CN216691051U - 清理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种清理装置，其包括：呈筒状结构的外壳组件，外壳组件具有与其筒腔连通的让位开口；活塞组件，活塞组件沿外壳组件的轴向可运动地设置在外壳组件的筒腔内，活塞组件的外壁面上设置有避让槽，活塞组件具有避让槽与让位开口相对设置的避让状态和沿外壳组件的轴向避让槽远离让位开口的推动状态；刮刀组件，刮刀组件设置在让位开口处并沿外壳组件的径向可伸缩地设置；当活塞组件处于避让状态时，刮刀组件的至少部分位于避让槽内，刮刀组件位于让位开口的外端部的内侧；当活塞组件处于推动状态时，活塞组件推动刮刀组件从让位开口处伸出。本清理装置解决了现有的刮壁器的刮刀与套管内壁接触导致其下井和出井的难度较大的问题。

Description

清理装置

技术领域

本实用新型涉及石油工业井下套管内壁清理技术领域，具体而言，涉及一种清理装置。

背景技术

在油气田开采过程中，套管内壁常残留有水泥、沙石、盐类结晶等附着物，影响其他井下工具的使用，特别是对套管内壁的光洁度有一定要求的坐封工具的使用，进而影响井下作业施工。

并且，随着目前钻井深度的持续增加，由于连续油管刚度有限，清理工具下入深度受工具与井壁摩擦限制，因此需要使用特定的套管内璧清理工具对套管内壁附着物进行有效清洁。

目前，常见的对套管内壁进行清理的方案有两种：一种是机械刮壁器，另一种为投球式液压刮壁器。

机械刮壁器，即在工作与非工作状态下工具四周布置张开的刮刀，通过与其连接的管柱将其下放至套管内指定位置，再通过在此区域上提下放该工具，以达到清除管壁杂质的目的。该工具有以下缺点：机械刮壁器工具入井前至工作位置以及完成作业出井时，刮刀始终为张开状态，虽然刮刀与工具本体间有弹簧缓冲，但不可避免地刮刀会始终与套管内壁相接触，摩擦阻力较大，增大了工具下井和出井的难度，甚至会导致卡井等井下事故；并且，连续油管刚度是有限的，当待清理区域较深时，由于下送阻力较大，凭借连续油管已无法将工具继续送入，作业范围严重受限。

投球式液压刮壁器，即在非工作状态下刮刀被收在工具内部，在工具到达指定位置后，通过连接管柱向工具内部投球，当投球到达工具内部缩颈时被挡住，继续向工具内泵液，该工具因内部通路阻断形成憋压，当压力达到设定值时，将内部滑套与工具外壳间剪钉剪断，内部滑套移动，带动收在工具内刮刀从工具中伸出并通过限位机构固定在工作位置，通过管柱带动工具上下移动以达到清洁套管内壁的功能。该工具有以下缺点：投球式液压刮壁器工作需投球到达工具缩颈处形成憋压以将剪钉切断，投球到达工具缩颈位置的时间受井深影响较大，当距离地面较远时，投球到位时间较长，降低施工效率，同时此类工具刮刀探出一般是不可逆的，完成作业后起出工具时，刮刀始终与套管内壁摩擦，增大出井难度，降低效率。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种清理装置，以解决现有技术中的刮壁器的刮刀与套管内壁接触导致刮壁器的下井和出井的难度较大的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种清理装置，其包括：呈筒状结构的外壳组件，外壳组件具有与其筒腔连通的让位开口；活塞组件，活塞组件沿外壳组件的轴向可运动地设置在外壳组件的筒腔内，活塞组件的外壁面上设置有避让槽，活塞组件具有避让槽与让位开口相对设置的避让状态和沿外壳组件的轴向避让槽远离让位开口的推动状态；刮刀组件，刮刀组件设置在让位开口处并沿外壳组件的径向可伸缩地设置；当活塞组件处于避让状态时，刮刀组件的至少部分位于避让槽内，刮刀组件位于让位开口的外端部的内侧；当活塞组件处于推动状态时，活塞组件推动刮刀组件从让位开口处伸出。

进一步地，活塞组件的外壁向外凸设有第一凸出部，外壳组件的内壁向内凸设有第二凸出部，第一凸出部和第二凸出部沿外壳组件的轴向间隔设置；清理装置还包括：第一弹性件，第一弹性件设置在第一凸出部和第二凸出部之间并沿外壳组件的轴向可伸缩地设置。

进一步地，活塞组件包括沿外壳组件的轴向依次连接的活塞本体、刮刀支撑部和节流座，避让槽设置在刮刀支撑部上；刮刀支撑部和节流座均为筒状结构，节流座的内壁位于刮刀支撑部的内壁的靠近刮刀支撑部的中心轴线的一侧。

进一步地，沿外壳组件的轴向，避让槽具有两个槽侧壁，各个槽侧壁具有与避让槽的槽底壁连接的连接端和远离避让槽的槽底壁的自由端；自各个槽侧壁的连接端至其自由端的方向，各个槽侧壁逐渐远离避让槽的预定中心面；其中，避让槽的预定中心面与外壳组件的轴向垂直。

进一步地，刮刀组件具有与外壳组件的内壁相对设置的安装位置，清理装置还包括：第二弹性件，第二弹性件夹设在安装位置和外壳组件的内壁之间并沿外壳组件的径向可伸缩地设置。

