一種洩壓式深水套管內切割裝置製造方法
2023-08-07 13:28:31 2
一種洩壓式深水套管內切割裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種洩壓式深水套管內切割裝置，屬石油、天然氣井下套管內部切割工具【技術領域】。它由上部短接、閥芯、推桿、復位彈簧、割刀和外殼本體等構成，外殼本體通過螺紋連接有一上部短接；外殼本體內裝有推桿，推桿與上部短接的端部之間裝有閥芯和節流噴嘴，推桿上套裝有復位彈簧，外殼本體的左端上製作有溢流口。本發明在套管被割斷後即能產生較大的壓降信號，很容易判斷套管是否被割斷，操作過程簡單方便。從根本上解決了現有深水套管切割作業中，無法判斷套管是否被割斷的難題。本發明無需投球操作，適用於油水井大修施工取換套管作業，可廣泛用於石油、天然氣開採油井大修作業及油氣井完井作業中。
【專利說明】一種洩壓式深水套管內切割裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種洩壓式深水套管內切割裝置，屬石油、天然氣井下套管內部切割工具【技術領域】。
【背景技術】
[0002]自海洋油氣開發近50年以來，全球各大石油公司在各大海域建立的石油生產設施大約有7500座，分布在全球50多個國家和地區。海洋石油平臺的設計壽命均在20年左右，按照各國和國際的法律規定，當海洋平臺的壽命到達設計的使用期限後，如果沒有其他用途，均需被廢棄拆除。自上世紀80年代拆除第一座海洋石油平臺到2012年以來，平臺拆除的數目約為2000多座。我國海洋石油開發的時間大概約為50年，分布在渤海、黃海、東海和南海，有部分平臺已達到使用壽命，按照我國海洋石油開發的相關條例，均需要將它們拆除。而且在若干年後，我國將會有更多的海洋石油平臺將會被拆除。
[0003]對於永久棄井作業，其中最關鍵的環節就是套管切割。目前深水套管切割技術主要包括聚能切割、化學切割、金剛石切割繩技術、磨料水射流技術、電弧切割和機械切害J。這些技術雖能完成套管切割，但是其成本高、容易造成環境汙染，以及操作複雜，可靠性差。目前，深海平臺棄井作業中，機械水力切割因其經濟、快速、安全的特點而被普遍採納。然而，隨著作業水深的增加，針對如何判斷套管是否被切斷成為棄井作業的難題。在淺水區域，可由扭矩突然降低來判斷套管被切斷；然而在深水作業時，即使套管被切斷，扭矩也不會突然降低，導致無法判斷套管是否被切斷，給平臺拆除作業帶來很多不確定因素，因而必須要對切割工具進行結構改進。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於，針對上述現有技術的不足，提供一種洩壓式深水套管內切割裝置，該裝置在套管被割斷後即能產生較大的壓降信號，從根本上解決深水套管切割作業中，判斷套管是否被割斷的難題，同時，通過更換節流噴嘴和割刀，即能適用於其他尺寸的套管切割，從而節約作業成本和時間。
[0005]本發明是通過如下的技術方案來實現上述目的的
該洩壓式深水套管內切割裝置由上部短接、節流噴嘴、閥芯、推桿、復位彈簧、割刀和外殼本體構成；其特徵在於:外殼本體的一端通過螺紋連接有一上部短接；外殼本體內裝有推桿，推桿與外殼本體通過花鍵連接；推桿與上部短接的端部之間裝有閥芯，閥芯內裝有節流噴嘴，推桿上套裝有復位彈簧；外殼本體的左端上製作有溢流口，外殼本體的右端上通過銷軸活動安裝有3個割刀，割刀在外殼本體的圓周上均布，割刀與推桿的端部採用曲面接觸。
[0006]切割套管時，鑽井液通過節流噴嘴產生壓降，使閥芯及推桿下移，推桿推動割刀繞銷軸轉動伸出外殼本體並開始切割套管作業；當套管被完全割斷後，溢流口打開，泵壓急劇下降，表示套管被割斷；然後減小泵衝，復位彈簧推動閥芯及推桿上移，將溢流口關閉，割刀收回外殼本體內。
[0007]所述的節流噴嘴能根據需要更換不同尺寸的節流噴嘴。
[0008]所述的割刀能根據需要更換不同尺寸的割刀。
[0009]本發明與現有技術相比的有益效果在於 1、具有可在任意井深位置切割套管的功能。
[0010]2、在套管切割過程中，地面可以通過明顯的壓降信號來判斷套管被割斷。
[0011]3、無需採用投球操作，作業簡單，切割效率高。
[0012]4、可以很方便的更換不同尺寸的噴嘴及割刀，以便適用於不同尺寸的套管切割作業，提高作業效率，節約作業成本。
