闭环联控式井下电动切割工具制造技术

技术编号:40182656 阅读:6 留言:0更新日期:2024-01-26 23:48
本技术涉及石油勘探技术领域,是一种闭环联控式井下电动切割工具,包括固定外壳、驱动机构、旋转套、驱动拉杆、切割刀片和刀架组件。本技术结构合理而紧凑,使用时,将固定外壳固定在油管内侧,驱动机构动作时,带动传动套和旋转套转动,旋转套转动时,带动驱动拉杆和刀架组件转动,刀架组件转动时带动切割刀片转动,从而使得切割刀片对油管内壁进行切割,同时旋转套转动时带动传动螺套在固定外壳内向上移动,传动螺套向上移动时带动驱动拉杆向上移动,驱动拉杆向上移动时通过刀架组件使得切割刀片实现进给作业,从而实现切割刀片对不同厚度的油管内壁进行切割作业,具有安全、省力、简便、高效的特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石油勘探,是一种闭环联控式井下电动切割工具


技术介绍

1、在石油勘探工作中,卡钻是钻井过程中常见的一种井下事故,而钻具切割是解决这种事故的一种重要方法。目前井下常用的切割技术有:磨料射流切割、机械割刀切割、聚能爆破切割。前两者局限性比较大、时效性较差,而聚能爆破切割虽然有其优点,但火工品的管控越来越严,尤其是在国外施工困难重重,因此急需一种安全、快速、可靠的缆送机械切割工具。

2、哈里伯顿公司新推出的电缆机械切割工具(wect)是一种依靠井下电缆传输动力的高精度切割工艺,可用于切割套管、钻杆、油管或井下封隔器等完井工具。ge公司早年在中国市场推出电动割刀(dtet)进行服务,但因成功率低,目前已基本退出国内市场。

3、目前,中海油和石竹公司设计的井下切割工具采用旋转壳体带动类似车床车刀样式的刀头旋转,这种设计方案的缺点是旋转壳体需要相对较高的转速,井下作业时相对不可靠。西南石油大学设计的井下切割工具是采用旋转壳体,并带动类似铣刀的刀头旋转,刀头自转铣削,这种方案的缺点是切削量大,产生的铁屑多,且进刀机构复杂,施工作业过程容易遇卡。武汉理工大学设计的井下切割工具方案是切割动作采用双电机设计方式,一个带动刀头旋转,一个带动刀头进刀,当两个电机动作不协调时,会造成切割失败。胜利油田设计的井下切割工具的进刀机构采用偏转方式,结构复杂,且不可靠,在使用过程中故障率较高。


技术实现思路

1、本技术提供了一种闭环联控式井下电动切割工具,克服了上述现有技术之不足,其能有效解决现有井下切割工具存在结构复杂以及故障率高的问题。

2、本技术的技术方案是通过以下措施来实现的:一种闭环联控式井下电动切割工具,包括固定外壳、驱动机构、旋转套、驱动拉杆、切割刀片和刀架组件,固定外壳上部内侧固定安装有驱动机构,驱动机构的输出轴外侧固定安装有传动套,传动套外侧固定安装有上部套装于固定外壳内的旋转套,旋转套下端沿圆周间隔分布有两个上下向的矩形滑移孔,每个滑移孔上部均与旋转套外侧连通,每个滑移孔内均滑动安装有下端位于旋转套下方的驱动拉杆,每个驱动拉杆上部外侧均设有定位槽,固定外壳内侧螺接有内侧卡设于定位槽内的传动螺套,旋转套下部设有驱动拉杆上下移动时能够使得圆形切割刀片径向移动并且随旋转套同步转动的刀架组件。

3、下面是对上述技术技术方案的进一步优化或/和改进:

4、上述刀架组件可包括导向块、前滑块和后滑块,前方的驱动拉杆下端后侧设有开口向后的前导向槽,前导向槽上部相对于下部向左倾斜,后方的驱动拉杆下端前侧设有与前导向槽结构相同且对称分布的后导向槽,对应两个驱动拉杆之间位置的旋转套下部设有径向贯通的下限位孔,下限位孔内沿径向方向滑动安装有下端位于旋转套下方的导向块,导向块前侧固定有滑动安装于前导向槽内的前滑块,导向块后侧固定有与前滑块结构相同且对称分布的后滑块,后滑块滑动安装于后导向槽内,切割刀片上端可拆卸固定安装于导向块下端。

