本发明涉及一种多层套管割刀，具体地说就是一种应用在在石油天然气油井中切割套管的井下工具，该工具可一次切割多层套管。
背景技术：
近年来由于油价始终处于低迷的状态，使得国内外许多老油田面临着巨大的生存压力，老油田的开发已经进入了中后期，许多老井需要维修与二次作业，老井维修与二次作业中经常需要切割套管。对于一些低产量及开采完的井，需要被关停和放弃处理，特别是对于海上弃井来说，如何将泥线以下4m处的套管快速的割断成为迫切需要解决的问题。针对这种情况，国内外专家学者对其展开了深入的研究，特别是对原有的割刀进行重新的设计与改进，并对其展开了较为深入的理论研究。但是，现有的割刀在切割套管的过程中不可避免的存在以下缺陷：一是在现有的割刀中大多数情况是一次下井只能切割一种规格的套管，如果需要切割多种规格的多层套管就需要多次进行起下钻，更换切割刀具，这样严重的浪费了时间，并且在更换完刀具进行下井再一次进行切割时很难找准原有的位置，将会导致定位不准确，可能会造成对已经切割完成的套管进行重复切削，严重的降低了工作效率，增加了作业成本；二是现有的割刀在完成切割将割刀收回的过程中，依靠割刀自身的自重完成割刀的收缩，但这种结构在使用的过程中很有可能会出现割刀不能自由的收缩到刀座主体内，进而使得工具在上提的过程中，割刀仍然卡在套管内使得工具上提不动，如果用力过猛可能会对割刀造成严重的破坏；三是现在大多数的割刀在使用的过程中或多或少的都会出现割刀的磨损比较严重，使用寿命不高，切割效果不好，切削效率较低等现象。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种多层套管割刀，解决现有割刀技术中存在的问题和不足，一次下井就能完成多层套管的切割、无需更换刀具，大大提高施工效率，解决了现有割刀因更换刀具造成的二次定位困难的问题。该工具设计了割刀自动回收系统，切割完成以后割刀自动收回到本体内部，解决了现有割刀在切割完成以后割刀不能自动收回到刀座主体内部而存在的卡刀风险。该工具割刀齿面锋利，硬度高，使用寿命长，再加上上面有多个通孔，对割刀起到了一定的清洗作用，有效地克服现有割刀磨损严重，寿命低下的问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种多层套管割刀，包括上接头、活塞、中心管、活塞套、刀座主体、割刀、下中心管和下接头，所述的上接头、活塞套、刀座主体和下接头依次通过螺纹连接，所述的活塞与中心管之间通过螺纹连接，并且活塞安装在中心管的上端部，所述的中心管贯穿在上接头、活塞以及刀座主体内部，所述的中心管上设置有上弹簧，所述的上弹簧一端通过活塞的端面限位，另一端通过刀座主体的端面限位，所述的下中心管设置在刀座主体内部，所述的刀座主体上开有均匀分布的三个长孔槽，在长孔槽内均设置有割刀，所述的割刀通过销轴与刀座主体连接，所述的割刀上设置有切削齿，所述的下中心管上设置有对割刀进行清洗和冷却的通液孔，所述的下中心管上设置有下弹簧。
作为优化，所述的上接头与活塞套之间通过螺纹连接，并且上接头与中心管之间通过o形圈进行密封。
作为优化，所述的活塞与中心管之间通过螺纹连接，并且在活塞与中心管之间通过o形圈进行密封，所述的活塞与中心管之间设置有起防转作用的螺钉。
作为优化，所述的中心管上端的内部设置有喷嘴，并且在中心管与喷嘴之间通过o形圈进行密封，所述的中心管安装喷嘴的位置设置有对喷嘴进行限位的孔用卡簧，所述的孔用卡簧设置在中心管的卡槽内。
作为优化，所述的上弹簧位于活塞套与中心管之间并通过活塞的下端面与刀座主体上端面的内孔槽处的台肩进行限位。
作为优化，所述的割刀上镶有两排切削齿，切削齿中间开有均匀分布的六个小孔用于对割刀的清洗和冷却，切削齿为硬质合金块。
作为优化，所述的割刀的上端开有通孔，该通孔的中心线与刀座主体上的销轴孔的中心线重合，销轴的一端开有燕尾槽和螺纹孔，位于销轴的燕尾槽内设置有燕尾销，所述燕尾销通过螺钉进行固定。
