井下工具切割類工具第1頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月一、機(jī)械式內(nèi)割刀1.用途機(jī)械式內(nèi)割刀是一種從井下管柱內(nèi)部切割管子的專用工具。除接箍外可在任意部位切割。若在其上部配有可退式打撈錨,就可以將卡點(diǎn)以上的管柱一次性切割和提出.第2頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月2.結(jié)構(gòu)如圖5-35所示,主要由芯軸、切割機(jī)構(gòu)、限位機(jī)構(gòu)、錨定機(jī)構(gòu)等部件組成。第3頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月3．作用原理當(dāng)工具下放到預(yù)定深度時(shí)，正轉(zhuǎn)鉆桿柱,由于摩擦塊緊貼套管壁產(chǎn)生一定的摩擦力,迫使滑牙板與滑牙套相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),推動(dòng)卡瓦上行,沿錐面張開,并與套管壁接觸,完成錨定動(dòng)作。繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)并下放鉆柱,則進(jìn)行切割。切割完畢后,上提鉆柱,芯軸上行,滑牙套上的單向鋸齒螺紋壓縮滑牙板板簧,使之收縮,由此滑牙板與滑牙套即可跳躍復(fù)位,卡瓦脫開,解除錨定.各元件復(fù)位.

第4頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月4.技術(shù)規(guī)范

機(jī)械式內(nèi)割刀技術(shù)規(guī)范見表2-3-1所示.例如規(guī)格型號(hào)為JNGD89機(jī)械式內(nèi)割刀，其外形尺寸φ83×600mm，接頭螺紋代號(hào)1.900TBG平式油管扣，使用及性能參數(shù)是：切割范圍70～78mm，坐卡范圍81～67mm，切割轉(zhuǎn)速30～20r/min，進(jìn)給量1.5～3mm，鉆壓4kN，更換件后擴(kuò)大的切割范圍101mm。第5頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月5.操作方法(1)

通井,保證下井工具暢通無阻;(2)

根據(jù)被切管子尺寸,選好機(jī)械內(nèi)切刀;(3)

將工具接在鉆柱下端,下至預(yù)定深度;(4)

循環(huán)洗井;(5)

正轉(zhuǎn)鉆柱,逐漸下放,直至坐卡,此時(shí)懸重應(yīng)保持原鉆柱重量;(6)

繼續(xù)以每分鐘12～24的轉(zhuǎn)速(參照表2-1)正轉(zhuǎn),從開始切割(扭矩增加)為起點(diǎn),每次下放量為1～2mm(或參照表2-1).(7)

若扭矩顯著減小,說明管柱被切掉;(8)

上提管柱即可恢復(fù)常態(tài).第6頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月8.注意事項(xiàng)(1)

下工具過程中,應(yīng)防止正轉(zhuǎn)鉆柱,以免中途坐卡;若中途坐卡,可上提鉆柱即可復(fù)位,然后繼續(xù)下放(2)

切割時(shí)應(yīng)按規(guī)定控制下放量和轉(zhuǎn)速,以防刀片損壞.第7頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月7.優(yōu)、缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：(1)

結(jié)構(gòu)緊湊,性能可靠,切割成功率高.(2)

切割深度準(zhǔn)確,切口平整.(3)

更換少量零件即可擴(kuò)大切割范圍.(4)

有水眼,可進(jìn)行循環(huán).缺點(diǎn)：操作較難掌握.第8頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月二、機(jī)械式外割刀

1.用途從套管、油管或鉆桿外部切斷管柱。更換成卡瓦式卡爪裝置后，可在除接箍外任何部位切割。切割后，可直接提出斷口以上的管柱。2．結(jié)構(gòu)如圖2—2所示。主要由上接頭1、卡爪裝置2，3，4、止推環(huán)5、承載環(huán)6、隔套7、筒體8、主彈簧9、進(jìn)給套10、剪銷11、刀片12、軸銷14、絲堵15、引鞋13等組成?？ㄗρb置有三種形式：彈簧爪式、棘爪式和卡瓦式。引鞋有兩種：一種是筒形，下端有一大的內(nèi)錐面；另一種下部有螺旋形缺口及內(nèi)錐面。第9頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月3．作用原理(1)接在套銑管柱最下端的外割刀下入井后，引鞋將被卡管柱引入外割刀內(nèi)腔，卡爪裝置中的卡爪緊緊貼在被切管柱本體外壁下行。當(dāng)遇到接箍或者加厚部位時(shí)，卡爪被推開或者被脹大，在彈性力的作用下，卡爪滑過接箍后，又重新貼在管柱本體下行。(2)工具下至切割位置后，上提工作管柱，卡爪便卡在被切段上部的第一個(gè)接箍臺(tái)肩處。隨著上提力的增加，卡緊力也增大；達(dá)到一定值后，進(jìn)給套上的剪銷被剪斷。進(jìn)給套在彈簧力的作用下，推動(dòng)刀片內(nèi)伸。轉(zhuǎn)動(dòng)工作管柱，刀片便進(jìn)入了切割狀態(tài)。(3)隨著切削深度的增加，進(jìn)給套將不斷地使刀片產(chǎn)生進(jìn)給運(yùn)動(dòng)?？梢娫谇懈钸^程中，卡爪裝置卡在被切管柱上，是不動(dòng)的。機(jī)械式外割刀的其余部分隨工作管柱一起轉(zhuǎn)動(dòng)，止推環(huán)和承載環(huán)是一對(duì)滑動(dòng)摩擦副。第10頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月卡爪裝置的三種形式

卡爪裝置有三種形式：彈簧爪式、棘爪式和卡瓦式。彈簧爪式如前述。棘爪式卡爪裝置如圖2-2(b)所示,可卡在整體管柱的加厚部位，不受接箍的限制。由座體6、間隔套9、棘爪3、扭力彈簧4、銷軸5等組成。座套上半部六個(gè)豁口，安裝六個(gè)棘爪。棘爪長(zhǎng)而扁，被銷軸和扭力彈簧固定并壓向水平位置。

第11頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月卡瓦式卡爪裝置卡瓦式卡爪裝置如圖2-2(c)所示.可卡在管子本體的任意部位上.由卡瓦5、中間接頭2、卡瓦錐體4、卡瓦錐體座6、彈簧3等零件組成。中間接頭連在上接頭與筒體之間，用以補(bǔ)償原工具尺寸的不足；同時(shí)中間接頭上部有一臺(tái)階，壓住彈簧。下端面壓住卡瓦錐體座，使其固定不動(dòng)?？ㄍ咤F體是圓柱形套，內(nèi)孔有一錐面。兩個(gè)剪銷把錐體座和錐體連在一起?？ㄍ呤钦w式。圓環(huán)體的下部有四個(gè)卡瓦片，卡瓦片內(nèi)表面有堅(jiān)硬的內(nèi)齒，外表面是圓錐面。安裝這種卡爪裝置的外割刀，還可以退出落魚。

第12頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月4．技術(shù)規(guī)范機(jī)械式外割刀技術(shù)規(guī)范見表2-3-2所列。例如：型號(hào)JWGD01機(jī)械式外割刀，割刀外徑120mm，割刀內(nèi)徑98.4mm，允許通過尺寸95.3mm，切割范圍48.3-73mm，雙剪銷強(qiáng)度2530N，滑動(dòng)卡瓦銷剪切負(fù)荷1871N，井眼最小尺寸125.4mm。第13頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月5.操作方法

(1)套銑在下割刀前要進(jìn)行套銑,使被割管住與水泥環(huán)分開.套銑鞋的尺寸必須符合其外徑稍大于所選定的外割刀外徑,內(nèi)徑要小于外割刀內(nèi)徑2～4mm的規(guī)定.若要割斷的管柱是套管內(nèi)的油管或鉆桿則不必套銑.(2)下井1)根據(jù)被切管柱的尺寸選定外切刀,并用工作井眼的最小尺寸校驗(yàn)工具能否通過.2)根據(jù)被切管柱的連接接箍或臺(tái)肩選定卡爪裝置.3)擰緊各部分螺紋,下至預(yù)切深度.(3)切割(見下頁）第14頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)切割1)校準(zhǔn)切割深度,開泵循環(huán),正常后,上提工作管柱,卡爪裝置卡住接箍,使割刀固定.繼續(xù)增加上提負(fù)荷達(dá)到表2-2的規(guī)定值,進(jìn)給套上的銷釘被剪斷,在主彈簧的作用下,進(jìn)給套壓迫刀片,實(shí)施割刀進(jìn)給.2)均勻地、慢慢地旋轉(zhuǎn)工作管柱，刀片開始切割。3）指重表有明顯擺動(dòng)時(shí)說明切割完成。提出被割管柱及工具。第15頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月6．注意事項(xiàng)（1）在整個(gè)切割過程中，要保持剪斷剪銷的上提負(fù)荷。（2）接上方鉆桿后開泵循環(huán)，待循環(huán)正常后停泵，然后才開始對(duì)刀和切割。（3）切割開始時(shí)，要慢轉(zhuǎn)小扭矩，實(shí)現(xiàn)輕微切割。如果發(fā)現(xiàn)扭矩過大，轉(zhuǎn)速過慢，應(yīng)輕微下放工作管柱，直至扭矩小，轉(zhuǎn)動(dòng)自如為止。再上提管柱6mm左右進(jìn)行切割。（4）在裸眼中切割，一般情況下，切斷長(zhǎng)度不要超過140m。第16頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月7．維護(hù)保養(yǎng)（1）使用后的機(jī)械式外割刀應(yīng)徹底沖洗干凈、擦干、涂油后裝配好，放陰干處保存。（2）對(duì)刀片、卡爪裝置應(yīng)進(jìn)行全面檢查，及時(shí)更換磨損件。（3）更換的剪銷必須有剪切數(shù)據(jù)，不得用其他材料代替。第17頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月8．特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）

切割深度準(zhǔn)確，切口整齊，有利于下步作業(yè)。（2）切割速度平穩(wěn)，能夠自動(dòng)進(jìn)刀。（3）

可進(jìn)行泥漿循環(huán)。缺點(diǎn)：是一種不可退式工具，操作中要特別細(xì)心，保證一次切割成功。第18頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月三、水力式外割刀

圖2-3水力式外割刀1．用途同機(jī)械式外割刀2．結(jié)構(gòu)如圖2-3所示，由筒體部分、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、切割機(jī)構(gòu)、限位機(jī)構(gòu)四部分組成。第19頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月3．作用原理接在套銑管柱最下端的水力式外割刀下到預(yù)定的切割位置后，加大循環(huán)液量，活塞在上下壓差的推動(dòng)下，下移。使進(jìn)刀套剪斷銷釘后推動(dòng)刀片繞刀銷軸向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)工作管柱，刀片就切入管壁，實(shí)現(xiàn)切割運(yùn)動(dòng)。在整個(gè)切割過程中，應(yīng)保持循環(huán)泵壓穩(wěn)定，直至切斷管柱。切割完成后，只要上提工作管柱，活塞片就將卡在被切管柱最下一個(gè)接箍上，連同被切下的管柱，一起提出井口。第20頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月4．技術(shù)規(guī)范水力式外割刀技術(shù)規(guī)范見表2-3-3所列。例如：規(guī)格型號(hào)為SWD95的水力式外割刀，割刀外徑95mm，割刀內(nèi)徑73mm，切割外徑33.4-52.4mm，工作壓力137-275kPa，工作流量7.57-12.62L/min。第21頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月5．操作方法（1）準(zhǔn)備套銑被卡管柱，銑鞋外徑稍大于割刀外徑，內(nèi)徑稍小于割刀內(nèi)徑。套銑至低于預(yù)割位置以下一根管的深度。

(2)下井選用適當(dāng)規(guī)格的外割刀,配上合適的活塞,接到套銑管柱上,下至預(yù)割位置.(3)開泵打開放泄閥,啟動(dòng)泥漿泵,再逐步關(guān)閉放泄閥,增大排量,使活塞上下產(chǎn)生1～1.2MPa壓差,將銷釘剪斷(排出壓力表出現(xiàn)明顯波動(dòng)),然后,打開放泄閥放掉壓力.(4)切割以15～25r/min的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)割刀(工作管柱),慢慢關(guān)小放泄閥,直至壓力達(dá)到規(guī)定值,流量達(dá)于規(guī)定值.(5)起鉆切割中,若轉(zhuǎn)速、扭矩和懸重出現(xiàn)明顯變化，說明管柱可能已經(jīng)被切斷。先將割刀向上試提25～50cm，旋轉(zhuǎn)鉆柱，如不受阻，證明切割成功。即可起鉆。第22頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月6．注意事項(xiàng)（1）水力式外割刀在使用過程中，必須保證工作壓力平穩(wěn)。若有較大波動(dòng)，將使工作中的刀片折斷。（2)水力外割刀為不可退式。下井前、切割中，一定按以上操作規(guī)定使用。第23頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月7．維修保養(yǎng)（1）工具出井后,清洗干凈,檢查全部零件,損壞的應(yīng)更換。組裝時(shí)，剪銷要固定裝好.（2）各配合面涂機(jī)油,并在各螺紋連接處涂螺紋脂,放陰干處保管.第24頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月四．聚能切割(爆炸)工具聚能切割工具，也叫爆炸切割工具，是在聚能射孔彈的機(jī)理上發(fā)展應(yīng)用起來的專用切割工具系列。其最大優(yōu)點(diǎn)是施工較簡(jiǎn)單、操作容易、施工時(shí)間短、施工成本低、可連續(xù)作業(yè)。爆炸切割是將聚能切割彈下至卡點(diǎn)以上位置，引爆后將管柱切割斷的一種工藝方法。在某些情況下，特別是對(duì)腐蝕嚴(yán)重，緊扣時(shí)有可能扭斷被卡管柱的油水井，應(yīng)用爆炸切割工具來起出卡點(diǎn)以上管柱，更切實(shí)可行。第25頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)

基本結(jié)構(gòu)聚能切割工具是利用炸藥面對(duì)稱聚能效應(yīng)，設(shè)計(jì)出合理的裝藥結(jié)構(gòu)，將線切割轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)切割。由電纜頭2、加重桿3、磁性定位器4、電雷管室及雷管5、炸藥柱6、炸藥燃燒室7、切割噴射孔8、導(dǎo)向頭及脫離頭9等組成，如圖1—3—20所示。第26頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月1)磁性定位器磁性定位器可準(zhǔn)確可靠地測(cè)出管柱接箍的位置，并以其為參考點(diǎn)記錄儀器到達(dá)管柱的位置。2)加重桿加重桿是為了保證工具利用自重順利下行，其長(zhǎng)度根據(jù)井內(nèi)壓井液密度而定。3)點(diǎn)火接頭點(diǎn)火接頭使上部電流通過絕緣墊片，將接頭體和內(nèi)部絕緣，既是點(diǎn)火電路的一部分，又起到連通作用。4)爆炸接頭

爆炸接頭內(nèi)裝彈簧雷管和一段導(dǎo)爆索，上連點(diǎn)火接頭，下接切割彈，其作用是用點(diǎn)火接頭傳過來的脈沖電流引爆彈簧雷管和導(dǎo)爆索，繼而引爆切割彈。爆炸后，由于爆炸接頭的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其下部炸開，上部完好，可隨著電纜一起起出。

第27頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)用途聚能切割，主要用于井下遇卡管柱(如采油工藝管柱、作業(yè)管柱、鉆井鉆柱等)和取換套管時(shí)套銑套管的切割。切割后的斷口外端向外凸出，外徑稍有增大，斷口斷面基本平整、光滑，可不必修整。

第28頁，課件共32頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)工作原理：聚能切割彈下至設(shè)計(jì)深度后，地面接通電源，引爆雷管，雷管引爆炸藥。炸藥產(chǎn)生的高溫高壓氣體沿下端的噴射孔急速噴出，因噴射孔是沿圓周方向均勻分布，并且是紫銅制成，孔小且數(shù)量多，高溫氣體噴出將被切割管壁熔化，高壓氣體則進(jìn)一步將其吹斷，之后，高溫高壓氣體在環(huán)空與修井液等液體相遇受阻而降溫降壓，切割即完成。

第29頁，課件共