一种油井油层套管切割方法和切割装置与流程

本发明属于石油钻采设备技术领域，涉及一种油井油层套管切割方法和切割装置。

背景技术：

在石油开采钻井过程中，为了防止地表水和浅层地下水的侵蚀引起塌陷而影响钻井，根据地层结构设置一定深度的表层套管。表层套管的作用是：①隔离上部含水层，不使地面水和表层水渗入井筒。②保护井口，加固表层土的井壁。表层套管与井壁之间的间隙全部用水泥封堵，起到隔离地层和保护井壁的作用。

每口油井表层套管与地表层连为一个整体，当钻井遇到岩石地层时，在表层套管内下入油层套管，油层套管外面注水泥与岩层结合为一个整体。油层套管上接套管短节，与油井井口的底法兰和大四通连接，油层套管接箍座位于表层套管的环形钢板上。

由于表层套管是和地表层通过水泥灌注连为一个整体，随着地下水的取用，地表平面高度下降，与之连接为一体的表层套管也随之下降。而油层套管是和地下岩层连接为一体，它不受上述因素影响。由于表层套管的下沉，给油层套管产生压缩应力，造成油层套管受应力作用产生弯曲变形或者表层套管和油层套管脱离连接，相对于已经下沉的地表面上升一定高度（俗称套管上窜）。同时由于地表平面高度下降，抽油机也随之下沉，造成采油井口和悬绳器距离过小甚至发生碰撞，这时就需要降低套管高度，使油井井口和悬绳器之间有一定的安全距离。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种油井油层套管切割方法，能够在生产现场对油层套管进行切割，使油层套管降低到合适的高度并重新套扣，提高油层套管的使用安全性。本发明另一目的是提供一种实现上述切割方法的油井油层套管切割装置。

本发明的技术方案为：油井油层套管切割方法，将密封安全设备安装在油层套管的上部，对油层套管进行密封，防止套管内溢出的可燃物。将套管切割设备套置于套管外部被切割位置，通过定位卡箍和油层套管连接为一体，通过压力轴承和滚动轴承与转动轮连接，通过调节丝扛调节转动轮上的切割工具的位置，启动电机对油层套管进行切割。切割后用套管倒角修复器完成油层套管倒角，用螺纹加工设备完成油层套管的套扣。

本发明实现油井油层套管切割方法的切割装置，包括套管切割设备、螺纹加工设备和密封安全设备。套管切割设备包括定位卡箍、轴承座、滚动轴承、压力轴承、转动轮和切割工具。轴承座固定在定位卡箍上，压力轴承安装在轴承座上，转动轮通过滚动轴承安装压力轴承的上部。转动轮上设有切割支撑座，切割工具安装在切割支撑座上。

切割工具包括电机、丝杠、伞轮、传动轴、传动轴座、切割片和调位底座，电机和传动轴座固定安装在调位底座。电机通过传动轴穿过传动轴座与伞轮连接，切割片安装在伞轮轴上，伞轮轴下部装有压力轴承。切割工具设备设有丝杠，丝杠位于调位底座的下部，丝杠一头设有手轮。手轮由手柄、轮槽、轮套和轮辐构成。

密封安全设备包括下保护垫、上保护垫和充气密封气囊，充气密封气囊为环形结构，位于上保护垫和下保护垫之间。上保护垫和下保护垫通过螺杆连接，螺杆的上保护垫一侧设有紧锁螺母，下保护垫一侧设有底螺母。上保护垫设有防脱落支撑环，防脱落支撑环通过猫爪安装在油层套管壁上。螺纹加工设备包括定制的圆柱形板牙和板牙套，板牙根据油层套管的丝扣定制。

本发明的有益效果为，通过套管切割装置能够将油层套管降低到合适的高度，通过板牙和板牙架完成套扣工作，提高了油井油层套管的使用安全性，有利于延长油层套管的使用寿命。本发明油层套管切割装置结构简单、操作方便，适合油田生产现场的油层套管降高。

