CN109441403B - 一种液压套管刮管器及刮管方法 - Google Patents

一种液压套管刮管器及刮管方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种液压套管刮管器及刮管方法，该刮管器包括外管部件以及设置在外管部件内的芯杆部件，所述的外管部件包括活塞缸、花键体以及刮刀体，上接头与活塞缸的上端螺纹连接，活塞缸的下端与花键体的上端螺纹连接，刮刀体通过锁紧螺钉固定连接在花键体的下端。本发明的刮管器可与钻井工具一起下入井内，在不需要刮管时，此刮管器只是作为钻具的一部分起到连接与传递动力的作用，当正常施工钻井工艺时，工具内的推刀轴在内部弹簧的弹性作用下始终处于安装位置，推刀体不会张开，当需要刮管时，只需要加大泥浆排量，克服弹簧的弹力，即可使推刀轴向下移动并推开刮刀体进行刮管。

Description

一种液压套管刮管器及刮管方法
技术领域
本发明涉及一种液压套管刮管器及刮管方法，属于井下工具技术领域。
背景技术
液压套管刮管器主要用途是清除井下套管内壁的水泥、沙土、划痕、石蜡、毛刺以及其它附着物，使套管内壁变得清洁，以便于其它钻井工艺的正常作业，对于需要下封隔器的套管内壁必须是一个清洁的密封表面，所以套管内壁保持光滑、清洁对整个钻井工艺是必须的。
现有的刮管器大多是采用压缩弹簧的方式作为刮刀的刮削力，此种方式的弹簧从出厂到使用一直处于压缩状态，在使用时往往已经弹力不足，存在刮不干净的情况。还有采用弹簧片方式的刮管器，此种方式的刮管器由于弹簧片热处理工艺的控制难以保证，由于弹簧片的弹力是一个很难保证的设计参数，每一批次的弹簧片的弹力都不一样，导致使用时无法保证刮管的可靠性，太软刮不干净，太硬会把套管内壁刮伤，现有的液压刮管器也是采用的压缩弹簧的方式，只是在原有的刮管器上加上了剪切销钉，当需要刮管时减掉销钉就可以实现刮管，但是还是存在弹簧弹力不足的情况
发明内容
本发明的目的在于，提供一种结构简单、坚固耐用、安全可靠、操作方便的液压套管刮管器及刮管方法，以克服现有技术中的不足。
本发明的技术方案：一种液压套管刮管器，包括外管部件以及设置在外管部件内的芯杆部件，所述的外管部件包括活塞缸、花键体以及刮刀体，上接头与活塞缸的上端螺纹连接，活塞缸的下端与花键体的上端螺纹连接，刮刀体通过锁紧螺钉固定连接在花键体的下端；所述的芯杆部件包括活塞杆、花键轴以及螺纹连接在花键轴下端的推刀轴，下接头螺纹连接在推刀轴的下端；所述的活塞杆与活塞缸滑动配合，在活塞杆与活塞缸之间安装有上部弹簧，所述的花键轴与花键体滑动配合，在花键轴与花键体之间安装有下部弹簧；在刮刀体的外壁上设置有刮齿，同时在刮刀体的外壁上均匀地开设有一组封闭式伸缩槽，在刮刀体的内壁上设置有一组第一斜齿，在推刀轴的外壁上设置有与第一斜齿滑动配合的第二斜齿。
进一步，所述第二斜齿的设置长度大于第一斜齿的设置长度。
进一步，所述封闭式伸缩槽的两端开设有应力消除孔。
进一步，所述花键体与刮刀体的连接处开设有容纳槽，在容纳槽内安装有锁紧半环，锁紧螺钉与刮刀体螺纹连接并顶紧在锁紧半环上。
同时，本发明还提供一种采用上述液压套管刮管器的刮管方法，首先通过上接头将该刮管器连接在钻井工具上并一起下入井内，当需要刮管时，只需要加大泥浆排量，克服上部弹簧以及下部弹簧的弹力，使活塞杆推动花键轴和推刀轴一起向下运动，推刀轴下行过程中，推刀轴上的第二斜齿在刮刀体上的第一斜齿上滑移，迫使刮刀体上的刮齿径向张开，这样便可通过刮齿实现刮管作业。
上述方法中，在不需要刮管时，整个刮管器只是作为钻具的一部分起到连接与传递动力的作用，当正常施工钻井工艺时，工具内的推刀轴在上部弹簧以及下部弹簧的弹性作用下始终处于安装位置，刮刀体不会张开。
由于采用上述技术方案，本发明的优点在于：本发明的刮管器可与钻井工具一起下入井内，在不需要刮管时，此刮管器只是作为钻具的一部分起到连接与传递动力的作用，当正常施工钻井工艺时，工具内的推刀轴在内部弹簧的弹性作用下始终处于安装位置，推刀体不会张开，当需要刮管时，只需要加大泥浆排量，克服弹簧的弹力，即可使推刀轴向下移动并推开刮刀体进行刮管。因此，本发明无需要投球操作，即可实现刮管作业，刮削力控制精准，不会出现套管刮不干净与刮伤套管的情况。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图标记说明：1-上接头，2-活塞杆，3-上部弹簧，4-活塞缸，5-花键体，6-下部弹簧，7-花键轴，8-锁紧螺钉，9-锁紧半环，10-刮刀体，11-推刀轴，12-下接头，13-刮齿，14-封闭式伸缩槽，15-第一斜齿，16-第二斜齿，17-应力消除孔。
具体实施方式
为了使本发明目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图以及实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明的实施例：液压套管刮管器如图1所示，包括外管部件以及设置在外管部件内的芯杆部件，所述的外管部件包括活塞缸4、花键体5以及刮刀体10，上接头1与活塞缸4的上端螺纹连接，活塞缸4的下端与花键体5的上端螺纹连接，刮刀体10通过锁紧螺钉8固定连接在花键体5的下端；所述的芯杆部件包括活塞杆2、花键轴7以及螺纹连接在花键轴7下端的推刀轴11，下接头12螺纹连接在推刀轴11的下端；所述的活塞杆2与活塞缸4滑动配合，在活塞杆2与活塞缸4之间安装有上部弹簧3，所述的花键轴7与花键体5滑动配合，在花键轴7与花键体5之间安装有下部弹簧6；在刮刀体10的外壁上设置有刮齿13，同时在刮刀体10的外壁上均匀地开设有一组封闭式伸缩槽14，在刮刀体10的内壁上设置有一组第一斜齿15，在推刀轴11的外壁上设置有与第一斜齿15滑动配合的第二斜齿16。所述第二斜齿16的设置长度大于第一斜齿15的设置长度。所述封闭式伸缩槽14的两端开设有应力消除孔17。所述花键体5与刮刀体10的连接处开设有容纳槽，在容纳槽内安装有锁紧半环9，锁紧螺钉8与刮刀体10螺纹连接并顶紧在锁紧半环9上。
本发明的工作原理：首先通过上接头1将该刮管器连接在钻井工具上并一起下入井内，当需要刮管时，只需要加大泥浆排量，克服上部弹簧3以及下部弹簧6的弹力，使活塞杆2推动花键轴7和推刀轴11一起向下运动，推刀轴11下行过程中，推刀轴11上的第二斜齿16在刮刀体10上的第一斜齿15上滑移，迫使刮刀体10上的刮齿13径向张开，这样便可通过刮齿13实现刮管作业。
在不需要刮管时，整个刮管器只是作为钻具的一部分起到连接与传递动力的作用，当正常施工钻井工艺时，工具内的推刀轴11在上部弹簧3以及下部弹簧6的弹性作用下始终处于安装位置，刮刀体10不会张开。

