一种全液压水力式内切割装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种全液压水力式内切割领域，属井下切割工具技术领域。它由外壳、心轴、心轴帽、下接头、割刀构成，外壳下端螺纹安装有下接头，外壳内活动设置有心轴，心轴下方的外壳安装有心轴座，心轴座的一端与下接头螺纹连接，心轴对应的外壳上通过销柱和刀架安装有割刀。该装置原理简单，结构紧凑，在套管切割过程中可根据地面观测钻井液压力变化来判断心轴与割刀的运动状态，该装置的割刀，不仅能够切割管套，而且也能打捞管套；通过更换不同尺寸的心轴座，可改变心轴轴向移动的距离，从而改变割刀最大切割外径，由此可切割不同的外径的管套，大大提高了该装置的使用范围。

A full hydraulic hydraulic internal cutting device

The invention relates to a fully hydraulic hydraulic internal cutting field, which belongs to the technical field of downhole cutting tools. It is composed of a shell, a shaft, a shaft cap, a lower joint and a cutting tool. The lower thread of the outer shell is fitted with a lower joint, the outer shell is arranged with a heart shaft, the outer shell under the heart shaft is installed with a core shaft, one end of the axis seat is threaded with the lower joint, and the cutter is mounted on the pin and tool holder on the axis corresponding to the axis. The device is simple in principle and compact in structure. In the process of casing cutting, the movement state of the shaft and cutter can be judged according to the variation of the pressure of the drilling fluid on the ground. The cutting tool of the device can not only cut the pipe sleeve, but also can salvage the sleeve. By changing the axis of different dimensions, the distance of the axial axis can be changed. Thus, the maximum cutting outer diameter of the cutting tool can be changed, thereby cutting the sleeve with different outer diameters, and greatly improving the application scope of the device.

