CN115263239A - 一种油田施工作业用刮管器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种油田施工作业用刮管器，涉及油田作业施工技术领域，包括有筒体，筒体周向等间距设置有矩形通孔，筒体固接有安装架，安装架固接有花键套，花键套花键连接有滑动套，滑动套的上端固接有第一滑动板，筒体的方形内滑动设置有刮刀，花键套的中部设置有调节组件，第一滑动板设置有稳定组件。本发明利用支撑杆对第一滑动板和滑动套向下移动距离进行精确限位，避免循环液压力过大使刮刀与井道套管内壁紧密挤压，导致刮刀和井道套管磨损严重；利用两个限位块分别与相邻限位杆的限位齿牙配合，防止循环液流动压力减弱造成第一弹簧复位并带动第一滑动板向上移动，造成四个刮刀远离井道套管内壁，从而降低刮刀对井道套管内杂质清理的效果。

Description

一种油田施工作业用刮管器

技术领域

本发明涉及油田施工作业技术领域，尤其涉及一种油田施工作业用刮管器。

背景技术

国内的油田在施工作业时，通常利用刮管器对套管内壁上粘连的水泥块、石蜡和盐结晶等杂质进行清理，粘连的杂质会使套管的内径变小，从而导致各种井下作业的工具无法顺利的进入到井道内工作。

现有的刮管器由于结构原因，使用刮管器对套管进行清理时，通常利用多个不同尺寸的刮管器对套管进行清理，一种尺寸的刮管器对一段套管清理完毕后，需要更换其他尺寸的刮管器继续对套管进行清理，多个刮管器往复更换导致操作过程复杂，而且现有的刮管器上的刮刀对套管内壁之间的挤压力不能精准控制，刮刀对套管壁挤压力过大会造成套管磨损严重，进而会引起井下塌方的风险。

发明内容

为了克服现有的刮管器的缺点，本发明提供一种油田施工作业用刮管器。

本发明的技术方案如下：一种油田施工作业用刮管器，包括有筒体，筒体上端固接有上接头，上接头与驱动管连通，筒体周向等间距设置有矩形通孔，筒体的相邻的矩形通孔上下交错，筒体固接有安装架，安装架固接有花键套，花键套花键连接有滑动套，滑动套的上端固接有第一滑动板，第一滑动板周向等间距设置有用于循环液流动的通孔，花键套与滑动套之间设置有第一弹簧，筒体的矩形通孔内滑动设置有用于对井道套管内杂质清理的刮刀，刮刀与滑动套之间铰接有第一铰接杆，第一滑动板受到循环液的压力，刮刀向外侧移动贴合在井道套管内壁，花键套的中部设置有调节组件，调节组件与第一滑动板接触配合，调节组件用于调节滑动套与安装架的间距，改变刮刀向外移动距离并与井道内壁贴合;调节组件包括有转动套，转动套转动安装于花键套内，转动套设置有花键槽，转动套的花键槽内滑动安装有支撑杆，花键套的内环面固接有与支撑杆螺纹配合的螺纹套，支撑杆远离转动套的一端固接有圆形托板，支撑杆的圆形托板与花键套平齐。

进一步的，刮刀外环面的半径从上往下依次减小，用于对井道套管内粘附的杂质逐步分层清理，刮刀与相邻筒体矩形通孔之间密封配合，刮刀的外环面设置有用于排杂质的螺旋排泄槽。

进一步的，转动套的底部设置有用于驱动其转动的凹槽，转动套的凹槽的周向设置有刻度线，转动套根据井道套筒直径转动合适角度，用于精准控制滑动套向下移动的距离。

进一步的，第一滑动板设置有稳定组件，稳定组件包括有以筒体中心轴线对称的限位杆，限位杆通过连接板固接于筒体的内侧面，限位杆位于筒体最上侧方形通孔的上部，限位杆的一侧设置有一排限位齿牙，限位滑动式贯穿第一滑动板，第一滑动板的远离滑动套一侧固接有固定柱，固定柱滑动连接有第二滑动板，第二滑动板与第一滑动板之间设置有第二弹簧，第一滑动板与第二滑动板之间以固定柱中心轴线对称的限位部件，限位部件与相邻的限位杆限位配合，用于防止循环液流动过程中压力变化导致滑动套与安装架的间距发生改变。

