井下激光切割器的制作方法

本发明涉及管道切割技术领域，具体涉及一种井下激光切割器。

背景技术：

为防止油气泄漏对自然环境造成威胁，同时为了更加合理全面的利用油气资源，经过勘探及油气资源评估后，会将这些无经济价值油气井及达到服役年限需要废弃的安全隐患井实施封井，然后逐步完成弃井作业，而弃井作业中的关键技术便涉及到套管切割。

技术实现要素：

本发明提供一种井下激光切割器，通过激光束实现在地下管道中的切割作业。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种井下激光切割器，包括：保护管，所述保护管任意的一端设有仪器上接头，用于与旋转驱动装置的轴同轴连接；激光器，所述激光器固定设置在所述保护管内部，并沿所述保护管轴线向远离所述仪器上接头的一端发射激光束；反射器，所述反射器固定设置在所述保护管远离所述仪器上接头一端的内部；所述保护管外壁对应所述反射器设有窗口，所述窗口内嵌有激光头，所述激光束在所述反射器的反射作用后，经所述激光头向所述保护管外部射出。

优选的，所述保护管由上护管和下护管构成，所述上护管及所述下护管通过骨架接头同轴连接；所述骨架接头为管状结构，并且所述骨架接头的两端分别嵌入在所述上护管及所述下护管的内部；所述骨架接头对应所述上护管的一端连接设有电路骨架，用于安装固定电路板，所述骨架接头对应所述下护管的一端连接设有激光骨架，用于安装固定所述激光器；所述仪器上接头为管状结构，并通过连接端同轴嵌入在所述上护管远离所述下护管一端的内部，所述仪器上接头内部设有单芯插座。

优选的，还包括高压气瓶，所述下护管远离所述骨架接头的一端设有气瓶接嘴，所述高压气瓶与通过所述气瓶接嘴与所述下护管同轴连接；所述下护管的管壁内部设有气道，所述气道一端通过所述电磁阀与所述气瓶接嘴的内部连通，而远离所述电磁阀的一端靠近所述窗口区域，并与所述下护管外部连通。

优选的，所述高压气瓶内部填充有高压氧气或高压惰性气体。

本发明有益效果：上述设置中，仪器上接头与旋转驱动装置连接，并伸入到待切割的管道内，当旋转驱动装置工作时，带动保护管旋转，在旋转过程中启动激光器，并在反射器的作用下，将光束沿保护管半径方向射出，从而实现了对管道内壁的切割任务。井下激光切割器在工作时候，仪器上接头还与地面通电，例如通过空心的旋转驱动装置的输出轴或通过电枢等方式对电路板进行供电及通信，电源及电信号通过安装在仪器上接头内部的单芯插座传到电路骨架上的电路板，通过电路板的处理后，发送命令给激光器，激光器发射激光束，经过激光反射器以后发生方向的改变，激光束进入激光头，经过激光头的处理以后变成高能激光束发射出去。此时的激光束能量非常高，瞬间将需要切割的管壁局部融化。而在激光束切割管壁的同时，通过控制电磁阀，使高压气瓶内的气体经气道喷出，将被切割下来的铁削、残渣等异物吹走，从而提高切割质量。高压气瓶内的气体根据切割对象以及切割要求来选择，从而达到不同的作业目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明气瓶接口区域示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

根据图1、图2所示，一种井下激光切割器，包括：保护管，所述保护管任意的一端设有仪器上接头2，用于与旋转驱动装置的轴同轴连接；激光器1，所述激光器1固定设置在所述保护管内部，并沿所述保护管轴线向远离所述仪器上接头2的一端发射激光束；反射器3，所述反射器3固定设置在所述保护管远离所述仪器上接头2一端的内部；所述保护管外壁对应所述反射器3设有窗口，所述窗口内嵌有激光头4，所述激光束在所述反射器3的反射作用后，经所述激光头4向所述保护管外部射出。

上述设置中，仪器上接头2与旋转驱动装置连接，并伸入到待切割的管道内，当旋转驱动装置工作时，带动保护管旋转，在旋转过程中启动激光器1，并在反射器3的作用下，将激光束沿保护管半径方向射出，从而实现了对管道内壁的切割任务。

