一种垂直进刀式水力油管内割刀的制作方法

1.本发明涉及油套管内切割工具技术领域，是一种垂直进刀式水力油管内割刀。

背景技术：

2.在油水井作业过程中，常遇到油管被卡无法起管情况，所用油管基本上都为φ73mm油管或φ89mm油管，这时需要进行倒扣方式或切割方式断开卡点以上油管，再进行下一步打捞作业。倒扣存在倒开位置误差大、倒松全井油管等问题，造成后期打捞复杂化；机械切割存在地面扭矩传递困难、加压吨位难以控制、对传扭管杆负担大等问题；爆炸切割存在成本高、无法在水平井切割，需专业化队伍施工的问题；常规水力割刀切割进刀路线为弧线，进刀距离长，进刀阻力大，易打刀等问题。

技术实现要素：

3.本发明提供了一种垂直进刀式水力油管内割刀，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有油管切割存在的进刀距离长，进刀阻力大，易打刀以及切割复杂的问题。
4.本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种垂直进刀式水力油管内割刀，包括上接头、壳体、刀架、推刀块和刀轴，上接头下端内侧与管状结构的壳体上端外侧固定安装在一起，上接头上部内侧沿上下向滑动安装有下端套装于壳体下部内侧的刀轴，刀轴上端中央设有上下贯通的流道，壳体下端外侧沿圆周间隔均布有若干个径向贯通的条形滑孔，每个滑孔内均沿径向滑动安装有刀架，刀架远离刀轴的一侧固定安装有刀头，刀架靠近刀轴的一侧上下间隔分布有若干个由外至内从下至上倾斜的推刀槽，对应每个推刀槽位置的刀轴下部外侧均固定有刀轴向下移动时刀架能够沿径向向外移动并使得刀头伸出于壳体的推刀块，刀轴上部外侧与壳体上部内侧之间设有压缩弹簧。
5.下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：上述上接头内可有由上至下依次连通的上连接孔、上导向孔、上滑动孔和下连接孔，刀轴上端外侧套装于上导向孔内，上连接孔和下连接孔内均设有连接螺纹，壳体上端外侧螺接于下连接孔内，对应壳体上方位置的刀轴上部外侧固定安装有套装于滑动孔内的上锁环，壳体内有由上至下直径依次减小的下滑动孔、推刀孔和下导向孔，下滑动孔下部设有套装于刀轴中部外侧的下锁环，刀轴下部外侧套装于下导向孔内，压缩弹簧套装于下锁环上侧和上锁环下侧之间位置的刀轴外侧，推刀块固定于位于推刀孔内的刀轴外侧。
6.上述上锁环下端面与壳体上端面之间的距离可为第一距离，刀架沿径向向外移动至刀架远离刀轴的一侧与壳体外侧相齐平时的距离为第二距离，第二距离不大于第一距离。
7.上述下滑动孔的直径可小于上滑动孔的直径且大于上导向孔的直径。
8.上述上锁环可螺接于刀轴上部外侧，上锁环外侧沿周向间隔分布有至少一个径向贯通的上定位螺孔，对应每个上定位螺孔位置的刀轴外侧均设有上定位槽，每个上定位螺孔内均螺接有内端位于对应位置的上定位槽内的上定位螺钉。
9.上述上接头下端外侧可沿周向间隔分布有至少一个径向贯通的下定位螺孔，对应每个下定位螺孔位置的壳体上部外侧均设有下定位槽，每个下定位螺孔内均螺接有内端位于对应位置的下定位槽内的下定位螺钉。
10.上述壳体下端外侧可有上大下小的锥形导向面。
11.上述刀架可于径向方向上的厚度大于滑孔于径向方向上的深度。
12.本发明结构合理而紧凑，使用方便，刀架作为刀柄，厚实稳重，不易形变，避免出刀或退刀发生卡阻，刀头相对于待切割油管垂直进刀，进刀距离最短，进刀阻力最小，切割所需能量小，切断油管用时短，通过设置流道，切割期间循环液体可对刀头进行冲洗、降温，提高切割质量，压缩弹簧能够对刀轴下移后起到复位作用，刀头自动回收，使刀轴实现上下往复运动，具有安全、省力、简便、高效的特点。
