CN114526035A - 一种套管清洗工具及其相关机构、方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种套管清洗工具及其相关机构、方法和应用。其中，该套管清洗工具包括依次可拆卸连接的套管刷、强磁打捞器和刮壁器；所述套管刷包括第一芯轴、套管刷本体、两个第一接头和两个第一轴承；两个所述第一接头分别连接于所述第一芯轴的两端；所述套管刷本体和两个所述第一轴承套设在所述第一芯轴；所述第一轴承一端与所述第一接头接触，另一端与所述套管刷本体接触。本发明提供一种避免功能冲突，而将刮壁器、强磁打捞器和套管刷安装为一体的工具与使用方法，实现一趟起下钻完成刮壁、磁性打捞、磨铣喇叭口等多项作业，提升作业效率；刮壁器、强磁打捞器和套管刷可拆卸连接，套管清洗工具既可以同步使用，也可以独立使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种套管清洗工具及其相关机构、方法和应用。
背景技术
油气井钻井并下入套管后，需彻底清洗套管内壁，为后续的完井作业做好准备。如果套管内壁堆积太多污垢，会影响后续施工效果。
近年来，国内油气钻采逐渐向深处、超深层扩展，6000-8000m油气层成为开发主力。深井钻完井存在完井周期长、事故复发概率大以及成本高的特点。因此提高钻完井作业效率和保证良好的井身质量是深井钻完井的重要目标。分析发现，衔接钻井与完井的井眼清洗作业时间在完井周期中占比很大，可达60％左右，而井眼清洗过程中频繁起下作业管柱是完井周期长的主要影响因素。在深井完井过程中，因井眼清洗过程中频繁起下作业管柱而导致完井周期长，这种影响体现的更为明显。如果采用多功能一体化作业工具，则可通过一趟起下钻完成多项作业，有效降低完井作业时间，提高整体效益。
发明内容
本发明的发明人发现，现有的套管清洗工具，无法与钻塞工具连用，能够实现的复合功能较少，因此，需要多次起下钻才能完成套管清洗作业，导致套管清洗的作业时间长、作业效率低下。基于此，本发明实施例提供一种套管清洗工具及其相关机构、方法和应用，能够一趟起下钻完成多种井筒准备作业，成倍提升作业效率，降低完井施工综合成本。
作为本发明实施例的第一个方面，本发明实施例提供了一种套管清洗工具，包括依次可拆卸连接的套管刷、强磁打捞器和刮壁器；
所述套管刷包括第一芯轴、套管刷本体、两个第一接头和两个第一轴承；
两个所述第一接头分别连接于所述第一芯轴的两端；
所述套管刷本体和两个所述第一轴承套设在所述第一芯轴；
所述第一轴承一端与所述第一接头接触，另一端与所述套管刷本体接触。
在一个或一些可选的实施例中，所述套管刷本体包括沿圆周方向间隔设置的燕尾凹槽和设置在所述相邻两个所述燕尾凹槽之间的钢丝刷。
在一个或一些可选的实施例中，所述燕尾凹槽呈螺旋状。
在一个或一些可选的实施例中，所述强磁打捞器包括第二芯轴、打捞器本体、两个第一扶正器、两个第二接头和两个第二轴承；
两个所述第二接头分别连接于所述第二芯轴的两端；
所述打捞器本体、两个第一扶正器和两个第二轴承套设在所述第二芯轴；
所述第二轴承一端与所述第二接头接触，另一端与所述第一扶正器一端接触，所述第一扶正器另一端与所述打捞器本体接触。
在一个或一些可选的实施例中，所述打捞器本体包括沿圆周方向间隔设置的肋板和强磁体，所述强磁体嵌在所述肋板侧壁。
在一个或一些可选的实施例中，所述刮壁器包括第三芯轴、刮铣部、两个第二扶正器、两个第三轴承、第三接头、两个定位环和两个第四轴承；
所述刮铣部套设在所述第三芯轴，所述定位环、所述第四轴承连接于所述第三芯轴，所述定位环一端与所述刮铣部接触，另一端与所述第四轴承接触，所述第二扶正器通过所述第四轴承连接于所述第三芯轴；
所述第二扶正器的内径与所述定位环、所述第四轴承的外径相等；
所述第三接头连接于所述第三芯轴两端，所述第三轴承一端与所述第二扶正器接触，另一端与所述第三接头接触。
在一个或一些可选的实施例中，所述刮铣部包括沿圆周面间隔设置的刮刀，所述刮刀包括呈螺旋状设置的刮刀本体以及连接在所述刮刀本体两端的弹簧板，所述刮刀本体上间隔设置设有刮削刃。
在一个或一些可选的实施例中，所述套管刷的外径大于所述待清洗的套管的内径。
在一个或一些可选的实施例中，所述刮铣部的最大外径大于待清洗的套管的内径。
在一个或一些可选的实施例中，套管清洗工具，还包括连接于所述套管刷远离所述强磁打捞器一端的钻具接头，所述钻具接头用于外接钻杆。
在一个或一些可选的实施例中，套管清洗工具，还包括铣锥、磨鞋；所述铣锥适于连接于所述刮壁器；所述磨鞋适于连接于所述铣锥。
