转中心轴传动总成（3）与喷嘴总成（4）连接处末端。
2.根据权利要求1所述的一种井口套管专用切割装置，其特征在于：所述的顶部锥形机架（1）锥形端盖（1-1）为圆形，液压马达驱动总成（2）固定于锥形端盖（1-1）的中心轴一侧，回转中心轴传动总成（3）固定于锥形端盖（1-1）中心轴处，回转中心轴（3-1）与锥形端盖（1-1）两者同轴。
3.根据权利要求1所述的一种井口套管专用切割装置，其特征在于：所述的顶部锥形机架（1）锥形端盖（1-1）直径与井口套管相适应。
4.根据权利要求1所述的一种井口套管专用切割装置，其特征在于：所述的顶部锥形机架（1）锥形端盖（1-1）上方固定有吊装拉环。
5.根据权利要求1所述的一种井口套管专用切割装置，其特征在于：所述的液压马达与行星减速机的输出端与输入出端直接进行装配，行星减速机的输出端连接主动齿轮（2-3）。
6.根据权利要求1所述的一种井口套管专用切割装置，其特征在于：所述的液压马达驱动总成（2）与回转中心轴（3-1）、从动回转中心轴（3-4）齿轮啮合传动；回转中心轴（3-1）、从动回转中心轴（3-4）与顶部锥形端盖（1-1）圆锥滚子轴承（3-2）装配进行旋转运动；从动回转中心轴（3-4）上方固定角度传感器（3-5）。
7.根据权利要求1或6所述的一种井口套管专用切割装置，其特征在于：所述的角度传感器（3-5）用来测切割速度。
8.根据权利要求1所述的一种井口套管专用切割装置，其特征在于：所述的喷嘴总成（4）为水切割装置的执行单元，嘴连接体（4-1）连接高压混输管（6），喷嘴末端连接有锥形的喷嘴锁紧卡头（4-2），中间由锁紧螺母（4-4）将砂管（4-3）固定于喷嘴口处。
9.根据权利要求1所述的一种井口套管专用切割装置，其特征在于：所述的导向旋转张紧机构（5），调整滚轮机构（5-5）中间通过销轴与轴承安装板（5-2）连接，末端通过弹簧固定，顶端安装滚轮。
10.根据权利要求1所述的一种井口套管专用切割装置，其特征在于：所述的导向旋转张紧机构（5），导入板（5-3）与连接中心轴（5-1）顶部螺栓连接用以预清除套管内的固化障碍物；1组固定滚轮机构（5-4）与轴承安装板（5-2）固定，3组调整滚轮机构（5-5）与轴承安装板（5-2）末端弹簧固定、中间端铰接固定；导向旋转张紧机构（5）采用模块化设计，通过更换固定滚轮机构（5-4）、调整滚轮机构（5-5）从而适应不同尺寸的套管切割。
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