CN213775296U - 可定位的钢丝割刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可定位的钢丝割刀，包括内筒、外筒、定位机构、楔形座、楔形块、割刀和割刀座，以及配套使用的泵送式撞击杆；内筒通过销钉固定在外筒内侧；楔形座设置在外筒内侧并与内筒底端连接；楔形块以斜面配合的方式设置在楔形座内；割刀设置在连接在外筒底部的割刀座内，其包括固定部，可滑动地设置在固定部顶面凹槽一侧的旋转部，以及设置在旋转部一侧通槽内并能够随旋转部滑动而进行径向移动的刀片；该可定位的钢丝割刀能够有效的确定其在井下下入的实时深度，实现钢丝割刀在井下下入位置的定位，避免钢丝割刀提前剪断钢丝，达到提高解决复杂事故作业效率，大幅度降低作业难度，提高作业的安全性、准确性的目的。

Description

可定位的钢丝割刀

技术领域

本实用新型涉及天然气藏的采气技术领域，特别涉及一种可定位的钢丝割刀。

背景技术

井下节流器可以安装于油管内的设计位置，实现井筒内的节流压降，地层热能会对节流后的低温天然气加热，达到防止水合物堵塞管道和提高采气集输系统安全性的目的。井下节流器投放、打捞的过程是采用钢丝连接投、捞管串上提或下放实现的，井下节流器投、捞管串均是通过钢丝绳帽与钢丝连接在一起的。在井下节流器投放、打捞的过程中经常会因油管的变形、砂卡等复杂原因造成井下节流器投放、打捞管串遇卡，不能将投、捞管串提出，需要下钢丝割刀，将钢丝与钢丝绳帽割开，然后将钢丝全部起出井口，再采用其他方式打捞卡在井底的工具。

现有钢丝割刀下入过程首先将钢丝穿过割刀，割刀依靠自重顺着钢丝下入到钢丝绳帽后停止，在通过与割刀相同的下入方式下入撞击杆，当撞击杆与钢丝割刀发生撞击时，依靠撞击力启动钢丝割刀的刀片才能割断钢丝。但现有钢丝割刀在应用过程中经常会因为井下复杂的情况在下入的过程中未到达设计位置而提前剪断钢丝，给后续施工造成更大的困难，造成严重的生产事故。

因此，基于上述技术缺陷有必要设计一种可以定位的钢丝割刀，可以检测钢丝割刀在井下的下入位置，如检测钢丝割刀未到达指定设计位置，可通过外界干预的办法使其继续下入到设计位置，避免钢丝割刀因下入位置不理想造成提前剪断钢丝，发生作业事故。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种解决现有钢丝割刀因不能检测其下入位置而发生的提前剪断钢丝的问题的可定位的钢丝割刀。

为此，本实用新型技术方案如下：

一种可定位的钢丝割刀，包括内筒、外筒、定位机构、楔形座、楔形块、割刀和割刀座；其中，

内筒套装在外筒内侧，其顶端位于外筒外侧；内筒通过剪钉固定在外筒上；

定位机构安装在开设在外筒外壁上的凹槽内，其包括设置在凹槽内的磁定位装置、电池以及密封封闭在凹槽槽口处的压帽；电池与磁定位装置电连接；

楔形座为圆柱形筒体，其内腔加工为内径自上而下逐渐增大的锥面；楔形座套装在外筒内侧且其顶端固定在外筒底端内壁上；楔形块为一外径自上而下逐渐增大的柱形结构，其中心开设有第一轴向通孔；楔形块的形状与尺寸与楔形座的内腔尺寸相适应，使其楔形块以过盈配合的方式套装在楔形座内；楔形块一侧底面沿轴向延伸形成有限位部，限位部底端加工为向外侧凸起的弧面；

割刀座为顶端设有开口、底端封闭的筒体，其顶端固定在外筒的底端外壁上，且在割刀座的中心开设有第二轴向通孔；割刀设置在割刀座内，其由旋转部、固定部和刀片构成；固定部设置在割刀座内侧底部，其顶端端面上开设有球形凹槽，且在通槽槽底中心处沿轴向开设有第三轴向通孔；旋转部置于固定部的球形凹槽内，其顶面一半为平面、另一半开设有与楔形块限位部的球面相配合的弧形凹槽，其底面具有与球形凹槽相适应的球面，使初始设置在球形凹槽一侧的旋转部能够沿球形凹槽滑动；自旋转部顶面设有凹槽一侧的侧壁沿径向开设有在上下贯通的通槽，刀片以刀刃朝向通槽槽口的方式安装在通槽槽底，使旋转部沿球形凹槽滑动至球形凹槽槽底时，刀刃自固定部中轴线的一侧沿径向平移至固定部中轴线的另一侧。

