CN106194111A - 井下套管钢丝刮壁器 - Google Patents

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    • E21B37/00—Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells
    • E21B37/02—Scrapers specially adapted therefor

Abstract

本发明公开了一种井下套管钢丝刮壁器，包括筒体、刮壁刷和扶正管；在筒体的侧壁上就开设有多排间隔设置的通孔组，每排通孔组包括数量各不相同且沿圆周方向均布的通孔，使通孔在筒体外壁上间隔交错排布；每个通孔内均插装并固定有一圆柱形扶正管；刮壁刷为多股钢丝拧成的钢丝绳绳头，与扶正管数量相同的刮壁刷局部插装并固定在每个扶正管内；该井下套管钢丝刮壁器可随钻杆在套管内实现上下拖动和旋转，能够在刮削套管内壁的同时对管壁进行清扫，与传统的刮垢装置相比具有结构简单、易于加工、作业效率高等优点，只需一个行程就能将不同薄厚的管垢清除干净，同时不会对套管内壁造成损伤，可以大幅度降低作业成本和作业风险，有利于后续的井下作业。

Description

井下套管钢丝刮壁器
技术领域
本发明涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种井下套管钢丝刮壁器。
背景技术
常用的井下套管清洁方法主要有化学清洁法和机械清洁法两种。化学清洁法对井下套管有一定的腐蚀，成本高且易造成地层污染；而传统的机械清洁法通常采用的刮管器往往存在刮管不彻底的问题，对套管内的水泥屑、沙土、石蜡、油污等杂物的清洗效果较差，存在施工周期长、除垢效率较低的缺点，此外，因清理不净的问题，套管内的残留物也容易对二级套管造成损伤，增加了作业成本和作业风险。因此，急需研制一种高效的刮管除垢装置和除垢方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种解决井下套管内的水泥屑、沙土、石蜡、油污等杂物清洗效果较差、施工周期长和除垢效率较低的问题的井下套管钢丝刮壁器。
为此，本发明技术方案如下：
一种井下套管钢丝刮壁器，包括筒体、刮壁刷和扶正管；其中，在所述筒体的侧壁上就开设有多排间隔设置的通孔组，每排通孔组包括数量各不相同且沿圆周方向均布的通孔，使通孔在所述筒体外壁上间隔交错排布；所述扶正管为外径与所述通孔内径相适应的圆柱形短管，且每个所述通孔内均插装并固定有一所述扶正管；所述刮壁刷为多股钢丝拧成的钢丝绳绳头，与所述扶正管数量相同的所述刮壁刷局部插装并固定在每个所述扶正管内。
该井下套管钢丝刮壁器还包括一变扣接头；所述变扣接头为一具有变径结构的圆柱形且中心开设有轴向通孔；所述变扣接头上部外径与钻杆内径相适应且外壁上设有连接外螺纹；所述变扣接头下部内径与筒体上端端部外径相适应且内壁上有连接内螺纹。
进一步地，在所述筒体的侧壁上就开设有20～30排间隔设置的通孔组，每排通孔组包括2～16个沿圆周方向均布的通孔。
进一步地，所述筒体底端外壁向外凸起形成有一环形凸台，所述环形凸台的外径略小于设置有所述刮壁刷处的外径。
进一步地，所述刮壁刷的长度大于所述扶正管的长度15～20mm，使所述刮壁刷一端插装在所述扶正管内且与所述扶正管端面齐平。
进一步地，设置有所述刮壁刷处的外径(即该井下套管钢丝刮壁器的最大外径处)略大于或等于套管的内径。
与现有技术相比，该井下套管钢丝刮壁器可随钻杆在套管内实现上下拖动和旋转，能够在刮削套管内壁的同时对管壁进行清扫，与传统的刮垢装置相比具有结构简单、易于加工、作业效率高等优点，只需一个行程就能将不同薄厚的管垢清除干净，同时不会对套管内壁造成损伤，可以大幅度降低作业成本和作业风险，有利于后续的井下作业。
附图说明
图1为本发明的井下套管钢丝刮壁器结构示意图；
图2(a)为本发明的井下套管钢丝刮壁器的变扣接头的俯视图；
图2(b)为本发明的井下套管钢丝刮壁器的变扣接头的剖视图；
图3为本发明的井下套管钢丝刮壁器的筒体结构示意图；
图4为本发明的井下套管钢丝刮壁器的刮壁刷结构示意图；
