CN112360379B - 一种连续油管低速旋转喷砂切割装置 - Google Patents

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徐帮才
曹颖
郑广
杨洁
赵鹏
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    • E21B29/00—Cutting or destroying pipes, packers, plugs, or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
    • E21B29/002—Cutting, e.g. milling, a pipe with a cutter rotating along the circumference of the pipe

Abstract

本发明公开了一种连续油管低速旋转喷砂切割装置，包括上接头、涡轮驱动器、双公短节、连接短节、旋转轴以及阻尼组件等，通过所述阻尼组件可以降低所述旋转轴的旋转速度，从而增大了所述连续油管低速旋转喷砂切割装置的切割半径。而且，所述连续油管低速旋转喷砂切割装置的切口断面整齐，方便后期打捞修井作业。

Description

一种连续油管低速旋转喷砂切割装置
技术领域
本发明涉及油田井下修井作业的油管切割技术领域，尤其涉及一种连续油管低速旋转喷砂切割装置。
背景技术
在井下管柱打捞过程中，由于井筒出砂、异物掉落或套管变形等原因，井下管柱经常会发生卡死现象，这时就需要先切割再打捞。目前，常用的切割方式主要包括机械切割、水力切割、火药爆破切割等，其中：(1)机械切割和水力切割主要靠水力和井下工具串完成，但是，连续油管作业过程中不能旋转，因此无法使用机械切割；而且，水力切割由于高压混砂流体速度过高，使得旋转速度过快，混砂液在旋转的状态下经喷嘴高速喷射出去之后会产生雾化现象，导致混砂液冲击力严重损失，喷射半径区域大幅降低，影响了切割效率；(2)对火药爆破切割而言，炸药的用量很不容易控制，用量少有可能导致管柱不能完全切断；用量太多则会造成其他损伤，断口极不规则，并且造成环境污染，存在局限性，而且，火药的运输、储存使用存在极高风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种连续油管低速旋转喷砂切割装置，其利用高压混砂液对连续油管进行切割作业，使得切割断口平整、且避免了对井下环境的污染，实现了操作的可控性和有效性。
为实现本发明的发明目的，本发明所采用的技术方案内容具体如下：
一种连续油管低速旋转喷砂切割装置，包括上接头、涡轮驱动器、双公短节、连接短节和旋转轴，所述上接头、所述双公短节和所述连接短节依次连接、并形成腔体；所述涡轮驱动器设置在所述腔体内、并且所述涡轮驱动器的上下两端分别连接所述上接头和所述旋转轴的顶端；所述旋转轴的下端设置有喷嘴、且所述涡轮驱动器用于驱动所述旋转轴转动，还包括阻尼组件，所述阻尼组件与所述旋转轴的上端转动连接。
作为上述方案的优选，所述涡轮驱动器的侧壁均匀设置有若干个螺旋槽，所述涡轮驱动器的底端设置有用于卡接所述旋转轴的第一扭矩槽。
作为上述方案的优选，所述旋转轴的顶端设置有与所述第一扭矩槽相配合的第二扭矩槽所述旋转轴的下端设置有用于装配所述喷嘴的锥形螺纹孔。
作为上述方案的优选，还包括耐磨合金套，并且所述耐磨合金套设置在所述上接头与所述涡轮驱动器之间。
作为上述方案的优选，所述阻尼组件包括依次螺纹连接的注油短节、油室短节及压盖，并且所述注油短节、油室短节及压盖与所述旋转轴的外壁之间形成油腔，并且所述注油短节上还设置有用于向所述油腔注入液压油的注油塞，且轴承组、阻尼块、弹性环、衬套、扭矩轮、扭力弹簧、定位环依次安装在所述油腔内。
作为上述方案的优选，所述注油短节的内壁还设置有油封组。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明公开的连续油管低速旋转喷砂切割装置，包括上接头、涡轮驱动器、双公短节、连接短节、旋转轴以及阻尼组件等，通过所述阻尼组件可以降低所述旋转轴的旋转速度，从而增大了所述连续油管低速旋转喷砂切割装置的切割半径。
2、本发明公开的连续油管低速旋转喷砂切割装置可以利用高压混砂液对连续油管进行切割作业，使得连续油管的切断面较平整无豁口，方便后期打捞修井作业，相较于常规切割作业省去了套铣切断口的工作。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明所述的连续油管低速旋转喷砂切割装置的结构示意图；
图2为图1中涡轮驱动器的结构示意图；
图3为图1中旋转轴的结构示意图；
图4为图1中扭矩轮的结构示意图；
图5为图1中定位环的结构示意图；
其中，各附图标记为：
