CN201908566U - 一种油气井下用螺旋钻进式电动捞砂工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种油气井下用螺旋钻进式电动捞砂工具，包括动力仓和螺旋钻具两部分，其特征是连接销联接动力仓和螺旋钻具；上护帽通过螺纹与上接头联接，上插件安装在上接头内并用挡圈固定；上接头另一端通过螺纹与电源外壳联接；电源骨架内接插件与上接头内插件联接；电源骨架与电机套通过螺钉联接；电机用螺钉固定在电源外壳上；电源外壳通过螺纹与压力平衡短接联接；刀盘与双螺旋叶片钻杆通过螺钉联为一体，刀盘上装有刀片，刀片前后角均为锐角，旋削下的砂能沿前角面进入螺旋腔内。本实用新型放弃抽吸式负压捞砂方案，采用螺旋钻进式电动捞砂方案，直接在油管中捞砂；配装测井用弹片扶正器等短接，可在油管中，套管中，或裸眼井中捞取沉砂。

Description

一种油气井下用螺旋钻进式电动捞砂工具

技术领域

本实用新型涉及一种油气井下用螺旋钻进式电动捞砂工具，属于石油、天然气测井技术领域。

背景技术

由于油气井作业会造成压裂沉砂，地层中较松散的砂，也会随油，气，水的流动，进入井中，砂在井中沉积到生产井段，严重影响气井生产。为减少作业费用降低采油采气成本，油气井作业十分需要捞砂工具，目前国内同类机械捞砂工具全部是真空抽吸式的，捞砂效果并不理想，作业工作量大，需提起油管，并重新安装；对捞取固结的砂、胶结的砂更是无能为力。

发明内容

本实用新型涉及一种油气井下用螺旋钻进式电动捞砂工具，设计巧妙，体积小，操作灵活方便。

本实用新型的技术方案是：一种螺旋钻进式电动捞砂工具，包括动力仓和螺旋钻具两部分，其中动力仓包括上护帽、上插件、上接头、电源骨架、电机套、电机外壳、电机和压力平衡短接；螺旋钻具包括连接销、筒体、双螺旋叶片钻杆、下支撑套和刀盘，其特征是连接销联接动力仓和螺旋钻具；上护帽通过螺纹与上接头联接，上插件安装在上接头内并用挡圈固定；上接头另一端通过螺纹与电源外壳联接，并用O型圈密封；电源骨架内接插件与上接头内插件联接，使电路连通；电源骨架与电机套通过螺钉联接；电机用螺钉固定在电源外壳上；电源外壳通过螺纹与压力平衡短接联接，并用O型圈密封；刀盘与双螺旋叶片钻杆通过螺钉联为一体，刀盘上装有刀片，刀片前后角均为锐角，旋削下的砂能沿前角面进入螺旋腔内。

其中在衡短接中，上密封套与中接头通过螺纹联接，用O型圈密封；传动轴安装在中接头内，并用2个向心球轴承及2个推力球轴承支承；两个半环卡在传动轴环槽内；皮囊用铜丝扎紧在中接头上，内部充满硅油；下接头与中接头用螺纹联接，用O型圈密封；下密封套与下接头用螺纹联接并用O圈密封。

其中传动轴与上密封套配合处，传动轴与下接头配合处，传动轴与下密封套配合处均用O型圈密封；且三处配合密封表面的横截面积比为1∶2∶1，以满足压力平衡要求。

本实用新型动力仓采用大功率电机做为驱动部件，由单芯电缆地面供电，引用高温大功率DC-DC转换模块(300V-24V)，极大的降低了电缆消耗；动力仓部分采用特殊的皮囊结构压力平衡装置，使井下流体作用于传动轴的轴向力保持平衡，增强了工具在工作中的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型动力仓的结构示意图。

图3是本实用新型压力平衡装置的结构示意图。

图4是本实用新型螺旋钻具的结构示意图。

具体实施方式：

如图1所示，本实用新型包括动力仓1和螺旋钻具2两部分，连接销21联接动力仓1和螺旋钻具2。

如图2所示，动力仓结构主要由上护帽11，上插件12，上接头13，电源骨架14，电机套15；电机外壳16，电机17，压力平衡短接18组成。上护帽11通过螺纹与上接头13联接，上插件12安装在上接头13内并用挡圈固定；上接头13另一端通过螺纹与电源外壳16联接，并用O型圈密封；电源骨架14内接插件与上接头13内插件联接，使电路连通；电源骨架14与电机套15通过螺钉联接；电机17用螺钉固定在电源外壳16上；电源外壳16通过螺纹与压力平衡短接18联接，并用O型圈密封。

如图3所示，压力平衡部分主要由上密封套81，传动轴82，中接头83，皮囊84，下接头85，下密封套86，O型密封圈87，90，92，隔垫88，向心球轴承89，推力球轴承91，半环93组成。上密封套81与中接头83通过螺纹联接，用O型圈密封；传动轴82安装在中接头83内，并用2个向心球轴承89及2个推力球轴承91支承；两个半环93卡在传动轴82环槽内；皮囊84用铜丝扎紧在中接头83上，内部充满硅油；下接头85与中接头83用螺纹联接，用O型圈密封；下密封套86与下接头85用螺纹联接并用O圈密封。