进一步地，该可定位的钢丝割刀还包括泵送式撞击杆，其包括自上而下依次螺纹连接的上压帽、撞击杆本体和下压帽；其中，上压帽、撞击杆本体和下压帽同轴设置，且在三者中心处开设有相连通的轴向通孔。

进一步地，内筒的顶端内壁和外壁均设有加厚层。

进一步地，开设在楔形块上的第一轴向通孔、开设在割刀座上的第二轴向通孔和开设在固定部上的第三轴向通孔的中轴线重合。

与现有技术相比，该可定位的钢丝割刀能够有效的确定其在井下下入的实时深度，实现钢丝割刀在井下下入位置的定位，避免钢丝割刀因井下复杂情况造成的下入不到位而发生提前剪断钢丝的事故，有效避免钢丝割刀提前剪断钢丝，达到提高解决复杂事故作业效率，大幅度降低作业难度，提高作业的安全性、准确性的目的。

附图说明

图1为本实用新型的可定位的钢丝割刀的结构示意图；

图2为本实用新型的可定位的钢丝割刀的撞击杆的结构示意图；

图3(a)为本实用新型的可定位的钢丝割刀的固定部的侧视图；

图3(b)为本实用新型的可定位的钢丝割刀的固定部的俯视图；

图4(a)为本实用新型的可定位的钢丝割刀的旋转部的侧视图；

图4(b)为本实用新型的可定位的钢丝割刀的旋转部的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。

如图1所示，该可定位的钢丝割刀包括内筒1、外筒2、定位机构、楔形座6、楔形块7、割刀和割刀座9；其中，

内筒1局部套装在外筒2内侧，其顶端位于外筒2外侧；内筒1的顶端内壁和外壁均设有加厚层；内筒1和外筒2的侧壁上均设有相连通的定位孔，使内筒1初始通过设置在二者定位孔内的剪钉15固定在外筒2上；

定位机构安装在开设在外筒2外壁上的凹槽内，其包括设置在凹槽内的磁定位装置4、电池5以及密封封闭在凹槽槽口处的压帽3；其中，电池5与磁定位装置4电连接，用于为磁定位装置4供电；磁定位装置4在与割刀在油管内下入过程中，依次检测出其所经过油管上的每一个接箍，并将接收信号实时上传至通过地面接收设备，以获得割刀在井下经过的油管接箍数量，从而计算出割刀在井下的位置；

楔形座6为圆柱形筒体，其内腔加工为内径自上而下逐渐增大的锥面；楔形座6套装在外筒2内侧且其顶端固定在内筒1底端内壁上；楔形块7为一外径自上而下逐渐增大的锥形结构，其中心开设有第一轴向通孔；楔形块7的形状与尺寸与楔形座6的内腔尺寸相适应，使其楔形块7以过盈配合的方式套装在楔形座 6内；楔形块7一侧底面沿轴向延伸形成有限位部，限位部底端加工为向外侧凸起的弧面；

割刀座9为顶端设有开口、底端封闭的筒体，其顶端通过螺纹固定在外筒2 的底端外壁上，且在割刀座9的中心开设有第二轴向通孔；

割刀设置在割刀座9内，其由旋转部8、固定部10和刀片14构成；其中，如图3(a)和图3(b)所示，固定部10设置在割刀座9内侧底部，其顶端端面上开设有弧形凹槽801，且在通槽槽底中心处沿轴向开设有第三轴向通孔802；如图4(a)和图4(b)所示，旋转部8置于固定部10的弧形凹槽801内，其顶面一半为平面、另一半开设有与楔形块7限位部的弧面相配合的弧形凹槽，其底面具有与弧形凹槽801相适应的球面，使初始设置在弧形凹槽801一侧的旋转部 8能够沿球形凹槽801滑动；自旋转部8顶面设有凹槽一侧的侧壁沿径向开设有在上下贯通的通槽，刀片14以刀刃朝向通槽槽口的方式安装在通槽槽底，使旋转部8沿球形凹槽801滑动至球形凹槽801槽底时，刀刃自固定部10中轴线的一侧沿径向平移至固定部10中轴线的另一侧；其中，开设在楔形块7上的第一轴向通孔、开设在割刀座9上的第二轴向通孔和开设在固定部10上的第三轴向通孔的中轴线重合。

