切割井眼管子的设备和方法

专利名称：切割井眼管子的设备和方法
技术领域：
本发明涉及切割井眼管子的设备、用在这类设备中的刀片、包括 该设备的防喷器和切割井眼管子的方法。
背景技术：
现有技术公开了品种繁多的防喷器和用于防喷器管帽(bonnets ) 的剪管刀片。
典型的防喷器具有在紧固于主体的相对布置的管帽中可选择性致 动的闸板(ram)。该闸板或是管道闸板(接触、接合及包围用于密封 井筒的管道和/或工具)，或是剪切闸板(接触和物理剪切用在井筒作 业中的管子、套管、管道或工具)。闸板通常彼此相对安置在主体的任 一侧并且能够在启动和随后进行管子剪切时在井筒中心之上的主体中 心处彼此对着密封。
典型的闸板包括闸板块，各零件(例如密封件和/或切割刀片)可 释放地紧固于其上。
能够有效地剪切管子的防喷器是所需的，所述管子例如是用在井 筒作业中的管子，包括相对较大的管子，诸如套管、钻环和钻杆工具 接头。在某些现有的剪管系统中，工具接头的定位使得剪切闸板不与 该工具接头相遇，而是仅剪切管子相对较小的部分。这类系统的一个 问题是实现适当的定位占用时间，并且如果工具接头定位不恰当，则 剪切不会发生或是无效的。

发明内容
根据本发明，提供一种切割井眼管子的设备，该设备包括至少一 个剪切所述井眼管子的刀片，其特征在于，所述设备还包括突出部， 所述突出部在使用中可移动，以便降低所述井眼管子在所述井眼管子 要被切割的区域的结构强度。优选地，该突出部可从远离井眼管子的缩回位置移动到其中它与所述井眼管子接触的伸出位置。可通过在移 至伸出位置时损坏井眼管子(例如造成凹痕、切割、穿孔、造成畸形) 来实现井眼管子的结构强度降低。可将该突出部成形为能够产生这类 的损坏。结构强度降低的区域可包括发生剪切的区域和/或邻近的区 域。
如果突出部是整体的和/或是该至少一个刀片的一部分，则该突出 部可具有一个宽度逐渐增加的部分，从而在使用中，该突出部刺入并 穿透井眼管子的壁，并且该部分相对侧上各自的表面在相对的圆周方 向上同时剪切该管子。
在此要注意，权利要求2-20中描述了该设备的其它特征。 根据本发明的另一方面，提供了用在如前所述的设备中的刀片，
该刀片具有在此描述的刀片特征中的任何特征。
根据本发明的另一方面，提供了包括如前所述的设备的防喷器。 根据本发明的又一方面，提供了切割井眼管子的方法，该方法包
括以下步骤
(a)使用至少一个刀片剪切所述井眼管子； 其特征在于以下步骤
(b )使用突出部降低所述井眼管子的在所述井眼管子要被切割的 区域的结构强度。
在此要注意，权利要求24-34中描述了该方法的其它步骤。
在一方面，本发明公开了一种防喷器及其使用方法，该防喷器具 有可移动的闸板块，其中的一个或两个都具有切割刀片，在剪切管子 时，所述切割刀片使管子产生一个、两个或更多个洞、口子或穿孔， 以便于完成管子的剪切。
在某些方面，本发明公开了具有主体和可在主体内移动的闸板机 构的防喷器，该主体具有顶部、底部和从顶部通向底部的贯穿的膛， 该闸板机构包括两个闸板块，根据本发明，每个闸板块上面都具有切 割刀片。
在某些方面，本发明公开了用于防喷器的切割刀片，该刀片具有一个、两个、三个或更多个突出部、尖端或突出部分，用以在管子中
形成开口或穿孔区域，从而便于管子的剪切。


为了更好地理解本发明，现在参考仅作为示例的附图，其中
