[发明专利]井下油管切割装置

说明书

本发明公开了一种井下油管切割装置，该装置主要分为机构锚定部分、刀具张开部分和切割驱动部分；首先将切割机装置连接在管路的前端，逐渐探入需要进行切割的油管中，当到达指定位置后，锚定部分开始工作，以达到切割机整体与油管锚定的目的；当锚定部分完成后，刀具张开部分开始工作，带动特定形状滑块平移，使刀具张开一定的角度，当刀具达到位置以后，使刀具状态维持不变，之后切割驱动部分开始工作。本装置采用了小型电机作为驱动力来源，设计了一些特定的机械结构，达到了机构锚定、刀具张开和旋转切割的功能，具有整体尺寸小、结构相对简单、可控性高和应用范围广工作稳定等优点。对于解决当前油井修复工作具有较大意义。

技术领域

本发明属于石油装备技术领域，尤其涉及一种井下油管切割装置。

背景技术

针对目前修井过程可能出现的油管套管管柱卡钻等事故，现场一般通过大力上提，活动上提等基本程序解卡，如仍不能解卡管柱时，必须采用将管柱切断的方式将油管提出井外。目前油井有些是小管径、大斜度油井，要求解决井下切断设备有效高效的切管以及小管径及大斜度井下设备难以运送到指定位置的问题。

目前油井井下切割有几种方式可供选择，包括机械切割、喷射切割、水力切割、聚能切割、化学切割和电缆切割等方式。水力切割和机械切割均需要依赖相关水力设备以及井下工具串的配合使用，所不同的是，对于机械切割方式所以来的石景山的转盘转动，转盘转动带动油井管内的机械式切割刀旋转，并完成对管柱的切割；喷射方式切割是利用巨能喷射原理，定制的聚能喷射设备能够产生高速熔融状态的喷射物质，高压高速熔融物质能够将管柱切断；聚能切割是利用特制的炸药将特殊的粉状喷射物喷射出去切断管柱，不仅会对环境造成污染，还存在难以预料的问题；磨料流速的切割方式对于末了射速很难控制，电缆切割需要再用输送电缆的操作，操作难度以及作业的复杂程度较大。由于上述的切割方式都在不同程度上具有一定的缺点，所以我们需要设计一种稳定高效，并且应用范围相对较广的井下油管切割装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种井下油管切割装置，解决目前在石油开采中经常会遇到的油井修复问题，实现了修井过程中井下故障油管切割的方案。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种井下油管切割装置，包括锚定固定部分、刀具张开部分和旋转切割部分，锚定固定部分由锚定固定前部分和锚定固定后部分组成，旋转切割部分中的刀具对井下油管进行切割，锚定固定前部分和锚定固定后部分通过连接元件连接，刀具张开部分包括了电机三、减速器三、连接件二、轴承、轴承端盖、滑环、轴三和连接部分，电机三通过减速器提升转矩后传递到轴三，通过连接部分带动后续部分旋转；连接件二与刀具张开部分前端外壳和轴承端盖之间连接并且起到安装轴承的作用；滑环外环与轴承端盖固定，内环随刀具张开部分后端旋转。

按上述技术方案，旋转切割部分包括电机二、减速器二，联轴器、轴承端盖一、轴承端盖二、连接件四、连接件三、深沟球轴承二、刀具、滑块二、螺栓螺母移动副二、收紧弹簧、支撑弹簧、轴二和滚子轴承，电机二通过减速器提高输出转矩，输出轴通过联轴器与轴二相连,滑块二与刀具通过导轨相连接，滑块二与螺栓螺母副二之间通过支撑弹簧支撑；收紧弹簧用于收缩刀具，深沟球轴承二通过轴承端盖一固定在连接件三的相应位置，滚子轴承通过轴承端盖二固定在连接件四上的相应位置。

按上述技术方案，锚定固定前部分包括电机一、减速器一、联轴器、连接轴、固定螺母、轴套、深沟球轴承一、连接元件以及密封圈，电机一输出转矩通过减速器进行提升，通过联轴器将转矩传递到连接轴；深沟球轴承一通过轴套和固定螺母实现固定，连接元件将锚定固定前部分和锚定固定后部分筒套连接在一起，密封圈和防止液体浸入电机所在部分。

按上述技术方案，锚定固定后部分包括轴一、螺栓螺母移动副一、弹簧、滑块一、连杆一和连杆二、连接件一、轴承端盖三、连接件、传感器，轴一通过前段联轴器带动旋转，滑块一在导轨的作用下向右移动，推动连杆一和连杆二向外推出；连接件一与外壳和轴承端盖三之间通过螺纹进行连接，滑块一推动连接件挤压传感器，控制系统受到信号后使电机一停止旋转，滑块一与螺栓螺母副一之间通过弹簧支撑。