进一步地，沿第二弹性件的伸缩方向，第二弹性件具有第一端和第二端，第二弹性件的第二端与外壳组件的内壁连接；安装位置处设置有安装槽，第二弹性件的第一端伸入安装槽内并与安装槽的槽底壁抵接；和/或安装位置和第二弹性件均为多个，多个安装位置沿外壳组件的轴向间隔设置；多个第二弹性件与多个安装位置一一对应地设置。

进一步地，刮刀组件包括：刮刀座，当活塞组件处于避让状态时，刮刀座的至少部分位于避让槽内；刮刀部，刮刀部沿外壳组件的径向可伸缩地设置在刮刀座上，当活塞组件处于推动状态时，刮刀部从让位开口处伸出。

进一步地，刮刀组件还包括：第三弹性件，第三弹性件设置在刮刀座和刮刀部之间并沿外壳组件的径向可伸缩地设置；和/或限位部，限位部具有沿外壳组件的径向相对设置的第一端和第二端，限位部的第一端用于与刮刀座卡接，限位部的第二端具有第一接触面；沿外壳组件的径向，第一接触面具有朝向刮刀座的第一端和远离刮刀座的第二端；自第一接触面的第二端至其第一端的方向，第一接触面沿外壳组件的轴向逐渐远离刮刀部；刮刀部具有与第一接触面贴合接触的第二接触面。

进一步地，刮刀座上设置有卡槽，限位部的第一端向外凸设有第四凸出部，第四凸出部卡设在卡槽内；和/或限位部为两个，刮刀部具有两个第二接触面，两个第二接触面分别与两个限位部的第一接触面一一对应地设置；两个限位部沿外壳组件的轴向间隔设置。

进一步地，外壳组件包括沿外壳组件的轴向依次连接的第一接头、第一外壳部、第二外壳件和第二接头，第一接头用于与送入管柱连接，让位开口设置在第二外壳件上。

进一步地，第二外壳件包括第二外壳部和套设在第二外壳部外侧的外罩；沿外壳组件的轴向，第二外壳部的第一端与第一外壳部连接，第二外壳部的第二端与第二接头连接；第二外壳部的外壁向外凸设有第六凸出部，外罩设置在第一外壳部和第六凸出部之间；第二外壳部上设置有第一开口部，外罩上设置有第二开口部，第一开口部和第二开口部相对设置并连通以共同形成让位开口。

进一步地，刮刀组件为多个，让位开口和避让槽均为多个，多个刮刀组件与多个让位开口一一对应地设置并与多个避让槽一一对应地设置。

应用本实用新型的技术方案，清理装置包括外壳组件、活塞组件以及刮刀组件，外壳组件呈筒状结构，外壳组件具有与其筒腔连通的让位开口；活塞组件沿外壳组件的轴向可运动地设置在外壳组件的筒腔内，活塞组件的外壁面上设置有避让槽，活塞组件具有避让槽与让位开口相对设置的避让状态和沿外壳组件的轴向避让槽远离让位开口的推动状态；刮刀组件设置在让位开口处并沿外壳组件的径向可伸缩地设置；当活塞组件处于避让状态时，刮刀组件的至少部分位于避让槽内，且刮刀组件位于让位开口的外端部的内侧；当活塞组件处于推动状态时，活塞组件推动刮刀组件从让位开口处伸出。

具体实施过程中，当清理装置处于非工作状态时，活塞组件处于避让状态，此时避让槽与让位开口相对设置，故刮刀组件可以沿外壳组件的径向收缩，进而使刮刀组件的至少部分位于避让槽内，且刮刀组件位于让位开口的外端部的内侧，即刮刀组件处于收缩状态；这样，可以在作业前将清理装置向套管的待清理位置处送入时，或者在作业完成后将清理装置从套管内移出时，避免刮刀组件与套管的管内壁接触摩擦，进而使得清理装置的下井和出井的难度降低，提高作业效率；可见本申请的清理装置解决了现有技术中的刮壁器的刮刀与套管内壁接触导致刮壁器的下井和出井的难度较大的问题。

当清理装置处于工作状态时，活塞组件处于推动状态，此时避让槽沿外壳组件的轴向远离让位开口，即避让槽不再与让位开口为完全相对设置的状态，避让槽的至少部分与外壳组件的内壁相对设置，这样，沿外壳组件的轴向，活塞组件的位于避让槽的一侧的本体部会逐渐与刮刀组件接触，进而对刮刀组件产生沿外壳组件的径向的推动力，进而推动刮刀组件从让位开口处伸出，此时刮刀组件处于伸出状态，刮刀组件能够与套管的待清理位置处的管壁接触，以对套管的待清理位置处的管壁进行清理。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的清理装置的结构示意图；