图1A是根据本发明的防喷器第 一 实施例的部分为截面的侧视图1B是图1A所示防喷器的部分为截面的俯视图1C是使用中的图1A所示防喷器的部分为截面的侧视图2A是根据本发明的刀片第一实施例的顶部透视图2B是图2A所示刀片的底部透视图2C是图2A所示刀片的俯视图2D是图2A所示刀片的侧视图3A是根据本发明的刀片第二实施例的顶部透视图3B是图3A所示刀片的底部透视图3C是图3A所示刀片的俯视图3D是沿图3C中3D-3D线的截面图4A是根据本发明的刀片第三实施例的顶部透视图4B是图4A所示刀片的底部透视图4C是图4A所示刀片的俯视图4D是沿图4C中4D-4D线的截面图5A是根据本发明的刀片第四实施例的顶部透视图5B是图5A所示刀片的底部透视图5C是图5A所示刀片的俯视图5D是沿图5C中5D-5D线的截面图6A是根据本发明的刀片第五实施例的顶部透视图6B是图6A所示刀片的底部透视图6C是图6A所示刀片的俯视图6D是沿图6C中6D-6D线的截面图7A是根据本发明的刀片第六实施例的顶部透视图7B是图7A所示刀片的底部透视图；图7C是图7A所示刀片的俯视图； 图7D是沿图7C中7D-7D线的截面图； 图8A是根据本发明的刀片第七实施例的顶部透视图； 图8B是图8A所示刀片的底部透视图； 图8C是图8A所示刀片的俯视图； 图8D是沿图8C中8D-8D线的截面图； 图9A是根据本发明的刀片第八实施例的顶部透视图； 图9B是图9A所示刀片的底部透视图； 图9C是图9A所示刀片的俯视图； 图9D是沿图9C中9D-9D线的截面图； 图IO是根据本发明的防喷器第二实施例的示意性俯视图； 图11是根据本发明的防喷器第三实施例的示意性俯视图； 图12是根据本发明的防喷器第四实施例的部分为截面的示意性 侧视图13是根据本发明的防喷器第五实施例的部分为截面的示意性 侧—见图14是根据本发明的防喷器第六实施例的示意性俯视图15A-15H示意性示出根据本发明的用于切割管子的防喷器的
不同操作阶段。
具体实施例方式
如图1A-1C所示，根据本发明的防喷器IO具有主体12，主体12 具有穿过其延伸的垂直膛14。在使用中，管子(例如部分钻柱D)穿 过膛14。主体12具有下部凸缘16和上部凸缘18,用于在井口堆 (wellhead stack)中连接防喷器10。闸板导槽(guideway) 20和22 从膛14的相对侧向外延伸。防喷器10的闸板组件包括分别安置在导 槽20和22中的第一和第二闸板24和26。提供往复运动机构(例如 致动器28)响应流体压力将闸板移动或延伸到膛14中以对钻柱D穿 过该膛延伸的这部分进行剪切以及使闸板从该膛收回。致动器28每个 都包括汽缸32中的活塞30和连接在活塞和其所要移动的闸板之间的杆34，且与主体12合适地连接，如图所示。提供合适的机构来将压 力下的流体传送到活塞30的相对侧。
上部切割刀片36 (根据本发明的任一刀片)在闸板24上而下部 切割刀片38 (根据本发明的任一刀片)在闸板26上。对切割刀片36 和38的定位使得在对管子(例如钻柱D)的一部分进行剪切时，刀片 38的刀刃正好在刀片36的刀刃下方经过。
切割刀片36和38的剪切动作剪切钻柱D (参见图1C)。钻柱D 的下部部分落入防喷器10下面的井筒中(未示出)。可选择的是(对 于根据本发明的任何方法都是如此)，钻柱D从下部的一套闸板悬脱 开。
图2A-2D示出了根据本发明的刀片50，它具有主体52，主体52 包括有基底57和正面54。正面54具有两个倾斜的部分61、 62以及 在这两个倾斜的部分61、62之间从正面54突出的突出部60。边缘56、 58分别位于倾斜部分61、62的端部。突出部60具有两个倾斜的面63、 64， 二者相交于中心边缘65。面63、 64之间的角度68 (对于根据本 发明的任何两个突出部面之间的角度都是如此)可以是任何期望的角 度，在某些方面，是在30度到90度的范围内，在某些特殊的方面， 是30度、60度或90度。