[0013]5、推桿與外殼本體採用花鍵連接，起導向作用，提高了推桿的穩定性。
[0014]6、割刀本體與推桿採用特殊圓弧曲面接觸，增加了推桿的移動距離，同時增加了內切割裝置的可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]附圖為一種洩壓式深水套管內切割裝置結構示意圖。
[0016]圖中:1、上部短接，2、節流噴嘴，3、閥芯，4、推桿，5、復位彈簧，6、割刀，7、外殼本體，8、銷軸，9、花鍵，10、溢流口。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明的實施方式進行詳細描述:
該洩壓式深水套管內切割裝置由上部短接1、節流噴嘴2、閥芯3、推桿4、復位彈簧5、割刀6和外殼本體7構成；其特徵在於:外殼本體7的一端通過螺紋連接有一上部短接I ;夕卜殼本體7內裝有推桿4，推桿4與外殼本體7通過花鍵9連接；推桿4與上部短接I的端部之間裝有閥芯3，閥芯3內裝有節流噴嘴2，推桿4上套裝有復位彈簧5 ;外殼本體7的左端上製作有溢流口 10，外殼本體7的右端上通過銷軸8活動安裝有3個割刀6，割刀6在外殼本體7的圓周上均布，割刀6與推桿4的端部採用曲面接觸。所述的節流噴嘴2能根據需要更換不同尺寸的節流噴嘴2。所述的割刀6能根據需要更換不同尺寸的割刀6。
[0018]該洩壓式深水套管內切割裝置的工作過程如下:
在切割套管時，鑽井液通過節流噴嘴2產生壓降，使閥芯3及推桿4下移，推桿4推動割刀6繞銷軸8轉動，割刀6伸出外殼本體7並開始切割套管作業，隨著切割的不斷進行，割刀6不斷張開，由於割刀6與推桿4採用特殊曲面接觸，割刀6張開較小的角度，閥芯3及推桿4即能移動較大的距離，當套管被完全割斷後，被關閉的溢流口 10打開，泵壓急劇下降，表示套管被割斷。然後減小泵衝，在復位彈簧5的作用下，閥芯3及推桿4上移，溢流口10關閉，割刀6收回外殼本體7內。切割其他尺寸套管時，在該洩壓式深水套管內切割裝置下放之前，先在地面上更換其他孔徑的節流噴嘴2和其他尺寸的割刀6，然後下放井下即可進行其他尺寸套管的切割作業。
[0019]以上所述只是本發明的較佳實施例而已，上述舉例說明不對本發明的實質內容作任何形式上的限制，所屬【技術領域】的普通技術人員在閱讀了本說明書後依據本發明的技術實質對以上【具體實施方式】所作的任何簡單修改或變形，以及可能利用上述揭示的技術內容加以變更或修飾為等同變化的等效實施例，均仍屬於本發明技術方案的範圍內，而不背離本發明的實質和範圍。
【權利要求】
1.一種洩壓式深水套管內切割裝置，它由上部短接(1)、節流噴嘴(2)、閥芯(3)、推桿(4)、復位彈簧(5)、割刀(6)和外殼本體(7)構成；其特徵在於:外殼本體(7)的一端通過螺紋連接有一上部短接(I);外殼本體(7 )內裝有推桿(4 )，推桿(4 )與外殼本體(7 )通過花鍵(9 )連接；推桿(4 )與上部短接(I)的端部之間裝有閥芯(3 )，閥芯(3 )內裝有節流噴嘴(2 )，推桿(4)上套裝有復位彈簧(5);外殼本體(7)的左端上製作有溢流口(10)，外殼本體(7)的右端上通過銷軸(8 )活動安裝有有3個割刀(6 )，割刀(6 )在外殼本體(7 )的圓周上均布，割刀(6)與推桿(4)的端部採用曲面接觸； 切割套管時，鑽井液通過節流噴嘴(2)產生壓降，使閥芯(3)及推桿(4)下移，推桿(4)推動割刀(6)繞銷軸(8)轉動伸出外殼本體(7)並開始切割套管作業；當套管被完全割斷後，溢流口(10)打開，泵壓急劇下降，表示套管被割斷；然後減小泵衝，復位彈簧(5)推動閥芯(3)及推桿(4)上移，將溢流口(10)關閉，割刀(6)收回外殼本體(7)內。
2.根據權利要求1所述的一種洩壓式深水套管內切割裝置，其特徵在於:所述的節流噴嘴(2)能根據需要更換不同尺寸的節流噴嘴(2);所述的割刀(6)能根據需要更換不同尺寸的割刀(6)。
【文檔編號】E21B29/00GK104453762SQ201510006529
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2015年1月7日 優先權日:2015年1月7日
【發明者】馮定, 鄢標, 羅權, 夏成宇 申請人:長江大學