[发明专利]一种旋转式水力喷射切割套管工具及其施工方法

权利要求书

1.一种旋转式水力喷射切割套管工具，其特征在于：它包括上接头（1）、旋转套筒（5）、外套筒（7）和旋转头（9）；所述上接头（1）一端与油管（18）连接，上接头（1）的另一端与套在旋转套筒（5）上，并且插入外套筒（7）内，所述旋转套筒（5）穿过外套筒（7）并插入旋转头（9）内，旋转套筒（5）与外套筒（7）通过轴承连接，旋转套筒（5）与旋转头（9）通过螺钉固定连接，所述旋转头（9）上沿周向加工有多个喷嘴座（901），所述喷嘴座（901）沿旋转头（9）的圆周方向偏转，所述喷嘴座（901）上设置有喷嘴（10），所述旋转套筒（5）上设置有用于限制轴承位置的轴肩，轴肩两端均设置有轴承，所述轴承包括下回转轴承（6）和上回转轴承（14），所述旋转套筒（5）内沿周向分布有多道导流槽（501），所述导流槽（501）为螺旋状。

2.根据权利要求1所述的一种旋转式水力喷射切割套管工具，其特征在于：所述上接头（1）与外套筒（7）连接的外壁上设置有多个上接头密封槽（101），与旋转套筒（5）接触的内壁上设置有多个上接头旋转密封槽（102），与轴承接触面上设置有上密封块槽（103），所述上密封块槽（103）的槽底设置有回位弹簧孔。

3.根据权利要求1所述的一种旋转式水力喷射切割套管工具，其特征在于：所述外套筒（7）上设置有用于与上接头（1）连接的紧定螺钉槽，上接头（1）与外套筒（7）通过螺钉（2）固定连接，所述外套筒（7）与轴承接触面上设置有下密封块槽（702），所述下密封块槽（102）的槽底设置有回位弹簧孔，所述外套筒（7）与旋转套筒（5）连接的内壁上设置有多道外套筒密封槽（703）。

4.根据权利要求1所述的一种旋转式水力喷射切割套管工具，其特征在于：所述旋转头（9）与旋转套筒（5）螺纹连接，并且旋转头（9）通过旋转螺钉（8）加固于旋转套筒（5）上。

5.根据权利要求1~4任意一项所述的一种旋转式水力喷射切割套管工具的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S10、将水力旋转切割套管工具连接在油管（18）底部，并在工具上端加装扶正器（19），通过油管（18）下放至预定位置；

S11、开泵，通过油管（18）内注入混合好的携砂液，在排量和泵压保持恒定的情况下，驱动水力喷射切割套管工具的旋转头（9）旋转，开始水力喷射切割套管（16）作业；

S12、切割作业过程中，检查井口补屑器，待无铁屑返出时，持续供液，切割套管（16）外部水泥环（17），待井口无水泥返出时，完成该段的水力切割作业；缓慢上提油管（18），开始下一段套管（16）及固井水泥环（17）的水力切割作业；

S13、待完成预定长度的套管（16）及固井水泥环（17）切割作业后，上提油管（18）至井口，拆卸水力喷射切割套管工具；

S14、随后通过井口挤注封堵材料完成该层段的封堵作业，最终实现整口井有效封堵的目的。

6.根据权利要求5所述的一种旋转式水力喷射切割套管工具的施工方法，其特征在于：还包括施工准备步骤：

S20、依据切割套管（16）的尺寸，选择合适的水力旋转切割套管工具外径；

S21、依据切割作业时间，选择具有良好耐磨性和较高流量系数的喷嘴10材质；

S22、依据现场机泵实际工作能力，选择合适的喷嘴10直径和喷嘴10数量，确保喷嘴10流速保持120米/秒、工作压力保持20MPa以上；

S23、根据井内实际情况配置砂浓度和选取砂粒的直径。