一种套管断铣装置的制作方法

1.本实用新型涉及油井用具技术领域，尤其涉及一种套管断铣装置。


背景技术：

2.在油田开采作业中，当废弃的油井需要封堵时，往往需要将油井套管进行断铣，然后在油井套管断开处进行封堵，现阶段使用的断铣装置通常包括一套筒，套筒在钻井钻具的带动下旋转以断铣油井套管，套筒上设置摆臂，套筒的内部设置驱动杆，驱动杆在钻井钻具的驱动下动作，使得驱动杆向外推动摆臂，使得摆臂的活动端向外动作，摆臂的活动端设置有刀头，进而使得刀头和油井套管内壁接触，实现对油井套管的断铣，断铣完成后在弹簧的弹力作用下使得摆臂恢复初始位置，以便取出断铣装置，但是该种结构的断铣装置在实际使用过程中存在一定的缺点：由于摆臂末端为弧形的动作轨迹，在摆臂摆动时，尤其是断铣完油井套管恢复初始位置时，摆臂末端和油井套管之间易产生卡顿，加之弹簧疲劳以及油井套管中渗入的泥浆，摆臂不易恢复初始位置。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于避免现有技术的不足之处，提供一种套管断铣装置，从而有效解决现有技术中存在的不足之处。
4.为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种套管断铣装置，包括套筒组件，所述套筒组件内设置有轴向运动的驱动件，套筒组件上设置有槽口，槽口内可滑动的设置有用于断铣油井套管的刀头组件，驱动件上设置有第一驱动坡面，刀头组件上设置有第二驱动坡面，第一驱动坡面和第二驱动坡面相互平行，且第一驱动坡面和套筒组件的轴线不平行，第一驱动坡面和第二驱动坡面之间设置有限位结构，所述限位结构包括设置于第一驱动坡面上的第一卡接结构以及设置于第二驱动坡面上的第二卡接结构，第一卡接结构和第二卡接结构可滑动配合，驱动件于套筒组件内轴向运动时，使得刀头组件伸出槽口或收回槽口。
5.进一步的，所述第一卡接结构为卡槽，第二卡接结构为和卡槽适配的卡凸。
6.进一步的，所述卡凸的截面为t形，卡槽的截面和卡凸的截面相适配。
7.进一步的，所述刀头组件包括固定座，所述固定座上设置有刀头。
8.进一步的，所述槽口上设置有导向槽，固定座上设置有和导向槽适配的导向凸起。
9.进一步的，所述套筒组件上设置有限制固定座脱出槽口的限位件。
10.进一步的，所述套筒组件内设置有便于驱动件复位的复位弹簧。
11.进一步的，所述套筒组件上设置有万向滚珠。
12.进一步的，所述套筒组件上设置有滚珠座，万向滚珠可滚动的设置于滚珠座上，滚珠座上设置有防止万向滚珠脱出的限位环。
13.本实用新型的上述技术方案具有以下有益效果：本实用新型套筒结构内的驱动件和刀头组件之间通过第一驱动坡面以及第二驱动坡面之间的配合，实现刀头组件的向外滑
动以及向内滑动，驱动件对刀头组件具有稳定的驱动力，驱动件在钻井钻具的带动下往复动作时，能够使得刀头组件稳定的伸出或者收回槽口，避免刀头组件出现卡顿。
附图说明
14.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
15.图2为图1中a处的局部放大图；
16.图3为图1中b处的局部放大图；
17.图4为图1中c处的局部放大图；
18.图5为本实用新型实施例芯轴套的结构示意图；
19.图6为图5的仰视图；
20.图7为本实用新型实施例中套筒槽口处的局部结构示意图；
21.图8为本实用新型实施例刀头组件的结构示意图；
22.图9为图8的左视图。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
24.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.如图1-图9所示，本实施例所述的一种套管断铣装置，包括一套筒组件，套筒组件内部设置有圆柱状的空腔，在套筒组件的内部空腔中设置有驱动件，套筒组件的侧壁上对应内部空腔的位置设置有槽口1，在槽口1内设置有刀头组件，本实施例中，槽口1的中心线方向和套筒组件的直径方向平行，使得刀头组件在槽口1内能够沿套筒组件的直径方向往复滑动，本实用新型使用时和钻井钻具连接，在钻井钻具的引导下，将本实用新型伸入油井套管内，当刀头组件于槽口1内向外滑动时，使得刀头组件向外伸出槽口1，进而使得刀头组件凸出套筒组件的外壁并抵在油井套管内壁上，钻井钻具带动本实用新型旋转，使得刀头组件对油井套管进行断铣，断铣完成后，刀头组件收回槽口1，使得刀头组件不再凸出套筒组件的外壁，停止对油井套管的断铣。