附图说明
13.附图1为本发明的主视剖视结构示意图。
14.附图2为附图1中a-a处的剖视放大结构示意图。
15.附图3为刀轴向下移动后的主视剖视结构示意图。
16.附图中的编码分别为：1为上接头，2为壳体，3为刀架，4为推刀块，5为刀轴，6为刀头，7为流道，8为推刀槽，9为压缩弹簧，10为上连接孔，11为上导向孔，12为上滑动孔，13为下连接孔，14为下滑动孔，15为推刀孔，16为下导向孔，17为上锁环，18为下锁环，19为上定位螺钉，20为下定位螺钉，21为导向面，22为油管。
具体实施方式
17.本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
18.在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
19.下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：如附图1、2、3所示，该垂直进刀式水力油管内割刀包括上接头1、壳体2、刀架3、推刀块4和刀轴5，上接头1下端内侧与管状结构的壳体2上端外侧固定安装在一起，上接头1上部内侧沿上下向滑动安装有下端套装于壳体2下部内侧的刀轴5，刀轴5上端中央设有上下贯通的流道7，壳体2下端外侧沿圆周间隔均布有若干个径向贯通的条形滑孔，每个滑孔内均沿径向滑动安装有刀架3，刀架3远离刀轴5的一侧固定安装有刀头6，刀架3靠近刀轴5的一侧上下间隔分布有若干个由外至内从下至上倾斜的推刀槽8，对应每个推刀槽8位置的刀轴5下部外侧均固定有刀轴5向下移动时刀架3能够沿径向向外移动并使得刀头6伸出于壳体2的推刀块4，刀轴5上部外侧与壳体2上部内侧之间设有压缩弹簧9。
20.根据需求，滑孔的截面呈矩形且数量为三个，刀架3靠近刀轴5的一侧上下间隔分布有两个由外至内从下至上倾斜的推刀槽8，每个推刀块4均与对应位置的推刀槽8相匹配，三个刀架3同步伸出或缩回，使刀头6切割相同截面，油管22壁受力均匀，不易打刀，切割效率和成功率高，只要有1个刀头6完好就能完成油管22切割作业，刀架3远离刀轴5的一侧设
有安装槽，刀头6的尾部镶嵌在安装槽内，所有的刀头6均沿圆周均布，所有的刀头6的切割面均与刀轴5的中心轴线垂直，刀头6为三角型硬质合金（如yg8）刀头6，具有一定抗冲击性及耐磨性，可以满足常规螺杆高转速需求，稳定切割油管22，切割成功率高，压缩弹簧9的预设压力可为100n，保证非工作状态下刀架3和刀头6完全缩回在壳体2中。刀架3作为刀柄，厚实稳重，不易形变，避免出刀或退刀发生卡阻，刀头6相对于待切割油管22垂直进刀，进刀距离最短，进刀阻力最小，切割所需能量小，切断油管22用时短（约5-8分钟），通过设置流道7，高速流体经流道7时会产生节流压差，对刀轴5产生轴向向下的力，使刀轴5向下移动，切割期间循环液体可对刀头6进行冲洗、降温，提高切割质量，压缩弹簧9能够对刀轴5下移后起到复位作用，刀头6自动回收，使刀轴5实现上下往复运动，本发明结构合理而紧凑，使用方便，具有安全、省力、简便、高效的特点。
21.使用时，油管通径刮削后，连接切割管柱，管柱结构：油管/连续油管/空心抽油杆+常开阀+锚定器+螺杆钻+割刀稳定器+水力割刀，从油管内下至设计切割位置，正循环打压进行油管切割，锚定器确保切割过程切割点无轴向窜动；割刀稳定器对旋转的水力割刀强制扶正，确保割刀旋转基本平稳，无明显向径向抖动；常开阀保证入井管柱内外压差平衡，起钻时油管正常泄水，避免带水钻。