在一个或一些可选的实施例中，所述磨鞋的外径小于待清洗的套管的内径。
在一个或一些可选的实施例中，所述强磁打捞器的外径小于磨鞋的外径。
作为本发明实施例的第二个方面，本发明实施例提供一种上述的套管清洗工具在井眼清洗中的应用。
作为本发明实施例的第三个方面，本发明实施例提供一种井眼清洗方法，所述的套管清洗工具。
在一个或一些可选的实施例中，井眼清洗方法，包括：
套管清洗工具与钻杆连接；
下放管柱至指定位置，启动驱动装置工作，通过磨鞋进行钻塞作业，通过铣锥进行磨铣喇叭口作业；
钻塞完成后，停止驱动装置工作；
继续上提管柱至需要刮削的套管深度，反复上提和下放管柱，通过刮壁器对套管进行重复刮壁作业，通过套管刷对刮削后的套管进行重复扫除作业；
以预设排量冲洗井筒；
起钻，完成井眼清洗工作。
在一个或一些可选的实施例中，所述的井眼清洗方法，还包括：
刮壁器进行刮壁作业和和套管刷进行扫除作业时，强磁打捞器吸附铁磁性杂质和碎屑。
作为本发明实施例的第四个方面，本发明实施例提供一种套管刷，包括第一芯轴、套管刷本体、两个第一接头和两个第一轴承；
两个所述第一接头分别连接于所述第一芯轴的两端；
所述套管刷本体和两个所述第一轴承套设在所述第一芯轴；
所述第一轴承一端与所述第一接头接触，另一端与所述套管刷本体接触。
在一个或一些可选的实施例中，所述套管刷本体包括沿圆周方向间隔设置的燕尾凹槽和设置在所述相邻两个所述燕尾凹槽之间的钢丝刷。
在一个或一些可选的实施例中，所述燕尾凹槽呈螺旋状。
作为本发明实施例的第五个方面，本发明实施例提供一种强磁打捞器，包括第二芯轴、打捞器本体、两个第一扶正器、两个第二接头和两个第二轴承；
两个所述第二接头分别连接于所述第二芯轴的两端；
所述打捞器本体、两个第一扶正器和两个第二轴承套设在所述第二芯轴；
所述第二轴承一端与所述第二接头接触，另一端与所述第一扶正器一端接触，所述第一扶正器另一端与所述打捞器本体接触。
在一个或一些可选的实施例中，所述打捞器本体包括沿圆周方向间隔设置的肋板和强磁体，所述强磁体嵌在所述肋板侧壁。
作为本发明实施例的第六个方面，本发明实施例提供一种刮壁器，包括第三芯轴、刮铣部、两个第二扶正器、两个第三轴承、第三接头、两个定位环和两个第四轴承；
所述刮铣部套设在所述第三芯轴，所述定位环、所述第四轴承连接于所述第三芯轴，所述定位环一端与所述刮铣部接触，另一端与所述第四轴承接触，所述第二扶正器通过所述第四轴承连接于所述第三芯轴；
所述第二扶正器的内径与所述定位环、所述第四轴承的外径相等；
所述第三接头连接于所述第三芯轴两端，所述第三轴承一端与所述第二扶正器接触，另一端与所述第三接头接触。
在一个或一些可选的实施例中，所述刮铣部包括沿圆周面间隔设置的刮刀，所述刮刀包括呈螺旋状设置的刮刀本体以及连接在所述刮刀本体两端的弹簧板，所述刮刀本体上间隔设置设有刮削刃。
本发明实施例至少实现了如下技术效果：
本实施例提供的套管清洗工具是一种避免功能冲突，而将刮壁器、强磁打捞器和套管刷安装为一体的工具，实现一趟起下钻完成刮壁、磁性打捞、磨铣喇叭口等多项作业，提升作业效率；刮壁器、强磁打捞器和套管刷可拆卸地连接，套管清洗工具既可以同步使用，也可以独立使用。本实施例提供的套管清洗工具，套管刷的钢丝刷螺旋分布构成整个圆周清洁面，保证套管刷在不转动下放的过程中，多级钢丝刷构成的整个圆周360°清洁面能有效地对套管的内壁进行无遗漏的清洁作业。
本实施例提供的套管清洗工具，强磁打捞器包括沿圆周方向间隔设置的肋板和强磁体，强磁体嵌在肋板侧壁，强磁体不断吸附强磁体作用范围内的铁磁性杂质和碎屑，如钻杆磨损套管后产生的铁屑等。
本实施例提供的套管清洗工具，刮壁器的刮刀采用板式弹簧，刮壁器进入套管后，在弹性力作用下，刮刀与套管内壁紧密接触，刮刀破碎并刮除套管内壁附着的污泥、碎屑及钻塞后遗留在套管壁上的水泥石。随着管柱的提放，可实现反复刮壁。套管刷辅助刮壁器，将刮壁器刮削后残留的细小碎屑进一步扫除，实现套管内壁高质量清洁。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施例提供的套管清洗工具的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的套管刷的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的套管刷的分解图；
图4是本发明实施例提供的强磁打捞器的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的强磁打捞器的分解图；
