一种气井油管带压作业切割工具及方法与流程

1.本发明属于带压作业技术领域，具体涉及一种气井油管带压作业切割工具及方法。


背景技术：

2.中油集团公司近十年的实践证明，带压作业技术有着不可代替的技术优势，已经成为提高和稳定单井产量工作主要的工程技术手段。但由于生产管柱长期处于在井内复杂的环境中，管柱的连接螺纹锈死现象比较常见，同时天然气井存在采用多封钻具对多个储层进行分压合求后直接投产的一体化工艺，造成后期不能正常卸扣或现有带压作业设备不具备多封钻具卸扣功能，使得无法实现整套的带压起管柱作业。
3.带压起管柱作业时要求切割工具切割管柱时需满足：切口规则，便于再次下入油管堵塞器及相关油管打捞工具后上提管柱，切割作业空间内有一定的压力。
4.但上述技术存在的主要问题在于：现有切割工具无法满足带压起管柱作业时的切割要求。


技术实现要素：

5.本发明提供的气井油管带压作业切割工具及方法目的是克服现有技术中复杂管柱(三个及其以上的封隔器)井口密闭切割管柱无法作业，多封钻具管柱无法起出，需要切割作业，现有切割工具无法满足带压起管柱作业时的切割要求的问题。
6.为此，本发明提供了一种气井油管带压作业切割工具，包括下壳体、旋转轴、动力机构、进刀机构和上壳体，下壳体上面连接上壳体，下壳体内部轴向上连接旋转轴，动力机构上连接进刀机构且动力机构和进刀机构均连接在旋转轴外面。
7.所述动力机构包括滑块升降盘和推动部件，滑块升降盘套接在旋转轴的外部，滑块升降盘的下面连接推动部件且推动部件连接旋转轴的外部。
8.所述推动部件包括涡轮和蜗杆，蜗杆通过涡轮分别连接滑块升降盘和旋转轴。
9.所述进刀机构包括滑块、刀杆扶正块、刀杆和刀，滑块的中部自上向下开设有凹槽，滑块下连接滑块升降盘，刀杆扶正块连接旋转轴且刀杆扶正块位于凹槽内，刀杆分别连接滑块和刀杆扶正块，刀连接刀杆且刀水平位于刀杆扶正块内部。
10.还包括销轴，刀杆通过销轴连接滑块和刀杆扶正块。
11.所述进刀机构的数量为多套，刀套进刀机构周向等间距分布连接在旋转轴的外面。
12.所述滑块上自左向右开设有槽，刀杆活动连接槽。
13.还包括防尘件，防尘件套接在旋转轴上部的外面。
14.还包括密封件，密封件连接在下壳体和上壳体之间。
15.一种气井油管带压作业切割方法，包括如下步骤：
16.切割时，蜗杆带动涡轮正向旋转，滑块升降盘向上运动，滑块挤压刀杆和刀，刀杆
和刀径向运动，完成一次切割；
17.退刀时，蜗杆带动涡轮反向旋转，滑块升降盘向下运动，滑块带动刀杆和刀运动完成一次退刀。
18.本发明的有益效果：
19.1、本发明提供的这种气井油管带压作业切割工具及方法，使用时，将上壳体的上端和下壳体的下端分别与其它带压作业工具相连，形成密封空间，实现密封带压切割作业；
20.2、本发明提供的这种气井油管带压作业切割工具及方法，动力机构为进刀机构提供动力进行径向切割，动力机构采用涡轮和蜗杆推动滑块升降盘上下运动，使滑块升降盘上面固定连接的滑块挤压进刀机构完成切割和退刀，操作平稳可控，切口规则，便于再次下入油管堵塞器后上提管柱。
附图说明
21.以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
22.图1是气井油管带压作业切割工具的结构主视图(未进刀)；
23.图2是气井油管带压作业切割工具的结构左视图；
24.图3是气井油管带压作业切割工具的结构主视图(进刀)。
25.附图标记说明：1、下壳体；2、旋转轴；3、轴承；4、涡轮；5、蜗杆；6、滑块升降盘；7、滑块；8、刀杆扶正块；9、刀杆；10、螺栓；11、上壳体；12、防尘件；13、密封件；14、涡轮连接件；15、涡轮紧固件；16、销轴；17、刀；18、凹槽；19、槽。
具体实施方式
26.实施例1：
27.如图1-3所示，一种气井油管带压作业切割工具，包括下壳体1、旋转轴2、动力机构、进刀机构和上壳体11，下壳体1上面连接上壳体11，下壳体1内部轴向上连接旋转轴2，动力机构上连接进刀机构且动力机构和进刀机构均连接在旋转轴2外面。
28.使用时，将上壳体11的上端和下壳体1的下端分别与其它带压作业工具相连，形成密封空间，动力机构推动进刀机构进行切割，实现密封带压切割作业。