22.可根据实际需要，对上述垂直进刀式水力油管内割刀作进一步优化或/和改进：如附图1、2、3所示，上接头1内有由上至下依次连通的上连接孔10、上导向孔11、上滑动孔12和下连接孔13，刀轴5上端外侧套装于上导向孔11内，上连接孔10和下连接孔13内均设有连接螺纹，壳体2上端外侧螺接于下连接孔13内，对应壳体2上方位置的刀轴5上部外侧固定安装有套装于滑动孔内的上锁环17，壳体2内有由上至下直径依次减小的下滑动孔14、推刀孔15和下导向孔16，下滑动孔14下部设有套装于刀轴5中部外侧的下锁环18，刀轴5下部外侧套装于下导向孔16内，压缩弹簧9套装于下锁环18上侧和上锁环17下侧之间位置的刀轴5外侧，推刀块4固定于位于推刀孔15内的刀轴5外侧。
23.在使用过程中，通过设置上导向孔11和下导向孔16，能够对刀轴5起到导向扶正作用，防止刀轴5偏移时使得刀头6发生偏磨，能够延长使用寿命，上锁环17向下移动后与壳体2上端相接触，还能够防止刀轴5意外向下移动后刀头6伸出壳体2划伤油管22内壁，能够提高可靠性。能够应用于斜井和水平井油管22的切割作业。
24.如附图1、2、3所示，上锁环17下端面与壳体2上端面之间的距离为第一距离，刀架3沿径向向外移动至刀架3远离刀轴5的一侧与壳体2外侧相齐平时的距离为第二距离，第二距离不大于第一距离。
25.在使用过程中，通过这样的设置，能够保证刀头6的结构尺寸，防止第二距离过小而缩小刀头6的尺寸进而降低刀头6的性能，同时还能保证第二刀头6伸出壳体2外侧切割不同规格的油管22，增大其适用范围。
26.如附图1、2、3所示，下滑动孔14的直径小于上滑动孔12的直径且大于上导向孔11的直径。
27.在使用过程中，下滑动孔14的直径小于上滑动孔12的直径，上锁环17在下移过程中下端面与壳体2上端面接触，能够对上锁环17起到限位作用，下滑动孔14的直径大于上导向孔11的直径，即上滑动孔12的直径大于上导向孔11的直径，高速流体经上连接孔10和上导向孔11流入刀轴5上端中央的流道7时会产生节流压差，对刀轴5产生轴向向下的力，使刀
轴5向下移动，继而通过推刀块4推动刀架3向外移动后，刀头6伸出壳体2外侧后与油管22内壁相抵，然后通过转动上接头1，对油管22进行切割。
28.如附图1、2、3所示，上锁环17螺接于刀轴5上部外侧，上锁环17外侧沿周向间隔分布有至少一个径向贯通的上定位螺孔，对应每个上定位螺孔位置的刀轴5外侧均设有上定位槽，每个上定位螺孔内均螺接有内端位于对应位置的上定位槽内的上定位螺钉19。
29.在使用过程中，通过设置上定位螺钉19，能够提高上锁环17和刀轴5的连接强度，防止使用过程中上锁环17和刀轴5之间发生脱扣现象。
30.如附图1、2、3所示，上接头1下端外侧沿周向间隔分布有至少一个径向贯通的下定位螺孔，对应每个下定位螺孔位置的壳体2上部外侧均设有下定位槽，每个下定位螺孔内均螺接有内端位于对应位置的下定位槽内的下定位螺钉20。
31.在使用过程中，通过设置下定位螺钉20，能够提高壳体2和上接头1的连接强度，防止在使用过程中上接头1和壳体2之间发生脱扣现象。
32.如附图1、2、3所示，壳体2下端外侧有上大下小的锥形导向面21。
33.在使用过程中，通过这样的设置，壳体2在下入油管22时起到导向作用，防止与油管22内壁发生卡涩，还能够避免油管22切断后错位卡钻。
34.如附图1、2、3所示，刀架3于径向方向上的厚度大于滑孔于径向方向上的深度。
35.在使用过程中，通过这样的设置，能够保架3与滑孔内壁有足够长的接触面，保证刀架3在径向移动过程中的稳定性，同时还能保证刀头6有足够长的漏出高度以便于对不同壁厚的油管22进行切割。
36.以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