在某些方面(对于根据本发明的任何刀片都是如此)，切割面从垂 向倾斜，在一个特殊的方面，如图2D所示，两个倾斜部分61、 62与 垂向成20度的角度。在其它方面，根据本发明的任何刀片的任何切割 面的角度都在20度到60度之间的范围内；并且，在某些方面，该角 度是20度、45度或60度。
图3A-3D示出根据本发明的刀片70，它具有带有基底77的主体 72、两个相对的倾斜面81、 82和位于这两个倾斜面81、 82之间的突 出部80。突出部80具有两个倾斜的面83、 84， 二者相交于中心边缘 85。倾斜的端部部分76、 78分别处在面81、 82的端部。
图4A-4D示出根据本发明的刀片90,它具有主体99、相对的倾 斜面91、 92、相对的倾斜面93、 94和倾斜的端部部分95、 96。突出部97、 98分别形成在面91、 93和94、 92之间。刀片90具有基底90a。
图5A-5D示出根据本发明的刀片100，它具有主体100a、相对的 倾斜面101、 102、相对的倾斜面103、 104和倾斜的端部部分105、 106。 突出部107、 108分别形成在面101、 103和104、 102之间。刀片90 具有基底109。突出部107具有边缘107a而突出部108具有边缘108a。
图6A-6D示出根据本发明的刀片110，它具有主体110a、两个相 对的倾斜面111、 112、两个相对的倾斜面113、 114、倾斜的端部部分 115、 116、中心半圆倾斜面117和基底110b。突出部118、 119分别形 成在面111、 113和114、 112之间。突出部108具有边缘108a而突出 部109具有边缘109a。
图7A-7D示出根据本发明的刀片120，它具有主体122、基底124、 相对的倾斜面126、 128、倾斜面132、 134、倾斜的端部部分136、 138 和中心半圆倾斜面130。锯齿状切割面125绕面130的下部边缘127 延伸并部分延伸到面126、 128上。如图所示，切割面125的锯齿具有 尖端129，但可选择的是，可将这些尖端修圆。面126、 132彼此成角 度，形成带有边缘135的突出部131。面128、 134彼此成角度，形成 带有边缘137的突出部133。
图8A-8D示出根据本发明的刀片140，它具有主体142、基底144、 相对的倾斜面146、 148、面146、 148之间的突出部150和倾斜的端 部部分156、 158。突出部150具有倾斜面151、 152和中心面153。突 出部155形成在面156、 146之间，具有边缘154。突出部157形成在 面148、 158之间，具有边缘159。如图所示，可选择的是，将突出部 150修圆。
图9A-9D示出根据本发明的刀片160，它具有主体162、基底164、 相对的倾斜面172、 173、倾斜的端部部分171、 174、突出部181、 182 和形成在突出部181、182之间的凹部180。具有边缘163的突出部161 形成在面172和端部部分171之间。具有边缘167的突出部165形成 在面173和端部部分174之间。突出部181具有倾斜面183、 185和倾 斜的中心部分184。突出部182具有倾斜面186、 188和倾斜的中心部
ii分187。如图所示，可选择的是，将突出部181、 182修圆。