【技术实现步骤摘要】
一种全液压水力式内切割装置
本专利技术涉及一种全液压水力式内切割领域，属井下切割工具

技术介绍
弃井作业作为钻井作业中的最后一道环节，油气勘探开发过程中必不可少的工序。今年来海洋钻探方式发生了变化，钻探范围逐步从浅海转向深海，由浅油气层转向深油气层、由简单地质层转向复杂地质层，由于受到钻探区域海况的影响，从而使用传统的切割回收方法回收海底井口系统变得非常困难。水下切割技术并不是陆地切割的延续，水下特殊的作业环境决定了水下工程的复杂性和困难性，因此有其独特的理论基础和实施方法，许多在陆地上应用的技术并不适于水下。目前，应用于深水套管切割的技术主要有爆破切割、化学切割、磨料射流切割、金刚石切割绳技术、机械割刀切割等。其中机械水力式割刀因结构简单、易加工制造且成本低而被广泛应用。但目前使用的水力式内割刀中，还存在以下问题：刀片的寿命不够、割刀切割后无法自动收回本体、工具结构复杂、操作复杂，容易导致切割事故，切割的效率也较低下，且无明确判断套管是否完全割断的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种结构简单，使用方便，以解决现有井下切割装置割刀只能一次性使用，且切割过程中无法确认切割状态的全液压水力式内切割装置。本专利技术的技术方案是：一种全液压水力式内切割装置，它由外壳、心轴、心轴帽、下接头、割刀构成，其特征在于：外壳下端螺纹安装有下接头，外壳内活动设置有心轴，心轴下方的外壳安装有心轴座，心轴座的一端与下接头螺纹连接，心轴对应的外壳上通过销柱和刀架安装有割刀，割刀对应的心轴上通过定位销钉安装有连接件环，连接件环通过连接杆与割刀活动连接。所述的心轴下端端头通过剪切销钉A安装有心轴帽。所述的心轴帽上设置有旁通孔。所述的心轴帽上方的外壳内壁上通过固定螺栓安装有导向环，导向环与心轴活动连接。所述的导向环内壁上轴向均布有导向齿，心轴上设置有与导向齿对应的导向槽，导向环与心轴之间通过导向齿和导向槽的配合滑动连接。所述的导向环下方的外壳上设置有剪切销钉B。所述的心轴为变径管状体，导向环上方的心轴上设置有导流孔，导流孔与心轴的中心孔连通。所述的导流孔上方的心轴上设置有心轴泄流孔。所述的割刀下方的外壳上设置有喷嘴，喷嘴与心轴泄流孔间歇接触连接。所述的割刀沿外壳周向均匀分布有三组，割刀刀翼面为三角面。所述的心轴座上设置有心轴座泄流孔。本专利技术的有益效果在于：该全液压水力式内切割装置原理简单，结构紧凑，在套管切割过程中可根据地面观测钻井液压力变化来判断心轴与割刀的运动状态，准确直观、方便可靠，可避免发生误判；该装置的割刀，不仅能够切割管套，而且也能打捞管套；该装置可通过更换不同尺寸的心轴座，来改变心轴轴向移动的距离，从而改变装置最大切割外径，可切割不同的外径的管套，大大提高了该装置的使用范围。附图说明：图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的左视结构示意图；图3为本专利技术未切割时的工作状态示意图；图4为本专利技术切割完毕时的工作状态示意图；图5为本专利技术割刀归位时的工作状态示意图；图6为本专利技术打捞套管时的工作状态示意图。图中：1、外壳，2、心轴，3、心轴帽，4、下接头，5、割刀，6、心轴座，7、刀架，8、定位销钉，9、连接件环，10、连接杆，11、剪切销钉A，12、旁通孔，13、固定螺栓，14、导向环，15、导向齿，16、导向槽，17、剪切销钉B，18、导流孔，19、心轴泄流孔，20、喷嘴，21、心轴座泄流孔，22、小钢球，23、大钢球。具体实施方式该全液压水力式内切割装置由外壳1、心轴2、心轴帽3、下接头4、割刀5构成，外壳1下端螺纹安装有下接头4，外壳1内活动设置有心轴2，心轴2对应的外壳1上通过销柱和刀架7安装有割刀5，割刀5沿外壳1周向均匀分布有三组，割刀5的刀翼面为三角面。割刀5对应的心轴2上通过定位销钉8安装有连接件环9，连接件环9通过连接杆10与割刀5活动连接。由于割刀5的特别结构，该装置不仅能够通过割刀5切割管套，而且割刀5展开固定住后形成的倒钩状，能够轻易地打捞管套。心轴2下端端头通过剪切销钉A11安装有心轴帽3，心轴帽3上设置有旁通孔12，心轴帽3上方的外壳1内壁上通过固定螺栓13安装有导向环14，导向环14内壁上轴向均布有导向齿15，心轴2上设置有与导向齿15对应的导向槽16，导向环14与心轴2之间通过导向齿15和导向槽16的配合滑动连接，使得心轴2在工作时仅做轴向运动而不会发生周向转动。心轴2为变径管状体，导向环14上方的心轴2上设置有导流孔18，导流孔18与心轴2的中心孔连通，导流孔18上方的心轴2上设置有心轴泄流孔19，心轴2向下运动时心轴泄流孔19与喷嘴20间歇连接（连通）。导向环14下方的外壳1上设置有剪切销钉B17，剪切销钉B17在外壳1上过盈连接，使得剪切销钉B17能够将心轴2固定在剪切销钉B17上方。心轴2下方的外壳1安装有心轴座6，心轴座6的一端与下接头4螺纹连接，心轴座6上设置有心轴座泄流孔21，当心轴帽3上的旁通孔12连通时，心轴座泄流孔21连通心轴2内与下接头4的钻井液，形成回路。该全液压水力式内切割装置工作过程中，当该装置到达切割位置时，通过投入小钢球22，小钢球22在泵力的作用下移动到心轴帽3中心孔位置，接触并阻塞心轴帽3，此时增加钻井液压力，心轴2上的心轴泄流孔19与外壳1上的喷嘴20未连通，所有泵力都作用于推动心轴2，最终剪切销钉B17被心轴帽3剪断，使得心轴2、连接件环9和心轴帽3一起向下移动；在心轴2向下运动过程中运动过程中，心轴2上的心轴泄流孔19将与外壳1上的喷嘴20逐步连通；同时心轴2向下移动时通过连接件环9和连接杆10推动割刀5，割刀5绕销中心转出（伸出），即可对管套进行性切割，同时通过喷嘴20对切割屑和对割刀5进行冲刷；当心轴帽3与心轴座6完全接触时，即表明割刀5切割完成，此时心轴2上的心轴泄流孔19与外壳1上的喷嘴20再次形成错位，钻井液压力保持不变。之后再逐渐增大钻井压力，此时钻井液压力作用于心轴帽3内与小钢球22上，压力推动心轴帽3与小钢球22向下挤压；一部分液压力通过导流孔18作用于心轴2台阶面下表面上，压力推动心轴2的台阶面下表面向上挤压，从而使心轴2向上运动，使得剪切销钉A11被心轴2剪断，心轴2与心轴帽3分离，此时心轴2在钻井液压力推力与割刀5重力的作用下向上移动，心轴2和割刀5回到初始位置。由于心轴2上移动使心轴帽3的旁通孔接通，钻井液上下连通形成循环回路，钻井液液压力将降低。当需要打捞套管时，投入大钢球23，大钢球23在泵力的作用下到达心轴2上端管口位置，大钢球23接触并阻塞心轴2管口，泵力向下推动心轴2，直至外壳1上的割刀5完全展开将套管咬合住，心轴2下移过程中，再次下压心轴帽3，使心轴帽3与心轴座6接触，从而使钻井液压力保持不变，即可开始打捞。该全液压水力式内切割装置原理简单，结构紧凑，在套管切割过程中可根据地面观测钻井液压力变化来判断心轴2与割刀5的运动状态，准确直观、方便可靠，可避免发生误判；通过更换不同尺寸的心轴座3，可改变心轴2轴向移动的距离，从而改变割刀5的最大切割外径，由此可切割不同的外径的管套，大大提高了该装置的使用范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全液压水力式内切割装置，它由外壳（1）、心轴（2）、心轴帽（3）、下接头（4）、割刀（5）构成，其特征在于：外壳（1）下端螺纹安装有下接头（4），外壳（1）内活动设置有心轴（2），心轴（2）下方的外壳（1）安装有心轴座（6），心轴座（6）的一端与下接头（4）螺纹连接，心轴（2）对应的外壳（1）上通过销柱和刀架（7）安装有割刀（5），割刀（5）对应的心轴（2）上通过定位销钉（8）安装有连接件环（9），连接件环（9）通过连接杆（10）与割刀（5）活动连接。