图2示出了图1中的清理装置的活塞组件处于避让状态时避让槽、让位开口与刮刀组件的配合结构示意图；

图3示出了图1中的清理装置的活塞组件处于推动状态时活塞组件、让位开口与刮刀组件的配合结构示意图；

图4示出了图2中的清理装置的刮刀组件的限位部分别与刮刀座和刮刀部的配合结构示意图；

图5示出了图4中的清理装置的刮刀组件的限位部的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

100、清理装置；11、第一接头；111、第七凸出部；12、第一外壳部；13、第二外壳部；131、第六凸出部；14、外罩；15、让位开口；151、第一开口部；152、第二开口部；16、第二接头；161、第五凸出部；21、活塞本体；211、第一凸出部；22、刮刀支撑部；221、避让槽；2211、槽侧壁；222、第三凸出部；23、节流座；31、第一弹性件；32、第二弹性件；33、第三弹性件；40、刮刀组件；41、刮刀座；411、安装槽；42、刮刀部；43、限位部；431、第一接触面；432、第四凸出部。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本实用新型提供了一种清理装置100，请参考图1至图5，清理装置100包括外壳组件、活塞组件以及刮刀组件40，外壳组件呈筒状结构，外壳组件具有与其筒腔连通的让位开口15；活塞组件沿外壳组件的轴向可运动地设置在外壳组件的筒腔内，活塞组件的外壁面上设置有避让槽221，活塞组件具有避让槽221与让位开口15相对设置的避让状态和沿外壳组件的轴向避让槽221远离让位开口15的推动状态；刮刀组件40设置在让位开口15处并沿外壳组件的径向可伸缩地设置；当活塞组件处于避让状态时，刮刀组件40的至少部分位于避让槽221内，刮刀组件40位于让位开口15的外端部的内侧；当活塞组件处于推动状态时，活塞组件推动刮刀组件40从让位开口15处伸出。

具体实施过程中，当清理装置100处于非工作状态时，活塞组件处于避让状态，此时避让槽221与让位开口15相对设置，故刮刀组件40可以沿外壳组件的径向收缩，进而使刮刀组件40的至少部分位于避让槽221内，且刮刀组件40位于让位开口15的外端部的内侧，即刮刀组件40处于收缩状态；这样，可以在作业前将清理装置100向套管的待清理位置处送入时，或者在作业完成后将清理装置100从套管内移出时，避免刮刀组件40与套管的管内壁接触摩擦，进而使得清理装置100的下井和出井的难度降低，提高作业效率；可见本申请的清理装置100解决了现有技术中的刮壁器的刮刀与套管内壁接触导致刮壁器的下井和出井的难度较大的问题。

当清理装置100处于工作状态时，活塞组件处于推动状态，此时避让槽221沿外壳组件的轴向远离让位开口15，即避让槽221不再与让位开口15为完全相对设置的状态，避让槽221的至少部分与外壳组件的内壁相对设置，这样，沿外壳组件的轴向，活塞组件的位于避让槽221的一侧的本体部会逐渐与刮刀组件40接触，进而对刮刀组件40产生沿外壳组件的径向的推动力，进而推动刮刀组件40从让位开口15处伸出，此时刮刀组件40处于伸出状态，刮刀组件40能够与套管的待清理位置处的管壁接触，以对套管的待清理位置处的管壁进行清理。

需要说明的是，外壳组件的径向与外壳组件的轴向垂直。

需要说明的是，沿外壳组件的厚度方向，让位开口15具有外端和内端；外壳组件的厚度方向与外壳组件的轴向垂直。

在本实施例中，活塞组件的外壁向外凸设有第一凸出部211，外壳组件的内壁向内凸设有第二凸出部，第一凸出部211和第二凸出部沿外壳组件的轴向间隔设置；清理装置100还包括第一弹性件31，第一弹性件31设置在第一凸出部211和第二凸出部之间并沿外壳组件的轴向可伸缩地设置，以使活塞组件沿外壳组件的轴向相对外壳组件可运动地设置。

具体地，当清理装置100处于非工作状态时，第一弹性件31处于自然状态，当活塞组件处于工作状态时，第一弹性件31被压缩。

具体地，第一弹性件31为弹簧。

在本实施例中，活塞组件包括沿外壳组件的轴向依次连接的活塞本体21、刮刀支撑部22和节流座23，避让槽221设置在刮刀支撑部22上；刮刀支撑部22和节流座23均为筒状结构，节流座23的内壁位于刮刀支撑部22的内壁的靠近刮刀支撑部22的中心轴线的一侧，以当通入刮刀支撑部22的筒腔的排量一定的液体在经过节流座23的筒腔的过程中，由于节流座23的内壁位于刮刀支撑部22的内壁的靠近刮刀支撑部22的中心轴线的一侧，故节流座23会对刮刀支撑部22的筒腔内的到达节流座23的进液端部的部分液体起到阻挡作用，达到节流座23的进液端部的液体对节流座23的进液端造成冲击，液体的部分动能转换为静压能，使得节流座23的进液端部侧的压力大于其出液端部侧的压力；并且，由于节流座23的内壁位于刮刀支撑部22的内壁的靠近刮刀支撑部22的中心轴线的一侧，故刮刀支撑部22的筒腔的垂直于其延伸方向的截面面积大于节流座23的筒腔的垂直于其延伸方向的截面面积，故在液体的流量一定的情况下，流经节流座23的筒腔的液体流速大于流经刮刀支撑部22的筒腔的液体流速，即流经节流座23的筒腔的过程中，液体的部分静压能转换成动压能，静压能降低，进而使得节流座23的出液端部侧的压力小于其进液端部侧的压力；可见，通入刮刀支撑部22的筒腔内的液体在经过节流座23时，节流座23的进液端部侧和出液端部侧会产生压差，进而使节流座23受到沿外壳组件的轴向的作用力，从而使节流座23沿外壳组件的轴向运动并带动活塞本体21和刮刀支撑部22沿外壳组件的轴向同步运动。

