石油工程技术 井下作业 切割类工具

1机械式内割刀
1.1用途
机械式内割刀是一种从井下管柱内部切割管子的专用工具,除接箍外可在任意部位切割。在切割作业时,可将可退式打捞矛接在内割刀上部,待切割完成后,将上部管柱一次起出。
1.2基本结构
该工具由芯轴、切割机构、限位机构、锚定机构等部件组成,如图1所示。
图1机械式内割刀
1—刀片座;2—螺钉;3—内六螺钉;4—弹;5—刀片;6—刀枕;7—卡瓦锥体;8—螺钉;
9—扶正弹簧;10—扶正块;11—芯轴;12—限位圈;13—长瓦锥体;14—主弹簧;15—垫圈;
16—卡瓦;17—滑牙片;18—滑牙套;19—弹;20—扶正块体;21—止动圈;22—螺钉;
23—底部螺帽;24—丝堵;25—圆柱销
1.2.1芯轴上部有与钻杆相连接的母螺纹,底部螺纹接引鞋,其他部件均套在芯轴上,芯轴中心有水眼,可进行循环。
1.2.2切割机构由刀片、刀枕、主弹簽等件组成,刀片外边有弹。
1.2.3限位机构的结构是,限位圈端面上有三个凸台,切割时与刀枕一起转动,但不能随工具下行。当芯轴达到最大下放量时,凸台与芯轴台肩接触,此时刀片外伸量为极限值,主弹黄受压达到最大压力。
1.2.4锚定机构由扶正壳体、滑牙套、滑牙板、弓形板、弹簧、卡瓦、锥体等零件组成。扶正壳体内均布三个“T”形孔,吊挂着三个卡瓦。滑牙板外侧表面有3~4个锯齿形牙,在弓形弹簽作用下,紧紧贴合在滑牙套外表面的锯齿形的牙间处。滑牙套内孔有螺纹与芯轴相连。
1.3工作原理
当工具下放到预定深度时,正转钻柱,由于摩擦块紧贴套管内壁产生一定的摩擦力,迫使滑牙板与滑牙套相对转动,推动卡瓦上行沿锥面张开,并与套管内壁接触,完成锚定动作。继续转动并下放钻柱,则进行切割。切割完毕后上提钻柱,芯轴上行,单向锯齿螺纹压缩滑牙板弹簧,使之收缩,由此滑牙板与滑牙套即可跳跃复位,卡瓦脱开,解除锚定。
1.4技术规范
机械式内割刀技术规范见表1。
表1机械式内割刀技术规范
规格型号JNGD73JNGD89JNGD101JNGD140JNGD168外形尺寸,mmφ55×584φ83×600φ90×784φ101×956φ138×1208接头螺纹  1.900TBG  1.900TBG1NC26NC26,NC31NC31,330
使用规范及性能参数
切割范围,mm62~5770~7897~105107~115137~158坐卡范围,mm65~54.481~67108~92118~104158~137切割转数,r/min50~4030~2020~1020~1020~10进给量,mm  1.2~2.0  1.5~3.0  1.5~3.0  1.5~3.0  1.5~3.0钻压,KN34567
更换零件后扩大的切割范围,mmφ101油管φ114套管φ139.7,φ146套管φ177.8套管
1.5操作方法及注意事项
1.5.1操作方法
1.5.1.1工具下井前应通井,保证下井工具畅通无阻。
1.5.1.2根据被切割管子尺寸,选择好机械内割刀。
1.5.1.3将工具接在钻柱下部,下至预定深度。
1.5.1.4循环洗井。
1.5.1.5正转钻柱并逐渐下放直至坐卡,此时悬重应保持原钻柱重力。
1.5.1.5继续以12~24r/min的转速正转,从开始切割(扭矩增加)为起点,每次下放量为1~2mm,总下放量见表1中给定值。
1.5.1.7当扭矩减少,说明管柱被切割掉。
1.5.1.8上提钻柱即可解除锚定状态。
1.5.2注意事项
下工具时应防止正转钻柱以免中途坐卡。如果中途坐卡,上提钻柱即可复位,然后
继续下放。切割时应按规定控制下放量和转速,防止刀片损坏。