5、上述刀架组件还可包括安装座、轴承、传动螺杆和锁紧螺母,对应前滑块和后滑块之间位置的导向块上端设有上下贯通的组装孔,组装孔下端内侧固定安装有端盖,端盖上端从下至上依次安装有若干个套装于组装孔内的轴承,传动螺杆下端穿过所有轴承和端盖后位于导向块下方,端盖内侧安装有与传动螺杆固定安装在一起的安装座,切割刀片固定安装于安装座下部外侧,传动螺杆下端外侧螺接有上端与切割刀片下端相互接触的锁紧螺母。

6、上述安装座内侧和轴承下方位置的传动螺杆截面可呈正多边形,安装座外侧与切割刀片内侧沿圆周间隔均布有若干个连接键。

7、上述对应两个驱动拉杆之间位置的传动套下部左侧可设有位于固定外壳下方且径向贯通的矩形安装孔,对应安装孔位置的转动套左侧设有径向贯通的矩形连接孔,连接孔上部固定安装有右端卡设于安装孔上部的定位块,定位块下端与安装孔下部内壁之间设有间距,定位块下部设有定位螺孔,定位螺孔内螺接有下端与连接孔下部内壁相接触的调整螺钉。

8、上述对应固定外壳下端位置的旋转套上部可设有第一台阶面,固定外壳下部内侧固定有限位内环台,对应限位内环台下端和第一台阶面之间位置的固定外壳下端内侧固定有同轴套装于旋转套上部外侧的定位轴套,传动螺套下端与限位内环台上端相互接触。

9、上述调整螺钉下端外侧可沿圆周间隔分布有若干个径向贯通的拆装孔。

10、上述切割刀片外侧套装有上端与旋转套下端外侧可拆卸固定安装在一起的保护套,保护套呈上端开口下端封闭的圆筒状。

11、本技术结构合理而紧凑,使用时,将固定外壳固定在油管内侧,驱动机构动作时,带动传动套和旋转套转动,旋转套转动时,带动驱动拉杆和刀架组件转动,刀架组件转动时带动切割刀片转动,从而使得切割刀片对油管内壁进行切割,同时旋转套转动时带动传动螺套在固定外壳内向上移动,传动螺套向上移动时带动驱动拉杆向上移动,驱动拉杆向上移动时通过刀架组件使得切割刀片实现进给作业,从而实现切割刀片对不同厚度的油管内壁进行切割作业,具有安全、省力、简便、高效的特点。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种闭环联控式井下电动切割工具,其特征在于包括固定外壳、驱动机构、旋转套、驱动拉杆、切割刀片和刀架组件,固定外壳上部内侧固定安装有驱动机构,驱动机构的输出轴外侧固定安装有传动套,传动套外侧固定安装有上部套装于固定外壳内的旋转套,旋转套下端沿圆周间隔分布有两个上下向的矩形滑移孔,每个滑移孔上部均与旋转套外侧连通,每个滑移孔内均滑动安装有下端位于旋转套下方的驱动拉杆,每个驱动拉杆上部外侧均设有定位槽,固定外壳内侧螺接有内侧卡设于定位槽内的传动螺套,旋转套下部设有驱动拉杆上下移动时能够使得圆形切割刀片径向移动并且随旋转套同步转动的刀架组件。

2.根据权利要求1所述的闭环联控式井下电动切割工具,其特征在于刀架组件包括导向块、前滑块和后滑块,前方的驱动拉杆下端后侧设有开口向后的前导向槽,前导向槽上部相对于下部向左倾斜,后方的驱动拉杆下端前侧设有与前导向槽结构相同且对称分布的后导向槽,对应两个驱动拉杆之间位置的旋转套下部设有径向贯通的下限位孔,下限位孔内沿径向方向滑动安装有下端位于旋转套下方的导向块,导向块前侧固定有滑动安装于前导向槽内的前滑块,导向块后侧固定有与前滑块结构相同且对称分布的后滑块,后滑块滑动安装于后导向槽内,切割刀片上端可拆卸固定安装于导向块下端。

3.根据权利要求2所述的闭环联控式井下电动切割工具,其特征在于刀架组件还包括安装座、轴承、传动螺杆和锁紧螺母,对应前滑块和后滑块之间位置的导向块上端设有上下贯通的组装孔,组装孔下端内侧固定安装有端盖,端盖上端从下至上依次安装有若干个套装于组装孔内的轴承,传动螺杆下端穿过所有轴承和端盖后位于导向块下方,端盖内侧安装有与传动螺杆固定安装在一起的安装座,切割刀片固定安装于安装座下部外侧,传动螺杆下端外侧螺接有上端与切割刀片下端相互接触的锁紧螺母。