具体地，由于节流座23的进液端部侧的压力大于出液端部侧的压力，故节流座23的运动方向和液体流经节流座23的筒腔的流动方向相同。

需要说明的是，沿液体流经节流座23的筒腔的流动方向，节流座23具有进液端和出液端；液体流经节流座23的筒腔的流动方向与外壳组件的轴向平行。

需要说明的是，节流座23的内壁是指节流座23的筒腔的腔壁，刮刀支撑部22的内壁是指刮刀支撑部22的筒腔的腔壁；节流座23的中心轴线和刮刀支撑部22的中心轴线重合。

具体地，活塞本体21为筒状结构，活塞本体21的内壁与刮刀支撑部22的内壁齐平，即活塞本体21的筒腔的垂直于其延伸方向的截面面积与刮刀支撑部22的筒腔的垂直于其延伸方向的截面面积相等；其中，活塞本体21的内壁是指活塞本体21的筒腔的腔壁，活塞本体21的中心轴线和刮刀支撑部22的中心轴线重合。

具体地，刮刀支撑部22的筒腔和节流座23的筒腔对接并连通，活塞本体21的筒腔和刮刀支撑部22的筒腔对接并连通，活塞本体21的筒腔和外壳组件的筒腔连通；具体实施过程中，套管套设在连续油管的外侧，地面设备通过连续油管向外壳组件的筒腔内泵注液体，进入外壳组件的筒腔内的液体依次流经活塞本体21的筒腔、刮刀支撑部22的筒腔、节流座23的筒腔。

具体地，当清理完毕后，停止向刮刀支撑部22的筒腔内通入液体，即停止向外壳组件的筒腔内泵注液体，则节流座23的进液端部侧和出液端部侧不再有压力差，节流座23不再受到压差作用力，在第一弹性件31的弹性作用力下，活塞组件恢复至其避让状态，刮刀组件40恢复至其收缩状态，避免了清理装置100出井时刮刀组件40与套管的管内壁接触摩擦的问题。

可选地，沿自活塞本体21至节流座23的分布方向，向外壳组件的筒腔内泵注液体，进而使节流座23受到沿自活塞本体21至节流座23的分布方向的作用力。

具体地，第一凸出部211设置在活塞本体21的外壁面上。

具体地，第一凸出部211与外壳组件的内壁面接触，这样，可以保证活塞组件沿外壳组件的轴向运动时，活塞组件不会沿外壳组件的径向发生晃动。

进一步地，活塞组件的外壁向外凸设有第三凸出部222，第三凸出部222与第一凸出部211沿外壳组件的轴向间隔设置；第三凸出部222与外壳组件的内壁面接触，以保证活塞组件沿外壳组件的轴向运动时不会沿外壳组件的径向发生晃动。

具体地，第三凸出部222设置在刮刀支撑部22的外壁面上。

具体地，活塞本体21为筒状结构，活塞本体21的延伸方向与外壳组件的轴向平行，活塞本体21的第二端设置有外螺纹；刮刀支撑部22为筒状结构，刮刀支撑部22的延伸方向与外壳组件的轴向平行，刮刀支撑部22的第一端的内壁设置有内螺纹，活塞本体21的第二端插设在刮刀支撑部22的第一端内并与刮刀支撑部22的第一端螺纹连接。

具体地，节流座23为筒状结构，节流座23的延伸方向与外壳组件的轴向平行，刮刀支撑部22的第二端的内壁设置有内螺纹，节流座23的进液端设置有外螺纹，节流座23的进液端插设在刮刀支撑部22的第二端内并与刮刀支撑部22的第二端螺纹连接。

在本实施例中，沿外壳组件的轴向，避让槽221具有两个槽侧壁2211，各个槽侧壁2211具有与避让槽221的槽底壁连接的连接端和远离避让槽221的槽底壁的自由端；自各个槽侧壁2211的连接端至其自由端的方向，各个槽侧壁2211逐渐远离避让槽221的预定中心面；其中，避让槽221的预定中心面与外壳组件的轴向垂直，避让槽221的预定中心面经过避让槽221的槽腔的垂直于外壳组件的轴向的截面的中心面；即各个槽侧壁2211相对于水平面倾斜设置；这样，当活塞组件沿外壳组件的轴向运动并从其避让状态向其推动状态转变时，且在刮刀组件40逐渐从避让槽221内移出的过程中，外壳组件可以通过避让槽221的槽侧壁2211沿刮刀组件40滑动，这样便于刮刀组件40从避让槽221内移出，且在此过程中，避让槽221的槽侧壁2211对刮刀组件40产生推动力，以推动刮刀组件40逐渐朝向让位开口15的外侧伸出；当刮刀组件40完全从避让槽221内移出后，沿外壳组件的轴向，活塞组件的位于避让槽221的一侧的本体部与刮刀组件40接触，以使刮刀组件40保持其伸出状态，进而使刮刀组件40能够保持对套管管壁的清理动作。

在本实施例中，刮刀组件40具有与外壳组件的内壁相对设置的安装位置，清理装置100还包括第二弹性件32，第二弹性件32夹设在安装位置和外壳组件的内壁之间并沿外壳组件的径向可伸缩地设置，以使刮刀组件40沿外壳组件的径向可伸缩地设置。