图IO示出用于切割管子(例如但不限于钻杆、钻环、套管、立管、 管道和钻杆工具接头一对于根据本发明的任何设备和根据本发明的任 何一个或多个刀片都是如此，并且能够由这里根据本发明的任何设备 和根据本发明的任何一个或多个刀片来实现)的设备200。设备200 具有两套可交替移动的闸板201、 202和203、 204。在一方面，每个 闸板201、 202具有多个间隔开的刺穿尖端(或突出部)206，它们在 管子中造成一系列相应的间隔开的孔，从而削弱了管子并且便于管子 被闸板203、 204的刀片208 (任何根据本发明的或任何已知的刀片) 完全剪切。在某些方面，有一个、两个、三个、四个、五个、六个或 更多个尖端，而可选择的是，这些尖端可以是硬面的或者是具有涂敷 于其上的硬化材料(关于硬面和/或硬化材料，根据本发明在此公开的 任何刀片、刀片突出部或刀片零件都是如此)。任何这类的一个或多个
图11示出根据本发明的设备220，它具有两套可移动的闸板221、 222和223、 224。闸板221、 222具有用于使管子229变平的平面228 ("变平"意味着与管子229最初的圆形相比，形成一定程度的非圆形 状，并且还包括(但不限于)被基本上或完全变平的管子)，例如，如 图ll中的虛线所示。 一旦变平，管子229就会被分别位于闸板223、 224上的刀片225、 226完全切断。刀片225、 226可以是根据本发明 的任何刀片或是任何已知的刀片。
图12示出了切割管子230的方法，通过使用示意性示出的张力施 加机构TA在纵向上向管子施加张力T (参见箭头T)来实现，或者 通过使用示意性示出的压力施加机构CA向管子施加压力(参见箭头 C)来实现。防喷器235的分别带有刀片233、 234的闸板机构231、 232是可移动的以切割管子230。
可选择的是，在两冲程(或多沖程)操作中，管子230被置于拉 伸状态而刀片233、 234沖击该管子；然后管子被置于压缩状态而刀片 233、 234将该管子完全切断；或者反之亦然。 一个或多个拉伸步骤和/或一个或多个压缩步骤可与根据本发明的任何方法一同使用，这些方
法包括但不限于图10-15所示出的方法。
图13示出根据本发明的一种方法，其中当使用防喷器246的可移 动闸板机构244、 245的刀片242、 243 (根据本发明的任何一个或多 个刀片)对管子240进行切割时，对该管子施加转矩。管子240的旋 转可由在该管子之上、附近和/或之下的任何合适的旋转机构来实现， 例如，机构RA (在图13中示意性示出)。 一个或多个转矩施加步骤 可与根据本发明的任何方法一同使用。
图14示出根据本发明的一种方法，用于使用防喷器设备250内的 可移动闸板256上的刀片255切割管子254，其使用可移动主体253 之内或之上的受控炸药包252;或者一种用于在特定的期望位置削弱 管子以便于通过根据本发明的一个或多个刀片完全切断该管子的方 法。可选择的是，炸药包252安装在刀片255或闸板256上。可使用 一个、两个、三个、四个或更多个炸药包。可以使用根据本发明的任 何刀片或任何已知的刀片。
图15A-15H示出根据本发明的一种方法，该方法使用根据本发明 (例如，如任何这里所公开的)的防喷器300 (图15B示意性描绘)， 防喷器300具有可移动的闸板R (图15B示意性示出)，该闸板具有 刀片301、 302 (刀片301与刀片302相同；刀片302相对于刀片301 是倒转一对于这里所公开的任何机构的任何两个刀片情况都是如此)。 每个刀片301、 302具有主体304和中心突出部310，中心突出部310 具有尖端部件312和切割部分313、 314。每个突出部310具有切割面 310a和310b。切割面从垂向倾斜并且突出部310具有彼此成角度的切 割面。闸板R移动刀片以便使得最初突出部310接触并刺穿管子T(例 如套管、钻杆、工具接头、钻环等等)，然后，随着突出部移动进入管 子T并通过突出部310和切割部分313、 314对管子T进行切割，完 成管子T的切断。突出部310是沿直径方向相对的，从而该突出部最 外的尖端(然后是该突出部的其余部分)彼此相对推动，便于刺穿和 切断管子。这种双重相对刺穿突出部的使用也用于在切割过程中将管子保持在防喷器300内期望的位置处，以便刺穿和切割在刀片301、 302相对于管子T保持期望的关系的情况下继续进行。
