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水力式外切割

/hydraulic external cutting operations/
条目作者刘长印

刘长印

最后更新 2022-01-20
浏览 120
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依靠液压力量推动水力式外切割刀头进行的切割作业。

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

水力式外切割是从外向内切割各种类型的管状落物的切割作业。

水力式外割刀由筒体部分、给进机构、切割机构、限位机构4个部分组成。

由上接头、外筒、引鞋连接在一起组成。上接头上与铣筒连接下与工具外筒连接,外筒壁上均布5条纵向刀槽,槽中各装一只刀销和刀销螺钉,引鞋下部为螺线切口,便于引进鱼头。

分为组合活塞和进刀套两部分。组合活塞是一个完整的锥体开成相等的4片,然后用拉紧的胶布箍和“O”形圈紧抱在一起,构成一个锥形的可胀缩的特殊活塞。每一个活塞片上开一个限流孔,可以有限制地通过钻井液,以便冲洗鱼头和冷却刀片。活塞片下部的J形头挂在进刀套的T形槽内,把两者连接起来。进刀套总成由进刀套和O形密封圈组成,进刀套上均布4个T形槽并各倒挂一个活塞片,侧面对开两条纵向长槽。

由刀片、刀销和刀销螺钉组成。刀片前面对准外筒中心,除切削刃部分淬火外,其余部分硬度较低,以保持良好的韧性。刀片尾部圆头座在外筒刀槽弧形凹座内,受力状态良好。

由剪销、导向螺栓和外筒上的限位台肩构成。在水力外割刀尚未进入切割之前,给进机构被外筒上的两只剪销托住,以防刀片伸出妨碍工具下井。导向螺栓插入给进套的保护装置,可防止切割过程中给进机构无休止地下放而损坏刀片。

开泵时,活塞上部由于限流孔的作用产生一个压力降,此压力推动活塞和进刀套下行。当活塞上的水压力达到剪销的剪切力时,销钉被剪断,进刀套则推动刀片向内伸出,指向落鱼。调节水压力的大小就改变了切割时刀片的给进压力。剪断销钉另外的办法:上提钻柱,使组合活塞顶住落鱼接头,上提大约450牛拉力,即可把销钉剪断,然后下放到预定位置,开泵,旋转切割。

水力式外割刀是不可退式切割工具,因此,操作时力求一次切割成功,但是切割位置不受限制,可以在避开接头或接箍的任何光滑位置进行切割。一组水力外割刀,更换不同规格的组合活塞,可以切割几种不同规格的落鱼,适用范围较大。

①套铣落鱼。铣鞋外径应比外割刀外径大7~13毫米,内径应比外割刀最小内径段小2~3毫米。套铣位置应比预定切割位置深10~12米,以便切割时能自由对正中心。每次切割管柱的最大长度不得超过割刀允许的最大承载能力。

②根据井径与落鱼规格选择适当规格的水力外割刀,配上合适的组合活塞,将工具接在铣管下边,下到预定位置。

③用节流阀控制开泵,慢慢关闭节流阀,使管线压力升高到1.02兆帕,即可切断销钉,活塞和进刀套下行,推动刀头处于切割状态,然后打开节流阀放压。

④切割。以15~25转/分的速度转动外割刀,并慢慢关小节流阀,提高泵压,给刀头加压,直到压力和排量达到要求为止。在切割中,勿再调整泵压,以防压力波动,因为压力波动会引起井下管柱振动,造成切割不稳,甚至破坏刀片。

⑤起钻。在切割中如发现扭矩变小,转速加快,悬重上升等情况,说明落鱼已被割断。此时上提钻柱25~50毫米,如井下无阻卡,转动灵活自如,即可起出割刀和被割断的落鱼。

  • 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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