一种油井单筒双井套管机械电切割装置制造方法及图纸

技术编号:25011227 阅读:30 留言:0更新日期:2020-07-24 22:25
本实用新型专利技术公开了一种油井单筒双井套管机械电切割装置,包括依次设置的第一锚定机构(2)、旋转接头(3)、切割机构(4)、减速器(6)、驱动电机(7)和第二锚定机构(8),切割机构(4)含有切割刀(45),驱动电机(7)能够驱动切割刀(45)旋转切割。该油井单筒双井套管机械电切割装置可有效避免单筒双井套管切割受两口井的轨迹及井身结构的影响,其操作简单,成功率高,无需复杂的地面动力源,采用纯机械方式切割,有力的保护了海洋生态环境,切割作业高效,可保证后续作业安全顺利进行,以实现海洋石油安全高效开发。

【技术实现步骤摘要】
一种油井单筒双井套管机械电切割装置
本技术涉及石油开采设备领域,具体的是一种油井单筒双井套管机械电切割装置。
技术介绍
近年来,传统单筒双井钻井技术在渤海已日趋成熟,但仍存在诸多问题。例如,受两口井的轨迹(防碰、造斜点、表层完钻深度等)、井身结构的影响,传统的磨料射流施工难度较大,周期长,成本高。同时,在现有井下修井技术中,套管切割主要包含热切割和冷切割两类,热切割大多采用化学方式,危险性高,操作困难,成功率低,且易对环境造成污染。冷切割采用物理割刀方式,对环境友好,其具体实现形式也有多种,目前应用较多的是采用钻杆、油管输送,将切割刀具连接到钻杆、油管底部,通过水力压力产生推力,与套管内壁接触,转动钻具带动割刀旋转,完成切割,在实际应用中也取得了不少成绩,但存在各项成本高,成功率低的问题。
技术实现思路
为了解决现有套管切割工具成功率低的问题,本技术提供了一种油井单筒双井套管机械电切割装置,该油井单筒双井套管机械电切割装置可有效避免单筒双井套管切割受两口井的轨迹及井身结构的影响,其操作简单,成功率高,无需复杂的地面动力源,采用纯机械方式切割,有力的保护了海洋生态环境,切割作业高效,可保证后续作业安全顺利进行,以实现海洋石油安全高效开发。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种油井单筒双井套管机械电切割装置,包括依次设置的第一锚定机构、旋转接头、切割机构、减速器、驱动电机和第二锚定机构,切割机构含有切割刀,驱动电机能够驱动切割刀旋转切割。第一锚定机构含有锚定外壳、活塞、张力爪和支撑杆,张力爪位于锚定外壳外,活塞套设于锚定外壳内,张力爪通过支撑杆与活塞连接。活塞含有杆部和头部,活塞的头部朝向旋转接头,活塞的头部与锚定外壳之间套设有筒形的液压腔体,液压腔体内设有轴向压力腔,当向该轴向压力腔内注入压力液时,活塞能够沿锚定外壳的轴向远离旋转接头。活塞的杆部与锚定外壳之间套设有筒形的活塞腔体,活塞腔体内设有顶部弹簧,顶部弹簧能够使活塞沿锚定外壳的轴向靠近旋转接头,支撑杆的一端通过销钉与张力爪连接,支撑杆的另一端与活塞的杆部的接触段抵接,当活塞沿锚定外壳的轴向靠近旋转接头时,活塞的杆部的接触段能够推动支撑杆和张力爪沿锚定外壳的径向远离锚定外壳的轴线。活塞的杆部的接触段为圆锥筒形,该圆锥筒形的顶端朝向旋转接头,第一锚定机构还含有定位组件,该定位组件能够使活塞相对于锚定外壳沿锚定外壳的轴向固定。所述定位组件含有锯齿板、插钉和插钉弹簧,锯齿板固定于活塞的杆部外,锯齿板的外表面朝向活塞腔体,锯齿板的外表面设有多个锯齿,所述多个锯齿沿活塞的轴向排列,插钉的一端位于活塞腔体内,插钉的另一端与锯齿板的外表面匹配插接,插钉弹簧能够给插钉提供沿锚定外壳径向移动的回复力。切割机构还含有内外套设的内转体和外壳体,切割刀的尾端位于内转体内,切割刀的尾端与内转体之间套设有筒形的刀具液压腔体,刀具液压腔体内设有径向压力腔,内转体内设有中心轴向通道,所述径向压力腔与中心轴向通道连通。切割机构还含有端盖,内转体的端部和外壳体的端部均与端盖连接,内转体的端部外套设有外齿轮,端盖内含有径向通道,径向通道的出口端位于端盖的中央,径向通道的入口端位于端盖的边缘,径向通道的出口端与中心轴向通道的入口端连通,减速器的输出轴穿过端盖,减速器的输出轴的轴线与内转体的轴线平行,减速器的输出轴的外端套设有第一齿轮,第一齿轮与外齿轮啮合,内转体和外壳体均能够以内转体的轴线为轴转动。外壳体的轴线、内转体的轴线和中心轴向通道的轴线重合,第一锚定机构连接有第一压力液供应管线,第一压力液供应管线依次穿过径向通道和中心轴向通道,径向通道的内径和中心轴向通道的内径均大于第一压力液供应管线的外径,第一压力液供应管线与内转体密封连接。第一锚定机构外设有护帽,第一锚定机构与第二锚定机构结构相同且互为镜像,第二锚定机构外还依次连接有第一扶正器、第一连接短节、磁定位器、第二连接短节和第二扶正器。本技术的有益效果是:1、纯机械方式,无需复杂的地面动力源,切割动作仅需一台大功率电机即可提供所需动力,减小故障率,保护海洋生态环境。2、仪器外径小,切割可控范围大,可下入油管及钻杆内进行切割,钻井过程中卡钻时下切割器入内部进行切割作业,可快速恢复钻井工作,节省海上作业时间,提高经济效益。3、刀具更换方便,操作实施简便,切割作业准确高效,施工成本低。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。图1是本技术所述油井单筒双井套管机械电切割装置的主视图。图2是本技术所述油井单筒双井套管机械电切割装置的左视图。图3是第一锚定机构沿图1中A-A方向的剖视图。图4是切割机构和减速器沿图1中A-A方向的剖视图。图5是图2中增加液压管线后的示意图。图6是管接头的示意图。1、护帽;2、第一锚定机构;3、旋转接头;4、切割机构;6、减速器;7、驱动电机;8、第二锚定机构;9、第一扶正器;10、第一连接短节;11、磁定位器;12、第二连接短节;13、第二扶正器;21、锚定外壳;221、活塞腔体;222、液压腔体;23、活塞;231、锯齿板;24、顶部弹簧;25、张力爪;26、销钉;27、支撑杆;28、插钉弹簧;29、插钉;210、第一压力液供应管线;41、外壳体;42、内转体;421、中心轴向通道;43、端盖;431、径向通道;44、刀具液压腔体;45、切割刀;46、外齿轮;47、连接筒;61、输出轴;62、第一齿轮;63、第四齿轮;64、外筒体;65、内筒体;66、输入轴;67、第二齿轮;68、第三齿轮;69、供液通道;81、第二压力液供应管线;131、管接头;132、注液口。具体实施方式需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。一种油井单筒双井套管机械电切割装置,包括从上向下依次连接的第一锚定机构2、旋转接头3、切割机构4、减速器6、驱动电机7和第二锚定机构8,切割机构4含有切割刀45,驱动电机7能够驱动切割刀45旋转切割套管,如图1和图2所示。在本实施例中,第一锚定机构2含有锚定外壳21、活塞23、张力爪25和支撑杆27,锚定外壳21套设于活塞23外,锚定外壳21的轴线与活塞23的轴线重合,张力爪25位于锚定外壳21外,张力爪25用于与套管连接牢固,活塞23套设于锚定外壳21内,张力爪25通过支撑杆27与活塞23连接,活塞23能够沿锚定外壳21的轴线方向移动。当活塞23沿锚定外壳21的轴线方向移动时,张力爪25能够沿锚定外壳21的直径方向移动。在本实施例中,活塞23含有杆部和头部,活塞23的杆部朝上,活塞23的头部朝下,即活塞23的头部朝向旋转接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油井单筒双井套管机械电切割装置,其特征在于,所述油井单筒双井套管机械电切割装置包括依次设置的第一锚定机构(2)、旋转接头(3)、切割机构(4)、减速器(6)、驱动电机(7)和第二锚定机构(8),切割机构(4)含有切割刀(45),驱动电机(7)能够驱动切割刀(45)旋转切割。/n