具体地，当活塞组件处于避让状态时，第二弹性件32处于自然状态；当活塞组件处于推动状态时，第二弹性件32被压缩；这样，当活塞组件由推动状态转变为避让状态时，在第二弹性件32的弹性作用下，刮刀组件40朝向活塞组件的方向缩回。

具体地，第二弹性件32为弹簧。

具体地，沿第二弹性件32的伸缩方向，第二弹性件32具有第一端和第二端，第二弹性件32的第二端与外壳组件的内壁连接。

具体地，安装位置处设置有安装槽411，第二弹性件32的第一端伸入安装槽411内并与安装槽411的槽底壁抵接。

具体地，安装位置和第二弹性件32均为多个，多个安装位置沿外壳组件的轴向间隔设置；多个第二弹性件32与多个安装位置一一对应地设置；安装槽411为多个，多个安装槽411一一对应地设置在多个安装位置处。

在本实施例中，刮刀组件40包括刮刀座41和刮刀部42，当活塞组件处于避让状态时，刮刀座41的至少部分位于避让槽221内；刮刀部42沿外壳组件的径向可伸缩地设置在刮刀座41上，当活塞组件处于推动状态时，刮刀部42从让位开口15处伸出。由于刮刀部42沿外壳组件的径向相对刮刀座41可伸缩地设置，这样可以保证刮刀部42与套管的管壁之间柔性接触，进而保证刮刀部42能够与套管的管壁之间有效地接触，从而保证刮刀部42对套管的管壁的清理效果。

具体地，当活塞组件处于避让状态时，刮刀部42位于让位开口15的外端部的内侧；当活塞组件处于推动状态时，刮刀座41位于让位开口15的内侧；当活塞组件沿外壳组件的轴向运动并从其避让状态向其推动状态转变时，活塞组件通过刮刀座41推动刮刀部42从让位开口15处伸出。

具体地，一个或多个安装位置设置在刮刀座41上；当安装位置为多个时，多个安装位置分为两个安装位组，两个安装位组沿外壳组件的轴向分布在刮刀部42的两侧；各个安装位组包括至少一个安装位置。

具体地，刮刀组件40还包括第三弹性件33，第三弹性件33设置在刮刀座41和刮刀部42之间并沿外壳组件的径向可伸缩地设置，以使刮刀部42沿外壳组件的径向相对刮刀座41可伸缩地设置。

具体地，第三弹性件33为弹簧。

具体地，沿第三弹性件33的伸缩方向，第三弹性件33的两端分别与刮刀座41和刮刀部42连接。

具体地，第三弹性件33为多个，多个第三弹性件33沿外壳组件的轴向间隔设置。

在本实施例中，刮刀组件40还包括限位部43，限位部43具有沿外壳组件的径向相对设置的第一端和第二端，限位部43的第一端用于与刮刀座41卡接，限位部43的第二端具有第一接触面431；沿外壳组件的径向，第一接触面431具有朝向刮刀座41的第一端和远离刮刀座41的第二端；自第一接触面431的第二端至其第一端的方向，第一接触面431沿外壳组件的轴向逐渐远离刮刀部42；刮刀部42具有与第一接触面431贴合接触的第二接触面，即第二接触面与第一接触面431向相匹配；这样，当刮刀部42沿外壳组件的径向伸缩时，第二接触面沿第一接触面431滑动，不仅可以保证刮刀部42的伸缩运动，还能够在伸缩过程中保证刮刀部42沿外壳组件的轴向的稳定，防止刮刀部42沿外壳组件的轴向晃动；并且，当第三弹性件33处于自然状态时，也可以通过第一接触面431和第二接触面的贴合接触，在外壳组件的轴向和径向上对刮刀部42进行限位。

具体地，沿外壳组件的径向，第二接触面具有朝向刮刀座41的第一端和远离刮刀座41的第二端，自第二接触面的第二端至其第一端的方向，第二接触面沿外壳组件的轴向逐渐靠近限位部43。

具体地，限位部43为条状结构，沿限位部43的延伸方向，限位部43具有相对设置的第一端和第二端；限位部43的本体部与刮刀座41接触。

具体地，刮刀座41上设置有卡槽，限位部43的第一端向外凸设有第四凸出部432，第四凸出部432卡设在卡槽内，以使限位部43的第一端用于与刮刀座41卡接。

具体地，限位部43为两个，刮刀部42具有两个第二接触面，两个第二接触面分别与两个限位部43的第一接触面431一一对应地设置；两个限位部43沿外壳组件的轴向间隔设置；两个第二接触面分别设置在刮刀部42的沿外壳组件的轴向的两端。刮刀座41上设置有两个卡槽，两个限位部43分别与两个卡槽一一对应地设置。

在本实施例中，外壳组件包括沿外壳组件的轴向依次连接的第一接头11、第一外壳部12、第二外壳件和第二接头16，第一接头11用于与送入管柱连接，让位开口15设置在第二外壳件上。

具体地，第一接头11为筒状结构，第一接头11的轴向与外壳组件的轴向相同；第一接头11的第一端用于与送入管柱连接；第一接头11的第二端设置有外螺纹；第一外壳部12为筒状结构，第一外壳部12的轴向与外壳组件的轴向相同；第一外壳部12的第一端的内壁设置有内螺纹，第一接头11的第二端插设在第一外壳部12的第一端内并与第一外壳部12的第一端螺纹连接，第一接头11的第二端与第一凸出部211抵接。