作为优化，所述的下中心管的下半部分的外面为下弹簧，下弹簧位于刀座主体的内部，并通过下中心管的外台肩与下接头的内台肩进行限位。
作为优化，所述的下接头上开有沉孔，螺钉位于该沉孔和下中心管的下半部分的键槽内，螺钉与下接头的沉孔之间有垫圈。
一种多层套管割刀，主要是由上接头、孔用卡簧、喷嘴、o形圈、螺钉、活塞、中心管、活塞套、上弹簧、刀座主体、销轴、燕尾销、割刀、下中心管、下弹簧、垫圈、下接头组成，其特征在于上接头、活塞套、刀座主体、下接头依次通过螺纹相连，上接头与活塞套之间通过o形圈进行密封，活塞套上开有均匀分布的个通孔；在上接头内，活塞位于上接头的内部并通过上接头的下端面进行限位，活塞上开有一螺纹孔，活塞的内部为中心管，中心管的上端的内部开有卡槽，活塞与中心管之间通过螺纹连接及o形圈进行密封，同时，通过活塞孔内的螺钉进行固定并起到防转的作用，中心管上端的内部为喷嘴，中心管与喷嘴之间通过o形圈进行密封，孔用卡簧位于中心管的卡槽内，对喷嘴起到限位的作用；在活塞套内，活塞的下端为上弹簧，上弹簧位于活塞套与中心管之间并通过活塞的下端面与刀座主体上端面的内孔槽处的台肩进行限位，刀座主体上开有均匀分布的三个长孔槽，长孔槽的上半部分开有个销钉槽和个销轴孔，割刀位于刀座主体的三个长孔槽内，割刀上镶有两排切削齿，切削齿中间开有均匀分布的六个小孔用于对割刀的清洗和冷却，切削齿为硬质合金块，该硬质合金块为圆柱形，采用的材质具有高耐磨性和抗高温性，割刀的上端开有通孔，该通孔的中心线与刀座主体上的销轴孔的中心线完全重合并通过销轴进行固定，销轴的一端开有燕尾槽和螺纹孔，燕尾销位于销轴的燕尾槽内并通过螺钉对其进行固定，下中心管位于个割刀的内部，下中心管的内部有通孔，下中心管的圆周上开有均匀分布的二十四个小孔，该小孔主要用于液体的流过，给割刀提供一定的清洗和冷却作用，提高割刀的使用寿命，下中心管的下端开有键槽，下中心管的下半部分的外面为下弹簧，下弹簧位于刀座主体的内部，并通过下中心管的外台肩与下接头的内台肩进行限位，下接头上开有沉孔，螺钉位于该沉孔和下中心管的下半部分的键槽内，螺钉与下接头的沉孔之间有垫圈。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的一种多层套管割刀，一次下刀可以切割完成所有套管，大大提高了施工效率，同时该多层套管割刀的割刀伸展幅度比较大，突破了传统的割刀一次下井只能切割一种规格的套管，有效的提高了切割效率，降低了作业成本，避免了时间的浪费。该工具的底部增加了一个割刀收回装置，当切割完成套管以后，节流喷嘴处不产生节流压差以后将会使得下弹簧快速复位，进而带动下中心管推动割刀的底部自动收回，避免了割刀不能自由的收缩到刀座主体内的现象及井下事故的发生，同时也提高了割刀的使用寿命。该工具的割刀上镶有硬质合金块，并且对其进行了详细的选型和优化，使得设计的割刀具有使用寿命长，切削效率高，耐磨性高等优点。
附图说明
图1为本发明总体结构示意图；
图2为本发明a-a剖视图；
图3为本发明刀座主体立体图；
图4为本发明割刀立体图；
其中，1上接头、2孔用卡簧、3喷嘴、4o形圈、5螺钉、6活塞、7中心管、8活塞套、9上弹簧、10刀座主体、11销轴、12燕尾销、13割刀、14下中心管、15下弹簧、16垫圈、17下接头。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
