[发明专利]水力推进实现连续切割不同直径套管的井下工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种不同井眼规格的水力推进实现连续切割不同直径套管的井下工具，可用于油气勘探开采过程中的套管修复以及后期的弃井作业。

背景技术

为防止油气泄露对自然环境造成威胁，同时为了更加合理全面的利用油气资源，经过勘探及油气资源评估后，会将这些无经济价值油气井及达到服役年限需要废弃的安全隐患井实施封井，然后逐步完成弃井作业，而弃井作业中的关键技术便涉及到套管切割。

在弃井作业中进行套管切割时，一般使用对应套管尺寸的水力割刀，采用逐级逐段进行切割，该类割刀为单层套管割刀，采用钻井液加压使刀体张开，旋转钻杆柱对套管进行切割，不能准确可靠的控制刀体张开的最大尺寸，容易发生切割不完全或者切割过深割伤外层的完好套管；同时需要频繁起下钻，更换不同规格刀片后，方能再次进行不同管径套管的切割作业。现有水力割刀不仅操作过程复杂，割刀易磨损，故障率高，而且更换后的刀片难以准确进入上次作业的位置及状态，耗时较长，造成时效浪费，切割效率偏低，经济性有待提高，难以满足多层套管的连续切割作业。弃井作业中减少切割套管的起下钻次数，对于减少非生产时间，避免过多不必要的开支非常重要。

发明内容

为解决背景技术中所述的弃井作业过程中存在的套管切割效率低，无法对刀体张开角度准确控制，割刀易磨损，故障率高等问题，实现不同规格套管的连续切割作业，减少切割套管的起下钻次数，提高弃井作业效率，降低成本与风险，本发明提供了一种水力推进实现连续切割不同直径套管的井下工具。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：所述水力推进实现连续切割不同直径套管的井下工具，由上接头、喷嘴、活塞、密封圈、转位机构、活塞推杆、销钉、上弹簧、铰链销、割刀、限位套筒、下弹簧、壳体组成，其特征在于：所述上接头与工具壳体通过螺纹连接；所述喷嘴通过螺纹连接安装在活塞推杆上部，活塞与活塞推杆之间通过螺纹连接，活塞推杆内开设有轴向通孔，活塞与壳体之间通过密封圈实现密封；依次将上弹簧、转位结构和活塞推杆装入壳体内部，并通过内孔台阶进行轴向定位，转位机构圆周方向等间距开设有轨道凹槽，长凹槽与短凹槽等间距交替布置；所述割刀位于壳体上均匀布置的纵向开槽内，并通过铰链销与壳体相连，割刀上部与活塞推杆保持接触；所述限位套筒位于割刀下方，限位套筒中心开有轴向通孔，下弹簧位于壳体内的支撑面上，限位套筒放入下弹簧中装入壳体内部，限位套筒上端始终与割刀保持接触，支撑割刀同时限制割刀的过大位移。

本发明的有益效果是：（1）水力推进实现连续切割不同直径套管的井下工具整体结构简单，操作方便，把传统单趟单层切割变为一趟连续切割不同管径套管作业，大大减少了起下钻次数，节约了更换刀片所需时间，从根本上缩短了施工周期，提高切割效率，达到降本增效的目的；（2）采用独特的带有轨道凹槽的转位机构，通过喷嘴的节流作用推动活塞实现转位机构与壳体之间的相对转动，使得销钉在长凹槽与短凹槽之间切换，可以限制活塞行程，以到达准确控制割体张开角度，实现刀片变径的目的；（3）割刀体上镶嵌有双排硬质合金齿，有效提高刀体的耐磨性，在双排齿之间开有凹形排屑槽，增强切削性能，利于切屑的顺利排出，防止切屑缠绕刀片，以便刀体的及时收回，延长了刀体的使用寿命；（4）增加割刀限位装置，支撑割刀同时限制割刀的过大位移，套管切割完成后可以及时收回割刀。

附图说明

图1为本发明所述的水力推进实现连续切割不同直径套管的井下工具割刀闭合状态下的结构示意图。

图中：1-上接头，2-喷嘴，3-活塞，4-密封圈，5-转位机构，6-活塞推杆，7-销钉，8-上弹簧，9-铰链销，10-割刀，11-限位套筒，12-下弹簧，13-壳体。

图2为本发明所述的水力推进实现连续切割不同直径套管的井下工具工作状态下的结构示意图。

图3为本发明图1中A-A面的截面图。

图4为转位机构的结构示意图。

图5为转位机构上部分轨道槽展开图。

图6为割刀的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图对本发明作进一步说明：