CN210087274U - 一种可冲砂式水力割刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可冲砂式水力割刀，主要包括上接头、外筒、指示器、活塞推杆、回复弹簧、限位支撑组件和切刀；指示器固定安装在外筒与上接头的连接处，活塞推杆设置在所述外筒内部，回复弹簧套装在活塞推杆上，为活塞推杆提供向上的回复力；在活塞推杆外表面设置有轨道槽，在外筒上设置有导向销，所述导向销与轨道槽配合实现对活塞推杆的导向；所述限位支撑组件设置在活塞推杆底端，通过限位支撑组件限制活塞推杆在小排量下向下移动；一定排量条件下，剪切力没有达到剪切值时，切刀不会张开，冲砂液依次经过上接头内通道、指示器中心孔、活塞推杆的中心通道、限位支撑组件，从而可以实现冲砂作业。

Description

一种可冲砂式水力割刀

技术领域

本实用新型属于石油天然气修井用装置技术领域，具体涉及一种可冲砂式水力割刀。

背景技术

在当前石油环境下，调整井成为稳产增产的主要措施之一。由于平台槽口数量有限，钻井井口日趋紧张，低产低效的老井眼成为了调整侧钻的主要目标。能否有效利用老井眼，关键因素是满足钻井和后期生产需要，因此老井眼再利用技术被业内越来越多的关注。

目前，水力切割技术比较成熟，在老井眼侧钻取套管、探井弃置及大修井等作业应用十分广泛，将套管、油管、筛盲管等井下落物在设计位置进行切割并进行打捞；渤海油田地层疏松，容易出砂，生产井因出砂造成停井大修的事故不在少数，在切割套管前需进行冲砂作业，常规水力割刀无法冲砂，针对此难点，需要设计一种可冲砂式水力割刀。

实用新型内容

本实用新型提供了一种可冲砂式水力割刀，以解决了出砂井常规水力割刀无法冲砂的难题，降低了修井成本。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种可冲砂式水力割刀，主要包括上接头、外筒、指示器、活塞推杆、回复弹簧、限位支撑组件和切刀；

上接头下端与外筒连接；所述指示器固定安装在外筒与上接头的连接处，指示器为圆筒状，圆筒内具有中心孔，并且圆筒筒壁上设置有与中心孔相连通的泄流孔；

所述活塞推杆设置在所述外筒内部，活塞推杆内具有中心通道，活塞推杆的顶端为扩径活塞段，该扩径活塞段内的中心通道与指示器筒壁之间为滑动密封相配合；

所述回复弹簧套装在活塞推杆上，为活塞推杆提供向上的回复力；

在活塞推杆外表面设置有轨道槽，在外筒上设置有导向销，所述导向销与轨道槽配合实现对活塞推杆的导向；

所述切刀设置在外筒上，所述限位支撑组件设置在活塞推杆底端，通过限位支撑组件限制活塞推杆在小排量下向下移动；限位支撑组件包括支撑杆、内套和剪切销钉，支撑杆套装在内套内，并且支撑杆和内同之间通过所述剪切销钉连接。

在上述技术方案中，所述上接头上端为标准钻杆扣，下端为普通螺纹扣。

在上述技术方案中，上接头内部具有通道。

在上述技术方案中，圆筒外壁上具有支撑翼，支撑翼挂接在外筒内壁上，外筒内壁上设置有用于挂接支撑翼的阶梯，并通过上接头的底端压紧支撑翼。

在上述技术方案中，在圆筒的顶端嵌装有喷嘴，并用卡簧对喷嘴进行限位，限制其轴向运动。

在上述技术方案中，外筒内部具有与活塞推杆的扩径活塞段相配合的腔室，扩径活塞段能够在该腔室内移动。

在上述技术方案中，所述外筒上设置有刀槽，切刀通过销轴安装在刀座上，刀座通过固定螺栓固定安装在刀槽中。

在上述技术方案中，所述支撑杆为空心杆，支撑杆、内套与活塞推杆的中心通道连通。

在上述技术方案中，在指示器的圆筒筒壁上套设有O型圈，起到密封作用。在上接头和外筒之间设置有O型圈，起到密封作用。在活塞推杆的扩径活塞段外壁上套设有O型圈，起到密封作用。在内套外壁上设置有O型圈，起到密封作用。