图6是本发明实施例提供的刮壁器的结构示意图；
图7是本发明实施例提供的强磁打捞器的分解图；
图8是本发明实施例提供的套管清洗工具的另一结构示意图。
图中：1套管刷，第一芯轴101，102套管刷本体，1021燕尾凹槽，1022钢丝刷，103第一接头，104第一轴承，2强磁打捞器，201第二芯轴，202打捞器本体，2021肋板，2022强磁体，203第一扶正器，204第二接头，205第二轴承，3刮壁器，301第三芯轴，302刮铣部，3021刮刀，30211刮刀本体，30212弹簧板，30213刮削刃,303第二扶正器，304第三轴承，305第三接头，306定位环，307第四轴承,4铣锥，5磨鞋。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1-8所示，本发明实施例提供一种套管清洗工具，包括依次可拆卸连接的套管刷1、强磁打捞器2、刮壁器3、铣锥4和磨鞋5；
所述套管刷1包括第一芯轴101、套管刷本体102、两个第一接头103和两个第一轴承104；
两个所述第一接头103分别连接于所述第一芯轴101的两端；
所述套管刷本体102和两个所述第一轴承103套设在所述第一芯轴101；
所述第一轴承104一端与所述第一接头103接触，另一端与所述套管刷本体102接触。
本发明实施例中，下钻前，可以先将套管刷1、强磁打捞器2、刮壁器3、铣锥4和磨鞋5从上至下依次连接，磨鞋5可以由钻头代替。
本发明实施例中，该套管刷1可以在待清洗的套管中往复运动。该套管刷的外径大于待清洗的套管的内径，该套管刷1进入待清洗的套管后，套管刷1抵紧套管的内壁。第一轴承104可以保证，当钢丝刷抵紧套管的内壁时，套管刷不会随着第一芯轴101的转动而转动。第一接头103的扶正器能保证套管刷与套管有相对重合的同轴度，来避免套管刷整体与套管内壁接触而受阻的问题，加快套管刷的下放和清理速度，提高整个套管清理作业效率。
参照图2和图3所示，所述套管刷本体102包括沿圆周方向间隔设置的燕尾凹槽1021和设置在所述相邻两个所述燕尾凹槽1021之间的钢丝刷1022。
所述燕尾凹槽1021呈螺旋状。燕尾凹槽1021呈螺旋状，因此钢丝刷1022螺旋分布构成整个圆周清洁面，保证套管刷在不转动下放的过程中，多级钢丝刷构成的整个圆周360°清洁面能有效地对套管的内壁进行无遗漏的清洁作业。
参照图4和图5所示，所述强磁打捞器2包括第二芯轴201、打捞器本体202、两个第一扶正器203、两个第二接头204和两个第二轴承205；
两个所述第二接头204分别连接于所述第二芯轴201的两端；
所述打捞器本体202、两个第一扶正器203和两个第二轴承205套设在所述第二芯轴201；
所述第二轴承205一端与所述第二接头204接触，另一端与所述第一扶正器203一端接触，所述第一扶正器203另一端与所述打捞器本体202接触。
所述打捞器本体202包括沿圆周方向间隔设置的肋板2021和强磁体2022，所述强磁体2022嵌在所述肋板2021侧壁。
本实施例中，该强磁打捞器为花键式安装，吸附的碎屑主要堆积在强磁体2022表面附近，并为流体循环保留足够通道。该第二接头204用于连接强磁打捞器2下方的刮壁器3。该强磁体2022为耐高温永磁体，不断吸附作用范围内的铁磁性杂质和碎屑，如钻杆磨损套管后产生的铁屑等。碎屑吸附在强磁体2022上，管柱起出后将被同时携带到井口。作为一个具体的实施例，强磁打捞器2的肋板2021沿第二芯轴201周向间隔布置，共4只。每两只肋板间2021的空间用于容纳碎屑，碎屑堆积在这一空间中。
本实施例中，所述强磁打捞器2的外径小于磨鞋5的外径。
在一个或一些可选的实施例中，套管清洗工具中可安装2-3支强磁打捞器，多只强磁打捞器直接相连。
参照图6和图7所示，所述刮壁器3包括第三芯轴301、刮铣部302、两个第二扶正器303、两个第三轴承304、第三接头305、两个定位环306和两个第四轴承307；
所述刮铣部302套设在所述第三芯轴301，所述定位环306、所述第四轴承307连接于所述第三芯轴301，所述定位环305一端与所述刮铣部302接触，另一端与所述第四轴承307接触，所述第二扶正器303通过所述第四轴承307连接于所述第三芯轴301；
所述第二扶正器303的内径与所述定位环306、所述第四轴承307的外径相等；
所述第三接头305连接于所述第三芯轴301两端，所述第三轴承304一端与所述第二扶正器303接触，另一端与所述第三接头305接触。
