摘要：为解决修井作业中小油管内割刀切割效率低和压力不稳定的问题,提出了双活塞驱动式小油管内割刀结构。对工具结构和工作原理进行了介绍,对双活塞和割刀刀具等关键结构进行了设计,并对割刀本体开展了力学仿真分析,研究其关键部位受力情况;通过地面试验验证了双活塞割刀的性能和应用效果。研究结果表明:螺纹根部最大应力为225 MPa,割刀安装位置最大应力为212 MPa,螺纹孔应力为206 MPa,活塞接触面最大应力为159 MPa,割刀本体整体应力分布较均匀;单活塞切割?73.00 mm油管时长为269 s,双活塞切割时长为181 s,切割时长缩短32%;双活塞割刀刀具磨损较轻,油管切割断口光滑平整。试验结果说明双活塞驱动式割刀切割效率和切割稳定性提升显著。研究结果可为修井现场油管切割作业提供理论和技术支撑。

摘要：为了提高油管内割刀切割效率,避免油管切割时发生割刀刀具伸出不足、刀片磨损失效快及喷嘴流量不可控等不良现象,研发了一种基于可调节式节流喷嘴的系列化互换多规格油管内割刀。对该工具设计了专用试验平台验证其使用可靠性,并对关键结构设计和试验步骤进行介绍。试验在水循环工况下由初试切割、正常切割、循环启停切割及磨损切割试验组成。研究结果表明:在主体结构及初始外径不变的情况下,系列化割刀能适应不同规格油管切割,可调式节流喷嘴能够满足现场泵组压力,保证割刀合理的转速;割刀能够在163 s内割断73.0 mm油管,多次启停切割73.0 mm油管时长为179 s,剧烈磨损后能在426 s内割断89.0 mm油管,刀具使用寿命达到4次;切割时割刀需要缓慢切入,靠近管壁时需停留23 s左右达到稳定状态,防止出现憋泵现象。试验验证了该刀具的伸出范围可以调节以适应不同外径油管,刀片在不同喷嘴流量下能够多次完成切割作业。研究结果表明该工具可为修井作业现场应用提供技术支撑。

摘要：液压丢手作为海上油田将管柱或一些特殊工具下钻到设计井段后再脱手的核心技术产品,常规工具普遍存在抗压、抗拉、承扭和不易脱手等诸多问题,无法满足海上油田中深井管柱高悬挂载荷和高承扭的作业需要。文章以9寸套管内丢手工具为例,通过优化丢手球座、锁紧球的结构和尺寸,同时对球座接触表面进行热处理,然后进行有限元数值模拟优化及耐压抗拉和承扭性能试验和试验井脱手测试,达到了悬挂载荷1000KN以上和承扭15kN·m的设计要求,能提高海上油田中深井完修井高载荷的作业效率,具有一定的推广应用价值。