CN113182597A - 一种井下油管切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种井下油管切割装置，主要由电源系统、液压系统、锚定系统、切割系统组成。其中，切割系统主要由外壳、端盖螺钉1、钻帽、刀套螺钉、刀套、刀具、齿轮轴1、钻帽螺钉、轴套螺钉2、轴套1、钻帽盖、齿轮轴2、主轴、电机、液压缸组成。进行切割作业时，电机驱动主轴相对于外壳旋转，外壳通过滑键和钻帽联接，使钻帽也相对于外壳旋转，钻帽带动刀套旋转，完成刀具的旋转运动；液压杆推动电机和主轴轴向运动，主轴与齿轮轴1间为齿轮齿条啮合，当主轴向左运动，齿轮轴1顺时针旋转，齿轮轴1与刀具间也为齿轮齿条啮合，推动刀具完成进给运动。本发明结构简单，切割过程无污染，大幅提高修井作业效率。

Description

一种井下油管切割装置

技术领域

本发明涉及钻井工具技术领域，尤其涉及一种井下油管切割装置。

背景技术

目前修井过程中，时常遇见钻井工具遇阻甚至卡死在油管内，如果不能大力解卡、活动解卡，就需要切断油管，甚至有些时候需要切断套管，以便后续的回收作业。

目前切断油管的方式主要有三种，主要包括聚能切割、机械切割、化学切割等方式。聚能切割是利用爆炸产生高能金属粒子流来对油管、套管进行切割，此种方法切割的管断面不平整，对环境也有一定污染，后续回收也不便进行。化学切割是利用爆炸，溅射出化学物质和催化剂，利用产生的腐蚀性液体对管壁进行切割，此种方法切割后的管壁也同聚能切割一样，不平整，后续回收也不便，且产生的强腐蚀性液体对环境有污染作用。机械切割是利用液压或者电力提供动力，用机械工具切割管壁，此种方法可以连续多次切割，且断面平整，对周围环境无污染，作业时间短等优点，但是由于空间的局限，如何在有限的空间内，设计出一种稳定可靠的切割方式和结构，是当前井下油管切割领域的迫切需求。

发明内容

本发明的目的在于，采用机械方式切割油管，较少环境污染，并且可以对油管进行连续切割，减少后续修井回收作业难度，提高修井回收的效率，降低回收成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案，提供了一种井下油管切割装置，可以对油管进行连续切割。主要由电源系统、液压系统、锚定系统、切割系统组成。上述切割系统主要由外壳、滑槽螺钉、端盖螺钉1、钻帽、限位环槽、环槽螺钉、滚针轴承、挡环、挡环螺钉、刀套螺钉、刀套、刀具、齿轮轴1、钻帽螺钉、轴套螺钉2、轴套1、钻帽盖、齿轮轴2、主轴、键、轴承、密封圈、端盖、联轴器、电机、外壳连接螺钉、液压缸组成。其特征在于：所述外壳左端上下分别开有两个螺钉孔，用于固定外壳，中段上下分别开有2个滑槽螺钉孔，用于限制电机的周向自由度，使电机可以在轴向滑动，外壳内部开有内螺钉孔，用端盖螺钉1可以将端盖和轴承固定在外壳上，外壳上有环槽，用于安装密封圈，右端开有螺纹孔，用于安装挡环，轴向固定轴承和限位环槽。所述钻帽左端有螺钉孔，通过环槽螺钉限制其轴向位移，使钻帽和外壳可以相对转动。内部有键槽通过键与主轴组成动联接(包括但不限于平键联接)，侧面开有两个中心对称式刀套孔，用于安装刀套，刀套通过刀套螺钉安装在钻帽上，另一侧面有两中心对称式齿轮轴孔，用于安装齿轮轴1和齿轮轴2。右端有轴套通过轴套螺钉2安装在钻帽上。所述钻帽盖通过钻帽螺钉固定在钻帽上。

电机驱动主轴旋转，使主轴相对于外壳旋转，同时，外壳通过滑键和钻帽联接，使钻帽也相对于外壳旋转，钻帽带动刀套也同样旋转，完成刀具的旋转运动。

液压缸与电机铰接，使电机相对于外壳轴向运动，电机通过联轴器与主轴连接，即主轴跟随电机轴向运动，主轴与齿轮轴1间为齿轮齿条啮合，当主轴向左运动(即液压杆缩回液压缸)，齿轮轴1顺时针旋转，齿轮轴1与刀具间也为齿轮齿条啮合，齿轮轴1顺时针旋转，推动刀具完成进给运动。齿轮轴2与齿轮轴1同理。

附图说明

图1是一种井下油管切割装置整体示意图

图2是切割系统的结构示意图

图3是外壳的结构示意图

图4是钻帽的结构示意图

图中：1.外壳，螺钉孔1a，滑槽螺钉孔1b，内螺钉孔1c，环槽1d。2.滑槽螺钉。3.端盖螺钉1。4.钻帽，螺钉孔4a，键槽4b，刀套孔4c，齿轮轴孔4d。5.限位环槽。6.环槽螺钉。7.滚针轴承。8.挡环。9.挡环螺钉。10.刀套螺钉。11.刀套。12.刀具。13.齿轮轴1。14.钻帽螺钉。15.轴套螺钉2。16.轴套1。17.钻帽盖。18.齿轮轴2。19.主轴。20.键。21.轴承。22.密封圈。23.端盖。24.联轴器。25.电机。26.外壳连接螺钉。27.液压缸