本发明实施例中，该刮壁器3可以在待清洗的套管中往复运动。第三轴承304可以保证，当刮壁器3抵紧套管的内壁时，刮壁器3不会随着第三芯轴301的转动而转动。第三接头305用于连接刮壁器3下端的铣锥4。所述定位环306用于对刮铣部302进行定位，第二扶正器303能保证刮壁器与套管有相对重合的同轴度，来避免刮壁器3整体与套管内壁接触而受阻的问题，加快刮壁器3的下放和清理速度，提高整个套管刮壁作业效率。
所述刮铣部302包括沿圆周面间隔设置的刮刀3021，所述刮刀3021包括呈螺旋状设置的刮刀本体30211以及连接在所述刮刀本体30211两端的弹簧板30212，所述刮刀本体30211上间隔设置设有刮削刃30213。
该刮壁器3在弹性力作用下，其刮削刃30213始终处于张开状态，与套管内壁紧密接触。套管内壁附着的污泥、碎屑及钻塞后遗留在套管壁上的水泥石被刮刀3021破碎并刮除。随着管柱的提放，可实现反复刮壁。套管刷1辅助刮壁器3，将刮壁器3刮削后残留的细小碎屑进一步扫除，实现套管内壁高质量清洁。
本发明实施例中，该刮壁器3的外径可以根据待清洗的套管的内径进行设置，该刮铣部302的最大外径大于待清洗的套管的内径，以便刮壁器进入套管内能抵紧套管内壁。
该刮刀3021与第三芯轴301之间存在环形空间，刮刀3021可在环形空间范围内作收缩和回弹动作。刮刀3021受外力作用后可收缩。未进入套管前，刮刀3021张开，外径大于套管内径；进入套管后，刮刀3021受到套管约束，紧紧贴附于套管内壁。
所述的刮刀3021由一段管材一体加工成型，材质为弹簧钢。刮刀3021内部中空，沿圆周方向均布6或8只刮刀，完全覆盖360°角度范围。刮刀3021表面采用涂层或高频淬火工艺，提高表面硬度至HRC55以上。
该刮刀3021的刮削刃30213呈螺旋分布构成整个圆周刮削面，保证刮壁器在不转动下放的过程中，多级刮削刃30213构成的整个圆周360°刮削面能有效地对套管的内壁进行无遗漏的刮壁作业。
本实施例中，所述磨鞋5的外径小于待清洗的套管的内径，磨鞋5的外径与套管的内径相配合，比套管的内径小8-10mm，以便钻掉套管内的水泥塞。
本发明实施例提供的套管清洗工具，还包括连接于所述套管刷1远离所述强磁打捞器2一端的钻具接头，所述钻具接头用于外接钻杆。
本发明实施例提供的套管清洗工具，还包括连接于所述套管刷1与所述强磁打捞器2之间、所述强磁打捞器2与所述刮壁器3之间、所述铣锥4与所述磨鞋5之间的转接头。所述强磁打捞器2、所述刮壁器3两端均可以根据实际施工需要加装包括转接头在内的机构，扩展了套管清洗工具的使用范围和作业范围，显著提高经济效益。
为了更清楚的对本发明实施例提供的套管清洗工具进行说明，下面通过套管清洗工具对井眼清洗的施工工艺方法进行详细说明：
钻塞：套管清洗工具自下而上安装顺序为磨鞋5、刮壁器3、强磁打捞器2、套管刷1、钻杆至井口，由顶驱或转盘驱动钻杆旋转。控制套管清洗工具下放速度为30m/mi n以下，逐渐下放直至套管清洗工具末端的磨鞋5与水泥塞接触。控制钻压为3t以下，钻杆转速控制为100-120rpm，开泵循环排量不小于30l/s，逐步钻掉套管内的水泥塞。每钻进3m，停钻，短提1m，继续循环3-5mi n后，下钻，继续钻井。
刮壁：刮壁器在弹性力作用下，其刮刀3021始终处于张开状态，与套管内壁紧密接触。刮刀3021破碎并刮除套管内壁附着的污泥、碎屑及钻塞后遗留在套管壁上的水泥石。随着管柱的提放，可实现反复刮壁。套管刷1辅助刮壁器3，将刮壁器3刮削后残留的细小碎屑进一步扫除，实现套管内壁高质量清洁。
磁性打捞：强磁打捞器2的强磁体2022不断吸附作用范围内的铁磁性杂质和碎屑。
套管全部刮铣完成后，停止钻井装置，大排量冲洗井筒，进行起钻，完成整个井眼清洗过程。
参照图8所示，扶正器上安装侧向切削齿，可作为铣锥使用。
本发明实施例所描述的铣锥4、磨鞋5、扶正器、轴承的具体结构和实现方式，本领域技术人员可以参照现有技术中的详细描述，对此，本发明实施例中，可以不作具体限定。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种套管清洗工具在井眼清洗中的应用。
本发明实施例所提供的上述的套管清洗工具在井眼清洗中的应用的具体实现方式可以参照上述实施例中对套管清洗工具的详细描述，当然，在实现过程中，本领域技术人员也可以参照现有技术中的详细描述，重复之处，不再赘述。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种井眼清洗方法，使用所述的套管清洗工具。
在一个实施例中，所述的井眼清洗方法，包括：
套管清洗工具与钻杆连接；
