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水力式内切割

/hydraulic inside cutting operations/
最后更新 2022-01-20
浏览 139
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利用水力式内割刀,靠液压推动的力量从管子内部切割管体的作业。

英文名称
hydraulic inside cutting operations
所属学科
石油与天然气工程

水力式内割刀由上接头、调压总成、活塞总成、缸套、弹簧、导流管总成、本体、刀片总成、扶正块和堵头组成(图1)。

水力式内割刀技术规范见表1。

水力式割刀结构图注:1-上接头;2-调压总成;3-活塞总成;4-缸套;5-弹簧;6-导流管总成;7-本体;8-刀片总成;9-扶正器;10-堵头。水力式割刀结构图


水力式内割刀技术规范
型号接头螺纹本体外径/mm刀片收缩外径/mm刀片张开外径/mm工具总长/mm扶正套和扶正块外径/mm可切割管径/mm
外径壁厚
TGX-9NC50210210310
1512
222
244.47
8.94
220
10.03
218
10.05
216
11.99
GX-7NC381461462101313
158
177.8
8.05
156
9.19
154
10.36
151
11.51
149
12.65
147
13.72
TGX-5
NC31114114
170
1287121
139.7
7.72
118
9.17
115
10.54

将工具下到需要切割的位置,在停泵的条件下,按规定的转速旋转钻具,数分钟后按规定的排量开泵循环钻井液。由于调压总成的限流作用,使活塞总成两端压差增大,迫使活塞总成向下移动,并推动切割刀片向外张开切割管壁。切割刀片共有6片,由于刀片内侧凸台位置不一样,在切割刚开始时,只有3片刀片张开参与切割管体,这有利于增加刀尖的应力,加快切割速度。当管壁完全切开时,活塞总成也完全离开了调压总成的限流塞,这时循环压力会有明显的下降,这是管壁切断的指示。如果要用于铣切管体作业的话,当管壁切穿之后,另外3片刀片也随即张开,可以继续向下铣切管体。完成作业后,停止循环钻井液,活塞总成在弹簧力的作用下向上移动,同时刀片自动收拢,即可从井眼内起出工具。

①切割井段应避开接头、接箍及有扶正器的井段。

②在用下水力式内割刀以前,应用标准的内径规通井1次,通井规外径不得小于工具限位扶正套外径。在通井规上接一柱钻铤,通井过程如有轻微遇阻,可转动钻具划过,直至无阻卡现象为止。通井至设计位置,大排量循环洗井,将井内杂物冲洗干净,并调配好钻井液。

③工具下井前应在井口做试验,以检验工具的可靠性及刀片张开前后的泵压变化值,并做好记录,为判断井下情况提供参考。试验方法如下:首先用直径2毫米铁丝(单股)将刀片捆紧,然后将工具与方钻杆连接,放到井口,开泵试验,排量应根据工具型号选用。此时捆刀片的铁丝应被打开,6片刀片应顺利张开至最大位置。记录刀片打开前后的泵压变化值,然后停泵,停泵后,6片刀片应能顺利收拢。达不到上述要求,工具不能下井。

④试验结束后,再用直径2毫米铁丝将刀片捆好,以防在下钻过程中将刀片的刀尖碰坏,造成切割作业的失败。

⑤钻具组合。在工具的上部接专用的螺旋扶正器,在扶正器以上再接足够长度的钻铤,以增强工具工作的稳定性。

⑥下钻过程,操作要平稳,并控制下放速度,以防损坏刀片。

⑦将工具下至预定位置,先启动转盘,钻柱旋转正常后,方能开泵。当钻井液流经喷嘴时,在喷嘴处产生压降,对活塞产生推力,活塞下行,推动刀片伸向管壁,就可以切割管体了。在切割中不要再调整泵压,以防切割不稳,损坏刀片,转速以50~60转/分为宜。

⑧当管壁被完全切断,6片刀片完全张开,由于调压杆的作用,压力将下降2兆帕左右,此时可以停泵,稍微上提一点钻具,再继续旋转几分钟,这样有助于刀片收拢,然后起钻。

⑨水力式内割刀可以段铣套管,为侧钻做准备。段铣时,钻压可加10~30千牛,排量和转速均可以适当提高。段铣过程应密切注意扭矩变化及井下是否有跳憋现象,如有跳憋现象,应减轻钻压、降低转速,使工具能平稳工作,待井下情况恢复正常后,再逐渐提高钻压和转速。


  • 吴奇.井下作业工程师手册.北京:石油工业出版社,2002.

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