CN208168831U - 一种井下管柱液压切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种井下管柱液压切割装置，在修井时对油气井的套管、油管进行内部切割。本切割装置包括上接头、本体和切割刀，切割刀通过销轴安装在切割刀支架中，切割刀支架通过销钉固定在本体中。上节流阀设有中心孔和径向泄流孔、固定在上接头与本体之间，下节流阀的上部阀体安装在上节流阀的外面、下部阀体与切割刀的刀体接触，下节流阀与本体之间装有弹簧；当切割刀在自由状态下、下节流阀的上部阀体能够遮挡住径向泄流孔，当下节流阀下行时能够将切割刀推出本体外。本切割装置切割速度快、安全、可靠，能准确判断井下切割情况和提高了切割效率，从而有效提高了修井施工效率，减少了施工时间，降低了施工成本。

Description

一种井下管柱液压切割装置

技术领域

本实用新型涉及的是石油工业修井作业中油气井的套管、油管切割装置，特别是一种井下管柱液压切割装置，是一种修井时对油气井的套管、油管进行内部切割的装置。

背景技术

传统的石油修井作业，对一些生产周期长的油气井，需要进行切割套管和油管的特殊作业，来满足生产和修井的实际需要。传统的切割套管和油管的切割工具，一般使用的是水力机械式内割刀类工具。这种水力机械式内割刀类工具在使用中存在如下弊端：

（1）割刀的刀刃结构不合理，刀刃使用寿命短；

（2）喷嘴结构不合理，易造成切割时水力泵压高、压差大，管路容易漏失，难以判断切割是否完成；

（3）工具结构不合理，只能在井口通过听井内异常声响来判断被切割管柱是否已经被割断，受周围环境影响较大，不能有效及时的准确判断切割完成的时间点。尤其是切割套管内的油管时，有可能造成外层套管被切割受伤的井下施工事故。

因此，必须设计一种结构合理的切割装置来解决以上问题，满足现场的生产需要。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种井下管柱液压切割装置，改变传统水力割刀存在的问题，提高刀刃的使用寿命，使其切割速度快、安全、可靠，能准确判断井下切割情况，提高切割效率和修井施工效率，降低施工成本。

为解决上述问题，本实用新型是这样实现的：一种井下管柱液压切割装置包括上接头、本体和切割刀，切割刀通过销轴安装在切割刀支架中，切割刀支架通过销钉固定在本体中。上节流阀设有中心孔和径向泄流孔、固定在上接头与本体之间，下节流阀的上部阀体安装在上节流阀的外面、下部阀体与切割刀的刀体接触，下节流阀与本体之间装有弹簧；当切割刀在自由状态下、下节流阀的上部阀体能够遮挡住径向泄流孔，当下节流阀下行时能够将切割刀推出本体外。

与现有技术相比，本实用新型的显著效果在于：本装置在上接头下方的本体内腔中安装了上节流阀和下节流阀。当切割刀在自由状态下、下节流阀的上部阀体能够遮挡住上节流阀的径向泄流孔，当下节流阀下行时能够将切割刀逐步推出本体外。在地面转动下井管柱就能切割。当切割完毕，切割刀完全外伸后，下节流阀下行使得上节流阀径向泄流孔打开后，泵压即迅速降低，井口操作人员只需通过观察泵压的迅速降低，即可判断出切割已经完成。这样，就不用通过在井口听声音来判断切割的完成情况，不受环境的影响。本实用新型改进了切割刀刀刃的角度，提高了切割速度。本切割装置切割速度快、安全、可靠，能准确判断井下切割情况和提高了切割效率，从而有效提高了修井施工效率，减少了施工时间，降低了施工成本，具有很好的推广价值和意义。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图详述本实用新型，并非限制本实用新型的保护范围，凡使用本实用新型的设计思路得出的改进均属于本实用新型的保护范畴。

参见图1，一种井下管柱液压切割装置包括上接头1、本体3和切割刀12，切割刀12通过销轴11安装在切割刀支架9中，切割刀支架9通过销钉10固定在本体3中。上节流阀4设有中心孔和径向泄流孔5、固定在上接头1与本体3之间，下节流阀7的上部阀体安装在上节流阀4的外面、下部阀体与切割刀12的刀体接触，下节流阀7与本体3之间装有弹簧8；当切割刀12在自由状态下、下节流阀7的上部阀体能够遮挡住径向泄流孔5，当下节流阀7下行时能够将切割刀12推出本体3外。

所述上节流阀4的上端外圆的外径大于下部外圆的外径、该大于下部外圆的上端外圆部分至少被分割为二瓣，将上节流阀4的上端外圆部分挤压在上接头1与本体3的上部内台之间。上节流阀4的上端外圆可以被切割形成二瓣、三瓣、四瓣或五瓣的结构，既能够被固定、也能够过流修井液。

