[发明专利]一种泄压式深水套管内切割装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种泄压式深水套管内切割装置，属石油、天然气井下套管内部切割工具技术领域。

背景技术

自海洋油气开发近50年以来，全球各大石油公司在各大海域建立的石油生产设施大约有7500座，分布在全球50多个国家和地区。海洋石油平台的设计寿命均在20年左右，按照各国和国际的法律规定，当海洋平台的寿命到达设计的使用期限后，如果没有其他用途，均需被废弃拆除。自上世纪80年代拆除第一座海洋石油平台到2012年以来，平台拆除的数目约为2000多座。我国海洋石油开发的时间大概约为50年，分布在渤海、黄海、东海和南海，有部分平台已达到使用寿命，按照我国海洋石油开发的相关条例，均需要将它们拆除。而且在若干年后，我国将会有更多的海洋石油平台将会被拆除。

对于永久弃井作业，其中最关键的环节就是套管切割。目前深水套管切割技术主要包括聚能切割、 化学切割、 金刚石切割绳技术、 磨料水射流技术、电弧切割和机械切割。这些技术虽能完成套管切割，但是其成本高、容易造成环境污染，以及操作复杂，可靠性差。目前，深海平台弃井作业中，机械水力切割因其经济、快速、安全的特点而被普遍采纳。然而，随着作业水深的增加，针对如何判断套管是否被切断成为弃井作业的难题。在浅水区域，可由扭矩突然降低来判断套管被切断；然而在深水作业时，即使套管被切断，扭矩也不会突然降低，导致无法判断套管是否被切断，给平台拆除作业带来很多不确定因素，因而必须要对切割工具进行结构改进。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种泄压式深水套管内切割装置，该装置在套管被割断后即能产生较大的压降信号，从根本上解决深水套管切割作业中，判断套管是否被割断的难题，同时，通过更换节流喷嘴和割刀，即能适用于其他尺寸的套管切割，从而节约作业成本和时间。

本发明是通过如下的技术方案来实现上述目的的

该泄压式深水套管内切割装置由上部短接、节流喷嘴、阀芯、推杆、复位弹簧、割刀和外壳本体构成；其特征在于：外壳本体的一端通过螺纹连接有一上部短接；外壳本体内装有推杆，推杆与外壳本体通过花键连接；推杆与上部短接的端部之间装有阀芯，阀芯内装有节流喷嘴，推杆上套装有复位弹簧；外壳本体的左端上制作有溢流口，外壳本体的右端上通过销轴活动安装有3个割刀，割刀在外壳本体的圆周上均布，割刀与推杆的端部采用曲面接触。

切割套管时，钻井液通过节流喷嘴产生压降，使阀芯及推杆下移，推杆推动割刀绕销轴转动伸出外壳本体并开始切割套管作业；当套管被完全割断后，溢流口打开，泵压急剧下降，表示套管被割断；然后减小泵冲，复位弹簧推动阀芯及推杆上移，将溢流口关闭，割刀收回外壳本体内。

所述的节流喷嘴能根据需要更换不同尺寸的节流喷嘴。

所述的割刀能根据需要更换不同尺寸的割刀。

本发明与现有技术相比的有益效果在于

1、具有可在任意井深位置切割套管的功能。

2、在套管切割过程中，地面可以通过明显的压降信号来判断套管被割断。

3、无需采用投球操作，作业简单，切割效率高。

4、可以很方便的更换不同尺寸的喷嘴及割刀，以便适用于不同尺寸的套管切割作业，提高作业效率，节约作业成本。

5、推杆与外壳本体采用花键连接，起导向作用，提高了推杆的稳定性。

6、割刀本体与推杆采用特殊圆弧曲面接触，增加了推杆的移动距离，同时增加了内切割装置的可靠性。

附图说明

附图为一种泄压式深水套管内切割装置结构示意图。

图中：1、上部短接，2、节流喷嘴，3、阀芯，4、推杆，5、复位弹簧，6、割刀，7、外壳本体，8、销轴，9、花键，10、溢流口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述：

该泄压式深水套管内切割装置由上部短接1、节流喷嘴2、阀芯3、推杆4、复位弹簧5、割刀6和外壳本体7构成；其特征在于：外壳本体7的一端通过螺纹连接有一上部短接1；外壳本体7内装有推杆4，推杆4与外壳本体7通过花键9连接；推杆4与上部短接1的端部之间装有阀芯3，阀芯3内装有节流喷嘴2，推杆4上套装有复位弹簧5；外壳本体7的左端上制作有溢流口10，外壳本体7的右端上通过销轴8活动安装有3个割刀6，割刀6在外壳本体7的圆周上均布，割刀6与推杆4的端部采用曲面接触。所述的节流喷嘴2能根据需要更换不同尺寸的节流喷嘴2。所述的割刀6能根据需要更换不同尺寸的割刀6。