CN202745780U - 一种深水涡轮弃井切割装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种深水涡轮弃井切割装置,属石油钻井弃井切割工具技术领域。它由壳体、上接头、下接头、花键轴、涡轮轴、刀具座、割刀构成,上接头内设置有花键轴,花键轴下方的壳体内设置有涡轮轴,涡轮轴上设置有多个涡轮,涡轮轴下方的下接头内设置有刀具座,刀具座与涡轮轴螺纹连接。本实用新型通过高速高压的钻井液冲击涡轮带动涡轮轴旋转,并将涡转速和扭矩传递给切割刀具,从而切割套管。解决了现有螺杆钻具带来的震动容易使切割刀具断裂,影响弃井作业顺利进行的问题。该深水涡轮弃井切割装置可以大大提高切割质量和效率,能极大加快深水弃井套管切割作业进度,降低作业成本。特别适用于深水切割作业使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种深水涡轮弃井切割装置,属石油钻井弃井切割工具技术领域。
背景技术
目前海上石油开发逐步向深水方向发展,为了保护海洋生态环境以及恢复海洋本来面貌,按照国家相关法律法规,海上油田停止开发后,水下油气井必须有效的封固和弃置,需要将井口从泥面一下5m处割断并提升回收,因此需要用到弃井切割工具。
我国的深水切割工具还处于刚刚起步阶段,此项技术被国外几所大型油服公司垄断,其租赁价格十分昂贵。为打破国外的技术封锁,张武辇、唐海雄、韦红术等人申请了一种“可打水泥塞的深水弃井切割装置及其打水泥塞作业方法”的发明专利,该申请可使切割、打捞和注水泥由同一装置完成,大大提高深水钻探作业效率,降低深水钻探成本。但该装置切割套管的动力是由螺杆马达提供:即螺杆将高压液体转换为旋转的机械动力,驱动刀片旋转,从而切割套管。由于螺杆钻具存在震动大的缺点,尤其是在进行深水弃井作业时,螺杆钻具带来的震动容易使切割刀具断裂,从而影响弃井作业的顺利进行。
发明内容
本实用新型的目的在于:提供一种耐腐蚀、震动小,可有效提高切割速度和质量,降低作业成本,更加适用于深水切割作业,以解决现有切割装置由于震动大易使切割刀具断裂,影响弃井作业顺利进行问题的深水涡轮弃井切割装置。
本实用新型的技术方案是:
一种深水涡轮弃井切割装置,它由壳体、上接头、下接头、花键轴、涡轮轴、刀具座、割刀构成,其特征在于:壳体的上下两端分别螺纹安装有上接头和下接头,上接头内设置有花键轴,花键轴下方的壳体内通过调节套A、调节套B、调节套C和调节套D设置有涡轮轴,花键轴与涡轮轴螺纹连接,调节套A和调节套B与调节套C之间的涡轮轴上设置有扶正轴承A和扶正轴承B,扶正轴承A和扶正轴承B之间的涡轮轴上设置有多个涡轮,调节套C一侧的涡轮轴上设置有引流槽,引流槽与扶正轴承B之间的涡轮轴上设置有分流套,调节套D下方的涡轮轴上设置有滚动轴承,调节套C与调节套D之间的涡轮轴上设置有挡流头,滚动轴承下方的涡轮轴上设置有分流槽,分流槽与引流槽连通;涡轮轴下方的下接头内设置有刀具座,刀具座与涡轮轴螺纹连接,刀具座上通过弹簧和安全销设置有活塞杆,活塞杆一侧的刀具座上设置有割刀,割刀与活塞杆滑动连接。
本实用新型与现有技术相比的有益效果在于:
该深水涡轮弃井切割装置结构简单、耐腐蚀、震动小,工作过程中通过高速高压的钻井液冲击涡轮定、转子叶片,反向弯曲的定、转子叶片将钻井液的液压能转换成涡轮轴的机械能,即转速和扭矩传递给切割刀具,从而切割套管。避免了现有螺杆钻具由于存在震动大的缺点,在进行深水弃井作业时,螺杆钻具带来的震动容易使切割刀具断裂,影响弃井作业顺利进行的问题。该深水涡轮弃井切割装置可以大大提高切割质量和效率,能极大加快深水弃井套管切割作业进度,降低作业成本。特别适用于深水切割作业使用。
附图说明
附图为本实用新型的结构示意图。
图中:1、壳体,2、上接头,3、下接头,4、花键轴,5、涡轮轴,6、刀具座,7、割刀,8、调节套A,9、调节套B,10、调节套C,11、调节套D,12、护丝,13、扶正轴承A,14、扶正轴承B,15、涡轮,16、引流槽,17、分流套,18滚动轴承、,19、挡流头,20、分流槽,21、弹簧,22、安全销,23、活塞杆,24、转子,25、定子。