2机械式外割刀
2.1用途
机械式外割刀是一种从套管、油管或钻杆外部切断管柱的专用工具。更换卡爪装置后,可在除接箍外任何部位切割。切断后可直接提出断口以上管柱。
2.2基本结构
机械式外割刀主要由上接头、卡爪装置、止推环、承载环、隔套、弹簧罩、主弹簧、进给套、剪销、刀片、轴销、丝堵、筒体、引鞋等组成。筒体上接上接头、下连引鞋,内部装有卡爪装置、止推环、承载环等零件。
卡爪装置有三种形式:即弹簧爪式、棘爪式和卡瓦式,如图2所示。
图2(a)机械式外割刀(弹簧爪式卡爪装置)
1—上接头;2—卡簧爪;3—铆钉;4—卡簧套;5—止推环;6—承载圈;7—隔套;8—筒体;
9—主弹簧;10—进给套;11—剪销;12—刀片;13—引鞋;14—销轴;15—顶丝
图2(b)机械式外割刀(棘爪式卡爪装置)
1—上接头;2—套;3—卡爪;4—扭力弹簧;5—销轴;6—座体;7—止推环;8—承载圈;9—隔套;
10—筒体;11—主弹簧;12—进给套;13—剪销;14—刀片;15—引鞋;16—轴销;17—顶丝
图2(c)机械式外割刀(卡瓦式卡爪装置)
1—上接头;2—中间接头;3—弹簧;4—卡瓦锥体;5—卡瓦;6—卡瓦锥体座;7—剪销;
8—止推环;9—承载圈;10—隔套;11—筒体;12—弹簧;13—剪销;14—刀片;15—下接头;
16—轴销;17—顶丝;18—进给套
2.3工作原理
机械式外割刀是用卡爪装置固定割刀来实现定位切割的。工具管柱的旋转运动是切割的主运动,刀片绕销轴缓慢地转动是切削的进给运动。进给运动是靠压缩后主弹簧的反力来实现自动进给。2.4技术规范
机械式外割刀技术规范见表2。
表2
机械式外割刀技术规范
2.5操作方法及注意事项2.5.1操作方法2.5.1.1下井
2.5.1.1.1根据被切管柱的尺寸选定外割刀,并用工作井眼的最小尺寸校验工具能否通过。2.5.1.1.2根据被切管柱的连接接箍或台肩选定卡爪装置。2.5.1.1.3拧紧各部螺纹,下至预切深度。2.5.1.2切割
2.5.1.2.1校准切割深度,开泵循环正常后,上提工具管柱,卡爪装置卡住接箍,从而使割刀固定。继续
增加上提负荷达到规定值,进给套上销钉被剪断,进给套在主弹簧作用下压向刀片。
2.5.1.2.2均匀地、慢慢地旋转工具管柱,刀片开始切割管子。
2.5.1.2.3当指重表有明显摆动时预示切割完成。提出被切割管柱及工具。2.5.1.3切割完成的主要显示
2.5.1.
3.1若切割的管柱很短,切割完成时割刀转动速度加快,割刀旋转也很自如。2.5.1.3.2若切割的管柱较长,切割完成时,上部割断的管柱很可能压在刀片上,使工具管柱旋转困难,扭矩进一步增加;或者在切割旋转中,指重表读数明显增加。
序号规格型号割刀尺寸,mm 使用规范及性能参数
外径内径允许通过尺寸,mm 切割范围mm 双剪销强度N
剪断滑动卡瓦销负荷,N
井眼最小尺寸,mm 1JWGD0112098.495.348.3~7325301871125.42JWGD02143111.110852.4~88.956603758149.23JWGD03149117.1114.360.3~88.956603758155.64JWGD04154123.8120.760.3~101.656603758158.85JWGD05194161.9128.888.9~114.356603758209.66
JWGD06
206
168.3
139.7
101.6~146.1
5660
3758
219.1

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