下放管柱至指定位置，启动驱动装置工作，通过磨鞋5进行钻塞作业，通过铣锥4进行磨铣喇叭口作业；
钻塞完成后，停止驱动装置工作；
继续上提管柱至需要刮削的套管深度，反复上提和下放和管柱，如重复3次，通过刮壁器3对待清洗的套管进行重复刮壁作业，通过套管刷1对刮削后的套管进行重复扫除作业；
以预设排量冲洗井筒；
起钻，完成井眼清洗工作。
在一个实施例中，所述的井眼清洗方法，还包括：
刮壁器3进行刮壁作业和和套管刷1进行扫除作业时，强磁打捞器2吸附铁磁性杂质和碎屑。
本发明实施例所提供的井眼清洗方法的具体实现方式可以参照上述实施例中套管清洗工具的详细描述，重复之处，不再赘述。上述铣锥4和磨鞋5的具体结构和实现方式，本领域技术人员也可以参照现有技术中的详细描述，对此，本发明实施例中，可以不作具体限定。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种套管刷，包括第一芯轴101、套管刷本体102、两个第一接头103和两个第一轴承104；
两个所述第一接头103分别连接于所述第一芯轴101的两端；
所述套管刷本体102和两个所述第一轴承103套设在所述第一芯轴101；
所述第一轴承104一端与所述第一接头103接触，另一端与所述套管刷本体102接触。
所述套管刷本体102包括沿圆周方向间隔设置的燕尾凹槽1021和设置在所述相邻两个所述燕尾凹槽1021之间的钢丝刷1022。
所述燕尾凹槽1021呈螺旋状。
本发明实施例所提供的上述的套管刷的具体实现方式可以参照上述实施例中对套管刷的详细描述，当然，在实现过程中，本领域技术人员也可以参照现有技术中的详细描述，重复之处，不再赘述。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种强磁打捞器，包括第二芯轴201、打捞器本体202、两个第一扶正器203、两个第二接头204和两个第二轴承205；
两个所述第二接头204分别连接于所述第二芯轴201的两端；
所述打捞器本体202、两个第一扶正器203和两个第二轴承205套设在所述第二芯轴201；
所述第二轴承205一端与所述第二接头204接触，另一端与所述第一扶正器203一端接触，所述第一扶正器203另一端与所述打捞器本体202接触。
所述打捞器本体202包括沿圆周方向间隔设置的肋板2021和强磁体2022，所述强磁体2022嵌在所述肋板2021侧壁。
本发明实施例所提供的上述的强磁打捞器的具体实现方式可以参照上述实施例中对强磁打捞器的详细描述，当然，在实现过程中，本领域技术人员也可以参照现有技术中的详细描述，重复之处，不再赘述。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种刮壁器，包括第三芯轴301、刮铣部302、两个第二扶正器303、两个第三轴承304、第三接头305、两个定位环306和两个第四轴承307；
所述刮铣部302套设在所述第三芯轴301，所述定位环306、所述第四轴承307连接于所述第三芯轴301，所述定位环305一端与所述刮铣部302接触，另一端与所述第四轴承307接触，所述第二扶正器303通过所述第四轴承307连接于所述第三芯轴301；
所述第二扶正器303的内径与所述定位环306、所述第四轴承307的外径相等；
所述第三接头305连接于所述第三芯轴301两端，所述第三轴承304一端与所述第二扶正器303接触，另一端与所述第三接头305接触。
所述刮铣部302包括沿圆周面间隔设置的刮刀3021，所述刮刀3021包括呈螺旋状设置的刮刀本体30211以及连接在所述刮刀本体30211两端的弹簧板30212，所述刮刀本体30211上间隔设置设有刮削刃30213。
本发明实施例所提供的上述的刮壁器的具体实现方式可以参照上述实施例中对刮壁器的详细描述，当然，在实现过程中，本领域技术人员也可以参照现有技术中的详细描述，重复之处，不再赘述。
需要说明的是，上述空间定位装置可执行本发明实施例所提供的空间定位方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在空间定位装置实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的空间定位方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (20)
1.一种套管清洗工具，其特征在于：包括依次可拆卸连接的套管刷(1)、强磁打捞器(2)和刮壁器(3)；