如图15B所示，突出部310的尖端312已移至接触管子T的外表 面的位置。在接触时，尖端312将管子保持于适当的位置。图15C示 出尖端312到管子T中的初始进入。
如图15D所示，尖端312已刺穿管子T的整个壁厚并且正推动部 分T1、 T2和T3、 T4分开。图15E示出尖端312进一步向内的进程 和管子各部分T1、 T2和T3、 T4进一步的分离。
如图15F所示，当尖端312向内行进而且底部尖端312(如图15F 所示)在顶部尖端312之下移动时，切割面313和314开始切割管子 T。突出部310切割一定数量的管子T而切割面313、 314(以及当通 过管子行进时的突出部310)仅需要切割管子T的其余部分以实现管 子T的完全切断。在某些方面，根据管子的尺寸，突出部310能够切 割整个管子。
如图15G所示，管子T几乎被完全切断，而且随着每个突出部进 一步刺穿管子，顶部突出部310已连续在底部突出部310上移动，并 且切割面313、 314已连续地进一步推动管子部分T1、 T2和部分T3、 T4分开。图15H显示管子T被完全切断。
可选择的是，仅使用一个刀片301或302而另一个刀片不具有一 个或多个突出部。
如不同的附图所示(例如图1A、 12、 13、 15A),在一些方面， 优选将一个刀片相对于相对的刀片倒转。当使用具有中心突出部的一 个刀片(或两个这样的刀片)时，邻近切割突出部的切割面根本不切 割管子或者仅需要切割管子的总壁厚圆周的一小部分(与例如某些现 有的"V剪，，或"V形，，刀片不同，在这些现有的"V剪"或"V形"刀片中， 每个切割面切割管子的较大部分)。
使用低摩擦涂层(例如但不限于聚四氟乙烯涂层、无电镀镍涂层、 和/或钛/镍涂层，包括但不限于由物理气相沉积("PVD")方法涂敷 的低摩擦涂层)覆盖根据本发明的任何刀片(或任何现有刀片)或其部分、和/或其切割面、和/或其顶部/或底部、和/或其管子穿孔部分， 这些都处在本发明的范围内。这类涂层例如以使用任何适当方法或工
艺涂敷的涂层69 (图2A)和涂层209 (图10)和刀片顶部的涂层79 (图3A)和刀片底部的涂层75 (图3A)示出。这些涂层可被涂敷到 低摩擦涂层涂敷的任何适当的已知厚度。
因此，本发明在一些(但不必要在全部)实施例中提供一种具有 主体的防喷器，该主体具有顶部、底部和从顶部经其到底部的贯穿的 膛，闸板机构可在主体内移动，该闸板机构包括两个闸板块，每个都 具有根据本发明的切割刀片。
因此，本发明在至少 一些实施例中提供使用根据本发明的防喷器 的方法。
因此，本发明在某些(但不必要在全部)实施例中提供一种切割 管子的方法，该管子用于井筒作业，该方法包括将管子插入管子切割 设备(该设备包括可向该管子移动的第一部件；可向该要被切割的 管子移动的第二部件，第二部件与第一部件相对设置；第一部件上的 第一刀片，第一刀片包括第一刀片主体；从该第一刀片主体突出的第 一突出部；第一突出部上的第一尖端结构，用以接触并刺穿该管子； 第 一突出部上的第 一突出部切割面，限定该第 一尖端结构并用以切割 该管子，第一尖端结构从第一刀片主体充分突出以便使第一突出部能 够在第一刀片主体的任何其它部分接触该管子之前接触并刺穿该管 子；第二部件上的笫二刀片)；将第一刀片向管子移动以使第一尖端结 构与管子的外表面接触；移动第一刀片以便使得第一尖端结构刺入管 子并穿过管子；移动第一刀片以利用第一突出部切割面切割管子的一 部分；通过使第一刀片和第二刀片彼此相对移动来切断管子。