【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及井下作业，具体涉及一种螺旋切割油水井表层套管的方法及装置。
技术介绍
1、油田开发后期涉及较多修井、封井作业，部分油水井需要取出地表浅层的表层套管进行后续作业。目前，封井前的取套管手段常用的是套铣、磨铣相结合的方法。然而，该方法工序复杂、施工周期长(平均需15-30天左右)，且作业期间易出现憋钻、卡钻和套铣管脱扣、把断等现象，一旦发生卡钻事故，由于作业部位处环形空间小、工具尺寸大，处理事故的难度极大。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种螺旋切割油水井表层套管的方法及装置，以解决现有取出表层套管的方法所存在的工序复杂、施工周期长以及卡钻、脱扣风险大的问题。
2、根据本专利技术的一个方面，提出一种螺旋切割油水井表层套管的方法，包括：使得等离子切割单元在套管内部沿螺旋线运动；使得所述等离子切割单元在运动期间向套管内壁喷射等离子束，以对套管管壁进行切割。
3、根据本专利技术的一个实施例，所述使得等离子切割单元在套管内部沿螺旋线运动，包括：使得所述等离子切割单元沿所述套管的轴线方向进行直线运动的同时，围绕所述套管的轴线进行旋转运动。
4、根据本专利技术的一个实施例，所述等离子切割单元设于刀杆，所述刀杆经由第一电机的驱动而旋转，所述第一电机与滑动件连接，所述滑动件可滑动地设于丝杠，所述丝杠经由第二电机的驱动而旋转；所述使得所述等离子切割单元沿所述套管的轴线方向进行直线运动的同时，围绕所述套管的轴线进行旋转运动，包括：控制所述第一
5、根据本专利技术的一个实施例，所述方法还包括：确定所述第一电机的转速，包括：基于所述套管的内径以及所述螺旋线的螺距，确定单圈螺旋线长度；基于所述单圈螺旋线长度以及所述等离子切割单元的切割速度，确定单圈螺旋线切割时间；基于所述单圈螺旋线切割时间，确定所述第一电机的角速度；基于所述第一电机的角速度，确定所述第一电机的转速。
6、根据本专利技术的一个实施例，所述方法还包括：确定所述第二电机的转速，包括：基于所述套管的内径以及所述螺旋线的螺距，确定单圈螺旋线长度；基于所述单圈螺旋线长度以及所述等离子切割单元的切割速度，确定单圈螺旋线切割时间；基于所述螺距以及所述单圈螺旋线切割时间，确定所述第二电机的线速度；基于所述第二电机的线速度，确定所述第二电机的转速。
7、根据本专利技术的一个实施例，按照以下公式计算所述单圈螺旋线长度：
8、
9、其中，l为单圈螺旋线长度，d为套管的内径，s为螺旋线的螺距。
10、根据本专利技术的一个实施例，所述基于所述单圈螺旋线切割时间，确定所述第一电机的角速度，包括：将360°除以所述单圈螺旋线切割时间，获得所述第一电机的角速度；所述基于所述螺距以及所述单圈螺旋线切割时间，确定所述第二电机的线速度，包括：将所述螺距除以所述单圈螺旋线切割时间，获得所述第二电机的线速度。
11、根据本专利技术的一个实施例，所述方法还包括：基于所述套管的壁厚，确定所述等离子切割单元的切割速度。
12、根据本专利技术的一个实施例，基于所述套管的壁厚为6mm，确定所述等离子切割单元的切割速度为1500-2300mm/min；基于所述套管的壁厚为8mm，确定所述等离子切割单元的切割速度为1300-2000mm/min；基于所述套管的壁厚为10-14mm，确定所述等离子切割单元的切割速度为1000-1500mm/min；基于所述套管的壁厚为16mm，确定所述等离子切割单元的切割速度为1000-1300mm/min；基于所述套管的壁厚为18mm，确定所述等离子切割单元的切割速度为800-1300mm/min；基于所述套管的壁厚为20mm，确定所述等离子切割单元的切割速度为800-1200mm/min；基于所述套管的壁厚为25mm，确定所述等离子切割单元的切割速度为700-1000mm/min。
13、根据本专利技术的一个实施例，使得所述等离子切割单元沿螺旋线从上到下进行运动。
14、根据本专利技术的另一方面，提出一种螺旋切割油水井表层套管的装置，包括：刀杆；等离子切割单元，设于所述刀杆；第一电机，配置为驱动所述刀杆旋转；滑动件，与所述第一电机连接；丝杠，其中所述滑动件可滑动地设于丝杠；第二电机，配置为驱动所述丝杠旋转；其中，所述滑动件的滑动方向与所述刀杆的转轴方向相同。
15、在根据本专利技术实施例的螺旋切割油水井表层套管的方法中，使得等离子切割单元在套管内部沿螺旋线运动并在运动期间向套管内壁喷射等离子束以对套管管壁进行切割，可以在套管上获得螺旋切割轨迹，破坏套管整体性，使之与外壁水泥环分离，便于后续取出切割后的套管，可以提高取出套管的作业效率，缩短施工周期，降低卡钻、脱扣风险。
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1.一种螺旋切割油水井表层套管的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使得等离子切割单元在套管内部沿螺旋线运动，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述等离子切割单元设于刀杆，所述刀杆经由第一电机的驱动而旋转，所述第一电机与滑动件连接，所述滑动件可滑动地设于丝杠，所述丝杠经由第二电机的驱动而旋转；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：确定所述第一电机的转速，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：确定所述第二电机的转速，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，按照以下公式计算所述单圈螺旋线长度：
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述单圈螺旋线切割时间，确定所述第一电机的角速度，包括：
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：基于所述套管的壁厚，确定所述等离子切割单元的切割速度。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
10.根据权利要求1所述的方法，其特
11.一种螺旋切割油水井表层套管的装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种螺旋切割油水井表层套管的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使得等离子切割单元在套管内部沿螺旋线运动，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述等离子切割单元设于刀杆，所述刀杆经由第一电机的驱动而旋转，所述第一电机与滑动件连接，所述滑动件可滑动地设于丝杠，所述丝杠经由第二电机的驱动而旋转；
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：确定所述第一电机的转速，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：确定所述第二电机的转速，包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：李雪英，李占省，季博卿，王鑫，张旭，刘健军，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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