CN201679464U - 一种切割膨胀管用的水力式内割刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种切割膨胀管用的水力式内割刀。包括上接头和割刀筒；上接头与割刀筒螺纹连接，割刀筒中部设有一组圆周向均匀分布的内割刀，内割刀下方设有一组圆周向均匀分布的定心块，可以保持割刀居中进行切割，不会发生偏心切割而割伤了外层的完好套管。内割刀头部设有限位面，割刀筒上设有限位凸台，可以准确控制最大切割尺寸，防止发生切割过深割伤外层的完好套管。采用钻井液加压调节切割刀的张开尺寸，调节方便自如。定心装置采用钢球滚动，相对井壁或管壁是滚动运动，转动灵活阻力很小。定心块的两端头斜面倒棱，割刀工具下放和提升不会受阻卡住。本实用新型可大大增强内割刀切割膨胀管的适应性，提高了膨胀管打捞效率和施工成功率。

Description

一种切割膨胀管用的水力式内割刀

技术领域

本实用新型涉及一种切割膨胀管用的水力式内割刀，属于石油井套管修复工具技术领域。

背景技术

在油井生产中，膨胀管套管补贴技术在套管补贴、调层归位、油层堵漏等措施方面取得广泛应用。但随着膨胀管套管补贴井生产时间的延长，补贴的膨胀管局部发生缩径变形、漏失等损坏，影响了油井的正常生产。因此需将井下已补贴的膨胀管打捞取出后进行第二次套管补贴，满足生产需要。通常取出膨胀管的方式是：首先磨铣或锻铣去掉膨胀管上部的密封段，其次在膨胀管下部毗邻的密封段位置进行切割，再将切割断开的膨胀管打捞出井，然后磨铣掉下部的密封段才可以进行第二次的套管补贴。

目前切割膨胀管所用的水力式内割刀，其上接头连接在钻杆柱下端，钻杆带着内割刀下放至需要打捞的膨胀管处，采用钻井液加压使刀体张开，旋转钻杆柱对膨胀管进行切割。但目前的内割刀没有定心装置，切割工作时容易歪斜偏心，很可能割坏密封段外层的完好套管，增加破损套管的长度。另外，不能准确可靠的控制刀体张开的最大尺寸，容易发生切割过深割伤外层的完好套管。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种切割膨胀管用的水力式内割刀。具有定心装置，切割时不会因偏心切割而割坏了膨胀管外层的完好套管。具有刀体张开最大尺寸的控制装置，不会因为难以准确控制最大切割直径发生切割过深割坏了膨胀管外层的完好套管。

本实用新型的技术方案：一种切割膨胀管用的水力式内割刀，包括上接头和割刀筒；上接头与割刀筒螺纹连接，割刀筒中部设有一组圆周向均匀分布的内割刀，内割刀下方位置的割刀筒上设有一组圆周向均匀分布的定心块。

前述的切割膨胀管用的水力式内割刀中，所述一组圆周向均匀分布的内割刀包括三个内割刀。

前述的切割膨胀管用的水力式内割刀中，所述一组圆周向均匀分布的定心块包括三个定心块。

前述的切割膨胀管用的水力式内割刀中，所述割刀筒的下端头圆弧倒棱，割刀筒中部设有刀槽，内割刀用销子铰接在刀槽内；内割刀在铰接点的后方位置设有承力凸台；内割刀头部设有限位面，与限位面对应的割刀筒上设有限定凸台。

前述的切割膨胀管用的水力式内割刀中，所述刀槽槽口上方设有用螺钉紧固的弹簧片，弹簧片的弹动端紧紧压在内割刀上。

前述的切割膨胀管用的水力式内割刀中，所述割刀筒内部设有上滑阀和下滑阀，上滑阀和下滑阀内均设有用螺纹圈固定的喷嘴；下滑阀外设有复位弹簧。

前述的切割膨胀管用的水力式内割刀中，所述割刀筒的刀槽下方设有键槽，键槽内设有定心块，定心块后侧设有一组盲孔，盲孔中设有压簧；键槽上下两端槽口上设有限位螺钉。

前述的切割膨胀管用的水力式内割刀中，所述一组盲孔包括按矩阵排列的四个盲孔。

前述的切割膨胀管用的水力式内割刀中，所述定心块外侧柱面设有1～4个半球凹槽，半球凹槽内设有与半球凹槽直径相对应的钢球，钢球外面覆盖与定心块4固定连接的孔板，孔板上的通孔孔径略小于钢球的直径。