具体实施方式
该深水涡轮弃井切割装置由壳体1、上接头2、下接头3、花键轴4、涡轮轴5、刀具座6、割刀7构成,壳体1的上下两端分别螺纹安装有上接头2和下接头3,上接头2内设置有花键轴4,花键轴4下方的壳体1内通过调节套A8、调节套B9、调节套C10和调节套D11设置有涡轮轴5,花键轴4与涡轮轴5螺纹连接。
上接头2上设置有护丝12,以方便该切割装置的运输。调节套A8和调节套B9与调节套C10之间的涡轮轴5上设置有扶正轴承A13和扶正轴承B14,以对涡轮轴5起到径向扶正的作用,防止涡轮轴5在高速旋转时引产生的径向力过大而摆动。扶正轴承A13和扶正轴承B14之间的涡轮轴5上层叠状设置有多个涡轮15。各涡轮15在工作中不仅带动涡轮轴5高速旋转,同时也对涡轮轴5受到的轴向负荷也形成一定的支承。各涡轮15分别由旋转的转子24和固定的定子25构成。
调节套C10一侧的涡轮轴5上设置有引流槽16,引流槽16与扶正轴承B14之间的涡轮轴5上设置有分流套17,调节套D11下方的涡轮轴5上设置有滚动轴承18,用于承担涡轮轴5作业时产生的轴向载荷。调节套C10与调节套D11之间的涡轮轴5上设置有挡流头19,滚动轴承18下方的涡轮轴5上设置有三个沿圆周周向均布的分流槽20,分流槽20与引流槽16连通;涡轮轴5下方的下接头3内设置有刀具座6,刀具座6与涡轮轴5螺纹连接,刀具座5上通过弹簧21和安全销22设置有活塞杆23,活塞杆23一侧的刀具座6上设置有割刀7,割刀7与活塞杆23滑动连接。
该深水涡轮弃井切割装置的调节套B9可以将转子24紧固在涡轮轴5上,使转子24与涡轮轴5在工作过程中不发生相对转动。
工作时,开启泥浆泵,高压液体由上接头2进入涡轮15,并冲击定子25、转子24的叶片,从而带动涡轮轴5旋转,涡轮轴5将扭矩和转速传递给刀具座6。此时从涡轮15流出的高压液体经过引流槽16进入涡轮轴5的中心水眼,进入到中心水眼的高压液体一部分通过分流槽20进入下接头3与刀具座6之间的间隙,然后进入环空;另一部分液体对活塞杆23的上端面产生一个压力,在压力的作用下,活塞杆23克服弹簧21的阻力,向下运动,剪断安全销22,并使3个在刀具座6周向均匀分布的割刀7伸开,在涡轮轴5的带动下,割刀7旋转切割套管。
切断套管后,停泵,作用在活塞杆23上的压力消失,在弹簧22的作用下,活塞杆23向上移动,割刀7收回,从而完成套管切割作业。
Claims (1)
1.一种深水涡轮弃井切割装置,它由壳体(1)、上接头(2)、下接头(3)、花键轴(4)、涡轮轴(5)、刀具座(6)、割刀(7)构成,其特征在于:壳体(1)的上下两端分别螺纹安装有上接头(2)和下接头(3),上接头(2)内设置有花键轴(4),花键轴(4)下方的壳体(1)内通过调节套A(8)、调节套B(9)、调节套C(10)和调节套D(11)设置有涡轮轴(5),花键轴(4)与涡轮轴(5)螺纹连接,调节套A(8)和调节套B(9)与调节套C(10)之间的涡轮轴(5)上设置有扶正轴承A(13)和扶正轴承B(14),扶正轴承A(13)和扶正轴承B(14)之间的涡轮轴(5)上设置有多个涡轮(15),调节套C(10)一侧的涡轮轴(5)上设置有引流槽(16),引流槽(16)与扶正轴承B(14)之间的涡轮轴(5)上设置有分流套(17),调节套D(11)下方的涡轮轴(5)上设置有滚动轴承(18),调节套C(10)与调节套D(11)之间的涡轮轴(5)上设置有挡流头(19),滚动轴承(18)下方的涡轮轴(5)上设置有分流槽(20),分流槽(20)与引流槽(16)连通;涡轮轴(5)下方的下接头(3)内设置有刀具座(6),刀具座(6)与涡轮轴(5)螺纹连接,刀具座(6)上通过弹簧(21)和安全销(22)设置有活塞杆(23),活塞杆(23)一侧的刀具座(6)上设置有割刀(7),割刀(7)与活塞杆(23)滑动连接。
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