技术特征：

1.一种垂直进刀式水力油管内割刀，其特征在于包括上接头、壳体、刀架、推刀块和刀轴，上接头下端内侧与管状结构的壳体上端外侧固定安装在一起，上接头上部内侧沿上下向滑动安装有下端套装于壳体下部内侧的刀轴，刀轴上端中央设有上下贯通的流道，壳体下端外侧沿圆周间隔均布有若干个径向贯通的条形滑孔，每个滑孔内均沿径向滑动安装有刀架，刀架远离刀轴的一侧固定安装有刀头，刀架靠近刀轴的一侧上下间隔分布有若干个由外至内从下至上倾斜的推刀槽，对应每个推刀槽位置的刀轴下部外侧均固定有刀轴向下移动时刀架能够沿径向向外移动并使得刀头伸出于壳体的推刀块，刀轴上部外侧与壳体上部内侧之间设有压缩弹簧。2.根据权利要求1所述的垂直进刀式水力油管内割刀，其特征在于上接头内有由上至下依次连通的上连接孔、上导向孔、上滑动孔和下连接孔，刀轴上端外侧套装于上导向孔内，上连接孔和下连接孔内均设有连接螺纹，壳体上端外侧螺接于下连接孔内，对应壳体上方位置的刀轴上部外侧固定安装有套装于滑动孔内的上锁环，壳体内有由上至下直径依次减小的下滑动孔、推刀孔和下导向孔，下滑动孔下部设有套装于刀轴中部外侧的下锁环，刀轴下部外侧套装于下导向孔内，压缩弹簧套装于下锁环上侧和上锁环下侧之间位置的刀轴外侧，推刀块固定于位于推刀孔内的刀轴外侧。3.根据权利要求2所述的垂直进刀式水力油管内割刀，其特征在于上锁环下端面与壳体上端面之间的距离为第一距离，刀架沿径向向外移动至刀架远离刀轴的一侧与壳体外侧相齐平时的距离为第二距离，第二距离不大于第一距离。4.根据权利要求2或3所述的垂直进刀式水力油管内割刀，其特征在于下滑动孔的直径小于上滑动孔的直径且大于上导向孔的直径。5.根据权利要求2或3所述的垂直进刀式水力油管内割刀，其特征在于上锁环螺接于刀轴上部外侧，上锁环外侧沿周向间隔分布有至少一个径向贯通的上定位螺孔，对应每个上定位螺孔位置的刀轴外侧均设有上定位槽，每个上定位螺孔内均螺接有内端位于对应位置的上定位槽内的上定位螺钉；或/和，上接头下端外侧沿周向间隔分布有至少一个径向贯通的下定位螺孔，对应每个下定位螺孔位置的壳体上部外侧均设有下定位槽，每个下定位螺孔内均螺接有内端位于对应位置的下定位槽内的下定位螺钉。6.根据权利要求4所述的垂直进刀式水力油管内割刀，其特征在于上锁环螺接于刀轴上部外侧，上锁环外侧沿周向间隔分布有至少一个径向贯通的上定位螺孔，对应每个上定位螺孔位置的刀轴外侧均设有上定位槽，每个上定位螺孔内均螺接有内端位于对应位置的上定位槽内的上定位螺钉；或/和，上接头下端外侧沿周向间隔分布有至少一个径向贯通的下定位螺孔，对应每个下定位螺孔位置的壳体上部外侧均设有下定位槽，每个下定位螺孔内均螺接有内端位于对应位置的下定位槽内的下定位螺钉。7.根据权利要求2或3或6所述的垂直进刀式水力油管内割刀，其特征在于壳体下端外侧有上大下小的锥形导向面；或/和，刀架于径向方向上的厚度大于滑孔于径向方向上的深度。8.根据权利要求4所述的垂直进刀式水力油管内割刀，其特征在于壳体下端外侧有上大下小的锥形导向面；或/和，刀架于径向方向上的厚度大于滑孔于径向方向上的深度。9.根据权利要求5所述的垂直进刀式水力油管内割刀，其特征在于壳体下端外侧有上大下小的锥形导向面；或/和，刀架于径向方向上的厚度大于滑孔于径向方向上的深度。

技术总结

本发明涉及油套管内切割工具技术领域，是一种垂直进刀式水力油管内割刀，包括上接头、壳体、刀架、推刀块和刀轴，上接头下端内侧与管状结构的壳体上端外侧固定安装在一起，上接头上部内侧沿上下向滑动安装有下端套装于壳体下部内侧的刀轴。本发明结构合理而紧凑，使用方便，刀架作为刀柄，厚实稳重，不易形变，避免出刀或退刀发生卡阻，刀头相对于待切割油管垂直进刀，进刀距离最短，进刀阻力最小，切割所需能量小，切断油管用时短，通过设置流道，切割期间循环液体可对刀头进行冲洗、降温，提高切割质量，压缩弹簧能够对刀轴下移后起到复位作用，刀头自动回收，使刀轴实现上下往复运动，具有安全、省力、简便、高效的特点。高效的特点。高效的特点。