井下电缆加工工具管柱制造技术

本发明专利技术涉及一种用于增加井中的井管金属结构的内径的井下电缆加工工具管柱。井下电缆加工工具管柱具有纵向轴线(4)并且包括可旋转工具部分(5)和静止工具部分(6)，所述可旋转工具部分包括具有第一端部(8)、第二端部(9)、直径和外周的加工刀具(7)，所述静止工具部分包括驱动单元(10)，所述驱动单元配置成使可旋转工具部分(5)旋转并通过电缆供能。加工刀具包括具有外表面(14)的主体(12)，并且加工刀具还包括多个刀片(15)，每个刀片具有沿着纵向轴线(4)的长度，刀片(15)从主体(12)的外表面(14)突伸出并且围绕外周分布。

Downhole cable processing tool tube column

The invention relates to a downhole cable processing tool string for increasing the inner diameter of a well pipe metal structure in a well. The shaft of a downhole cable processing tool has a longitudinal axis (4) and includes a rotatable tool portion (5) and a stationary tool portion (6). The rotatable tool portion includes a machining tool (7) having a first end (8), a second end (9), a diameter, and a peripheral, and the static tool portion includes a driving unit (10), and the driving unit configuration. The rotatable tool part (5) rotates and supplies energy through the cable. The machining tool includes a body (12) having an outer surface (14), and the machining tool also includes a plurality of blades (15), each of which has a length along the longitudinal axis (4), and the blade (15) protrude from the outer surface (14) of the body (12) and distribute around the peripheral.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】井下电缆加工工具管柱
本专利技术涉及一种用于增加井中的井管金属结构的内径的井下电缆加工工具管柱，该井下电缆加工工具管柱具有纵向轴线并且包括可旋转工具部分和固定工具部分，该可旋转工具部分包括具有第一端部、第二端部、直径和外周的加工刀具。
技术介绍
井中的套管或衬管通常具有限制结构，例如接头、止动部或补丁，或由内表面上的水垢或水泥导致的限制结构，并且为了优化生产，例如，通过用工具对井进行干涉，需要去除或至少减小这种限制结构以增加套管的内径。其它可能的限制结构可能是卡滞的阀，例如球阀或挡板阀，其至少部分地封闭井。这类限制结构可以通过快速进入井中的电缆工具来去除，但井下可用于执行作业的功率非常有限，这减少了可用于去除或至少减少限制结构的操作方法。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是完全或部分克服现有技术的上述缺点和缺陷。更具体地说，其目的是提供一种改进的井下电缆工具管柱，其能接收8,000瓦以下的功率并能够去除井中金属接头。从以下描述中将变得显而易见的以上目的以及许多其它目的、优点和特征通过根据本专利技术的解决方案通过一种用于在井中增加井管金属结构的内径的井下电缆加工工具管柱来实现，所述井下电缆加工工具管柱具有纵向轴线并且包括：-可旋转工具部分，其包括具有第一端部、第二端部、直径和外周的加工工具，以及-静止工具部分，其包括：-驱动单元，其配置成旋转所述可旋转工具部分并且通过所述电缆供能，其中所述加工刀具包括具有外表面的主体，并且所述加工刀具还包括多个刀片，每个刀片具有沿着所述纵向轴线的长度，并且所述刀片从所述主体的外表面突伸出并围绕所述外周分布。