专利名称：石油套管断铣工具的制作方法
技术领域：
石油套管断铣工具属于油田修井钻机配用产品。
全国有6000口以上的油井产量低甚至不产油，每年还以5％左右的速度递增。这些井的附近有原油而采不出来。九十年代初开始筹划修复这些井，修井比钻新井节省费用70％左右。目前国内油田采用的修井办法有两种1普遍采用在井内下导斜器，用复合式铣锥在井内套管上铣一个能下钻头的洞，再用井下动力钻具接钻头钻进至达到要求。这种方法修复的井产量低，寿命短。2 采用美国进口仪器、工具修井。在井内按设计要求的井段断铣掉30米长的井内套管，根据仪器下到被铣去套管的那段井内探测出原油储量最高方位钻进。这种方法修复的井产量高，寿命长。国内近半数油田进口了这种仪器，但由于进口的套管断铣工具价格昂贵，而且每套刀也只能铣掉6-8米，因此这些仪器没被有效利用。国内研制的断铣工具每套刀最高能断铣4.5米最低1米，修一口井需要8-15套刀，这样频繁起钻下钻换刀不仅浪费时间，而且容易发生井下事故。各油田没有推广应用。经检索来发现与本发明相同专利。
本发明的目的是提供一种价格低，性能稳定耐用，可按修井要求断铣掉井内30米长套管的新型石油套管断铣工具。
本发明的技术方案是在筒体下部外侧均布安装长短间隔排列的六把刀，每把刀相应位置的筒体上分别装有刀体承压块和挡刀块。筒体上部内侧同心安装限位衬套，弹簧，装有喷咀的活塞轴和阻尼结构。阻尼结构由锥形分流柱与六孔分流盘由阻尼销连接构成。筒体上下两端分别连接上下接头，下接头外侧与六把刀对应位置有六条耐磨带。使用时本工具与修井钻机的钻具连接后下到井内预定位置。先开机，后开泵，工具转动，泥浆循环，压力升高，泥浆通过阻尼结构分流盘上的分流孔推动活塞轴下行，从而推动六把刀同时张开，刀尖接触套管内壁开始断铣。此时加不上钻压由阻尼结构保证刀的切削压力。因为喷咀的空间被阻尼销占据一部分，使泥浆流动受阻，活塞轴受压增加也就提高了刀对套管的切削压力。从喷咀与阻尼销环空流过的泥浆即能冷却六把刀又能将铁屑携带到地面。随着刀的切削压力提高切削量也增加，套管很快被铣断，泵压立即下降一半，阻尼结构不起作用。活塞轴进一步下行压缩弹簧，至到活塞轴与限位衬套接触，六把刀完全张开。这时加钻压，提高泥浆排量，六把刀同时下行铣削套管，当机械钻速降到每小时0.1-0.15米时起钻换刀重复上述断铣过程，达到断铣长度要求为止。下接头上的耐磨带在下井时对刀有保护作用，铣削时又起稳定和扶正作用。用户可根据需要在其下端连接稳定器。
本发明切削能力强耐磨损，一套刀可断铣套管15米左右，断铣30米长的套管只需换2-3套刀，工作效率高。广泛适用于油田修井使用。
附图
总体结构半剖示意图。
实施例结合附图进行。上接头1筒体2材料40CrMnMo，调质处理前后无损探伤，抗拉强度，屈服强度，延伸率，冲击值，布氏硬度等机械性能要符合要求。然后精车加工。筒体外圆均布精铣3长3短共6个刀槽6个刀体承压块槽6个挡刀块槽，钻铰安装刀体的销轴孔。阻尼结构3的分流盘，分流柱A阻尼销B材料40Cr调质后保证布氏硬度再精加工，非配合的外表面高频淬火保证络氏硬度。单件加工完后将阻尼销与分流盘，分流柱螺纹连接。喷咀4材料YG8烧结加工。活塞轴5材料40CrMnMo调质前后无损探伤，精车。外表面高频淬火。弹簧6材料60Si2Mn绕好定型后热处理，弹性必须符合其特性曲线。限位衬套7材料40Cr调质，保证布氏硬度再精车加工。长刀8刀体材料40CrMnMo调质，刀板材料中碳碳素钢，两件焊接一体后精本加工，再用新的焊接工艺焊接硬质合金片，保持强度提高切削性能。根据需要切削用的合金片可采用国产新型高强度硬质合金片，进口高强度硬质合金片，国产表面有超硬材料的合金片。刀体承压块9材料40Cr调质，精加工与刀体配合的弧面高频淬火。短刀11除刀体短以外完全与长刀8相同。销轴10挡刀块12内六角螺钉13材料40Cr热处理。下接头14材料40CrMnMo调质，精加工，外圆等距铣出六条槽，槽内堆焊耐磨带。组装时在筒体2内依次装入限位衬套7弹簧6装有喷咀4的活塞轴5，喷咀上装卡簧防止窜动。在喷咀和活塞轴处装密封圈。在筒体和活塞轴处装密封圈。装入阻尼结构3时压牢其分流盘。上接头1与筒体2之间加密封圈螺纹连接。用内六角螺钉13把刀体承压块9和挡刀块13装在筒体上。长刀8短刀11用销轴10与筒体连接，并在筒体上装紧定螺钉防止销轴窜出。最后筒体与下接头螺纹连接。
权利要求1 石油套管断铣工具由接头、筒体、和刀组成，其特征在于筒体下部外侧均布安装长短间隔排列的六把刀，每把刀相应位置的筒体上分别装有刀体承压块和挡刀块；筒体上部内侧同心安装限位衬套，弹簧，装有喷咀的活塞轴和阻尼结构；阻尼结构由锥形分流柱与六孔分流盘由阻尼销连接构成；筒体上下两端分别连接上下接头，下接头外侧与六把刀对应位置有六条耐磨带。
专利摘要石油套管断铣工具属于油田修井钻机配用产品。筒体外安装长短间隔的六把刀,每把刀对应位置安装刀体承压块和挡刀块;筒体内同心安装限位衬套,弹簧,装有喷嘴的活塞轴和阻尼结构;筒体上下两端连接上下接头,下接头外围有六条耐磨带。本产品切削能力强耐磨损,一套刀可断铣套管15米左右,断铣30米长的套管只需换2—3套刀,工作效率高。广泛适用于油田修井使用。
文档编号E21B29/00GK2313038SQ9722934
公开日1999年4月7日 申请日期1997年10月10日 优先权日1997年10月10日
发明者张希俊 申请人:张希俊