CN118223825A - 一种套管清洁井下工具和相关工具串 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种套管清洁井下工具和相关工具串。所述套管清洁井下工具包括：心轴、磁吸清洁部、至少一磁铁块和定位部；所述心轴和所述磁吸清洁部一体成型，且所述磁吸清洁部设置于所述心轴中部，所述至少一磁铁块设置于所述磁吸清洁部中；所述定位部设置于所述磁吸清洁部的一端和/或两端，以固定所述磁铁块。本发明提供的整体化心轴永磁式套管清洁用井下工具，可将套管清洁用刮管器锚片刮削下来的铁屑及含有铁钴镍的金属吸附在本体表面，避免这些杂质遗留在井筒中，以致对后续作业产生不利影响。本发明采用整体式心轴结构，没有中间连接螺纹，从而可有效减小松扣风险。
Description
技术领域
本发明涉及石油天然气钻井、修井、完井、固井及打捞等技术领域，特别涉及一种套管清洁井下工具和相关工具串。
背景技术
目前国内一些油井及国外油水井施工作业时，使用井眼清洁工具已经成为一种必不可少的工序，可以大幅度提高其它工具下入作业的成功率，例如封隔器坐封成功率等。
但目前市场上套管清洁用磁铁多为分体结构，即有中间内部连接螺纹结构。由于受到内部结构尺寸限制，无法采用大扭矩常规标准钻杆螺纹，致使内部连接螺纹连接强度不足，存在内部连接螺纹失效的风险。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种套管清洁井下工具和相关工具串。
第一方面，本发明实施例提供一种套管清洁井下工具，包括：
心轴、磁吸清洁部、至少一磁铁块和定位部；
所述心轴和所述磁吸清洁部一体成型，且所述磁吸清洁部设置于所述心轴中部，所述至少一磁铁块设置于所述磁吸清洁部中；
所述定位部设置于所述磁吸清洁部的一端和/或两端，以固定所述磁铁块。
所述心轴的两端均设置有螺纹，以连接钻杆。
所述磁吸清洁部为柱状，且具有多个突出的棱条；
所述棱条中开有容纳槽，所述至少一磁铁块设置于所述容纳槽中。
所述相邻的棱条之间弧面过渡。
所述容纳槽的截面形状为类梯形，所述容纳槽的开口宽度小于所述容纳槽的底部宽度。
所述磁铁块的数量为多个，多个磁铁块并列排列在所述容纳槽中。
所述容纳槽的侧壁在开口处为与容纳槽底部相垂直的垂直面，且所述侧壁沿所述垂直面向两侧延伸预设角度直至容纳槽底部，以形成类等腰梯形的截面形状；
所述磁铁块为与所述容纳槽截面形状适配的等腰梯形块。
所述磁铁块的顶部与所述容纳槽平齐或伸出所述容纳槽。
所述定位部包括定位块和螺栓；
所述定位块设置于所述容纳槽的一端，且通过所述螺栓与所述心轴连接。
第二方面，本发明实施例提供一种井下工具串，所述井下工具串，包括如前述的套管清洁井下工具。
本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
本发明提供的整体化心轴永磁式套管清洁用井下工具，可将套管清洁用刮管器锚片刮削下来的铁屑及含有铁钴镍的金属吸附在本体表面，避免这些杂质遗留在井筒中，以致对后续作业产生不利影响。本发明采用整体式心轴结构，没有中间连接螺纹，从而可有效减小松扣风险，进一步地，本发明实施例采用多瓣磁铁仓结构，可有效增加磁场强度及收集物容积空间。本发明采用定位部来固定磁铁块，容纳槽和形状相适应的T型磁铁块结构，可有效减小磁铁块意外从磁铁仓脱落的风险，大大提高了工具使用的可靠性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中套管清洁井下工具的整体结构示意图；
图2为本发明实施例中磁吸清洁部的截面(图1中A-A方向)示意图；
图3为本发明实施例中单个磁铁块的结构示意图。
附图标记说明：
1-心轴2-磁铁块3-定位块4-螺栓5-容纳槽6-磁吸清洁部8-棱条。
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。
为了解决现有技术中套管清洁用的工具存在的结构强度不够的问题，本发明实施例提供了一种套管清洁井下工具，参照图1所示，该工具包括：
心轴1、磁吸清洁部6、至少一磁铁块2和定位部；
所述心轴1和所述磁吸清洁部6一体成型，且所述磁吸清洁部6设置于所述心轴1中部，所述至少一磁铁块2设置于所述磁吸清洁部6中；
所述定位部设置于所述磁吸清洁部6的一端和/或两端，以固定所述磁铁块2。
上述套管清洁井下工具在制造时，心轴1和磁吸清洁部6是一体成型的，可以采用同一轴加工而成，例如采用车、铣等工艺从同一柱状材料中加工出心轴和磁吸清洁部。
本发明实施例提供的上述套管清洁井下工具，可以有效收集井眼清洁过程中产生的铁屑及含有铁钴镍的金属杂质，并通过起钻将铁屑及含有铁钴镍的金属杂质携带出井筒，从而达到井眼清洁的目的。清洁的井眼环境有利于后续工序的展开。