所述套管刷(1)包括第一芯轴(101)、套管刷本体(102)、两个第一接头(103)和两个第一轴承(104)；
两个所述第一接头(103)分别连接于所述第一芯轴(101)的两端；
所述套管刷本体(102)和两个所述第一轴承(103)套设在所述第一芯轴(101)；
所述第一轴承(104)一端与所述第一接头(103)接触，另一端与所述套管刷本体(102)接触。
2.根据权利要求1所述的套管清洗工具，其特征在于：所述套管刷本体(102)包括沿圆周方向间隔设置的燕尾凹槽(1021)和设置在所述相邻两个所述燕尾凹槽(1021)之间的钢丝刷(1022)。
3.根据权利要求2所述的套管清洗工具，其特征在于：所述燕尾凹槽(1021)呈螺旋状。
4.根据权利要求1所述的套管清洗工具，其特征在于：所述强磁打捞器(2)包括第二芯轴(201)、打捞器本体(202)、两个第一扶正器(203)、两个第二接头(204)和两个第二轴承(205)；
两个所述第二接头(204)分别连接于所述第二芯轴(201)的两端；
所述打捞器本体(202)、两个第一扶正器(203)和两个第二轴承(205)套设在所述第二芯轴(201)；
所述第二轴承(205)一端与所述第二接头(204)接触，另一端与所述第一扶正器(203)一端接触，所述第一扶正器(203)另一端与所述打捞器本体(202)接触。
5.根据权利要求4所述的套管清洗工具，其特征在于：所述打捞器本体(202)包括沿圆周方向间隔设置的肋板(2021)和强磁体(2022)，所述强磁体(2022)嵌在所述肋板(2021)侧壁。
6.根据权利要求1所述的套管清洗工具，其特征在于：所述刮壁器(3)包括第三芯轴(301)、刮铣部(302)、两个第二扶正器(303)、两个第三轴承(304)、第三接头(305)、两个定位环(306)和两个第四轴承(307)；
所述刮铣部(302)套设在所述第三芯轴(301)，所述定位环(306)、所述第四轴承(307)连接于所述第三芯轴(301)，所述定位环(305)一端与所述刮铣部(302)接触，另一端与所述第四轴承(307)接触，所述第二扶正器(303)通过所述第四轴承(307)连接于所述第三芯轴(301)；
所述第二扶正器(303)的内径与所述定位环(306)、所述第四轴承(307)的外径相等；
所述第三接头(305)连接于所述第三芯轴(301)两端，所述第三轴承(304)一端与所述第二扶正器(303)接触，另一端与所述第三接头(305)接触。
7.根据权利要求6所述的套管清洗工具，其特征在于：所述刮铣部(302)包括沿圆周面间隔设置的刮刀(3021)，所述刮刀(3021)包括呈螺旋状设置的刮刀本体(30211)以及连接在所述刮刀本体(30211)两端的弹簧板(30212)，所述刮刀本体(30211)上间隔设置设有刮削刃(30213)。
8.根据权利要求1所述的套管清洗工具，其特征在于：所述套管刷(1)的外径大于所述待清洗的套管的内径。
9.根据权利要求6所述的套管清洗工具，其特征在于：所述刮铣部(302)的最大外径大于待清洗的套管的内径。
10.根据权利要求1所述的套管清洗工具，其特征在于：还包括连接于所述套管刷(1)远离所述强磁打捞器(2)一端的钻具接头，所述钻具接头用于外接钻杆。
11.根据权利要求1所述的套管清洗工具，其特征在于：还包括铣锥(4)、磨鞋(5)；所述铣锥适于连接于所述刮壁器(3)；所述磨鞋(5)适于连接于所述铣锥(4)。
12.根据权利要求11所述的套管清洗工具，其特征在于：所述磨鞋(5)的外径小于待清洗的套管的内径。
13.根据权利要求11所述的套管清洗工具，其特征在于：所述强磁打捞器(2)的外径小于磨鞋(5)的外径。
14.一种权利要求1-13任一项所述的套管清洗工具在井眼清洗中的应用。
15.一种井眼清洗方法，其特征在于，使用权利要求1-13任一项所述的套管清洗工具。
16.如权利要求15所述的井眼清洗方法，其特征在于，包括：
套管清洗工具与钻杆连接；
下放管柱至指定位置，启动驱动装置工作，通过磨鞋(5)进行钻塞作业，通过铣锥(4)进行磨铣喇叭口作业；
钻塞完成后，停止驱动装置工作；
继续上提管柱至需要刮削的套管深度，反复上提和下放管柱，通过刮壁器(3)对套管进行重复刮壁作业，通过套管刷(1)对刮削后的套管进行重复扫除作业；
以预设排量冲洗井筒；
起钻，完成井眼清洗工作。
17.如权利要求16所述的井眼清洗方法，其特征在于，还包括：
刮壁器(3)进行刮壁作业和和套管刷(1)进行扫除作业时，强磁打捞器(2)吸附铁磁性杂质和碎屑。
18.一种套管刷，其特征在于：包括第一芯轴(101)、套管刷本体(102)、两个第一接头(103)和两个第一轴承(104)；
