CN212958567U - 一种刮壁器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种刮壁器，包括可滑动的刮刀芯轴，可伸缩的刮刀机构，以及刮刀外筒；所述刮刀机构周向安装于刮刀芯轴的外壁，且位于刮刀外筒的内侧；当刮刀芯轴向下移动，所述刮刀芯轴与刮刀机构相配合，所述刮刀机构径向扩张或者收纳于所述刮刀外筒；所述刮刀外筒的上端连接有上接头，所述上接头内设置有用于投球加压的活塞筒，所述活塞筒的下端与刮刀芯轴的上端相连接；所述刮刀外筒套设于刮刀芯轴的外侧，所述刮刀芯轴的下端通过限位块与刮刀外筒相连接。本实用新型在通井过程中能够实现刮刀的径向伸缩，从而减少了工具在井下的卡阻风险，提高了作业成功率。

Description

一种刮壁器

技术领域

本实用新型涉及油田钻井设备技术领域，尤其涉及一种刮壁器。

背景技术

在钻井过程中，井筒内壁经常会被泥浆硬化块、水泥环、铁锈和固井残留物依附；在采油修井中，同样也会被死蜡、垢类所依附，这些状况会造成管柱遇阻，流道堵塞，腐蚀内壁，严重的造成各类事故甚至井提前报废。通常采用刮壁器清除井下套管内壁的水泥、沙土、残存子弹、划痕、石蜡、毛刺以及其他附着物使套管内壁清洁，利于其他井下工具的正常工作。

目前，在油田生产作业中，常规的刮壁器刮刀张开后无法再次收回刮壁器本体内，在井下不同层段没有针对性的刮削套管，其刮壁功能单一，工作效率低，而且在管柱提升过程中存在很大的卡阻风险。

实用新型内容

针对上述缺陷或不足，本实用新型的目的在于提供一种刮壁器。

为达到以上目的，本实用新型的技术方案为：

一种刮壁器，包括可滑动的刮刀芯轴，可伸缩的刮刀机构，以及刮刀外筒；

所述刮刀机构周向安装于刮刀芯轴的外壁，且位于刮刀外筒的内侧；当刮刀芯轴向下移动，所述刮刀芯轴与刮刀机构相配合，所述刮刀机构径向扩张或者收纳于所述刮刀外筒；

所述刮刀外筒的上端连接有上接头，所述上接头内设置有用于投球加压的活塞筒，所述活塞筒的下端与刮刀芯轴的上端相连接；所述刮刀外筒套设于刮刀芯轴的外侧，所述刮刀芯轴的下端通过限位块与刮刀外筒相连接。

所述刮刀芯轴为中空结构，所述刮刀芯轴的外壁上沿圆周开设有至少三个用于安装刮刀机构的刮刀槽，所述刮刀机构安装在刮刀槽内。

所述刮刀机构包括，刮刀，当刮刀芯轴向下移动时，所述刮刀与刮刀槽内的中间凸起相配合，所述刮刀通过刮刀外筒上的开口径向扩张；当刮刀芯轴继续向下移动时，所述刮刀与刮刀槽内上端的低点位置相配合，所述刮刀径向收缩，收纳于所述刮刀外筒。

所述刮刀外筒上开设有至少三个与刮刀相匹配的开口，且刮刀与开口一一对应。

所述刮刀机构还包括，导向轨道和压缩弹簧，所述导向轨道轴向安装于刮刀槽内，每个所述刮刀槽内设置有两个导向轨道，且对称安装于刮刀槽内的两侧；所述刮刀轴向卡合于导向轨道上；所述压缩弹簧安装于刮刀的内侧，所述压缩弹簧与刮刀槽的底部抵触相接。

