CN205277374U - 一种大斜度井用井眼清洁工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的是一种大斜度井用井眼清洁工具，这种大斜度井用井眼清洁工具包括清洁齿、本体、动力涡轮、内轮、下托盘，本体为筒状体，清洁齿环绕在本体外，清洁齿内壁镶嵌多个磁铁；内轮、动力涡轮、下托盘置于本体内，动力涡轮下部通过球轴承与下托盘连接，下托盘具有环形流孔，下托盘与本体固定连接，动力涡轮上部与内轮螺纹连接；内轮上筒壁内镶嵌多个磁铁，内轮上还具有泄流孔；清洁齿上的磁铁与内轮上的磁铁数目相同，一一对应设置，相对应的磁铁磁性相反。本实用新型在钻井液作用下，清洁齿高速转动，机械清岩效果显著。

Description

一种大斜度井用井眼清洁工具

技术领域：

本实用新型涉及的是一种石油、天然气和地质钻井作业井眼清洁工具，具体涉及的是一种大斜度井用井眼清洁工具。

背景技术：

随着井眼井斜的增大，钻井产生的岩屑携带出地面也随之困难。由于井下岩屑的不能及时清除，在钻井作业中，遇阻划眼、卡钻现象时有发生，制约着该类井的钻井周期和施工质量。为此，解决大斜度井的岩屑携带问题是一个重要的技术。

传统的解决方法如“高粘钻井液塞”、提高转速、增大排量、频繁“短程起下钻”、加入润滑剂等在钻井施工已接近尾声时尚可一试，但若还有大段的井眼待钻，这些方法就难以解决随时可能出现的岩屑床危害问题。大斜度钻井不仅应考虑清除钻屑的问题，而且要做到清除井眼低端的钻屑沉积床。专利201220523686提供了一种钻柱式井眼清洁工具，采用了安装喷嘴、扰流块和刮削刃的方式，采用水力清洗与机械破岩相结合，清除岩屑沉积床，保持井眼清洁，但由于结构复杂，易损件多，因而安全性不能保证，存在寿命短问题，不能在现场推广应用。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种大斜度井用井眼清洁工具，这种大斜度井用井眼清洁工具用于解决目前现场实际施工中，大斜度井的净化清洁施存在净化效果不好的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种大斜度井用井眼清洁工具包括清洁齿、本体、动力涡轮、内轮、下托盘，本体为筒状体，清洁齿环绕在本体外，清洁齿内壁镶嵌多个磁铁；内轮、动力涡轮、下托盘置于本体内，动力涡轮下部通过球轴承与下托盘连接，下托盘具有环形流孔，下托盘与本体固定连接，动力涡轮上部与内轮螺纹连接；内轮上筒壁内镶嵌多个磁铁，内轮上还具有泄流孔；清洁齿上的磁铁与内轮上的磁铁数目相同，一一对应设置，相对应的磁铁磁性相反。

上述方案中动力涡轮上部中心设置螺纹孔，与内轮下部螺纹连接，动力涡轮下部为轴承腔，轴承腔上表面为圆弧形，球轴承设置在轴承腔内。球轴承配合具有摩擦小的特点，可大大减小上部动力机构和内轮转动的阻力。

上述方案中内轮的上部为上筒，下部为转动轴，中间为过渡斜面；转动轴下端有外螺纹，与动力涡轮连接，过渡斜面上留有泄流孔。

上述方案中内轮嵌有磁铁1-10块，最佳为3-6块，清洁齿上嵌有磁铁1-10块，最佳为3-6块，通过二者相同数目相反磁性的磁铁配合，带动外部清洁齿转动。

上述方案中下托盘由圆盘及圆柱组成，圆柱内部有空腔，空腔下表面为圆弧形，与球轴承相配合；圆盘上留有环形流孔，是钻井液下行通道；下托盘座在本体内部台肩上，并通过球轴承支撑上部动力涡轮和内轮。

上述方案中本体上下两端分别通过螺纹与上、下部钻柱相连，本体外侧上部留有台肩，清洁齿通过顶紧被顶固在台肩处。

上述方案中清洁齿外部为螺旋条棱切削齿，相邻的两个螺旋条棱切削齿间为螺旋状的导流槽，随着清洁齿高速旋转，刮擦岩屑床，进行机械清岩屑，同时螺旋状的导流槽迫使环空钻井液转向的同时流速加快，产生紊流，有利于岩屑的携带。

本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型在钻井液作用下，清洁齿高速转动，机械清岩效果显著。

（2）本实用新型动组件与静组件只有球轴承一处配合，摩擦小，转动扭矩大，寿命长。

（3）本实用新型借助钻井液本来的能量，不需要额外进行能量补充；结构简单，易于实现，成本较低，易于在现场进行大面积推广。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型本体结构示意图；

图3是本实用新型清洁齿结构示意图；

图4是本实用新型动力涡轮结构示意图；

图5是本实用新型内轮结构示意图；

图6是图5中A-A剖视图。

1.清洁齿；2.本体；3.动力涡轮；4.内轮；5.下托盘；6.顶紧；7.球轴承；8.磁铁；9.上筒；10.环形流孔；11.泄流孔；12.台肩；13.条棱切削齿；14.导流槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