这一方 法可以按任何可能的组合方式包括下面的一个或一些特征其中管子 切割设备的第二刀片具有第二刀片主体，第二突出部从该第二刀片主 体突出，第二突出部上的第二尖端结构用以接触并刺穿该管子，第二 突出部上的第二突出部切割面限定该笫二尖端结构并用以切割该管 子，笫二尖端结构从第二刀片主体充分突出以便使笫二突出部能够在
15第二刀片主体的任何其它部分接触到该管子之前接触并刺穿该管子， 该方法包括当向管子移动第一刀片时向管子移动第二刀片并且移动第 二刀片以便使第二尖端结构接触管子的外表面，移动第二刀片以便使 第二尖端结构刺入并穿过管子，以及移动第二刀片以利用第二突出部
切割面切割管子的一部分；其中通过第一刀片和第二刀片的突出部切 割面切断该管子；其中第一刀片还包括邻近第一突出部的第一刀片切 割面，第二刀片包括邻近第二突出部的第二刀片切割面，该方法包括 移动第一刀片和第二刀片以便使每个刀片的刀片切割面切割管子的一 部分；其中第一尖端结构是修圆的；其中第二尖端结构是修圆的；其 中第一突出部、第一刀片切割面、第二突出部和第二刀片切割面由低 摩擦涂层覆盖；其中第一刀片具有顶部和底部而且笫二刀片具有顶部 和底部，这两个刀片的顶部和底部由低摩擦涂层覆盖；其中第一突出 部与第二突出部相对且设置于其上方；其中这两个尖端结构的每个大
体同时接触该管子并且大体同时刺穿该管子；在管子的切割过程中， 使用拉伸机构拉伸管子；在管子的切割过程中，使用压缩机构压缩管 子；在管子的切割过程中，使用旋转机构旋转管子；在管子和任一刀 片之间的任何接触之前，使用变平机构使管子变平；其中第一刀片具 有第一顶部和第一底部，第二刀片具有第二顶部和第二底部，第一突 出部切割面从第一顶部向第一底部向下倾斜，第二突出部切割面从第 二顶部向第二底部向下倾斜；其中第二刀片相对于第一刀片倒转；其 中每个刀片的突出部切割面彼此成在30度到90度范围内的角度；和/ 或其中管子来自由套管、钻杆、钻环和工具接头构成的组。
因此，本发明在某些(但不必要在全部)实施例中提供一种切割 管子的方法，该管子用于井筒作业，该方法包括将管子插入管子切 割设备(该设备具有可向管子移动的第一部件、可向要切割的管子移 动的第二部件，第二部件与第一部件相对设置，第一部件上的第一刀 片包括第一刀片主体，第一突出部从该第一刀片主体突出，第一突出 部上的第一尖端结构用以接触并刺穿管子，第一突出部上的第一突出 部切割面限定该第一尖端结构并用以切割管子，第一尖端结构从第一刀片主体充分突出以便使笫 一突出部能够在第一刀片主体的任何其它
部分接触管子之前接触并刺穿管子，第二部件上有第二刀片)；向管子
移动第一刀片以使第一尖端结构接触管子的外表面；移动第一刀片以 便使第一尖端结构刺入并穿过管子；移动第一刀片以利用第一突出部 切割面切割管子的 一 部分；通过使第 一 刀片和第二刀片彼此相对移动 来切断管子；其中在该管子切割设备中，第二刀片具有第二刀片主体， 第二突出部从该第二刀片主体突出，第二突出部上的第二尖端结构用 以接触并刺穿管子，第二突出部上的第二突出部切割面限定该尖端结 构并用以切割管子，第二尖端结构从第二刀片主体充分突出以便使第 二突出部能够在第二刀片主体的任何其它部分接触管子之前接触并刺 穿管子；当第一刀片向管子移动时向管子移动第二刀片并且移动第二 刀片以便使第二尖端结构接触管子的外表面；移动第二刀片以便使第 二尖端结构刺入并穿过管子；移动第二刀片以利用第二突出部切割面 切割管子的一部分；其中第一突出部与第二突出部相对设置并位于其 上方；其中这两个尖端结构的每个大体同时接触管子并且大体同时刺 穿管子；其中第二刀片相对于第一刀片倒转。
