CN203685078U - 旋转钻进式冲砂笔尖 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种旋转钻进式冲砂笔尖，包括有：筒体，其上端连接有上接头，内侧面凹设有环槽，侧壁上设有与环槽相连通的孔部，孔部螺接有密封件；芯轴，能转动的放置在筒体中，芯轴内沿轴向形成中心通道，中心通道与上接头的内腔相连通，芯轴的外侧面凹设有环部，环部与环槽相对应，两者间形成环室，环室内容置有定位滚珠，芯轴上沿轴向间隔的设有两凹槽部，凹槽部包括沿周向均布在芯轴外侧面的多个凹槽，凹槽内设有滚轴；冲砂笔筒，其上端为开口端，下端为锥形封闭端，其上端连接于芯轴的下端，其侧壁上设有螺旋状冲砂孔道，冲砂孔道的内端口位于冲砂笔筒的内壁上，其外端口位于冲砂笔筒的外侧面上，且内端口的孔径大于外端口的孔径。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种在油气水井内水力冲砂的工具，尤其是一种旋转钻进式冲砂笔尖。
背景技术
油气水井在进行冲砂作业时，经常会遇到因砂面致密、坚固，导致冲砂无进尺的问题。现有的冲砂笔尖，其结构简单，通常是在长度为0.5-1米的油管下部割一个斜口，冲砂遇阻后上下活动管柱，依靠管柱重量用冲砂笔尖的尖部冲击砂面，往往效果不大，因此大多配合使用螺杆钻钻砂，然而，螺杆钻钻砂时，存在进口压力高、出口排量小、返砂不彻底以及容易卡钻的问题，其施工成本较高，另外，由于螺杆钻钻砂后返砂不彻底，需要重新下冲砂笔尖再进行冲砂作业，因此，在一次冲砂作业中，需要经过冲砂笔尖冲砂遇阻、螺杆钻钻砂以及再冲砂三道工序，造成了极大的资源浪费、人力物力损失，增加了占井时间，严重影响了施工效率。
有鉴于此，本设计人根据多年从事本领域和相关领域的生产设计经验，研制出一种旋转钻进式冲砂笔尖，以期解决现有技术存在的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是在于提供一种旋转钻进式冲砂笔尖，通过一次下井，就能完成冲砂作业，极大地提高了冲砂施工的安全性、有效性以及施工效率。
为此，本实用新型提出一种旋转钻进式冲砂笔尖，其包括有：
筒体，其上端连接有一上接头，其下端为一开口端，所述筒体的内侧面凹设有一环槽，其侧壁上沿径向另设有一孔部，所述孔部与所述环槽的槽底相连通，所述孔部螺接有密封件；
芯轴，能转动的放置在所述筒体中，所述芯轴内沿轴向形成一贯通的中心通道，所述中心通道与所述上接头的内腔相连通，所述芯轴的外侧面凹设有一环部，所述环部与所述环槽相对应，两者间形成一环室，所述环室内容置有多个能转动的定位滚珠，所述定位滚珠的直径大于所述芯轴的外侧面与所述筒体的内侧面之间的间距，所述芯轴上沿轴向间隔的设有两凹槽部，所述凹槽部包括沿周向均布在所述芯轴外侧面的多个凹槽，各所述凹槽内设有能转动的滚轴，所述滚轴的轴向与所述芯轴的轴向相平行，且其能与所述筒体的内侧面相接触；
冲砂笔筒，相邻于所述筒体的下侧，所述冲砂笔筒的上端为开口端，其下端为一锥形封闭端，所述冲砂笔筒的上端连接于所述芯轴的下端，其内腔与所述中心通道对应连通，所述冲砂笔筒的侧壁上沿轴向间隔的设有多个螺旋状冲砂孔道，所述冲砂孔道的内端口位于所述冲砂笔筒的内壁上，其外端口位于所述冲砂笔筒的外侧面，且所述内端口的孔径大于所述外端口的孔径；
其中，所述环槽及环部的横截面呈凹弧状，所述孔部的孔径大于所述定位滚珠的直径，所述锥形封闭端的外锥面上沿周向均布有多个刮刀。
如上所述的旋转钻进式冲砂笔尖，其中，所述筒体上端的内腔中凸设有一圆环部，所述芯轴的上端面与所述圆环部相对，并设有一环形凹部，所述环形凹部内容置有多个能与所述圆环部相接触的转动滚珠。
如上所述的旋转钻进式冲砂笔尖，其中，所述冲砂孔道由所述内端口至所述外端口的孔径逐渐变小。
如上所述的旋转钻进式冲砂笔尖，其中，两所述凹槽部沿轴向相对位于所述环室的上下两侧。