如图1所示，这种大斜度井用井眼清洁工具包括清洁齿1、本体2、动力涡轮3、内轮4，下托盘5，参阅图2，本体2为筒状体，清洁齿1环绕在本体2外，清洁齿1内壁镶嵌多个磁铁8；内轮4、动力涡轮3、下托盘5置于本体2内，动力涡轮3下部通过球轴承7与下托盘5连接，下托盘5具有环形流孔10，下托盘5与本体2固定连接，动力涡轮3上部与内轮4螺纹连接，钻井液冲击动力涡轮叶片使动力涡轮3转动，并传递给内轮4；内轮4上筒壁内镶嵌多个磁铁8，内轮4上还具有泄流孔11，清洁齿1上的磁铁8与内轮4上的磁铁8数目相同，一一对应设置，相对应的磁铁8磁性相反。

如图4所示，动力涡轮3上部中心设置螺纹孔，与内轮4下部螺纹连接，动力涡轮3下部为轴承腔，轴承腔上表面为圆弧形的，球轴承7设置在轴承腔内。球轴承7配合具有摩擦小的特点，可大大减小上部动力机构和内轮4转动的阻力。

结合图5、图6所示，内轮4的上部为上筒9，下部为转动轴，中间为过渡斜面；转动轴下端有外螺纹，与动力涡轮3连接，过渡斜面上留有泄流孔11。内轮4嵌有磁铁1-10块，最佳为3-6块，清洁齿1上嵌有磁铁1-10块，最佳为3-6块，由异性相吸原理，通过二者相同数目相反磁性的磁铁配合，当内部转动轴转动时，带动外部清洁齿1转动。

下托盘5由圆盘及圆柱组成，圆柱内部有空腔，空腔下表面为圆弧形的，与球轴承7相配合；圆盘上留有环形流孔10，是钻井液下行通道；下托盘5座在本体2内部台肩12上，并通过球轴承7支撑上部动力涡轮3和内轮4。

本体2上下两端分别通过螺纹与上部钻柱相连，本体2外侧上部留有台肩12，清洁齿1通过顶紧6被顶固在台肩12处。

如图3所示，清洁齿1外部为螺旋条棱切削齿13，相邻的两个螺旋条棱切削齿13间为螺旋状的导流槽14，随着清洁齿1高速旋转，刮擦岩屑床，进行机械清岩屑，同时螺旋状的导流槽14迫使环空钻井液转向的同时流速加快，产生紊流，有利于岩屑的携带。

本实用新型工作时，钻井液冲击动力涡轮3叶片带动动力涡轮3转动，动力涡轮3通过与内轮4下部柱体的螺纹固定配合带动内轮4转动。内轮4上部内嵌的磁铁8与清洁齿1内侧嵌入的磁铁8磁性对应相反。由异性相吸原理，内轮4转动时，会带动清洁齿1转动。随着清洁齿1高速旋转，外部为螺旋条棱切削齿13刮擦岩屑床，进行机械清岩屑。同时螺旋状的导流槽14迫使环空钻井液转向的同时流速加快，产生紊流，也有利于岩屑清除及携带。

Claims (7)

1.一种大斜度井用井眼清洁工具，其特征在于：这种大斜度井用井眼清洁工具包括清洁齿（1）、本体（2）、动力涡轮（3）、内轮（4）、下托盘（5），本体（2）为筒状体，清洁齿（1）环绕在本体（2）外，清洁齿（1）内壁镶嵌多个磁铁（8）；内轮（4）、动力涡轮（3）、下托盘（5）置于本体（2）内，动力涡轮（3）下部通过球轴承（7）与下托盘（5）连接，下托盘（5）具有环形流孔（10），下托盘（5）与本体（2）固定连接，动力涡轮（3）上部与内轮（4）螺纹连接；内轮（4）上筒壁内镶嵌多个磁铁（8），内轮（4）上还具有泄流孔（11）；清洁齿（1）上的磁铁（8）与内轮（4）上的磁铁（8）数目相同，一一对应设置，相对应的磁铁（8）磁性相反。

2.根据权利要求1所述的大斜度井用井眼清洁工具，其特征在于：所述的动力涡轮（3）上部中心设置螺纹孔，与内轮（4）下部螺纹连接，动力涡轮（3）下部为轴承腔，轴承腔上表面为圆弧形，球轴承（7）设置在轴承腔内。

3.根据权利要求1所述的大斜度井用井眼清洁工具，其特征在于：所述的内轮（4）的上部为上筒（9），下部为转动轴，中间为过渡斜面；转动轴下端有外螺纹，与动力涡轮（3）连接，过渡斜面上留有泄流孔（11）。

4.根据权利要求1所述的大斜度井用井眼清洁工具，其特征在于：所述的下托盘（5）由圆盘及圆柱组成，圆柱内部有空腔，空腔下表面为圆弧形，与球轴承（7）相配合；圆盘上留有环形流孔（10），是钻井液下行通道；下托盘（5）座在本体（2）内部台肩（12）上，并通过球轴承（7）支撑上部动力涡轮（3）和内轮（4）。

5.根据权利要求1所述的大斜度井用井眼清洁工具，其特征在于：所述的本体（2）上下两端分别通过螺纹与上、下部钻柱相连，本体（2）外侧上部留有台肩（12），清洁齿（1）通过顶紧（6）被顶固在台肩（12）处。

6.根据权利要求1所述的大斜度井用井眼清洁工具，其特征在于：所述的内轮（4）嵌有磁铁1-10块，最佳为3-6块，清洁齿（1）上嵌有磁铁1-10块，最佳为3-6块。

7.根据权利要求1所述的大斜度井用井眼清洁工具，其特征在于：所述的清洁齿（1）外部为螺旋条棱切削齿（13），相邻的两个螺旋条棱切削齿（13）间为螺旋状的导流槽（14）。