因此，本发明在某些(但不必要在全部)实施例中提供用于切割 在井筒作业中使用的管子的管子切割设备，该设备包括可向要切割 的管子移动的第一部件，该管子包括井筒作业管子；可向要切割的管 子移动的第二部件，第二部件与第一部件相对设置；第一部件上的第 一刀片，该第一刀片包括刀片主体、从该刀片主体的中心突出的突出 部、该突出部上用以接触并刺穿管子的尖端结构、该突出部上限定该 尖端结构并用以切割管子的突出部切割面，该尖端结构从刀片主体充 分突出而该突出部可移动以在刀片主体的任何其它部分接触管子之前 接触并刺穿管子；并且，在一方面，第二刀片与第一刀片相同。
权利要求
1. 一种井眼管子切割设备，该设备包括至少一个剪切所述井眼管子的刀片，其特征在于，所述设备还包括突出部，所述突出部在使用中可移动，以便降低所述井眼管子在所述井眼管子要被切割的区域的结构强度。
2. 如权利要求l所述的设备，其设置成使得在使用中，所述突出 部可在远离所述井眼管子的缩回位置和其中所述突出部接触所述井眼 管子的伸出位置之间移动。
3. 如权利要求1或2所述的设备，其中，所述突出部包括用以刺 穿所述井眼管子的尖端。
4. 如权利要求l、 2或3所述的设备，其中，突出部与所述至少 一个刀片分开。
5. 如权利要求l、 2或3所述的设备，其*，所述至少一个刀片 包括所述突出部。
6. 如权利要求5所述的设备，其中，所述突出部从所述至少一个 刀片向前突出。
7. 如权利要求l-6任一项所述的设备，还包括可向井眼管子移动 的笫一部件、可向井眼管子移动的第二部件，该第二部件与该第一部 件相对设置，所述至少一个刀片包括位于该第一部件上的第一刀片和 位于该第二部件上的笫二刀片，该第一刀片包括第一刀片主体，所述 突出部包括从该第一刀片主体突出的第一突出部，该第一突出部上的 笫一尖端结构用以接触并刺穿该井眼管子，该第一突出部上的第一突 出部切割面限定该第一尖端结构并用以切割该井眼管子，该第一尖端 结构从该第一刀片主体充分突出以便该第一突出部能够在该第一刀片 主体的任何其它部分接触该井眼管子之前接触并刺穿该井眼管子，在使用中，所述相对的第一部件和第二部件阻止所述井眼管子在 切割期间的横向移动。
8. 如权利要求7所述的设备，其中所述第二刀片包括第二刀片主体、从该第二刀片主体突出的第二突出部、位于该第二突出部上的用 以接触并刺穿该井眼管子的第二尖端结构、位于第二突出部上的限定 该尖端结构并用以切割该井眼管子的第二突出部切割面，该第二尖端 结构从该第二刀片主体充分突出以便该第二突出部能够在该第二刀片 主体的任何其它部分接触该井眼管子之前接触并刺穿该井眼管子。
9. 如权利要求8所述的设备，其中，在使用中，通过该第一刀片 和第二刀片的突出部切割面切割该井眼管子。
10. 如权利要求8或9所述的设备，其中，该第一刀片还包括邻近该第一突出部的第一刀片切割面，以及 该第二刀片包括邻近该第二突出部的第二刀片切割面，其中在使用中，所述第一刀片和第二刀片的每个各自的刀片切割 面切割该井眼管子的 一部分。
11. 如权利要求7-10中任一项所述的设备，其中，该第一尖端结 构大体为修圆的。
12. 如权利要求8-11中任一项所述的设备，其中，该第二尖端结 构大体为修圆的。
13. 如权利要求8-12中任一项所述的设备，其中，该第一突出部、 该第 一 刀片切割面、该第二突出部和该第二刀片切割面由低摩擦涂层 覆盖。