【技术特征摘要】
1.一种油井单筒双井套管机械电切割装置,其特征在于,所述油井单筒双井套管机械电切割装置包括依次设置的第一锚定机构(2)、旋转接头(3)、切割机构(4)、减速器(6)、驱动电机(7)和第二锚定机构(8),切割机构(4)含有切割刀(45),驱动电机(7)能够驱动切割刀(45)旋转切割。


2.根据权利要求1所述的油井单筒双井套管机械电切割装置,其特征在于,第一锚定机构(2)含有锚定外壳(21)、活塞(23)、张力爪(25)和支撑杆(27),张力爪(25)位于锚定外壳(21)外,活塞(23)套设于锚定外壳(21)内,张力爪(25)通过支撑杆(27)与活塞(23)连接。


3.根据权利要求2所述的油井单筒双井套管机械电切割装置,其特征在于,活塞(23)含有杆部和头部,活塞(23)的头部朝向旋转接头(3),活塞(23)的头部与锚定外壳(21)之间套设有筒形的液压腔体(222),液压腔体(222)内设有轴向压力腔,当向该轴向压力腔内注入压力液时,活塞(23)能够沿锚定外壳(21)的轴向远离旋转接头(3)。


4.根据权利要求3所述的油井单筒双井套管机械电切割装置,其特征在于,活塞(23)的杆部与锚定外壳(21)之间套设有筒形的活塞腔体(221),活塞腔体(221)内设有顶部弹簧(24),顶部弹簧(24)能够使活塞(23)沿锚定外壳(21)的轴向靠近旋转接头(3),支撑杆(27)的一端通过销钉(26)与张力爪(25)连接,支撑杆(27)的另一端与活塞(23)的杆部的接触段抵接,当活塞(23)沿锚定外壳(21)的轴向靠近旋转接头(3)时,活塞(23)的杆部的接触段能够推动支撑杆(27)和张力爪(25)沿锚定外壳(21)的径向远离锚定外壳(21)的轴线。


5.根据权利要求4所述的油井单筒双井套管机械电切割装置,其特征在于,活塞(23)的杆部的接触段为圆锥筒形,该圆锥筒形的顶端朝向旋转接头(3),第一锚定机构(2)还含有定位组件,该定位组件能够使活塞(23)相对于锚定外壳(21)沿锚定外壳(21)的轴向固定。


6.根据权利要求5所述的油井单筒双井套管机械电切割装置,其特征在于,所述定位组件含有锯齿板(231)、插钉(29)和插钉弹簧(28),锯齿板(231)固定于活塞(23)的杆部外,锯齿板(231)的外表面朝向活塞腔体(221),锯齿板(231)的外表面设有多个锯齿,...

【专利技术属性】
技术研发人员:殷启帅杨进赵新和鹏飞张明贺
申请(专利权)人:中国石油大学北京
类型:新型
国别省市:北京;11

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