在上述技术方案中，切刀的尾部具有倒钩，在活塞推杆的杆壁上设置有与其配合的导槽，当活塞推杆回到初始位置后，导槽的下端台能够作用于倒钩，将切刀收缩进外筒中。

本实用新型的优点和有益效果为：

1.一定排量条件下完成冲砂作业；2.轨道槽设置可以避免刀尖撞击套管内壁，提高了切削效率；3.泵压明显下降可以作为套管割断的依据；4.通用性强，适应性广。

附图说明

图1是可冲砂式水力割刀结构示意图；

图2是可冲砂式水力割刀张开示意图；

图3是可冲砂式水力割刀轨道槽的展开示意图。

附图1标记：1、上接头；2、5、7、14O型圈；3、卡簧；4、喷嘴；6、指示器；8.导向销；9.回复弹簧；10、活塞推杆；11、支撑杆；12、剪切销钉；13、内套；15、固定螺钉；16、刀座；17、销轴；18、切刀；19、外筒。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

参见附图，一种可冲砂式水力割刀，主要包括上接头1、外筒19、指示器6、活塞推杆10、回复弹簧9、限位支撑组件和切刀18。

所述上接头1上端为标准钻杆扣，下端为普通螺纹扣，上接头1下端与外筒19通过螺纹连接；所述指示器6固定安装在外筒与上接头的连接处，指示器6为圆筒状，圆筒外壁上具有支撑翼，支撑翼挂接在外筒内壁上(外筒内壁上设置有用于挂接支撑翼的阶梯，并通过上接头1的底端压紧支撑翼)，圆筒内具有中心孔6-1，并且圆筒筒壁上设置有与中心孔相连通的泄流孔6-2，在圆筒的顶端嵌装有喷嘴4，并用卡簧3对喷嘴4进行限位，限制其轴向运动。

所述活塞推杆10设置在所述外筒19内部，活塞推杆10内具有中心通道，活塞推杆10的顶端为扩径活塞段10-1，该扩径活塞段内的中心通道与指示器6筒壁之间为滑动密封相配合，进一步的说，外筒19内部具有与活塞推杆10的扩径活塞段相配合的腔室，扩径活塞段能够在该腔室内移动。

所述回复弹簧9套装在活塞推杆10上，为活塞推杆10提供向上(即向指示器6方向)的回复力。

在活塞推杆10外表面设置有轨道槽10-11，在外筒19上设置有导向销8，所述导向销8与轨道槽配10-11合实现对活塞推杆10的导向。

所述外筒19上设置有刀槽，切刀18通过销轴17安装在刀座16上，刀座16通过固定螺栓15固定安装在刀槽中。

所述限位支撑组件设置在活塞推杆10底端，通过限位支撑组件限制活塞推杆在小排量下向下移动；限位支撑组件包括支撑杆11、内套13和剪切销钉12，支撑杆11套装在内套内，并且支撑杆11和内同之间通过所述剪切销钉12连接，当活塞推杆10底端下压支撑杆11并达到一定压力后，剪切销钉被剪断，此时活塞推杆10才能够下移。进一步的说，所述支撑杆11为空心杆，支撑杆11、内套13与活塞推杆10的中心通道连通。

轨道槽10-11的结构参见附图3，其包括a、b、c、d四个点位，a、b、c、d四个点位沿扩径活塞段的圆周依次布置，且b点位位于a点位的斜下方，c点位位于b点位的斜上方，d点位位于c点位的斜下方；进一步的说，轨道槽10-11可以包括多组a、b、c、d点位(图3中包括6组)，具体的组数根据扩径活塞段的直径大小而定。

可冲砂式水力割刀的工作原理如下：

切割作业过程中，一定排量条件下，剪切力没有达到剪切销钉12剪切值，故切刀18不会张开，从而可以实现冲砂作业(冲砂液依次经过上接头内通道、指示器中心孔、活塞推杆10的中心通道、支撑杆内部、内套内部)。完成冲砂作业后，提高排量使之达到剪切销钉12剪切值，活塞推杆10下移，导向销8从轨道槽的a点位移动到b点位，但切刀18仍然留在外筒19刀槽内(这是因为a点位和b点位之间的纵向距离要小于活塞推杆底端到切刀的作用距离)，这样避免切刀18瞬间张开刀尖撞击套管内壁，提高了切削效率；停泵后，在回复弹簧9作用下，使得活塞推杆10上移，导向销8从b点位移动到c点位；在喷嘴4截流作用下，逐渐提高泵压，导向销8从c点位移动到d点位(c点位和d点位之间的纵向距离要足够长，以使活塞推杆10有足够的下移量，进而张开切刀18)，此过程中活塞推杆10下移，使活塞推杆10底端下台肩和切刀18台肩接触，将切刀18张开，从而割断套管；活塞推杆10下移到一定程度后，活塞推杆10和指示器6脱离，使泄流孔6-2导通，钻井液从指示器的泄流孔6-2和中心孔6-1流向外筒19的中心通道，从而明显观察到泵压降低现象；因此，可以用泵压变化来判断套管是否割断的依据。