具体地，第一接头11的内壁与活塞本体21的内壁齐平，第一接头11的内壁是指第一接头11的筒腔的腔壁；即第一接头11的筒腔的垂直于其延伸方向的截面面积与活塞本体21的筒腔的垂直于其延伸方向的截面面积相等；其中，第一接头11的中心轴线和活塞本体21的中心轴线重合。

具体地，第一接头11的筒腔和活塞本体21的筒腔对接并连通，以使通入第一接头11的筒腔内的液体进入活塞本体21的筒腔内。

具体实施过程中，地面设备通过连续油管向第一接头11的筒腔内泵注液体，进入第一接头11的筒腔内的液体依次流经活塞本体21的筒腔、刮刀支撑部22的筒腔、节流座23的筒腔。

具体地，第一接头11的第一端内壁设置有内螺纹，以用于与送入管柱螺纹连接。

具体地，第二外壳件包括第二外壳部13和套设在第二外壳部13外侧的外罩14，沿外壳组件的轴向，第二外壳部13的第一端与第一外壳部12连接，第二外壳部13的第二端与第二接头16连接；第二外壳部13的外壁向外凸设有第六凸出部131，外罩14设置在第一外壳部12和第六凸出部131之间；第二外壳部13上设置有第一开口部151，外罩14上设置有第二开口部152，第一开口部151和第二开口部152相对设置并连通以共同形成让位开口15。

具体地，沿外壳组件的轴向，第一开口部151的长度大于第二开口部152的长度；第二弹性件32夹设在安装位置和外罩14之间。

具体地，沿外壳组件的轴向，刮刀座41的两个端面分别与第一开口部151的两个壁面接触，以在刮刀组件40伸缩时，刮刀座41的两个端面分别沿第一开口部151的两个壁面滑动，这样，不仅可以对刮刀组件40的伸缩运动起到导向作用，还能够避免刮刀组件40在伸缩过程中沿外壳组件的轴向晃动。

具体地，刮刀组件40位于第二开口部152的外端部的内侧，即刮刀部42位于第二开口部152的外端部的内侧；沿外罩14的厚度方向，第二开口部152具有外端和内端，外罩14的厚度方向与外壳组件的轴向垂直。

具体地，第一外壳部12的第二端的内壁设置有内螺纹；第二外壳部13为筒状结构，第二外壳部13的轴向与外壳组件的轴向相同；第二外壳部13的第一端设置有外螺纹，第二外壳部13的第一端插设在第一外壳部12的第二端内并与第一外壳部12的第二端螺纹连接；第一弹性件31设置在第一凸出部211和第二外壳部13的第一端之间，即第二外壳部13的第一端形成第二凸出部。

具体地，刮刀支撑部22的第一端面与第二外壳部13的第一端面齐平。

具体地，第二接头16为筒状结构，第二接头16的轴向与外壳组件的轴向相同；第二外壳部13的第二端的内壁设置有内螺纹，第二接头16的第一端设置有外螺纹，第二接头16的第一端插设在第二外壳部13的第二端内并与第二外壳部13的第二端螺纹连接；第二接头16的第二端为自由端。

具体地，节流座23的出液端位于第二接头16的筒腔内，节流座23的筒腔与第二接头16的筒腔连通，以使从节流座23的出液端流出的液体进入第二接头16的筒腔内，并从第二接头16的筒腔流出。

具体地，第二外壳部13的第二端的内壁凹设有凹槽部，沿第二外壳部13的轴向，凹槽部的第二端延伸至第二外壳部13的第二端面，第二接头16的第一端面与凹槽部的第一端面抵接；第二外壳部13的第二端的内螺纹设置在凹槽部的槽壁上。

具体地，外罩14为筒状结构，外罩14的轴向与外壳组件的轴向相同；外罩14的第一端部与第一外壳部12的第二端部抵接，外罩14的第二端部与第六凸出部131抵接。

具体地，外壳组件的内壁向内凸设有第五凸出部161，第五凸出部161与活塞组件的外壁接触，以保证活塞组件沿外壳组件的轴向运动时不会沿外壳组件的径向发生晃动。具体地，第五凸出部161设置在第二接头16的第一端的内壁上。

在本实施例中，外壳组件的内壁向内凸设有第七凸出部111，活塞组件的第一端部与第七凸出部111抵接，此时活塞组件处于避让状态；当活塞组件沿自活塞组件的第一端至第二端的方向运动时，活塞组件由避让状态转变为推动状态，即第一弹性件31被压缩；其中，第七凸出部111和第一凸出部211沿外壳组件的轴向分别位于清理装置100的两端，以较好地保证活塞组件沿外壳组件的轴向运动时不会沿外壳组件的径向晃动。

具体地，第七凸出部111设置在第一接头11的内壁上，活塞本体21的第一端用于与第七凸出部111抵接。

在本实施例中，刮刀组件40为多个，让位开口15和避让槽221均为多个，多个刮刀组件40与多个让位开口15一一对应地设置并与多个避让槽221一一对应地设置；多个第二弹性组与多个刮刀组件40一一对应地设置，各个第二弹性组包括一个或多个第二弹性件32；多个第三弹性组与多个刮刀组件40一一对应地设置，各个第三弹性组包括一个或多个第三弹性件33。

