【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及耐热切割设备，具体是油气井井喷失控抢险用水力喷砂切割装置。
技术介绍
1、油气井井喷失控后，为解除险情，通常需先拆除原有旧井口再进行后续处置流程，拆除旧井口通常采用水力喷砂切割的方式。水利喷砂切割又称磨料水射流切割，是指在纯水中加入一定数量的磨料颗粒，在较高的工作压力下通过小直径喷嘴射出高速磨料水混合流体实现对目标物体的切割。
2、目前井喷失控抢险领域使用的水力喷砂切割装置及方法主要有《双向联动的油气井井口水力切割装置及切割方法》(公开号：cn114658382a)、《井口切割装置及其切割方法》(公开号：cn114000846a)、《一种用于井口切割支架的对中装置》(公开号：cn218439292u)。上述几种切割装置及方法中均使用双喷头切割的方式，并设有井口对中装置，在供液管路方面均采用两路送液管线，切割头运动的动力源装置采用液压马达，且无专门针对高温环境工况的热防护设计。在对失控井进行切割时，井周热辐射强度可达600℃，液压马达在高温工况下易损坏失效，常规金属材料在高温下易发生屈服变形，导致无法完成对井口的切割。双喷头结构设计需两路供液管线，且为保证双喷头切割同步进行需设置同步传动机构，造成前端切割头结构设计较复杂，不利于装置在恶劣环境工况下的稳定使用。
技术实现思路
1、本专利技术的目是解决现有井喷失控抢险切割头耐火耐温防护技术无法满足水力喷砂切割装置在热流密度350～500kw/m2、环境温度500～650℃下长时间工作的问题，优化切割头设计，实现
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、油气井井喷失控抢险用水力喷砂切割装置，包括双切割头、对中限位组件和自动伸缩件，所述双切割头通过所述自动伸缩件控制滑动连接在对所述对中限位组件上，所述对中限位组件用于所述双切割头与油气井井口对中。
4、进一步的方案中，所述自动伸缩件连接在多级伸缩臂上，所述多级伸缩臂用于双切割头远距离多级输送。
5、进一步的方案中，所述自动伸缩件包括丝杠、丝杠套、滑动杆、滑动杆套、多级伸缩杆和控制电机，所述滑动杆的一端与所述双切割头连接且滑动连接在对中限位组件上，另一端与所述丝杠套连接且滑动连接在滑动杆套内，所述滑动杆套连接在多级伸缩臂的伸缩前端，所述丝杠套内啮合连接有丝杠，所述丝杠连接在所述多级伸缩杆的伸缩前端，所述多级伸缩杆的每级伸缩端分别通过限位轴套对应转动连接在所述多级伸缩臂的每级伸缩端，所述多级伸缩杆相邻伸缩杆间通过限位防止相对转动，所述多级伸缩杆杆套后端通过控制电机转动。
6、进一步的方案中，所述丝杠通过万向联轴器连接在多级伸缩杆的伸缩前端，所述对中限位组件连接有自动旋转件，且通过自动旋转件控制连接在多级伸缩臂的伸缩前端，优选的，所述自动旋转件包括相互铰接的两个连接块和自动伸缩杆，两个连接块分别连接在所述多级伸缩臂的伸缩前端和对中限位组件上。
7、进一步的方案中，所述多级伸缩臂至少为三级。
8、进一步的方案中，所述多级伸缩臂的后端通过伸缩机构连接在履带车上，所述履带车上设置有柔性管收纳卷筒，所述柔性管收纳卷筒用于柔性喷淋管放卷和回收。
9、进一步的方案中，所述双切割头的喷射方向向内，且双切割头喷射方向间的夹角范围为70～90°。
10、进一步的方案中，所述对中限位组件包括限位块和滑动轨道，所述限位块连接在滑动轨道上，所述双切割头滑动连接在滑动轨道上，所述滑动轨道连接在多级伸缩臂的伸缩前端，优选的限位块呈y形结构。
11、进一步的方案中，所述对中限位组件的前端连接有防火罩，防火罩的前后端均设置有喷淋装置。
12、进一步的方案中，所述切割装置用于与高温接触段喷涂有气凝胶耐高温涂料涂层，在所述涂层上包裹阻燃隔热材料，且接触段结构采用耐热钢材料制造。
13、本专利技术的有益效果：
14、1.切割头采用单喷管双喷头设计，设置单路供液管线，简化切割头前端结构，一体化设计保证了双喷头切割的同步性，减少切割时间，提高切割效率。
15、2.采用多级伸缩杆传动，满足多级伸缩臂输送切割头时丝杠自由伸缩需求，采用丝杠传动，通过控制电机控制转动频率，可精确控制伸缩距离，便于与井口对中，保证切割点的切割时间，耐高温性能好，全机械式传动结构设计极大提高了装置在极端高温环境下的使用能力。
16、3.水力喷砂切割装置切割头采用耐高温金属材料制造，提升作业水力喷砂切割装置耐火耐温性能与可靠性。
17、4.通过在水力喷砂切割装置外表面涂装耐火耐温涂层，能够阻隔部分热量进入水力喷砂切割装置本体，同时涂层会反射部分热量，大幅减少最终传递到作业水力喷砂切割装置本体的热量值，降低水力喷砂切割装置所需承受热量，为水力喷砂切割装置在高温抢险环境下长时间工作提供重要保障。
18、5.本专利技术在作业水力喷砂切割装置外部加装自喷淋装置，通过水雾喷淋在水力喷砂切割装置前端表面形成细水幕，通过水雾蒸发吸热达到有效阻隔热辐射目的。