所述径向泄流孔5设置在上节流阀4的下部、与上节流阀4的中心孔贯通，在径向泄流孔5的两侧外壁设置密封圈2。

自所述径向泄流孔5与上节流阀4中心孔的贯通处、上节流阀4中心孔上方的孔径小于贯通处下方的孔径。

所述下节流阀7的外圆是阶梯外圆、上部外圆设有密封圈2，弹簧8安装在下节流阀7的上部外圆与本体3的弹簧安装台阶之间，下节流阀7的下部外圆设有滑动竖槽、下端外圆是锥形外圆，该锥形外圆的下斜度与切割刀12的刀体斜度相符。切割刀12的上部能够在下节流阀7下部外圆的滑动竖槽中滑动，当下节流阀7下行时，能够将切割刀12推出本体3外。

所述本体3的中部内圆设有下节流阀行程限位台阶6，该下节流阀行程限位台阶6的上端面到下节流阀7上部外圆下端面之间的距离等于切割刀12被推出本体3外的距离。也就是下节流阀7下行位移的驱动距离等于切割刀12全部伸出本体3外的距离，恰好能够割断被切割管柱。

所述切割刀12外端切割刃的夹角小于45度，提高了切割速度。

所述切割刀12被推出本体3外面的距离等于或大于被切割管柱的厚度以及本装置与被切割管柱之间的间隙之和。

使用时，按照修井要求把本装置连接在下井管柱的最下端，下到预定切割位置后，从井口往下井管柱内泵入修井液，修井液就是驱动切割刀12外移的动力液。修井液进入本切割装置后，上节流阀4不动，修井液从上节流阀4上端外圆的分瓣间隙中穿过，压缩下节流阀7上端面克服弹簧8的弹力而下移。由于下节流阀7下端的锥形外圆与切割刀12刀体的斜面接触，会同步推动切割刀12伸出本体3外。此时，在井口转盘转动下井管柱，就可以对被切割管柱进行切割。切割完毕，下节流阀7已下行至能够使上节流阀4的径向泄流孔5打开的位置，泄流通道迅速扩大。此时，泵压会迅速降低，井口操作人员可通过观察泵压的降低变化，即可准确判断出切割已经完成，管柱已被割断。

上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本实用新型不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本实用新型的精神和启示下做出修改。本文所公开的方案可能存在很多变更、组合和修改，且都在本实用新型的范围内，因此，保护范围不仅限于上文的说明。

Claims (8)

1.一种井下管柱液压切割装置，包括上接头、本体和切割刀，切割刀通过销轴安装在切割刀支架中，切割刀支架通过销钉固定在本体中，其特征是，上节流阀设有中心孔和径向泄流孔、固定在上接头与本体之间，下节流阀的上部阀体安装在上节流阀的外面、下部阀体与切割刀的刀体接触，下节流阀与本体之间装有弹簧；当切割刀在自由状态下、下节流阀的上部阀体能够遮挡住径向泄流孔，当下节流阀下行时能够将切割刀推出本体外。

2.如权利要求1所述的一种井下管柱液压切割装置，其特征是，所述上节流阀的上端外圆的外径大于下部外圆的外径、该大于下部外圆的上端外圆部分至少被分割为二瓣，将上节流阀的上端外圆部分挤压在上接头与本体的上部内台之间。

3.如权利要求2所述的一种井下管柱液压切割装置，其特征是，所述径向泄流孔设置在上节流阀的下部、与上节流阀的中心孔贯通，在径向泄流孔的两侧外壁设置密封圈。

4.如权利要求3所述的一种井下管柱液压切割装置，其特征是，自所述径向泄流孔与上节流阀中心孔的贯通处、上节流阀中心孔上方的孔径小于贯通处下方的孔径。

5.如权利要求1所述的一种井下管柱液压切割装置，其特征是，所述下节流阀的外圆是阶梯外圆、上部外圆设有密封圈，弹簧安装在下节流阀的上部外圆与本体的弹簧安装台阶之间，下节流阀的下部外圆设有滑动竖槽、下端外圆是锥形外圆，该锥形外圆的下斜度与切割刀的刀体斜度相符。

6.如权利要求5所述的一种井下管柱液压切割装置，其特征是，所述本体的中部内圆设有下节流阀行程限位台阶，该下节流阀行程限位台阶的上端面到下节流阀上部外圆下端面之间的距离等于切割刀被推出本体外的距离。

7.如权利要求1或5或6所述的一种井下管柱液压切割装置，其特征是，所述切割刀外端切割刃的夹角小于45度。

8.如权利要求7所述的一种井下管柱液压切割装置，其特征是，所述切割刀被推出本体外面的距离等于或大于被切割管柱的厚度以及本装置与被切割管柱之间的间隙之和。