进一步的，限位部件包括有以固定柱中心轴线对称的固定座，固定座固接于第一滑动板远离滑动套的一侧，固定座滑动设置有限位块，限位块与相邻的限位杆的限位齿牙限位配合，用于防止滑动套和第一滑动板发生偏移，限位块滑动式设置有滑动杆，滑动杆与限位块之间设置有第三弹簧，滑动杆与第二滑动板之间铰接有第二铰接杆。

进一步的，限位杆的限位齿牙与限位块均为楔形，限位块与限位杆的限位齿牙配合对第一滑动板限位，防止第一滑动板在循环液压力变化导致其发生偏移。

进一步的，还包括有用于对杂质击打破碎的离心破碎组件，离心破碎组件设置于筒体的下侧，离心破碎组件包括有转动环，转动环转动安装于筒体远离上接头的一侧，转动环固接有下接头，转动环的内环面固接有连接架，连接架的中部设置有便于扳手穿过的通孔，连接架的一侧与安装架转动连接，连接架固接有涡扇，转动环的外环面设置有环形槽，转动环的环形槽内周向等间距设置有固定杆，固定杆转动安装有离心板，固定杆的两端与转动环之间均设置有扭簧。

进一步的，离心板设置为弧形，离心板的外侧面与转动环的外环面贴合，离心板等间距设置有长条通孔，离心板的长条通孔用于对大块石蜡初步切分，离心板与套管内壁接触配合对套管内杂质进行破碎。

进一步的，还包括有护板，护板固接于刮刀的上侧面，护板的轴心线与刮刀外侧面的轴心线相重合，护板弯曲弧度大于相邻刮刀弯曲弧度，护板的外侧面安装有用于减小摩擦力的滚珠，护板金属滚珠相邻刮刀外侧面齐平，护板用于支撑筒体，使刮刀对套管内壁的挤压力相同。

本发明的有益效果为：

1、利用支撑杆对第一滑动板和滑动套向下移动距离进行精确限位，根据井道套管直径调节刮刀向外侧移动距离，避免循环液压力过大使刮刀与井道套管内壁紧密挤压，导致刮刀和井道套管磨损严重。

2、利用两个限位块分别与相邻限位杆的限位齿牙配合，防止循环液流动压力减弱造成第一弹簧复位并带动第一滑动板向上移动，造成四个刮刀相靠近移动并远离井道套管内壁，从而降低刮刀对井道套管内杂质清理的效果。

3、利用刮刀逐步对硬质的杂质进行分层清理，避免刮刀直接与硬质的杂质接触，导致刮刀发生卡刀，严重时刮刀受到碰撞造成崩刃损坏，降低刮刀后续对井道套管杂质清理效果。

4、杂质克服循环液向上流动的浮力沿井道套管内壁向下移动，离心板周向转动并与井道管内壁配合将大块杂质进行击打破碎，避免大体积硬质的杂质向下掉落，对下方井道套管造成堵塞。

5、利用护板使筒体沿井道套管的轴线方向移动，使四个刮刀对井道套管内壁的挤压力相同，避免井道倾斜本装置的重力挤压在套管的一侧，导致刮刀直接摩擦套管单侧位置，造成套管磨损严重，降低井道套管的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的剖视立体结构示意图。