实施例二

在实施例一的基础上，进一步的说，在指示器的圆筒筒壁上套设有O型圈7，起到密封作用。在上接头1和外筒19之间设置有O型圈2，起到密封作用。在活塞推杆10的扩径活塞段外壁上套设有O型圈5，起到密封作用。在内套13外壁上设置有O型圈14，起到密封作用。

实施例三

在实施例一的基础上，进一步的说，切刀18的尾部具有倒钩18-1，在活塞推杆10的杆壁上设置有与其配合的导槽10-2，当活塞推杆10回到初始位置后，导槽10-2的下端台能够作用于倒钩18-1，将切刀18收缩进外筒19中。

以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种可冲砂式水力割刀，其特征在于：主要包括上接头、外筒、指示器、活塞推杆、回复弹簧、限位支撑组件和切刀；

上接头下端与外筒连接；所述指示器固定安装在外筒与上接头的连接处，指示器为圆筒状，圆筒内具有中心孔，并且圆筒筒壁上设置有与中心孔相连通的泄流孔；

所述活塞推杆设置在所述外筒内部，活塞推杆内具有中心通道，活塞推杆的顶端为扩径活塞段，该扩径活塞段内的中心通道与指示器筒壁之间为滑动密封相配合；

所述回复弹簧套装在活塞推杆上，为活塞推杆提供向上的回复力；

在活塞推杆外表面设置有轨道槽，在外筒上设置有导向销，所述导向销与轨道槽配合实现对活塞推杆的导向；

所述切刀设置在外筒上，所述限位支撑组件设置在活塞推杆底端，通过限位支撑组件限制活塞推杆在小排量下向下移动；限位支撑组件包括支撑杆、内套和剪切销钉，支撑杆套装在内套内，并且支撑杆和内同之间通过所述剪切销钉连接。

2.根据权利要求1所述的可冲砂式水力割刀，其特征在于：所述上接头上端为标准钻杆扣，下端为螺纹扣。

3.根据权利要求1所述的可冲砂式水力割刀，其特征在于：上接头内部具有通道。

4.根据权利要求1所述的可冲砂式水力割刀，其特征在于：圆筒外壁上具有支撑翼，支撑翼挂接在外筒内壁上，外筒内壁上设置有用于挂接支撑翼的阶梯，并通过上接头的底端压紧支撑翼。

5.根据权利要求1所述的可冲砂式水力割刀，其特征在于：在圆筒的顶端嵌装有喷嘴，并用卡簧对喷嘴进行限位，限制其轴向运动。

6.根据权利要求1所述的可冲砂式水力割刀，其特征在于：外筒内部具有与活塞推杆的扩径活塞段相配合的腔室，扩径活塞段能够在该腔室内移动。

7.根据权利要求1所述的可冲砂式水力割刀，其特征在于：所述外筒上设置有刀槽，切刀通过销轴安装在刀座上，刀座通过固定螺栓固定安装在刀槽中。

8.根据权利要求1所述的可冲砂式水力割刀，其特征在于：所述支撑杆为空心杆，支撑杆、内套与活塞推杆的中心通道连通。

9.根据权利要求1所述的可冲砂式水力割刀，其特征在于：在指示器的圆筒筒壁上套设有O型圈，在上接头和外筒之间设置有O型圈，在活塞推杆的扩径活塞段外壁上套设有O型圈，在内套外壁上设置有O型圈。

10.根据权利要求1所述的可冲砂式水力割刀，其特征在于：切刀的尾部具有倒钩，在活塞推杆的杆壁上设置有与其配合的导槽，当活塞推杆回到初始位置后，导槽的下端台能够作用于倒钩，将切刀收缩进外筒中。

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