一体式多刀水力切割刀的制作方法

本发明涉及石油或天然气钻完井切割装置技术领域，更具体地说涉及一种一体式多刀水力切割刀。

背景技术：

随着渤海油田石油勘探开发进入中后期，老井的改造与重修势在必行，大修井的作业在不断的增加，渤海油田大部分井都是防砂井，后期修井都必须切割打捞防砂管柱，目前切割防砂管柱采用的都是单刀片水力割刀，每次切割后刀片磨损严重无法进行二次切割，而防砂管柱一般都在200多米，需要进行多次切割打捞才能把防砂管柱处理完成。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术中的不足，现有的水力割刀存在切割效率低的问题，提供了一种一体式多刀水力切割刀，一个刀体上安装三个刀片组(每个刀片组包括3个刀片)，利用换向轨道和导向销三个刀片组可以自由转换，利用水力节流压力和弹簧实现刀片张开与收缩，一趟钻实现多次切割，保证作业安全高效。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

一体式多刀水力切割刀，包括刀体、芯轴、推力轴承、弹簧、刀片组和限位接头，所述刀体采用中空圆柱形结构，所述芯轴安装在所述刀体内，所述芯轴采用中空圆柱形结构，在所述芯轴的上部的外壁上开设有换向轨道，所述导向销贯穿所述刀体的外壁与所述换向轨道活动相连，在所述换向轨道下方的所述芯轴处设置一弹簧台阶，在所述弹簧台阶的下方设置所述推力轴承，所述弹簧设置在所述推力轴承和设置在所述刀体内壁上的刀体限位台阶之间，在所述刀体限位台阶的上方所述芯轴中部设置一芯轴限位台阶，所述芯轴限位台阶和所述刀体限位台阶相配合以限制芯轴向下运动的位移，所述刀片组沿着所述刀体的下部的周向设置，在所述芯轴的外壁上均匀开设有与所述刀片组相匹配的刀柄槽，在所述芯轴的下部通过固定销钉固定有导向块，所述导向块与所述刀柄槽沿所述芯轴的径向由上至下依次设置，所述刀柄槽和所述导向块共同用于与其中一个刀片组接触以实现了刀片组在井下切割时的自由切换，在所述芯轴的尾端安装所述限位接头，所述限位接头与安装在所述刀体的下部内壁上的限位挡圈相配合以达到限制复位位移的目的。

在所述芯轴的首端安装有喷嘴，在所述芯轴的首端外侧安装密封皮碗，所述密封皮碗和所述喷嘴均通过卡簧与所述芯轴相连。

所述刀片组的数量为3组，每组刀片组沿着刀体的外表面由上至下依次安装3个刀片，相邻的刀片之间的距离相等，所述刀片的尾端均一体设置刀柄，所述刀柄与所述刀柄槽相配合用于控制刀片的开启或关闭，所述刀片通过销轴安装于所述刀体的下部，所述销轴通过所述挡销进行固定。

相邻的所述刀片组在所述刀体周向的夹角为40°。

所述刀柄槽的数量为9个，分为三组，所述导向块的数量为9个，分为三组，且所述刀柄槽和所述导向块一一对应设置。

在所述换向轨道的上下分别设置有用于密封的密封圈。

所述刀体的首端通过螺纹与上接头相连。

所述刀体的尾端通过螺纹与下接头相连，所述刀体的尾端和所述下接头配合以固定所述限位挡圈。

本发明的有益效果为：本装置在一个刀体上安装三个刀片组(每个刀片组包括3个刀片)，利用换向轨道和导向销三个刀片组可以自由转换，利用水力节流压力和弹簧实现刀片张开与收缩，且每次切割时，只有一个刀片组张开进行切割，其他一个刀片组处于锁定状态，由于一个刀片组上沿着刀体的外表面由上至下依次安装有三个刀片，实现该装置一次入井可以对防砂管柱进行三处切割，解决了现有割刀一次只能切割一处的问题，可以提高作业效率；解决了现有水力割刀切割效率低的问题，保证作业安全高效；换向机构采用轨道式原理，并设计有推力轴承，保证了换向的可靠性；刀片在不工作状态都处于锁定状态，保证了作业的安全性；本装置不但可应用防砂管柱切割中，也可以应用在其他油套管切割打捞中。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中a的局部放大结构示意图；