26.具体的，在驱动件上设置有第一驱动坡面2，刀头组件上设置有第二驱动坡面3，第一驱动坡面2和第二驱动坡面3相互平行，且第一驱动坡面2和套筒组件的轴线不平行，进而当驱动件在套筒组件内沿套筒组件的轴线方向动作时，使得第一驱动坡面2和第二驱动坡面3之间能够产生相互作用力，本实施例中，在第一驱动坡面2和第二驱动坡面3之间设置有限位结构，使得第一驱动坡面2和第二驱动坡面3之间能够相对平行的滑动，限制第一驱动坡面2和第二驱动坡面3沿垂直方向相互远离，进而当驱动件在套筒组件内沿轴向往复动作时，带动刀头组件伸出槽口1或者收回槽口1，以便对油井套管进行断铣。
27.具体的，限位结构包括设置于第一驱动坡面2上的第一卡接结构以及设置于第二驱动坡面3上的第二卡接结构，第一卡接结构和第二卡接结构能够相对滑动，在第一卡接结构和第二卡接结构的限制作用下，第一驱动坡面2和第二驱动坡面3不会沿垂直第一驱动坡面2的方向相互远离，以便当驱动件能够带动刀头组件往复动作。
28.更为具体的，第一卡接结构可以为卡槽4，第二卡接结构可以为和该卡槽4相互适配的卡凸5，卡凸5在卡槽4内平置的滑动，本实施例中，卡凸5的截面为t形，卡槽4的截面和卡凸5的截面形状相适配，也为t形，第二驱动坡面3上的卡凸5由第一驱动坡面2上的卡槽4的一端适配至卡槽4内，进而使得第一驱动坡面2和第二驱动坡面3能够沿相互平行的方向相对滑动，且t形的卡槽4和t形的卡凸5适配能够限制驱动件和刀头组件沿垂直第一驱动坡面2的方向相互远离开来。
29.本实施例中，驱动件于套筒组件内沿轴向往复动作时，带动刀头组件沿套筒组件的直径方向伸出槽口1或者收回槽口1，刀头组件的往复动作更加顺畅，油井套管内的泥浆不会影响刀头组件的收回，而且在t形卡槽4和t形卡凸5的配合下，驱动件和刀头组件之间的驱动配合更加稳定，保证刀头组件稳定、顺畅的往复动作。
30.更为具体的，刀头组件包括固定座6，固定座6的形状和槽口1的截面形状相适配，在固定座6的外侧设置刀头7，第二驱动坡面3设置在固定座6上，在驱动件的驱动下，固定座6带动刀头7向外移动，并使得刀头7抵在油井套管上。
31.本实施例中，在槽口1的侧壁上设置有导向槽8，在固定座6上设置和导向槽8适配的导向凸起9，在导向凸起9和导向槽8的配合下，固定座6的往复动作更加稳定，且导向凸起9和导向槽8的配合长度大于固定座6于槽口1内的动作行程，当本实用新型断铣油井套管时，增加固定座6和槽口1之间的结合稳定性。
32.本实施例中，在套筒组件上设置有限位件10，限位件10设置在套筒组件的外侧壁上，并位于槽口1的一侧，限位件10限制固定座6脱出槽口1，优选的，在固定座6上设置和该限位件10适配的限位槽11，使得限位件10和固定座6的配合更加稳定。
33.更为具体的，在套筒组件的内部空腔设置复位弹簧12，复位弹簧12的一端抵在套筒组件的内壁，复位弹簧12的另一端抵在驱动件的端部，当需要收回刀头组件时，在复位弹簧12的弹性作用力下，刀头组件的收回更加顺畅，避免出现卡顿。
34.更为具体的，在套筒组件上设置有万向滚珠13，万向滚珠13设置在套筒组件的末端外侧壁上，在向油井套管导入本实用新型时更加顺畅、方便，本实施例中，在套筒组件的外侧壁上设置滚珠座14，滚珠座14上设置和万向滚珠13适配的凹槽，万向滚珠13设置在凹槽内，万向滚珠13的一部分凸出滚珠座14，在滚珠座14上设置有限位环15，限位环15限制万向滚珠13脱出滚珠座14的凹槽，本实施例中，万向滚珠13安装完后，万向滚珠13的一部分凸出套筒组件的外侧壁。
35.更为具体的，本实用新型的套筒组件包括中套筒16，中套筒16的末端设置导向头17，导向头17整体呈锥状设置，便于导入油井套管内，滚珠座14设置在导向头17的外侧壁上，中套筒16两端开口，中套筒16的一端用于和钻井钻具连接适配，中套筒16的另一端套设在导向头17上，槽口1设置在中套筒16的侧壁上，槽口1贯穿中套筒16侧壁的内外两侧，驱动件包括活塞套18和芯轴套，活塞套18和芯轴套均设置于中套筒16的内部，具体的，芯轴套包括活动套19和活动杆20，活动套19和活动杆20同轴连接，在活动杆20的底部设置承接盘21，