【技术特征摘要】
1.一种全液压水力式内切割装置，它由外壳（1）、心轴（2）、心轴帽（3）、下接头（4）、割刀（5）构成，其特征在于：外壳（1）下端螺纹安装有下接头（4），外壳（1）内活动设置有心轴（2），心轴（2）下方的外壳（1）安装有心轴座（6），心轴座（6）的一端与下接头（4）螺纹连接，心轴（2）对应的外壳（1）上通过销柱和刀架（7）安装有割刀（5），割刀（5）对应的心轴（2）上通过定位销钉（8）安装有连接件环（9），连接件环（9）通过连接杆（10）与割刀（5）活动连接。2.根据权利要求1所述的一种全液压水力式内切割装置，其特征在于：所述的心轴（2）下端端头通过剪切销钉A（11）安装有心轴帽（3）。3.根据权利要求1所述的一种全液压水力式内切割装置，其特征在于：所述的心轴帽（3）上设置有旁通孔（12）。4.根据权利要求1所述的一种全液压水力式内切割装置，其特征在于：所述的心轴帽（3）上方的外壳（1）内壁上通过固定螺栓（13）安装有导向环（14），导向环（14）与心轴（2）活动连接。5.根据权利要求4所述的一种全液压水力式内切割装置，其特征在于：所述的导向环（14...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯定，杨行，孙巧雷，王哲，陈正，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42