石油套管内部切割机制造技术

本实用新型专利技术创造提供了一种石油套管内部切割机，其包括主体支撑架和切割机构；切割机构置于所述主体支撑架内，且其包括铣刀片、切割动力组件和径向进给组件；径向进给组件包括外支撑架和径向进给油缸，外支撑架套于内支撑架外部且与内支撑架滑动连接，外支撑架上开有径向滑道，径向进给油缸通过径向滑道与内支撑架连接且为该内支撑架提供沿着径向滑道滑动的动力，该内支撑架的位移方向与石油套管的直径方向平行。本实用新型专利技术创造可以达到在石油套管内部加工割缝的目的，在不用考虑铣刀片的情况下，也能保证快速切割缝隙的效率，同时因为此种加工模式，避免了铣刀片在外部加工时候的径向跳动情况，进而减小了铣刀片的损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术创造属于石油辅助装置领域，尤其是涉及一种石油套管内部切割机。
技术介绍
在石油的钻采作业中，割缝筛管是重要的器材，常用于先期完井或采油防砂。割缝筛管以其刚性好、抗刮磨、缝隙均匀、采收率高和比其他方式防砂效果好等优点被广泛应用。割缝筛管一般是在合金钢石油套管上切割出7，000到10，000多条断断续续并用于滤砂的窄缝。而割缝筛管传统的断面缝型分为矩形缝和梯形缝。矩形缝(又称直缝)即管子的内外壁缝隙一样宽，加工后的管壁强度高，但石油夹杂着细砂从缝隙流入管内时容易发生堵塞，采油效率低，堵塞严重时会造成塌井等事故。梯形缝断面在管子外壁开口窄而在内壁开口宽，形状呈等腰梯形。梯形缝具有较强的“自洁”作用，砂砾进入缝腔后，很容易被油液冲走，不易形成砂堵，故而管内外压降小，采油率高，防砂效果好。然而目前国内外加工割缝筛管有两种：激光加工、铣刀加工，此两种方法均为从石油套管外部进行加工，从而会造成很多现实问题。激光加工的缺点是：激光属于热加工，加工后缝的表面粗糙度值高，表面质量比机加工差，容易造成液流阻力；影响表面加工质量的因素较多，容易造成管体表面爆孔、烧缝、截面形状不规整、内部挂渣等缺陷；由于激光束焦点位置的限制，很容易出现管体外缝宽度尺寸比内缝大，使用时容易造成砂堵。而铣刀加工的缺点是：切割轴为悬臂轴，切割时径向跳动容易造成刀片损坏，刀片寿命短，加工效率低；刀片的旋转轴线不可能达到并超过管的内壁表面，所以切缝外缝比内缝长，留有圆弧台阶，筛管使用时易形成砂堵。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术创造旨在提出一种石油套管内部切割机，以解决加工效率低下以及使用损耗高的问题。为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：石油套管内部切割机，其包括主体支撑架和切割机构；所述切割机构置于所述主体支撑架内，且其包括铣刀片、切割动力组件和径向进给组件；所述切割动力组件包括与铣刀片固连的切割齿轮、内支撑架和转动动力件，所述内支撑架支承所述切割齿轮绕其自身轴线转动，且所述转动动力件为切割齿轮提供绕其自身轴线转动的动力，所述铣刀片的切割轨迹的切线与所述石油套管的轴线平行；所述径向进给组件包括外支撑架和径向进给油缸，所述外支撑架套于所述内支撑架外部且与内支撑架滑动连接，所述外支撑架上开有径向滑道，所述径向进给油缸通过径向滑道与所述内支撑架连接且为该内支撑架提供沿着径向滑道滑动的动力，该内支撑架的位移方向与所述石油套管的直径方向平行；所述外支撑架还与所述主体支撑架滑动连接，且该滑动方向与所述石油套管的轴线平行。进一步的，还包括内壁支承组件，所述主体支撑架通过内壁支撑组件固定在所述石油套管内部。进一步的，所述内壁支撑组件包括夹紧支撑块和液压缸，所述主体支撑架上开有连接孔，所述夹紧支撑块抵接在所述主体支撑架的外部，所述液压缸置于该主体支撑架的内部且该液压缸的活塞杆通过连接孔与所述夹紧支撑块连接。进一步的，所述转动动力件包括马达齿轮、过渡齿轮和液压马达，所述液压马达为所述马达齿轮提供绕其自身轴线转动的动力，所述切割齿轮与所述过渡齿轮啮合且所述马达齿轮通过过渡齿轮为该切割齿轮提供转动动力。进一步的，所述径向进给油缸固定在所述外支撑架外部且通过托块与所述内支撑架连接，该托块置与所述径向滑道内并与其滑动连接。进一步的，所述主体支撑架为弧形架体，该主体支撑架的开口处与铣刀片设立位置对应。进一步的，所述外支撑架为U型架体且套于所述内支撑架的外部。进一步的，所述外支撑架的外部上开有支撑滑槽，所述主体支撑架的内侧壁上设有轴向滑块，所述轴向滑块置于所述支撑滑槽内并与其滑动连接。进一步的，所述铣刀片的刀刃的纵截面为梯形面且该梯形面的上底与石油套管内壁邻近。进一步的，所述铣刀片的刀刃包括尖刃部和侧刃部，所述尖刃部的两侧分设有一侧刃部，所述尖刃部为该铣刀片的顶面，所述侧刃部为铣刀片的侧面。进一步的，所述铣刀片由多个直径不同的刀片叠加构成，同时也可以由一个刀片构成。进一步的，两个切割齿轮夹持所述铣刀片而固定在所述内支撑架内。相对于现有技术，本专利技术创造所述的石油套管内部切割机具有以下优势：(1)本专利技术创造所述的主体支撑架、内壁支撑组件和切割机构的配合设计可以达到在石油套管内部加工割缝的目的，在不用考虑铣刀片的情况下，也能保证快速切割缝隙的效率，同时因为此种加工模式，避免了铣刀片在外部加工时候的径向跳动情况，进而减小了铣刀片的损耗。(2)本专利技术创造所述的采用组合刀片而形成的铣刀片的结构设计使得加工出的割缝为梯形状，且石油管套的外壁开口窄而在内壁开口宽，从而避免形成砂堵，因梯形缝具有较强的“自洁”作用，砂砾进入缝腔后，很容易被油液冲走，故而套管的内外压减小，采油率高，防砂效果好。而使用一个刀片构成的铣刀片所切割出的割缝则为矩形缝，但是由于其是由内向外切割，故而也不会形成砂堵。(3)本专利技术创造所述的石油套管内部割缝装置整体结构体量小，节约生产成本，故而提高了整体投入产出比的值。附图说明构成本专利技术创造的一部分的附图用来提供对本专利技术创造的进一步理解，本专利技术创造的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：图1为本专利技术创造实施例所述的石油套管内部切割机的整体结构示意图；图2为本专利技术创造实施例所述的铣刀片结构示意图。附图标记说明：1-过渡齿轮；2-马达齿轮；3-切割齿轮；4-铣刀片；41-尖刃部；42-侧刃部；5-内支撑架；6-外支撑架；7-夹紧支撑块；8-径向进给油缸；9-液压缸；10-主体支撑架；11-液压马达；12-轴向滑块。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、本文档来自技高网...