如上所述的旋转钻进式冲砂笔尖，其中，所述芯轴的外侧面上沿轴向在各所述凹槽部的两侧分别嵌设有一密封圈，所述密封圈的外侧面与所述筒体的内侧面相接触。
如上所述的旋转钻进式冲砂笔尖，其中，所述芯轴与所述冲砂笔筒为一体成型。
如上所述的旋转钻进式冲砂笔尖，其中，所述上接头与所述筒体为一体成型。
本实用新型提出的旋转钻进式冲砂笔尖，其结构简单，工作性能可靠，适用于在油气水井内进行冲砂作业；通过设置筒体、芯轴及冲砂笔筒，在注入高压冲砂液后，利用冲砂笔筒的冲砂孔道改变冲砂液的喷出方式，带动刮刀随冲砂笔筒高速旋转，以钻开井下坚硬砂面或其他沉积物，达到一次下井就能完成冲砂作业的目的；与现有技术相比，本实用新型既能有效解决了油气水井冲砂过程中无进尺的问题，避免在使用螺杆钻钻砂时出现返砂不彻底、容易卡钻的缺陷，同时又极大地提高了油气水井冲砂施工的安全性、有效性以及施工效率，降低了劳动强度及作业成本，减少了占井时间，从而提高油井产量，达到增产增效的目的。
附图说明
图1为本实用新型的旋转钻进式冲砂笔尖的组成结构示意图。
主要元件标号说明：
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式:
图1为本实用新型的旋转钻进式冲砂笔尖的组成结构示意图。
参见图1，本实用新型提出的旋转钻进式冲砂笔尖，其包括有筒体1、芯轴2及冲砂笔筒3，其中：
所述筒体1的上端连接有一上接头11，其下端为一开口端，所述筒体1的内侧面凹设有一环槽12，其侧壁上沿径向另设有一孔部13，所述孔部13与所述环槽12的槽底相连通，所述孔部13螺接有密封件14；
所述芯轴2能转动的放置在所述筒体1中，所述芯轴2内沿轴向形成一贯通的中心通道21，所述中心通道21与所述上接头11的内腔相连通，所述芯轴2的外侧面凹设有一环部22，所述环部22与所述环槽12相对应，两者间形成一环室，所述环室内容置有多个能转动的定位滚珠4，所述定位滚珠4的直径大于所述芯轴2的外侧面与所述筒体1的内侧面之间的间距，使各定位滚珠4的两侧对应嵌设在环槽12及环部22内，由此，通过所述定位滚珠的卡掣作用，所述芯轴2与筒体1之间沿轴向能相互定位，避免芯轴2在筒体1中上下窜动，或是从筒体中脱落；所述芯轴2上沿轴向间隔的设有两凹槽部，所述凹槽部包括沿周向均布在所述芯轴外侧面的多个凹槽23，各所述凹槽23内设有能转动的滚轴24，所述滚轴24的轴向与所述芯轴2的轴向相平行，且其能与所述筒体1的内侧面相接触；
所述冲砂笔筒3相邻于所述筒体1的下侧，其上端为开口端，其下端为一锥形封闭端31，所述冲砂笔筒3的上端连接于所述芯轴2的下端，其内腔与所述中心通道21对应连通，所述冲砂笔筒3的侧壁上沿轴向间隔的设有多个螺旋状冲砂孔道32，如图中优选设置了4个，所述冲砂孔道32的内端口321位于所述冲砂笔筒3的内壁上，其外端口322位于所述冲砂笔筒3的外侧面，且所述内端口321的孔径大于所述外端口322的孔径；
其中，如图所示，所述环槽12及环部22的横截面呈凹弧状，以更利于定位滚珠4在环室内随芯轴2转动，减小其对芯轴2的摩擦力；所述孔部13的孔径大于所述定位滚珠4的直径，在具体实施时，当芯轴放入筒体后，通过孔部将定位滚珠放入环室内，再螺接密封件即可，组装过程简单方便，也便于拆卸维修及更换，另外，所述锥形封闭端31的外锥面上沿周向均布有多个刮刀33，该刮刀通常是采用堆焊的方式将硬质合金设置于锥形封闭端的外锥面，其为公知技术，在此不再赘述。
优选的实施方式是，所述筒体1上端的内腔中凸设有一圆环部15，所述芯轴2的上端面与所述圆环部15相对，并设有一环形凹部25，所述环形凹部25内容置有多个能与所述圆环部15相接触的转动滚珠26。
为提高冲砂液经冲砂孔道喷出时的流速，所述冲砂孔道32由所述内端口321至所述外端口322的孔径逐渐变小。另外，优选两所述凹槽部沿轴向相对位于所述环室的上下两侧。