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1.油气井井喷失控抢险用水力喷砂切割装置，其特征在于，包括双切割头(1)、对中限位组件(2)和自动伸缩件(3)，所述双切割头(1)通过所述自动伸缩件(3)控制滑动连接在对所述对中限位组件(2)上，所述对中限位组件(2)用于所述双切割头(1)与油气井井口对中。
2.根据权利要求1所述的油气井井喷失控抢险用水力喷砂切割装置，其特征在于，所述自动伸缩件(3)连接在多级伸缩臂(4)上，所述多级伸缩臂(4)用于双切割头(1)远距离多级输送。
3.根据权利要求2所述的油气井井喷失控抢险用水力喷砂切割装置，其特征在于，所述自动伸缩件(3)包括丝杠(31)、丝杠套(32)、滑动杆(33)、滑动杆套(34)、多级伸缩杆(35)和控制电机(36)，所述滑动杆(33)的一端与所述双切割头(1)连接且滑动连接在对中限位组件(2)上，另一端与所述丝杠套(32)连接且滑动连接在滑动杆套(34)内，所述滑动杆套(34)连接在多级伸缩臂(4)的伸缩前端，所述丝杠套(32)内啮合连接有丝杠(31)，所述丝杠(31)连接在所述多级伸缩杆(35)的伸缩前端，所述多级伸缩杆(35)的每级伸缩端分
4.根据权利要求3所述的油气井井喷失控抢险用水力喷砂切割装置，其特征在于，所述丝杠(31)通过万向联轴器(37)连接在多级伸缩杆(35)的伸缩前端，所述对中限位组件(2)连接有自动旋转件(5)，且通过自动旋转件(5)控制连接在多级伸缩臂(4)的伸缩前端，优选的，所述自动旋转件(5)包括相互铰接的两个连接块和自动伸缩杆，两个连接块分别连接在所述多级伸缩臂(4)的伸缩前端和对中限位组件(2)上。
5.根据权利要求2所述的油气井井喷失控抢险用水力喷砂切割装置，其特征在于，所述多级伸缩臂(4)至少为三级。
6.根据权利要求2所述的油气井井喷失控抢险用水力喷砂切割装置，其特征在于，所述多级伸缩臂(4)的后端通过伸缩机构(6)连接在履带车(7)上，所述履带车(7)上设置有柔性管收纳卷筒(8)，所述柔性管收纳卷筒(8)用于柔性喷淋管放卷和回收。
7.根据权利要求1所述的油气井井喷失控抢险用水力喷砂切割装置，其特征在于，所述双切割头(1)的喷射方向向内，且双切割头(1)喷射方向间的夹角范围为70～90°。
8.根据权利要求2所述的油气井井喷失控抢险用水力喷砂切割装置，其特征在于，所述对中限位组件(2)包括限位块(21)和滑动轨道(22)，所述限位块(21)连接在滑动轨道(22)上，所述双切割头(1)滑动连接在滑动轨道(22)上，所述滑动轨道(22)连接在多级伸缩臂(4)的伸缩前端，优选的限位块(21)呈Y形结构。
9.根据权利要求1所述的油气井井喷失控抢险用水力喷砂切割装置，其特征在于，所述对中限位组件(2)的前端连接有防火罩(10)，防火罩(10)的前后端均设置有喷淋装置(9)。
10.根据权利要求1所述的油气井井喷失控抢险用水力喷砂切割装置，其特征在于，所述切割装置用于与高温接触段喷涂有气凝胶耐高温涂料涂层，在所述涂层上包裹阻燃隔热材料，且接触段结构采用耐热钢材料制造。
...【技术特征摘要】
1.油气井井喷失控抢险用水力喷砂切割装置，其特征在于，包括双切割头(1)、对中限位组件(2)和自动伸缩件(3)，所述双切割头(1)通过所述自动伸缩件(3)控制滑动连接在对所述对中限位组件(2)上，所述对中限位组件(2)用于所述双切割头(1)与油气井井口对中。
2.根据权利要求1所述的油气井井喷失控抢险用水力喷砂切割装置，其特征在于，所述自动伸缩件(3)连接在多级伸缩臂(4)上，所述多级伸缩臂(4)用于双切割头(1)远距离多级输送。
3.根据权利要求2所述的油气井井喷失控抢险用水力喷砂切割装置，其特征在于，所述自动伸缩件(3)包括丝杠(31)、丝杠套(32)、滑动杆(33)、滑动杆套(34)、多级伸缩杆(35)和控制电机(36)，所述滑动杆(33)的一端与所述双切割头(1)连接且滑动连接在对中限位组件(2)上，另一端与所述丝杠套(32)连接且滑动连接在滑动杆套(34)内，所述滑动杆套(34)连接在多级伸缩臂(4)的伸缩前端，所述丝杠套(32)内啮合连接有丝杠(31)，所述丝杠(31)连接在所述多级伸缩杆(35)的伸缩前端，所述多级伸缩杆(35)的每级伸缩端分别通过限位轴套对应转动连接在所述多级伸缩臂(4)的每级伸缩端，所述多级伸缩杆(35)相邻伸缩杆间通过限位防止相对转动，所述多级伸缩杆(35)杆套后端通过控制电机(36)转动。
4.根据权利要求3所述的油气井井喷失控抢险用水力喷砂切割装置，其特征在于，所述丝杠(31)通过万向联轴器(37)连接在多级伸缩杆(35)的伸缩前端，所述对中限位组件(2)连接有自动旋转件(5)，且通过自动旋转件(5)控制连接在多级伸缩臂(...
【专利技术属性】
技术研发人员：王留洋，罗园，唐源，谢意湘，刘伟，杨博仲，王超，杨宁，曾国玺，罗林，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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