29.进一步的，所述上壳体11和下壳体1通过螺栓连接，螺栓连接为可拆卸连接，安装拆卸方便。
30.进一步的，所述动力机构包括滑块升降盘6和推动部件，滑块升降盘6套接在旋转轴2的外部，滑块升降盘6的下面连接推动部件且推动部件连接旋转轴2的外部。推动部件使滑块升降盘6上下移动，当滑块升降盘6向上移动时，带动进刀机构进行切割，当滑块升降盘6向下移动时，带动进刀机构完成退刀，结构简单。
31.进一步的，所述推动部件包括涡轮4和蜗杆5，蜗杆5通过涡轮4分别连接滑块升降盘6和旋转轴2。涡轮4为旋转式动力机械，蜗杆5可在液压马达或步进电机带动下进行正向或反向旋转，当蜗杆5旋转时，带动涡轮旋转，该结构简单，运行平稳可控。
32.进一步的，还包括轴承3，旋转轴2通过轴承3连接在下壳体1内，用以支撑旋转轴2，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。
33.进一步的，还包括涡轮连接件14，涡轮4通过涡轮连接件14连接于旋转轴2上，方便
涡轮4连接且不影响涡轮4正常使用。
34.进一步的，还包括涡轮紧固件15，涡轮连接件14通过涡轮紧固件15进行紧固，确保涡轮4在使用过程中连接的稳定性。
35.进一步的，所述进刀机构包括滑块7、刀杆扶正块8、刀杆9和刀17，滑块7的中部自上向下开设有凹槽18，滑块7下连接滑块升降盘6，刀杆扶正块8连接旋转轴2且刀杆扶正块8位于凹槽18内，刀杆9分别连接滑块7和刀杆扶正块8，刀17连接刀杆9且刀17水平位于刀杆扶正块8内部。滑块7和滑块升降盘6固定连接，确保滑块升降盘6移动时，滑块7平稳移动，进而平稳挤压刀杆9；刀杆扶正块8固定连接在旋转轴2，确保滑块7移动挤压刀杆时，刀杆上下位置不变，确保刀杆和刀径向移动；结构简单，运行平稳。
36.进一步的，还包括销轴16，刀杆9通过销轴16连接滑块7和刀杆扶正块8。销轴16便于将刀杆9连接于刀杆扶正块8和滑块7上，同时，方便刀杆9移动，结构简单，安装拆卸方便。
37.进一步的，所述进刀机构的数量为多套，刀套进刀机构周向等间距分布连接在旋转轴2的外面。确保在1把刀失效后仍能再次进行切割。
38.进一步的，所述滑块7上自左向右开设有槽19，刀杆9活动连接槽19。槽19便于滑块7移动时带动刀杆9活动。
39.进一步的，如图1所示，所述槽19的形状折线状，折线自左上向右下延伸，确保滑块7上移时，将刀杆径向向内挤压，便于刀进行切割，以及确保滑块7下移时，将刀杆径向向外拉出，便于退刀。
40.进一步的，还包括防尘件12，防尘件12套接在旋转轴2上部的外面。使用时，防尘件12可保护装置内部构建，提高使用寿命。
41.进一步的，还包括密封件13，密封件13连接在下壳体1和上壳体11之间。密封件13提高气井油管带压作业工具的密封性。
42.实施例2:
43.一种气井油管带压作业切割方法，包括如下步骤：
44.切割时，蜗杆5带动涡轮4正向旋转，滑块升降盘6向上运动，滑块7挤压刀杆9和刀17，刀杆9和刀17径向运动，完成一次切割；
45.退刀时，蜗杆5带动涡轮4反向旋转，滑块升降盘6向下运动，滑块7带动刀杆9和刀17运动完成一次退刀。
46.切割时或退刀时在液压马达或步进电机带动下蜗杆旋转，本发明耐压等级高，切口规则，进退刀可控，满足气井带压作业中切割油管管柱的使用要求，本发明带压切割工具整体承压等级达35mpa，切割工作压裂：≤15mpa；切割工具公称通径：180mm；适用油管尺寸：23/8"、27/8"、31/2"；平均油管切断时间小于15min。
47.本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“左”、“内部”、“右”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，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。
48.以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。