14. 如权利要求8-13中任一项所述的设备，其中，该第一刀片具 有顶部和底部并且该第二刀片具有顶部和底部而且这两个刀片的顶部 和底部由低摩擦涂层覆盖。
15. 如权利要求8-14中任一项所述的设备，其中，该第一突出部 与该第二突出部相对设置且位于该第二突出部上方。
16. 如权利要求8-15中任一项所述的设备，其中，所述两个尖端 结构的每个大体同时接触该井眼管子并且大体同时刺穿该井眼管子。
17. 如权利要求8-16中任一项所述的设备，其中，该第一刀片具 有第一顶部和第一底部，该第二刀片具有第二顶部和第二底部，该第 一突出部切割面从该第一顶部向该第一底部向下倾斜，而该第二突出部切割面从该第二顶部向该第二底部向下倾斜。
18. 如权利要求17所述的设备，其中该第二刀片相对于该第一刀 片倒转。
19. 如权利要求7-18中任一项所述的设备，其中，该第一突出部 切割面彼此成角度，该角度在30度到90度的范围内。
20. 如权利要求8-19中任一项所述的设备，其中，该第二突出部 切割面彼此成角度，该角度在30度到90度的范围内。
21. —种刀片，用于切割管子的设备中，具有权利要求l-20中任 一项所述的刀片特征。
22. —种防喷器，包括如权利要求1-20中任一项所述的设备。
23. —种切割井眼管子的方法，该方法包括以下步骤(a) 使用至少一个刀片剪切所述井眼管子； 其特征在于以下步骤(b) 使用突出部降低所述井眼管子的在所述井眼管子要被切割的 区域的结构强度。
24. 如权利要求23所述的方法，其中，步骤(b)包括对着所述 管子推进所述突出部以便使所述井眼管子的位于所述至少一个刀片将 剪切所述井眼管子的一部分处的区域变形。
25. 如权利要求24所述的方法，还包括使用所述突出部刺穿所述 井眼管子的步骤。
26. 如权利要求23、 24或25中任一项所述的方法，其中，所述 至少一个刀片包括所述突出部，并且其中步骤(b)作为步骤(a)的 一部分执行。
27. 如^又利要求23、 24或25中任一项所述的方法，其中，所述 至少一个刀片与所述突出部是分开的，并且步骤(b)先于步骤(a) 执行。
28. 如权利要求23-27中任一项所述的方法，其中，所述突出部 包括彼此相对设置的第一突出部和第二突出部，该方法还包括移动所 述第一突出部和笫二突出部的每个以大体同时接触该井眼管子的步骤。
29. 如权利要求23-28中任一项所述的方法，还包括在执行步骤 U)时拉伸该井眼管子的步骤。
30. 如权利要求23-28中任一项所述的方法，还包括在执行步骤 (a)时压缩该井眼管子的步骤。
31. 如权利要求23-30中任一项所述的方法，还包括在执行步骤 (a)时旋转该井眼管子的步骤。
32. 如权利要求23-31中任一项所述的方法，还包括在执行步骤(a) 之前使该井眼管子大体变平的步骤。
33. 如权利要求23-32中任一项所述的方法，其中，步骤(a)和(b) 作为关闭井筒以阻止喷出的方法的一部分执行。
34. 如权利要求23-33中任一项所述的方法，其中，该井眼管子 包括套管、钻杆、钻环或工具接头。
全文摘要
本发明公开了一种井眼管子切割设备(301)，该设备包括至少一个剪切所述井眼管子的刀片(310)，其特征在于所述设备还包括突出部(312)，该突出部在使用中可移动以便降低所述井眼管子的在所述井眼管子要被切割的区域的结构强度。
文档编号E21B33/06GK101427003SQ200680054363
公开日2009年5月6日 申请日期2006年12月27日 优先权日2006年4月25日
发明者F·B·斯普林格特, J·D·布鲁格曼 申请人:国民油井华高有限合伙公司