图5(a)为本发明的井下套管钢丝刮壁器的扶正管的剖视图；
图5(b)为本发明的井下套管钢丝刮壁器的扶正管的俯视图；
图6为本发明的井下套管钢丝刮壁器的钢丝刮壁刷作业方法示意图结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。
如图1所示，该井下套管钢丝刮壁器包括变扣接头1、筒体2、刮壁刷3和扶正管4；其中：
所述变扣接头1为该装置的辅助连接件，用于将该井下套管钢丝刮壁器链接在钻杆6底端。
如图2a和图2b所示，所述变扣接头1为一具有变径结构的圆柱形且中心开设有轴向通孔，所述变扣接头1的上部直径小于下部直径；具体地，所述变扣接头1上部外径与钻杆6内径相适应，且在上部外壁上车削有用于连接钻杆的连接外螺纹；所述变扣接头1下部内径与筒体上端端部外径相适应，且在下部内壁上车削有用于连接所述筒体2的连接内螺纹；
如图3所示，所述筒体2为圆柱形筒体结构，在所述筒体2的侧壁上就开设有20～30排间隔设置的通孔组，每排通孔组包括2～16个沿圆周方向均布的通孔201，使通孔201在所述筒体2外壁上交错排布；
所述筒体2顶端外壁车削有与所述变扣接头1下部内螺纹相适应的；连接外螺纹、底端外壁向外凸起形成有一环形凸台202；另外，在所述筒体2环形凸台202的底端车削有45°倒角，便于将所述筒体2送入井下；
如图5a和图5b所示，所述扶正管4为中心开设有轴向通孔的小尺圆柱形结构；所述扶正管4的数量与所述筒体2上开设的通孔201的数量一致，且外径与通孔201的内径相适应；具体地，在每个通孔201内均插装并焊接有一个所述扶正管4；
如图4所示，所述刮壁刷3为多个与所述扶正管4数量一致的具有特定长度的钢丝绳头，且外径与所述扶正管4的中心通孔内径相适应；该钢丝绳头无需破股，直接插装在所述扶正管4内并焊接固定即可，同时也避免在刮削过程中钢丝脱落。
通过环绕筒体2外壁设置所述刮壁刷3后形成的外径略大于或等于套管8的内径。
所述刮壁刷3位于所述扶正管4外部的端头至所述筒体2外壁的距离略大于所述筒体2环形凸台202外壁至所述筒体2外壁的距离；由于环形凸台202的外径大于筒体2的外径而略小于设有刮壁刷部位的外径，环形凸台202在套管作业时可起到扶正筒体2作用的同时对刮壁刷也起到保护作用，防止下井刮削过程中被井内结垢挤掉。
在所述筒体2外壁上沿圆周方向设置的所述扶正管4和所述刮壁刷3均采用钢制材料制成，在刮削过程中同时能够通过所述刮壁刷3刷体自动扶正；同是由于筒体2上的通孔201交错设置，这也使得刮壁刷3环绕筒体2且相间错落排列，利于刷头上结垢的脱落，防止刷掉的结垢大片的粘贴在刮壁刷刷头上而影响后续的磨刷效率。
以下通过一具体实施例对井下套管钢丝刮壁器进行进一步解释：
一种适用于内径为井下套管钢丝刮壁器，包括变扣接头1、筒体2、刮壁刷3和扶正管4；钻杆和筒体之间通过变扣接头1螺纹连接固定为一体；、筒体2外径与待清洁套管8的内径相适应，其中，筒体2外壁上间隔设置有沿轴向排列的25排通孔组，每排通孔组包含不同个数的通孔201，使通孔在筒体2外壁上间隔交错排布；通孔孔径为15.5mm；在每个通孔201内均设置有一个扶正管4，所述扶正管4选用内径为13.5mm且壁厚为2mm的铁皮圆管；所述刮壁刷3为直径为12.7mm，长度大于所述扶正管4的长度15～20mm的多股多丝钢丝绳绳头；钢丝绳绳头不需要破股拆丝塞入所述扶正管4内，一端与通过所述扶正管4内端面平齐、另一端露出所述扶正管4的外端面15～20mm且所述扶正管4侧壁的两端端面与所述刮壁刷3的两端焊接有焊缝10并通过所述焊缝10使所述刮壁刷3和所述扶正管4连接固定。
使用上述井下套管钢丝刮壁器对套管内壁进行除垢的清洁方法：
如图6所示，将井下套管钢丝刮壁器螺纹连接在钻杆6底端并随钻杆6下入井下套管8内，启动设备使钻杆6转动同时上下往复移动，通过钻杆6带动井下套管钢丝刮壁器在套管内上下拖动和旋转刮削套管内的结垢并对井下套管8的内壁进行清扫，筒体2上相间错落排列的刮壁刷刷头使套管8内的结垢层脱落部分掉落人工井底上；当井下套管钢丝刮壁器随钻杆6在套管8完成上下拖动和旋转的一个行程后，上提钻杆6使井下套管钢丝刮壁器上提出井，井下套管钢丝刮壁器上带出部分结垢层，清理干净井下套管钢丝刮壁器结垢层，备用。