两个所述第一接头(103)分别连接于所述第一芯轴(101)的两端；
所述套管刷本体(102)和两个所述第一轴承(103)套设在所述第一芯轴(101)；
所述第一轴承(104)一端与所述第一接头(103)接触，另一端与所述套管刷本体(102)接触。
19.一种强磁打捞器，其特征在于：包括第二芯轴(201)、打捞器本体(202)、两个第一扶正器(203)、两个第二接头(204)和两个第二轴承(205)；
两个所述第二接头(204)分别连接于所述第二芯轴(201)的两端；
所述打捞器本体(202)、两个第一扶正器(203)和两个第二轴承(205)套设在所述第二芯轴(201)；
所述第二轴承(205)一端与所述第二接头(204)接触，另一端与所述第一扶正器(203)一端接触，所述第一扶正器(203)另一端与所述打捞器本体(202)接触。
20.一种刮壁器，其特征在于：包括第三芯轴(301)、刮铣部(302)、两个第二扶正器(303)、两个第三轴承(304)、第三接头(305)、两个定位环(306)和两个第四轴承(307)；
所述刮铣部(302)套设在所述第三芯轴(301)，所述定位环(306)、所述第四轴承(307)连接于所述第三芯轴(301)，所述定位环(305)一端与所述刮铣部(302)接触，另一端与所述第四轴承(307)接触，所述第二扶正器(303)通过所述第四轴承(307)连接于所述第三芯轴(301)；
所述第二扶正器(303)的内径与所述定位环(306)、所述第四轴承(307)的外径相等；
所述第三接头(305)连接于所述第三芯轴(301)两端，所述第三轴承(304)一端与所述第二扶正器(303)接触，另一端与所述第三接头(305)接触。
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Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6152220A (en) * | 1998-06-07 | 2000-11-28 | Specialised Petroleum Services Limited | Down-hole tool with centralising component |
| US20050205251A1 (en) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Smith International, Inc. | Casing brush assembly |
| US20100186962A1 (en) * | 2006-12-12 | 2010-07-29 | Welbore Energy Solutions, Llc | Downhole scraping and/or brushing tool and related methods |
| US20140000900A1 (en) * | 2012-06-27 | 2014-01-02 | Simon Leiper | Drill string mountable wellbore cleanup apparatus and method |
| US20140096972A1 (en) * | 2012-10-10 | 2014-04-10 | Simon Leiper | Downhole magnet, downhole magnetic jetting tool and method of attachment of magnet pieces to the tool body |
| CN204344045U (zh) * | 2014-12-18 | 2015-05-20 | 贵州高峰石油机械股份有限公司 | 一种大流通面大收容铁屑空间的强磁打捞工具 |
| CN204899866U (zh) * | 2015-06-02 | 2015-12-23 | 东营市瑞丰石油技术发展有限责任公司 | 高效井筒清洗工具 |
| CN206329317U (zh) * | 2016-11-04 | 2017-07-14 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种随钻式套管刮壁器 |
| CN111852398A (zh) * | 2019-04-25 | 2020-10-30 | 中国石油天然气集团有限公司 | 组合式套管清洁装置 |