如图2所示，泵送式撞击杆，其包括自上而下依次螺纹连接的上压帽11、撞击杆本体12和下压帽13；其中，上压帽11、撞击杆本体12和下压帽13同轴设置，且在三者中心处开设有相连通的轴向过流通孔。

该可定位的钢丝割刀的工作原理如如下：

当井下节流器投、捞管串在井下遇卡需要下入钢丝割刀剪断钢丝绳帽以上钢丝时，将钢丝依次穿过该可定位的钢丝割刀的割刀座9、固定部10、旋转刀片8、楔形座6和内筒1；然后将该可定位的钢丝割刀下入井内，使其依靠自重沿着钢丝下滑到钢丝剪断的设计位置；下入过程中可实时通过定位器传输到地面接收装置的信号来监测钢丝割刀的下入深度，当钢丝割刀下到设计位置后在井口接入撞击杆，撞击杆沿着钢丝下滑直到落到钢丝割刀顶部，此时，撞击杆会在惯性的作用下给内筒1向下的冲击力，剪断剪钉15，使内筒1通过楔形座6和与之配合的楔形块7将作用力传递到旋转刀片8上，使旋转部8在力的作用下沿着固定部10 的凹槽旋转，进而使安装在旋转部上的刀刃与朝向钢丝方向移动并与接触沿径向割断钢丝；如下放过程中可定位的钢丝割刀未到设计深度，可通过活动钢丝或其它办法使其继续向下滑动直到割刀下入到设计位置方可下入撞击杆。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种可定位的钢丝割刀，其特征在于，包括内筒(1)、外筒(2)、定位机构、楔形座(6)、楔形块(7)、割刀和割刀座(9)；其中，

内筒(1)套装在外筒(2)内侧，其顶端位于外筒(2)外侧；内筒(1)通过剪钉(15)固定在外筒(2)上；

定位机构安装在开设在外筒(2)外壁上的凹槽内，其包括设置在凹槽内的磁定位装置(4)、电池(5)以及密封封闭在凹槽槽口处的压帽(3)；电池(5)与磁定位装置(4)电连接；

楔形座(6)为圆柱形筒体，其内腔加工为内径自上而下逐渐增大的锥面；楔形座(6)套装在外筒(2)内侧且其顶端固定在外筒(2)底端内壁上；楔形块(7)为一外径自上而下逐渐增大的柱形结构，其中心开设有第一轴向通孔；楔形块(7)的形状与尺寸与楔形座(6)的内腔尺寸相适应，使其楔形块(7)以过盈配合的方式套装在楔形座(6)内；楔形块(7)一侧底面沿轴向延伸形成有限位部，限位部底端加工为向外侧凸起的弧面；

割刀座(9)为顶端设有开口、底端封闭的筒体，其顶端固定在外筒(2)的底端外壁上，且在割刀座(9)的中心开设有第二轴向通孔；割刀设置在割刀座(9)内，其由旋转部(8)、固定部(10)和刀片(14)构成；固定部(10)设置在割刀座(9)内侧底部，其顶端端面上开设有球形凹槽(801)，且在通槽槽底中心处沿轴向开设有第三轴向通孔(802)；旋转部(8)置于固定部(10)的球形凹槽(801)内，其顶面一半为平面、另一半开设有与楔形块(7)限位部的球面相配合的弧形凹槽，其底面具有与球形凹槽(801)相适应的球面，使初始设置在球形凹槽(801)一侧的旋转部(8)能够沿球形凹槽(801)滑动；自旋转部(8)顶面设有凹槽一侧的侧壁沿径向开设有在上下贯通的通槽，刀片(14)以刀刃朝向通槽槽口的方式安装在通槽槽底，使旋转部(8)沿球形凹槽(801)滑动至球形凹槽(801)槽底时，刀刃自固定部(10)中轴线的一侧沿径向平移至固定部(10)中轴线的另一侧。

2.根据权利要求1所述的可定位的钢丝割刀，其特征在于，还包括泵送式撞击杆，其包括自上而下依次螺纹连接的上压帽(11)、撞击杆本体(12)和下压帽(13)；其中，上压帽(11)、撞击杆本体(12)和下压帽(13)同轴设置，且在三者中心处开设有相连通的轴向通孔。

3.根据权利要求1所述的可定位的钢丝割刀，其特征在于，内筒(1)的顶端内壁和外壁均设有加厚层。

4.根据权利要求1所述的可定位的钢丝割刀，其特征在于，开设在楔形块(7)上的第一轴向通孔、开设在割刀座(9)上的第二轴向通孔和开设在固定部(10)上的第三轴向通孔的中轴线重合。

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