其中，所述芯轴2的外侧面上沿轴向在各所述凹槽部的两侧分别嵌设有一密封圈27，所述密封圈27的外侧面与所述筒体1的内侧面相接触。通过设置密封圈，提高了芯轴与筒体之间的密封性，避免冲砂液经两者之间的间隙被分流，进而影响使用效果。其中，所述芯轴2与所述冲砂笔筒3为一体成型。另外，所述上接头11与所述筒体1优选为一体成型。
本实用新型提出的旋转钻进式冲砂笔尖，在具体实施中，通过上接头11连接于冲砂管柱下部后，一并下入井内，并将冲砂笔筒3的锥形封闭端31置于砂面以上1米位置处；从地面向冲砂管柱内泵注高压冲砂液，该高压冲砂液通过上接头11、芯轴2进入冲砂笔筒3的内腔中，再经螺旋状冲砂孔道流出，其中，在冲砂孔道的作用下，高压冲砂液改变了液流方向，并沿螺旋状的冲砂孔道呈高速喷出，实现反向推动冲砂笔筒及芯轴相对于筒体转动，以带动刮刀高速旋转，钻开井下坚硬砂面或其他沉积物，使沉砂等随冲砂液经由套环形空间返出至地面，达到修井目的。
本实用新型提出的旋转钻进式冲砂笔尖，其结构简单，工作性能可靠，适用于在油气水井内进行冲砂作业；通过设置筒体、芯轴及冲砂笔筒，在注入高压冲砂液后，利用冲砂笔筒的冲砂孔道改变冲砂液的喷出方式，带动刮刀随冲砂笔筒高速旋转，以钻开井下坚硬砂面或其他沉积物，达到一次下井就能完成冲砂作业的目的；与现有技术相比，本实用新型既能有效解决了油气水井冲砂过程中无进尺的问题，避免在使用螺杆钻钻砂时，出现返砂不彻底、容易卡钻的缺陷，同时又极大地提高了油气水井冲砂施工的安全性、有效性以及施工效率，降低了劳动强度及作业成本，减少了占井时间，从而提高油井产量，达到增产增效的目的。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
Claims (7)
1.一种旋转钻进式冲砂笔尖，其特征在于，所述旋转钻进式冲砂笔尖包括有：
筒体，其上端连接有一上接头，其下端为一开口端，所述筒体的内侧面凹设有一环槽，其侧壁上沿径向另设有一孔部，所述孔部与所述环槽的槽底相连通，所述孔部螺接有密封件；
芯轴，能转动的放置在所述筒体中，所述芯轴内沿轴向形成一贯通的中心通道，所述中心通道与所述上接头的内腔相连通，所述芯轴的外侧面凹设有一环部，所述环部与所述环槽相对应，两者间形成一环室，所述环室内容置有多个能转动的定位滚珠，所述定位滚珠的直径大于所述芯轴的外侧面与所述筒体的内侧面之间的间距，所述芯轴上沿轴向间隔的设有两凹槽部，所述凹槽部包括沿周向均布在所述芯轴外侧面的多个凹槽，各所述凹槽内设有能转动的滚轴，所述滚轴的轴向与所述芯轴的轴向相平行，且其能与所述筒体的内侧面相接触；
冲砂笔筒，相邻于所述筒体的下侧，所述冲砂笔筒的上端为开口端，其下端为一锥形封闭端，所述冲砂笔筒的上端连接于所述芯轴的下端，其内腔与所述中心通道对应连通，所述冲砂笔筒的侧壁上沿轴向间隔的设有多个螺旋状冲砂孔道，所述冲砂孔道的内端口位于所述冲砂笔筒的内壁上，其外端口位于所述冲砂笔筒的外侧面，且所述内端口的孔径大于所述外端口的孔径；
其中，所述环槽及环部的横截面呈凹弧状，所述孔部的孔径大于所述定位滚珠的直径，所述锥形封闭端的外锥面上沿周向均布有多个刮刀。
2.如权利要求1所述的旋转钻进式冲砂笔尖，其特征在于，所述筒体上端的内腔中凸设有一圆环部，所述芯轴的上端面与所述圆环部相对，并设有一环形凹部，所述环形凹部内容置有多个能与所述圆环部相接触的转动滚珠。
3.如权利要求1或2所述的旋转钻进式冲砂笔尖，其特征在于，所述冲砂孔道由所述内端口至所述外端口的孔径逐渐变小。
4.如权利要求3所述的旋转钻进式冲砂笔尖，其特征在于，两所述凹槽部沿轴向相对位于所述环室的上下两侧。
5.如权利要求4所述的旋转钻进式冲砂笔尖，其特征在于，所述芯轴的外侧面上沿轴向在各所述凹槽部的两侧分别嵌设有一密封圈，所述密封圈的外侧面与所述筒体的内侧面相接触。
6.如权利要求1或5所述的旋转钻进式冲砂笔尖，其特征在于，所述芯轴与所述冲砂笔筒为一体成型。
7.如权利要求6所述的旋转钻进式冲砂笔尖，其特征在于，所述上接头与所述筒体为一体成型。
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