本发明实施例提供的套管清洁井下工具采用的整体式心轴结构，没有内部连接螺纹，可以有效避免内部螺纹失效风险，该套管清洁井下工具可以与套管清洁用刮管器、套管清洁用钢丝刷、套管清洁用过滤器配合使用，用来收集由于射孔、磨铣、锻铣及其他修井作业遗留在井筒内的铁屑，避免这些铁屑堵塞井下工具或对完井作业产生的不利影响。
在一个实施例中，心轴1的两端均设置有螺纹，以连接钻杆。其螺纹的形状可根据套管清洁井下工具所需连接的钻杆的连接需求来设计。
参照1所示，磁吸清洁部6为柱状，且具有多个突出的棱条8；
棱条8中开有容纳槽5，所述至少一磁铁块2设置于所述容纳槽5中。
图2所示的是磁吸清洁部6的截面示意图，参照图2所示，其截面形状类似花朵，容纳槽设置于“花朵”形状的花瓣中。
多个棱条8在360度范围内均布，其数量可根据实际生产的需求设置。多个突出的棱条8之间可间隔相同的角度。
参照图2所示，相邻的棱条8之间可弧面过渡，以便形成磁铁所吸附的铁钴镍等金属的容纳空间。
继续参照图2所示，容纳槽5的截面形状为类梯形，容纳槽5的开口宽度小于所述容纳槽5的底部宽度。在安装好磁铁块之后，容纳槽的设计可保证套管清洁井下工具工作时，磁铁块不会从容纳槽中脱落，保证工作的可靠性。
在一个实施例中，磁铁块2的数量为多个，多个磁铁块2并列排列在所述容纳槽中。
参照图2和图3所示，容纳槽5的侧壁在开口处为与容纳槽5底部相垂直的垂直面，且所述侧壁沿所述垂直面向两侧延伸预设角度直至容纳槽5底部，以形成类等腰梯形的截面形状；
磁铁块2为与容纳槽5截面形状适配的等腰梯形块。
图3所示的是单个磁铁块的结构，其形状与容纳槽5相适配，底部较大，形成等腰梯形体的结构，顶部较小，呈规则的小立方体形状，以稳定地位于容纳槽中，避免松动或脱落。多个磁铁块2依次紧密排列成一列。
参照图1所示，磁铁块2的顶部与所述容纳槽5平齐或伸出所述容纳槽5。
参照图1所示，为了固定磁铁块2不脱落，上述定位部还包括定位块3和螺栓4；
定位块3设置于所述容纳槽5的一端，且通过所述螺栓4与所述心轴1连接。
上述套管清洁井下工具在装配时，可以先将磁铁块2安装在容纳槽5内，然后再在容纳槽5的末端安装定位块3和螺栓，以防止磁铁块2从侧面掉出。
本发明提供的整体化心轴永磁式套管清洁用井下工具，可将套管清洁用刮管器锚片刮削下来的铁屑及含有铁钴镍的金属吸附在本体表面，避免这些杂质遗留在井筒中，以致对后续作业产生不利影响。本发明采用整体式心轴结构，没有中间连接螺纹，从而可有效减小松扣风险，进一步地，本发明实施例采用多瓣磁铁仓结构，可有效增加磁场强度及收集物容积空间。本发明采用定位部来固定磁铁块，容纳槽和形状相适应的T型磁铁块结构，可有效减小磁铁块意外从磁铁仓脱落的风险，大大提高了工具使用的可靠性。
本发明实施例还提供了一种井下工具串，该井下工具串包括如前述的套管清洁井下工具。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种套管清洁井下工具，其特征在于，包括：
心轴、磁吸清洁部、至少一磁铁块和定位部；
所述心轴和所述磁吸清洁部一体成型，且所述磁吸清洁部设置于所述心轴中部，所述至少一磁铁块设置于所述磁吸清洁部中；
所述定位部设置于所述磁吸清洁部的一端和/或两端，以固定所述磁铁块。
2.如权利要求1所述的工具，其特征在于，所述心轴的两端均设置有螺纹，以连接钻杆。
3.如权利要求1所述的工具，其特征在于，所述磁吸清洁部为柱状，且具有多个突出的棱条；
所述棱条中开有容纳槽，所述至少一磁铁块设置于所述容纳槽中。
4.如权利要求3所述的工具，其特征在于，所述相邻的棱条之间弧面过渡。
5.如权利要求3所述的工具，其特征在于，所述容纳槽的截面形状为类梯形，所述容纳槽的开口宽度小于所述容纳槽的底部宽度。
6.如权利要求5所述的工具，其特征在于，所述磁铁块的数量为多个，多个磁铁块并列排列在所述容纳槽中。
7.如权利要求6所述的工具，其特征在于，所述容纳槽的侧壁在开口处为与容纳槽底部相垂直的垂直面，且所述侧壁沿所述垂直面向两侧延伸预设角度直至容纳槽底部，以形成类等腰梯形的截面形状；
所述磁铁块为与所述容纳槽截面形状适配的等腰梯形块。
8.如权利要求7所述的工具，其特征在于，所述磁铁块的顶部与所述容纳槽平齐或伸出所述容纳槽。
9.如权利要求3-8任一项所述的工具，其特征在于，所述定位部包括定位块和螺栓；
所述定位块设置于所述容纳槽的一端，且通过所述螺栓与所述心轴连接。
10.一种井下工具串，其特征在于，所述井下工具串，包括如权利要求1-9任一项所述的套管清洁井下工具。
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