本实用新型涉及油气田开发领域,尤其是一种自扶正水射流切割工具。
背景技术:
随着油气水井进入中后期,因地质变动、腐蚀结垢、套管错断等引发的生产管柱变形、遇卡现象日益严重;且随着大斜度井、小通径井数量逐年增加,起下井下管柱过程中因井筒出砂、异物掉落或套管变形等原因导致的管柱卡死现象也时有发生。目前公知的处理方式,如提拉活动、悬吊、强力扭转、倒扣等方法,解卡成功率低、易造成脱扣、扭断管柱等事故,致使总修井周期较长;若采用机械式水力割刀切割方法,受地面动力设备和管柱本身结构限制,切割耗时较长,刀片易损坏,且因工具居中度不好,易出现偏切或切不透等问题,切割成功率低。因此,需要研究一种快速、安全、可靠的井下管柱切割工具,提高切割效率和成功率。
技术实现要素:
本实用新型所要解决的技术问题是,提供一种适用于油气水井中生产管柱变形、遇卡等工况下的管柱切割作业的自扶正水射流切割工具。
为了解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种自扶正水射流切割工具,包括自动扶正部和旋流切割部两个组成部分,自动扶正部包括上接头、胶筒固定接头、卡瓦胶筒、卡瓦、胶囊筒、胶筒滑动接头、自动扶正部中心管,旋流切割部包括轴承组、轴承组垫圈、连接筒、旋流切割部中心管、旋流喷头;
所述自动扶正部的结构为:上接头中部贯通,一端外侧加工有用于跟投送管串相连接的上接头公扣并安装有上接头密封圈,另一端内侧加工有用于连接自动扶正部中心管的母扣;胶筒固定接头套在自动扶正部中心管的外侧一端,胶筒固定接头内安装有胶筒固定接头密封圈i并通过连接销钉与上接头连接在一起;自动扶正部中心管中部外侧由内至外依次套有胶囊筒、卡瓦胶筒,在卡瓦胶筒外侧镶嵌有卡瓦,在自动扶正部中心管中部内侧加工有胶囊筒进液孔;胶囊筒进液孔为胶囊筒的内部过流通道,用于通过打压向胶囊筒内挤入高压流体撑开胶囊筒及其外侧的胶筒,进而实现自动扶正和坐封;胶筒滑动接头在外观结构上与胶筒固定接头相似,胶筒滑动接头内侧安装有胶筒滑动接头密封圈i,用于保障胶筒滑动接头在自动扶正部中心管上滑动时的有效密封;在自动扶正部中心管靠近旋流切割部的另一侧,外部分别加工有自动扶正部中心管公扣,内侧加工有自动扶正部中心管密封圈i,自动扶正部中心管密封圈ii;
所述旋流切割部的结构为:旋流切割部通过连接筒内侧的母扣与自动扶正部中心管相连,旋流切割部中心管贯穿连接筒的内部,并通过丝扣与旋流喷头相连,旋流切割部中心管的外侧中部车削有凸台,凸台的两侧对称安装有轴承组和轴承组垫圈,旋流切割部中心管的外侧一端光滑,另一端车削有用于连接旋流喷头的公扣并配套有旋流切割部中心管密封圈i;旋流喷头位于整个工具串的最下方,旋流喷头下部加工有多道喷嘴,喷嘴内安装有硬质合金喷头,旋流喷头的底端加工有锥状的导锥。
所述卡瓦沿着卡瓦胶筒长度方向设置有多组。
所述喷嘴为三道,互成120°螺旋分布。
本实用新型的有益效果是:本实用新型同时兼具水力喷砂切割和自动扶正的功能,通过增大施工泵压控制自动扶正部胶囊和卡瓦胶筒的扩张,进而实现该切割工具在喷砂切割过程中的自扶正;切割完毕后,降低泵压可实现自动扶正部胶囊和卡瓦胶筒的回缩,有利于工具取出;可有效解决切割过程中工具不居中、管柱偏切,以及切割过程中工具遇卡等问题。
附图说明
图1是本实用新型的自扶正水射流切割工具示意图。
图2是本实用新型的自动扶正部结构示意图。
图3是本实用新型的旋流切割部结构示意图。
图中,i—自动扶正部,ii—旋流切割部,1—上接头,2—胶筒固定接头,3—卡瓦胶筒,4—卡瓦,5—胶囊筒,6—胶筒滑动接头,7—自动扶正部中心管,8—轴承组,9—轴承组垫圈,10—连接筒,11—旋流切割部中心管,12—旋流喷头,101—上接头密封圈,102—上接头公扣,103—连接销钉,201—胶筒固定接头密封圈i,601—胶筒滑动接头密封圈i,701—胶囊筒进液孔,702—自动扶正部中心管公扣,703—自动扶正部中心管密封圈i,704—自动扶正部中心管密封圈ii,801—轴承i,802—轴承ii,9—轴承组垫圈,901—垫圈i,902—垫圈ii,10—连接筒,1001—连接筒密封圈i,1002—连接筒密封圈ii,11—旋流切割部中心管,1101—旋流切割部中心管密封圈i,1102—凸台,12—旋流喷头,1201—喷嘴,1202—导锥,1203—硬质合金喷头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明:
