套管割刀的制作方法

本实用新型涉及一种石油修井用工具，尤其涉及一种套管割刀。

背景技术：

在石油钻井或修井作业过程中，经常需要在井下切割套管。现有的套管割刀的刀片张开尺寸通常远超套管尺寸，又由于套管割断后井口的显示不明显，因此易割伤或割断不需要作业的其他层套管，从而造成不必要的损失。

技术实现要素：

基于上述问题，本实用新型的目的在于提出一种套管割刀，用于解决以上技术问题的至少之一。

为了实现上述目的，本实用新型提出一种套管割刀，包括上接头、外壳主体和若干割刀，其中：

上接头内部中空，一端形成有接口用于连接钻杆，另一端与外壳主体连接；

外壳主体内部形成一两端连通的空腔，在空腔内紧贴设置有一液压缸筒，该液压缸筒内自上而下设置有提示装置、活塞及活塞杆，提示装置、活塞及活塞杆轴向中央形成一供流体流过的通道，且通道两端出口有能够产生压力差的第一喷嘴和第二喷嘴；活塞杆与弹性复位单元的一端相连，弹性复位单元的另一端固定于外壳主体内壁；

若干割刀，分别通过铰链或销轴装置固定于外壳主体下端侧面的凹槽或开孔中，平时收纳于凹槽或开孔中，在活塞向下运动时顶推若干割刀的刀把使其分别绕铰链或销轴装置转动，从而使割刀向外伸出外壳主体的表面。

在本实用新型的一些实施例中，上述第一喷嘴和第二喷嘴产生的压力差为通道内外的压力差。

在本实用新型的一些实施例中，上述若干割刀上焊接有多个硬质合金颗粒。

在本实用新型的一些实施例中，上述第二喷嘴的内孔尺寸与所需切割套管的直径相匹配，以在通道的内外形成相匹配的压强差。

在本实用新型的一些实施例中，上述提示装置能够根据所需切割套管的直径更换不同尺寸的提示装置。

在本实用新型的一些实施例中，上述若干割刀沿外壳主体的中心线均匀分布。

在本实用新型的一些实施例中，上述上接头与外壳主体通过螺钉、螺栓、法兰或顶丝连接。

在本实用新型的一些实施例中，上述若干割刀能够在无外力作用下通过自身重力收纳于凹槽或开孔中。

基于以上内容，本实用新型的套管割刀具有以下有益效果：

1、由于设置有提示装置和活塞，通过改变提示装置和活塞的接触/分离状态，可改变液压缸筒内的液压，当需要切割套管时，注入上接头的液体流入液压缸筒及液体通道，从而推动提示装置、活塞及活塞杆向下运动，当活塞杆抵触至若干割刀时，若干割刀在活塞杆的顶推作用下向外展开，开始切割套管；当套管切割完成后，活塞与提示装置分离，通道的液压发生明显变化，从而井上操作人员可根据液压的明显变化得知套管割断，则停止钻井液的供给，活塞及活塞杆复位，割刀在自重作用下收纳于凹槽或开孔中，从而避免了套管割断后对不需要作业的其他层套管的损伤，避免了不必要的损失；

2、其中的提示装置及第二喷嘴的内孔直径可根据需切割的套管直径不同而不同，以在通道的内外形成足够的压强差，并有效保证在套管切割完成后提示装置与活塞的及时分离，从而进一步保证有效切割套管，避免不必要的损失。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的套管割刀向外展开后的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的套管割刀复位后的结构示意图；

上述附图中，附图标记具体含义如下：

1、上接头，2、外壳主体，3、液压缸筒，4、提示装置，5、活塞，6、活塞杆，7、复位弹簧，8、钻井液通道，9、第二喷嘴，10、第一喷嘴，11、割刀，12、销轴，13、凹槽。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型作进一步的详细说明。需要说明的是，附图只是示意性用图，而不是严格的等比例用图，图中的比例关系不用于限制本实用新型；附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式；此外，具体实施方式中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是用于区分各部件的相对位置关系，方向用语的使用是用来说明而并非用来限制本实用新型的保护范围。

本实用新型公开了一种套管割刀，为了便于描述，将本实用新型的套管割刀竖立起来，上接头位于上方，外壳主体位于下方，倒立放置或平放并不影响本实用新型的套管割刀的具体结构。本实用新型的套管割刀包括上接头、外壳主体和若干割刀，其中：

上接头内部中空，一端形成有接口用于连接钻杆，另一端与外壳主体连接；

外壳主体内部形成一两端连通的空腔，在空腔内紧贴设置有一液压缸筒，该液压缸筒内自上而下设置有提示装置、活塞及活塞杆，提示装置、活塞及活塞杆轴向中央形成一供流体流过的通道，且通道两端出口有能够产生压力差的第一喷嘴和第二喷嘴；活塞杆与弹性复位单元的一端相连，弹性复位单元的另一端固定于外壳主体内壁；

若干割刀，分别通过铰链或销轴装置固定于外壳主体下端侧面的凹槽或开孔中，平时收纳于凹槽或开孔中，在活塞向下运动时顶推若干割刀的刀把使其分别绕铰链或销轴装置转动，从而使割刀向外伸出外壳主体的表面。

具体地，通过改变提示装置和活塞的接触/分离状态，可改变液压缸筒内的液压，当需要切割套管时，注入上接头的液体流入通道，从而推动提示装置、活塞及活塞杆向下运动，当活塞杆抵触至若干割刀时，若干割刀在活塞杆的顶推作用下向外伸出外壳主体的表面，开始切割套管；当套管切割完成后，活塞与提示装置分离，通道的液压发生明显变化，从而井上操作人员可根据液压的明显变化得知套管割断，则停止钻井液的供给，活塞及活塞杆复位，割刀在无外力作用下通过自身重力收纳于凹槽或开孔中，从而避免了套管割断后对不需要作业的其他层套管的损伤，避免了不必要的损失。