实施例二：

所述保护管由上护管5和下护管6构成，所述上护管5及所述下护管6通过骨架接头7同轴连接；所述骨架接头7为管状结构，并且所述骨架接头7的两端分别嵌入在所述上护管5及所述下护管6的内部；所述骨架接头7对应所述上护管5的一端连接设有电路骨架8，用于安装固定电路板，所述骨架接头7对应所述下护管6的一端连接设有激光骨架9，用于安装固定所述激光器1；所述仪器上接头2为管状结构，并通过连接端同轴嵌入在所述上护管5远离所述下护管6一端的内部，所述仪器上接头2内部设有单芯插座10。

上述设置中，井下激光切割器在工作时候，仪器上接头2还与地面通电，例如通过空心的旋转驱动装置的输出轴或通过电枢等方式对电路板进行供电及通信，电源及电信号通过安装在仪器上接头2内部的单芯插座10传到电路骨架8上的电路板，通过电路板的处理后，发送命令给激光器1，激光器1发射激光束，经过激光反射器3以后发生方向的改变，激光束进入激光头4，经过激光头4的处理以后变成高能激光束发射出去。此时的激光束能量非常高，瞬间将需要切割的管壁局部融化。

实施例三：

还包括高压气瓶11，所述下护管6远离所述骨架接头7的一端设有气瓶接嘴12，所述高压气瓶11与通过所述气瓶接嘴12与所述下护管6同轴连接；所述下护管6的管壁内部设有气道，所述气道一端通过所述电磁阀13与所述气瓶接嘴12的内部连通，而远离所述电磁阀13的一端靠近所述窗口区域，并与所述下护管6外部连通。

上述设置中，而在激光束切割管壁的同时，通过控制电磁阀13，使高压气瓶11内的气体经气道喷出，将被切割下来的铁削、残渣等异物吹走，从而提高切割质量。

实施例四：

所述高压气瓶11内部填充有高压氧气或高压惰性气体。

上述设置中，高压气瓶11内的气体根据切割对象以及切割要求来选择，从而达到不同的作业目的。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种井下激光切割器，其特征在于，包括：

保护管，所述保护管任意的一端设有仪器上接头，用于与旋转驱动装置的轴同轴连接；

激光器，所述激光器固定设置在所述保护管内部，并沿所述保护管轴线向远离所述仪器上接头的一端发射激光束；

反射器，所述反射器固定设置在所述保护管远离所述仪器上接头一端的内部；

所述保护管外壁对应所述反射器设有窗口，所述窗口内嵌有激光头，所述激光束在所述反射器的反射作用后，经所述激光头向所述保护管外部射出。

2.根据权利要求1所述的井下激光切割器，其特征在于：所述保护管由上护管和下护管构成，所述上护管及所述下护管通过骨架接头同轴连接；所述骨架接头为管状结构，并且所述骨架接头的两端分别嵌入在所述上护管及所述下护管的内部；

所述骨架接头对应所述上护管的一端连接设有电路骨架，用于安装固定电路板，所述骨架接头对应所述下护管的一端连接设有激光骨架，用于安装固定所述激光器；

所述仪器上接头为管状结构，并通过连接端同轴嵌入在所述上护管远离所述下护管一端的内部，所述仪器上接头内部设有单芯插座。

3.根据权利要求2所述的井下激光切割器，其特征在于：还包括高压气瓶，所述下护管远离所述骨架接头的一端设有气瓶接嘴，所述高压气瓶与通过所述气瓶接嘴与所述下护管同轴连接；所述下护管的管壁内部设有气道，所述气道一端通过所述电磁阀与所述气瓶接嘴的内部连通，而远离所述电磁阀的一端靠近所述窗口区域，并与所述下护管外部连通。

4.根据权利要求3所述的井下激光切割器，其特征在于：所述高压气瓶内部填充有高压氧气或高压惰性气体。

技术总结
本发明涉及管道切割技术领域，具体涉及一种井下激光切割器,其主要包括：保护管，所述保护管任意的一端设有仪器上接头，用于与旋转驱动装置的轴同轴连接；激光器，所述激光器固定设置在所述保护管内部，并沿所述保护管轴线向远离所述仪器上接头的一端发射激光束；反射器，所述反射器固定设置在所述保护管远离所述仪器上接头一端的内部；所述保护管外壁对应所述反射器设有窗口，所述窗口内嵌有激光头，所述激光束在所述反射器的反射作用后，经所述激光头向所述保护管外部射出。本发明通过激光束实现在地下管道中的切割作业。

技术研发人员：张勇
受保护的技术使用者：西安凯特维尔能源科技有限公司
技术研发日：2020.08.05
技术公布日：2020.10.30