一种套管自动刮泥器制造技术

本发明专利技术公开了一种套管自动刮泥器，包括本体和外环，本体呈圆环状，外环相对本体转动；外环上有伸出的刮泥板。在本体内设有径向孔，在径向孔内装有横轮、竖轮、摆臂、行走轮、弹簧和换向杆。换向杆为换向机构。本发明专利技术是一种用于清除井壁和套管表面泥饼的除泥装置，在循环泥浆、注入水泥浆和顶替过程中，以环空上返的流体为动力，自动对井壁和套管外壁进行刮擦清理，有效清除泥饼，解决了泥饼介质对第一、二界面固井质量的影响，使水泥浆与套管壁、井壁充分接触，提高固井胶结质量。提高固井胶结质量。

【技术实现步骤摘要】
一种套管自动刮泥器


[0001]本专利技术涉及石油钻井领域的套管和井壁除泥装置，尤其是一种套管自动刮泥器。

技术介绍

[0002]固井过程中，由于泥饼介质的存在，阻挡了水泥浆无法与套管外壁和井壁充分接触，导致第一、二界面胶结质量差。固井质量不好将导致地层间发生水、气、液的窜槽，地层压力的混乱，最终使油井产能降低，影响临井甚至整个区块的产量。目前的方式主要是使用前置液或者循环调整泥浆性能，对清理泥饼的效果不好。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种对井壁和套管外壁进行刮擦清理，有效清除泥饼，解决了泥饼介质对第一、二界面固井质量的负面影响，使水泥浆与套管壁、井壁充分接触，提高第一、二界面胶结质量和水泥环自身强度的套管自动刮泥器。
[0004]为了解决以上技术问题，本专利技术是通过采用以下技术方案方式实现的：一种套管自动刮泥器，主要由本体、外环和换向杆、行走机构组成；所述本体呈中空的筒体结构，筒体内壁轴向均布有个或个以上的轴向孔，对应每个轴向孔外侧的本体内设置有径向孔，轴向孔和径向孔均为通孔结构；所述外环套装在本体外部，外环内壁设有内齿并与本体构成旋转配合，外环上延伸出刮泥板，刮泥板与水平成一定角度涡扇形状；所述行走机构安装在径向孔内，包括横轮、竖轮、摆臂、行走轮和弹簧；其中，横轮具有两层外齿，横轮通过垂直转轴连接在本体径向孔内，竖轮具有锥形齿A和皮带轮的组合结构，竖轮通过水平向横轴连接在本体径向孔内，横轮外层外齿与外环内齿构成齿轮旋转传动配合，横轮内层锥型齿B与竖轮上的锥形齿A构成直角齿轮传动配合，摆臂的一端与竖轮的横轴铰接，摆臂的另一端连接行走轮，行走轮通过传动带与竖轮的皮带轮连接，实现竖轮与行走轮传动配合，弹簧套装在横轴上，弹簧一端固定在摆臂上，另一端固定在摆臂下方的本体上；所述换向杆安装在本体的轴向孔内，且换向杆与本体构成轴向滑动配合，换向杆两端分别由轴向孔伸出本体上下端面，换向杆中部间隔设有突出的下平台和上平台，行走轮位于下平台和上平台之间，下平台和上平台相对竖轮轴心错开分布。
[0005]上述方案进一步包括：本体的径向孔内壁上设有与摆臂限位配合的限位块A和限位块B，限位块A、限位块B和弹簧与摆臂构成二位摆动限定配合；且摆臂在限位块A的位置时，行走轮由本体内圆伸出。
[0006]所述刮泥板为多组，每组分为外刮泥板和内刮泥板，外刮泥板伸出本体外圆，内刮泥板沿本体内圆伸出。
[0007]所述下平台和上平台相对的一面设有摩擦面。
[0008]所述行走轮表面设有摩擦层。
[0009]在本体与外环之间设有轴承。
[0010]本专利技术的套管自动刮泥器是一种用于清除井壁和套管表面泥饼的除泥装置，以在套管与井壁之间的环空上返的泥浆为动力，在套管柱的接箍之间来回除泥，清除杂质，为接下来的固井做好准备。固井时由于没有了泥饼阻隔，水泥浆与套管和井壁有了更充分的、直接的接触，有利于提高第一、二界面（套管与水泥环交界面、井壁与水泥环交界面）胶结质量。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）套管自动刮泥器利用循环流体为动力，在井下自动运行；（2）套管自动刮泥器在沿套管上下往复运动，对套管外壁和井壁同时清理；（3）在固井前、注入水泥浆和顶替过程中套管自动刮泥器都在工作，有效清除泥饼介质，使水泥浆与套管壁、井壁充分接触，提高第一、二界面胶结质量和水泥环自身强度；（4）可以灵活使用，在不同井段放置不同数量的套管自动刮泥器。
附图说明
[0012]图1为一种套管自动刮泥器的俯视图。
[0013]图2为图1沿A-A截面剖视图。
[0014]图3为图2沿B-B截面剖视图。
[0015]图4为图3沿C-C截面的剖视图。
[0016]图5为套管自动刮泥器在向上运动时的状态图。
[0017]图6为套管自动刮泥器在到达上方接箍时的状态图。
[0018]图7为套管自动刮泥器在上方接箍处换向的状态图。
[0019]图8为套管自动刮泥器在下方接箍处换向的状态图。
[0020]图9为套管自动刮泥器的换向杆的主视图。