具体地，多个刮刀组件40分为一个或多个刮刀单元，多个刮刀单元沿外壳组件的轴向间隔设置；每个刮刀单元包括一个或多个刮刀组件40，每个刮刀单元的多个刮刀组件40沿外壳组件的周向间隔设置。

具体地，当每个刮刀单元包括一个刮刀组件40时，每个刮刀单元的一个刮刀组件40对应的避让槽221为沿活塞组件的周向设置的环形槽；当每个刮刀单元包括多个刮刀组件40时，每个刮刀单元的多个刮刀组件40对应的多个避让槽221沿活塞组件的周向依次连接以形成沿活塞组件的周向设置的环形槽。

具体地，每个刮刀单元包括多个刮刀组件40，任意两个刮刀单元分别为第一刮刀单元和第二刮刀单元；沿外壳组件的周向，第一刮刀单元的多个刮刀组件40和第二刮刀单元的多个刮刀组件40依次交错设置；这样布置能够有效保证清理装置100对套管的管壁进行360度无死角的清理，且从套管的管壁刮下的杂物可以通过每个刮刀单元的相邻刮刀组件40之间的间隙掉落，在一定程度上避免了卡井事故。

需要说明的是，本申请的清理装置100在下井时，使刮刀组件40保持收缩状态，有效降低清理装置100与套管的管壁之间的摩擦阻力，进而使清理装置100能够下送至足够深度，且降低了出现卡井事故的风险。本申请的清理装置100在非工作状态时，刮刀组件40处于收缩状态；清理装置100在工作状态时，刮刀组件40处于伸出状态，可以实现在不更换部件的情况下反复多次使用，并且省去了投球到达清理工具指定位置的时间，能够做到快速响应，提高作业效率，降低成本。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

在本实用新型提供的清理装置100中，清理装置100包括外壳组件、活塞组件以及刮刀组件40，外壳组件呈筒状结构，外壳组件具有与其筒腔连通的让位开口15；活塞组件沿外壳组件的轴向可运动地设置在外壳组件的筒腔内，活塞组件的外壁面上设置有避让槽221，活塞组件具有避让槽221与让位开口15相对设置的避让状态和沿外壳组件的轴向避让槽221远离让位开口15的推动状态；刮刀组件40设置在让位开口15处并沿外壳组件的径向可伸缩地设置；当活塞组件处于避让状态时，刮刀组件40的至少部分位于避让槽221内，且刮刀组件40位于让位开口15的外端部的内侧；当活塞组件处于推动状态时，活塞组件推动刮刀组件40从让位开口15处伸出。

具体实施过程中，当清理装置100处于非工作状态时，活塞组件处于避让状态，此时避让槽221与让位开口15相对设置，故刮刀组件40可以沿外壳组件的径向收缩，进而使刮刀组件40的至少部分位于避让槽221内，且刮刀组件40位于让位开口15的外端部的内侧，即刮刀组件40处于收缩状态；这样，可以在作业前将清理装置100向套管的待清理位置处送入时，或者在作业完成后将清理装置100从套管内移出时，避免刮刀组件40与套管的管内壁接触摩擦，进而使得清理装置100的下井和出井的难度降低，提高作业效率；可见本申请的清理装置100解决了现有技术中的刮壁器的刮刀与套管内壁接触导致刮壁器的下井和出井的难度较大的问题。

当清理装置100处于工作状态时，活塞组件处于推动状态，此时避让槽221沿外壳组件的轴向远离让位开口15，即避让槽221不再与让位开口15为完全相对设置的状态，避让槽221的至少部分与外壳组件的内壁相对设置，这样，沿外壳组件的轴向，活塞组件的位于避让槽221的一侧的本体部会逐渐与刮刀组件40接触，进而对刮刀组件40产生沿外壳组件的径向的推动力，进而推动刮刀组件40从让位开口15处伸出，此时刮刀组件40处于伸出状态，刮刀组件40能够与套管的待清理位置处的管壁接触，以对套管的待清理位置处的管壁进行清理。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种清理装置，其特征在于，包括：

呈筒状结构的外壳组件，所述外壳组件具有与其筒腔连通的让位开口(15)；

活塞组件，所述活塞组件沿所述外壳组件的轴向可运动地设置在所述外壳组件的筒腔内，所述活塞组件的外壁面上设置有避让槽(221)，所述活塞组件具有所述避让槽(221)与所述让位开口(15)相对设置的避让状态和沿所述外壳组件的轴向所述避让槽(221)远离所述让位开口(15)的推动状态；

刮刀组件(40)，所述刮刀组件(40)设置在所述让位开口(15)处并沿所述外壳组件的径向可伸缩地设置；当所述活塞组件处于所述避让状态时，所述刮刀组件(40)的至少部分位于所述避让槽(221)内，所述刮刀组件(40)位于所述让位开口(15)的外端部的内侧；当所述活塞组件处于所述推动状态时，所述活塞组件推动所述刮刀组件(40)从所述让位开口(15)处伸出。

2.根据权利要求1所述的清理装置，其特征在于，所述活塞组件的外壁向外凸设有第一凸出部(211)，所述外壳组件的内壁向内凸设有第二凸出部，所述第一凸出部(211)和所述第二凸出部沿所述外壳组件的轴向间隔设置；所述清理装置还包括：