所述压缩弹簧呈弓形结构，所述压缩弹簧的凸起与刮刀槽的底部抵触相接。

所述刮刀的两侧开设有与导向轨道相匹配的卡槽，所述导向轨道卡合于卡槽内。

所述限位块通过二级剪销连接于刮刀外筒的内壁；所述限位块的内侧通过一级剪销与刮刀芯轴的下端外壁相连接。

所述刮刀芯轴的下端连接有二级循环接头，所述刮刀芯轴的下端口与二级循环接头的上端口相卡合；所述二级循环接头的下端口连接有一级循环接头。

所述刮刀外筒的下端口连接有下接头，所述一级循环接头和二级循环接头均与下接头内壁间隙配合。

与现有技术比较，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种刮壁器，解决了常规刮壁器只有单一刮壁功能的缺陷，能够在钻、通、磨、铣等作业时，刮刀被限制在刮刀外筒内，整体工具在下井过程中实现了通井工具的作用；由于刮刀在下井过程中收纳于刮刀外筒内，从而在通井过程中减少了卡阻问题，不影响通井工具的正常工作。而在钻、通、磨、铣等作业完成后，井口开泵投球打压至刮刀设定启动压力，固定刮刀芯轴的一级剪销被剪断，刮刀芯轴将刮刀推出径向扩张，一级循环通道打开，刮壁器就可以像常规机械刮壁器一样正常工作，可进行刮壁和循环作业。刮削作业完成后井口投球加压至设计压力，固定限位块的二级剪销被剪断，刮刀芯轴再次下移，刮刀位于刮刀槽上端的低点位置，刮刀径向压力减小，刮刀径向收缩，收纳于刮刀外筒内，二级循环滑套打开，可进行循环作业，不会影响其他作业，减少了工具在井下的卡阻风险，提高了作业成功率。

附图说明

图1是本实用新型装置结构示意图；

图2是图1中刮刀机构和刮刀芯轴的安装结构示意图；

图3是图2中刮刀芯轴的截面剖图结构示意图；

图4是图2中刮刀的结构示意图；

图5是本实用新型装置使用状态一结构示意图；

图6是本实用新型装置使用状态二结构示意图；

图7是本实用新型装置使用状态三结构示意图。

图中，1—上接头；2—活塞筒；3—刮刀芯轴；4—刮刀机构；5—二级循环接头；6—一级循环接头；7—下接头；8—二级剪销；9—一级剪销；10—刮刀外筒；11—限位块；3-1—刮刀槽；4-1—刮刀；4-2—导向轨道；4-3—压缩弹簧。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种刮壁器，包括可滑动的刮刀芯轴3，可伸缩的刮刀机构4，以及用于收纳刮刀4-1的刮刀外筒10；所述刮刀机构4周向安装于刮刀芯轴3的外壁，且位于刮刀外筒10的内侧；当刮刀芯轴3向下移动，所述刮刀芯轴3与刮刀机构4相配合，所述刮刀机构4径向扩张或者收纳于所述刮刀外筒10。

如图3所示，所述刮刀芯轴3为中空结构，所述刮刀芯轴3的外壁上沿圆周开设有至少三个用于安装刮刀机构4的刮刀槽3-1，所述刮刀机构4安装在刮刀槽3-1内。

所述刮刀芯轴3的外壁上套设有所述刮刀外筒10，所述刮刀外筒10上开设有至少三个与刮刀4-1相匹配的开口10-1，且刮刀4-1与开口10-1一一对应。

如图2所示，所述刮刀机构4包括，刮刀4-1，当刮刀芯轴3向下移动时，所述刮刀芯轴3与刮刀4-1相对滑动，所述刮刀4-1与刮刀槽3-1内的中间凸起相配合，刮刀4-1径向挤压力增大，所述刮刀4-1通过刮刀外筒10 上的开口10-1径向扩张；当刮刀芯轴3继续向下移动时，所述刮刀4-1与刮刀槽3-1内上端的低点位置相配合，所述刮刀4-1径向压力减小，刮刀4-1 径向收缩，收纳于所述刮刀外筒10。

具体的，如图2、图3以及图4所示，所述刮刀机构4还包括，导向轨道4-2和压缩弹簧4-3，所述导向轨道4-2轴向安装于刮刀槽3-1内，每个所述刮刀槽3-1内设置有两个导向轨道4-2，且对称安装于刮刀槽3-1内的两侧；所述刮刀4-1轴向卡合于导向轨道4-2上；进一步的，所述刮刀4-1 的两侧开设有与导向轨道4-2相匹配的卡槽，所述导向轨道4-2卡合于卡槽内，并且导向轨道4-2与卡槽间隙配合，使得刮刀4-1活动安装于导向轨道 4-2上；优选的，所述导向轨道4-2与刮刀芯轴3连为一体。