其中传动轴82与上密封套81配合处用O型圈92密封，传动轴82与下接头85配合处用O型圈90密封，传动轴82与下密封套86在配合处用O型圈87密封；且传动轴82与上密封套81、传动轴82与下接头85、传动轴82与下密封套86三处配合密封表面的横截面分别为A、B、C，且三处配合密封表面的横截面面积比为1∶2∶1，以满足压力平衡要求。

如图4所示，螺旋及钻具由连接销21，筒体22，双螺旋叶片钻杆23，下支撑套24，刀盘25组成，24为支架，刀盘25与双螺旋叶片钻杆23通过螺钉联为一体，刀盘上装有刀片，刀片前后角均为锐角，旋削下的砂能沿前角面进入螺旋腔内。

打开动力仓部分上护帽11，该螺旋钻进式电动捞砂工具可与生产测井电缆头连接。地面可通过单芯电缆，电缆头，捞砂工具的上插件12，给电机17供电。

电机轴旋转带动压力平衡部分的传动轴82旋转；传动轴82支承在向心球轴承89及推力球轴承91上。

旋转的传动轴82，通过轴下端的销子21，将扭矩传递给螺旋及钻具部分的双螺旋叶片钻杆23和刀盘25。双螺旋叶片钻杆23的叶片厚1mm，螺旋升角可根据沉砂的情况，选择适当的螺旋升角，保证沉砂可以沿螺旋叶面提升，且具有一定的摩擦力使沉砂不会掉落。双螺旋叶片能推沉砂上升，并挤压沉砂，使沉砂充满螺旋叶面与筒体之间的空腔。双螺旋叶片既提升挤压沉砂，又与筒体，刀盘形成储砂容器。刀盘25与双螺旋叶片钻杆23通过螺钉联为一体。刀盘上装有刀片，刀片前后角均为锐角，刀片锋利，旋削下的砂，能沿前角面进入螺旋腔内。

本实施例大功率电机安装在密封仓内。外壳与接头用高强度钢制作，采用O型密封圈密封；压力平衡装置内充满硅油，用皮囊作为压力平衡机构，传动轴用O型圈进行密封。双螺旋叶片钻杆采用高强度钢制作，螺旋叶片厚1mm，根据沉砂的情况，选择适当的螺旋升角，本实施例螺旋升角为38度。刀盘用键与双螺旋叶片钻杆连接，用螺钉固定，可拆卸，刀盘下端面上有两把锋利的刀片，刀片前角30度，30度角直达刀盘上端面，后角15度。

本实用新型放弃抽吸式负压捞砂方案，采用螺旋钻进式电动捞砂方案，直接在油管中捞砂；配装测井用弹片扶正器等短接，可在油管中，套管中，或裸眼井中捞取沉砂。

Claims (3)

1.一种油气井下用螺旋钻进式电动捞砂工具，包括动力仓(1)和螺旋钻具(2)两部分，其中动力仓包括上护帽(11)、上插件(12)、上接头(13)、电源骨架(14)、电机套(15)、电机外壳(16)、电机(17)和压力平衡短接(18)；螺旋钻具包括连接销(21)、筒体(22)、双螺旋叶片钻杆(23)、下支撑套(24)和刀盘(25)，其特征是连接销(21)联接动力仓(1)和螺旋钻具(2)；上护帽(11)通过螺纹与上接头(13)联接，上插件(12)安装在上接头(13)内并用挡圈固定；上接头(13)另一端通过螺纹与电源外壳(16)联接，并用O型圈密封；电源骨架(14)内接插件与上接头(13)内插件联接，使电路连通；电源骨架(14)与电机套(15)通过螺钉联接；电机(17)用螺钉固定在电源外壳(16)上；电源外壳(16)通过螺纹与压力平衡短接(18)联接，并用O型圈密封；刀盘(25)与双螺旋叶片钻杆(23)通过螺钉联为一体，刀盘上装有刀片，刀片前后角均为锐角，旋削下的砂能沿前角面进入螺旋腔内。

2.如权利要求1所述的一种油气井下用螺旋钻进式电动捞砂工具，其特征是在压力平衡短接(18)中，上密封套(81)与中接头(83)通过螺纹联接，用O型圈密封；传动轴(82)安装在中接头(83)内，并用2个向心球轴承(89)及2个推力球轴承(91)支承；两个半环(93)卡在传动轴(82)环槽内；皮囊(84)用铜丝扎紧在中接头(83)上，内部充满硅油；下接头(85)与中接头(83)用螺纹联接，用O型圈密封；下密封套(86)与下接头(85)用螺纹联接并用O圈密封。

3.如权利要求2所述的一种油气井下用螺旋钻进式电动捞砂工具，其特征是传动轴(82)与上密封套(81)配合处，传动轴(82)与下接头(85)配合处，传动轴(82)与下密封套(86)配合处均用O型圈密封；且三处配合密封表面的横截面积比为1∶2∶1，以满足压力平衡要求。

Images