图3为本发明的滑动套剖视立体结构示意图。

图4为本发明的调节组件剖视立体结构示意图。

图5为本发明的稳定组件立体结构示意图。

图6为本发明的稳定组件局部放大立体结构示意图。

图7为本发明的离心破碎组件仰视立体结构示意图。

图8为本发明的离心破碎组件立体结构示意图。

图9为本发明的离心板立体结构示意图。

图中标号名称：101-筒体，102-上接头，103-安装架，104-花键套，105-滑动套，106-第一滑动板，107-第一弹簧，108-刮刀，109-第一铰接杆，201-转动套，202-支撑杆，203-螺纹套，301-限位杆，302-固定柱，303-第二滑动板，304-第二弹簧，305-固定座，306-限位块，307-滑动杆，308-第三弹簧，309-第二铰接杆，401-转动环，402-下接头，403-连接架，404-涡扇，405-固定杆，406-离心板，407-扭簧，5-护板。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种油田施工作业用刮管器，根据图1-图6所示，包括有筒体101，筒体101上端螺栓连接有上接头102，上接头102与驱动管连通，筒体101周向等间距设置有矩形通孔，筒体101的相邻的矩形通孔上下交错，筒体101内侧面的下部螺栓连接有安装架103，安装架103焊接有花键套104，花键套104花键连接有滑动套105，滑动套105的上端焊接有第一滑动板106，第一滑动板106周向等间距设置有用于循环液流动的通孔，花键套104上环套有第一弹簧107，第一弹簧107固接于花键套104与滑动套105之间，筒体101的矩形通孔内滑动连接有用于对井道套管内杂质清理的刮刀108，刮刀108外环面的半径从上往下依次减小，用于对井道套管内粘附的杂质逐步分层清理，防止硬质杂质与刮刀108接触发生卡刀，刮刀108与相邻筒体101矩形通孔之间密封配合，刮刀108的外环面设置有用于排杂质的螺旋排泄槽，清理下的杂质沿刮刀108的排泄槽排出，并在循环液的冲击下使杂质从井口排出，刮刀108与滑动套105之间铰接有第一铰接杆109，第一滑动板106受到循环液的压力，刮刀108向外侧移动贴合在井道套管内壁，花键套104的中部设置有调节组件，调节组件与第一滑动板106接触配合，调节组件用于调节滑动套105与安装架103的间距，改变刮刀108向外移动距离并与井道内壁贴合，避免刮刀108对套管内壁挤压力过大，导致套管内壁磨损严重，第一滑动板106设置有稳定组件，稳定组件用于防止循环液压力变化导致滑动套105与安装架103的间距发生改变，滑动套105和第一滑动板106偏移会导致刮刀108与套管内壁失去接触，导致套管内壁的杂质清理不干净。

根据图4所示，调节组件包括有转动套201，转动套201转动连接于花键套104内，转动套201的底部设置有用于驱动其转动的六角形凹槽，转动套201的凹槽的周向设置有刻度线，转动套201根据井道套筒直径转动合适角度，用于精准控制滑动套105向下移动的距离，使刮刀108贴合在套管内壁上，控制刮刀108与套管内壁之间的挤压力，转动套201设置有花键槽，转动套201的花键槽内滑动连接有支撑杆202，花键套104的内环面的上部焊接有与支撑杆202螺纹配合的螺纹套203，支撑杆202上端焊接有圆形托板，支撑杆202的圆形托板与花键套104平齐，支撑杆202向上移动对第一滑动板106进行限位。

根据图5和图6所示，稳定组件包括有以筒体101中心轴线对称的限位杆301，限位杆301通过连接板焊接于筒体101的内侧面上部，限位杆301位于筒体101最上侧方形通孔的上部，限位杆301靠近筒体101中心轴线的一侧焊接有一排限位齿牙，限位杆301滑动式贯穿过第一滑动板106，第一滑动板106的上侧面焊接有固定柱302，固定柱302滑动连接有第二滑动板303，固定柱302环套有第二弹簧304，第二弹簧304的劲度系数远小于第一弹簧107的劲度系数，第二弹簧304固接于第二滑动板303与第一滑动板106之间，第一滑动板106与第二滑动板303之间以固定柱302中心轴线对称的限位部件，限位部件与相邻的限位杆301限位配合，用于防止循环液流动过程中压力变化导致滑动套105与安装架103的间距发生改变。

根据图6所示，限位部件包括有以固定柱302中心轴线对称的固定座305，固定座305螺栓连接于第一滑动板106的上侧面，固定座305通过导线轨滑动连接有限位块306，限位杆301的限位齿牙与限位块306均为楔形，限位块306与限位杆301的限位齿牙配合对第一滑动板106限位，防止第一滑动板106在循环液压力变化导致其发生偏移，导致刮刀108与套管失去接触，降低对套管的清理效果，限位块306滑动式设置有滑动杆307，滑动杆307环套有第三弹簧308，第三弹簧308固接于滑动杆307与限位块306之间设置，滑动杆307与第二滑动板303下侧面之间铰接有第二铰接杆309。