复位弹簧12的一端抵在承接盘21上，复位弹簧12的另一端抵在导向头17的端部，第一驱动坡面2设置在活动杆20上，活塞套18能够穿设于活动套19内并形成活动密封，活塞套18的伸入活动套19的一端设置有压力启闭通道22，使得活塞套18和活动套19连通，活塞套18的伸出活动套19的一端设置有第一密封圈23，第一密封圈23和中套筒16的内壁之间形成活动密封，活动套19的两端和中套筒16之间均为活动密封，使得活动套19的中部和中套筒16之间形成第一压力空腔24，活动套19的靠近活塞套18的一端设置有第二密封圈25，第二密封圈25和中套筒16的内壁之间形成密封，在活塞套18和活动套19活动配合的区域设置有第一通道26，第一通道26设置在活塞套18上，并且在活塞套18和活动套19之间设置一次性的剪切销钉27，在活动套19上位于第二密封圈25的内侧，也即活动套19上相对更加靠近活动杆20的位置上设置有第二通道28，第二通道28和第一压力空腔24连通，在中套筒16的内壁设置有第三密封圈29，第三密封圈29位于活动套19的外部，第三密封圈29和活塞套18的外壁之间形成活动密封，使得第三密封圈29、中套筒16内壁、第二密封圈25和活塞套18外壁之间形成第二压力空腔30，在中套筒16上对应第三密封圈29的位置设置第三通道31，第三密封圈29内部设置第四通道32，第三通道31和第四通道32连通，第四通道32和第二压力空腔30连通，且二者之间通过压力球33密封，压力球33在压力弹簧34的作用下，使得该处形成由第二压力空腔30指向第四通道32的单向通道。
36.所以本实用新型的工作原理为：使用本实用新型对油井套管进行断铣时，将中套筒16的顶端连接在钻井钻具上，并引导至油井套管内的所需位置，钻井钻具向中套筒16内打入压力，由于压力启闭通道22为打开状态，使得活塞套18和活动套19的内部压力平衡，进而使得活动套19的顶部压力大于活动套19的设置有活动杆20一端的压力，使得活动套19和活塞套18整体具有向下动作的趋势，当压力差大于复位弹簧12的弹力时，活动杆20向下动作，在t形卡凸5和t形卡槽4的相互作用下，活动杆20将固定座6向外推动，使得固定座6带动刀头7伸出槽口1，使得刀头7和油井套管内壁接触，然后在钻井钻具的带动下，本实用新型旋转对油井套管进行断铣，断铣完成后，通过钻井钻具向中套管内投入钢球，钢球进入到活塞套18的底部并将启闭压力通道密封，进而使得活塞套18的内部和活动套19的内部隔开，在继续加压的情况下，使得活塞套18内部的压力大于活动套19内部的压力，活塞套18和活动套19之间产生相对动作的趋势，继续加压，直至活塞套18和活动套19之间的一次性剪切销钉27被剪断，进而使得活塞套18朝向活动套19内部运动，直至第一通道26和第二通道28重合后，使得第一通道26、第二通道28、第一压力空腔24连通，该三处压力平衡，且该压力值大于第二压力空腔30处的压力值，进而活动套19具有向上动作的趋势，逐渐加压时，第一压力空腔24和第二压力空腔30要达到压力值平衡，使得第二密封圈25向上动作，进而使得活动套19向上动作，此时，第二压力空腔30被压缩，将压力球33顶开，第三通道31、第四通道32、第二压力空腔30连通，使得活动套19顺畅的向上动作，进而在压力差和复位弹簧12的共同作用下，使得活动杆20向上动作，对固定座6的驱动力更加稳定，带动固定座6收回槽口1，使得刀头7不再凸出中套筒16的外侧壁，然后通过钻井钻具收回本实用新型即可。
37.本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式，很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的，选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。