待加工的井管金属结构可以部分或完全地受到限制，这意味着井管金属结构的内径在限制结构处可能为零。通过增加井管金属结构的内径，至少部分的限制结构被去除。限制结构可能由金属、陶瓷、橡胶、水垢、水泥或井中的其它材料构成。刀片可以直接固定到外表面。而且，加工刀具可以是研磨加工刀具。此外，刀片可以是研磨刀片。而且，刀片可以直接固定到外表面而不需要任何支承件/背衬件，例如钢支承件。刀片可以是碳化钨、立方氮化硼(CBN)和/或金刚石的嵌入颗粒，所述颗粒嵌入粘合剂材料中。以这种方式，刀片可能被磨损，同时由于新的颗粒的出现而仍然能够加工，所述颗粒被配置为随着加工而持续出现。此外，颗粒可具有0.1-1.0mm的粒度。另外，颗粒可以在刀片的整个长度、宽度和高度上分布在粘合剂材料中。而且，加工刀具可以具有布置为与加工刀具的中心轴线一致的孔，可旋转工具部分围绕该中心轴线旋转。此外，孔可以布置在主体中。而且，刀片可以是板形的并且从本体径向伸出。此外，本体可以具有纵向沟槽，一部分刀片延伸到纵向沟槽中。另外，刀片可以由嵌入粘合剂材料中的碳化钨、立方氮化硼(CBN)或金刚石制成。此外，碳化钨、立方氮化硼(CBN)或金刚石可以是粒径为0.01-4.00mm的颗粒形式。而且，刀片可以沿着纵向轴线延伸。而且，刀片可以被钎焊、粘合或焊接到主体的外表面。另外，每个刀片可以具有小于刀片的长度的宽度。另外，每个刀片可具有小于长度的40％的宽度。此外，刀片可以一相互距离沿着外周分布，该相互距离至少是一个刀片的宽度。通过在刀片之间设置距离，来自使内径增加的加工过程中的刮屑或切屑能够经过与限制结构邻接的刀片的外表面并离开加工区域。当刀片包含由碳化钨、立方氮化硼(CBN)或钻石制成的嵌入颗粒时，在加工过程中释放的颗粒也能够离开加工区域。加工区域是指刀片与限制结构接触的区域。此外，磁体可以布置在主体的外表面上，更靠近第一端部而不是第二端部。而且，刀片可朝向第一端部和第二端部中至少一者倾斜。此外，第二端部可以具有减小的外径，并且刀片的至少一部分可以至少部分地沿具有减小的外径的第二端部的一部分延伸。此外，具有减小的直径的第二端部使得第二端部为具有圆角的、倾斜的或渐缩的。刀片可以沿纵向轴线接连地布置。而且，加工刀具可以具有延伸到第二端部中的孔。此外，孔可布置成与加工刀具的中心轴线一致。井下电缆加工工具管柱还可以包括用于将管柱锚定在井中的锚定区段或者用于在井中将管柱向前推进的自推进区段(例如井下牵引器)。此外，刀片可以布置成沿着外周延伸的至少第一排和第二排，并且第一排刀片和第二排刀片可以沿着纵向轴线连续布置。布置成最接近第二端部的第一排刀片可具有比布置成更靠近第一端部的第二排刀片更小的外径。由此，井管金属结构的内径可以通过第一排刀片从第一内径增加到第二内径并且通过第二排刀片从第二内径增加到第三内径。通过借助于至少两排刀片来增加内径，所产生的转矩大大减少，因为材料的去除是在至少两个步骤而不是一个步骤中执行。此外，与刀片相对的主体的外径可以比更靠近第一端部的主体的外径大。另外，可旋转工具部分可以小于每分钟300转(RPM)的转速旋转。而且，可旋转工具部分可以小于每分钟200转(RPM)的转速旋转。另外，驱动单元可以以小于7,000瓦的功率供能。而且，可旋转工具部分可以低转矩旋转。最后，加工刀具可以通过铣削接头、水垢、滑动套筒，造斜器或阀门的一部分来增加内径。加工刀具还可包括用于固定被加工件的固定件。此外，设置有刀片的主体可以相对于固定件旋转。此外，固定件可以环绕主体的一部分，主体可在固定件内旋转。而且，固定件可包括基部和突出部，所述突出部比基部柔性大。此外，加工刀具还可包括具有外周壁的取芯钻，所述外周壁具有刀片，所述外周壁环绕所述本体并且是可旋转工具部分的一部分。本专利技术还涉及一种用于增加井中的井管金属结构的内径或者例如在井下阀中切割下一块的井下电缆加工工具管柱，所述井下电缆加工工具管柱具有纵向轴线并且包括：-可旋转工具部分，其包括具有第一端部、第二端部、直径和外周的加工刀具，和-静止工具部分，其包括：-驱动单元，其配置成旋转所述可旋转工具部分并且通过所述电缆供能，其中所述加工刀具包括具有外表面的主体和用于固定被加工件的固定件。而且，主体可在固定件内旋转或围绕所述固定件旋转。另外，固定件可以布置在主体内的凹部中。这样，固定件从主体的内表面伸出到所述孔中。