在使用时，工作人员利用六角扳手与转动套201的凹槽配合并转动转动套201，转动套201带动支撑杆202周向转动，支撑杆202通过螺纹与螺纹套203配合使其向上移动，工作人员根据已知的井道套管直径转动转动套201，再利用转动套201上的刻度线对支撑杆202向上移动距离进行精确调节，确定了第一滑动板106向下移动的最大距离同时确定刮刀108向外移动的最大距离，调节完毕后，将本发明放置于套管内的适当高度，工作人员启动井口的驱动装置，使本发明沿套管转动下降，工作人员向连接管内通入循环液，第一滑动板106受到循环液的冲击沿筒体101向下移动，第一滑动板106带动滑动套105沿花键套104向下移动，滑动套105带动第一铰接杆109向下移动使四个刮刀108向外侧移动，当第一滑动板106接触到支撑杆202，第一滑动板106和滑动套105停止向下移动，此时的四个刮刀108外侧面贴合在井道套管内壁上，第一弹簧107被压缩，通过转动套201改变刮刀108适应不同直径的井道套管直径，循环液从第一滑动板106的通孔流过，循环液从筒体101的下端流入到井道套管内，循环液带清洗下来的杂质向井口流动，本发明沿井道套管旋转向下移动，四个刮刀108将井道套管内壁上的刮除，循环液带动清理下的杂质移动到井口，并对循环液中的杂质进行收集回收，利用支撑杆202对第一滑动板106和滑动套105向下移动距离进行精确限位，根据井道套管直径调节刮刀108向外侧移动距离，避免循环液压力过大使刮刀108与井道套管内壁紧密挤压，导致刮刀108和井道套管磨损严重。

循环液冲击到第二滑动板303，第二滑动板303沿固定柱302向下移动并挤压第二弹簧304，第二弹簧304被压缩，第二滑动板303通过两个第二铰接杆309使两个滑动杆307相远离移动，两个限位块306分别与相邻限位杆301的限位齿牙配合，在第一滑动板106向下移动的过程中，第三弹簧308往复压缩复位，在第一滑动板106移动到指定位置后，利用两个限位块306分别与相邻限位杆301的限位齿牙配合，防止循环液流动压力减弱造成第一弹簧107复位并带动第一滑动板106向上移动，造成四个刮刀108相靠近移动并远离井道套管内壁，从而降低刮刀108对井道套管内杂质清理的效果。

井道套管内杂质直径较大时，刮刀108下部直径较小的部位对杂质清理，刮刀108持续向下移动，利用刮刀108逐步对硬质的杂质进行分层清理，避免刮刀108直接与硬质的杂质接触，导致刮刀108发生卡刀，严重时造成崩刃损坏的情况，降低刮刀108后续对井道套管杂质清理效果。

当对井道套管清理完毕后，工作人员关闭井口的驱动装置，同时停止循环液流动，循环液停止流动后第二弹簧304复位，第二弹簧304的弹簧弹力带动两个限位块306复位，两个限位块306均与相邻限位杆301的限位齿牙失去啮合，利用第一弹簧107的弹力使滑动套105和第一滑动板106复位，第一滑动板106带动四个刮刀108复位，然后将发明从井道套管中取出，工作人员再次通过扳手转动转动套201使支撑杆202复位。

