本發(fā)明涉及修井作業(yè)，尤其涉及一種用于切割單層實體膨脹套管的水力內(nèi)割刀及方法。

背景技術：

1、膨脹套管補貼技術具有承壓高、內(nèi)通徑大、耐高溫性能好及錨定能力強等優(yōu)點，廣泛應用于各種類型的套損修復、高含水層封堵及已射孔井段封堵。由于井下的膨脹套管失效或者其它工藝措施需要，要求先分段切割膨脹套管，再逐一打撈管體。膨脹套管補貼后緊貼外層完井套管，環(huán)空間隙極小，僅有1-2mm，這給膨脹套管切割帶來以下兩個難點：(1)工具尺寸較小，水力割刀切割深度小，不能徹底切割膨脹套管，導致后續(xù)管體打撈困難；(2)工具尺寸較大，水力割刀切割深度過大，容易誤割膨脹套管外層的完井套管，導致油井出現(xiàn)新的套損。

2、頁巖油氣井對井筒完整性要求極高，要求水力割刀具有精準的切割能力，不能發(fā)生誤割完井套管的惡性事故，使井筒處理復雜化?，F(xiàn)有的套管割刀技術存在以下三個方面的問題：割刀工具沒有限位機構，刀頭的最大切割外徑難以精準控制，存在誤割外層套管的風險。割刀工具沒有錨定機構，不能錨定到套管內(nèi)壁上，切割管柱上下竄動，導致割刀上下位置發(fā)生變化，切割效率低，刀片易崩斷。割刀工具沒有刀片復位機構，套管切割完畢后，不能順利收刀，存在卡死風險。

3、在背景技術部分中公開的上述信息僅僅用于增強對本發(fā)明背景的理解，因此可能包含不構成本領域普通技術人員公知的現(xiàn)有技術的信息。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種用于切割單層實體膨脹套管的水力內(nèi)割刀及方法，解決單層膨脹套管精準切割難題，不傷外層完井套管，為膨脹套管打撈及后續(xù)二次補貼修套提供一個良好作業(yè)條件。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

3、本發(fā)明的一種用于切割單層實體膨脹套管的水力內(nèi)割刀包括：

4、割刀本體，其為具有中空通道的管狀結構，所述割刀本體在周向上設有凹槽；

5、多個刀片，其在圓周上均布于所述割刀本體，所述刀片可轉(zhuǎn)動地設于所述凹槽中；

6、刀片支撐體，其可移動地套裝在割刀本體上以抵接所述刀片或遠離所述刀片；

7、刀片推動液缸，其可移動套裝于割刀本體且螺紋連接所述刀片支撐體以驅(qū)動所述刀片支撐體，所述刀片推動液缸連通所述中空通道；

8、刀片復位彈簧，其套裝在所述割刀本體和刀片推動液缸之間；

9、上錐體連接套，其套接于割刀本體，所述上錐體連接套的頂端延伸到所述刀片推動液缸與所述割刀本體之間；

10、上錐體，其螺紋連接所述上錐體連接套；

11、支撐套，其設于所述上錐體連接套與割刀本體之間，所述支撐套固定連接所述割刀本體，所述支撐套與所述上錐體連接套之間設置有若干鋼球；

12、中心管，其螺紋連接所述上錐體的內(nèi)壁，所述中心管連通所述中空通道；

13、下錐體，其可移動地套裝于中心管；

14、多個卡瓦，其套裝在所述中心管上且在圓周方向上均勻分布，卡瓦置于所述上錐體與下錐體之間且可徑向向外伸出；

15、卡瓦罩，其套裝于所述卡瓦外側(cè)且所述卡瓦罩固定連接所述上錐體連接套；

16、多個板簧，其設于所述卡瓦與卡瓦罩之間；

17、下錐體推動液缸，其可移動套裝于中心管，且下錐體推動液缸固定連接所述下錐體，所述下錐體推動液缸連通所述中空管；

18、下錐體復位彈簧，其套裝在所述下錐體推動液缸和所述中心管之間；

19、引鞋，其固定連接所述中心管，所述中心管連通所述中心管。

20、所述的一種用于切割單層實體膨脹套管的水力內(nèi)割刀中，液體沿著中空通道分別進入刀片推動液缸、下錐體推動液缸以及引鞋，節(jié)流壓力推動下錐體推動液缸上行，下錐體推動液缸向上擠壓下錐體復位彈簧，推動下錐體上行，卡瓦在下錐體上行力的作用下，沿著徑向向外伸出。

21、所述的一種用于切割單層實體膨脹套管的水力內(nèi)割刀中，節(jié)流壓力推動刀片推動液缸上行，刀片推動液缸向上擠壓刀片復位彈簧，推動刀片支撐體上行，刀片支撐體向上與刀片底端接觸，將刀片的刀尖撐起，割刀本體連接著支撐套下壓壓在支撐球上，割刀本體帶著支撐套及刀片旋轉(zhuǎn)以逐層切割。