如图1-3所示,本实用新型的自扶正水射流切割工具,包括自动扶正部i和旋流切割部ii两个组成部分,自动扶正部i包括上接头1、胶筒固定接头2、卡瓦胶筒3、卡瓦4、胶囊筒5、胶筒滑动接头6、自动扶正部中心管7,旋流切割部ii包括轴承组8、轴承组垫圈9、连接筒10、旋流切割部中心管11、旋流喷头12,
所述自动扶正部i的结构为:上接头1中部贯通,一端外侧加工有用于跟投送管串相连接的上接头公扣102并安装有上接头密封圈101,另一端内侧加工有用于连接自动扶正部中心管7的母扣;胶筒固定接头2套在自动扶正部中心管7的外侧一端,胶筒固定接头2内安装有胶筒固定接头密封圈i201并通过连接销钉103与上接头1连接在一起;自动扶正部中心管7中部外侧由内至外依次套有胶囊筒5、卡瓦胶筒3,在卡瓦胶筒外侧镶嵌有卡瓦4,在自动扶正部中心管7中部内侧加工有胶囊筒进液孔701;胶囊筒进液孔701为胶囊筒5的内部过流通道,用于通过打压向胶囊筒内挤入高压流体撑开胶囊筒及其外侧的胶筒,进而实现自动扶正和坐封;胶筒滑动接头6在外观结构上与胶筒固定接头2相似,胶筒滑动接头内侧安装有胶筒滑动接头密封圈i601,用于保障胶筒滑动接头6在自动扶正部中心管7上滑动时的有效密封;在自动扶正部中心管7靠近旋流切割部ii的另一侧,外部分别加工有自动扶正部中心管公扣702,内侧加工有自动扶正部中心管密封圈i703,自动扶正部中心管密封圈ii704;
所述旋流切割部ii的结构为:旋流切割部ii通过连接筒10内侧的母扣与自动扶正部中心管7相连,旋流切割部中心管11贯穿连接筒10的内部,并通过丝扣与旋流喷头12相连,旋流切割部中心管11的外侧中部车削有凸台,凸台的两侧对称安装有轴承组8和轴承组垫圈9,旋流切割部中心管11的外侧一端光滑,另一端车削有用于连接旋流喷头12的公扣并配套有旋流切割部中心管密封圈i1101;旋流喷头12位于整个工具串的最下方,旋流喷头下部加工有多道喷嘴1201,喷嘴内安装有硬质合金喷头1203,旋流喷头12的底端加工有锥状的导锥1202。
所述卡瓦4沿着卡瓦胶筒3长度方向设置有多组。所述喷嘴1201为三道,互成120°螺旋分布。
本实用新型的组装,先分别完成自动扶正部i和旋流切割部ii两个组成部分的组装。分别如下:首先,按照图2,在胶筒滑动接头6和胶筒固定接头2内依次穿入内置了卡瓦4的卡瓦胶筒3、胶囊筒5,后在胶囊筒5中穿入自动扶正部中心管7,通过丝扣将自动扶正部中心管7与上接头1相连、并通过连接销钉103相固定,完成自动扶正部i的组装;然后,参照图3,先将旋流切割部中心管11贯穿连接筒10,通过丝扣与旋流喷头12相连,完成旋流切割部ii的组装;最后,通过旋流切割部ii连接筒10内侧的母扣与自动扶正部i的自动扶正部中心管7连接在一起,即完成该自扶正水射流切割工具的连接和组装。
本装置同时兼具水力喷砂切割和自动扶正的功能,通过增大施工泵压控制自动扶正部胶囊和卡瓦胶筒的扩张、进而实现该切割工具在喷砂切割过程中的自扶正;切割完毕后,降低泵压可实现自动扶正部胶囊和卡瓦胶筒的回缩有利于工具取出;可有效解决切割过程中工具不居中、管柱偏切,以及切割过程中工具遇卡等问题。
综上所述,本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中,相同领域内的有识之士在本实用新型的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例,但这种实施例都包括在本实用新型的范围之内。