实施例2

在实施例1的基础之上，根据图7-图9所示，还包括有用于对杂质击打破碎的离心破碎组件，离心破碎组件设置于筒体101的下侧，离心破碎组件包括有转动环401，转动环401转动连接于筒体101的下侧面，转动环401的下侧面焊接有下接头402，转动环401的内环面焊接有连接架403，连接架403的中部设置有便于扳手穿过的通孔，连接架403的下侧面与安装架103转动连接，连接架403螺栓连接有涡扇404，循环液冲击到涡扇404，涡扇404通过连接架403带动着转动环401周向转动并产生离心力，转动环401的外环面设置有环形槽，转动环401的环形槽内周向等间距焊接有固定杆405，固定杆405转动安装有离心板406，离心板406设置为弧形，离心板406的外侧面与转动环401的外环面贴合，离心板406受到离心力与套管内壁接触，离心板406周向转动对大块杂质进行破碎，避免大块杂质克服循环液的浮力向下移动，造成套管下部堵塞，离心板406等间距设置有长条通孔，离心板406的长条通孔用于对大块石蜡初步切分，离心板406与套管内壁接触配合对套管内杂质进行破碎，固定杆405的两端与转动环401之间均设置有扭簧407。

循环液沿筒体101向下流动冲击到涡扇404，涡扇404通过连接架403带动着转动环401和其上的零件周向转动，转动环401转动产生的离心力使离心板406沿相邻固定杆405转动，离心板406的贴合在井道套管的内壁上，扭簧407旋紧，离心板406周向转动对井道套管内壁的石蜡进行切分，离心板406接触到硬质的杂质时，离心板406受到挤压并向内移动，四个刮刀108清理下的杂质体积和重量较大时，杂质克服循环液向上流动的浮力沿井道套管内壁向下移动，离心板406周向转动并与井道管内壁配合将大块杂质进行击打破碎，避免大体积硬质的杂质向下掉落，对下方井道套管造成堵塞，同时将大块杂质破碎后便于将杂质从套管内排出。

根据图1所示，还包括有护板5，护板5焊接于刮刀108的上侧面，护板5的轴心线与刮刀108外侧面的轴心线相重合，护板5弯曲弧度大于相邻刮刀108弯曲弧度，护板5的外侧面安装有用于减小摩擦力的滚珠，护板5金属滚珠相邻刮刀108外侧面齐平，护板5上的滚珠同时贴合在井道套管内壁上，利用护板5使筒体101沿井道套管的轴线方向移动，护板5用于支撑筒体101，使刮刀108对套管内壁的挤压力相同。

当井道倾斜向下时，当刮刀108贴合在井道套管内壁后，护板5上的滚珠同时贴合在井道套管内壁上，利用护板5使筒体101沿井道套管的轴线方向移动，使四个刮刀108对井道套管内壁的挤压力相同，避免井道倾斜本装置的重力挤压在套管的一侧，导致刮刀108直接摩擦套管单侧位置，造成套管磨损严重，降低井道套管的使用寿命。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (9)

1.一种油田施工作业用刮管器，包括有筒体（101），其特征是，筒体（101）上端固接有上接头（102），上接头（102）与驱动管连通，筒体（101）周向等间距设置有矩形通孔，筒体（101）的相邻的矩形通孔上下交错，筒体（101）固接有安装架（103），安装架（103）固接有花键套（104），花键套（104）花键连接有滑动套（105），滑动套（105）的上端固接有第一滑动板（106），第一滑动板（106）周向等间距设置有用于循环液流动的通孔，花键套（104）与滑动套（105）之间设置有第一弹簧（107），筒体（101）的矩形通孔内滑动设置有用于对井道套管内杂质清理的刮刀（108），刮刀（108）与滑动套（105）之间铰接有第一铰接杆（109），第一滑动板（106）受到循环液的压力，刮刀（108）向外侧移动贴合在井道套管内壁，花键套（104）的中部设置有调节组件，调节组件与第一滑动板（106）接触配合，调节组件用于调节滑动套（105）与安装架（103）的间距，改变刮刀（108）向外移动距离并与井道内壁贴合；调节组件包括有转动套（201），转动套（201）转动安装于花键套（104）内，转动套（201）设置有花键槽，转动套（201）的花键槽内滑动安装有支撑杆（202），花键套（104）的内环面固接有与支撑杆（202）螺纹配合的螺纹套（203），支撑杆（202）远离转动套（201）的一端固接有圆形托板，支撑杆（202）的圆形托板与花键套（104）平齐。

2.如权利要求1所述的一种油田施工作业用刮管器，其特征是，刮刀（108）外环面的半径从上往下依次减小，用于对井道套管内粘附的杂质逐步分层清理，刮刀（108）与相邻筒体（101）矩形通孔之间密封配合，刮刀（108）的外环面设置有用于排杂质的螺旋排泄槽。

3.如权利要求1所述的一种油田施工作业用刮管器，其特征是，转动套（201）的底部设置有用于驱动其转动的凹槽，转动套（201）的凹槽的周向设置有刻度线，转动套（201）根据井道套筒直径转动合适角度，用于精准控制滑动套（105）向下移动的距离。

4.如权利要求1所述的一种油田施工作业用刮管器，其特征是，第一滑动板（106）上设置有稳定组件，稳定组件包括有以筒体（101）中心轴线对称的限位杆（301），限位杆（301）通过连接板固接于筒体（101）的内侧面，限位杆（301）位于筒体（101）最上侧方形通孔的上部，限位杆（301）的一侧设置有一排限位齿牙，限位杆（301）滑动式贯穿第一滑动板（106），第一滑动板（106）的远离滑动套（105）一侧固接有固定柱（302），固定柱（302）滑动连接有第二滑动板（303），第二滑动板（303）与第一滑动板（106）之间设置有第二弹簧（304），第一滑动板（106）与第二滑动板（303）之间以固定柱（302）中心轴线对称的限位部件，限位部件与相邻的限位杆（301）限位配合，用于防止循环液流动过程中压力变化导致滑动套（105）与安装架（103）的间距发生改变。

5.如权利要求4所述的一种油田施工作业用刮管器，其特征是，限位部件包括有以固定柱（302）中心轴线对称的固定座（305），固定座（305）固接于第一滑动板（106）远离滑动套（105）的一侧，固定座（305）滑动设置有限位块（306），限位块（306）与相邻的限位杆（301）的限位齿牙限位配合，用于防止滑动套（105）和第一滑动板（106）发生偏移，限位块（306）滑动式设置有滑动杆（307），滑动杆（307）与限位块（306）之间设置有第三弹簧（308），滑动杆（307）与第二滑动板（303）之间铰接有第二铰接杆（309）。

6.如权利要求5所述的一种油田施工作业用刮管器，其特征是，限位杆（301）的限位齿牙与限位块（306）均为楔形，限位块（306）与限位杆（301）的限位齿牙配合对第一滑动板（106）限位，防止第一滑动板（106）在循环液压力变化导致其发生偏移。

7.如权利要求1所述的一种油田施工作业用刮管器，其特征是，还包括有用于对杂质击打破碎的离心破碎组件，离心破碎组件设置于筒体（101）的下侧，离心破碎组件包括有转动环（401），转动环（401）转动安装于筒体（101）的远离上接头（102）的一侧，转动环（401）固接有下接头（402），转动环（401）的内环面固接有连接架（403），连接架（403）的中部设置有便于扳手穿过的通孔，连接架（403）的一侧与安装架（103）转动连接，连接架（403）固接有涡扇（404），转动环（401）的外环面设置有环形槽，转动环（401）的环形槽内周向等间距设置有固定杆（405），固定杆（405）转动安装有离心板（406），固定杆（405）的两端与转动环（401）之间均设置有扭簧（407）。

8.如权利要求7所述的一种油田施工作业用刮管器，其特征是，离心板（406）设置为弧形，离心板（406）的外侧面与转动环（401）的外环面贴合，离心板（406）等间距设置有长条通孔，离心板（406）的长条通孔用于对大块石蜡初步切分，离心板（406）与套管内壁接触配合对套管内杂质进行破碎。

9.如权利要求1所述的一种油田施工作业用刮管器，其特征是，还包括有护板（5），护板（5）固接于刮刀（108）的上侧面，护板（5）的轴心线与刮刀（108）外侧面的轴心线相重合，护板（5）弯曲弧度大于相邻刮刀（108）弯曲弧度，护板（5）的外侧面安装有用于减小摩擦力的滚珠，护板（5）金属滚珠相邻刮刀（108）外侧面齐平，护板（5）用于支撑筒体（101），使刮刀（108）对套管内壁的挤压力相同。

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