一种多层套管割刀，主要是由上接头、孔用卡簧、喷嘴、o形圈、螺钉、活塞、中心管、活塞套、上弹簧、刀座主体、销轴、燕尾销、割刀、下中心管、下弹簧、垫圈、下接头组成，其特征在于上接头1、活塞套8、刀座主体10、下接头17依次通过螺纹相连，上接头1与活塞套8之间通过o形圈4进行密封，活塞套8上开有均匀分布的4个通孔；在上接头1内，活塞6位于上接头1的内部并通过上接头1的下端面进行限位，活塞8上开有一螺纹孔，活塞8的内部为中心管7，中心管7的上端的内部开有1卡槽，活塞8与中心管7之间通过螺纹连接及o形圈4进行密封，同时，通过活塞孔内的螺钉5进行固定并起到防转的作用，中心管7上端的内部为喷嘴3，中心管7与喷嘴3之间通过o形圈4进行密封，孔用卡簧2位于中心管7的卡槽内，对喷嘴3起到限位的作用；在活塞套8内，活塞6的下端为上弹簧9，上弹簧9位于活塞套8与中心管7之间并通过活塞8的下端面与刀座主体10上端面的内孔槽处的台肩进行限位，刀座主体10上开有均匀分布的三个长孔槽，长孔槽的上半部分开有6个销钉槽和3个销轴孔，割刀13位于刀座主体10的3个长孔槽内，割刀13上镶有两排切削齿，切削齿中间开有均匀分布的6个小孔用于对割刀13的清洗和冷却，切削齿为硬质合金块，该硬质合金块为圆柱形，采用的材质具有高耐磨性和抗高温性，割刀13的上端开有1通孔，该通孔的中心线与刀座主体10上的销轴孔的中心线完全重合并通过销轴11进行固定，销轴11的一端开有1燕尾槽和螺纹孔，燕尾销12位于销轴11的燕尾槽内并通过螺钉5对其进行固定，下中心管14位于3个割刀13的内部，下中心管14的内部有1通孔，下中心管14的圆周上开有均匀分布的24个小孔，该小孔主要用于液体的流过，给割刀13提供一定的清洗和冷却作用，提高割刀13的使用寿命，下中心管14的下端开有1键槽，下中心管14的下半部分的外面为下弹簧15，下弹簧15位于刀座主体10的内部，并通过下中心管14的外台肩与下接头17的内台肩进行限位，下接头17上开有1沉孔，螺钉5位于该沉孔和下中心管14的下半部分的键槽内，螺钉5与下接头17的沉孔之间有1垫圈16。
一种多层套管割刀，在工作的过程中，当液体流入到上接头后经节流喷嘴产生节流压差，推动中心管带动活塞压缩弹簧向下运动，中心管的底端会推动割刀向外撑开去切割套管，同时割刀底端推动下中心管压缩弹簧继续向下运动，其中，割刀撑开的大小由信号控制，当下中心管的底端顶到下接头的内台肩以后将停止向下运动，而此刻割刀的撑开直径也将到达最大值；下中心管在向下运动的过程中，液体通过下中心管侧面上的多个小孔流出，将液体喷到割刀上去，其目的是清洗和冷却；当切割完成以后，停止向上接头内输送液体，此时节流喷嘴处的节流压差消失，下弹簧在失去压力的情况下会推动下中心管向上运动，下中心管又会推动割刀的底端迫使割刀能够尽快的收回，这样利于该割刀顺利的起出。
作为另一实施例，在图1中，液体通过上接头进入，通过中心管前端的节流喷嘴，当套管割刀未进入工作状态时，在上弹簧的作用下，中心管和活塞处于最上端的位置，此时活塞的台肩部分与上接头的端面接触，在进入工作状态时，具有一定压力的液体进入上接头，在压力的作用下，通过上接头的压力与通过节流喷嘴压力之间的压差压迫中心管和活塞向下移动，上弹簧此处处于压缩状态，随着压差的不断增加，上弹簧压缩程度越来越大，中心管不断向下移动，中心管的另一端作用在刀座主体上销轴连接的割刀上，通过对割刀上的凸轮部分推动割刀围绕销轴旋转，在中心管与活塞连接部分通过螺纹连接，中心管上设置有卡规，卡规上端面与活塞的下端面接触，卡规的下端面与中心管上的台肩接触，通过卡规实现活塞安装在中心管的不同的位置，活塞安装在中心管不同的位置，控制中心管不同的最大移动距离，实现对割刀旋转不同角度的调整，从而实现本发明创造割刀切割不同规格的套管的功能，在初始位置时，活塞的台肩设置在活塞套内部，在活塞不断向下移动的过程中，活塞的台肩不断进入活塞套的阶梯孔内，当活塞的台肩完全脱离活塞套内壁进入活塞套阶梯孔内时，活塞与活塞套之间的空隙变大，之前活塞与活塞套之间紧密贴合，活塞前段与后端的空间之间存在一定的压差，当活塞移动的一定位置后，活塞前端与后端接通，不存在压差，液体则通过上接头，流经活塞与活塞套之间的间隙，活塞套上设置有四个圆周分布的通孔，此通孔为信号孔，液体泄压后通过信号孔流出，外部的检测元件通过信号孔液体检测控制割刀切割套管的大小。
上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。