【技术保护点】
石油套管内部切割机，其特征在于：包括主体支撑架(10)和切割机构；所述切割机构置于所述主体支撑架(10)内，且其包括铣刀片(4)、切割动力组件和径向进给组件；所述切割动力组件包括与铣刀片(4)固连的切割齿轮(3)、内支撑架(5)和转动动力件，所述内支撑架(5)支承所述切割齿轮(3)绕其自身轴线转动，且所述转动动力件为切割齿轮(3)提供绕其自身轴线转动的动力，所述铣刀片(4)的切割轨迹的切线与所述石油套管的轴线平行；所述径向进给组件包括外支撑架(6)和径向进给油缸(8)，所述外支撑架(6)套于所述内支撑架(5)外部且与内支撑架(5)滑动连接，所述外支撑架(6)上开有径向滑道，所述径向进给油缸(8)通过径向滑道与所述内支撑架(5)连接且为该内支撑架(5)提供沿着径向滑道滑动的动力，该内支撑架(5)的位移方向与所述石油套管的直径方向平行；所述外支撑架(6)还与所述主体支撑架(10)滑动连接，且该滑动方向与所述石油套管的轴线平行。

【技术特征摘要】
1.石油套管内部切割机，其特征在于：包括主体支撑架(10)和切割
机构；
所述切割机构置于所述主体支撑架(10)内，且其包括铣刀片(4)、
切割动力组件和径向进给组件；
所述切割动力组件包括与铣刀片(4)固连的切割齿轮(3)、内支撑架
(5)和转动动力件，所述内支撑架(5)支承所述切割齿轮(3)绕其自身
轴线转动，且所述转动动力件为切割齿轮(3)提供绕其自身轴线转动的动
力，所述铣刀片(4)的切割轨迹的切线与所述石油套管的轴线平行；
所述径向进给组件包括外支撑架(6)和径向进给油缸(8)，所述外支
撑架(6)套于所述内支撑架(5)外部且与内支撑架(5)滑动连接，所述
外支撑架(6)上开有径向滑道，所述径向进给油缸(8)通过径向滑道与所
述内支撑架(5)连接且为该内支撑架(5)提供沿着径向滑道滑动的动力，
该内支撑架(5)的位移方向与所述石油套管的直径方向平行；
所述外支撑架(6)还与所述主体支撑架(10)滑动连接，且该滑动方
向与所述石油套管的轴线平行。
2.根据权利要求1所述的石油套管内部切割机，其特征在于：还包括
内壁支承组件，所述主体支撑架(10)通过内壁支撑组件固定在所述石油套
管内部。
3.根据权利要求2所述的石油套管内部切割机，其特征在于：所述内
壁支撑组件包括夹紧支撑块(7)和液压缸(9)，所述主体支撑架(10)上
开有连接孔，所述夹紧支撑块(7)抵接在所述主体支撑架(10)的外部，
所述液压缸(9)置于该主体支撑架(10)的内部且该液压缸(9)的活塞杆<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张弘静，
申请(专利权)人：天津帅通科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12