附图说明

图1为套管切割设备的结构示意图㈠；

图2为套管切割设备的结构示意图㈡；

图3为套管切割设备的安装示意图；

图4为手轮的结构示意图；

图5为定位卡箍的安装示意图；

图6为定位卡箍的俯视图；

图7为密封安全设备的结构示意图。

其中：1—下保护垫、2—充气密封气囊、3—上保护垫、4—橡胶密封垫、5—紧锁螺母、6—底螺母、7—螺母固定环、8—防脱落支撑环、9—螺杆、10—猫爪、11—切割片、12—油层套管、13—手轮、14—丝杠、15—电机、16—调位底座、17—轴承座、18—伞轮、19—靠背轮、20—转动轮、21—轮槽、22—轮套、23—轮辐、24—切割支撑座、25—支撑筋、26—滚动轴承、27—定位卡箍、28—压力轴承、29—传动轴、30—传动轴座、31—手柄。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。

本发明油井油层套管切割装置，包括套管切割设备、螺纹加工设备和密封安全设备。如图1所示，套管切割设备包括定位卡箍27、轴承座17、滚动轴承26、压力轴承28、转动轮20和切割工具。如图5、图6所示，定位卡箍27是通过两片切割成半圆并带有肋片的套状体组成，肋片上设有螺丝孔，通过螺丝紧固使定位卡箍和油层套管12连接形成一个完整的柱状套体。定位卡箍设有两片半圆形轴承座17，便于压力轴承的安装和起到施工作业的支承作用。压力轴承安装在轴承座上，转动轮通过滚动轴承安装压力轴承的上部。转动轮上设有切割支撑座24，切割工具安装在切割支撑座上。如图2、图3所示，切割工具包括电机15、丝杠14、伞轮18、传动轴29、传动轴座30、丝杠14、切割片11和调位底座16，电机和传动轴座固定安装在调位底座上。电机通过传动轴穿过传动轴座与伞轮连接，切割片安装在伞轮轴上，伞轮轴下部装有压力轴承28。传动轴分为两段，两段通过—靠背轮19连接。丝杠位于调位底座16的下部，丝杠一头设有手轮13。如图4所示，手轮13由手柄31、轮槽21、轮套22和轮辐23构成。如图7所示，密封安全设备包括下保护垫1、上保护垫3和充气密封气囊2，充气密封气囊为环形结构，位于上保护垫和下保护垫之间。上保护垫和下保护垫通过螺杆9连接，螺杆的上保护垫一侧设有紧锁螺母5，下保护垫一侧设有底螺母6。上保护垫与紧锁螺母之间和下保护垫与底螺母6之间分别装有橡胶密封垫4，下保护垫设有螺母固定环7，用于固定底螺母6。上保护垫设有防脱落支撑环8，防脱落支撑环通过猫爪10安装在油层套管12壁上。

本发明油井油层套管切割过程为：将密封安全设备安装在油层套管的上部，对油层套管密封，防止套管内溢出的可燃物，实现油层套管的安全切割和套扣。将套管切割设备套置于油层套管12外部被切割位置，通过定位卡箍27和油层套管连接为一体，通过压力轴承28和滚动轴承26与转动轮20连接，转动调节丝扛14调节转动轮上的切割工具的位置，启动电机15对油层套管进行切割。切割后用套管倒角修复器完成油层套管倒角，螺纹加工设备完成油层套管的连接螺纹。螺纹加工设备包括定制的圆柱形板牙和板牙套，板牙根据油层套管的丝扣定制。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种油井油层套管切割方法和切割装置，装置包括套管切割设备、螺纹加工设备和密封安全设备。套管切割设备包括定位卡箍、轴承座、滚动轴承、压力轴承、转动轮和切割工具。密封安全设备包括下保护垫、上保护垫和充气密封气囊。充气密封气囊为环形结构，位于上保护垫和下保护垫之间。套管切割方法为，将密封安全设备安装在油层套管的上部，对套管密封。套管切割设备通过定位卡箍和油层套管连接为一体，启动电机对油层套管进行切割。切割后用套管倒角修复器完成套管倒角，用螺纹加工设备完成套管套扣。本发明通过套管切割装置将油层套管降低到合适的高度，有利于提高油层套管的使用安全性和耐久性。

技术研发人员：宗超伦;武滨;田毅;孟笑;尚可;尚佩;孟杨;孟欢;孟天;尚家旋;尚家希;孟兵川
受保护的技术使用者：河北宏龙环保科技有限公司
技术研发日：2017.05.23
技术公布日：2017.07.14