第三章组装切割类工具-pdf

第三章组装切割类工具

一、学习目标

掌握工具原理、结构，能够熟练组装、保养该类型工具。

二、使用工具

工作台、压力钳、1200mm管钳、900mm管钳、螺丝刀及专用工具

三、主要工作内容

(一)组装机械式内割刀

1．用途

机械式内割刀是一种从井下管柱内部切割管子的专用工具，除接箍外可在任意部位切割。在切割作业时，可将可退式打捞矛接在内割刀上部，待切割完后，将上部管柱一次提出。

2．结构

由芯轴、切割机构、限位机构、锚定机构等部件组成，如图 2—3—1所示。

芯轴：其上部有与钻杆相连接的内螺纹，底部螺纹接引鞋，其他部位均套在芯轴上，芯轴中心有水眼，可进行循环。

切割机构：由刀片、刀枕、主弹簧等组成。刀片外部有弹簧片，自由状态的刀片停放在芯轴的刀片槽内；坐扣后，芯轴下放，刀片沿刀枕斜面外伸；钻柱旋转时刀片和刀枕一起随芯轴转动。进行切割刀片给进时，刀枕所承受的轴向力完全由主弹簧承担，这样就保证了进刀平稳，不致因冲击载荷而损坏刀片。

限位机构：切割过程中旋转和下放两种运动形式同时进行。旋转速度由地面控制，而下放时，刀片总进给量是由限位圈来控制的。其结构是，限位圈端面上有三个凸台，切割时与刀枕一起转动，但不能随工具下行。当芯轴达到最大下放量时，门台与芯轴台肩接触，此时刀片外

伸量为极限值，主弹簧受压达到最大压力。

锚定机构：锚定机构由扶正壳体、滑牙套、滑牙板、弹簧、卡瓦、锥体等零件组成。扶正壳体上部均布三个“厂形槽，吊挂着三个卡瓦。滑牙板外侧表面有 3—4个锯齿形牙，在

弓形弹簧作用下，紧紧贴合在滑牙套外表面的锯齿形的牙间处。

滑牙套内孔有螺纹与芯轴相连。

3．工作原理

当工具下放到预定深度时，正转钻柱，由于摩擦块紧贴套管内壁产生一定的摩擦力，迫使滑牙板与滑牙套相对转动，推动卡瓦上行沿锥面张开，并与套管内壁接触，完成锚定作用。继续转动并下放钻柱，则进行切割。切割完毕后上提钻柱，芯轴上行，单向锯齿螺纹压缩滑牙板弹簧，使之收缩，由此滑牙板与滑牙套即可跳跃复位，卡瓦脱开，解除锚定。

4．技术规范

见表 2—3—1所示。

5．操作方法及注意事项

1)操作方法

(1)工具下井前应通井，保证下井工具畅通无阻。

(2)根据被切割管子尺寸，选择好内割刀。

(3)将工具接在钻柱下部，下至预定深度。

(4)循环洗井。

(5)正转钻柱并逐渐下放直至坐卡，此时悬重应保持原钻柱重量。

(6)继续以 11—24r／rain的转速正转，从开始切割(扭矩增加)为起点，每次下放量为 1～2mm，总下放量见表 2-3—1中给定值。

(7)当扭矩减少，说明管柱被切割掉。

(8)上提钻柱即可解除锚定状态。

2)注意事项

(1)下工具时防止正转钻柱以免中途坐卡。如果中途坐卡，可上提钻柱即可复位，然后

继续下放。

(2)切割时应按规定控制下放量和转速，防止刀片损坏。

6．组装保养

(1)将机械式内割刀的芯轴上端固定在专用工作台的压力钳上；

(2)刀片和刀片座通过圆柱销连接后置人芯轴上端的槽内，调整刀片座使螺孔对正后从

侧面装入内六角螺钉进行固定；

(3)在刀片座上装上弹簧片，并用螺钉固定；

(4)在卡瓦锥体内装入垫圈和主弹簧，卡瓦锥体座依次与限位环、刀枕相连后，从芯轴

下端套装在芯轴上；

(5)在芯轴下端装上滑牙套；

(6)在扶正壳体开槽内依次装上扶正块弹簧和扶正块，弹簧压紧扶正块，在扶正壳体两

端分别套上止动圈，并用螺钉固定；

(7)扶正壳体上装上卡瓦后从芯轴下端装在芯轴上，卡瓦位于卡瓦锥体的燕尾槽内；

(8)在扶正壳体上依次装上滑牙板、弹簧片，使滑牙片的锯齿螺纹与滑牙套的锯齿螺纹

相啮合，并用螺钉固定；

(9)在芯轴下端连接底部螺帽。

(10)每次使用后，应彻底清洗检查，损坏件应更换，涂防腐油装配好备用。

7．优缺点

优点：

(1)结构紧凑，性能可靠，切割成功率高。

(2)切割深度准确，切口平整。

(3)更换少量零件即可扩大切割范围。

(4)有水眼可进行循环。

缺点：

操作较难掌握。

(二)组装保养机械式外割刀

1．用途

机械式外割刀是一种从套管、油管或钻杆外部切断管柱的专用工具。更换卡爪装置后，可在除接箍外任何部位切割。切断后可直接提出断口以上管柱。

2．结构

机械式外割刀主要由上接头、卡爪装置、止推环、承载环、隔套、弹簧罩、主弹簧、进给套、剪销、刀片、轴销、丝堵、筒体、引鞋等组成。

筒体上接上接头，下连引鞋，体内装有卡爪装置、止推环、承载环等零件。上接头有内螺纹，同套铣筒或其他工具管柱相连。卡爪装置有三种形式，即弹簧爪式、棘爪式和卡瓦式。卡爪装置的主要功能是使割刀固定在预切割部位的管柱上。

弹簧爪式卡爪装置可卡在套管、油管和钻杆等标准接箍处，也可卡在带台肩的工具接头外。如图 2—3—2所示。

棘爪式卡爪装置可卡在整体管柱的加厚部位，由座体、隔套、棘爪、扭力弹簧、轴销等组成。座体上半部开六个豁口安装六个棘爪。棘爪长而扁，被轴销和扭力弹簧固定并压向水平位置。如图 2—3—3所示。

卡瓦式卡爪装置可卡在管子本体的任意部位上。由卡瓦、中间接头、卡瓦锥体、卡瓦锥体座、弹簧等零件所组成。中间接头连接在外割刀上接头与筒体之间，用以补偿原工具尺寸的不足，同时中间接头上部有一台阶，压住弹簧。下端面压住卡瓦锥体座，使其固定不动。卡瓦锥体是圆柱形套，内孔有一锥面。两个剪销把锥体座和锥体连在一起。卡瓦是整体式，圆环体的下部有四个卡瓦片，卡瓦片内表面有坚硬的内齿，卡瓦片的外表面是圆锥面。安装这种卡爪装置的外割刀，还可退出落鱼。如图 2—3—4所示。

卡爪装置的下面是止推环和承载环。这两个零

件是上部静止部分与下部运动部分的分

界，因而有承压、耐磨的作用。主弹簧由矩形截面

的弹簧钢板绕制而成。在一个装配好的外割刀中，

主弹簧处于受压缩状态。引鞋有两种，一种是筒形，

下端面有一大的内锥面；另一种下部

有螺旋形缺口及内锥面。前者主要用于割断套