第一弹性件(31)，所述第一弹性件(31)设置在所述第一凸出部(211)和所述第二凸出部之间并沿所述外壳组件的轴向可伸缩地设置。

3.根据权利要求1所述的清理装置，其特征在于，所述活塞组件包括沿所述外壳组件的轴向依次连接的活塞本体(21)、刮刀支撑部(22)和节流座(23)，所述避让槽(221)设置在所述刮刀支撑部(22)上；所述刮刀支撑部(22)和所述节流座(23)均为筒状结构，所述节流座(23)的内壁位于所述刮刀支撑部(22)的内壁的靠近所述刮刀支撑部(22)的中心轴线的一侧。

4.根据权利要求1所述的清理装置，其特征在于，沿所述外壳组件的轴向，所述避让槽(221)具有两个槽侧壁(2211)，各个所述槽侧壁(2211)具有与所述避让槽(221)的槽底壁连接的连接端和远离所述避让槽(221)的槽底壁的自由端；自各个所述槽侧壁(2211)的连接端至其自由端的方向，各个所述槽侧壁(2211)逐渐远离所述避让槽(221)的预定中心面；其中，所述避让槽(221)的预定中心面与所述外壳组件的轴向垂直。

5.根据权利要求1所述的清理装置，其特征在于，所述刮刀组件(40)具有与所述外壳组件的内壁相对设置的安装位置，所述清理装置还包括：

第二弹性件(32)，所述第二弹性件(32)夹设在所述安装位置和所述外壳组件的内壁之间并沿所述外壳组件的径向可伸缩地设置。

6.根据权利要求5所述的清理装置，其特征在于，

沿所述第二弹性件(32)的伸缩方向，所述第二弹性件(32)具有第一端和第二端，所述第二弹性件(32)的第二端与所述外壳组件的内壁连接；所述安装位置处设置有安装槽(411)，所述第二弹性件(32)的第一端伸入所述安装槽(411)内并与所述安装槽(411)的槽底壁抵接；和/或

所述安装位置和所述第二弹性件(32)均为多个，多个所述安装位置沿所述外壳组件的轴向间隔设置；多个所述第二弹性件(32)与多个所述安装位置一一对应地设置。

7.根据权利要求1所述的清理装置，其特征在于，所述刮刀组件(40)包括：

刮刀座(41)，当所述活塞组件处于所述避让状态时，所述刮刀座(41)的至少部分位于所述避让槽(221)内；

刮刀部(42)，所述刮刀部(42)沿所述外壳组件的径向可伸缩地设置在所述刮刀座(41)上，当所述活塞组件处于所述推动状态时，所述刮刀部(42)从所述让位开口(15)处伸出。

8.根据权利要求7所述的清理装置，其特征在于，所述刮刀组件(40)还包括：

第三弹性件(33)，所述第三弹性件(33)设置在所述刮刀座(41)和所述刮刀部(42)之间并沿所述外壳组件的径向可伸缩地设置；和/或

限位部(43)，所述限位部(43)具有沿所述外壳组件的径向相对设置的第一端和第二端，所述限位部(43)的第一端用于与所述刮刀座(41)卡接，所述限位部(43)的第二端具有第一接触面(431)；沿所述外壳组件的径向，所述第一接触面(431)具有朝向所述刮刀座(41)的第一端和远离所述刮刀座(41)的第二端；自所述第一接触面(431)的第二端至其第一端的方向，所述第一接触面(431)沿所述外壳组件的轴向逐渐远离所述刮刀部(42)；所述刮刀部(42)具有与所述第一接触面(431)贴合接触的第二接触面。

9.根据权利要求8所述的清理装置，其特征在于，

所述刮刀座(41)上设置有卡槽，所述限位部(43)的第一端向外凸设有第四凸出部(432)，所述第四凸出部(432)卡设在所述卡槽内；和/或

所述限位部(43)为两个，所述刮刀部(42)具有两个第二接触面，两个所述第二接触面分别与两个所述限位部(43)的第一接触面(431)一一对应地设置；两个所述限位部(43)沿所述外壳组件的轴向间隔设置。

10.根据权利要求1所述的清理装置，其特征在于，所述外壳组件包括沿所述外壳组件的轴向依次连接的第一接头(11)、第一外壳部(12)、第二外壳件和第二接头(16)，所述第一接头(11)用于与送入管柱连接，所述让位开口(15)设置在所述第二外壳件上。

11.根据权利要求10所述的清理装置，其特征在于，所述第二外壳件包括第二外壳部(13)和套设在所述第二外壳部(13)外侧的外罩(14)；沿所述外壳组件的轴向，所述第二外壳部(13)的第一端与所述第一外壳部(12)连接，所述第二外壳部(13)的第二端与所述第二接头(16)连接；

所述第二外壳部(13)的外壁向外凸设有第六凸出部(131)，所述外罩(14)设置在所述第一外壳部(12)和所述第六凸出部(131)之间；

所述第二外壳部(13)上设置有第一开口部(151)，所述外罩(14)上设置有第二开口部(152)，所述第一开口部(151)和所述第二开口部(152)相对设置并连通以共同形成所述让位开口(15)。

12.根据权利要求1所述的清理装置，其特征在于，所述刮刀组件(40)为多个，所述让位开口(15)和所述避让槽(221)均为多个，多个所述刮刀组件(40)与多个所述让位开口(15)一一对应地设置并与多个所述避让槽(221)一一对应地设置。

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