1、上接头；2、涡轮驱动器；3、双公短节；4、连接短节；5、油封组；6、注油塞；7、注油短节；8、轴承组；9、阻尼块；10、油室短节；11、弹性环；12、衬套；13、扭矩轮；14、扭力弹簧；15、定位环；16、压盖；17、合金环；18、喷嘴；19、旋转轴；20、耐磨合金套；21、螺旋槽；22、第一扭矩槽；23、凸耳；24、沟槽；25、螺钉；26、第二扭矩槽；27、锥形螺纹孔。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：
如图1所示，本发明公开的一种连续油管低速旋转喷砂切割装置，包括上接头1、涡轮驱动器2、双公短节3、连接短节4和旋转轴19，所述上接头1、所述双公短节3和所述连接短节4依次连接、并形成腔体；所述涡轮驱动器2设置在所述腔体内、并且所述涡轮驱动器2的上下两端分别连接所述上接头1和所述旋转轴19的顶端；所述旋转轴19的下端设置有喷嘴18、且所述涡轮驱动器2用于驱动所述旋转轴19转动，还包括阻尼组件，所述阻尼组件与所述旋转轴19的上端转动连接。
由于所述阻尼组件与所述旋转轴19的上端转动连接，当所述旋转轴19转动时，所述旋转轴19将会受到所述阻尼组件的摩擦阻力，从而降低所述旋转轴19的转速，进而增大了所述连续油管低速旋转喷砂切割装置的切割半径。
如图2所示，所述涡轮驱动器2的侧壁均匀设置有若干个螺旋槽21，所述涡轮驱动器2的底端设置有用于卡接所述旋转轴19的第一扭矩槽22，当高速混砂液流经若干个所述螺旋槽21时，若干个所述螺旋槽21将会受到高速混砂液的冲击力，从而带动所述涡轮驱动器2旋转，并最终带动所述旋转轴19转动。
如图3所示，所述旋转轴19的顶端设置有与所述第一扭矩槽22相配合的第二扭矩槽26，所述旋转轴19的下端设置有用于装配所述喷嘴18的锥形螺纹孔27。
为了避免高速混砂液对所述上接头1的冲击腐蚀，所述连续油管低速旋转喷砂切割装置还包括耐磨合金套20，并且所述耐磨合金套20设置在所述上接头1与所述涡轮驱动器2之间。
具体设置时，所述耐磨合金套20设置在所述上接头1上或所述涡轮驱动器2的上端。
所述阻尼组件包括依次螺纹连接的注油短节7、油室短节10及压盖16，并且所述注油短节7、油室短节10及压盖16与所述旋转轴19的外壁之间形成油腔，并且所述注油短节7上还设置有用于向所述油腔注入液压油的注油塞6，且轴承组8、阻尼块9、弹性环11、衬套12、扭矩轮13、扭力弹簧14、定位环15依次安装在所述油腔内，具体地，所述注油短节7设置有注油口，所述注油塞6螺纹连接在所述注油口上。
具体地，如图4所示，所述扭矩轮13的一端设置有用于卡接所述衬套12的沟槽24，所述扭矩轮13的另一端设置用于卡接所述扭力弹簧14的凸耳23；如图5所示，所述定位环15上设置有螺钉25，从而使得所述定位环15通过所述螺钉25连接所述压盖16。
当所述旋转轴19的转速较高时，所述扭力弹簧14由于受到离心作用而使得所述弹性环11收紧，从而是得所述阻尼组件抱紧所述旋转轴19而起到降速的作用。
而且，作为进一步优选的方案，为了降低所述旋转轴19旋转而对所述压盖16的影响，所述压盖16的外表面还套设有合金环17。
作为上述方案的优选，所述注油短节7的内壁还设置有油封组5，从而通过所述油封组5可以避免所述油腔内流出。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种连续油管低速旋转喷砂切割装置，包括上接头、涡轮驱动器、双公短节、连接短节和旋转轴，所述上接头、所述双公短节和所述连接短节依次连接、并形成腔体；所述涡轮驱动器设置在所述腔体内、并且所述涡轮驱动器的上下两端分别连接所述上接头和所述旋转轴的顶端；所述旋转轴的下端设置有喷嘴、且所述涡轮驱动器用于驱动所述旋转轴转动，其特征在于：还包括阻尼组件，所述阻尼组件与所述旋转轴的上端转动连接；所述涡轮驱动器的侧壁均匀设置有若干个螺旋槽，所述涡轮驱动器的底端设置有用于卡接所述旋转轴的第一扭矩槽；所述旋转轴的顶端设置有与所述第一扭矩槽相配合的第二扭矩槽， 所述旋转轴的下端设置有用于装配所述喷嘴的锥形螺纹孔；所述阻尼组件包括依次螺纹连接的注油短节、油室短节及压盖，并且所述注油短节、油室短节及压盖与所述旋转轴的外壁之间形成油腔，并且所述注油短节上还设置有用于向所述油腔注入液压油的注油塞，且轴承组、阻尼块、弹性环、衬套、扭矩轮、扭力弹簧、定位环依次安装在所述油腔内。
2.根据权利要求1所述的连续油管低速旋转喷砂切割装置，其特征在于：还包括耐磨合金套，并且所述耐磨合金套设置在所述上接头与所述涡轮驱动器之间。
3.根据权利要求1所述的连续油管低速旋转喷砂切割装置，其特征在于：所述注油短节的内壁还设置有油封组。
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