| CN112031708A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-12-04 | 北京博德世达石油技术股份有限公司 | 套管刮管器及采用其的清洁方法 |
| CN112554846A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-03-26 | 宝鸡瑞林石油机电设备有限责任公司 | 一种非旋转可解卡多功能刮壁器 |
| CN113107427A (zh) * | 2020-01-10 | 2021-07-13 | 中国石油天然气集团有限公司 | 整体式刮壁器和井筒清洁工具串 |
-
2021
- 2021-12-31 CN CN202111661858.9A patent/CN114526035A/zh active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6152220A (en) * | 1998-06-07 | 2000-11-28 | Specialised Petroleum Services Limited | Down-hole tool with centralising component |
| US20050205251A1 (en) * | 2004-03-11 | 2005-09-22 | Smith International, Inc. | Casing brush assembly |
| US20100186962A1 (en) * | 2006-12-12 | 2010-07-29 | Welbore Energy Solutions, Llc | Downhole scraping and/or brushing tool and related methods |
| US20140000900A1 (en) * | 2012-06-27 | 2014-01-02 | Simon Leiper | Drill string mountable wellbore cleanup apparatus and method |
| US20140096972A1 (en) * | 2012-10-10 | 2014-04-10 | Simon Leiper | Downhole magnet, downhole magnetic jetting tool and method of attachment of magnet pieces to the tool body |
| CN204344045U (zh) * | 2014-12-18 | 2015-05-20 | 贵州高峰石油机械股份有限公司 | 一种大流通面大收容铁屑空间的强磁打捞工具 |
| CN204899866U (zh) * | 2015-06-02 | 2015-12-23 | 东营市瑞丰石油技术发展有限责任公司 | 高效井筒清洗工具 |
| CN206329317U (zh) * | 2016-11-04 | 2017-07-14 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种随钻式套管刮壁器 |
| CN111852398A (zh) * | 2019-04-25 | 2020-10-30 | 中国石油天然气集团有限公司 | 组合式套管清洁装置 |
| CN113107427A (zh) * | 2020-01-10 | 2021-07-13 | 中国石油天然气集团有限公司 | 整体式刮壁器和井筒清洁工具串 |
| CN112031708A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-12-04 | 北京博德世达石油技术股份有限公司 | 套管刮管器及采用其的清洁方法 |
| CN112554846A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-03-26 | 宝鸡瑞林石油机电设备有限责任公司 | 一种非旋转可解卡多功能刮壁器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 胡大梁: "井下清洁工-贝克休斯X-Treme井筒清洁系统", 《石油与装备》, no. 41, pages 1 - 3 * |
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