一種泄壓式深水套管內切割裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種泄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(fā)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(chǎn)設施大約有7500座，分布在全球50多個國家和地區(qū)。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(guī)定，當海洋平臺的壽命到達設計的使用期限后，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(shù)目約為2000多座。我國海洋石油開發(fā)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(fā)的相關條例，均需要將它們拆除。而且在若干年后，我國將會有更多的海洋石油平臺將會被拆除。
[0003]對于永久棄井作業(yè)，其中最關鍵的環(huán)節(jié)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(huán)境污染，以及操作復雜，可靠性差。目前，深海平臺棄井作業(yè)中，機械水力切割因其經(jīng)濟、快速、安全的特點而被普遍采納。然而，隨著作業(yè)水深的增加，針對如何判斷套管是否被切斷成為棄井作業(yè)的難題。在淺水區(qū)域，可由扭矩突然降低來判斷套管被切斷；然而在深水作業(yè)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(yè)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(fā)明內容】
[0004]本實用新型的目的在于，針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種泄壓式深水套管內切割裝置，該裝置在套管被割斷后即能產(chǎn)生較大的壓降信號，從根本上解決深水套管切割作業(yè)中，判斷套管是否被割斷的難題，同時，通過更換節(jié)流噴嘴和割刀，即能適用于其他尺寸的套管切割，從而節(jié)約作業(yè)成本和時間。
[0005]本實用新型是通過如下的技術方案來實現(xiàn)上述目的的
[0006]該泄壓式深水套管內切割裝置由上部短接、節(jié)流噴嘴、閥芯、推桿、復位彈簧、割刀和外殼本體構成；其特征在于: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(jié)流噴嘴，推桿上套裝有復位彈簧；外殼本體的左端上制作有溢流口，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，割刀與推桿的端部采用曲面接觸。
[0007]切割套管時，鉆井液通過節(jié)流噴嘴產(chǎn)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并開始切割套管作業(yè)；當套管被完全割斷后，溢流口打開，泵壓急劇下降，表示套管被割斷；然后減小泵沖，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。
[0008]所述的節(jié)流噴嘴能根據(jù)需要更換不同尺寸的節(jié)流噴嘴。
[0009]所述的割刀能根據(jù)需要更換不同尺寸的割刀。
[0010]本實用新型與現(xiàn)有技術相比的有益效果在于
[0011]1、具有可在任意井深位置切割套管的功能。
[0012]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。
[0013]3、無需采用投球操作，作業(yè)簡單，切割效率高。
[0014]4、可以很方便的更換不同尺寸的噴嘴及割刀，以便適用于不同尺寸的套管切割作業(yè)，提高作業(yè)效率，節(jié)約作業(yè)成本。
[0015]5、推桿與外殼本體采用花鍵連接，起導向作用，提高了推桿的穩(wěn)定性。
[0016]6、割刀本體與推桿采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。
【附圖說明】
[0017]附圖為一種泄壓式深水套管內切割裝置結構示意圖。
[0018]圖中:1、上部短接，2、節(jié)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】
[0019]下面結合附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細描述:
[0020]該泄壓式深水套管內切割裝置由上部短接1、節(jié)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；其特征在于: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(jié)流噴嘴2，推桿4上套裝有復位彈簧5 ;外殼本體7的左端上制作有溢流口 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的端部采用曲面接觸。所述的節(jié)流噴嘴2能根據(jù)需要更換不同尺寸的節(jié)流噴嘴2。所述的割刀6能根據(jù)需要更換不同尺寸的割刀6。
[0021]該泄壓式深水套管內切割裝置的工作過程如下:
[0022]在切割套管時，鉆井液通過節(jié)流噴嘴2產(chǎn)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并開始切割套管作業(yè)，隨著切割的不斷進行，割刀6不斷張開，由于割刀6與推桿4采用特殊曲面接觸，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，當套管被完全割斷后，被關閉的溢流口 10打開，泵壓急劇下降，表示套管被割斷。然后減小泵沖，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，在該泄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(jié)流噴嘴2和其他尺寸的割刀6，然后下放井下即可進行其他尺寸套管的切割作業(yè)。
[0023]以上所述只是本實用新型的較佳實施例而已，上述舉例說明不對本實用新型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后依據(jù)本實用新型的技術實質對以上【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，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內，而不背離本實用新型的實質和范圍。
【主權項】
1.一種泄壓式深水套管內切割裝置，它由上部短接(1)、節(jié)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；其特征在于: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(jié)流噴嘴(2 )，推桿(4)上套裝有復位彈簧(5);外殼本體(7)的左端上制作有溢流口(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)的端部采用曲面接觸； 切割套管時，鉆井液通過節(jié)流噴嘴(2)產(chǎn)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)并開始切割套管作業(yè)；當套管被完全割斷后，溢流口(10)打開，泵壓急劇下降，表示套管被割斷；然后減小泵沖，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(jù)權利要求1所述的一種泄壓式深水套管內切割裝置，其特征在于:所述的節(jié)流噴嘴(2)能根據(jù)需要更換不同尺寸的節(jié)流噴嘴(2);所述的割刀(6)能根據(jù)需要更換不同尺寸的割刀(6)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種泄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(jié)流噴嘴，推桿上套裝有復位彈簧，外殼本體的左端上制作有溢流口。本實用新型在套管被割斷后即能產(chǎn)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(xiàn)有深水套管切割作業(yè)中，無法判斷套管是否被割斷的難題。本實用新型無需投球操作，適用于油水井大修施工取換套管作業(yè)，可廣泛用于石油、天然氣開采油井大修作業(yè)及油氣井完井作業(yè)中。
【IPC分類】E21B29-00
【公開號】CN204386532
【申請?zhí)枴緾N201520008636
【發(fā)明人】馮定, 鄢標, 羅權, 夏成宇
【申請人】長江大學
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年1月7日