在本实用新型中，所述压缩弹簧4-3呈弓形结构安装于刮刀4-1的内侧，所述压缩弹簧4-3的两端与刮刀4-1内侧的两端固定连接，或者压缩弹簧4-3 的两端与刮刀4-1内侧的两端通过卡槽相卡合连接，所述压缩弹簧4-3的凸起与刮刀槽3-1的底部抵触连接；当刮刀4-1为收缩状态时，所述刮刀4-1 收纳于刮刀外筒10的内侧，进一步的，由于刮刀外筒10具有一定的厚度，所述刮刀4-1的外侧镶嵌于刮刀外筒10的开口10-1中，且刮刀4-1外侧表面至中心轴的距离小于刮刀外筒10外径的直径，因此，当刮刀芯轴3向下移动过程中，由于刮刀4-1的外侧镶嵌于开口10-1内相卡合的关系，使得刮刀4-1相对于刮刀外筒10位置保持不变，随着刮刀芯轴3向下移动，刮刀4-1 相对于刮刀芯轴3有一个向上的相对滑动；所述刮刀4-1与刮刀外筒10的开口10-1间隙配合，使得刮刀4-1随着压缩弹簧4-3径向挤压力的变化，实现径向收缩或者扩张。

当刮刀芯轴3在轴向压力作用下，向下移动，所述刮刀4-1与刮刀芯轴 3相对滑动，位于刮刀槽3-1下端低点位置的所述刮刀4-1从收缩状态，转变为刮刀4-1的径向张开状态，所述刮刀4-1内侧的压缩弹簧4-3凸起与刮刀槽3-1内的中间凸起相配合，压缩弹簧4-3对刮刀4-1的径向挤压力增大，通过刮刀外筒10上的开口10-1，刮刀4-1径向扩张，一级循环通道打开，可进行刮壁和循环作业。

当刮刀芯轴3在轴向压力作用下，继续向下移动时，刮刀4-1与刮刀芯轴3相对滑动，所述导向轨道4-2随着刮刀芯轴3向下移动，所述导向轨道 4-2在刮刀4-1的卡槽内向下移动，所述刮刀4-1内侧的压缩弹簧4-3凸起与刮刀槽3-1上端低点位置相配合，压缩弹簧4-3对刮刀4-1的径向压力减小，刮刀4-1径向收缩，收纳于所述刮刀外筒10；二级循环滑套打开，可进行循环作业。

在本实用新型中，所述刮刀外筒10的上端连接有上接头1，所述上接头 1为中空结构，所述上接头1内设置有用于投球加压的活塞筒2，所述活塞筒 2的下端与刮刀芯轴3的上端相连接；所述刮刀芯轴3的下端通过限位块11 与刮刀外筒10相连接。

所述限位块11通过二级剪销8连接于刮刀外筒10的内壁；所述限位块 11的内侧通过一级剪销9与刮刀芯轴3的下端外壁相连接。

所述刮刀芯轴3的下端连接有二级循环接头5，所述刮刀芯轴3的下端与二级循环接头5的上端相连接；所述二级循环接头5的下端连接有一级循环接头6。

所述刮刀外筒10的下端口连接有下接头7，所述一级循环接头6和二级循环接头5均与下接头7内壁间隙配合。

本实用新型的工作原理和过程：

如图5所示，刮壁器下井状态：下井时，刮刀芯轴3在一级剪销9的限定下，固定于刮刀外筒10内，所述刮刀4-1被限制在刮刀槽3-1下端的低点位置，收缩在刮刀外筒10内，在下井过程中节省时间，不易遇卡，从而提高了作业效率。

如图6所示，刮壁器工作状态：当刮壁器下至设计位置后，井口投入一级钢球通过活塞筒2加压，活塞筒2向下端的刮刀芯轴3施加向下的轴向压力，使得用于固定刮刀芯轴3的一级剪销9被刮刀芯轴3向下的剪切力剪断，所述刮刀芯轴3向下移动，由于刮刀4-1活动安装于刮刀槽3-1内的导向轨道4-2上，压缩弹簧4-3的凸起与刮刀槽3-1的底部抵触相接；在刮刀芯轴 3向下移动过程中，由于压缩弹簧4-3对刮刀4-1起到一个径向的挤压力，使得刮刀4-1在刮刀槽3-1内相对滑动，所述刮刀4-1内侧的压缩弹簧4-3 凸起与刮刀槽3-1内的中间凸起相配合，压缩弹簧4-3对刮刀4-1的径向挤压力增大，通过刮刀外筒10上的开口10-1，刮刀4-1径向扩张，一级循环通道打开，可进行刮壁和循环作业。

如图7所示，刮壁器刮刀收回状态：当刮削工作完成后，井口投二级钢球通过活塞筒2加压，活塞筒2向下端的刮刀芯轴3再次施加向下的轴向压力，使得用于固定限位块11的二级剪销8被刮刀芯轴3向下的剪切力剪断，所述刮刀芯轴3继续向下移动，刮刀4-1与刮刀槽3-1相对滑动，所述刮刀 4-1内侧的压缩弹簧4-3凸起与刮刀槽3-1上端低点位置相配合，压缩弹簧 4-3对刮刀4-1的径向压力减小，刮刀4-1径向收缩，收纳于所述刮刀外筒 10；二级循环滑套打开，可进行循环作业。