[0021]图10为套管自动刮泥器的换向杆的立体侧视图。
[0022]图中标记：1、本体，2、外刮泥板，3、轴向孔，4、轴承，5、外环，6、换向杆，7、行走轮，8、摆臂，9、限位块A，10、限位块B，11、横轴，12、内刮泥板，13、地层，14、套管，15、下平台，16、凸台，17、上平台，18、弹簧，19、传动带，20、竖轮，21、锥形齿A，22、横轮，23、外齿，24、内齿，25、锥形齿B，26、径向孔，27、接箍。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步的详细说明。
[0024]实施例1：参照图1，一种套管自动刮泥器，主要由本体1、外环5和换向杆6、行走机构组成。
[0025]参照图2，所述本体1呈中空的筒体结构，筒体内壁轴向均布有2个或2个以上的轴向孔3（本实施例优选4个），对应每个轴向孔3外侧的本体1内设置有径向孔26，轴向孔3和径向孔26均为通孔结构。
[0026]所述外环5套装在本体1外部，外环5内壁设有内齿24并与本体1构成旋转配合，外环5上延伸出刮泥板，刮泥板与水平成一定角度涡扇形状。
[0027]参照图3-8，所述行走机构安装在径向孔26内，包括横轮22、竖轮20、摆臂8、行走轮7和弹簧18。其中，横轮22具有两层外齿，横轮22通过垂直转轴连接在本体1径向孔26内，竖
轮20具有锥形齿A21和皮带轮的组合结构，竖轮20通过水平向横轴11连接在本体1径向孔26内。横轮22外层外齿23与外环5内齿24构成齿轮旋转传动配合，横轮22内层锥型齿B25与竖轮20上的锥形齿A21构成直角齿轮传动配合。摆臂8的一端与竖轮20的横轴11铰接，摆臂8的另一端连接行走轮7，行走轮7通过传动带19与竖轮20的皮带轮连接，实现竖轮20与行走轮7传动配合。弹簧18套装在横轴11上，弹簧18一端固定在摆臂8上，另一端固定在摆臂8下方的本体1的凸台16上；参照图9-10，所述换向杆6安装在本体1的轴向孔3内，且换向杆6与本体1构成轴向滑动配合，换向杆6两端分别由轴向孔3伸出本体1上下端面，换向杆6中部间隔设有突出的下平台15和上平台17，行走轮7位于下平台15和上平台17之间，下平台15和上平台17相对竖轮20轴心错开分布。
[0028]基于上述实施例进一步的：参照图2，本体1的径向孔26内壁上设有与摆臂8限位配合的限位块A9和限位块B10，限位块A9、限位块B10和弹簧18与摆臂8构成二位摆动限定配合；且摆臂8在限位块A9的位置时，行走轮7由本体1内圆伸出。
[0029]进一步的，所述刮泥板为多组，每组分为外刮泥板2和内刮泥板12，外刮泥板2伸出本体1外圆，内刮泥板12沿本体1内圆伸出。
[0030]进一步的，所述下平台15和上平台17相对的一面设有摩擦面。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种套管自动刮泥器，其特征在于主要由本体（1）、外环（5）和换向杆（6）、行走机构组成；所述本体（1）呈中空的筒体结构，筒体内壁轴向均布有2个或2个以上的轴向孔（3），对应每个轴向孔（3）外侧的本体（1）内设置有径向孔（26），轴向孔（3）和径向孔（26）均为通孔结构；所述外环（5）套装在本体（1）外部，外环（5）内壁设有内齿（24）并与本体（1）构成旋转配合，外环（5）上延伸出刮泥板，刮泥板与水平成一定角度涡扇形状；所述行走机构安装在径向孔（26）内，包括横轮（22）、竖轮（20）、摆臂（8）、行走轮（7）和弹簧（18）；其中，横轮（22）具有两层外齿，横轮（22）通过垂直转轴连接在本体（1）径向孔（26）内，竖轮（20）具有锥形齿A（21）和皮带轮的组合结构，竖轮（20）通过水平向横轴（11）连接在本体（1）径向孔（26）内，横轮（22）外层外齿（23）与外环（5）内齿（24）构成齿轮旋转传动配合，横轮（22）内层锥型齿B（25）与竖轮（20）上的锥形齿A（21）构成直角齿轮传动配合，摆臂（8）的一端与竖轮（20）的横轴（11）铰接，摆臂（8）的另一端连接行走轮（7），行走轮（7）通过传动带（19）与竖轮（20）的皮带轮连接，实现竖轮（20）与行走轮（7）传动配合，弹簧（18）套装在横轴（11）上，弹簧（18）一端固定在摆臂（8）上，另一端固...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲刚，王治娟，陈春，李涛，李荣刚，褚学荣，李晓峰，
申请(专利权)人：中石化胜利石油工程有限公司中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：发明
国别省市：