Claims (6)

1.一种井下套管钢丝刮壁器，其特征在于，包括筒体(2)、刮壁刷(3)和扶正管(4)；其中，在所述筒体(2)的侧壁上就开设有多排间隔设置的通孔组，每排通孔组包括数量各不相同且沿圆周方向均布的通孔(201)，使通孔(201)在所述筒体(2)外壁上间隔交错排布；所述扶正管(4)为外径与所述通孔(201)内径相适应的圆柱形短管，且每个所述通孔(201)内均插装并固定有一所述扶正管(4)；所述刮壁刷(3)为多股钢丝拧成的钢丝绳绳头，与所述扶正管(4)数量相同的所述刮壁刷(3)局部插装并固定在每个所述扶正管(4)内。
2.根据权利要求1所述的井下套管钢丝刮壁器，其特征在于，还包括变扣接头(1)；所述变扣接头(1)为一具有变径结构的圆柱形且中心开设有轴向通孔；所述变扣接头(1)上部外径与钻杆(6)内径相适应且外壁上设有连接外螺纹；所述变扣接头(1)下部内径与筒体上端端部外径相适应且内壁上有连接内螺纹。
3.根据权利要求1所述的井下套管钢丝刮壁器，其特征在于，在所述筒体(2)的侧壁上就开设有20～30排间隔设置的通孔组，每排通孔组包括2～16个沿圆周方向均布的通孔(201)。
4.根据权利要求1所述的井下套管钢丝刮壁器，其特征在于，所述筒体(2)底端外壁向外凸起形成有一环形凸台(202)，所述环形凸台(202)的外径略小于设置有所述刮壁刷(3)处的外径。
5.根据权利要求1所述的井下套管钢丝刮壁器，其特征在于，所述刮壁刷(3)的长度大于所述扶正管(4)的长度15～20mm，使所述刮壁刷(3)一端插装在所述扶正管(4)内且与所述扶正管(4)端面齐平。
6.根据权利要求1所述的井下套管钢丝刮壁器，其特征在于，设置有所述刮壁刷(3)处的外径略大于或等于套管(8)的内径。
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