对于本领域技术人员而言，显然能了解到上述具体事实例只是本实用新型的优选方案，因此本领域的技术人员对本实用新型中的某些部分所可能作出的改进、变动，体现的仍是本实用新型的原理，实现的仍是本实用新型的目的，均属于本实用新型所保护的范围。

Claims (10)

1.一种刮壁器，其特征在于，包括可滑动的刮刀芯轴(3)，可伸缩的刮刀机构(4)，以及刮刀外筒(10)；

所述刮刀机构(4)周向安装于刮刀芯轴(3)的外壁，且位于刮刀外筒(10)的内侧；当刮刀芯轴(3)向下移动，所述刮刀芯轴(3)与刮刀机构(4)相配合，所述刮刀机构(4)径向扩张或者收纳于所述刮刀外筒(10)；

所述刮刀外筒(10)的上端连接有上接头(1)，所述上接头(1)内设置有用于投球加压的活塞筒(2)，所述活塞筒(2)的下端与刮刀芯轴(3)的上端相连接；所述刮刀外筒(10)套设于刮刀芯轴(3)的外侧，所述刮刀芯轴(3)的下端通过限位块(11)与刮刀外筒(10)相连接。

2.根据权利要求1所述的刮壁器，其特征在于，所述刮刀芯轴(3)为中空结构，所述刮刀芯轴(3)的外壁上沿圆周开设有至少三个用于安装刮刀机构(4)的刮刀槽(3-1)，所述刮刀机构(4)安装在刮刀槽(3-1)内。

3.根据权利要求2所述的刮壁器，其特征在于，所述刮刀机构(4)包括，刮刀(4-1)，当刮刀芯轴(3)向下移动时，所述刮刀(4-1)与刮刀槽(3-1)内的中间凸起相配合，所述刮刀(4-1)通过刮刀外筒(10)上的开口(10-1)径向扩张；当刮刀芯轴(3)继续向下移动时，所述刮刀(4-1)与刮刀槽(3-1)内上端的低点位置相配合，所述刮刀(4-1)径向收缩，收纳于所述刮刀外筒(10)。

4.根据权利要求1或2所述的刮壁器，其特征在于，所述刮刀外筒(10)上开设有至少三个与刮刀(4-1)相匹配的开口(10-1)，且刮刀(4-1)与开口(10-1)一一对应。

5.根据权利要求3所述的刮壁器，其特征在于，所述刮刀机构(4)还包括，导向轨道(4-2)和压缩弹簧(4-3)，所述导向轨道(4-2)轴向安装于刮刀槽(3-1)内，每个所述刮刀槽(3-1)内设置有两个导向轨道(4-2)，且对称安装于刮刀槽(3-1)内的两侧；所述刮刀(4-1)轴向卡合于导向轨道(4-2)上；所述压缩弹簧(4-3)安装于刮刀(4-1)的内侧，所述压缩弹簧(4-3)与刮刀槽(3-1)的底部抵触相接。

6.根据权利要求5所述的刮壁器，其特征在于，所述压缩弹簧(4-3)呈弓形结构，所述压缩弹簧(4-3)的凸起与刮刀槽(3-1)的底部抵触相接。

7.根据权利要求5所述的刮壁器，其特征在于，所述刮刀(4-1)的两侧开设有与导向轨道(4-2)相匹配的卡槽，所述导向轨道(4-2)卡合于卡槽内。

8.根据权利要求1所述的刮壁器，其特征在于，所述限位块(11)通过二级剪销(8)连接于刮刀外筒(10)的内壁；所述限位块(11)的内侧通过一级剪销(9)与刮刀芯轴(3)的下端外壁相连接。

9.根据权利要求1所述的刮壁器，其特征在于，所述刮刀芯轴(3)的下端连接有二级循环接头(5)，所述刮刀芯轴(3)的下端口与二级循环接头(5)的上端口相卡合；所述二级循环接头(5)的下端口连接有一级循环接头(6)。

10.根据权利要求9所述的刮壁器，其特征在于，所述刮刀外筒(10)的下端口连接有下接头(7)，所述一级循环接头(6)和二级循环接头(5)均与下接头(7)内壁间隙配合。

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