前述的切割膨胀管用的水力式内割刀中，所述定心块上下两端头斜面倒棱。

与现有技术相比，本实用新型割刀筒的下端头圆弧倒棱，起引导割刀筒进入膨胀管的作用。割刀筒上设有定心装置，可以保持割刀居中进行切割，不会发生偏心切割而割伤了外层的完好套管。定心块的两端头斜面倒棱，割刀工具下放和提升不会受阻。定心装置采用钢球滚动，相对井壁或管壁是滚动运动，转动灵活阻力很小。采用钻井液加压调节切割刀的张开角度，调节方便自如。内割刀头部设有限位面，割刀筒上设有限位凸台，可以准确控制最大切割尺寸，防止发生切割过深割伤外层的完好套管。本实用新型可大大增强内割刀切割膨胀管的适应性，提高膨胀管打捞施工准确率和效率，可以方便高效的进行第二次膨胀管套管补贴，使膨胀管套管补贴技术应用更完善配套，推进膨胀管套管补贴技术的广泛应用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是内割刀部分的局部放大图；

图3是内割刀最大张开状态的示意图；

图4是定心块部分的局部放大图。

附图中的标记为：1-上接头，2-割刀筒，3-内割刀，4-定心块，5-刀槽，6-销子，7-承力凸台，8-限位面，9-限定凸台，10-弹簧片，11-上滑阀，12-下滑阀，13-螺纹圈，14-喷嘴，15-复位弹簧，16-键槽，17-压簧，18-限位螺钉，19-钢球，20-孔板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

实施例。本实用新型如图1所示。一种切割膨胀管用的水力式内割刀，包括上接头1和割刀筒2；上接头1与割刀筒2螺纹连接，割刀筒2中部设有一组圆周向均匀分布的内割刀3，内割刀3下方的割刀筒2上设有一组圆周向均匀分布的定心块4。所述一组圆周向均匀分布的内割刀3包括三个内割刀3。所述一组圆周向均匀分布的定心块4包括三个定心块4。所述割刀筒2的下端头圆弧倒棱。如图2所示，割刀筒2中部设有刀槽5，内割刀3用销子6铰接在刀槽5内；内割刀3在铰接点的后方位置设有承力凸台7；内割刀3头部设有限位面8，与限位面8对应的割刀筒2上设有限定凸台9。所述刀槽5槽口上方设有用螺钉紧固的弹簧片10，弹簧片10的弹动端紧紧压在内割刀3上。所述割刀筒2内部设有上滑阀11和下滑阀12，上滑阀11和下滑阀12内均设有用螺纹圈13固定的喷嘴14；下滑阀12外设有复位弹簧15。如图4所示，割刀筒2的刀槽5下方设有键槽16，键槽16内设有定心块4，定心块4后侧设有一组盲孔，盲孔中设有压簧17；键槽16上下两端槽口上设有限位螺钉18。所述一组盲孔包括按矩阵排列的四个盲孔。所述定心块4外侧柱面设有1～4个半球凹槽，半球凹槽内设有与半球凹槽直径相对应的钢球19，钢球19外面覆盖与定心块4固定连接的孔板20，孔板20上的通孔孔径略小于钢球19的直径。所述定心块4上下两端头斜面倒棱。

本实用新型的工作过程及原理

使用本实用新型切割套管内的膨胀管时，将割刀工具的上接头1连接于钻杆柱下端，下放钻柱。当割刀工具下放到膨胀管段时，割刀筒2下端头的圆弧倒棱面引导割刀筒2进入膨胀管，定心块4上的钢球19在膨胀管内壁的压力下，挤压压簧17，钢球19紧紧撑住膨胀管内壁起定心的作用。当割刀工具下放到膨胀管切割位置时，空转割刀，开泵循环，记下空转扭矩。以40～50r/min的转速缓慢反向旋转割刀，逐渐加大排量，钻井液通过上滑阀11、下滑阀12上喷嘴14，使下滑阀12上、下产生1.3MPa的压力差，驱动下滑阀12克服复位弹簧15的阻力向下运动抵住内割刀3上的承力凸台7，进而推动内割刀3绕销子6向外旋转张开进入切割状态切割膨胀管，由于内割刀3头部设有限位面8，当内割刀3旋转到限位面8与割刀筒2上设置的限定凸台9碰触时为割刀的最大切割尺寸，如图3所示。由于膨胀管外径小于完好套管内径，它们之间存在空隙，设定好最大切割尺寸就可以精准的割断膨胀管而不损伤套管。本内割刀工具采用了定心结构，可以保持割刀居中不歪斜的进行切割，不会发生偏心切割坏套管。而钢球式定心结构与膨胀管的接触面积非常小，大大减小了割刀旋转的摩擦阻力。当扭矩复原后，表明切割完成，膨胀管已被割断。停泵，下滑阀12上、下的压力差消失，下滑阀12在复位弹簧15作用下向上运动复位。内割刀3则在弹簧片10的压力作用下收回。上提钻柱，割刀就能从井中取出。随后即可进行膨胀管的后续打捞工序。