在本实用新型的一些实施例中，上述若干割刀上焊接有多个硬质合金颗粒，以用于更加快速便捷的切割套管。

在本实用新型的一些实施例中，上述若干割刀沿外壳主体的中心线均匀分布。

在本实用新型的一些实施例中，上述第二喷嘴的内孔尺寸与所需切割套管的直径相匹配，以在液体通道的内外形成相匹配的压强差。具体地，根据所需切割套管的直径、材质及管壁厚度等选择合适的第二喷嘴，从而产生足够的压强差，使得活塞杆能够给予若干割刀足够的推力，完成套管的切割。

在本实用新型的一些实施例中，上述上接头与外壳主体通过螺钉、螺栓、法兰或顶丝连接。

在本实用新型的一些实施例中，上述提示装置能够根据所需切割套管的直径更换不同尺寸的提示装置，以在切割完成后，活塞与提示装置能够及时分离，从而使得通道的液压产生明显变化，以保证井上操作人员能够及时停止钻井液的供给，防止活塞及活塞杆的继续下落造成不必要的损失。

本实用新型提出的套管割刀的工作原理为：在套管割刀下井前，根据切割套管的直径设定好提示装置的尺寸及第二喷嘴的内孔尺寸。

该套管割刀是利用钻井液对活塞的压力作用而进行液压操作的。当割刀下达预定位置后，向套管割刀的上接头内注入钻井液，当钻井液流过提示装置、活塞及活塞杆轴向中心的通道时，由于第二喷嘴内孔尺寸的合理设计可使通道与外侧环境产生足够的压强差，通道内的液体给予提示装置、活塞及活塞杆推力，从而可推动提示装置、活塞和活塞杆向下移动，当活塞杆抵触至割刀时，弹性复位单元被压缩，但由于弹性复位单元的弹力小于此时液体通道内液体的推力，因此提示装置、活塞和活塞杆继续下移，从而能够给予割刀一推力，割刀在推力的作用下向外伸出外壳主体的表面，从而开始逐渐切割套管。

待套管切割完成时，活塞及活塞杆会继续下移而提示装置不再下移，从而使得提示装置与活塞分开，井口显示的通道的液压出现明显变化，井上操作人员根据此明显的液压变化，可知套管已切割完成，从而停止钻井液供给。由于钻井液停止供给，通道与外部环境的压强差消失，则活塞和活塞杆在复位弹簧的弹力作用下复位，当活塞再次与提示装置接触时，在弹性复位单元的弹力作用下，提示装置一并随着活塞及活塞杆复位；由于活塞杆不再推动割刀，因此割刀在自重的作用下收纳于凹槽或开孔中，此时割刀便能从井中提出。

本实用新型提出的套管割刀，其关键在于下井前要根据切割的套管直径设置好提示装置。

本实用新型提出的套管割刀，由于上述的工作原理，能够避免套管割断后对不需要作业的其他层套管的损伤，从而避免了不必要的损失，又由于割刀可伸缩，从而使得整个装置下井和从井中提出过程简单便捷。

以下通过具体实施例对本实用新型提出的套管割刀进行详细描述。

实施例

如图1～2所示，本实施例提出一种套管割刀，包括上接头1、外壳主体2和若干割刀11，其中：

上接头1内部中空，一端形成有接口用于连接钻杆，另一端与外壳主体2连接；

外壳主体2内部形成一两端连通的空腔，在空腔内紧贴设置有一液压缸筒3，该液压缸筒3内自上而下设置有提示装置4、活塞5及活塞杆6，提示装置4、活塞5及活塞杆6轴向中央形成一供流体流过的钻井液通道8，且钻井液通道8的两端出口形成能够产生压力差的第一喷嘴10(即如图1～2所示的上端口)和第二喷嘴9(即如图1～2所示的下端口)；活塞杆6与复位弹簧7的一端相连，复位弹簧7的另一端固定于外壳主体2内壁；

若干割刀11，分别通过销轴12固定于外壳主体2下端侧面的凹槽13中，平时收纳于凹槽13中，在活塞5向下运动时顶推若干割刀11的刀把使其分别绕销轴12转动，从而使割刀11向外伸出外壳主体2的表面。

具体使用时，需要先根据切割套管的直径设定提示装置4，当割刀下达预定位置后，向套管割刀的上接头1内注入钻井液，当钻井液流过钻井液通道8时，钻井液通道8与外侧环境产生足够的压强差，推动提示装置4、活塞5和活塞杆6向下移动，而活塞5下移时会压缩复位弹簧7，活塞杆6下移过程中顶推割刀11向外伸出外壳主体2的表面，从而开始逐渐切割套管。此时，套管割刀的结构示意图如图1所示。

待套管切割完成时，活塞5会继续下移而提示装置4不再下移，从而使得提示装置4与活塞5分开，钻井液通道8的液压出现明显变化，井上操作人员根据此明显的液压变化，可知套管已切割完成，从而停止钻井液供给。由于钻井液停止供给，钻井液通道8与外部环境的压强差消失，则活塞5在复位弹簧7的作用下复位，活塞杆6不再推动割刀11。此时割刀11通过自身重力收纳于凹槽13中，此时割刀11便能从井中提出。割刀11收纳于凹槽13后套管割刀的结构示意图如图2所示。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。