4.根据权利要求3所述的闭环联控式井下电动切割工具,其特征在于安装座内侧和轴承下方位置的传动螺杆截面呈正多边形,安装座外侧与切割刀片内侧沿圆周间隔均布有若干个连接键。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的闭环联控式井下电动切割工具,其特征在于对应两个驱动拉杆之间位置的传动套下部左侧设有位于固定外壳下方且径向贯通的矩形安装孔,对应安装孔位置的转动套左侧设有径向贯通的矩形连接孔,连接孔上部固定安装有右端卡设于安装孔上部的定位块,定位块下端与安装孔下部内壁之间设有间距,定位块下部设有定位螺孔,定位螺孔内螺接有下端与连接孔下部内壁相接触的调整螺钉。

6.根据权利要求5所述的闭环联控式井下电动切割工具,其特征在于对应固定外壳下端位置的旋转套上部设有第一台阶面,固定外壳下部内侧固定有限位内环台,对应限位内环台下端和第一台阶面之间位置的固定外壳下端内侧固定有同轴套装于旋转套上部外侧的定位轴套,传动螺套下端与限位内环台上端相互接触。

7.根据权利要求5所述的闭环联控式井下电动切割工具,其特征在于调整螺钉下端外侧沿圆周间隔分布有若干个径向贯通的拆装孔。

8.根据权利要求6所述的闭环联控式井下电动切割工具,其特征在于调整螺钉下端外侧沿圆周间隔分布有若干个径向贯通的拆装孔。

9.根据权利要求1或2或3或4或6或7或8所述的闭环联控式井下电动切割工具,其特征在于切割刀片外侧套装有上端与旋转套下端外侧可拆卸固定安装在一起的保护套,保护套呈上端开口下端封闭的圆筒状。

10.根据权利要求5所述的闭环联控式井下电动切割工具,其特征在于切割刀片外侧套装有上端与旋转套下端外侧可拆卸固定安装在一起的保护套,保护套呈上端开口下端封闭的圆筒状。

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【技术特征摘要】

1.一种闭环联控式井下电动切割工具,其特征在于包括固定外壳、驱动机构、旋转套、驱动拉杆、切割刀片和刀架组件,固定外壳上部内侧固定安装有驱动机构,驱动机构的输出轴外侧固定安装有传动套,传动套外侧固定安装有上部套装于固定外壳内的旋转套,旋转套下端沿圆周间隔分布有两个上下向的矩形滑移孔,每个滑移孔上部均与旋转套外侧连通,每个滑移孔内均滑动安装有下端位于旋转套下方的驱动拉杆,每个驱动拉杆上部外侧均设有定位槽,固定外壳内侧螺接有内侧卡设于定位槽内的传动螺套,旋转套下部设有驱动拉杆上下移动时能够使得圆形切割刀片径向移动并且随旋转套同步转动的刀架组件。

2.根据权利要求1所述的闭环联控式井下电动切割工具,其特征在于刀架组件包括导向块、前滑块和后滑块,前方的驱动拉杆下端后侧设有开口向后的前导向槽,前导向槽上部相对于下部向左倾斜,后方的驱动拉杆下端前侧设有与前导向槽结构相同且对称分布的后导向槽,对应两个驱动拉杆之间位置的旋转套下部设有径向贯通的下限位孔,下限位孔内沿径向方向滑动安装有下端位于旋转套下方的导向块,导向块前侧固定有滑动安装于前导向槽内的前滑块,导向块后侧固定有与前滑块结构相同且对称分布的后滑块,后滑块滑动安装于后导向槽内,切割刀片上端可拆卸固定安装于导向块下端。

3.根据权利要求2所述的闭环联控式井下电动切割工具,其特征在于刀架组件还包括安装座、轴承、传动螺杆和锁紧螺母,对应前滑块和后滑块之间位置的导向块上端设有上下贯通的组装孔,组装孔下端内侧固定安装有端盖,端盖上端从下至上依次安装有若干个套装于组装孔内的轴承,传动螺杆下端穿过所有轴承和端盖后位于导向块下方,端盖内侧安装有与传动螺杆固定安装在一起的安装座,切割刀片固定安装于安装座下部外侧,传动螺杆下端外侧螺接有上端与切割刀片下端相互接...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋文忠冯成李成龙巫江华徐长龙霍宝峰寇世锋王学林
申请(专利权)人:中国石油天然气集团有限公司
类型:新型
国别省市:

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