Claims (6)

1.一种液压套管刮管器，包括外管部件以及设置在外管部件内的芯杆部件，其特征在于：所述的外管部件包括活塞缸（4）、花键体（5）以及刮刀体（10），上接头（1）与活塞缸（4）的上端螺纹连接，活塞缸（4）的下端与花键体（5）的上端螺纹连接，刮刀体（10）通过锁紧螺钉（8）固定连接在花键体（5）的下端；所述的芯杆部件包括活塞杆（2）、花键轴（7）以及螺纹连接在花键轴（7）下端的推刀轴（11），下接头（12）螺纹连接在推刀轴（11）的下端；所述的活塞杆（2）与活塞缸（4）滑动配合，在活塞杆（2）与活塞缸（4）之间安装有上部弹簧（3），所述的花键轴（7）与花键体（5）滑动配合，在花键轴（7）与花键体（5）之间安装有下部弹簧（6）；在刮刀体（10）的外壁上设置有刮齿（13），同时在刮刀体（10）的外壁上均匀地开设有一组封闭式伸缩槽（14），在刮刀体（10）的内壁上设置有一组第一斜齿（15），在推刀轴（11）的外壁上设置有与第一斜齿（15）滑动配合的第二斜齿（16）。
2.根据权利要求1所述的液压套管刮管器，其特征在于：所述第二斜齿（16）的设置长度大于第一斜齿（15）的设置长度。
3.根据权利要求1所述的液压套管刮管器，其特征在于：所述封闭式伸缩槽（14）的两端开设有应力消除孔（17）。
4.根据权利要求1所述的液压套管刮管器，其特征在于：所述花键体（5）与刮刀体（10）的连接处开设有容纳槽，在容纳槽内安装有锁紧半环（9），锁紧螺钉（8）与刮刀体（10）螺纹连接并顶紧在锁紧半环（9）上。
5.一种采用权利要求1～4任意一项所述的液压套管刮管器的刮管方法，其特征在于：首先通过上接头（1）将该刮管器连接在钻井工具上并一起下入井内，当需要刮管时，只需要加大泥浆排量，克服上部弹簧（3）以及下部弹簧（6）的弹力，使活塞杆（2）推动花键轴（7）和推刀轴（11）一起向下运动，推刀轴（11）下行过程中，推刀轴（11）上的第二斜齿（16）在刮刀体（10）上的第一斜齿（15）上滑移，迫使刮刀体（10）上的刮齿（13）径向张开，这样便可通过刮齿（13）实现刮管作业。
6.根据权利要求5所述的采用液压套管刮管器的刮管方法，其特征在于：在不需要刮管时，整个刮管器只是作为钻具的一部分起到连接与传递动力的作用，当正常施工钻井工艺时，推刀轴（11）在上部弹簧（3）以及下部弹簧（6）的弹性作用下始终处于安装位置，刮刀体（10）不会张开。
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