22、所述的一種用于切割單層實體膨脹套管的水力內(nèi)割刀中，所述刀片經(jīng)由第一銷軸可轉(zhuǎn)動地設于所述凹槽中，第一內(nèi)六角平端緊定螺釘固定連接所述刀片，所述刀片間隔120度在360度圓周上均布。

23、所述的一種用于切割單層實體膨脹套管的水力內(nèi)割刀中，刀片復位彈簧頂端通過刀片復位彈簧擋環(huán)限位，刀片復位彈簧擋環(huán)通過螺紋及內(nèi)六角錐端緊定螺釘固定在所述割刀本體上，下錐體復位彈簧擋環(huán)套裝于下錐體推動液缸與中心管之間且位于所述下錐體復位彈簧的底端，所述下錐體復位彈簧擋環(huán)通過螺紋及內(nèi)六角錐端緊定螺釘連接固定下錐體推動液缸。

24、所述的一種用于切割單層實體膨脹套管的水力內(nèi)割刀中，所述刀片推動液缸與所述割刀本體之間通過所第一密封圈密封，所述上錐體連接套經(jīng)由第二密封圈密封連接所述刀片推動液缸，所述上錐體連接套經(jīng)由第三密封圈密封連接所述割刀本體，所述上錐體與所述上錐體連接套通過第四密封圈密封，上錐體與所述割刀本體通過第五密封圈密封，中心管通過第六密封圈密封連接上錐體，下錐體推動液缸與所述中心管之間通過第七密封圈密封。

25、所述的一種用于切割單層實體膨脹套管的水力內(nèi)割刀中，所述支撐套通過螺紋及第二內(nèi)六角錐端緊定螺釘固定所述割刀本體，所述下錐體推動液缸與所述下錐體通過第二銷軸及第二內(nèi)六角平端緊定螺釘連接，所述中心管與所述引鞋通過螺紋及第四內(nèi)六角錐端緊定螺釘連接固定。

26、所述的一種用于切割單層實體膨脹套管的水力內(nèi)割刀中，4個卡瓦間隔90度在360度圓周上均布。

27、所述的一種用于切割單層實體膨脹套管的水力內(nèi)割刀中，所述卡瓦罩焊接所述上錐體連接套的底端，所述下錐體在向下移動的方向上經(jīng)由卡瓦罩限位。

28、所述的一種用于切割單層實體膨脹套管的水力內(nèi)割刀的切割方法包括以下步驟，

29、膨脹套管套設于完井套管內(nèi)，所述膨脹套管與完井套管之間設有多個密封膠筒，水力內(nèi)割刀可移動地布置于所述膨脹套管內(nèi)，

30、步驟1，泵入修井液，修井液沿著中空通道分別進入刀片推動液缸、下錐體推動液缸以及引鞋，

31、步驟2，節(jié)流壓力推動下錐體推動液缸上行，下錐體推動液缸向上擠壓下錐體復位彈簧，推動下錐體上行，卡瓦在下錐體上行力的作用下，沿著徑向向外伸出，錨定在膨脹套管內(nèi)壁上；節(jié)流壓力推動刀片推動液缸上行，刀片推動液缸向上擠壓刀片復位彈簧，推動刀片支撐上行，刀片支撐體向上與刀片底端接觸，將刀片的刀尖撐起，抵至膨脹套管內(nèi)壁上，下壓鉆具，割刀本體連接著支撐套下壓，壓在支撐球上，此時旋轉(zhuǎn)鉆具，割刀本體帶著支撐套及刀片旋轉(zhuǎn)逐層切割膨脹套管，通過排量控制節(jié)流壓力，使刀片的刀尖始終與膨脹套管內(nèi)壁接觸切削，膨脹管被刀片逐層切割，當膨脹套管被完全割透時，泄壓，下錐體推動液缸在下錐體復位彈簧的彈力作用下下行，拖動下錐體下行，卡瓦失去下錐體的支撐，在板簧的彈力作用下，卡瓦沿著徑向復位，從脹套管錨定位置脫離，刀片推動液缸在刀片復位彈簧的彈力作用下下行，拖動刀片支撐體下行，刀片失去刀片支撐體的有效支撐，復位收回到割刀本體內(nèi)，此時整個割刀完全不接觸膨脹套管內(nèi)壁；

32、步驟3，向下移動水力內(nèi)割刀，重復步驟2，執(zhí)行各個密封膠筒部位的分段切割程序，直到整根膨脹套管被完全割成若干段，結束割管。

33、在上述技術方案中，本發(fā)明提供的一種用于切割單層實體膨脹套管的水力內(nèi)割刀，具有以下有益效果：可以分段精準徹底切割膨脹套管，不會誤割膨脹套管外層的完井套管，不會造成井筒處理復雜化。工具與井下環(huán)境高度匹配，操作簡便，經(jīng)濟實用。