图3是图1中b的局部放大结构示意图；

图4是图1中c的局部放大结构示意图；

图5是刀片展开结构示意图；

图6是本发明中刀体的结构示意图

图中：1为上接头，2为刀体，3为导向销，4为推力轴承，5为弹簧，6为刀片，7为芯轴，8为导向块，9为固定销钉，10为限位接头，11为下接头，12为密封皮碗，13为芯轴限位台阶，14为刀体限位台阶，15为销轴，16为挡销，17为喷嘴，18为卡簧，19为限位挡圈，20为刀柄槽。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

如图1至图4所示，一体式多刀水力切割刀，包括刀体2、芯轴7、推力轴承4、弹簧5、刀片组和限位接头10，刀体2采用中空圆柱形结构，芯轴7安装在刀体2内，芯轴7采用中空圆柱形结构，在芯轴7的首端安装有喷嘴17，在芯轴7的首端外侧安装密封皮碗12，密封皮碗12和喷嘴17均通过卡簧18与芯轴7相连，在芯轴7的上部的外壁上开设有换向轨道，在换向轨道的上下分别设置有用于密封的密封圈，导向销3贯穿刀体2的外壁与换向轨道活动相连，在换向轨道下方的芯轴7处设置一弹簧台阶，在弹簧台阶的下方设置推力轴承4，弹簧5设置在推力轴承4和设置在刀体2内壁上的刀体限位台阶14之间，在刀体限位台阶14的上方芯轴7中部设置一芯轴限位台阶13，芯轴限位台阶13和刀体限位台阶14相配合以限制芯轴7向下运动的位移，刀片组沿着刀体2的下部的周向设置，刀片组的数量为3组，每组刀片组沿着刀体的外表面由上至下依次安装3个刀片6，相邻的刀片6之间的距离相等，刀片6的尾端均一体设置刀柄，刀柄与刀柄槽20相配合用于控制刀片6的开启或关闭，如图5和图6所示，刀片6通过销轴15安装于刀体2的下部，销轴15通过挡销16进行固定，相邻的刀片组在刀体2周向的夹角为40°，在芯轴7的外壁上均匀开设有与刀片组相匹配的刀柄槽20，在芯轴7的下部通过固定销钉9固定有导向块8，导向块8与刀柄槽20沿芯轴7的径向由上至下依次设置，刀柄槽20的数量为9个，分为三组，导向块8的数量为9个，分为三组，且刀柄槽20和导向块8一一对应设置，刀柄槽20和导向块8共同用于与其中一个刀片组接触以实现了刀片组在井下切割时的自由切换，在芯轴7的尾端安装限位接头10，限位接头10与安装在刀体2的下部内壁上的限位挡圈19相配合以达到限制复位位移的目的，刀体2的首端通过螺纹与上接头1相连，刀体2的尾端通过螺纹与下接头11上部的梯形螺纹相连，刀体2的尾端和下接头11配合以固定限位挡圈19。

使用时，切割管柱旋转带动刀体2和刀片6进行旋转，液体通过喷嘴17时产生节流压力，压力推动芯轴7向下运动，芯轴7下部导向块8和刀柄槽20推动一个刀片组，该刀片组内的刀柄受到刀柄槽的顶开作用进而展开进行切割筛管的作业，其他两组刀片组处于锁定状态，管柱切割完成后，停泵、泄压，活塞在弹簧力的作用下复位，芯轴7下部的限位接头10与限位挡圈19接触后，复位到位，活塞向下运动和复位时，刀体2上的导向销3沿着换向轨道运动，芯轴7在换向轨道的换向作用下会发生周向转动，每次打压、泄压芯轴7会转动40°，芯轴7下部的导向块8和刀柄槽20会与其中一个刀片组中的刀片相接触，该刀片组内的刀柄受到刀柄槽的顶开作用进而开启，实现了三组刀片组开启或者关闭的自由切换，芯轴7在转动的过程中，推力轴承4有效减小芯轴7与弹簧5之间的摩擦阻力。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。