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1-图4所示，一种井下油管切割装置，主要由由电源系统A、液压系统B、锚定系统C、切割系统D组成。所述切割系统D主要由外壳1、滑槽螺钉2、端盖螺钉13、钻帽4、限位环槽5、环槽螺钉6、滚针轴承7、挡环8、挡环螺钉9、刀套螺钉10、刀套11、刀具12、齿轮轴1)13、钻帽螺钉14、轴套螺钉2)15、轴套1)16、钻帽盖17、齿轮轴2)18、主轴19、键20、轴承21、密封圈22、端盖23、联轴器24、电机25、外壳连接螺钉26、液压缸27组成。其特征在于：所述外壳1左端上下分别开有两个螺钉孔1a，用于固定外壳1，中段上下分别开有2个滑槽螺钉孔1b，用于限制电机24的周向自由度，使电机可以在轴向滑动，外壳1内部开有内螺钉孔1c，用端盖螺钉13可以将端盖22和轴承20固定在外壳1上，外壳1上有环槽1d，用于安装密封圈21，右端开有螺纹孔1e，用于安装挡环8，轴向固定轴承7和限位环槽5。所述钻帽4左端有螺钉孔4a，通过环槽螺钉6限制其轴向位移，使钻帽4和外壳1可以相对转动。内部有键槽4b通过键19与主轴18组成动联接(包括但不限于平键联接)，侧面开有两个中心对称式刀套孔4c，用于安装刀套11，刀套11通过刀套螺钉10安装在钻帽4上，另一侧面有两中心对称式齿轮轴孔4d，用于安装齿轮轴1)13和齿轮轴2)18。右端有轴套16通过轴套螺钉2)15安装在钻帽4上。所述钻帽盖17通过钻帽螺钉14固定在钻帽4上。

刀具的旋转运动：电机25驱动主轴19旋转，使主轴19相对于外壳1旋转，同时，外壳1通过滑键20和钻帽4联接，使钻帽4也相对于外壳1旋转，钻帽4带动刀套11也同样旋转，完成刀具12的旋转运动。

刀具的进给运动：液压缸27与电机25铰接，使电机25相对于外壳1轴向运动，电机25通过联轴器24与主轴19连接，即主轴19跟随电机25轴向运动，主轴19与齿轮轴1)13间为齿轮齿条啮合，当主轴19向左运动(即液压杆缩回液压缸)，齿轮轴1)13顺时针旋转，齿轮轴1)13与刀具12间也为齿轮齿条啮合，齿轮轴1)13顺时针旋转，推动刀具12完成进给运动。齿轮轴2)18与齿轮轴1)13同理。

以上所述具体实施方式用于说明本专利而非限制本专利的范围，任何本领域的技术人员在不脱离本专利的构思和原则前提下所作出的等同变化与修改，均属于本专利系统的保护范围。

Claims (4)

1.一种井下油管切割装置，由电源系统(A)、液压系统(B)、锚定系统(C)、切割系统(D)组成。上述切割系统(D)主要由外壳(1)、滑槽螺钉(2)、端盖螺钉1(3)、钻帽(4)、限位环槽(5)、环槽螺钉(6)、滚针轴承(7)、挡环(8)、挡环螺钉(9)、刀套螺钉(10)、刀套(11)、刀具(12)、齿轮轴1(13)、钻帽螺钉(14)、轴套螺钉2(15)、轴套1(16)、钻帽盖(17)、齿轮轴2(18)、主轴(19)、键(20)、轴承(21)、密封圈(22)、端盖(23)、联轴器(24)、电机(25)、外壳连接螺钉(26)、液压缸(27)组成。其特征在于：所述外壳(1)左端上下分别开有两个螺钉孔(1a)，用于固定外壳(1)，中段上下分别开有2个滑槽螺钉孔(1b)，用于限制电机(24)的周向自由度，使电机可以在轴向滑动，外壳(1)内部开有内螺钉孔(1c)，用端盖螺钉1(3)可以将端盖(22)和轴承(20)固定在外壳(1)上，外壳(1)上有环槽(1d)，用于安装密封圈(21)，右端开有螺纹孔(1e)，用于安装挡环(8)，轴向固定轴承(7)和限位环槽(5)。

2.所述钻帽(4)左端有螺钉孔(4a)，通过环槽螺钉(6)限制其轴向位移，使钻帽(4)和外壳(1)可以相对转动。内部有键槽(4b)通过键(19)与主轴(18)组成动联接(包括但不限于平键联接)，侧面开有两个中心对称式刀套孔(4c)，用于安装刀套(11)，刀套(11)通过刀套螺钉(10)安装在钻帽(4)上，另一侧面有两中心对称式齿轮轴孔(4d)，用于安装齿轮轴1(13)和齿轮轴2(18)。右端有轴套(16)通过轴套螺钉2(15)安装在钻帽(4)上。所述钻帽盖(17)通过钻帽螺钉(14)固定在钻帽(4)上。

3.如权利要求1所述的一种井下油管切割装置，其特征在于，电机(25)驱动主轴(19)旋转，使主轴(19)相对于外壳(1)旋转，同时，外壳(1)通过滑键(20)和钻帽(4)联接，使钻帽(4)也相对于外壳(1)旋转，钻帽(4)带动刀套(11)也同样旋转，完成刀具(12)的旋转运动。

4.如权利要求1所述的一种井下油管切割装置，其特征在于，液压缸(27)与电机(25)铰接，使电机(25)相对于外壳(1)轴向运动，电机(25)通过联轴器(24)与主轴(19)连接，即主轴(19)跟随电机(25)轴向运动，主轴(19)与齿轮轴1(13)间为齿轮齿条啮合，当主轴(19)向左运动(即液压杆缩回液压缸)，齿轮轴1(13)顺时针旋转，齿轮轴1(13)与刀具(12)间也为齿轮齿条啮合，齿轮轴1(13)顺时针旋转，推动刀具(12)完成进给运动。齿轮轴2(18)与齿轮轴1(13)同理。

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