此外，固定件可包括基部和突出部，突出部比基部柔性更大。此外，加工刀具还可包括具有带刀片的外周壁的取芯钻，所述外周壁环绕本体并且是可旋转工具部分的一部分。本专利技术还涉及一种用于增加井中的井管金属结构的内径或例如在井下阀中切割下一块的加工刀具。所述加工刀具包括：-主体，-形成钻头的刀片，-围绕主体的固定件，以及-具有带有刀片的外周壁的取芯钻，所述外周壁环绕主体。而且，固定件可以布置在外周壁中的内凹槽内。此外，主体可在固定件内旋转。另外，固定件可包括基部和突出部，突出部比基部的柔性大。附图说明下面将参考附图更详细地描述本专利技术及其许多优点，所述附图为了说明的目的示出了一些非限制性实施例，其中图1示出井中的井下电缆加工工具管柱，图2以透视图示出井下电缆加工工具管柱的一部分，图3示出了图2中的井下电缆加工工具管柱的侧视图，图4示出了在加工刀具的端部处具有刀片的另一井下电缆加工工具管柱的一部分的透视图，图5示出了图4的另一井下电缆加工工具管柱的侧视图，图6示出了具有在加工刀具的端部处的刀片和孔的又一井下电缆加工工具管柱的一部分的透视图，图7示出了又一井下电缆加工工具管柱的侧视图，该井下电缆加工工具管柱具有多本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于增加井(3)中的井管金属结构(2)的内径(IDS)的井下电缆加工工具管柱(1)，所述井下电缆加工工具管柱具有纵向轴线(4)并且包括：‑可旋转工具部分(5)，所述可旋转工具部分包括加工刀具(7)，所述加工刀具(7)具有第一端部(8)、第二端部(9)、直径(DT)和外周(CT)，以及‑静止工具部分(6)，其包括：‑驱动单元(10)，其配置成使所述可旋转工具部分旋转并且通过电缆供能，其中，所述加工刀具包括具有外表面(14)的主体(12)，并包括多个刀片(15)，每个刀片具有沿所述纵向轴线的长度(L)，并且所述刀片从所述主体的外表面突伸出并且围绕所述外周分布。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.08 EP 15198341.8;2016.07.07 EP 16178500.11.一种用于增加井(3)中的井管金属结构(2)的内径(IDS)的井下电缆加工工具管柱(1)，所述井下电缆加工工具管柱具有纵向轴线(4)并且包括：-可旋转工具部分(5)，所述可旋转工具部分包括加工刀具(7)，所述加工刀具(7)具有第一端部(8)、第二端部(9)、直径(DT)和外周(CT)，以及-静止工具部分(6)，其包括：-驱动单元(10)，其配置成使所述可旋转工具部分旋转并且通过电缆供能，其中，所述加工刀具包括具有外表面(14)的主体(12)，并包括多个刀片(15)，每个刀片具有沿所述纵向轴线的长度(L)，并且所述刀片从所述主体的外表面突伸出并且围绕所述外周分布。2.根据权利要求1所述的井下电缆加工工具管柱，其中，所述刀片被直接固定到所述外表面。3.根据权利要求1或2所述的井下电缆加工工具管柱，其中，所述加工刀具是研磨加工刀具。4.根据前述权利要求中任一项所述的井下电缆加工工具管柱，其中，所述刀片是研磨刀片。5.根据权利要求1所述的井下电缆加工工具管柱，其中，所述刀片被直接固定到所述外表面而没有任何支承件/背衬件，例如钢支承件。6.根据前述权利要求中任一项所述的井下电缆加工工具管柱，其中，所述加工刀具具有布置成与所述加工刀具的中心轴线一致的孔(17)，所述可转动工具部分绕所述加工刀具的中心轴线旋转。7.根据前述权利要求中任一项所述的井下电缆加工工具管柱，其中，每个刀片具有小于所述长度的40％的宽度(Wi)。8.根据前述权利要求中任一项所述的井下电缆加工工具管柱，其中，所述刀片以一相互距离(16)沿着所述外周分布，并且所述相互距离至少为一个刀片的宽度。9.根据前述权利要求中任一项所述的井下电缆加工工具管柱，其中，所述刀片朝向所述第一端部和第二端部中的至少一者倾斜。10.根据前述权利要求中任一项所述的井下电缆加工工具管柱，其中，所述第二端部具有减小的外径，并且所述刀片的至少一部分至少部分地沿着具有减小的外径的所述第二端部的一部分延伸。11.根据前述权利要求中任一项所述的井...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·克鲁格尔，S·K·延森，
申请(专利权)人：韦尔泰克有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK