[发明专利]一种老井和弃井作业用套管切割锻铣工具

说明书

本发明提供了一种老井和弃井作业用套管切割锻铣工具，包括壳体、活塞、可压缩弹性件、刀槽、刀板、限位块、受剪切力可断裂件以及扶正短接，其中，活塞设置在壳体中并包括活塞头和活塞杆；可压缩弹性件套设在活塞杆上；刀槽设在壳体侧壁；刀板通过受剪切力可断裂件可转动连接在刀槽上，且刀板包括设有第一切削齿的下端面、设有第二切削齿的外端面、设有突出部的内端面、以及扶正配合部；受剪切力可断裂件能够在刀板受到从上向下的预定力时断裂；限位块设置在刀槽中，并能够限制刀板的向上运动；扶正短接与壳体的下端连接。本发明能够显著提高弃井和侧钻作用中的套管切割和锻铣效率，大幅降低套管切割和锻铣时间，缩短作业成本。

技术领域

本发明涉及石油天然气井锻铣工具技术领域，具体来讲，涉及一种老井和弃井作业用套管切割锻铣工具。

背景技术

随着勘探开发向着经济、高效方向发展，老井挖潜产生大量的锻铣工作量。据统计，每年大约有5％～7％的老井需要通过特殊工艺手段，在老井眼的基础上开窗、锻铣，然后侧钻水平井，从而开发400～500m以外的残余油气资源，使老井恢复活力。另外，随着政府对环境保护的力度不断加强，存在A、B环空带压的老井也需要通过锻铣作业来清除胶结差的水泥环，然后实现全面封堵，消除因有害气体泄露造成的人员、财产和生态的破坏。

目前，国内外弃井作业工作量日益加大，据估计，到2025年，全球老井废弃的年工作量将达到50亿美金。然而，老井侧钻和弃井作业中起最关键作用的套管锻铣工艺和工具还未成熟配套，特别是对127～215.9mm套管的切割和锻铣还存在较大挑战，存在切割时间长、锻铣效率低、卡钻风险高等技术难点，无法满足高效作业的需要。

现有技术中，传统锻铣工具存在套管切割时间长、锻铣速度太慢和进度短的缺点。传统锻铣工具完全切割断套管的时间通常在2小时以上。例如，传统锻铣工具对于139.7mm套管的锻铣速度小于0.1m/h，而对于177.8mm套管仅为0.2～0.3m/h，锻铣30m套管通常需要10天，甚至1个月以上的作业周期。这严重影响了弃井和老井侧钻的推广应用，而且井眼尺寸越小，切割和锻铣套管的难度越大。

因此，发明一种适合老井和弃井作业使用的套管切割和锻铣工具显得十分必要。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于提供一种能够适合老井和弃井作业用的套管(例如，127～215.9mm的套管，尤其是不超过177.8mm的套管)切割锻铣工具。

为了实现上述目的，本发明提供了一种老井和弃井作业用套管切割锻铣工具，所述套管切割锻铣工具包括壳体、活塞、可压缩弹性件、刀槽、刀板、限位块、受剪切力可断裂件、以及扶正短接，其中，所述壳体呈直筒状，且具有沿中心轴线从上到下顺序连接的上腔体和下腔体，所述上腔体的内径大于所述下腔体的内径；所述活塞包括彼此连接的活塞头和活塞杆，所述活塞头设置在所述上腔体中，且具有沿上下方向贯穿设置的第一流道、以及与上腔体的所述内径相等的外径，所述活塞杆具有沿上下方向贯穿设置且与第一流道连通的第二流道、以及与下腔体的所述内径相等的外径；所述可压缩弹性件套设在活塞杆靠近活塞头的一端，且位于上腔体、活塞头和活塞杆构成的空间中；所述刀槽沿所述上下方向设置在所述壳体的侧壁上，且能够容纳刀板；所述刀板具有彼此连接的小头端和大头端，所述小头端通过受剪切力可断裂件可转动地连接在所述壳体上，所述大头端包括设置有第一切削齿的下端面、设置有第二切削齿的外端面、设置有突出部的内端面、以及位于所述第一切削齿与所述中心轴线之间且向下突出下端面的延长线的扶正配合部，所述内端面的突出部能够在所述可压缩弹性件受到活塞头的压缩的情况下，被活塞杆的另一端挤压，以使刀板的下端面的第一切削齿和刀板的外端面的第二切削齿从刀槽中向外张出；所述限位块设置在刀槽中，并能够限制刀板的向上运动；所述受剪切力可断裂件能够在刀板受到从上向下的预定力时断裂，以使刀板的所述小头端与壳体脱离；所述扶正短接具有沿上下方向贯穿设置的第三流道，且扶正短接的上端与壳体的下端连接且能够通过与刀板的所述扶正配合部的彼此配合实现对刀板的最大向外张出程度的限位以及对刀板的扶正，第三流道能够与第二流道连通。