CN102364040B - 井下套管钢刷清洁器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种井下套管钢刷清洁器，包括上接头、芯轴、下接头和钢丝刷组件，所述芯轴一端连接上接头，另一端连接下接头，其特征在于：所述芯轴外壁上至少装有两部钢丝刷组件，其中一部是由活塞驱动的钢丝刷组件，另一部是由支撑簧支撑的分瓣钢丝刷组件。优点是：本清洁器不仅可解决了常规刮管洗井作业的难点及弊端，提高了作业效率；而且可大幅度降低作业成本和作业风险、减少地层污染，本钢刷清洁器可以单独使用，也可以和刮管器组合使用，因此该工具的研制和开发是非常必要和急需的。

Description

井下套管钢刷清洁器
技术领域
本发明属于油田管道除垢技术领域，特别是涉及井下套管钢刷清洁器。
背景技术
石油开采中，油气井的清洁程度对油气的产量影响严重，而且常用的套管清洁方法主要分为化学清洁和机械清洁。采用化学清洁对井下套管常有一定腐蚀，易造成油层污染，且成本高；而机械清洁常使用刮管器对套管进行刮削，对套管内炮弹皮、铁屑、大水泥块清洁较好，但对套管内的毛刺、水泥屑、沙土、石蜡、油污等杂物清洗效果较差，作业效率低。而在整个完井作业中，常因套管清洁工具效率较低，致使洗井作业常常占到整个完井作业1/3以上的时间，而且经常由于洗井不干净导致地层被污染、产量降低，严重影响作业效率，增加作业成本和作业难度。因此研制一种即可以和刮管器组合使用，又可以单独使用的钢刷清洁工具非常迫切和必要。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、可提高采油作业效率，减轻劳动强度且降低作业成本的井下套管钢刷清洁器。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
井下套管钢刷清洁器，包括上接头、芯轴、下接头和钢丝刷组件，所述芯轴一端连接上接头，另一端连接下接头，其特征在于：所述芯轴外壁上至少装有两部钢丝刷组件，其中一部是由活塞驱动的钢丝刷组件，另一部是由支撑簧支撑的分瓣钢丝刷组件；
所述由活塞驱动的钢丝刷组件包括：设置在芯轴上的上锥体、安装在上锥体内的活塞总成、钢丝刷固定体和下锥体，在钢丝刷固定体上安装钢丝刷和拉簧，所述上锥体和下锥体外部设有复位弹簧和用于钢丝刷固定体限位的固定套；
所述分瓣钢丝刷组件包括：设置在芯轴上的限位接头、分瓣钢丝刷固定体和安装在分瓣钢丝刷固定体上的分瓣钢丝刷及支撑簧，所述分瓣钢丝刷固定体一端与限位接头卡装，另一端与下接头卡装；
所述活塞驱动的钢丝刷组件上锥体与芯轴之间还设有限制上锥体、下锥体运动的推力套和锁块。
本发明还可以采用如下技术方案：
所述钢丝刷经压扎成一整体，且呈360°分布在芯轴上。
所述活塞总成包括：活塞、套装在活塞一端上的活塞套及与活塞另一端连接的弹簧。
所述分瓣钢丝刷整体呈360°螺旋分布在芯轴上。
本发明具有的优点和积极效果是：由于本发明采用上述技术方案，钢丝刷经压扎成型，并用高温胶加固，钢丝不易脱落；钢丝刷分活塞驱动的钢丝刷和支撑簧支撑的分瓣钢丝刷。当需要对井下套管进行请洗除垢时，将其中一部钢丝刷下入到预定深度靠静液柱压力将钢丝刷推出，套筒内静液柱压力通过传压孔传递到钢刷清洁器内部的两个活塞，两活塞受力推动钢刷清洁器的钢丝刷固定体向上运动，钢丝刷固定体上升至限位接头时停止。此时，钢刷清洁器进入正常工作状态进行刮管洗井工作，保证了钢丝刷在油层段的最佳清刷效果。而另一部分瓣钢丝刷在井下始终处于工作状态，分瓣钢丝刷的磨损靠支撑簧补偿，这样钢刷清洁器既保证了整个套管的清刷，又可同时加强了油层段的清刷效果。此钢刷清洁器可以单独使用，也可以和刮管器组合使用，解决了常规刮管洗井作业的难点及弊端，提高了作业效率，而且还大幅度降低了作业成本和作业风险、减少了地层污染。故本工具的研制和开发是非常必要和急需的。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1、上接头；2、密封圈；3、稳钉；4、活塞套；5、密封圈；6、活塞；7、密封圈；8、锁块；9、拉簧；10、推力套；11、复位弹簧；12、上锥体；13、密封圈；14、拉簧；15、钢丝刷固定体；16、钢丝刷；17、上固定套；18、下锥体；19、密封圈；20、分瓣钢丝刷；21、限位接头；22、分瓣钢丝刷体；23、芯轴；24、支撑簧；25、稳钉；26、密封圈；27、下接头。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1，井下套管钢刷清洁器，包括上接头1、芯轴23、下接头27和钢丝刷组件，所述芯轴一端连接上接头并通过稳钉3固定，另一端连接下接头，并通过稳钉25固定，在芯轴与上接头连接一端设有密封圈2，芯轴与下接头连接一端设有密封圈26。所述芯轴外壁上至少装有两部钢丝刷组件，其中一部是由活塞驱动的钢丝刷组件，另一部是由支撑簧24支撑的分瓣钢丝刷组件。所述由活塞驱动的钢丝刷组件包括：设置在芯轴23轴向上的上锥体12、安装在上锥体内的活塞总成、钢丝刷固定体15和下锥体18。在钢丝刷固定体15上安装钢丝刷16和拉簧14，所述上锥体和下锥体外部设有复位弹簧11和用于钢丝刷固定体限位的固定套17，所述上锥体与芯轴之间还设有限制上锥体、下锥体运动的推力套10和锁块8。本实施例中，所述钢丝刷16经压扎成一整体，且呈360°分布在芯轴23上。所述上锥体与下锥体之间装有密封圈13，所述下锥体与芯轴之间装有密封圈19。所述活塞总成包括：活塞6、套装在活塞一端上的活塞套4及与活塞另一端连接的拉簧9，在活塞与活塞套之间设有密封圈5，所述活塞套与上锥体之间设有密封圈7。所述由支撑簧24支撑的分瓣钢丝刷组件包括：设置在芯轴上的限位接头21、分瓣钢丝刷固定体22和安装在分瓣钢丝刷固定体上的分瓣钢丝刷20及支撑簧24，所述分瓣钢丝刷固定体22一端与限位接头21卡装，另一端与下接头27卡装，所述分瓣钢丝刷20整体呈360度螺旋分布在芯轴上。
本发明的工作原理为：
井下套管钢刷清洁器主要由活塞驱动的钢丝刷组件和支撑簧支撑的分瓣钢丝刷组件组成。钢刷清洁器在井下工作时，下部由支撑簧支撑的分瓣钢丝刷22体始终处于套管清刷状态，钢丝刷的磨损靠支撑簧进行补偿；由活塞驱动的上部钢丝刷16，在开始下入时，处于收缩状态，当钢刷清洁器下入到预定深度后，井筒内静液柱压力通过传压孔传递到钢刷清洁器内部的两个活塞6，两活塞受力运动，锁块8解锁，上锥体12和下锥体18在液柱压力作用下推动钢丝刷固定体向15上运动，钢丝刷16与套管壁完全接触，开始进行套管清刷作业，钢丝刷的磨损由上锥体12和下锥体18推动钢丝刷固定体进行补偿，当钢丝刷固定体推出至限定位置停止。
当套管清洁作业结束，起洗井管柱至钢刷清洁器钢丝刷固定体张开预定垂深以上，此时，上锥体和下锥体受力小于复位弹簧的推力，上锥体和下锥体复位，钢丝刷固定体靠拉簧的拉力收回。