定心装置的工作原理，定心装置由三个圆周向均匀分布的定心块4构成，定心块4安装在割刀筒2的键槽16内，键槽16内有压簧17，压簧17向外推动弹出定心块4，限位螺钉18则限制定心块4的最大弹出量。当本工具下放时，割刀筒2下端头的圆弧倒棱可以起到引导割刀筒2进入膨胀管的作用。当下放或者上提本工具，定心块4碰撞到井壁或管壁时，由于定心块4的上下端头斜面倒棱不会被卡住，井壁或管壁将压迫定心块4克服压簧17的弹力向键槽16内均匀收缩，起到居中定心的作用，在割刀切割时不会偏心。为了减小定心装置的摩擦阻力，定心块4的外侧柱面上设有钢球19，钢球19相对井壁或管壁是滚动运动，转动灵活阻力很小。

具体实施定心装置时，三个定心块4是外侧为柱面、后侧为平面的凸键状，安装在割刀筒2的键槽16内，键槽16在割刀筒2圆周均匀分布排列。定心块4后侧矩阵排列四个盲孔，四个压簧17装在盲孔内。定心块4外侧柱面上加工有两个半球凹槽，钢球19安装在半球凹槽内，由孔板20压盖住，孔板20的上下两端与定心块4焊接。两个圆头限位螺钉18拧紧在割刀筒2上，限位螺钉18的圆头阻挡定心块4只能在割刀筒2的键槽16内伸缩活动。

本实用新型可以准确的控制切割膨胀管的最大尺寸，避免切割过深割伤了完好的套管；而钢球定心装置则保证切割的时候不产发生偏心歪斜割伤了完好的套管。

Claims (10)

1.一种切割膨胀管用的水力式内割刀，包括上接头（1）和割刀筒（2）；其特征在于：上接头（1）与割刀筒（2）螺纹连接，割刀筒（2）中部设有一组圆周向均匀分布的内割刀（3），内割刀（3）下方的割刀筒（2）上设有一组圆周向均匀分布的定心块（4）。

2.根据权利要求1所述切割膨胀管用的水力式内割刀，其特征在于：所述一组圆周向均匀分布的内割刀（3）包括三个内割刀（3）。

3.根据权利要求1所述切割膨胀管用的水力式内割刀，其特征在于：所述一组圆周向均匀分布的定心块（4）包括三个定心块（4）。

4.根据权利要求1所述切割膨胀管用的水力式内割刀，其特征在于：所述割刀筒（2）的下端头圆弧倒棱，割刀筒（2）中部设有刀槽（5），内割刀（3）经销子（6）铰接在刀槽（5）内；内割刀（3）铰接点的后方位置设有承力凸台（7）；内割刀（3）头部设有限位面（8），与限位面（8）对应的割刀筒（2）上设有限位凸台（9）。

5.根据权利要求4所述的切割膨胀管用的水力式内割刀，其特征在于：所述刀槽（5）槽口上方设有用螺钉紧固的弹簧片（10），弹簧片（10）的弹动端紧紧压在内割刀（3）上。

6.根据权利要求1所述的切割膨胀管用的水力式内割刀，其特征在于：所述割刀筒（2）内部设有上滑阀（11）和下滑阀（12），上滑阀（11）和下滑阀（12）内均设有用螺纹圈（13）固定的喷嘴（14）；下滑阀（12）外设有复位弹簧（15）。

7.根据权利要求1所述的切割膨胀管用的水力式内割刀，其特征在于：所述割刀筒（2）的刀槽（5）下方设有键槽（16），键槽（16）内设有定心块（4），定心块（4）后侧设有一组盲孔，盲孔中设有压簧（17）；键槽（16）上下两端槽口上设有限位螺钉（18）。

8.根据权利要求7所述的切割膨胀管用的水力式内割刀，其特征在于：所述一组盲孔包括按矩阵排列的四个盲孔。

9.根据权利要求7所述的切割膨胀管用的水力式内割刀，其特征在于：所述定心块（4）外侧柱面设有1～4个半球凹槽，半球凹槽内设有与半球凹槽直径相对应的钢球（19），钢球（19）外面覆盖与定心块（4）固定连接的孔板（20），孔板（20）上的通孔孔径略小于钢球（19）的直径。

10.根据权利要求7所述的切割膨胀管用的水力式内割刀，其特征在于：所述定心块（4）上下两端头斜面倒棱。

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