Claims (4)

1.一种井下套管钢刷清洁器，包括上接头、芯轴、下接头和钢丝刷组件，所述芯轴一端连接上接头，另一端连接下接头，其特征在于：所述芯轴外壁上至少装有两部钢丝刷组件，其中一部是由活塞驱动的钢丝刷组件，另一部是由支撑簧支撑的分瓣钢丝刷组件；
所述由活塞驱动的钢丝刷组件包括：设置在芯轴上的上锥体、安装在上锥体内的活塞总成、钢丝刷固定体和下锥体，在钢丝刷固定体上安装钢丝刷和拉簧，所述上锥体和下锥体外部设有复位弹簧和用于钢丝刷固定体限位的固定套；
所述分瓣钢丝刷组件包括：设置在芯轴上的限位接头、分瓣钢丝刷固定体和安装在分瓣钢丝刷固定体上的分瓣钢丝刷及支撑簧，所述分瓣钢丝刷固定体一端与限位接头卡装，另一端与下接头卡装；
所述活塞驱动的钢丝刷组件上锥体与芯轴之间还设有限制上锥体、下锥体运动的推力套和锁块。
2.根据权利要求1所述的井下套管钢刷清洁器，其特征在于：所述钢丝刷经压扎成一整体，且呈360°分布在芯轴上。
3.根据权利要求2所述的井下套管钢刷清洁器，其特征在于：所述活塞总成包括：活塞、套装在活塞一端上的活塞套及与活塞另一端连接的弹簧。
4.根据权利要求2所述的井下套管钢刷清洁器，其特征在于：所述分瓣钢丝刷整体呈360°螺旋分布在芯轴上。
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